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从三维地质建模到滑坡启动、碎屑流运动与防护|10月29日网络研讨会

RAMMS × LS-Rapid × Leapfrog 地质灾害链全过程模拟专题

活动安排

活动时间
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腾讯会议,会议链接及密码将在报名后通过邮件发送。
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请于2026年10月28日前完成报名。
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许经理:18971301365,Rino@cntech.com
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尊敬的各位岩土工程与地质灾害防治专业人士:

稳定性分析能回答边坡“会不会滑”,但对于降雨、地震诱发的快速滑坡、泥石流和崩塌落石,工程上更关心的是:什么时候启动、滑到哪里、冲击多大、怎样防护。

今年的两起灾害再次说明了这一点。8月26日,尼泊尔—中国西藏边境高山区发生大规模冰岩体失稳,冰、岩石与碎屑高速进入河谷,形成的碎屑流与洪水向下游传播近百公里;9月5日,江西遂川县高坪镇在台风“沙德尔”带来连续6天、累计600毫米以上的强降雨后,于平时被视为低风险的山区突发泥石流。两起事件都表明,地质灾害往往不是一次“单点失稳”,而是从源区启动、高速运动到远程堆积的完整链条,分析手段也需要从“单一安全系数”走向“灾害全过程模拟”。

本次线上研讨会围绕泥石流与滑坡的运动全过程展开:以 RAMMS::DEBRIS FLOW 为主线,演示泥石流在真实地形上的流动、冲击与堆积,以及拦挡工程的效果评估;结合 LS-Rapid 典型案例,解析降雨、地震作用下滑坡从启动到堆积的过程;并介绍如何利用 Leapfrog 三维地质模型为上述分析提供地形与地质输入。

技术路线

图1  地质灾害链全过程模拟技术路线
图1 地质灾害链全过程模拟技术路线

前一步的输出就是后一步的输入:Leapfrog 提供地形与滑体几何,LS-Rapid 回答何时启动、滑到哪里,RAMMS 回答冲击多大、怎样防护。

核心内容概览

一、RAMMS::DEBRIS FLOW:泥石流运动、冲击与防护分析

RAMMS 以颗粒流深度平均运动方程和双参数 Voellmy 摩擦模型为基础,经大量实测与足尺试验数据校准,在真实 DEM 地形上模拟泥石流的运动演进。

两种输入方式:块体释放适用于坡面型泥石流和浅层滑坡转化的碎屑流;流量过程线适用于大型沟谷型泥石流,并可显著缩短计算时间。

计算结果:任意时刻、任意位置的流深、流速、流量与冲击压力,以及最终堆积范围与厚度。

参数校准:依据已发生泥石流的实际堆积范围反演 Voellmy 参数(μ、ξ),为同一流域的预测分析提供依据。

防护评估:通过修改地形模拟拦挡坝等工程措施,比较设防前后的影响范围。

图2  RAMMS::DEBRIS FLOW 计算原理示意
图2 RAMMS::DEBRIS FLOW 计算原理示意

流域尺度应用:在秘鲁 Huaraz 冰湖溃决灾害评估中,RAMMS 计算了冰崩入湖后溃决洪水—泥石流沿沟谷直至下游城区的流深分布,并据此编制危险性分区图。

图3  RAMMS 模拟的冰湖溃决洪水—泥石流最大流深分布(Frey 等,2018,Frontiers in Earth Science 6:210,CC BY 4.0)
图3 RAMMS 模拟的冰湖溃决洪水—泥石流最大流深分布(Frey 等,2018,Frontiers in Earth Science 6:210,CC BY 4.0)

灾害链延伸:结合 RockIce 模块与 2017 年瑞士 Piz Cengalo 案例,讨论“岩冰崩塌 → 二次泥石流”的分阶段模拟思路。

图4  2017 年瑞士 Piz Cengalo 岩冰崩塌:实测堆积(a)、速度(b)与不同摩擦流变模型模拟的堆积深度(c–e)及流速(f–h)(Zhuang 等,2025,NHESS 25:1901–1912,CC BY 4.0)
图4 2017 年瑞士 Piz Cengalo 岩冰崩塌:实测堆积(a)、速度(b)与不同摩擦流变模型模拟的堆积深度(c–e)及流速(f–h)(Zhuang 等,2025,NHESS 25:1901–1912,CC BY 4.0)

