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题名阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究
被引量：11
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作者
袁维
孙瑞峰
钟辉亚
焦海明
胡惠华
林杭
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机构
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
石家庄铁道大学土木工程学院
中南大学资源与安全工程学院
中铁十七局集团城市建设有限公司
湖南省交通规划勘察设计院有限公司
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出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期461-473,共13页
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基金
河北省重点研发计划项目(22375402D)
河北省自然科学基金项目(E2021210041)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(11902208)
湖南省自然科学基金项目(2022JJ30641)
湖南省交通运输科技进步与创新计划项目(202120)。
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文摘
大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征,本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法:(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项,采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列,并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列;(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念,采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列;(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率,建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型,基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象,采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警,结果表明:综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律,且预测结果可靠,根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。
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关键词
阶跃型滑坡
变形预测
监测预警
数据融合
经验模态分解
灰色关联理论
随机森林算法
变点分析方法
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Keywords
step-like landslide
deformation prediction
monitoring and early warning
data fusion
empirical mode decomposition method
gray correlation theory
random forest algorithm
change point analysis method
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分类号
TU457
[建筑科学—岩土工程]
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