Collaborative Research: Multi-Dimensional and Multi-Physics Analysis of Rainfall-Induced Landslides and Runout

合作研究:降雨引起的滑坡和径流的多维和多物理分析

基本信息

  • 批准号:
    1561764
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-08-15 至 2021-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Landslides are continual natural hazards that can damage infrastructure and cause significant loss of life as occurred in the Oso Landslide (March 22, 2014) in Snohomish County, Washington. Some landslides are rapid and exhibit large runout over few minutes, whereas others are intermittent and move only small distances in a given year. Both of these hazards are usually triggered by precipitation. The main objective of this research project is to develop a three-dimensional (3D) slope stability framework that incorporates unsaturated soil hydraulic properties, effective stresses, and shear strengths to better predict the location, shape, and depth of rainfall-induced landslides, such as the recent Oso Landslide near Seattle and the La Conchita Landslides (1995 and 2005) near Los Angeles. The proposed 3D model will be used to simulate time-dependent variations in saturation from water infiltration, impact of surface vegetation and timbering, and rises in hydrostatic pore-water pressures from runoff that will be used to predict the runout distance based on the calculated factor of safety, slope angle, and pore-water pressures after triggering. The key product of this research will be a new validated framework for slope stability analyses and landslide risk assessment. This 3D variably-saturated stability analysis framework is important because it accounts for the following factors that are not incorporated in traditional two-dimensional (2D) limit equilibrium slope stability analyses: (1) effective stresses under both saturated and unsaturated conditions, (2) stress-dependent unsaturated and saturated strength envelopes, (3) 3D slide mass geometry, volume, shear forces, and boundary conditions, (4) spatial variation and depth of the unsaturated zone and hydrostatic pore-water pressures across the slide mass, and (5) variation in unsaturated and saturated soil shear strength across the slide mass. Current limitations with 2D analyses affect the calculated limit equilibrium factor of safety and thus the ability to predict the occurrence, shape, volume, and runout distance of the potential slide mass. For example, a 2D analysis does not provide an estimate of the 3D shape and volume, which is key to predicting slide mass volume, pore-water pressures, and runout distance. The results of this project will improve landslide detection, prediction, hazard mapping, land-use planning, and property rights policy decisions. For new subdivisions the geotechnical concerns can be identified and zoning adjusted to manage the risk with the proposed 3D analysis.
山体滑坡是一种持续性的自然灾害,可能会损坏基础设施并造成重大人员伤亡,正如华盛顿州斯诺霍米什县发生的奥索山体滑坡(2014 年 3 月 22 日)那样。 有些山体滑坡速度很快,在几分钟内就会出现较大的滑移,而另一些滑坡则是间歇性的,在一年内仅移动很小的距离。 这两种危害通常都是由降水引发的。 该研究项目的主要目标是开发一个三维 (3D) 边坡稳定性框架,该框架结合了非饱和土水力特性、有效应力和剪切强度,以更好地预测降雨引起的滑坡的位置、形状和深度,例如例如最近西雅图附近的奥索山体滑坡和洛杉矶附近的拉孔奇塔山体滑坡(1995 年和 2005 年)。 所提出的 3D 模型将用于模拟水渗透引起的饱和度随时间的变化、地表植被和木材的影响以及径流引起的静水孔隙水压力的上升,这将用于根据计算的因子预测径流距离触发后的安全性、坡度角和孔隙水压力。这项研究的关键产品将是一个经过验证的新框架,用于边坡稳定性分析和滑坡风险评估。 这种 3D 可变饱和稳定性分析框架很重要,因为它考虑了传统二维 (2D) 极限平衡边坡稳定性分析中未纳入的以下因素:(1) 饱和和非饱和条件下的有效应力,(2)与应力相关的不饱和和饱和强度包络线,(3) 3D 滑动体几何形状、体积、剪切力和边界条件,(4) 不饱和区的空间变化和深度以及滑动体上的静水孔隙水压力,以及(5) 滑坡体上非饱和和饱和土体抗剪强度的变化。 当前二维分析的局限性会影响计算的极限平衡安全系数,从而影响预测潜在滑动质量的出现、形状、体积和跳动距离的能力。 例如,2D 分析不提供 3D 形状和体积的估计,而这对于预测滑动质量体积、孔隙水压力和跳动距离至关重要。 该项目的成果将改善滑坡检测、预测、灾害测绘、土地利用规划和产权政策决策。 对于新的细分,可以识别岩土工程问题并调整分区,以通过建议的 3D 分析来管理风险。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ning Lu其他文献

