[发明专利]浅层滑坡的监测预警方法及其装置

权利要求书

1.一种浅层滑坡的监测预警方法，包括：

针对多个监测指标，采集与每个监测指标对应的监测数据，其中，所述多个监测指标包括降雨量、滑坡表层位移、土体体积含水量以及油气管道的管道应变，所述油气管道铺设于所述浅层滑坡中；

针对多个预警分级指标，基于所述监测数据，确定与每个预警分级指标对应的预警分级数据，其中，所述多个预警分级指标包括用于表征所述浅层滑坡的变形特性的指标以及用于表征所述油气管道的失效特性的指标；

获取预设的预警分级模型，其中，所述预警分级模型用于依据预警分级数据对所述浅层滑坡的滑坡风险进行预警等级的划分；

基于所述预警分级模型和所述与每个预警分级指标对应的预警分级数据，确定所述浅层滑坡的预警等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预警分级指标包括滑坡变形速率切线角，所述基于所述监测数据，确定与每个预警分级指标对应的预警分级数据包括：

基于与所述滑坡表层位移对应的监测数据，绘制表层累积位移与时间曲线；

对所述表层累积位移与时间曲线进行坐标转换，以获得无量纲化的表层累积位移与时间曲线；

基于所述无量纲化的表层累积位移与时间曲线，确定与所述滑坡变形速率切线角对应的预警分级数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述与所述滑坡变形速率切线角对应的预警分级数据表示为：

其中，ΔS_i为累积位移变形，v为等速变形阶段的变形速率，T_i为坐标转换后同一时刻同一坐标值尺寸的无量纲坐标值，α_i为滑坡变形速率无量纲切线角，ΔT为在每一个T_i单元内的变化量，t_i为时间变形监测周期，i表示滑坡表层位移的监测点序号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预警分级指标包括非饱和土稳定系数，所述基于所述监测数据，确定与每个预警分级指标对应的预警分级数据包括：

采集所述浅层滑坡的滑坡土体；

针对多个物理力学指标，获得所述滑坡土体的实验数据，其中，所述多个物理力学指标包括内摩擦角、粘聚力、干容重以及含水量；

基于与所述降雨量对应的监测数据、与所述土体体积含水量对应的监测数据以及所述实验数据，确定与所述非饱和土稳定系数对应的预警分级数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述与所述非饱和土稳定系数对应的预警分级数据表示为：

其中，δ^s(z，t)为深度z的土体在时刻t的吸应力，z为土体的深度，t为监测数据的采集时刻，F_s(z，t)为深度为z的土体在t时刻的非饱和土稳定系数，Φ为土体的内摩擦角，c为土体的粘聚力，α、n为水土特征曲线参数，γ_w为水的容重，γ_s为土体的干容重，θ_s为土体的饱和含水量，θ_r为土体的残余含水量，θ(z，t)为监测含水量，β为滑坡坡度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预警分级指标包括管道塑性应变，与所述管道塑性应变对应的预警分级数据表示为：

其中，ε_i为管道塑性应变值，L为在油气管道的指定截面上3点钟位置的应变变化量，U为在油气管道的指定截面上12点钟位置的应变变化量，R为在油气管道的指定截面上9点钟位置的应变变化量，x为油气管道任意应变的监测数据对应的横坐标值，r为油气管道的管道半径值，i表示管道应变的监测点序号。