防灾科技学院引进中仿科技LS-RAPID软件 助力滑坡灾害全过程模拟研究

近日，防灾科技学院引进由中仿科技代理的LS-RAPID高速滑坡数值模拟软件，用于开展地震、强降雨等作用下滑坡灾害形成与运动过程相关科研工作。此次专业数值模拟软件的引入，将进一步丰富学校在地震地质灾害、滑坡灾害动力过程及灾害风险分析等领域的科研手段，为高速滑坡从起始破坏、运动扩展到最终堆积的全过程研究提供专业数值模拟平台。

防灾科技学院——立足防灾减灾，服务国家应急管理事业

防灾科技学院隶属于中国地震局，始建于1975年，是全国以防灾减灾救灾高等教育为主要特色的综合性全日制普通高等学校。

学校长期立足防灾减灾行业，面向国家应急管理事业和经济社会发展需求，形成了本科教育、研究生教育、成人学历教育和行业培训等多层次人才培养体系，并构建了涵盖自然灾害成因机理、发生发展、防灾减灾措施、应急救援处置以及灾后恢复重建等全过程的防灾减灾救灾特色学科体系。

在科研领域，学校围绕防震减灾和应急管理需求，形成了地震前兆背景场、岩土工程抗震、城市防震减灾规划、城市震害预测、地震地质灾害、地震观测信息处理、地震前兆观测仪器、灾害风险与应急管理等特色研究方向，并长期参与重大自然灾害现场救援、科学考察和灾害损失评估工作。

滑坡、崩塌等地质灾害是防灾减灾研究的重要对象。特别是在强降雨和地震作用下，斜坡可能经历从局部失稳到快速运动，并在运动过程中发生滑体扩展、土体裹挟及最终堆积，其灾害过程具有明显的动态性和复杂性。因此，如何通过数值模拟手段研究滑坡“如何发生、如何运动、影响范围有多大”，对于地震地质灾害研究和灾害风险评价具有重要意义。

基于相关科研工作的需要，防灾科技学院此次引进了LS-RAPID高速滑坡数值模拟软件。

LS-RAPID——从“是否失稳”进一步研究“如何运动”

传统边坡稳定分析通常更加关注斜坡是否稳定以及安全系数等问题，而对于高速滑坡灾害而言，仅判断“是否会发生失稳”并不能完整描述灾害过程。

滑坡一旦启动，还需要进一步研究：滑坡从什么位置开始破坏？破坏区域如何扩展？滑体将以多大的速度运动？沿什么路径运动？运动过程中是否会裹挟新的土体？最终在哪里停止并形成多大的堆积范围？

LS-RAPID正是针对这一类问题开发的高速滑坡综合数值模拟系统。

LS-RAPID采用滑坡发生与运动一体化分析思想，可以在统一计算模型中模拟斜坡从稳定状态开始，经历滑坡起始、破坏扩展、滑体运动直至最终堆积的全过程，从而将传统的斜坡稳定性研究进一步延伸至滑坡动力运动和灾害影响范围分析。

这种“发生—运动—扩展—堆积”一体化的分析能力，使其尤其适用于高速滑坡、地震滑坡以及强降雨诱发滑坡等灾害问题研究。

同时考虑地震与强降雨等滑坡诱发因素

地震和降雨是诱发大型滑坡的重要因素，也是防灾科技学院相关科研方向重点关注的灾害作用条件。

针对地震诱发滑坡，LS-RAPID能够将地震荷载作为滑坡触发因素，并支持不同形式的地震作用输入。科研人员可结合实际地震记录开展分析，研究地震作用过程中斜坡由稳定状态逐渐发展至失稳，并进一步进入高速运动状态的动力响应过程。

针对强降雨诱发滑坡，LS-RAPID可结合降雨过程及孔隙水压力变化开展模拟，研究随着降雨持续、斜坡内部水力条件变化而产生的稳定性变化以及后续滑坡运动过程。

此外，软件还能够考虑地震与降雨共同作用条件，为研究复杂灾害诱发机制提供更加丰富的数值分析手段。

这使得科研人员不仅能够研究某一时刻斜坡的稳定状态，还可以从时间演化角度分析外部触发因素与滑坡发生、发展之间的关系，为地震地质灾害形成机制研究提供数值计算支撑。

模拟滑坡运动、扩展及堆积过程

对于高速滑坡灾害研究而言，滑坡发生之后的运动过程往往直接决定灾害影响范围。

LS-RAPID能够模拟滑体启动后的运动过程，对滑坡体在复杂地形条件下的运动、扩展以及最终堆积进行分析。同时，软件还可以考虑滑坡运动过程中对路径上不稳定物质的裹挟作用。