Micro RNA-363 inhibits esophageal squamous cell carcinoma progression by directly targeting sperm-associated antigen 5
Micro RNA-363 通过直接靶向精子相关抗原 5 抑制食管鳞状细胞癌进展
  • DOI:
    10.1177/0300060520932795
  • 发表时间:
    2020-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lingmin Zhang;Li Wang;Ning Lu;Jia Wang;Ron Yan;Honglin Yan;Jia Zhang;Mingxin Zhang
  • 通讯作者:
    Mingxin Zhang
Cloning and transcription analysis of hsp70-1 and hsp70-2 of Gracilaria lemaneiformis under heat shock
龙须菜hsp70-1和hsp70-2的克隆及热激转录分析
  • DOI:
    10.1016/j.aquaculture.2012.05.040
  • 发表时间:
    2012-08-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Y. Gu;Xuan Zhang;Ning Lu;X. Zang;Xuecheng Zhang;Guang
  • 通讯作者:
    Guang
Simulated Annealing Theory Based Particle Swarm Optimization for Support Vector Machine Model in Short-Term Load Forecasting
基于模拟退火理论的短期负荷预测支持向量机模型的粒子群优化
Application of Model-Free Adaptive Control in billet flash butt welding
无模型自适应控制在方坯闪光对焊中的应用
Optimization of tilt angle for PV in China with long-term hourly surface solar radiation
基于长期逐时地表太阳辐射的中国光伏发电倾斜角优化
  • DOI:
    10.1016/j.renene.2024.120741
  • 发表时间:
    2024-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.7
  • 作者:
    Ning Lu;Jun Qin
  • 通讯作者:
    Jun Qin

Ning Lu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ning Lu', 18)}}的其他基金

An Artificial Intelligence Engineering System Analysis Assistant (Aiesaa) for auto-creation of integrated transmission-distribution grid models
用于自动创建综合输配电网模型的人工智能工程系统分析助手(Aiesaa)
  • 批准号:
    2329536
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: A Fundamentals-based Paradigm for Expansive Soil Classification
合作研究:基于基础的膨胀土分类范式
  • 批准号:
    1902045
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop on Geotechnical Fundamentals in the Face of New Challenges, Arlington, VA, January, 2016
面临新挑战的岩土工程基础研讨会,弗吉尼亚州阿灵顿,2016 年 1 月
  • 批准号:
    1536733
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Experimental and Computational Investigation of Multiphase Consolidation for Partially Saturated Soils
合作研究:部分饱和土多相固结的实验和计算研究
  • 批准号:
    1363315
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SEP Collaborative: Pathways to Scalable, Efficient and Sustainable Soil Borehole Thermal Energy Storage Systems
SEP 协作:可扩展、高效和可持续的土壤钻孔热能存储系统之路
  • 批准号:
    1230544
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: A New Framework for Fine-grained Soil Characterization (Moving Beyond Atterberg Limits)
合作研究:细粒土壤表征的新框架(超越阿特伯格极限)
  • 批准号:
    1233063
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Do Precipitation-Induced Shallow Landslides Occur under Unsaturated Conditions?
非饱和条件下是否会发生降水引发的浅层滑坡?
  • 批准号:
    0855783
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Coupled Flow Phenomena in Unsaturated Clay Barriers
合作研究:不饱和粘土屏障中的耦合流动现象
  • 批准号:
    0926276
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Introducing Unsaturated Flow Phenomena into an Undergraduate Civil Engineering Curriculum
将不饱和流动现象引入本科土木工程课程
  • 批准号:
    0126306
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Introducing Chemical Transport Phenomena in Soils into the Undergraduate Civil Engineering Curriculum
将土壤中的化学输运现象引入本科土木工程课程
  • 批准号:
    9980866
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

密集阵列可见光通信系统多域协作的调制多址技术研究
  • 批准号:
    61701536
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
非正交多址接入下高可靠性协作多播技术研究
  • 批准号:
    61601347
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
不完全量测与通信局限下的多机器人协作实时SLAM一致性分析研究
  • 批准号:
    61305134
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
以协作中继为核心的无线网络多资源联合分配问题研究
  • 批准号:
    61272133
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于协作通信的能量有效无线网络多信息流路由问题研究
  • 批准号:
    61170058
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Multi-isotope and microbial ecology approaches to investigate sedimentary nitrous oxide production and consumption in the northern Benguela upwelling system
合作研究:采用多同位素和微生物生态学方法研究本格拉北部上升流系统沉积一氧化二氮的产生和消耗
  • 批准号:
    2342606
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF: Small: Mathematical and Algorithmic Foundations of Multi-Task Learning
协作研究:CIF:小型:多任务学习的数学和算法基础
  • 批准号:
    2343600
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: DMS/NIGMS 1: Simulating cell migration with a multi-scale 3D model fed by intracellular tension sensing measurements
合作研究:DMS/NIGMS 1:使用由细胞内张力传感测量提供的多尺度 3D 模型模拟细胞迁移
  • 批准号:
    2347956
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CDS&E: Generalizable RANS Turbulence Models through Scientific Multi-Agent Reinforcement Learning
合作研究:CDS
  • 批准号:
    2347422
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: GEM--Multi-scale Magnetosphere-Ionosphere-Thermosphere Coupling Dynamics Driven by Bursty Bulk Flows
合作研究:GEM——突发体流驱动的多尺度磁层-电离层-热层耦合动力学
  • 批准号:
    2349872
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 27.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了