[發明專利]一種滑坡災害監測預警降雨閾值判定方法

有效

• 申請號: 201410572819.5
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104318103B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 黃棟;喬建平;李倩倩
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及的是一種降雨誘發滑坡臨界值的方法，具體涉及一種滑坡災害監測預警降雨閾值判定方法。

背景技術

2008年汶川地震以后，在降雨條件下這些松散堆積體誘發了數以千萬計的復活型崩塌滑坡發生，并為泥石流提供了豐富的物源條件，給地震災區的災后重建和人民生命財產安全帶來巨大威脅。當前在國家還不能拿出足夠的經費對地震災區每一處滑坡進行工程治理的前提下，因此開展監測預警成為減少人員傷亡和財產損失的重要措施。降雨型滑坡遠程實時監測預警系統是防御地質災害災害的現代支撐技術手段。對重點災害性滑坡體進行遠程實時監測，提前發出災害預警信息，將有效降低災害可能造成的危害。目前國內一些機構已經初步建立了類似的監測預警系統。該系統一般由五個主要部分構成：①滑坡災害識別；②專業監測設備；③信息傳輸系統；④預警技術平臺；⑤實時監測預警方式。但在已經建立和正在建立的各類監測預警系統中，都存在一個嚴重滯后的問題，即五個主要組成部分“實時預警方式”中的預警臨界值(閾值)判別。該系統中實時預警臨界值判定是實現可靠性預警的關鍵核心問題。但到目前為止，無論已有的空間預警系統，還是時間預警系統都沒有很好的解決這個問題。因此使這些預警系統的可靠性、準確性在一定程度上都會受到很大的影響。預警臨界值是早已公認的世界性學科和技術難題。因為每一處滑坡都具有其特點，所以很難找到一個共同的臨界值?；麦w變形破壞機理復雜，觸發因素很多。根據滑坡主要觸發因素，建立降雨滑坡的臨界值是比較容易突破的技術難點。

目前，國內外確定降雨誘發滑坡臨界值的方法大致可分為以下兩種方法：

一種是：基于統計學原理研究分析滑坡(數量)與降雨量的數學關系，根據氣象資料與對應的滑坡位移等監測資料，利用線性回歸等數學方法建立滑坡發生率與降雨量或降雨強度的數學關系，并利用這些數學關系對降雨型地質災害進行預測預報。Caine(1980)列出73種不同降雨時間和強度條件下導致滑坡的發生的情況，他首次提出一個臨界降雨強度值，即(I-D)曲線，這一關系式并不適用于全球的每個地區，但他所做的工作被認為是探討誘發滑坡降水強度臨界值的里程碑。Mark and Newman(1989)通過對美國某地區1982年1月降水情況分析建立了滑坡與降水強度和持續時間的臨界關系曲線和滑坡實時預報系統。一些學者(Larsen and Simon，1993，Finlay et al，1997)后來進行了大量研究，在不同的區域建立了不同的ID曲線。Glade(1997)建立了確定降雨臨界值的三個模型，確定出一個最小臨界值和最大臨界值。Maurizio Polemio and Francesco Sdao(1999)，建立了滑坡發生機率與累計降雨量之間的模型來對滑坡發生進行預測預報。Guzzetti et al(2004)改進了這一方法，降雨強度用年平均降水量(MAP)和全年雨天平均降水量(RDN)來代替，對降雨強度進行標準化處理，然后對標準化的降雨數據分別建立閾值。國內對于地質災害統計學的研究有很多成果。杜榕恒(1991)對三峽地區年月暴雨誘發的多個典型滑坡研究，得出了暴雨觸發滑坡的臨界降雨強度。李曉(1995)對重慶一帶地質、地貌特點、降水侵蝕強度等進行研究，分析了當地發生地表侵蝕或觸發滑坡災害的降水強度變化規律。喬建平(2007)^[7]通過研究三峽地區滑坡與降雨的相關關系，在大量滑坡和降雨資料進行概率統計分析基礎上，提出了一套基于概率模型的滑坡預警方法體系。謝劍明(2003)，李媛(2005)，李鐵鋒(2006)，殷坤龍(2007)等均用數理統計的方法對滑坡災害與降雨的數學關系進行分析，建立滑坡發生率與降雨量或降雨強度的統計模型。