基于DEM的“两段法”水库塌岸预测研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１６／２４（１）００３５０９ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１６．０１．００５基于ＤＥＭ的“两段法”水库塌岸预测研究①①②①王小东戴福初黄志全（①华北水利水电大学郑州４５００１１）（②北京工业大学北京１００１２４）摘要根据“两段法”进行塌岸预测的基本原理，本文基于ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ编程平台和ＡｒｃＧＩＳＥｎｇｉｎｅ地理信息系统二次开发组件完成“两段法”塌岸预测程序的实现，将“两段法”的应

2、用范围由二维空间拓展到三维空间，实现了塌岸宽度和体积计算的参数化和自动化，通过简单的人机交互，即可完成塌岸预测，提高了塌岸预测效率；塌岸预测前后岸坡形态的三维可视化对比展示，也为库岸防护工程的实施提供了更可靠的数据支持和决策依据。在程序的实现过程中，塌岸预测参数获取主要通过３个途径：（１）通过野外调查实测数据和室内土工实验结果，获取所需的水下稳定坡角和水上稳定坡角；（２）通过地质图和高分辨率航空影像获取岩性分界线、多年洪水位线、枯水位线等参数信息；（３）基于研究区高分辨率ＤＥＭ（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｔｉｏｎＤＥＭ）数据，

3、绘制地形剖面线，为程序运行提供终止条件。关键词ＤＥＭ两段法水库塌岸ＡｒｃＧＩＳＥｎｇｉｎｅ中图分类号：ＴＶ６２文献标识码：ＡＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮＯＦＲＥＳＥＲＶＯＩＲＢＡＮＫＳＬＯＰＥＦＡＩＬＵＲＥＵＳＩＮＧＤＥＭＳＵＰＰＯＲＴＥＤＴＷＯＳＥＣＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤ①①②①ＷＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇＤＡＩＦｕｃｈｕＨＵＡＮＧＺｈｉｑｕａｎ（①ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１１）（②ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅ

4、ｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｗｅｅｘｐａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆ“ＴｗｏＳｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ”ｆｒｏｍｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎｔｏｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎ．ＷｅｕｓｅｔｈｅＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏｗｈｅｒｅｍｅａｎｔｉｍｅＡｒｃＧＩＳＥｎｇｉｎｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｓｅｍｂｅｄｄｅｄ．Ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｗｉｄｔｈａｎｄｖｏｌｕｍｅｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｂａｎｋｓｌｏ

5、ｐｅｆａｉｌｕｒｅ．Ｂｙｉｎｐｕｔｔｉｎｇｓｏｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｔａｂｌｅｓｌｏｐｅａｎｇｌｅ，ｌｉｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｆｌｏｏｄｌｅｖｅｌｌｉｎｅ，ｉｔａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｒｕｎｓ．Ｈｅｎｃｅ，ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｂａｎｋｓｌｏｐｅｆａｉｌｕｒｅｃａｎｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄｖｉａｓｉｍｐｌｅｍａｎｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．Ａｔｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅ，ｔｈｅｂａｎｋｓｌｏ

6、ｐｅｓｈａｐｅｃａｎｂｅｃｏｍｐｒｉｓｅｄｂｅｔｗｅｅｎ，ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｂａｎｋｆａｉｌｕｒｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｍｏｒｅｒｅｌｉａｂｌｅｓｕｐｐｏｒｔｏｆｄａｔａａｎｄｄｅｃｉｓｉｏｎｆｏｒｂａｎｋｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍ，ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｗａｙｓｏｆａｃｈｉｅｖｉｎｇｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｅｅｄｏｆｐｒｏｇｒａｍ．

7、Ｔｈｅｙａｒｅ：（１）Ｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｅｌｄｓｕｒｖｅｙａｎｄｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｂａｎｋｓｌｏｐｅａｎｇｌｅ收稿日期：２０１４－０９－０２；收到修改稿日期：２０１５－０２－２７．基金项目：河南省重点科技攻关项目（１５２１０２２１０１１１），河南省科技创新人才计划（１５４１００５１０００６），华北水利水电大学高层次人才引进科研启动项目（２０１２０１，２０１４０２），华北水利水电大学青年科技人才创新计划（７０４６１）资助．第一作者简介：王小东（１９８０－）

8、，男，博士，讲师，主要从事ＧＩＳ，滑坡、水库塌岸等方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｗｘｄｙａｎｅｒ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ通讯作者简介：黄志全（１９７０－），男，博士，教授，博士生导师，主要从事岩石力学，地质工程方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｚｈｉｑｕａｎ＠ｎｃｗｕ．ｅｄｕ．ｃｎ３６Ｊｏｕｒｎ