[发明专利]一种基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型

说明书

本发明公开了一种基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型，包括下列步骤：对降雨型滑坡特征进行分析，确定降雨临界值指标；基于降雨临界值指标，采用日综合降雨强度和日综合降雨量作为导致滑坡发生的降雨特征值进行统计分析；通过上述分析，确定临界雨强及监测预警特征值；步骤四：基于降雨量、地下水位、土壤浅层含水率的变化生成三维效应模型图，阐明基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应；通过此方法，在收集监测站降雨量数据的同时，实现对土壤含水率、地下水位的预测，并且可以判断出降雨量产生影响的滞后周期，在滞后期内仍需要采用物联网监测预警技术对滑坡进行紧密监测，一旦有明显变化，相关部门可以及时做出应急措施。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测预警领域，具体是一种基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型。

背景技术

降雨量雨强和阈值与滑坡的发生有十分重要的关系，通过计算临界雨强，可以为地质灾害专业监测预警系统提供准确可靠的降雨量临界阈值，从而提高地质灾害成功预报率。

陕南秦巴山区地质灾害是最发育的，而秦巴山区内陕南三市地质灾害占比较大，在册的117376处地质灾害隐患点中，三市地质灾害隐患点6923处，占研究区隐患点数的58.99％；2001～2016年发生的地质灾害点中，发生在三市的地质灾害3306起，占研究区地质灾害总点数的40.35％。这主要基于以下几个方面的原因：一是三市地跨北亚热带和暖温带两个气候区，由南进入三市的温热气流受巴山、秦岭阻截，导致年平均降雨量较高，并且主要集中在5～10月，夏季多暴雨，秋季多连阴雨，极易引发滑坡、泥石流等地质灾害；二是长江水系河流密布，河流侵蚀斜坡前缘形成高陡的临空面，不仅降低了坡体稳定性也为泥石流的发生提供充足的物质来源和水力、动力条件，三市地质灾害沿河流两岸一定影响范围内呈“带状”分布，靠近河流两岸的地质灾害明显多于其他区域；三是地形地貌通过控制坡向、坡度、切割程度等，影响着风化程度、堆积物、坡积物厚度和方量等来控制着各类地质灾害的分布；四是泥盆系、志留系、三叠系等千枚岩、片岩抗风化能力差，加之上新统与更新统及第四系以松散堆积物结构松散；五是南秦岭褶皱系地质构造复杂、褶皱和断裂发育强烈，对地质灾害的形成发育有着重要影响；六是人类工程活动对地质灾害产生了促进和诱发作用，具体表现在陡坡耕植、道路建设以及坡脚开挖、居民住宅建设等方面。

根据秦巴山区地质灾害时空分布规律与发育特征，得出地质灾害与地质灾害隐患点的发生或变形的时间集中在5-10月，因此，秦巴山区地质灾害的发生与汛期降雨充沛、雨量较大有直接关系。通过对秦巴山区地质灾害王洼滑坡监测站数据分析，可以得出降水量对土壤含水率和地下水位的影响具有一定的滞后性和持续性，建立降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型。

目前常用的有效降雨量计算方法为基于水文参数预测地表径流的前期降雨指数方法，其局限性在于将每天降雨量独立计算，并未考虑到累计降雨量的影响；其次，由于监测数据的不准确性常常导致计算结果有较大偏差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于降雨量雨强和阈值的滑坡预报的三维效应模型，包括下列步骤：

步骤一：对降雨型滑坡特征进行分析，降雨对滑坡的诱发机理是非常复杂的，一方面需要考虑降雨强度、持续时长、间断时长，另一方面要考虑降雨入渗强度、入渗深度、蒸发影响深度、土体含水量、自重、孔隙水压力、抗剪强度、失稳破坏模式等，我们通过分析秦巴山区汉阴县降雨性滑坡发生时间与暴雨强度的关系，确定降雨临界值指标；

步骤二：基于降雨临界值指标，采用日综合降雨强度和日综合降雨量作为导致滑坡发生的降雨特征值进行统计分析；