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滑坡预测预报研究现状述评 张永兴,胡居义,文海家 1）新型监测手段 2）预警模型 3）研究热点、难点分析 滑坡是地质灾害的主要类型之一,其危害和影响程度仅居地震、火山之后。我国是世界上滑坡分布最广、危害最重的国家之一。据不完全统计,滑坡灾害每年至少造成300人死亡,数千万元的直接经济损失,危害程度仅次于地震。因此,对滑坡灾害进行预测预报研究意义十分重大。对于具体滑坡而言,滑坡预测预报包括三方面内容:滑坡滑动时间预报、滑坡活动强度预报及滑坡危害预测。滑坡预测预报研究在国内外由来已久,近十多年来,研究十分活跃。 1　前言 滑坡是指边坡上的岩土体在自然或人为的因素影响下失去稳定,沿贯通的破坏面(或带)整体下滑的现象[1]。滑坡通常造成巨大的危害,在滑坡、崩塌、泥石流和剥落等边坡破坏的几种主要形式中,它是危害性最大、分布最广的一种;另外,滑坡是主要的地质灾害类型之一,危害和影响程度仅居地震、火山之后[1]。我国是世界上滑坡分布最广、危害最严重的国家之一。如1983年甘肃洒勒山滑坡,三分钟内6000万m3土体下滑,掩埋了三个村庄,死亡237人;1985年三峡新滩滑坡,3000万m3土石下滑,200万m3滑入长江,激起36m高的涌浪,毁坏船只77条,10人丧生,新滩古镇也被摧毁[2];2001年5月1日重庆发生了震惊全国的武隆滑坡,使得一座建筑面积为4061m2的9层楼房全部被滑坡体摧毁掩埋,造成79人死亡,7人受伤[3]。边坡的稳定是相对的,不稳定是绝对的。即使现在稳定的边坡,在经过长期的地质作用或人类活动等不利因素影响后,可能由稳定状态向不稳定状态发展,最终造成滑坡。因此,对滑坡进行预测预报进行研究意义非常重大。对于具体滑坡而言,滑坡预测预报包括三方面内容: 滑坡空间预测预报、滑坡时间预测预报、滑坡活动强度预报预测。 2　滑坡预测预报的具体含义 研究滑坡的预测预报问题,我们首先必须了解预测预报的含义。从广义上讲,滑坡预测预报应包括以下三个方面的内容。 2.1　空间预测 空间预测即预测可能发生滑坡的地点。很显然,这是首先要解决的问题,不知道哪里可能发生滑坡,滑坡预报便无从谈起,其中必须考虑以下两个层次的问题: 一是区域性或区域段预测,它应该查明哪些区域(段)比较容易发生滑坡,哪些区域较难发生滑坡。这是基于自然环境、工程地质等多方面的区域稳定性评价。 二是场地性的滑坡空间预测。它应该查明工程场地范围内有几处滑坡,每一处滑坡的位置、范围、规模、稳定状态以及在各种可预测因素影响下的演化趋势,并提出粗略的应对措施。 2.2　时间预报 时间预报一般是指预报发生剧烈滑动的时间。在查明哪里可能产生滑坡之后,人们首先面临的是需不需要治理,来不来得及治理以及怎样治理的问题。对那些经济效益不大,或者虽然具有较好的经济效益但已处于失稳状态、来不及治理的滑坡,便应预报出其发生剧滑的时间,以便及时采取疏散转移、搬迁躲避、停止交通等措施,把可能产生的损失减少到最低程度,这也是研究滑坡预报的最重要意义之一。 2.3　灾害范围及程度预测 灾害范围及程度预测即预测滑坡灾害的影响范围及可能产生的危害程度。这里的影响范围不仅指土体可能到达的范围和高速运动的滑体其前方气浪的破坏,在滑坡体可能滑入水中的情况下,还应包括滑体滑入水中激起的涌浪及其影响。了解这些将有助于确定合理的搬迁躲避范围以及应采取的措施. 3 滑坡空间预测预报 空间预测是指对滑坡发生的地点、规模等的预测,目前使用较多的方法有以下几种。 3.1　传统的稳定系数预测法 稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测的方法。该法通过计算滑坡体的安全系数Fs来预测某一具体边坡的稳定性。Fs=F抗滑力F下滑力 当Fs1.0　　边坡处于不稳定状态 当Fs=0.0　　边坡处于临界状态 当Fs1.0　　边坡处于稳定状态 计算稳定性系数的方法有多种,如基于极限平衡理论的条分法、瑞典法、数值分析法等。在计算中,参数的选取直接影响到分析结果的正确性。 这种方法多适用于滑坡单体的预测,在工程中 应用非常广泛,且为设计人员熟悉。 3.2　神经网络法[5][6][7][8] 神经网络能通过对已知样本的学习,掌握输入与输出间复杂的非线性映射关系,并对这种关系进行存储记忆,直接为预测提供知识库,同时,还具有高速的并行处理能力、自组织学习能力、高速的容错性、灵活性和适应性等优点。神经网络对斜坡稳定性空间预测是用研究程度较高的斜坡地段作为已知样本对网络进行训练,直到网络掌握数据间的非线性映射关系为止,然后用该地区其它稳定性未知的地段作为预测样本,输入已经学习好的网络,通过网络的联想记忆功能直接预测稳定性。在用神经网络进行预测预报中,可以把各种可能对边坡稳定性有影响的因素作为网络的输入,而提高预测的精度。许强等运用此方法预测了黄河某水电站库区和三峡某些典型