Dynamic Identification of Three‑dimensional Stability of Potential Landslides in a Typical Section of the Proposed Sichuan‑Tibet Railway under Rainfall Conditions

Jie YAO; Xiuzhen LI; Ruichi XU

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.202008015

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Dynamic Identification of Three‑dimensional Stability of Potential Landslides in a Typical Section of the Proposed Sichuan‑Tibet Railway under Rainfall Conditions

更新时间：2025-09-25

- Dynamic Identification of Three‑dimensional Stability of Potential Landslides in a Typical Section of the Proposed Sichuan‑Tibet Railway under Rainfall Conditions
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 41, Issue 3, Pages: 422-431(2021)
- 作者机构：
  
  1.中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所，四川成都 610041
  2.中国科学院大学，北京100049
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.202008015
  CLC： P642.22
- Received：15 August 2020，
  
  Revised：2020-11-09，
  
  Published：16 June 2021
- 稿件说明：
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姚杰,李秀珍,徐瑞池.降雨条件下拟建川藏铁路典型段潜在滑坡三维稳定性动态识别研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(03):422-431.

YAO Jie,LI Xiuzhen,XU Ruichi.Dynamic Identification of Three‑dimensional Stability of Potential Landslides in a Typical Section of the Proposed Sichuan‑Tibet Railway under Rainfall Conditions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(03):422-431.
姚杰,李秀珍,徐瑞池.降雨条件下拟建川藏铁路典型段潜在滑坡三维稳定性动态识别研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(03):422-431. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202008015.

YAO Jie,LI Xiuzhen,XU Ruichi.Dynamic Identification of Three‑dimensional Stability of Potential Landslides in a Typical Section of the Proposed Sichuan‑Tibet Railway under Rainfall Conditions[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(03):422-431. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202008015.

摘要

拟建川藏铁路是国家中长期规划网中的重要一线，具有重大的国防和经济意义。铁路横穿青藏高原东缘地形急变带，沿线发育崩塌、滑坡等众多山地灾害。以川藏铁路比选线邦达机场至然乌段作为主要研究区段，在对该段已有滑坡灾害进行野外调查和遥感解译的基础上，将降雨入渗斜坡稳定性分析模型（TRIGRS）中的降雨入渗模块和三维斜坡稳定性分析模型（Scoops3D）有机结合起来，对川藏铁路典型段的潜在滑坡进行系统的三维搜索及识别，分析天然状态下潜在滑坡的分布范围和50年一遇极端降雨情景下研究区段斜坡稳定性的动态变化。研究结果表明：（1）在天然状态下，高风险潜在滑坡主要集中分布于拟建怒江大桥附近，低风险潜在滑坡主要分布于冷曲河两岸陡峻斜坡和拟建怒江大桥附近；（2）在50年一遇极端降雨情景下，潜在滑坡区的分布范围较天然状态下均显著增大，高风险和低风险潜在滑坡在拟建怒江大桥附近和沿冷曲河两岸陡峻斜坡均有密集分布；（3）极端降雨情景下模型计算的潜在滑坡分布结果与历史滑坡灾害的分布特征基本是一致的。

Abstract

The proposed Sichuan-Tibet railway is an important line in the national medium and long-term planning network， which has great national defense and economic significance. The railway passes through the abrupt terrain belt on the eastern edge of the Qinghai-Tibet Plateau， and there are many mountain hazards such as rockfalls and landslides along the line. In this paper， the section from Bangda airport to Ranwu of Sichuan-Tibet railway comparison line is taken as the main study section. Based on the field investigations and remote sensing interpretations of the existing landslide hazards in this section， the rainfall infiltration module in the rainfall infiltration slope stability analysis model （TRIGRS） and the three-dimensional slope stability analysis model （Scoops3D） are combined organically to perform a systematic three-dimensional search and identification of potential landslides in the typical section of Sichuan-Tibet railway. Moreover， the distribution range of potential landslides in the natural state and the dynamic change of slope stability in the study section under the 50-year extreme rainfall scenario are analyzed. The research results show that：（a） under natural conditions， potential high-risk landslides are mainly distributed near the proposed Nujiang River Bridge， and potential low-risk landslides are mainly distributed near the steep slopes on both sides of the Lengqu River and the proposed Nujiang River Bridge；（b） under the 50-year extreme rainfall scenario， the distribution range of potential landslide areas is significantly larger than that in the natural state， potential high-risk and low-risk landslides are densely distributed near the proposed Nujiang River Bridge and along the steep slopes of both banks of the Lengqu River；（c） the distribution of potential landslides calculated by the model under the extreme rainfall scenario is basically consistent with the distribution characteristics of historical landslide disasters.

关键词

Keywords

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郑宗溪，孙其清 . 川藏铁路隧道工程［J］. 隧道建设， 2017 ， 37 （ 8 ）： 1049 ‑ 1054 .

