一种红层地区浅层土质滑坡预警方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及到滑坡防治工程技术领域，尤其设及一种红层地区基于降雨时间和平 均降雨强度的浅层±质滑坡预警方法。
【背景技术】
[0002] 红层地区由红色砂岩、砂碱岩、粉砂岩、砂质页岩和泥岩等交互组成，属典型的层 状岩体，岩层产状大多平缓。红层地区的±质滑坡主要W浅层±质滑坡为主，该类斜坡上覆 ±层薄，岩层缓倾，在强降雨条件下往往发生大范围滑动。发生在红层地区沿基覆界面顺层 滑动的浅层±质滑坡主要发生在l-5m的特殊区域，运类滑坡与降雨入渗有重要的关联，滑 坡的参数选择也与运种机理有关。
[0003] 目前国内外对滑坡预报主要是建立在降雨对斜坡的影响上，并提出了许多模型， 例如:Green和Ampt (1911)首先建立了积水条件下的降雨入渗模型、化Kon [ 1933 ]建立了经 验入渗模型、PMlip(1957)提出了有名的Richards方程，然而影响斜坡滑动的因素并非只 是降雨条件能够左右的，具有很大的局限性。在同样的地质条件下，地形条件同样具有不可 替代的作用，所W对于滑坡的研究要系统的考虑降雨条件和地形条件，分析其规律，从而得 出适用性的模型并预测红层地区浅层±质滑坡的发生。
[0004][0005] 该专利文献公开的±边坡稳定性预测预报方法，没有考虑到在降雨或极端降雨在 不同历时条件下的滞后作用对边坡稳定性的影响，滑坡失稳预测滞后，不能对滑坡预警作 出最快的反应，防灾适用性差。
[0006][0007] 该专利文献公开的滑坡灾害多级综合监测预警方法，需要滑坡发生的大量历史纪 录监测数据，再通过滑坡变形破坏模型试验，计算滑坡监测预警临界阔值;再根据各个指标 临界指数确定研究区是否有滑坡发生的可能，需要分析的滑坡因子较多，整个预警工作复 杂，反应滞后，预警效率低，防灾适用性差。
【发明内容】
[0008] 本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种红层地区浅层±质滑坡预警方 法，本发明充分考虑了地形因子和降雨因子两个条件的综合作用，并将两个条件的作用统 一起来形成红层地区诱发浅层上质滑坡的预报模型，得到的红层地区诱发浅层上质滑坡的 临界值更符合诱发浅层滑坡机理，无需滑坡发生的大量历史观测数据，不仅滑坡预警准确 性高，而且极大的缩短了预警反应时间，提高了防灾适用性。
[0009] 本发明通过下述技术方案实现：
[0010] -种红层地区浅层±质滑坡预警方法，其特征在于，包括W下步骤：
[0011] a、将红层地区滑坡体与未滑坡体作为调查对象，测量滑坡体与未滑坡体的坡度a、 滑坡体面积A、上部坡度0、上部面积Au、横向左侧坡度目1、横向右侧坡度目2、横向左侧面积Al、 横向右侧面积Ar和滑坡体上的梯田面积A' ；
[0012] b、根据式1计算红层地区诱发浅层±质滑坡的地形因子T中的坡度因子S、根据式2 计算上侧面因子U、根据式3计算两侧因子C，通过地形条件对比确定临空面因子F，有临空面 F为0.1，无临空面F为0;
[0016] C、根据步骤b得出红层地区诱发浅层±质滑坡的地形因子T;
[0017] T = S+U+0.2C+F (式 4)
[0018] d、根据式5计算降雨因子R;
(式5)
[0020] 其中，Io为调查对象最大一小时暴雨均值，通过查阅水文手册确定；I为1小时平均 降雨量，通过雨量计测量;D为降雨历时，通过雨量计测量;Do为单位时间1小时；
[0021] e、综合地形因子T和降雨因子R，通过式6计算红层地区诱发浅层±质滑坡的临界 值化；
[0022] 化=脚。.8 (式 6)
[0023] f、根据e步骤得到的红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr大小进行条件判别， 确定滑坡等级，并发出预警信号。
