应用多传感器多模型融合技术提取滑坡综合信息

大型滑坡监测时往往会在同一个滑坡体的不同部位布置多个监测点，以了解和控制其整体变形状况。但目前的滑坡预测预报模型只能一次使用一个监测序列。为了充分利用滑坡各个监测点的监测信息进行滑坡预测预报，论文提出了利用多传感器多模型融合技术，从滑坡体多个监测序列中提取滑坡综合监测信息的数学方法。     

滑坡实时跟踪预报概论

滑坡时间预报是一项世界性的难题。迄今为止，还没有形成一套系统、完善和成熟的理论方法体系。文章以斜坡的变形破坏机制分析为基础。从滑坡预报的基本问题入手，将处理复杂性问题行之有效的非线性科学理论和灰色系统理论引入滑坡预报中，提出了“滑坡实时跟踪预报”的学术思想。文章概括和总结了滑坡预报的研究现状、阐述了滑坡实时跟踪预报的学术思想，建立了滑坡实时跟踪预报的技术方法体系，研制和开发了滑坡实时跟踪预报软件系统（SIPS），并以发生在长江西陵峡的新滩滑坡为例，简要介绍了SIPS软件的应用。     

北川县白什乡老街后山滑坡监测及失稳机制分析

北川县白什乡老街后山滑坡位于四川省绵阳市北川县城以西, 该滑坡发现时已处于变形发展较快的状态, 前缘多处崩塌, 坡面张拉裂缝密布。为了准确地判断滑坡的稳定性现状, 预测预报滑坡的下滑时间指导避险, 对滑坡开展了专业监测, 专业监测工作持续到了滑坡失稳下滑。本文对滑坡从监测到下滑的变形演化阶段进行了划分, 对各变形阶段滑坡的监测成果及变形破坏特征进行了分析研究。随后在此基础上分析滑坡形成演变过程及失稳机制, 通过分析认为白什乡滑坡形成演变模式为弯曲-拉裂(倾倒)变形模式, 滑坡形成后失稳机制为推移式和牵引式复合型。根据监测成果及宏观变形迹象对滑坡进行了分区, 判断出滑坡失稳下滑的关键控制部位是滑坡前缘Ⅰ-3区, 因此Ⅰ-3区监测数据是准确预测预报滑坡下滑时间的关键数据。     

滑坡预报判据研究

滑坡作为一种自然地质灾害，常常会造成巨大的生命财产损失。为了避免或减轻灾害的发生，事先对滑坡做出预报便具有重要的意义和价值。滑坡预报模型和预报判据是滑坡时间预报的核心，也是滑坡成功预报的重要因素。目前，国内外许多学者提出了多种滑坡预报理论模型和方法，但这些理论模型和方法的适用性普遍较差。要想做到准确预报，必须建立一些具有一定适用性的滑坡预报判据。论文通过查阅大量资料，分析总结了滑坡预报中的10多种预报判据，详述了3类常用的预报判据(安全系数和可靠概率判据、变形速率判据和宏观信息预报判据)，重点研究了滑坡预报判据的适用性和不充分性。为了提高滑坡的预报水平，提出了滑坡预报必须建立在深入研究滑坡类型、滑坡特征、变形特点和形成机制的基础上，以监测资料为依据，遵循科学性、综合性、易操作性的原则，将理论模型预报、根据预报判据预报以及斜坡的宏观变形破坏迹象和前兆信息等几者有机地结合起来的综合信息预报方法。     

黄莲树滑坡破坏变形机理浅析

以三峡库区奉节县黄莲树滑坡的破坏变形为例,以地表位移、降雨、地下水、库水位的监测为依据,综合分析研究了监测参数的变动和致灾因子相互作用对滑坡稳定性的影响关系,开展破坏变形机理探讨研究,总结形成了初步的研究成果。该研究成果对滑坡的监测预警预报技术具有重要的理论意义,并且对其它以库水位涨落和降雨为主要致滑因子的滑坡的监测临滑预报具有重要的参考价值和指导意义。     

