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滑坡预报技术研究现状田莉（甘肃省天水市秦州区水务局水保站，甘肃，天水，741000）摘要：在总结以往滑坡预报的方法和判据的基础上，找出了滑坡预报工作中存在的问题，并得出要想提高滑坡预报的水平，必须结合滑坡变形机制和约束条件的分析来进行的结论。关键词：滑坡预报预报方法监测变形机理地质灾害我国是一个地质灾害频发的国家，每年由于地质灾害带来的人民的生命财产损失是巨大的。滑坡作为地质灾害的一种，对人类和社会的影响已经成为一个不可忽视的环境难题。而由于滑坡灾害的“突发”特征和滑坡在运动规律上所表现出的不确定性，有关预测预报方面的研究远没有达到较高的研究深度和预报精度。尽管如此，有关的研究仍层出不穷。近些年来，国内外对滑坡的研究进展较快，在研究的方法和手段上，都在不断创新。一些新的、先进的技术得到了应用和发展。一些相邻学科的渗透和新学科的兴起为滑坡研究提供了新的理论方法和计算手段。但是，由于滑坡预报研究的起步比较晚，且加上滑坡问题的复杂性，滑坡时间预报目前还是一个世界性的科学难题。需要做的工作还很多。滑坡预报的核心是预报方法和预报判据。在经历了20世纪60年代~70年代的现象预报、经验式预报，80年代位移—时间统计分析预报、灰色预报，90年代的非线性理论预报3个阶段发展后，滑坡预报理论和方法有了较大的发展。目前已经进入了系统综合预报、全息预报和实时跟踪动态预报的阶段。但是，还没有形成统一的、适用的预测模型和预测方法。所以，在滑坡预报的领域还有很多的空白有待研究，尤其是滑坡的中、长期预报更是具有现实的意义。1滑坡预报滑坡预测预报的核心有预报方法和预报判据2个方面，确定了预报方法之后如果没有正确的预报判据也就无法进行准确的预报。以下简要介绍常用的几种预报方法和预报判据。1.1滑坡预报方法1)极限平衡法。该法是以安全系数为判据的一种滑坡预报方法。把岩土体作为一种理想弹塑性或刚性体，应用上限定量或下限定理求解极限荷载。在小变形情况下，极限状态通常指开始产生塑性流动的瞬间状态。分析时采用了屈服准则和概念，并考虑了应力—应变关系的相适应性的流动法则。此法适用于滑坡的长期预报。2)指数平滑法。该法是20世纪50年代末期由美国数学家布朗和霍尔特发展起来的，这种方法计算过程简单、容易掌握，是一种非统计性的方法。它认为，每个时间序列都具有某种特征，即存在着某种基本的数学模式，而实际观测值既体现着这种模式，又反映着随机变动。此法的目标就是消除历史数据中的极大值和极小值，获得时间序列的“平滑值”，并用作未来的预测值。此法就是通过不停地用预测误差来纠正新的预测值，适用于中、短期预报。3)多元非线性相关分析法。此法就是收集与滑坡活动有关的因素预测因子集，将其与经过了卡尔滤波方法的时间—位移曲线进行相关检验，通过相关检验对预测因子集进行筛选。然后建立线性方程，采用最小二乘法求得待定系数，建立回归方程，然后再还原成非线性方程。适用于滑坡的中期预报。4)位移动力学分析法。滑坡位移过程，从本质上说，是一个非线性动力过程，其位移状态受多种滑坡动力和滑面抗滑力组合作用控制。此法的思想就是当滑坡体受到各种外力的作用时，将产生一个作用合力，这个合力将使滑坡产生加速运动，在不同时刻的位移值即为可以观测到的滑坡位移值。1.2滑坡预报判据1)安全系数及可靠概率预报判据法。滑坡稳定性安全系数预报判据法是通过极限平衡法计算的安全系数或运用极限分析法计算滑坡滑动时消耗的总内力功和总外力功的比值。一般认为安全系数判据确定为1比较合适。可靠概率判据法是近年来人们根据可靠性理论计算得到的滑坡稳定性可靠程度指标。