基于机器学习的库岸滑坡变形短期预测

库岸边坡是一个复杂的地质综合体,库岸滑坡是威胁库区安全的地质隐患。多数传统滑坡预测模型为静态模型,未将滑坡变形特征与位移预测二者结合考虑,不能实际反映滑坡演化过程中的动态特性。本文基于溪洛渡库区58处涉水滑坡变形监测结果,归纳了库岸滑坡变形规律,采用机器学习方法实现了不同特征滑坡变形趋势的短期预测。研究结果显示：(1)研究区年平均地表形变速率处于-116.841～265mm·yr^-1,负值代表目标地物远离卫星方向位移,正值代表目标地物靠近卫星方向移动,其中存在缓慢变形滑坡13处,根据其累计位移曲线特征划分为：阶跃型、振荡型和持续增长型三类。(2)阶跃型滑坡滑面多为弧线型,其变形主要受库水位周期性变动影响;振荡型滑坡滑面多为折线型,其变形多受库水位和降雨共同作用;持续增长型滑坡滑面多为直线型,其变形主要受自身地质条件控制。(3)针对不同变形特征滑坡,采用长短时记忆(LSTM)神经网络模型考虑多因素耦合和滑坡演化状态建立了滑坡变形动态预测模型,通过评价结果验证,该模型具有较高预测精度及良好的适用性。研究结果可以为溪洛渡库区滑坡系统研究与防治提供依据,为库区不同变形特征...     

滑坡综合预报方法研究

滑坡综合预报是基于对滑坡发育状态的形成条件类比分析和滑坡位移历时分析的综合方法,从滑坡形成条件、变形状态、诱发因素的方式和影响程度的动态分析入手,结合滑坡加速变形破坏阶段的位移历时特征,建立滑坡预报模型,实现对滑坡的预报.与其他滑坡预报方法相比,滑坡综合预报方法的综合性强,能较好的确定滑坡的发育状态,分析滑坡发生剧烈滑动的可能性,能对不同发育阶段的滑坡做出准确判别.     

降雨型浅层滑坡的变形预测模型

滑坡是边坡被某些诱发因素激发失稳产生滑动的一种地质现象。它是地质灾害的主要类型,尤其以降雨滑坡数量最多,其中浅层滑坡分布最广。通过对降雨型浅层滑坡的变形进行分析,建立了基于功能原理的滑坡一维运动方程,并结合太沙基固结原理,研究滑坡运动过程中孔隙水压力的消散,揭示了滑坡从运动-停止的动力演化过程,构建了降雨型浅层滑坡的位移预测模型,并以都江堰塔子坪滑坡为例进行分析,通过mathmatic给出了滑坡运动的速率、位移与降雨量的量化关系式。     

位移监测在滑坡时空运动研究中的应用

滑坡时空运动特征是滑坡地质体在内因和外因共同作用下，自一种状态向另一种状态转化的地质过程。滑坡位移监测是研究滑坡变形影响因素、动态规律及预测预报的主要途径，特别是滑坡深部位移监测，又为研究滑坡体的时空运动过程提供了重要信息。本文结合几个滑坡的深部位移监测实践，综合分析位移监测信息，研究滑坡体的时空运动特征及发展趋势，为滑坡时空运动系统研究及稳定性预测提供依据。     

丹巴滑坡的位移特征

滑坡位移资料可为分析滑坡运动规律、发展趋势和预测预报提供依据。通过对丹巴滑坡治理过程中滑坡前部、中部和后部的位移监测资料分析,滑坡位移速度可划分为两个阶段:位移速度增加阶段和减少阶段。分析了各部位的各个阶段运动特征及其影响因素。对各部位位移速度在增加阶段和减小阶段的速度与时间关系的曲线拟合,表明滑坡在位移速度增加阶段具有相似的运动特征,拟合方程都较好地符合指数方程,而在速度减小阶段受治理工程的影响差别较大,拟合方程分别为对数、线性和指数方程。以监测数据的初始值和累计最大值,利用Lo-gistic模型对各部位的累计位移进行预测,预测值与实测值的拟合程度较高,表明丹巴滑坡在治理过程中的整个累计位移较好地遵循Logistic增长过程。从位移监测资料可以看出,滑坡治理工程有效地控制了滑坡的活动。     

基于丰宁满族自治县六道沟排土场滑坡灾害特征及治理方案研究

针对丰宁满族自治县六道沟排土场滑坡灾害对热力公司产生的安全威胁,本文对滑坡灾害特征和诱发因素进行了研究,进而提出了治理措施.结果表明:滑坡为人为堆积形成的推动式土质滑坡,前部滑坡区的崩滑、张拉裂缝发育,后部变形区的张拉裂缝发育,平台沿裂缝形成多级滑坡台阶.采用传递系数法计算可知,不同剖面滑坡的稳定系数均<1,说明该排土...     

