人类活动的黄土滑坡响应机理与灾害预警

黄土高原是中国大陆境内开展人类活动对环境灾害效应研究的天然试验场。这种环境灾害效应又以工程性黄土滑坡最具典型，且随着人类活动日益频繁，工程性黄土滑坡的危害性也日益严重，并已制约黄土地区经济的可持续发展，因此减轻和防治工程性黄土滑坡灾害十分迫切和必要。本项目通过多学科联合手段，研究黄土地区工程性滑坡的孕灾环境与成灾模式、不同工程活动作用下黄土滑坡的响应机理和共性规律；通过大型物理模拟和数值仿真，再现工程性黄土滑坡的成灾过程，研究工程性黄土滑坡的失稳机制及其演化过程与规律；研究并提出工程性黄土滑坡预警预报的理论方法及预防控制技术，为我国黄土地区城镇建设、工程建设及减灾防灾提供基础科学依据。研究成果将把我国黄土滑坡灾害研究推向一个新台阶，并为黄土地区的人居环境与工程建设有效防治滑坡灾害提供新的思路，同时还将为人类活动对环境变化的影响及其调控原理这一前沿性研究工作作出贡献。

黄土高原上滑坡分布广泛，尤其是工程性黄土滑坡灾害已成为目前黄土地区影响面最广、破坏最严重的地质灾害，也是安全建设的重大隐患。对工程性黄土滑坡进行精准的预测尤为重要，而工程性黄土滑坡的成因机制研究则是预测的基础，项目组五年来紧密围绕上述两方面开展研究，取得了一系列成果。. 代表性成果包括：①项目组首次编制了黄土高原滑坡分布图，揭示了黄土滑坡区域分布规律，提出了黄土滑坡结构控制论的新观点，并结合野外物理原型提出工程性黄土滑坡的五类滑移模式。②系统研究黄土-水相互机理，在揭示灌溉作用下黄土滑坡机理方面取得了系列新进展，包括：发现了黄土非饱和渗透和裂隙优势渗透现象，从而揭示了黄土地表水转化为地下水的过程；发现了灌溉作用下黄土层基座软化现象，揭示了黄土水敏性机制和强度骤降机制；发现了灌溉作用下静、动水压力增大的现象，揭示了地下水位变化改变边坡应力状态的基本规律；发现了饱和黄土的静态液化现象，揭示了揭示了灌溉作用下黄土滑坡的启动机理；发现了黄土滑坡逆冲推覆构造现象，揭示了黄土滑坡下垫面剪动液化机理。③基于野外调查勘探、典型滑坡原型分析、室内土力学试验和模型试验，结合数值模拟技术，揭示黄土边坡应力位移场及滑坡响应在堆载和卸载作用下的力学机制，构建了黄土边坡地质力学模型，揭示了工程堆载和开挖卸载作用下黄土滑坡形成的力学机制；④基于已有研究成果，开展一系列的工程性黄土滑坡预警与防灾减灾研究，如基于有效降雨强度的黄土边坡预报模型，修正后的TRIGRS模型，改进后的Taylor图表等等，这些研究成果在滑坡早期识别，临滑判断和控滑坡减灾措施三方面应用良好。. 通过本项目的顺利开展，一方面为黄土地区滑坡灾害防治工作提供了科学理论依据；另一方面丰富、完善和并提高了黄土地区滑坡研究的理论与技术。因此，本项目的研究成果具有重要的理论和实际意义，并对今后黄土滑坡研究中的前沿科学问题起到了良好的推动作用。