落石:RAMMS 另提供 ROCKFALL 模块,可模拟任意形状块石的三维运动轨迹与冲击能量。

二、LS-Rapid:滑坡从启动、运动到堆积的全过程模拟

LS-Rapid 基于 Sassa 等(2010)提出的整合滑坡模型,以环剪试验获取滑带土参数,以孔压比 Ru 和地震系数作为触发条件,在同一模型内再现边坡从稳定、失稳启动、高速滑动直至堆积的全过程。

图5  降雨型滑坡全过程:孔压比达到临界值后启动、加速、运动直至堆积(概念示意)
图5 降雨型滑坡全过程:孔压比达到临界值后启动、加速、运动直至堆积(概念示意)
图6  LS-RAPID 模拟降雨诱发滑坡的启动与运动过程:随降雨时程监测孔压比 ru,滑体经历阶段①–④(Tan 等,2020,Landslides 17:1727–1738)
图6 LS-RAPID 模拟降雨诱发滑坡的启动与运动过程:随降雨时程监测孔压比 ru,滑体经历阶段①–④(Tan 等,2020,Landslides 17:1727–1738)

中仿 iGeoLab.LS-RAPID 基于同一模型开发,提供全中文界面与天然、降雨、地震三类工况设置,可与 LS-Rapid 工程文件互通。

三、Leapfrog:为灾害模拟准备地形与地质输入

利用隐式建模整合钻孔与 DEM,生成地形面与潜在滑动面,作为 LS-Rapid 与 RAMMS 的计算输入。

实操演示

RAMMS::DEBRIS FLOW:泥石流运动与影响范围

DEM 与遥感影像叠加,用 GIS 工具圈定释放区,或输入流量过程线

Voellmy 摩擦参数(μ、ξ)设定,以及依据实际堆积的参数校准

流深、流速、冲击压力随时间的演化与最终堆积范围解读

修改地形模拟拦挡坝等防护工程,对比加入前后的影响范围

LS-Rapid:降雨与地震诱发滑坡运动模拟

在 iGeoLab.LS-RAPID 中导入地形并圈定椭球滑动面,自动得到滑体方量

设置降雨(孔压比 ru)与地震(三向系数时程)触发条件

回放滑坡启动、运动与堆积全过程,比较不同工况的运动距离与堆积范围

参会价值

建立“三维地质建模 → 滑坡启动 → 运动堆积 → 冲击与防护”的完整分析思路

理解临界孔压比 Ru、地震系数等触发参数的物理含义与取值方法

看懂 LS-Rapid、RAMMS 各自适用的灾害类型与阶段,避免选错工具

掌握泥石流模拟中释放区设置、参数校准与结果判读的关键环节

了解泥石流防护工程设计中数值模拟可提供的定量依据

活动详情

时间:2026年10月29日(周四)15:00–16:00

形式:腾讯会议(会议链接将在报名后发送)

适合对象:

地质灾害调查评价、监测预警与防治工程技术人员

岩土勘察设计单位工程师及技术负责人

水利水电、交通、矿山等行业从事边坡、弃渣场、尾矿库安全评价的人员

高校与科研院所从事滑坡、泥石流动力学研究的师生

参与方式:请提前下载并安装腾讯会议软件。活动开始前,我们将通过邮件发送会议链接及参会密码,点击链接并输入密码即可参会。

报名方式

请于 2026年10月28日前完成报名:

微信或邮箱报名:许经理,18971301365,Rino@cntech.com

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地址:上海市松江区九新公路877号临港卓越科技园3号楼1F中仿(201615)

附:主要软件简介

中仿 RAMMS 是基于大量实测与足尺试验数据开发和校准的快速运动物质模拟软件。其 DEBRIS FLOW 模块以深度平均运动方程和 Voellmy 摩擦模型模拟复杂地形条件下泥石流、碎屑流的运动演进,可预测运动距离、流深、流速与冲击力,并评估防护措施的效果;软件另含 ROCKFALL(落石)、AVALANCHE(雪崩)与 RockIce(岩冰崩塌)等模块。

LS-Rapid 是用于评估地震、降雨或两者共同作用下滑坡启动与运动的综合模型,可在同一模型内再现边坡从稳定状态、失稳启动、滑动直至堆积全过程,可用于再现滑坡灾害、易发性评价和危险性制图。

iGeoLab.LS-RAPID 是中仿基于 LS-Rapid 整合滑坡模型自主研发的三维滑坡运动模拟软件,全中文界面,可与 LS-Rapid 工程文件互通。

中仿 Leapfrog 是面向土木与环境工程的三维地质建模软件,以隐式建模快速整合钻孔与地形数据,可为 LS-Rapid、RAMMS 等数值分析提供地形与地质模型输入。

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