段朝紅

[摘 要]：滑坡是組成山坡的部分巖土在一定的地質(zhì)條件下以及在環(huán)境因素不斷的變化和作用下，以重力為主、沿向外緩傾的帶或面產(chǎn)生向臨空作整體或幾大塊向下、向前的移動現(xiàn)象?；碌陌l(fā)生給國家和人民帶來了巨大的災(zāi)難，隨著3S技術(shù)的飛速發(fā)展，RS、GIS被廣泛應(yīng)用于滑坡危險性區(qū)劃和預(yù)測研究。特別是GIS技術(shù)，由于其儲存圖層的多層次性、挖掘和計算地質(zhì)數(shù)據(jù)的快捷性以及空間形態(tài)模擬的超強(qiáng)能力，為滑坡災(zāi)害事故的預(yù)測提供了新的思路和方法。

[關(guān)鍵詞]：滑坡災(zāi)害 預(yù)報 原理 方法

一、引言

我國是世界上地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的國家之一，近年來隨著社會的發(fā)展，城市化進(jìn)程日漸加快、西部大開發(fā)的開啟、水利水電工程的開發(fā)、切坡建房、公路開挖和植被破壞等人類活動的加劇，對地質(zhì)內(nèi)部構(gòu)造造成了嚴(yán)重破壞，為各種災(zāi)害的發(fā)生創(chuàng)造了條件。

滑坡以其發(fā)生頻繁、分布廣泛、所造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡巨大而被列為除地震外的地質(zhì)災(zāi)害之首?；伦饔眠^程屬于一種自然地質(zhì)現(xiàn)象，但其造成的后果卻是一種社會和經(jīng)濟(jì)問題，具有災(zāi)害性，不僅給人類生命安全帶來威脅，而且對財產(chǎn)、環(huán)境、資源等造成破壞。

人們對滑坡災(zāi)害事故的發(fā)生不具有先知性，因而造成的后果是無法想象的。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，僅在我國，包括崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年可達(dá)30-50億元左右。并且，在近幾年滑坡發(fā)生的次數(shù)和可能性有逐漸增加的趨勢。因此，對于滑坡災(zāi)害事故的預(yù)測預(yù)報具有十分重要的意義，它的研究對于減少人員傷亡和財產(chǎn)損失有著積極作用。

從全世界的范圍來看，美國是世界上開展滑坡災(zāi)害預(yù)警最早的國家，先后于1985年、1992年、1993年、1997年、2000年在舊金山海灣地區(qū)、夏威夷州、加勒比海的波多黎各、俄勒岡州和弗吉尼亞州建立了滑坡實時預(yù)報系統(tǒng)。

二、滑坡災(zāi)害的成因

滑坡類災(zāi)害雖說被界定為自然災(zāi)害范疇內(nèi)，然而今年來的調(diào)查數(shù)據(jù)卻顯示，滑坡災(zāi)害的成因更大部分是由于人類工程活動造成。由于人類不合理的改造地球，開展各類工程活動，大大加劇了滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率。特別是在那些存在隱患的易于發(fā)生滑坡的地區(qū)，如果人類不加以防患，仍然肆意的開展工程活動，挖礦山、修公路、修高層建筑，這些都大大提高了滑坡發(fā)生的可能性，且一旦發(fā)生，將會是很嚴(yán)重很重大的災(zāi)難。

在發(fā)育時間上滑坡主要有同時性的特點(diǎn)：對于同時性，有些滑坡受誘發(fā)因素如強(qiáng)烈地震、暴雨等自然活動和不合理的開挖、爆破等人類活動的作用后，立即活動。

所以人類在嘗試探究滑坡災(zāi)害的成因時、對滑坡發(fā)生進(jìn)行預(yù)測時，要找準(zhǔn)正確的空間位置。研究范圍的大小決定了滑坡預(yù)測的方法及其結(jié)果的可靠程度。按研究范圍的大小，可以將滑坡災(zāi)害空間預(yù)測劃分為發(fā)生地點(diǎn)預(yù)測和危害范圍預(yù)測。除了發(fā)生地點(diǎn)，對于發(fā)生時間的準(zhǔn)確預(yù)測也至關(guān)重要，在任何災(zāi)害發(fā)生前，如果人們知道了災(zāi)害將要發(fā)生的時間，這樣人們便可以做好提前應(yīng)對災(zāi)害發(fā)生的準(zhǔn)備，以至于災(zāi)害真的發(fā)生時能夠最大程度上減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，做好時間預(yù)測預(yù)報是滑坡災(zāi)害事故預(yù)測系統(tǒng)至關(guān)重要的一步。

