滑坡发生时间预报分析

摘要

系统论述了滑坡监测资料的整理方法:滤波和等时化.讨论了滑坡运动响应的主要组成成分.重点阐述了滑坡发生时间预报的理论基础,此基础不同于一般物理方程建立的思路,而是直接来源于观察和经验总结,并抽象为一定的数学模型.单次滑坡发生的整个过程包括孕育、加速、减速、停止等4个阶段,滑坡发生时间则指加速向减速转换的特征时间点,此点是滑坡爆发的峰值点,也是需要预报的特征时间.能够反映滑坡如此运动过程的典型数学函数是Pearl曲线,本质上此S型曲线与系统有阻尼的自由振动微分方程是一致的,也与生物群体演化的虫口方程一致,它们都共同反映了物质运动的一般规律,因此可以用来预测滑坡运动过程.直接运用一般力学微分方程描述滑坡运动过程的困难在于缺乏对滑体系统力学参数的精确把握,直接运用Logistic虫口微分方程则存在模型参数识别的困难,作者还发现某些误用灰色系统理论对Verhulst非线性方程参数进行辨识.文末,为展示方法而不强调结果,以拥有10a监测资料的某滑坡为例,分析预报了滑坡活动过程,并进行了预测结果的数学检验.