岷江上游汶川-较场段滑坡稳定性的神经网络评判及其堵江可能性浅析

在滑坡的变形迹象研究的基础上,采用Ｂ－Ｐ神经网络模型对岷江上游汶川－较场河段内２８个典型滑支的稳定性进行评判,评判结果表明：目前岷江上游汶川－较场河段内共有１０个滑坡处于不稳定状态,在降雨、地震和人类工程活动等诱发因素作用下容易发生滑坡堵江。     

位移矢量角在堆积层滑坡时间预报中的应用

针对堆积层滑坡变形破坏特点，运用灰色理论，对滑坡位移观测资料进行了处理，求出了灰色位移矢量角。通过对新滩滑坡灰色位移矢量角特征分析，发现灰色位移矢量角具有与滑体稳定状态相一致的动态特征。因此提出运用灰色位移矢量角来预报堆积层滑坡的新方法。     

浅论降雨型滑坡的水文地质条件类型

降雨入渗及渗流是导致降雨型滑坡的主要因素,文章对降雨条件下的入渗、变形特征的不同滑坡进行了分析,在此基础上,以降雨入渗形式和降雨运移形式着重对降雨型滑坡的水文地质条件进行了总结分类,同时还简单分析了各种类型的降雨型滑坡的滑动机理。     

黑河金盆水库工程大坝右岸滑坡工程地质研究

为判断黑河金盆水库工程大坝右岸斜坡的性质(是变形体或滑坡),并有利于指导工程施工,在进行了详实的野外地质调查之后,作者分析认为该斜坡实际上为一古滑坡。在地表及平硐调查中所见滑坡周界清晰,变形破坏现象明显,为查明滑坡性质提供了客观证据。近两个月的位移监测资料亦进一步证实了上述结论的正确性。在此基础上,考虑到工程的重要性及施工时间的紧迫性,作者建议对底滑面以上的滑坡堆积体予以全部开挖清除。     

某公路滑坡成因机制及稳定性

对某公路滑坡的变形特征、成因机制及稳定性进行了详细研究,并提出了相应的防治措施.研究表明:此滑坡为推移式滑坡,坡体的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,大量的降雨是滑坡发生的主要诱发因素;滑坡在自然状态下是稳定的,而在暴雨和地震工况下不稳定;此滑坡防治应以加强排水措施为主,并在前缘修筑挡墙,同时加强监测.查明滑坡的变形特征及成因机制是滑坡灾害评价和防治的基础,研究思路及其成果可供类似滑坡稳定性分析及灾害防治参考.     

汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势预测

汶川大地震发生后,暴雨又激发了新的滑坡和泥石流发生.为探讨汶川地震区暴雨滑坡泥石流活动趋势,对比分析了日本关东大地震和台湾集集大地震后诱发滑坡和泥石流活动趋势,在此基础上,对汶川地震区未来滑坡、泥石流活动趋势作了预测分析.同时,还讨论了估算不同强度降雨条件下滑坡面积和泥石流冲出量的方法.初步研究表明,汶川强震区至少在近10 a内,滑坡和泥石流活动趋势是强烈的,之后地质条件将逐渐趋于稳定.本研究选择了面积为5.9 km2的北川县城西侧斜坡为研究区,计算结果是如果一旦遭遇100 a一遇降雨,新增滑坡面积可达166.97 ×104 m2,约占整个研究区流域面积的28.3%.本研究还预测了魏家沟、苏家沟流域的不同频率降雨条件下的泥石流土砂产量,在100 a一遇降雨条件下,泥石流土砂产量分别达71.0×104 m3和49.2×104 m3.研究成果为进一步认识汶川地震区后续降雨作用诱发的滑坡泥石流活动趋势提供参考.     

基于QPSO-LSSVM的边坡变形预测

滑坡变形受外界影响因素作用的机理十分复杂,难以采用简单方法对其进行预测,因此建立快速准确的滑坡预测模型十分重要。采用比一般支持向量机(SVM)预测效果更好且计算速度更快的最小二乘支持向量机(LSSVM)方法,选用RBF核函数对边坡位移时序数据进行训练和预测,并引入量子粒子群算法(QPSO)对LSSVM模型参数γ和σ进行全局寻优,避免了人为选择参数的盲目性,提高了模型的预测精度。将优化模型应用于新滩滑坡和卧龙寺新滑坡的变形预测,并与传统的LSSVM、PSO-LSSVM模型进行预测精度及收敛性对比分析。结果表明,QPSO-LSSVM模型较传统方法在预测精度上有了明显提高,且收敛速度明显加快,说明QPSO-LSSVM模型在边坡位移时序预测中具有良好的应用价值。     

强降水诱发山体滑坡预报

山体滑坡是山地灾害的一种,在诱发滑坡的众多自然因素中,强降水是最主要的诱发因素之一.通过对重庆1 615个滑坡个例与其发牛前10 d降水量值做统计分析,揭示了降水量、滑坡发生时间、滑坡发生概率三者之间的关系,由此给出了诱发滑坡的有效降水量定义、计算思路和计算公式,并依此建立了强降水诱发的滑坡预报模型.所揭示出的降水权重系数变化规律,从滑坡单体位移资料中得到了进一步验证.这个规律还有助于进行强降水诱发滑坡作用机理研究.     

