长江第一弯的形成是青藏高原东南缘河流地貌演化的重要事件,也是了解金沙江及长江流域在构造与气候等因素作用下水系调整历史的重要窗口。在青藏高原隆升,河流快速下切,第四纪冰期等地质背景下,属于地形急变带的青藏高原东南缘第四纪以来形成了大量的重力型堆积残体。这些堆积残体年代久远,成因复杂,但却往往蕴含着与环境演化相关的丰富的地质信息。这些信息是了解堆积残体形成与演化过程中古构造、古气候等因素的重要根据,对进一步分析区域水系调整与河流地貌演化具有积极意义。此外,规模较大的堆积残体往往代表着一次乃至多次灾变事件,虽经历了长时间的固结,但往往强度有限。一旦在极端条件下复活形成滑坡、泥石流等自然灾害,会对人民的生命财产造成重大损失。因此,堆积残体的防灾减灾是另一个需要攻克的重大问题。本文以长江第一弯处的三股水巨型堆积残体（也可称长江第一弯堆积残体）为例,以现场调查和室内试验为基础,遥感解译和地形分析为辅助,数值模拟为主要手段,结合地质背景对堆积残体形成的古环境及成因机制进行了分析,并对其形成的动力过程进行了模拟,从而提出了三股水堆积残体的时空演化序列。然后,以堆积残体演化进程为切入点,结合其与长江第一弯河段河流沉积物的时空演化特征推测了长江第一弯的形成时间,并基于前人研究总结了第一弯的时空演化序列。最后,针对现存的堆积残体,采用SBAS-In SAR和有限元模型对其地表变形和各工况下的稳定性进行分析,从而确定潜在破坏区;并进一步运用经验法和离散元模型对潜在滑坡进行危害范围的预测,从而评价地质灾害对堆积体上游工程及局部河流地貌的影响并为对其进行有效防控提供合理建议。下面是具体内容的总结与凝练。首先,对研究区的地质背景和工程地质概况进行了介绍。现场调查、前人研究和相关试验分区揭示了三股水堆积残体的地形地貌,地质构造,沉积特征,物理力学性质及不良地质现象,从而对堆积残体的地质特征有了宏观把握。然后,以TL测年为主要依据,通过高原隆升与冰期气候旋回耦合,探讨了堆积残体形成过程中的古构造与古气候特征,确定其是构造与气候协同作用下的产物,并借助古地震勘探资料判断堆积残体主体区域是由地震活动触发形成的。结合遥感影像、地形分析和GIS处理等多种手段,提出以自然坡度和体积平衡为准则的三维古地形修复方法,采用离散元模型对三股水堆积残体主体区域形成的动态过程进行反演并获取了不同动力阶段的运动特征参数,从而给出堆积残体从形成至后续演化的时空序列。再者,根据本研究对堆积残体演进过程的认识,结合第一弯河段河流沉积物的发育特征、古今河道高差、古构造事件和现有的相关研究成果,推算出长江第一弯很可能形成于中更新世晚期,并在前人研究基础上分析了相应的区域水系调整阶段与河流地貌演化的时空序列,从而为长江第一弯的形成这一具有争论性的重大地质事件提供了一点新的证据。最后,针对现存堆积残体,采用SBAS-In SAR对其地表变形进行分析,并根据分析结果分区描述了堆积残体的变形特征。为了验证变形分析结果并确定潜在破坏区,有限元模型被用于堆积残体的稳定性计算。稳定性分析过程包括三维地质建模、材料参数的赋予、边界条件的确定、不同工况的计算。天然工况主要考虑重力场对稳定性的影响。降雨工况主要探讨流固耦合作用下非饱和土在不同降雨时长影响下的渗流特性。地震工况则通过显式动力分析模拟堆积残体对地震动荷载的响应程度和相应的变形趋势。在上述分析基础上,通过比较自然、降雨及地震条件下的边坡稳定性状况确定了潜在破坏区的位置及规模,然后以此为依据采用离散元模型对灾害范围进行了合理预测,这有利于灾害防控。