[發(fā)明專利]一種滑坡災害監(jiān)測預警降雨閾值判定方法

有效

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• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104318103B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)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(huán)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(chǎn)權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種降雨誘發(fā)滑坡臨界值的方法，具體涉及一種滑坡災害監(jiān)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(fā)了數(shù)以千萬計的復活型崩塌滑坡發(fā)生，并為泥石流提供了豐富的物源條件，給地震災區(qū)的災后重建和人民生命財產(chǎn)安全帶來巨大威脅。當前在國家還不能拿出足夠的經(jīng)費對地震災區(qū)每一處滑坡進行工程治理的前提下，因此開展監(jiān)測預警成為減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的重要措施。降雨型滑坡遠程實時監(jiān)測預警系統(tǒng)是防御地質(zhì)災害災害的現(xiàn)代支撐技術手段。對重點災害性滑坡體進行遠程實時監(jiān)測，提前發(fā)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(nèi)一些機構已經(jīng)初步建立了類似的監(jiān)測預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由五個主要部分構成：①滑坡災害識別；②專業(yè)監(jiān)測設備；③信息傳輸系統(tǒng)；④預警技術平臺；⑤實時監(jiān)測預警方式。但在已經(jīng)建立和正在建立的各類監(jiān)測預警系統(tǒng)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(tǒng)中實時預警臨界值判定是實現(xiàn)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(tǒng)，還是時間預警系統(tǒng)都沒有很好的解決這個問題。因此使這些預警系統(tǒng)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。滑坡體變形破壞機理復雜，觸發(fā)因素很多。根據(jù)滑坡主要觸發(fā)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(nèi)外確定降雨誘發(fā)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(tǒng)計學原理研究分析滑坡(數(shù)量)與降雨量的數(shù)學關系，根據(jù)氣象資料與對應的滑坡位移等監(jiān)測資料，利用線性回歸等數(shù)學方法建立滑坡發(fā)生率與降雨量或降雨強度的數(shù)學關系，并利用這些數(shù)學關系對降雨型地質(zhì)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(fā)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(qū)，但他所做的工作被認為是探討誘發(fā)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(qū)1982年1月降水情況分析建立了滑坡與降水強度和持續(xù)時間的臨界關系曲線和滑坡實時預報系統(tǒng)。一些學者(Larsen and Simon，1993，F(xiàn)inlay et al，1997)后來進行了大量研究，在不同的區(qū)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(fā)生機率與累計降雨量之間的模型來對滑坡發(fā)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(shù)據(jù)分別建立閾值。國內(nèi)對于地質(zhì)災害統(tǒng)計學的研究有很多成果。杜榕恒(1991)對三峽地區(qū)年月暴雨誘發(fā)的多個典型滑坡研究，得出了暴雨觸發(fā)滑坡的臨界降雨強度。李曉(1995)對重慶一帶地質(zhì)、地貌特點、降水侵蝕強度等進行研究，分析了當?shù)匕l(fā)生地表侵蝕或觸發(fā)滑坡災害的降水強度變化規(guī)律。喬建平(2007)^[7]通過研究三峽地區(qū)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(tǒng)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(shù)理統(tǒng)計的方法對滑坡災害與降雨的數(shù)學關系進行分析，建立滑坡發(fā)生率與降雨量或降雨強度的統(tǒng)計模型。