灰色GM(1,1)残差修正模型在滑坡预测中的对比应用

在传统GM(1,1)模型的基础上,经过不同方式的残差修正,分别建立了一阶残差修正GM(1,1)模型和二阶残差修正GM(1,1)模型。根据滑坡的监测资料,对变形曲线为光滑型滑坡(如黄龙西村滑坡、某滑坡)和阶跃型滑坡(如新滩滑坡、洒勒山新滑坡)分别建立了传统GM(1,1)模型和一阶、二阶残差修正模型,并对不同滑坡各模型的预测精度进行了分析比较。结果表明,残差修正GM(1,1)模型的预测精度明显高于传统GM(1,1)模型的预测精度。对变形曲线为光滑型的滑坡,二阶残差修正GM(1,1)模型的预测精度一般高于一阶残差修正GM(1,1)模型的预测精度;对变形曲线为阶跃型的滑坡,一阶残差修正GM(1,1)模型的预测精度高于二阶残差修正GM(1,1)模型的预测精度。     

基于GIS的区域群发性降雨型滑坡时空预报研究

以滑坡灾害突出的雅安市雨城区为例,综合考虑降雨强度、前期降雨量及下垫面(地形、岩性、植被覆盖等)构建了基于GIS分析获取的易发指数+BP型神经网络时空预报模型。首先通过试验确定了模型的网络参数和网络结构,然后通过危险性区划图获取降雨型滑坡易发指数,并利用GIS的空间插值功能和雨量站数据获取相应降雨型滑坡的雨量数据,将量化后下垫面的易发指数和降雨数据作为神经元输入层数据。将模型应用于研究区,其中46个降雨型滑坡数据作为训练样本,10个降雨型滑坡数据作为检验样本,预测精度达到90%,显示该模型对于降雨型滑坡的时空预报精度较高。     

诱发滑坡的多尺度降雨特征

在全球气候变暖背景下,极端性降水导致滑坡泥石流等自然灾害频发,关于降水与地质灾害之间的关系引起公众广泛的关注。本研究在对降水过程进行定量化划分的基础上研究滑坡发生与降水之间的关系,基于全国气象台站的地面降水观测资料,对2658例滑坡事件中的前期降水量、本场激发降水量、极端性降水量等不同时间尺度的降水特征进行了系统性的统计分析。结果表明:绝大部分的滑坡事件都属于前期有效降水主导型;前期降雨在导致滑坡的各个因素中占主导性地位;滑坡灾害发生前10 d特别是前5 d的降雨是导致滑坡发生的关键因素,而且降水产生时间与滑坡事件发生时间相隔越长,其在诱发滑坡事件发生的过程中的作用也越小;本场激发降雨是诱发滑坡事件发生重要的影响因素,持续时间大多集中在6 h之内,且以强度大、时间集中为特点的短时降水为主;极端性降水也是导致滑坡事件的关键诱发因素,大部分滑坡事件中的前15 d有效降水量和当日本场降水量在历史同期降水序列中均超过第90百分位数,具有明显的极端性特征。本研究从全国的视角来系统性地分析研究滑坡与降雨之间的关系,将为全国范围内的滑坡地质灾害预警提供参考。     

滑坡深部位移曲线特征及稳定性判识

结合川藏公路二郎山隧道西引道榛子林复活深层滑坡、和平沟浅表层滑坡,深部位移监测,总结归纳了滑坡深部累积位移曲线“Ｖ”型、“Ｂ”型、“ｒ”型、“钟摆”型及“复合”型等几种,常见的特征类型的研究其意义,提出了依据滑坡深部位移监测资料判别滑坡稳定性的判识方法。     

镇胜高速公路晴隆古滑坡成因特点及防治对策

以镇胜高速公路晴隆县K85线路建设中所诱发新滑坡为例,分析了古滑坡体发育特征和新滑坡成因特点,表明了古滑坡的地质特殊类型对公路建设的危害.研究结果表明,晴隆古滑坡具有地貌隐蔽性、岩性复杂多样和对环境改变响应敏感等特征,复活的新滑坡是在古滑坡的基础上受公路施工切坡和降雨诱发而形成的.在确定影响滑坡稳定的主要控制因素和失稳机理的基础上,分析和评价了不同工况条件下的稳定性,并根据古滑坡特殊地质条件,提出了进行分级开挖、逐级治理滑坡的防治对策.     

河北省滦平县第一中学新校区南侧山体滑坡的治理方案研究

针对滦平县第一中学新校区建设工程南侧的滑坡灾害对学校产生的安全威胁,本文对滑坡灾害特征和诱发因素进行了研究,进而提出了治理措施.结果表明:滑坡变形特征较为明显,前部滑坡区的崩滑、张拉裂缝发育,后部变形区的张拉裂缝发育处于基本稳定状态;根据滑坡的危害对象,对滑坡的治理采用"预应力锚索抗滑桩+格构梁坡脚支挡、锚杆加固岩层坡...