[发明专利]一种监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法

说明书

一种监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，包括以下步骤：在滑坡体上埋设绝缘导线，绝缘导线平直且垂直于滑坡体滑动方向，将滑坡体底部的绝缘导线通过柔性电缆连接至滑坡体顶部并接入电流表后与绝缘导线形成闭合线路，数据采集设备通过数据线连接至电流表，数据采集设备高频采集电流表电流信号；测量滑坡体上磁场强度B，磁感线与滑坡坡面法线水平向夹角和垂直向夹角β，绝缘导线长度L，测量闭合线路的电阻R，设置数据采集设备采集频率f；当滑坡体滑动时，绝缘导线切割地球磁感线，绝缘导线产生电流，数据采集设备记录电流表时刻监测电流为，根据电流随时间变化值积分计算滑坡体滑动速度与滑动位移。

技术领域

本发明属于滑坡灾害监测领域，具体地说涉及一种应用于滑坡滑动速度和滑动位移监测方法，更加具体的说是一种根据滑坡体中预埋设导线在滑坡滑动时产生电流来计算滑坡滑动速度和滑动位移的方法。

背景技术

目前国内外滑坡滑动速度和滑动位移监测预警方法已有多种，但基于滑坡体中预埋设导线在滑坡滑动时产生电流来计算滑坡滑动速度和滑动位移的方法未有报道。

我国是多山地区，再加上近几十年公路、铁路及水电工程发展，自然或人工高陡边坡越来越多，在降雨、地震等自然或人工因素影响下，时常发生滑坡造成生命财产损失事件，严重威胁着人民生命财产安全。

滑坡变形位移和变形速度监测方法主要有GNSS监测方法、雷达干涉监测方法、钻孔测斜仪监测方法、三维激光扫描监测方法和群测群防等方法。

发明内容

滑坡滑动的速度和滑动的位移是滑坡稳定性判断的关键指标，因此现有的滑坡监测方法多监测滑坡的滑动的速度和滑动的位移。但是现有的GNSS监测方法、雷达干涉监测方法、钻孔测斜仪监测方法、三维激光扫描监测方法都是成本极高的监测方法，很难大范围推广。群测群防方法依靠人员经验判断，缺乏可靠性。

本发明的目的在于提供一种监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，基于滑坡体中预埋设导线在滑坡滑动时产生电流来计算滑坡滑动速度和滑动位移的方法。本发明采集信号精度高，成本低廉、安装简便，具有适用性强特点。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，包括以下步骤：

a.安装监测设备：在滑坡体上埋设绝缘导线，绝缘导线平直且垂直于滑坡体滑动方向，将滑坡体底部的绝缘导线通过柔性电缆连接至滑坡体顶部并接入nA电流表后与绝缘导线形成闭合线路，数据采集设备通过数据线连接至nA电流表，数据采集设备高频采集电流表电流信号；

b.测量滑坡体上磁场强度B，磁感线与滑坡坡面法线水平向夹角θ和垂直向夹角β，绝缘导线长度L，测量闭合线路的电阻R，设置数据采集设备采集频率f；

c.当滑坡体滑动时，绝缘导线切割地球磁感线，绝缘导线产生电流，数据采集设备记录电流表t_i时刻监测电流为I_i，根据电流I_i随时间t_i变化值积分计算滑坡体滑动速度与滑动位移。

上述监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，所述步骤a中数据采集设备为测站式数据采集仪终端。可采集RS-232数据接口的传感器，采集频率最高可达800赫兹，极限工作温度-30℃～80℃。

上述监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，所述步骤a中nA电流表的测量范围0～20nA，误差小于2％。

上述磁感线与滑坡坡面法线水平向夹角θ和垂直向夹角β，所述步骤b中磁感线与滑坡坡面法线水平向夹角θ和垂直向夹角β为均为大于0°小于90°。

上述监测滑坡滑动速度和滑动位移的方法，所述步骤c中计算滑坡体滑动速度和滑动位移如下：