这一功能对于高速远程滑坡研究尤为重要。

在实际灾害中，部分滑坡初始失稳体积可能并不十分巨大，但随着滑体向坡下高速运动，沿途可能不断侵蚀或裹挟松散物质，使运动土体体积逐渐增加，最终形成更大的灾害影响范围。

通过LS-RAPID建立三维地形及滑坡模型，可以对这一动态过程进行数值再现，为研究滑坡运动距离、运动速度、滑体扩展以及最终堆积范围等问题提供计算手段。

三维可视化展现滑坡灾害演化过程

除数值计算能力外，LS-RAPID还具有较为直观的三维可视化功能。

软件支持利用DEM等数据建立实际地形模型，并可通过地表等高线、计算网格、滑坡体形态等多种方式显示计算模型及分析结果，还可结合图像数据辅助表达实际地形环境。

通过动态模拟结果，研究人员可以更加直观地观察滑坡从局部起始破坏，到滑体逐渐加速、扩展、向坡下运动，直至最终停止和堆积的全过程。

这种可视化分析方式能够将复杂的数值计算结果转化为更加直观的灾害演化过程，不仅有利于科研人员分析滑坡动力学机制，也可应用于科研成果展示、灾害案例分析以及防灾减灾相关教学工作。

服务滑坡灾害机理与风险分析研究

此次引进的LS-RAPID软件将用于防灾科技学院相关科研项目中的地震与降雨作用下高速滑坡灾害形成及运动过程研究。

项目研究过程中，可结合典型滑坡案例及实际地形资料建立三维数值模型，根据岩土体物理力学参数、滑动面参数、地下水及孔隙水压力条件，设置降雨、地震等不同诱发因素，对滑坡从稳定到失稳、从启动到高速运动以及最终堆积的完整过程进行数值模拟。

通过改变地震动、降雨条件、岩土体参数及滑动面参数等，可进一步开展不同工况下的对比分析及参数敏感性研究，探索影响滑坡启动、运动速度、运动距离和堆积范围的关键因素。

同时，还可结合已有滑坡灾害案例开展反演分析，将模拟得到的滑坡运动范围、堆积区域等结果与实际调查资料进行比较，对模型参数及分析方法进行研究，为滑坡灾害形成机理、动力运动特征及危险范围分析提供数值计算依据。

推动专业数值模拟技术在防灾减灾科研中的深入应用

随着防灾减灾研究不断向灾害全过程模拟、动态风险分析和精细化预测方向发展，数值模拟已经成为认识复杂灾害形成与演化机制的重要技术手段。

LS-RAPID将斜坡稳定分析与滑坡动力运动分析相结合，使科研人员能够从传统的“斜坡是否会发生失稳”，进一步研究“何时发生、如何启动、怎样运动以及最终影响到哪里”，为高速滑坡灾害全过程研究提供了专业化的数值模拟工具。

此次防灾科技学院引进LS-RAPID，是专业数值仿真技术与防灾减灾科研需求相结合的又一实践。软件的应用将进一步丰富学校在地震地质灾害、滑坡灾害动力过程及灾害风险分析等方向的研究工具，为相关科研项目开展、研究生培养及防灾减灾专业教学提供技术支撑。

未来，中仿科技将继续发挥在工程数值仿真软件、专业技术支持及应用服务方面的优势，为防灾科技学院提供LS-RAPID软件应用、技术培训及相关技术服务，助力科研人员深入开展滑坡灾害发生机制、动力运动过程及灾害影响范围研究，推动先进数值模拟技术在我国防灾减灾科研与人才培养领域的进一步应用。

中仿智能科技

LS-RAPID 中国区独家代理商

中仿智能科技（上海）股份有限公司作为 LS-RAPID 中国区独家代理商，面向国内高校、科研院所、地质灾害防治单位、勘察设计单位及工程企业提供LS-RAPID正版软件及本地化技术服务。

中仿可为用户提供：

• LS-RAPID 软件授权

• 产品演示与试用咨询

• 安装与部署服务

• 软件操作培训

• 滑坡数值模拟技术支持

• 工程案例咨询

• 科研项目技术支持