中国滑坡预测预报研究综述

滑坡预测预报是有效预防滑坡灾害的重要途径之一,这方面的研究不仅受到广泛重视,且硕果累累。将中国滑坡预测预报的研究历史划分为四个阶段：① 经验判断——被动防灾避灾阶段;② 定性——半定量分析预测预报阶段;③ 理论方法探索——检验预测预报阶段;④ 理论方法深化——综合应用预测预报阶段。从监测（观测）方法、预测预报方法,以及研究特点等方面进行简要回顾,总结已有监测方法（手段）、预测预报理论、方法的研究现状,认为尚存在：① 监测方法（手段）,包括仪器、设备的精度不足;② 预测预报方法综合性、实用性不强;③ 预测预报专门理论尚待完善等问题。在分析的基础上,提出自己的观点,并进行了发展趋势展望。     

滑坡预报国内外研究动态及发展趋势

文章分析了大量的国内外相关研究报导,阐述了滑坡灾害给人类社会造成的重大危害．并对滑坡带来的直接损失与无形或隐伏的问接影响进行了归纳分析。从滑坡预报研究历程的角度,将滑坡预报研究的发展史划分为3个阶段,分别对滑坡预测预报的经验一统计学预报阶段、预测滑坡学形成阶段及现代科技全新预报阶段的国内外研究动态进行了分析。重点分析了目前滑坡预报研究所处的现代科技全新预报阶段之研究成果及方法,并归纳出目前滑坡预报研究领域中多种预报方法的综合应用、各种数理新理论引入、“3S”集成监测预报技术应用等3个特点。在此基础上,进一步分析了目前相关研究存在5个方面的不足,并结合最新研究成果,从滑坡预报理论方法、监测预报技术手段等方面对滑坡预报研究近期的发展趋势进行了初步预测。结论认为,滑坡灾害作为山区人类社会最为严重的自然灾害之一,其预测预报研究目前已进入现代科技全新预报研究阶段的鼎盛时期,计算智能集成预报方法的应用与“3S”集成监测预报技术的进一步应用研究是今后一段时期内滑坡预报研究发展的主题。     

川西巴塘茶树山滑坡发育特征及形成机理

川西巴塘茶树山滑坡位于金沙江断裂带和巴塘断裂带的交汇处,区内地质构造复杂,新构造活动强烈,大型滑坡频发。茶树山滑坡为一古滑坡堆积体复活形成的滑坡。该滑坡自2001年7月首次出现滑动变形之后以蠕滑变形为主,不断的变形作用促使滑坡变形速度加快,滑坡体上出现了各种滑动形迹,于2006年1月7日发生大规模滑动。该滑坡目前仍处于不稳定状态,滑坡体变形破坏迹象较为明显,有进一步发生变形破坏的可能。在野外调查的基础上,对茶树山滑坡滑带土进行了大型直剪试验研究,获得了不同含水率条件下的滑带土抗剪强度变化规律,结果表明随含水率增大滑带土强度有明显减小的趋势。综合野外调查、物探钻探以及试验分析认为茶树山滑坡的形成机理为:受断裂构造作用,岩体结构面密集发育,岩体破碎程度高,岩土体力学性质差;上部透水层和下部隔水层的二元结构为滑坡体的富水提供了有利条件,强降雨作用使滑坡稳定性处于临界状态,渠水入渗和冻融作用直接诱发滑坡的发生。采用FLAC~(3D)对目前茶树山滑坡的稳定性进行模拟,结果表明,在强降雨条件下滑坡体出现明显的变形迹象,滑移面即将贯通,可能再次发生大的滑动。从滑坡形成机理角度考虑,加强排水、避免渠水再次入渗可以有效地控制坡体稳定性。     

