基于斜率阈值法的滑坡预报分析

滑坡预报是地质灾害防治的重要组成部分，尤其在多雨的地区，滑坡预报更显重要。降雨是引发滑坡的主要自然因素之一，因此，降雨型滑坡预报技术的发展一直是地质灾害预测研究的热点。 传统阈值预报方法主要分为两类：一是基于与滑坡发生相关的某种阈值，如降雨量、土壤含水量等，作为预报和监测的参照；二是根据已知滑坡点编制经验性的滑坡易发程度分区图，预测可能发生的滑坡区域。确定阈值的方法通常包括统计分析历史降雨数据确定阈值、土壤前期含水量模型和水文学-斜坡稳定性模型的结合。 斜率阈值法是一种新的滑坡预报方法，它分析累计变形-时间曲线、累积降雨量-时间曲线和降雨量斜率-时间曲线，从而得出滑坡的变形特性。该方法引入了“类破坏点”、“降雨量斜率”和“斜率阈值”等概念，对滑坡进行定量预报。通过实时降雨量数据与斜率阈值的比较，可以预测滑坡稳定性安全预警标准。斜率阈值法的预报步骤包括：分析滑坡历史数据确定“类破坏点”，综合前期累积降雨数据得出斜率阈值，最后根据实时降雨量得出累积降雨量斜率，并与斜率阈值比较。 滑坡变形演化过程一般可分为四个阶段：缓慢蠕动、匀速蠕滑、加速蠕滑和急剧变形。急剧变形阶段的特征是变形量急剧增大，位移达到峰值，变形速率高，曲线出现拐点，斜率突变。在滑坡发生前，由于降雨的作用，滑坡变形会迅速增长，存在一个明显的拐点。越过这个拐点后，滑坡变形和变形速率都急剧增大，具有进入急剧变形阶段的特征。本文将这样的拐点定义为“类破坏点”。 斜率单变点是地质问题中曲线由逐渐上升转变为加速上升的转折点，是曲线的一个重要特征点。本文主要求解加速蠕滑与急剧变形之间的转折点。斜率单变点的求法包括选择等时间间隔的监测数据点作为探索点，以探索点为中心构造滑动窗口，计算探索点前后曲线的斜率，并进行对比。由于曲线只有在较短的时间或距离内才近似直线，因此在滑动窗口前后所取的数据点不宜过多也不宜过少，文中分别采用了2、3、4个数据点进行线性回归分析，以寻找最佳的斜率单变点。 通过斜率阈值法与传统方法的结合，可以更准确地进行滑坡稳定性分析和预报，为滑坡防治工作提供科学依据。这对于减少滑坡灾害带来的损失，保护人民生命财产安全具有重要意义。