三、氣象類滑坡災(zāi)害預(yù)報原理

按照時間預(yù)測的類型可以將時間預(yù)測預(yù)報分為兩部分：中長期預(yù)報和短臨預(yù)報。

1.中長期預(yù)報及模型方法

1）滑坡中長期預(yù)測預(yù)報主要采用的方法如下：

在滑坡時間預(yù)報的中長期預(yù)報中主要采用指數(shù)平滑法和灰色災(zāi)變預(yù)測模型。指數(shù)平滑法兼顧了全期平均法和移動平均法，它同多計算出的指數(shù)平滑值再結(jié)合一定的時間序列模型對現(xiàn)象的未來進(jìn)行預(yù)測。它在使用中可以根據(jù)平滑次數(shù)的不同來分為一次，二次和三次指數(shù)平滑法。一次和二次指數(shù)平滑法是分別針對時間數(shù)列無明顯的變化趨勢、具有線性趨勢的時間數(shù)列，三次指數(shù)平滑法則是在二次平滑基礎(chǔ)上再平滑。這種方法能夠?qū)Σ煌臅r間數(shù)列進(jìn)行預(yù)測。兩者相比之下指數(shù)平滑法更能準(zhǔn)確方便的對中長期滑坡災(zāi)害事故進(jìn)行時間預(yù)預(yù)報預(yù)測。

2.短臨預(yù)報及模型方法

當(dāng)滑坡已經(jīng)進(jìn)入加速變形階段的時候，通過中長期預(yù)報已經(jīng)不能為災(zāi)害的發(fā)展情況提供幫助，此時需要采取短臨預(yù)報的方法。

常用的齋藤迪孝模型是將巖土體的破壞分為三個階段，能夠?qū)⒄麄€形成滑坡漸變過程分為三個不同的階段進(jìn)行研究。該模型同時提供經(jīng)驗公式，再根據(jù)不同時間段之間位移量相等為依據(jù)計算破壞時間。用該模型能夠精確求得災(zāi)害發(fā)生的日期。

灰色理論的Verhulst模型是對Verhulst模型的微分方程式求解求得位移同滑坡時間預(yù)測值的關(guān)系式，然后將地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生的位移帶入該關(guān)系式求得時間預(yù)測值，但是該模型中系數(shù)隨不同滑坡類型和不同的位移階段而變化，在實例中確定系數(shù)的值準(zhǔn)確度不高而且比較復(fù)雜。

非線性動力學(xué)模型是用非線性動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，但是滑坡演變的復(fù)雜性和外界環(huán)境的多變性決定了建立滑坡孕育過程的非線性動力學(xué)方程絕非易事。

多參數(shù)預(yù)報法中很難保證每個參數(shù)的準(zhǔn)確性，因此預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性更得不到保證。

黃金分割法雖然能夠求得巖體失穩(wěn)破壞的時間，但是這種方法只是對十余個實例的總結(jié)，其結(jié)果的準(zhǔn)確性不是很高。

因此，對于上面幾種模型的分析和對比，齋藤迪孝模型在滑坡災(zāi)害時間預(yù)報的短臨預(yù)報中更具有可取性。

3.災(zāi)情損失預(yù)測預(yù)報模塊

每一場災(zāi)難的發(fā)生都會給國家和人民帶來巨大的損失，生命和財產(chǎn)是其中最重要的兩個方面。因此，滑坡災(zāi)害預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)在災(zāi)情損失預(yù)測預(yù)報模塊應(yīng)該分為生命損失和財產(chǎn)損失兩個子模塊。這兩個小模塊是在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上聯(lián)系災(zāi)害區(qū)域的具體情況，再結(jié)合GIS的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能和圖形分析功能對災(zāi)難發(fā)生前后的生命和財產(chǎn)損失進(jìn)行統(tǒng)計和預(yù)測。這些功能的建立對于對災(zāi)區(qū)的救援有重要的指導(dǎo)意義。

總結(jié)：滑坡每年給我國帶來的災(zāi)難非常巨大，進(jìn)行滑坡預(yù)測預(yù)報做到提前防災(zāi)減災(zāi)極其重要，但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息管理規(guī)模化程度較低，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前工作的需要?；碌目臻g預(yù)報和時間預(yù)報都有很多模型和方法，雖然這些模型都能對災(zāi)害結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，但是各個模型的方法所預(yù)測的結(jié)果卻相差很大。綜合對比各個模型的具體使用方法和使用條件選出了最適合的模型才能通過系統(tǒng)對獲得的災(zāi)害信息加以處理和模擬，真正做到實時監(jiān)測滑坡災(zāi)害的發(fā)生，最大程度上減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 許春青，滑坡預(yù)測預(yù)報模型比較分析，哈爾濱工程大學(xué)，2011年3月.