基于遥感的岩土质岸坡空间分布研究--以三峡库区秭归--巴东段为例
  • 【摘要】

    三峡水库建成后,坝前水位保持在145-175m间波动,库水位变幅30m,以前出露的岸坡岩土体周期性出没于水中,导致地下水和库水共同作用于岸坡表面和岩土介质,对岩土体产生物理、化学、力学作用,对土质岸坡和岩质岸坡产生不同的影响。蓄水后,土质岸坡周期性浸泡在库水中,或部分浸泡在库水中,吸水膨胀,加之波浪的侵蚀,导致古滑坡,或古倒石堆前缘发生了错落或古滑坡或古倒石堆再发生滑移,老滑坡复活,直至产生坍岸、... 展开>>三峡水库建成后,坝前水位保持在145-175m间波动,库水位变幅30m,以前出露的岸坡岩土体周期性出没于水中,导致地下水和库水共同作用于岸坡表面和岩土介质,对岩土体产生物理、化学、力学作用,对土质岸坡和岩质岸坡产生不同的影响。蓄水后,土质岸坡周期性浸泡在库水中,或部分浸泡在库水中,吸水膨胀,加之波浪的侵蚀,导致古滑坡,或古倒石堆前缘发生了错落或古滑坡或古倒石堆再发生滑移,老滑坡复活,直至产生坍岸、坍塌或滑坡;而岩质岸坡周期性出没于库水中,引起岸坡岩体物理力学性质发生改变,在库水静压力、浮托力和动水压力等作用下,岩体底部的潜在滑动面浸水软化、泥化,空隙压力增大,抗剪强度降低,引起岸坡沿软弱滑动面活动,导致发生岩质滑坡、岩体崩落等。
       圈定岩土体岸坡类型及其空间分布是岸坡变形破坏规律与岸坡稳定性评价研究的基础。目前,圈定库岸岩土体岸坡类型及其空间分布的方法主要是通过野外调查获取。在库区5311km的大范围内采用传统方式开展调查工作需要耗费大量的人力、财力,且耗时。遥感技术能大范围、快速、高效地获取多波段、多时相信息,解决相关数据的获取和更新问题。库区地表植被覆盖多,而遥感的穿透性差,所以不能直接利用遥感圈定库区的岩土体类型及其空间分布。本文根据长江中泥沙浓度与近岸岩土体岸坡类型的相关性,首先利用遥感数据反演泥沙浓度,再间接推断岸坡类型。论文具体的研究内容与结论如下:
       (1)以武汉市汤逊湖为实验区,利用光谱仪现场测得不同浓度含沙水体的光谱曲线,室内用过滤称重法测定泥沙浓度。通过分析泥沙浓度与不同波段光谱反射率的相关性,选取遥感监测泥沙含量的最优波段,并建立了线性模型、对数模型、幂指数模型和负指数模型,分析4种模型的拟合精度,得出负指数模型最佳。
       (2)基于CBERS遥感数据,将得到的负指数模型运用到三峡库区秭归--巴东段。首先,反演该研究区2004年-2006年3年的泥沙浓度;其次,计算得到这3年的平均泥沙浓度,并对其平均泥沙浓度进行等级划分;最后,利用不同等级的泥沙浓度圈定岩土质岸坡类型的空间分布。
       (3)为验证划分岸坡类型的精度,本文选取了32个样区,与野外考察资料对比,得出其精度达84.375%。分析错分部分,其主要是受区域地形地貌、库水位变化、长江水流速度、降雨、支流输入性、人工活动(船只以及其激起的波浪)、遥感影像的获取时间和天气状况等因素的影响。
       圈定土质岸坡的空间分布,有助于开展岸坡稳定性研究,也为宏观掌握岸坡变形破坏规律和稳定性分析评价服务,同时对库区的防灾减灾具有重要的意义。 收起<<

  • 【作者】

    郭培虹 

  • 【学科专业】

    地球物理工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    中国地质大学(武汉)

  • 【导师姓名】

    牛瑞卿

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi