一种滑坡灾害预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地质灾害风险评估领域，具体涉及一种滑坡灾害预测方法及装置，首先建立数字地形模型，将研究区域划分为网格，每一个网格视为一个单元，赋予每个单元所需地质和雨量分布信息；进行入渗分析，获取孔隙水压力；基于孔隙水压力，用无限边坡模型计算安全系数，求取失稳概率，以判断边坡稳定性和可靠性；收集大量历史滑坡数据，通过回归分析得到用于计算滑坡运动距离平均值的经验关系；将有至少一边或者一角相连的不稳定单元归为一组，一组视为一个滑坡，确认滑坡的位置和体积，将滑坡运动距离关系作为滑坡运动休止条件，评估滑坡体的运动轨迹和堆积位置，进而预测滑坡影响范围，为灾后重建和灾害预警工作提供科学依据。

A method and device for landslide disaster prediction

【技术实现步骤摘要】
一种滑坡灾害预测方法及装置
本专利技术涉及地质灾害风险评估领域，特别是一种滑坡灾害预测方法及装置。
技术介绍
降雨对滑坡的影响很大，由于雨水的大量下渗，导致斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致滑坡产生。滑坡若不能及时得到预防和控制，不仅会造成交通堵塞，威胁人员的生命财产安全，还会引起重大次生危害。考虑到雨水下渗时，土体或者岩体的异质性可能对入渗过程产生显著影响；土体在有些地方是分层的，例如图1中的边坡就是一个典型的具有分层土体的边坡，而不同土层中的水力学参数可能会显著不同，因此建立一个适用于分层土体的入渗分析方法非常必要；此外，由于实际降雨过程中的降雨强度很少是不变的，因此也需要建立一个适用于任意降雨条件的入渗分析方法，而现有基于入渗分析的区域性滑坡预测模型不能同时满足这两个要求，且很少有能评估滑坡体运动的模型。对于传统滑坡预测方法而已，主要有两类：一类是基于经验性的降雨阀值，当雨量超过降雨阀值，发出预警信息；该类系统能预测滑坡、落石、泥石流灾害在某一降雨条件下是否会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑坡灾害预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，建立数字地形模型，将研究区域划分为网格，每一个网格视为一个单元，赋予每个单元所需的地质信息及空间雨量分布信息；/n步骤二，在任意降雨条件下，对边坡进行入渗分析，获取孔隙水压力；/n步骤三，基于孔隙水压力，对于浅层滑坡，用无限边坡模型计算安全系数F

【技术特征摘要】
1.一种滑坡灾害预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，建立数字地形模型，将研究区域划分为网格，每一个网格视为一个单元，赋予每个单元所需的地质信息及空间雨量分布信息；
步骤二，在任意降雨条件下，对边坡进行入渗分析，获取孔隙水压力；
步骤三，基于孔隙水压力，对于浅层滑坡，用无限边坡模型计算安全系数Fs，然后求取失稳概率Pf，以判断边坡稳定性和可靠性；
步骤四，收集历史滑坡数据，通过回归分析得到用于计算滑坡运动距离平均值的经验关系；
步骤五，将在步骤三中至少一边或者一角相连的不稳定单元归为一组，一组视为一个滑坡，确认滑坡的位置和体积；结合步骤四中基于历史滑坡数据建立的经验关系，将其作为滑坡运动休止条件，评估滑坡体的运动轨迹和堆积位置，进而预测滑坡影响范围。


2.根据权利要求1所述的一种滑坡灾害预测方法，其特征在于，入渗分析时，利用理查兹方程描述边坡中的入渗过程：



其中k是渗透系数；ψ是孔隙水压力,z*为土体边坡法向方向上的位移；βs是边坡坡度；t是时间；w是体积含水量；
利用指数型关系描述渗透方程和土水特征曲线：






其中ks是饱和渗透系数；θr和θs分别是残留体积含水量和饱和体积含水量；αi是材料参数；为得到闭合的解析解，材料参数αi在上下两层土体取相同的值；
通过拉普拉斯变换、留数定理及一系列数学变换，得到恒定降雨条件下Kb和Kt的解；其中下标b和t分别表示下层和上层土体，K是自定义的无量纲数，表示渗透系数k与饱和渗透系数ks的比值，Kb＝k/ksb，Kt＝k/kst；
结合单位阶跃函数和叠加原理，得到在任意降雨条件下的Kb和Kt、孔隙水压力及地下水位通量函数，其中孔隙水压力为：






其中Z也是自定义的无量纲数：
-lb≤z*≤0时，Z＝αib(cosβs)2z*；0≤z*≤lt时，Z＝αit(cosβs)2z*；l是土体边坡垂直方向的土体厚度。


3.根据权利要求1所述的一种滑坡灾害预测方法，其特征在于，在步骤三计算安全系数的过程中，将湿润锋定义为在体积含水量发生显著变化的地方，从地表到湿润锋对Fs进行计算，找到最...

【专利技术属性】
技术研发人员：何云勇，向波，汪晓锋，魏琨，
申请(专利权)人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51