摘要:突发地质灾害威胁性大且不好预防,一旦发生容易造成较大规模范围的区域经济损失,甚至造成人员伤亡。本文希望以滑坡作为突发地质灾害探讨主题背景,重点分析滑坡应急数值模拟技术在突发状态下的多种技术应用,希望将滑坡地质灾害所带来的负面影响降到最低水平,保证地方安全。
关键词:突发地质灾害;滑坡;应急数值模拟技术;应急建模;发生原因
突发地质灾害应急属于非常规防灾减灾行动,它具有跨阶段、大集成、高要求、快反应、高实效等等基本特征,对于这种灾害的应急必须体现出时间的紧迫性与社会的聚焦性来。当然,对于突发地质灾害的应急处理离不开高科技技术,像应急数值模拟技术就具有低成本、高效率、高科技含量等等技术特征,可实现多工况模拟,在水资源环境、气象、公共安全等等领域都具有极强的辅助性功能作用。
一、常规数值模拟技术应用的局限性
常规数值模拟技术在应用方面具有一定局限性,特别是它无法良好应对突发地质灾害问题,无法实现应急操作,具体来讲就存在以下几点局限性问题。
第一,如果在面临突发地质灾害应急情况下,数值模拟应用会受到多种技术条件限制,比如说它的数值模拟理论在应用实践层面效率偏低,所以在突发地质灾害事件发生后依然要进行常规模拟技术操作,所消耗时间偏长根本无法与抢险救灾的高时效性要求相匹配。
第二,常规数值模拟技术是缺乏专门应急情境下的数值模拟技术适应性的。
第三,突发地质灾害应急工作由于本身具备技术集成性特征,所以在方法协调与实效性追求方面常规数值模拟技术无法体现出特点功能优势。
第四,难以找到针对突发地质灾害事件的应急数值计算方法与模型,导致传统方法计算数值不准确。
第五,应急地质灾害事件中的常规数值分析人员也常常在软件数值模拟过程中带有极强的主观性,这在一定程度上降低了地质灾害事件应急情境模拟与数据提取计算的整体信度。
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一般情况下,针对突发地质灾害的应急数据模拟是希望基于常规数值模拟基础之上建立应急情境适应性体系的,它基于建模、参数选择与模拟结果优化改进来实现这一特殊性操作,当然也要通过实践案例操作来探讨分析数值模拟技术在突发地质灾害事件中的应急效果[1]。
二、滑坡突发地质灾害中的应急数值模拟技术应用
相比于传统的常规数值模拟技术,应急数值模拟技术在现场灾害区域周边的地质环境检查方面具有时效性与实效性,可参考初步数值模型基础动态监控现场灾害发展情况,再更正完善数值模型来将滑坡这样的灾害过程用数据快速确立并展示出来,主要展示它的动态数据变化。
(一)明确关键技术内容
应急数值模拟技术的优势就在于能够在最短时间内建立应急策略、判断有关滑坡的实时发生进展以及推算可能出现的各种滑动状况,虽然说它对整个滑坡过程的动态监测精度并不要求达到最高,但也要求所监测信息结论是可信的,并通过这一安全标准准则影响整个技术应用的顺序性。在这里,要结合数值模拟工艺对该环节实现辅助功能有效调节,启动应急预案的同时建立应急建模,最后选择应急数值模拟的计算方法,最后明确参数选取与结果表达过程。
就以应急建模为例,它就包括地理建模、几何建模以及数值建模3项。其中地理建模借助现场应急勘察结果进行相关数值依据挖掘,快速召开专家座谈会,对地理模型所发现新内容进行汇报分析,以促成最后建立相对完善的数值模型;而几何模型方面则要强调对特殊情况的分析。例如基于变现判定依据以及位移边界判定为主线,对应力边界构造结果进行总结。如果是遭遇地震则需要基于几何模型底部配置即兴相应的底部豁滞边界线划分。
结合具体例子来看,如果某地发生滑坡,则必须利用应急模型进行反演算分析,分析灾害发生的具体情况,并制定防治重点科学内容,多多采集滑坡案例资料以实现针对灾害现场的实地数据了解,并分析潜在动画内容与基岩出露状况。此时可利用三维激光扫描的方式对滑坡表面云图进行进一步的深度分析,将它与历史卫星遥感图联系起来,并对原始地面滑坡情况进行更深层次的推测,形成滑坡的二维几何模型。在二维几何模型左右中3个底边边界位置设置边界固定值,分别模拟滑坡滑体,设置至少3个监测点监测滑体部分的所有块体单元滑坡过程,总结滑坡的基本运动规律。
(二)总结滑坡发生原因
在建立滑坡二维几何模型以后,就要对滑坡的启动原因进行分析,明确滑坡的发生起源。在现场考察中要参演二维几何模型,控制滑体在没有任何外力影响下进行摩擦角、滑坡压力分析。如果滑体的前缘部分在10m以上(即拥有10m以上临空面),则可证明滑体的前缘部分出现了滑动,此时测量它的最大滑动距离,并基于块体稳定系数计算出滑坡的稳定性系数。再用二维几何模型进行基于气象状态的灾情模拟,可判断出滑坡应该是由连续降雨所导致的,节理岩部分出现了物体力学参数下降而导致滑坡[2]。
总结:
当前针对滑坡这样的突发地质灾害还应该活用应急数值模拟技术,对应急监测过程的建模精确性与合理性进行分析验证,从整体上凸显该创新技术的应用功能优越性。
参考文献:
[1]李俊峰,张小趁,刘红岩,等.突发地质灾害中应急数值模拟技术应用浅析[J].工程地质学报,2016(4):569-577.
[2]贾三满,翟淑花,姜媛.北京突发地质灾害防控对策[J].城市地质,2017(4):16-23.
论文作者:崔君,王盼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/15
标签:数值论文; 滑坡论文; 地质灾害论文; 技术论文; 模型论文; 建模论文; 几何论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;