[0024] 所述步骤f中的滑坡等级依次为绿色预警等级、黄色预警等级、澄色预警等级和红 色预警等级。
[0025] 所述步骤f中的预警信号通过条件判别确定，当红层地区诱发浅层±质滑坡的临 界值Cr< 1.95，可能性很小，为绿色预警等级，发出绿色安全信号；当红层地区诱发浅层± 质滑坡的临界值1.95含Cr<2.55,可能性小，为黄色预警等级，发出黄色预警信号；当红层 地区诱发浅层±质滑坡的临界值2.55含化<3.45,可能性中等，为澄色预警等级，发出澄色 预警信号；当红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr含3.45，可能性大，为红色预警等级， 发出红色预警信号。
[0026] 本发明预警基本原理如下：
[0027] 在相同的地质条件前提下，诱发浅层±质滑坡主要由地形条件和降雨条件决定， 两个条件缺一不可，共同作用下诱发浅层±质滑坡。本发明充分考虑了运两个条件的综合 作用，并将两个条件的作用统一起来形成红层地区诱发浅层±质滑坡的预报模型;经大量 的野外调查研究，分析确定对于既定浅层±质滑坡和未滑坡而言，得到了地形条件与降雨 条件的函数关系式6,通过红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr大小进行条件判别，确定 滑坡等级，并发出预警信号，完成整个预警工作。
[00%]本发明的有益效果主要表现在W下方面：
[0029] -、本发明，当应用于红层地区的浅层±质滑坡预警时，依次通过步骤a-e，就能够 计算红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr,较现有技术而言，由于对于红层地区诱发浅 层±质滑坡的临界值Cr的测算同时考虑了引发滑坡的地形因子T和降雨因子R两大因素的 作用及其相互影响，并将两个条件的作用统一起来形成红层地区诱发浅层±质滑坡的预报 模型，得出的红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr更符合诱发浅层滑坡机理，滑坡预警 准确性更高；而且对于既定不稳定斜坡而言，采用本发明方法测算红层地区诱发浅层±质 滑坡的临界值化不需要滑坡发生的大量历史观测数据，只需要确定红层地区观测区域的地 形因子T和降雨因子R即可，对于红层地区诱发浅层滑坡预警能够做出最快的反应，极大的 提局了防灾能力。
[0030] 二、本发明，充分考虑了地形因子T和降雨因子R，降雨因子R中的Io为调查对象最 大一小时暴雨均值，通过查阅水文手册确定，I为1小时平均降雨量，通过雨量计测量，D为降 雨历时，通过雨量计测量，Do为单位时间1小时，降雨因子R能够很快速的计算得到，通过在 已有的地形条件和降雨条件下测算出红层地区诱发浅层±质滑坡的临界值Cr并进行条件 判别，能够最快判断出诱发浅层滑坡的可能性大小的区域，较现有技术对于滑坡的预警仅 仅从降雨条件考虑而言，不仅准确度更高，而且能够做出最快的反应，预警灵敏度高，防灾 适用性强。
[0031] =、本发明，地形因子T中的坡度因子巧自常重要，因为红层地区许多滑坡的坡度较 缓，上侧面因子U同样重要，由于是浅层滑坡，横向的凹陷地形对于水流的汇集作用大于横 向的临空面的影响，因此横向凹陷地形有利于滑坡的形成，但横向地形的作用较小，两侧因 子C重要性较小，由式4计算得到的地形因子T符合滑坡机理，具有客观的滑坡预警参考价 值，结合降雨因子R，极大的提高了滑坡预警准确度;在本发明中红层地区诱发浅层±质滑 坡的临界值Cr的确定充分考虑了既定不稳定斜坡两大诱发滑坡的因素，在没有大量前期监 测数据的基础上也能确定该斜坡的临界雨量，极大的提高了防灾适用性。
[0032] 四、本发明，降雨因子R和地形因子T