一般认为将可靠概率判据定为95%比较合适。2)变形速率预报判据。滑坡的发生，是由滑坡体上的土体以一定的速度沿某滑移面向下移动引起的。因此，以滑坡体上土体变形速率的大小作为滑坡是否发生或何时发生的依据较为直观。目前，人们一般直接或间接使用滑坡变形速率作为判据对滑坡作出临滑预报。3)蠕变曲线切线角和矢量角判据。滑坡在位移过程中不可避免的要发生挤压、剪切、拉张等变形，由此必然会引起滑坡体的位移变形和位移矢量角的变化，尤其是滑坡发生前，一般会出现位移速率加快和位移矢量角的突然变化。可以根据绘制的位移—时间蠕变曲线图或以预测模型生成蠕变曲线图为依据预测滑坡发生的时间。当蠕变曲线上某一点的切线与横坐标的夹角趋近于90°时，所对应的时间即为滑坡发生的时间。4)宏观前兆预报判据。大量滑坡事实表明，滑坡变形破坏前表现出多种宏观前兆，如滑坡后缘、前缘频繁崩塌，地表出现裂缝，地下水位发生突然变化，地热、地声异常，动物表现失常等。由于这些现象在临滑前表现较为直观，易于被人们发现，因此，用于临滑预测预报十分有效。2存在的问题与建议目前滑坡预测预报取得了巨大的成就。空间预测从传统的安全系数法到现在的模糊理论综合评判的方法，时间预报从斋滕法到现在的人工智能的引入，而且在实际工程中都得到了很好的验证。但由于滑坡所处的地质条件的复杂、自然条件的变化以及人类工程活动等因素的随机性和不可控制性，现阶段对滑坡作出准确可靠的预报还是十分困难的。由于人们对滑坡危害性的认识不足和受到资金的限制，现在只对极少数有重大潜在威胁的滑坡进行了工程地质勘察和监测，而绝大多数的滑坡未采取任何的工程措施，以致很多滑坡都是在没有任何先兆条件下突然发生的。应该肯定，对边坡的监测是目前用来进行滑坡预报的最直接有效的手段之一。由于边坡本身具有的复杂性及目前边坡稳定性研究水平，边坡监测是边坡稳定性分析中不可缺少的，也是至关重要的研究内容。综上所述，每个滑坡的综合信息预报判据的确定，要根据滑坡的类型、形成机理、变形特征合理选取，并将变形速度、加速度和变形曲线特征与位移矢量角显著变化以及临滑宏观前兆等判据纳入其中。因此，首先必须对滑坡体进行地质勘察，查明滑坡的类型，根据其建立合理的监测模型、监测方法和使用先进的监测仪器;必须加强现场实验和模型实验相结合的方法来确定岩体力学参数;研究滑坡预报还要将滑坡的地质机制和力学机制联起来，滑坡自身的运动规律和滑坡外部的影响因素联合起来，对坡进行综合的预报研究，这样才能有效地提高滑坡的预报精度。3结语要想提高滑坡预报的水平，必须结合滑坡变形机制和约束条件的分析来进行，单凭一条曲线本身形态作判断是不够全面的。对于滑坡预报，只要能够对需要给出预报的坡体进行认真的现场考察和监测，从基本工程地质条件和变形—破坏机制上把握住反映坡体动态变化的信息，从多方面进行综合分析，而不是单凭纯粹的数学分析方法去作结论，就可以提高滑坡预报的成功率。参考文献:[1]殷坤龙.滑坡灾害预测预报研究[M].北京:中国地质大学出版社，2004.[2]郑孝玉.滑坡预报研究方法综述[J].世界地质，2000，19(4):370-374.[3]苏爱军.滑坡预报方法探讨[J].水文地质工程地质，1990(5):50-51.[4]徐嘉谟.关于滑坡预报问题[J].工程地质学报，1998，6(4):319-325.[5]王尚庆.长江三峡滑坡监测预报[M].北京:地质出版社，1998.[6]李秀珍.滑坡预报模型和预报判据[J].灾害学，2003，18(4):71-78.[7]郭立文，李海涛.滑坡灾害预测方法研究综述[J].山西建筑，2006，32(16):65-66.