滑坡灾害预测预报分类

有人主张滑坡灾害的空间和时间预测预报应是并存的,即脱离时间预测预报的空间预测是不可取的。但也有人认为两者可以相互独立而又互为补充。事实上,空间预测是时间预测预报的先决条件,只有在明确了预测的对象之后,方可有目的地开展滑坡灾害的时间预测预报。因而,一般地讲,滑坡灾害空间和时间预测具有先后序次关系。但从减灾的角度考虑,二者又具有相对的独立性。即可以在时间预测之外进行空间预测。目前对滑坡灾害预测预报分类的系统研究不多,所开展的预测预报事例报导基本上属于个例研究。论文将滑坡灾害预测预报分为空间和时间2大类,并进一步将空间预测划分成区域空间预测、地段空间预测和场地空间预测;将时间预测预报划分成长期时间预测、短期时间预测和临滑时间预测预报。文章针对滑坡灾害时间预测预报的特点,对预测预报的信息源进行了分析和分类。并对不同的工程阶段所要预测的滑坡灾害问题进行了分类归纳。     

黄土滑坡的空间预报

在对黄土力学性质进行大量测试的基础上,结合对60多个典型黄土滑坡灾害实例的研究反演,提出了考虑滑坡体滑出条件、黄土特性及触发因素等条件的一种新的黄土滑坡空间预报理论和预报公式。应用此公式对多个大中型黄土滑坡进行了空间预报和模拟反演。      

突发型黄土滑坡监测预警理论方法研究——以甘肃黑方台为例

灌溉诱发的黄土滑坡大多数具有明显的突发性特征;斜坡破坏过程变形量小,历时短,具有较大的危险性。由于此类黄土滑坡加速变形阶段经历时间较短,GNSS系统和裂缝计等传统监测手段难以获取加速变形阶段系统完整的监测数据,更难以提前预警。针对这一难题,自主研发了自适应智能变频裂缝仪,它能够根据滑坡变形快慢自动调整采样频率。基于获取的黑方台多个突发型黄土滑坡的全过程变形-时间曲线,对这些变形曲线特征和规律进行分析研究,建立了针对性的黄土滑坡综合预警模型。将变形速率阈值和改进切线角作为滑坡预警的重要指标,建立了4级预警判据,通过自主研发的"地质灾害实时监测预警系统"实现滑坡的实时自动预警,并将预警信息与当地的群防群测信息平台对接,为防灾应急避让提供直接依据。2017年以来已先后6次对黑方台黄土滑坡实施成功预警,避免了重大人员伤亡,取得显著的防灾减灾效果。     

论滑坡分类

在广泛查阅和总结国内外滑坡分类基础上 ,以滑坡监测预报与防治为目的 ,遵从滑坡活动各要素的地位与作用 ,根据分类体系的完备性需要 ,理清了已有各种滑坡分类的性质及其彼此间的关系 ,并对之进行了科学归纳、取舍和补充 ,建立了具有层次系统性的综合性滑坡分类体系。为建立滑坡监测预报地质模型体系奠定了基础 ,并有助于对滑坡活动的全面研究。     

三峡库区滑坡台阶状位移趋势预测的警戒速度方法

对不同类型的35个滑坡进行统计分析,发现滑坡临滑前加速度和速度符合Voight模型的幂函数关系。由于无法准确判断三峡库区具台阶状位移特征的滑坡何时处于最后加速失稳阶段,故不能直接应用该模型进行预报。根据台阶状位移特征的滑坡变形特征,本文采用了基于Voight模型的警戒速度方法。该方法是基于Voight模型采用非线性回归分析求得模型参数,按不同风险级别要求求得紧急状态、警戒状态、提前警戒状态的速度阀值,并与实际监测的速度对比去预报滑坡所处的危险等级。采用警戒速度方法对白水河滑坡和新滩滑坡进行了分析,发现预测结果与实际较为接近,预测效果较好。     

