华南花岗岩风化壳滑坡灾害的形成机理与空间量化建模研究

The mechanism of landslide hazard in weathering crust of granites in south china was chosen as our research object. Landslides, as a common geo-hazard, can result in huge economic losses and enormous casualties in mountainous regions of the world. Therefore, the mechanism of landslide hazard has become a topic of major interest for both geoscientists and engineering professionals.. Take the landslides mechanism as the key problem. Firstly, we will analyze the regularity of its regional differentiation in those area based on the field investigations and the available data in the area according to the features of this kind of landslide. Secondly, we will reveal the growth characteristics and disaster mechanism of landslide by study the relationship between the characteristics of intensity and frequency of landslide and meteorological factors, hydrologic geology, geologic factors, landform and human factors and so on.Thirdly,using the artificial neural network model, we will put forward coincidence model of meteorological factors, hydrologic geology, geologic factors, geologic structure, landform factors, vegetation and human factors to simulate numerically the evolution process of landslides. Finally, based on these result, the regional landslide prediction model was obtained by quantification approach. The final goal is to reduce the landslides risk as low as possible. Our subject will provide scientific basis for risk precaution and disaster emergency response.

本项目针对华南沿海风化壳滑坡的特点，以近年华南沿海地区的四千余处滑坡灾害点的空间分布和地质环境特征等资料为基础，研究花岗岩风化壳滑坡的孕灾环境和灾害强度、灾害规模、范围等空间分布特征地域分异规律；解析华南沿海花岗岩风化壳滑坡灾害的发生规律和形成机理；从而分析滑坡灾害强度和频度与气象、水文、地质、地貌、生态人文的量化关系。在各影响因素量化的基础上，利用人工神经元网络模型建立气象-地形-水文-人文-地质耦合的三维空间耦合模型，揭示滑坡灾害发生的本质规律；进而探讨滑坡灾害的形成过程和成灾机理以及其量化建模方法；并推演未来二十年华南花岗岩风化壳滑坡的空间变化趋势。本研究对滑坡灾害机理研究有重要的科学意义，对华南沿海未来在滑坡灾害风险防范的对策和灾害应急预案的制定或是实质推动上有极重要的参考依据。

本项目收集华南地区花岗岩风化壳滑坡的空间分布特征、历史数据和地质环境数据等，利用数理统计的方法，揭示华南沿海花岗岩风化壳地区滑坡灾害的发育特点；分析滑坡灾害强度和频度与气象、水文、地质、地貌、生态人文的量化关系；进而探讨滑坡灾害的形成过程和成灾机理的量化方法；在此基础上，利用人工神经元网络模型研究花岗岩风化壳滑坡灾害发生的本质规律和内在关系。并通过滑坡形成物理机制，建立气象-地形-水文-人文-地质耦合的三维空间耦合模型。本研究对滑坡灾害机理研究有重要的科学意义，对华南沿海未来在滑坡灾害风险防范的应急对策提供参考依据。主要完成内容为：.（1）总结了华南花岗岩风化壳滑坡的时空特性和成灾模式.在收集资料和野外调研等多途径基础上，总结了华南滑坡灾害发育的时间、空间和强度特征，依据滑坡发育特征，选定了梅州市作为本研究的研究区域，并对研究区地质环境条件进行了梳理。.（2）完成了滑坡灾害成灾机理的研究.通过资料和野外调研，分析和总结区域浅层滑坡的影响因素及滑坡发生的机理，利用确定性系数（CF）和人工神经元网络模型（BP）进行了成灾机理的量化建模，分析发现暴雨是华南花岗岩风化壳地区滑坡灾害形成的主要激发因素，而斜坡坡度、岩土类型、地表覆盖类型、汇水条件为滑坡发育的主要控制因素，基于华南花岗岩风化壳地区特殊的地质环境条件，探讨了滑坡的内在作用机制。.（3）完成了基于成灾机理的滑坡灾害空间建模.因暴雨是华南滑坡灾害的主要激发因素，通过分析华南地区斜坡对于暴雨的响应机制，选用斜坡单元为基本单元，借鉴和扩展斜坡物理机制模型的理念，通过引入暴雨影响系数和耦合水文模型和滑坡稳定性分析模型，建立了适合华南地区地质环境特征的浅层滑坡理论模型。.按照项目任务书的计划，完成了全部工作的工作，撰写论文9篇,已公开发表论文8篇，已录用待发表1篇。并申请发明专利1项，撰写专著1部。.