【技术实现步骤摘要】
一种山区高速公路沿线降雨诱发滑坡分区分级预警方法
[0001]本申请涉及滑坡灾害预警
，具体涉及一种山区高速公路沿线降雨诱发滑坡分区分级预警方法。
技术介绍
[0002]山体滑坡是一种常见且普遍的自然现象，但由于缺少有效的预警系统，在全世界范围内造成了大量人员伤亡和巨额财产损失。在众多的触发因素中，降雨是诱发滑坡最主要的因素。因此，利用降雨阈值(定义为达到或超过可能引发山体滑坡时的降雨条件)建立研究区的气象预警方案成为了最常用的方法之一。为了保证高速公路等重要线性工程在运营期间的安全，开展公路沿线降雨诱发滑坡的降雨阈值估计及气象预警研究具有重要的理论和实际意义。
[0003]高速公路等线状工程具有延伸长的特征，而沿线地形地貌、地质条件、岩土体特性和水文条件都存在一定差异；另外，因为高速公路等线状工程主要受到线路两侧地质灾害的威胁，所以只需要评价线路两侧一定范围(如500m～1000m)内的区域，因此研究区在垂直于线路方向又具有小区域的特点。基于该研究区的特点，利用传统的经验方法获得一个区域阈值可能是不准确的，而...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种山区高速公路沿线降雨诱发滑坡分区分级预警方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：确定高速公路沿线降雨易诱发滑坡的研究区，在所述研究区的平均降雨强度和降雨持续时间的采样范围内生成多个训练样本，将每一个训练样本输入TRIGRS模型中，所述TRIGRS模型用于模拟所述研究区中每一个栅格单元在降雨入渗过程中瞬态孔隙水压力的变化，以输出得到每一个栅格单元的稳定性系数；步骤S2：利用LSSVM对每一个训练样本和所述训练样本对应的每一个栅格单元的稳定性系数进行训练，建立每一个栅格单元的稳定性判别模型；其中，所述稳定性判别模型用于表征平均降雨强度和降雨持续时间与每一个栅格单元稳定性之间的数学函数关系；步骤S3：根据每一个栅格单元的稳定性判别模型，计算所述研究区每一个栅格单元的平均降雨强度
‑
降雨持续时间阈值，获得所述研究区平均降雨强度
‑
降雨持续时间阈值的空间分布；步骤S4：根据所述研究区平均降雨强度
‑
降雨持续时间阈值的空间分布和当前实时获得的降雨数据，建立所述研究区降雨诱发滑坡的气象预警方案。2.根据权利要求1所述的山区高速公路沿线降雨诱发滑坡分区分级预警方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述TRIGRS模型用于模拟所述研究区中每一个栅格单元在降雨入渗过程中瞬态孔隙水压力的变化，以输出得到每一个栅格单元的稳定性系数的步骤包括：子步骤S1
‑
1：使用理查兹方程的线性求解形式对所述研究区每一个栅格单元在降雨入渗过程中瞬态孔隙水压力的变化进行模拟：(1)式中，θ是每一个栅格单元的体积含水量，δ是每一个栅格单元的坡度，K(ψ)是土体的水力传导函数，其中，θ和K(ψ)根据每一个栅格单元的压力水头ψ分别表示为下式：θ＝θ
r
+(θ
s
‑
θ
r
)exp(α'ψ
*
) (2)，K(ψ)＝K
s
exp(α'ψ
*
)(3)，(2)(3)式中，K
s
是土体的饱和渗透系数，θ
r
是残余体积含水量，θ
s
是饱和体积含水量，α'是Gardner参数，ψ*＝ψ
‑
ψ0，ψ0是一个等于0或
‑
1/α'的常数；子步骤S1
‑
2：根据所述研究区每一个栅格单元在降雨入渗过程中瞬态孔隙水压力的变化，TRIGRS模型使用一维无限边坡稳定性对每一个栅格单元的稳定性系数FS进行计算：其中，(4)式中，c'是土体的有效粘聚力，是土体的有效内摩擦角，γ
w
是水的重度，γ
s
是土体的重度；在TRIGRS模型中，压力水头ψ是所述研究区的地下水位深度Z和时间t的函数；其中，FS>1代表所述栅格单元对应的斜坡稳定，FS＝1代表所述栅格单元对应的斜坡处于极限平衡状态，FS<1代表所述栅格单元对应的斜坡不稳定。3.根据权利要求2所述的山区高速公路沿线降雨诱发滑坡分区分级预警方法，其特征在于，在TRIGRS模型中，所述地下水位深度Z以所述研究区土壤厚度的恒定百分比进行表示；所述方法还包括：
利用土壤厚度与坡度的关系式来确定所述研究区中每一个栅格单元的土壤厚度d
s
，其中：式中，z
max
和z
min
分别为所述研究区土壤厚度的最大值和最小值，δ是每一个栅格单元的坡度，δ
max
和δ
min
分别为所述研究区坡度的最大值和最小值。4.根据权利要求2所述的山区高速公路沿线降雨诱发滑坡...
【专利技术属性】
技术研发人员：董营营，赵爱国，姜玉杰，姜广伦，南骁聪，张永选，杨森，席利飞，徐传昶，唐捷，薛继雷，王育奎，
申请(专利权)人：山东高速云南发展有限公司山东高速工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。