滑坡预警判据初步研究--以三峡库区为例

在三峡库区典型地段滑坡灾害调查评价和统计分析的基础上,结合典型滑坡变形发展的阶段性变形现象、标志和临界诱发因素分析,初步提出3个层次的滑坡预警预报判据27条,包括:(1)滑坡空间预测识别判据11条,主要用于滑坡或潜在危岩体空间识别和危险性区划,是滑坡空间预测的基本判据;(2)滑坡状态判据7条,主要用于滑坡单体稳定性评价的亚临界-临界状态预警判据,是滑坡状态预警判据系统的重要组成部分;(3)滑坡临界时间预报判据9条,主要用于单体滑坡剧烈变形或临滑预报,是滑坡时间预报研究的关键判据.     

青藏高原大型深层蠕滑型滑坡变形机制研究进展与展望

大型深层蠕滑型滑坡在青藏高原怒江、澜沧江、金沙江、岷江等地形地貌和地质构造复杂区极为发育,具有规模大、滑带深、渐进变形破坏显著等特点,按照滑坡空间结构主要有后缘洼地蠕滑型、顺层基岩蠕滑型和厚层松散堆积物蠕滑型等3种类型,往往表现为长期蠕滑-间歇性复活-整体滑动.通过梳理大型深层蠕滑型滑坡稳定性影响因素、滑带土工程地质力学性质、地下水渗流场特征与降雨诱发滑坡滞后性以及渐进变形破坏机制和动态稳定性等4个方面的研究进展,提出了3个关键科学问题与4个主要研究方向.建议加强深层滑带土在渗流场-应力场等多场耦合作用下的工程地质力学特性研究、加强剖析滑坡岩土体的非均质渗透特性及地下水分布特征分析,研究不同雨强和历时条件下降雨有效入渗机理,研究大型深层蠕滑型滑坡的降水入渗响应过程和降水诱发滑坡变形的滞后性,提出基于渐进变形破坏的滑坡动态稳定性评价方法,为地质灾害早期判识和综合防范提供理论依据.      

湖北省香溪河流域白家堡滑坡稳定性分析与评价

三峡大坝建成蓄水后,将导致库岸部分古滑体复活、新滑体产生,香溪河流域白家堡滑坡就是其中之一。文章在对该滑坡的工程地质条件、深部位移及伸缩计监测资料的研究基础上,分析了滑坡变形机理,得出白家堡滑坡只有一个滑动面,其总体变形趋势为推移式,目前仍具有微小的变形。滑坡变形与降雨及库水有密切联系。结合试验资料,针对滑坡变形的实际情况,采用反演分析方法进行了滑移面抗剪强度参数的反演计算。利用反演结果,在三峡水库蓄水4种不同水位工况下进行稳定性计算。结果表明,滑坡的稳定性系数经历了大→小→大的过程。正常蓄水位时稳定性处于较低状态。滑坡体饱水处于蠕滑或失稳状态,需尽快进行治理。     

考虑环境变量作用的滑坡变形动态灰色-进化神经网络预测研究

滑坡变形预测对于指导灾害的预防工作、保护人民的生命和财产安全具有重大实用价值。从系统论观点出发,结合岩土体流变理论和时序分析原理,在深入研究影响滑坡变形的主控环境变量基础上,将位移时序分解为趋势项和偏离项。采用灰色系统模型提取位移时序趋势项,结合遗传算法和人工神经网络建立起进化神经网络模型,逼近主控环境变量与位移偏离项之间的非线性关系。根据蠕变阶段和变形对环境变量响应情况,实时调整模型,建立起滑坡变形预测的动态灰色-进化神经网络（GM-ENN）模型。将此预测思路和方法应用于三峡库区某滑坡变形预测研究中,证实了模型的有效性和实用性,显示了动态预测的重要性。     

