[發明專利]一種利用降雨量測定地質滑坡位移的方法

有效

• 申請號: 201210559634.1
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103017709B
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 賀可強;羅會來;孫林娜;趙民
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01W1/14;G06F19/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于地質滑坡測定技術領域，涉及一種確定滑坡位移與降雨量關聯 性及其滯后性關系的定量評價方法，特別是一種利用降雨量測定地質滑坡位移 的方法，通過測定降雨量來定量分析和評價地質滑坡位移，實現地質滑坡位移 的監控預警。

背景技術：

據不完全統計，降雨型滑坡約占滑坡總數的70%，而95%的地質滑坡發生于 雨季，降雨與滑坡之間的作用規律與機理是復雜且多方面的，且是滑坡位移加 速和失穩的一個關鍵誘發因素。傳統相關研究大都以監測到的降雨及滑坡位移 數據為基礎，對兩者的散點圖進行回歸擬合分析，建立擬合曲線的方程研究兩 者之間相關規律，并進一步運用數理統計方法進行預測預報，這種方法的不足 主要體現在以下兩點：一是在進行擬合分析時需事先人為假定函數關系，對于 復雜的非線性相關關系很難準確確定其函數關系，所以容易造成測定誤差；二 是離散圖為不包含時間因素的一種靜態相關關系，不能很好地反映和評價包含 時間因素的動態過程關系；這種方法受人為因素影響較大，且對滑坡位移與降 雨的滯后關系僅停留在對規律總結的定性描述，具體實施中尚未有定量測定方 法。賀可強的論文“新灘斜坡差異滑移規律的灰色系統分析”（河北地質學院學 報，1991年）中提出運用“關聯度”分析方法對新灘斜坡差異滑移規律進行時 空分析，但未涉及降雨序列研究與應用，更沒有對滑坡位移與降雨序列的關系 進行任何分析與評價。因此，尋求設計一種利用降雨量測定地質滑坡位移的方 法，建立和確定地質滑坡與降雨之間的關聯性與滯后性定量評價參數與方法， 實現對該類滑坡的監控預警與防治，具有良好的社會效益和經濟價值。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種利用降雨 量測定地質滑坡位移的方法，通過定量評價地質滑坡與降雨之間的關聯性與滯 后性，實現地質滑坡位移的監控預警，防止地質滑坡等災害的發生。

為了實現上述目的，本發明涉及的利用降雨量測定地質滑坡位移的方法具 體包括滑坡區降雨量及滑坡位移數據的監測、降雨量及滑坡位移監測數據的預 處理、滑坡位移與降雨量關聯性分析計算、滑坡位移與降雨量滯后性分析計算 和評價預測五個步驟：

（1）滑坡區降雨量及滑坡位移數據的監測：先在待測目標滑坡處的后緣引 張拉裂區、前緣剪出區或中部變形較大區選定監測點并設立監測基樁，在距離 監測點500-2000m處的周邊穩定區域設置基準點，然后安裝降雨監測系統和位 移監測系統，在基準點處利用位移監測系統定期監測并記錄監測基樁的滑坡位 移數據或位移速率；利用降雨監測系統等時等周期在選定的待測目標滑坡處的 區域開展降雨量的監測并記錄監測的降雨量數據；

（2）降雨量及滑坡位移監測數據的預處理：將監測的降雨量數據和滑坡位 移數據，按照監測周期分類預處理，錄入Excel表格，并分別繪制降雨量-時間 曲線和滑坡位移-時間曲線；

（3）滑坡位移與降雨量關聯性分析計算：具體包括五個分步驟：①、利用 步驟（2）中的降雨量數據和滑坡位移數據建立降雨量母序列與滑坡位移子序列； ②、將各序列進行無量綱歸一化處理；③、求取矩陣的差異信息；④、求解表 示母序列和子序列相關性的關聯系數；⑤、求出所有關聯系數的平均值即最終 的關聯度；

（4）滑坡位移與降雨量滯后性分析計算：保持降雨時間序列不變，以定量 的時間間隔逐一后移位移時間序列，并依次計算后移后的降雨量與滑坡位移時 間序列關聯度值，關聯度極大值出現所對應的時間即為滑坡位移滯后時間；

（5）評價預測：根據步驟（3）中所得的關聯度數值判斷降雨量對滑坡位 移的影響程度和關聯性，關聯度數值越大說明滑坡位移與降雨量關聯性越大； 根據步驟（4）中所得滯后時間判斷滑坡位移與降雨量的滯后關系，確定滑坡滯 后降雨發生的時間，并打印或顯示，實現地質滑坡的監控預警。

本實施例涉及的降雨監測系統選擇市售的全自動水文監測系統，位移監測 系統選擇市售的滑坡位移無線監測系統；步驟（3）中涉及的滑坡位移與降雨量 關聯性分析計算具體包括以下步驟：