Zheng Z X ， Sun Q Q . Sichuan Tibet railway tunnel project ［J］. Tunnel Construction ， 2017 ， 37 （ 8 ）： 1049 ‑ 1054 . （in Chinese）

宋章，张广泽，蒋良文，等 . 川藏铁路主要地质灾害特征及地质选线探析［J］. 铁道标准设计， 2016 ， 60 （ 1 ）： 14 - 19 .

Song Zh ， Zhang G Z ， Jiang L W ， et al . Analysis of the characteristics of major geological disasters and geological alignment of Sichuan-Tibet railway ［J］. Railway Standard Design ， 2016 ， 60 （ 1 ）： 14 - 19 . （in Chinese）

丁继新，杨志法，尚彦军，等 . 降雨型滑坡时空预报新方法［J］. 中国科学（D辑）：地球科学， 2006 ， 36 （ 6 ）： 579 - 586 .

Ding J X ， Yang Zh F ， Shang Y J ， et al . A new method of time and space prediction for rainfall type landslides ［J］. Science in China （Ser.D）： Earth Sciences ， 2006 ， 36 （ 6 ）： 579 - 586 . （in Chinese）

孙金山，陈明，左昌群，等 . 降雨型浅层滑坡危险性预测模型［J］. 地质科技情报， 2012 ， 31 （ 2 ）： 117 - 121 .

Sun J Sh ， Chen M ， Zuo Ch Q ， et al . A model for predicting rainfall-induced shallow landslides ［J］. Geological Science and Technology Information ， 2012 ， 31 （ 2 ）： 117 - 121 . （in Chinese）

何玉琼，徐则民，王志奇，等 . 基于GIS的耦合模型在斜坡稳定分析中的应用［J］. 武汉理工大学学报， 2011 ， 33 （ 2 ）： 100 - 104 .

He Y Q ， Xu Z M ， Wang Zh Q ， et al . The coupling model based on GIS in the slope stability analysis of application ［J］. Journal of Wuhan University of Technology ， 2011 ， 33 （ 2 ）： 100 - 104 . （in Chinese）

辛鹏，吴树仁，石菊松，等 . 基于降雨响应的黄土丘陵区滑坡危险性预测研究——以宝鸡市麟游县为例［J］. 地球学报， 2012 ， 33 （ 3 ）： 349 - 359 .

Xin P ， Wu Sh R ， Shi J S ， et al . A predictive study of the hazardousness of landslides in loess hilly region based on rainfall response： a case study of Linyou County， Baoji City ［J］. Acta Geoscientica Sinica ， 2012 ， 33 （ 3 ）： 349 - 359 . （in Chinese）

Baum R L ， Savage W Z ， Godt J W . TRIGRS-A Fortran program for transient rainfall infiltration and grid-based regional slope-stability analysis，Version 2.0 ［R］. Colorado ： USGS ， 2008 .

Pack R T ， Tarboton D G ， Goodwin C N . The SINMAP approach to terrain stability mapping ［J］. Congress of the International Association of Engineering Geology ， 1998 ： 21 - 25 .

Montgomery D R ， Dietrich W E . A physically based model for the topographic control on shallow landsliding ［J］. Water Resources Research ， 1994 ， 30 （ 4 ）： 1153 - 1171 .

Reid M E ， Sisson T W ， Brien D L . Volcano collapse promoted by hydrothermal alternation and edifices shape，Mount Rainier，Washington ［J］. Geology ， 2001 ， 29 （ 9 ）： 779 - 782 .

Vallance J W ， Schilling S P ， Devoli G ， et al . Lahar hazards at Casita and San Cristóbal Volcanoes， Nicaragua ［R］.

U . S .： U.S.Geological Survey ， 2004 .

Reid M E ， Christian S B ， Brien D L . Gravitational stability of three-dimensional stratovolcano edifices ［J］. Journal of Geophysical Research ， 2000 ， 105 （ B3 ）： 6043 - 6056 .

Reid M E ， Keith T E C ， Kayen R E ， et al . Volcano collapse promoted by progressive strength reduction： new data from Mount St.Helens ［J］. Bulletin of Volcanology ， 2010 ， 72 ： 761 - 766 .

Brien D L ， Reid M E . Modeling 3-D slope stability of coastal bluffs using 3-D ground-water flow， Seattlesouthwestern， Washington［R］. U.S .：

U.S.Geological Survey ， 2007 .

Brien D L ， Reid M E . Assessing deep-seated landslide susceptibility using 3-D groundwater and slope-stability analyses，southwestern Seattle， Washington ［J］. Geological Society of America ， Reviews in Engineering Geology， 2008 ， 20 （ 5 ）： 83 - 101 .

Tran T V ， Alvioli M ， Lee G ， et al . Three-dimensional， time-dependent modeling of rainfall-induced landslides over a digital landscape：a case study ［J］. Landslides ， 2018 ， 15 （ 6 ）： 1071 - 1084 .

