[發明專利]一種基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法

在審

• 申請號: 202111126447.X
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113847956A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 賈艷昌;尹彥禮;彭科爍;訾翔越;石慧;梅佳銘;劉俊祥
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01B11/02;G01P3/36
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

本發明公開一種基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，包括以下方法：a.安裝監測設備：在邊坡內布設白光光源，在白光光源和滑坡體之間的邊坡上布設棱鏡，在滑坡體上方布設光屏；b.調整光源、棱鏡及光屏的相對位置：調節光源、棱鏡及光屏的相對位置，直至在光屏上清晰的觀察到色散光的色帶，保持色散光的中心位于光屏中心；c.當滑坡體滑動時，光屏跟著滑坡體滑動，色散光的色帶在光屏上的位置以及色帶寬度發生變化，讀取色散光的色帶中心位移大小和色散光的色帶寬度的大小，根據色帶中心位移大小和色帶寬度大小計算滑坡體滑動速度和滑動的位移。本發明成本低廉、安裝簡便，具有適用性強的特點。

技術領域

本發明屬于滑坡災害監測領域，具體地說涉及一種應用于滑坡滑動位移和滑動速度監測的方法，更加具體的說是一種在邊坡上布設的流明白光光源通過三棱鏡發生光的色散，色散光投影至滑坡體的光屏上，根據光屏上色散光的色帶中心位置變化和色帶寬度變化計算滑坡體滑動速度和滑動的位移的新方法。

背景技術

目前國內外滑坡滑動位移和滑動速度監測預警方法已有多種，但基于色散光的色帶中心位置變化和色帶寬度變化監測滑坡體滑動速度和滑動的位移的方法未見報道。

我國幅員遼闊，地質災害頻發，尤其是滑坡每年給我國帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。目前國內外滑坡滑動位移和滑動速度監測方法已有多種，滑坡滑動位移和滑動速度監測方法主要有GNSS監測方法、雷達干涉監測方法、鉆孔測斜儀監測方法、三維激光掃描監測方法和群測群防等方法，本發明基于白光透過三棱鏡發生色散，根據光屏上色散光的色帶中心位置變化和色帶寬度變化監測滑坡體滑動速度和滑動的位移的新方法。

發明內容

滑坡滑動位移和滑動速度是滑坡穩定性判斷的關鍵指標。但是現有的GNSS監測方法、雷達干涉監測方法、剛性測斜儀監測方法、柔性測斜儀監測方法、三維激光掃描監測方法都是成本極高的監測方法，很難大范圍推廣。群測群防方法依靠人員經驗判斷，缺乏可靠性。

本發明的目的在于提供基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，在邊坡上布設白光光源，在白光光源和滑坡體之間的邊坡上布設棱鏡，在滑坡體上布設光屏。白光光源發出的光線透過棱鏡折射后發生光色散，色散光投射在光屏上。根據光屏上色散光的色帶中心位置變化和色帶寬度變化監測滑坡體滑動速度和滑動的位移的新方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，包括以下方法：

a.安裝監測設備：在邊坡上布設光源，在光源和滑坡體之間的邊坡上布設棱鏡，在滑坡體上布設光屏；

b.調整光源、棱鏡及光屏的相對位置：調節光源、棱鏡及光屏的相對位置，直至在光屏上清晰的觀察到色散光；

c.當滑坡體滑動時，光屏跟著滑坡體滑動，色散光的色帶在光屏上的位置以及色帶寬度發生變化，讀取色散光的色帶中心位移大小和色散光的色帶寬度的大小，根據色帶中心位移大小和色帶寬度大小計算滑坡體滑動速度和滑動的位移。

上述基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，所述光源為白光光源。

上述基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，所述白光光源為高流明白光光源。

上述基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，所述棱鏡為三棱鏡。

上述基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，所述步驟b.調整光源、棱鏡及光屏的相對位置：調節光源、棱鏡及光屏的相對位置，直至在光屏上清晰的觀察到色散光，保持色散光的色帶中心位于光屏中心。

上述基于光色散的滑坡滑動位移和滑動速度監測方法，所述步驟a.三棱鏡光屏均垂直水平地面布設。