灌溉引起的地质环境变化与黄土地质灾害 以甘肃黑方台灌区为例 张茂省 朱立峰 胡炜 2017.pdf

灌溉引起的地质环境变化与黄土地质灾害 以甘肃黑方台灌区为例 张茂省朱立峰胡炜等著 斜学出版社 北京
内容简介 本书以甘肃省永靖县黑方台地区为研究对象，采用遥感技术、野外调 查、钻探、地球物理勘探、原位试验、岩土测试、大型离心物理模拟、动 态监测、数值模拟等手段，在查明黄土滑坡发育分布规律、变形活动特征 及其孕灾地质环境背景的基础上，以黄土滑坡的主要诱发因素一水为主 线，论述了降水、灌溉水、地下水的“三水”转化关系，反演和预测了 灌溉条件下地下水动力场演化过程与发展趋势，分析了灌溉人渗条件下水 岩作用引起的黄土工程性质变化，揭示了灌溉诱发型黄土滑坡形成机理与 运动过程，以完整冻融期的野外监测深化了冻结滞水效应及其促滑机理， 针对性地提出了基于地下水位控制的滑坡风险减缓措施建议.

本书可供从事灾害地质、工程地质、水文地质、环境地质、防灾减灾 与防护工程等领域的科研人员、工程技术人员和大中专院校师生阅读与 参考.

图书在版编目（CIP）数据 灌涨引起的地质环境变化与黄土地质灾害：以甘肃黑方台灌区为例/张茂 省等著，-北京：科学出版社，2017.6 ISBN 978-7-03-050728-0 1.①灌.I.①张Ⅲ.①湿-影响-地质环境-研究-甘肃②灌 溉-影响-黄土-地质灾害-研究-甘肃IV.①S2742X1413P694 中国版本图书馆CIP数据核字（2016）第279396号
前言 人类活动，尤其是工业革命后的人类的活动，已经成为一种最活跃的地质营力，深刻 地改变着我们赖以生存的地球.

不合理的人类工程活动不仅改变了地质环境，还引起环境 地质问题，甚至导致地质灾害.

灌溉是具有千年历史，以弥补降水量不足及时空不均，保 障农业高产稳产的一种人类活动.

大量长期的引水灌溉活动会引起地质环境发生什么变 化，引起哪些环境地质问题，甚至地质灾害，我们该如何灌激才能防控灌溅引发的环境问 题与灾害风险？

甘肃省永靖县盐锅峡镇黑方台曾是一个无人居住的早台，20世纪60年代初修建黄河 三峡（刘家峡、盐锅峡、八盘峡）水库时，将库区移民安置于此.

为解决库区移民生活和 灌溉用水，1968年建成了扬黄灌溉工程.

长期大量引水灌溉活动，改变了这一地区原生地 质环境条件和地下水动力系统，引起黄土湿陷，导致台面塌陷和裂缝，并在源边引发了大 量的滑坡灾害.

“甘肃黑方台地区黄土滑坡调查”（12120114025701）项目，以及“十三五”国家科技支 撑课题“重大工程扰动区特大滑坡灾害防治技术研究与示范”（2012BAK10B02）等项目 的资助下，对黑方台地区引水灌溉引起的地质环境化与黄土滑坡灾害问题等进行了系统研 究.

本书就是这三个项目的研究成果.

着重论述了黑方台灌区降水、灌溉水、地下水的 “三水”转化关系，反演和预测了灌溉条件下地下水动力场演化过程与发展趋势，通过实 验测试资料对比分析，论述了灌溉人渗条件下水岩作用引起的黄土工程性质变化，揭示了 灌溉诱发型黄土滑坡形成机理与运动过程，通过完整冻融期的野外监测，深化了冻结滞水 效应及其促滑机理，提出了基于地下水位控制的滑坡风险减缓措施建议，以期为灌区地质 灾害综合治理提供科学依据和技术支撑，也为黄土地质灾害科学认知与防灾减灾提供 借鉴.

地质调查是不断探索和不断深化的过程，由于作者水平有限，针对灌溉及冻融诱发滑 坡机理及疏排地下水措施等研究内容可能不尽完善，同时，书中难免出现其他疏漏之处， 总请读者批评指正.

作者 2016年11月于西安
目录 前言 第1章绪论 1.1研究现状 1.2 研究思路 1.3 研究内容 8 1.4 主要成果 10 第2章 黑方台引水灌区概况 13 2.1 自然地理概况 13 2.2 地质环境条件 15 2. 3 农业发展与灌溉历史 29 2. 4 地质灾害概况 31 第3章 灌区地下水系统演化与发展趋势 38 3.1 水文地质条件 38 3.2 地下水流场现状 45 3.3地下水流场演化历史 46 3.4地下水流场发展趋势 53 第4章 灌区黄土工程地质性质变化 54 4.1 黄土物理性质变化 54 4.2 黄土宏观力学性质变化 59 4.3 黄土非饱和特性变化 87 4. 4 黄土水理性质变化 86 第5章 灌溉引起的黄土湿陷 107 5. 1 黄土湿陷问题的提出 L01 5. 2 基于DEM的黄土湿陷量估算 801 5.3 基于《规范》的黄土湿陷量估算 110 5.4 灌溉引起的黄土湿陷机理 112 第6章冻结滞水效应及促滑机理 115 6.1冻结滞水问题的提出 115 6.2一冻结滞水效应野外观测 116 6.3冻融作用对黄土工程性状的影响 122 6.4冻结滞水效应数值模拟
-iv. 灌引起的地质环境变化与黄土地质灾害-以甘肃黑方台灌区为例 6.5冻融作用对斜坡稳定性影响 137 第7章灌溉引起的黄土滑坡 144 7.1灌溉诱发的黄土滑坡发育特征 144 7.2 基于地貌重建的灌溉诱发滑坡时空演化特征 179 7.3 灌溉条件下地下水系统演化对斜坡稳定性的影响 187 7.4 灌溉诱发型黄土滑坡形成机理 193 7.5 基于离心模拟的灌溉诱发型黄土滑坡机理研究 * 205 7.6 灌溉诱发高位黄土滑坡的涌浪分析 226 7.7 灌溉诱发黄土滑坡的风险评估 232 第8章 灌区黄土滑坡风险控制关键技术 245 8.1 基于地下水位的滑坡风险控制 245 8.2 灌溉诱发型滑坡灾害监测预警 263 参考文献 270 后记 278

投稿会员：望千山

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