Iverson R M . Landslide triggering by rain infiltration ［J］. Water Recources Research ， 2000 ， 36 （ 7 ）： 1897 - 1910 .

Reid M E ， Christian S B ， Brien D L ， et al . Scoops3D-Software to analyze 3D slope stability throughout a digital landscape ［M］. Virginia ： USGS ， 2015 ： 1 - 218 .

辛星 . 黄土沟壑区浅层滑坡的制图和危险性评价研究［D］. 兰州：兰州大学， 2018 .

Xin X . The study on the mapping and hazard assessment of shallow landslides in gully loess ［D］. Lanzhou ： Lanzhou University ， 2018 . （in Chinese）

Godt J W ， Baum R L ， Savage W Z ， et al . Transientdeterministic shallow landslide modeling：requirements for susceptibility and hazard assessments in a GIS fr-amework ［J］. Engineering Geology ， 2008 ， 102 （ 3/4 ）： 214 - 226 .

蒋世银 . 川藏铁路邦达段粗颗粒冻土边坡稳定性研究［D］. 成都：西南交通大学， 2019 .

Jiang Sh Y . Study on stability of coarse grain frozen soil slope in Bangda section of Sichuan-Tibet railway ［D］. Chengdu ： Southwest Jiaotong University ， 2019 . （in Chinese）

张迪 . 川藏铁路邦达段季节性粗颗粒冻土工程特性研究［D］. 成都：西南交通大学， 2019 .

Zhang D . Study on engineering characteristics of seasonal coarse-grained frozen soil in Bangda section of Sichuan-Tibet railway ［D］. Chengdu ： Southeast Jiaotong University ， 2019 . （in Chinese）

樊柱军，刘晓娟，程东幸 . 西藏藏中与昌都联网工程八宿县10L336-10L338段滑坡及塔基稳定性分析［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2018 ， 29 （ 2 ）： 55 - 60 .

Fan Zh J ， Liu X J ， Cheng D X . Stability analysis of the landslide and the towerfoundations at the section10L336-10L338 of the network project between Tibet’s Central Region and Changdu Region ［J］. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control ， 2018 ， 29 （ 2 ）： 55 - 60 . （in Chinese）

Tesfa T K ， Tarboton D G ， Chandler D G ， et al . Modeling soil depth from topographic and land cover attributes ［J］. Water Resources Research ， 2009 ， 45 （ 10 ）： 1 - 16 .

Delmonaco G ， Leoni G ， Margottini C ， et al . Large scale debris-flow hazard assessment：a geotechnical approach and GIS modeling ［J］. Natural Hazards and Earth System Sciences ， 2003 ， 3 （ 5 ）： 443 - 455 .

聂银瓶 . 基于TRIGRS与Flow-R耦合模型的滑坡型泥石流动态危险性评价［D］. 北京：中国科学院大学， 2019 .

Nie Y P . Dynamic hazard assessment of landslide-debris flow based on TRIGRS and Flow-R coupled model ［D］. Beijing ： University of Chinese Academy of Sciences ， 2019 . （in Chinese）

邵尧明 . 中国城市新一代暴雨强度公式［M］. 北京：中国建筑工业出版社， 2014 ： 1 - 94 .

Shao Y M . A new generation of urban rainstorm intensity formula in China ［M］. Beijing ： China Architecture and Building Press ， 2014 ： 1 - 94 . （in Chinese）

黎炳焱 . 基于RUSLE的铁山水库饮用水水源地流域面源污染模拟及控制技术研究［D］. 长沙：长沙理工大学， 2018 .

Li B Y . Simulation and control technology of non-point source pollution in the drinking water of Tieshan reservoir based on RUSLE ［D］. Changsha ： Changsha University of Science and Technology ， 2018 . （in Chinese）

许建聪，尚岳全 . 碎石土渗透特性对滑坡稳定性的影响［J］. 岩石力学与工程学报， 2006 ， 25 （ 11 ）： 2264 - 2271 .

Xu J C ， Shang Y Q . Influence of permeability of gravel soil on debris landslide stability ［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2006 ， 25 （ 11 ）： 2264 - 2271 . （in Chinese）

齐信，刘广宁，黄波林，等 . 降雨入渗作用下秭归向斜核部南段斜坡稳定性评价［J］. 水土保持通报， 2017 ， 37 （ 3 ）： 97 - 101 .

Qi X ， Liu G N ， Huang B L ， et al . Slope stability evaluation of southern section of Zigui syncline core under rainfall infiltration ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2017 ， 37 （ 3 ）： 97 - 101 . （in Chinese）

Teixeira M ， Bateira C ， Marques F ， et al . Physically based shallow translational landslide susceptibility analysis in Tibo catchment，NW of Portugal ［J］. Landslides ， 2014 ， 12 （ 3 ）： 455 - 468 .

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