[发明专利]一种滑坡预测的定量研究方法

说明书

本发明涉及一种滑坡预测的定量研究方法，其属于基础科学理论与应用基础、自然灾害预测与防治研究领域。它主要包括如下步骤：确立用于滑坡预测的新原理与新公式；观测滑坡面，确定滑坡体质量；观测确定控制滑坡运动的作用力和作用量；观测计算虚作用量；求滑坡体运动环境的虚度和实度；计算虚度变化率或实度变化率；进行滑坡预测计算分析；提交滑坡预测成果报告与滑坡预测成果，为政府公布滑坡灾害发生时间、地点与强度和制定滑坡灾害防治措施提供可靠的依据。本发明给出了研究滑坡现象、进行滑坡灾害预测与防治研究的系统理论、方程与定量方法和评价边坡物质稳定性的定量方法，使滑坡预测理论真正做到科学化、系统化、理论化、实用化。

技术领域

本发明涉及一种滑坡预测的定量研究方法，其属于基础科学理论与应用基础、自然灾害预测与防治研究领域。

背景技术

滑坡是一种严重危及人类生命财产安全的重大自然灾害之一。长期以来，世界各国每年用于滑坡预测研究的经费开支都很大，但是，由于传统基础理论和传统应用基础理论一直没有给出一个用于指导滑坡预测的统一理论，使得人们在滑坡预测实践中不得不进行新的探索，所以，目前，在滑坡预测研究中出现了各种各样探索性的研究方法。然而，从这些方法的研究结果来看，迄今为止，还没有十分令人满意的实际效果，还尚没有产生可以用于规范滑坡预测工作的系统理论体系。

目前，人们用于滑坡预测的理论与方法主要基于传统力学和传统应用力学方法。而传统力学和传统应用力学方法忽略了一个最基本的自然规律问题：控制滑坡的作用、坡体物质性质及其变化与滑坡现象之间到底存在怎样的关系规律？由于人们不是在搞清楚滑坡灾害与其控制因素之间确切的定量关系规律基础上进行滑坡预测的，所以，人们始终难以根据滑坡与其控制因素之间的自然关系规律来确定滑坡预测的基本理论与方法。因此，长期以来，在全世界范围内，尽管耗费了很大的人力、物力和财力，但在滑坡预测研究方面一直没有获得令人满意的成果。

传统滑坡预测理论与实施方法的缺陷来源于传统力学与传统应用力学中长期存在的缺陷。这种缺陷的核心内容就是对控制滑坡的作用、滑坡物质自身性质、运行环境的性质与滑坡现象本身的本质和相互关系规律认识不清，没有可以用于滑坡预测的正确的理论公式和原理，以至于找不到计算、预测滑坡现象发生与否的正确方法。

1982年以来，笔者一直从事作用学和地球动力学研究，创立了作用学基本理论体系。在作用学中有一个重要的理论叫作用对立统一定量理论，该理论给出了可以用于灾害预测的方程与方法体系，在其指导下可以推导出用于指导预测包括滑坡预测的应用理论体系。

作用对立统一定量理论：虚作用量加实作用量等于作用量；虚作用量等于虚度乘作用量；实作用量等于实度乘作用量；虚度加实度等于1.虚度和实度是受作用物体的性质参数，同时也是反映受作用物体所处环境特性的参数。虚度和实度都不是固定不变的常数，而是随着受作用时间的变化而变化、随着受作用条件的变化而变化的自然参数。但是，这种变化是有规律的，虚度的变化率与实度的变化率之和总是等于0.这些规律被合称为作用对立统一定量理论。其数学表达式为：

式中，A叫作用量，A＝Ft，F叫作用力，t叫作用时间；A_F叫虚作用量，A_F＝F_Ft，F_F叫虚作用力；A_T叫实作用量，A_T＝F_Tt，F_T叫实作用力；E叫虚度；T叫实度；T₀和T_t分别叫做初始实度和终止实度；E₀和E_t分别叫做初始虚度和终止虚度；α和β分别叫做实度变化率和虚度变化率。