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本文在野外调查和室内分析的基础上,基于高分辨率DEM和航空影像,以GIS组件开发模式,将塌岸预测方法、边坡极限平衡方法以及概率分析方法嵌入GIS软件平台,开展水库涉水岸坡的塌岸范围预测与稳定性评价,并利用GIS空间分析功能将塌岸稳定性评价成果应用于塌岸风险评价之中,以满足不同层次的风险表达。主要进行了以下几个方面的研究: (1)基于DEM和影像的水库塌岸预测参数获取。水上及水下稳定坡角是进行水库塌岸预测的关键指标,单纯依靠野外测量的方法难以满足要求。本文利用高分辨率影像获取地貌信息,基于高分辨率DEM获取地形信息,实现了大范围内水上及水下稳定坡角的批量获取; (2)基于DEM的水库塌岸范围预测的插件开发与应用。针对侵蚀型塌岸,基于GIS组件进行插件开发,将山区河道型水库塌岸预测的“两段法”从二维空间拓展到三维空间,将二维的塌岸宽度预测拓展到三维的塌岸体积预测和塌岸后的岸坡形态预测; (3)基于DEM的潜在塌岸体三维稳定性计算。针对滑移型塌岸,通过二维Bishop法,搜索得到主剖面位置处对应的临界圆弧滑动面,以该临界圆弧滑动面的圆心和半径构造三维球形滑动面,结合潜在塌岸体DEM构建潜在塌岸体的三维地质模型,引入三维Bishop法,实现三维安全系数的计算; (4)基于DEM的剖面线扫描算法的岸坡稳定性评价。以极限平衡法为基础,对可能发生滑移型塌岸的区域,以DEM构造剖面线进行扫描的方式,实现多个二维剖面空间的安全系数计算,以多个安全系数表达岸坡的稳定状态,并引入概率分析的方法,对岸坡的稳定性进行可靠度分析; (5)基于GIS的水库塌岸风险评价。将塌岸单体稳定性评价结果应用于塌岸风险评价之中,实现区域风险评价与单体风险评价之间的顺利过渡,满足不同空间尺度的要求。