[發明專利]地質災害涌浪快速預測評估系統及方法

有效

• 申請號: 201210429021.6
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103020727A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 殷躍平;黃波林;陳小婷;劉廣寧;王世昌
• 申請（專利權）人: 殷躍平;黃波林;劉廣寧;王世昌;陳小婷
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張江涵

技術領域

本發明涉及地質災害預警預報及防治領域，特別涉及一種地質災害涌浪快速預測評估系統及方法。

背景技術

滑坡涌浪災害預測評價是水庫地質災害和壩區工程地質的重要研究內容，是地質災害學和水力學的交叉領域，也是地質災害預警的重要內容。1985年6月12日發生的新灘滑坡，當時災害預警范圍僅限于滑坡區域，雖然被摧毀的新灘古鎮居民1370余人無一人傷亡。但滑坡入水在對岸激起的涌浪高達54m，波及上、下游江面約42km。損壞、擊毀8km范圍內木船64只、小型機動船13艘，船員10人遇難，失蹤2人。滑坡體進入水體后，滑體能量傳遞給水體，危害區域急劇變大，由集中的滑坡運動區拓展至超長距離帶狀的涌浪波及區；大大增加了水庫滑坡災害預警難度。

地質災害涌浪數值模擬技術是國內外開展相關工作的重要研究手段，該方法可以較全面地分析涌浪災害，具有準確、經濟、合理等優勢；其形成的結果可視化程度高，有利于滑坡涌浪災害預警。根據力學模型，數值模型可分為流體力學模型和水波動力學或波浪理論模型。利用流體力學模型，國內外一些研究者采用有限元法、有限差分法、有限體積法進行了相關研究。現有技術的模型精細地刻畫了水質點的運動，但是進行計算所需資源非常大，耗時較長，不利于模擬涌浪長距離傳播和爬坡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是快速合理確定水庫崩滑體涌浪災害預警范圍及其風險管理評價。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種地質災害涌浪快速預測評估系統。所述系統，包括：前處理模塊：用于準備數值模擬區域的三維GIS矢量地形圖和配準后的遙感影像圖；將所述三維GIS(Geographic?Information?System)矢量地形圖轉換成ASCII計算域三維數據模型；利用GIS(Geographic?Information?System)工具將所述ASCII計算域三維數據模型轉換為計算域及滑坡涌浪三維模擬可視化圖形，進行三維數據模型驗證，如錯誤，重新準備數值模擬區域的三維GIS(Geographic?Information?System)矢量地形圖和配準后的遙感影像圖；如正確，進入計算分析模塊；

計算分析模塊：用于對涌浪源/滑坡失穩類型進行判斷，依據不同的涌浪源/滑坡失穩類型，輸入該類型滑坡體計算參數信息；結合該類型滑坡體參數信息和所述三維數據模型驗證后的ASCII文件，進行滑坡初始涌浪源計算，得到初始涌浪源結果；打開初始涌浪源結果文件，參考公式法模塊的計算結果來對初始涌浪源結果進行參數認證，如果有量級上的差異，則初始涌浪結果有誤，如有誤，則從涌浪源/失穩模型判斷重新進行；如正確，則進入滑坡涌浪傳播計算過程；根據程序提示，用戶設定涌浪傳播和爬高計算的實際模擬時間和結果文件保存等信息；

后處理模塊：用于采用GIS(Geographic?Information?System)技術，對保存的計算結果文件進行布爾運算，將計算結果以點、線、面、體的形式輸出，并將輸出結果轉換為計算域及滑坡涌浪三維模擬可視化圖形。

作為舉例說明，所述涌浪源/滑坡失穩類型包括整體滑動型、碎裂巖崩滑型、崩塌型。

作為舉例說明，當所述涌浪源/滑坡失穩類型為整體滑動型時，所述滑坡體參數信息是：滑坡體的坐標、滑坡體的長、寬、厚、入水體積、入水速度、水下滑動距離、水下滑動時間、滑坡體質心停止地的水深。

作為舉例說明，當所述涌浪源/滑坡失穩類型為碎裂巖崩滑型時，所述滑坡體參數信息是：滑坡體的坐標、滑坡體的長、寬、厚、入水體積、入水速度、水下運動距離、水下滑動時間、滑坡質心停止地的水深。

作為舉例說明，當所述涌浪源/滑坡失穩類型為崩塌型時，所述崩滑體參數信息是：崩塌體的坐標、滑坡體的長、寬、厚、入水體積、入水速度、水下運動時間、滑坡體質心停止地的水深。

為了解決上述技術問題，本發明還提供一種地質災害涌浪快速預測評估方法。所述方法包括：前處理步驟：準備數值模擬區域的三維GIS矢量地形圖和配準后的遙感影像圖；將所述三維GIS(GeographicInformation?System)矢量地形圖轉換成ASCII計算域三維數據模型；利用GIS(Geographic?Information?System)工具將所述ASCI?I計算域三維數據模型轉換為計算域及滑坡涌浪三維模擬可視化圖形，進行三維數據模型驗證，如錯誤，重新準備數值模擬區域的三維GIS(Geographic?Information?System)矢量地形圖和配準后的遙感影像圖；如正確，進入計算分析步驟；