基于位移比模型的三峡库区云阳县域内蠕变型滑坡降雨预警

建立高效合理的区域滑坡灾害降雨预警模型对滑坡防治具有重要意义.然而以往的研究多侧重于临滑预警,对蠕变型滑坡在强降雨工况下的短暂加速变形的预警研究还有待深入.以三峡库区云阳县域内滑坡为例,首先根据滑坡地表位移监测数据的特点对统计样本进行合理筛选.再通过降雨因子与滑坡发生的相关性分析以及对滑坡在降雨条件下位移变化情况的数值模拟,确定了适用于不同时间阶段的降雨统计变量.然后将考虑了滑坡规模特征的滑坡位移比（累计位移与滑坡纵长之比）作为变形指标,分时段统计滑坡地表位移监测数据与历史降雨信息,建立了日降雨数据与月位移数据的对应关系,得到了可用于确定降雨量阈值的位移比模型,并获得了云阳县蠕变型滑坡的五级预警分区.最后分别选用研究区滑坡险情实例、长年位移监测数据及极端降雨事件对模型预警效果进行检验.结果显示基于专业监测数据的位移比模型的滑坡降雨预警结果与实际情况相符,可为蠕变型滑坡的预警预报提供依据.      

岩溶山区崩滑灾害变形破坏地质模式分类

岩溶山区特殊的地质结构导致崩塌、滑坡等地质灾害时常发生,带来了严重的人员伤亡和经济社会损失。研究岩溶山区崩滑灾害特征,建立相应的变形破坏地质模式,对于岩溶山区崩滑灾害风险防控与治理工程具有重要理论意义与指导价值。文章以典型地质灾害形成演化过程为例,在系统地分析研究区典型崩滑灾害地质背景、影响因素、动力学与运动学特征的基础上,提出了岩溶山区崩滑灾害变形破坏地质模式,得出以下主要结论:（1）影响崩滑成灾基本因素（崩滑灾害体势能、岩溶结构面、岩组结构、斜坡地貌和斜坡结构）、影响因素（水文地质条件、工程活动、地震、降雨）和变形运动特征（运动形式和变形机制）三个方面,据此建立了岩溶山区崩滑灾害地质分类指标体系。（2）结合研究区特征对模型体系里面的每个要素进行系统分析,崩滑灾害的发生是各个要素相互组合、相互作用的结果。（3）总结了研究区内5种典型崩滑地质模式:高势能反倾降雨型高速远程滑坡—碎屑流模型、高势能斜倾视向采矿型高速远程崩滑灾害模型、超高势能横向陡倾地震型高速远程滑坡、高势能采矿型高速崩塌—碎屑流模型、低势能差异风化崩塌模型。为后续开展物理模拟、数值模拟、稳定性计算和变形破坏预测等工作奠定基础。下一步将更加深入全面地建立研究区的崩滑灾害模式,并进行崩滑灾害的危险性分级工作。      

基于形变监测成果探讨万州枇杷坪古滑坡稳定性

枇杷坪古滑坡位于重庆市万州区东缘,是三峡库区重点勘察的滑坡之一。近年来滑体部分地区出现蠕滑变形,存在局部复活的可能。枇杷坪古滑坡及移民房屋稳定性监测预警系统始建于2004年初,主要监测手段为GPS及精密水准测量。2a多的监测成果表明,枇杷坪古滑坡局部出现较大的顺坡向位移变形及不均匀沉降。滑体出现蠕滑变形的主要原因:①库水位的升高使地下水位升高;②频繁的人类工程活动。文章依据监测成果,运用Winsurf软件绘制出滑体水平形变场及垂直形变场,综合分析位移监测信息,并运用Mapinfo地理信息系统平台,依据滑体的形变场,试勾描出枇杷坪的强变形区域,该区域对应在滑体中段的中前部,区域内监测点均一致朝向长江方向滑移及倾斜。文章拟通过滑坡变形区的划分,探讨滑体的稳定性区划、变形特征及发展趋势。