顾及降雨及库水位因素的滑坡时滞分析与预测——以三峡库区新铺滑坡为例

• 作者: 黄观文 王家兴 杜源 白正伟 王铎
• 来源期刊: 地球科学与环境学报
• 关键词: 滑坡预测 库岸滑坡 互相关分析 时滞分析 时滞GM(1,3) 灰色模型 新铺滑坡 三峡库区
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 地球信息科学|Earth Information Sciences
• 页码范围: 621-631
• 页数: 11页
• 分类号: P642|P228
• 语种: 中文
• DOI: 10.19814/j.jese.2021.01019

摘要

降雨及库水位涨落是引起库岸滑坡形变失稳的主要诱发因素,但滑坡位移速率对此类诱发因素的响应具有一定的滞后性,影响人类对滑坡所处运动状态的判断与预测.针对常规预测模型中未考虑时滞效应的问题,利用三峡库区新铺滑坡的GNSS位移监测数据、奉节气象站降雨数据以及三峡库区库水位涨落数据,通过对监测区内9个GNSS监测点的位移速率序列与降雨量、库水位高程序列进行时滞互相关分析,确定时滞参数,进而应用多变量灰色系统理论方法,建立了时滞GM(1,3)预测模型,并对滑坡位移速率进行预测验证.结果表明:三峡库区新铺滑坡位移速率与降雨量显著相关,对降雨量的响应滞后时间约为5 d,滑体中后部受降雨影响比前缘更明显;位移速率与库水位高程高度相关,对三峡库区库水位涨落的响应滞后时间约为31 d,滑坡前缘受库水位涨落影响更明显,且离长江越近,滞后时间越短;利用加入时滞参数的时滞GM(1,3)模型进行预测,模型拟合优度达到0.702,相比GM(1,1)模型和未顾及时滞因素的GM(1,3)模型,预测精度分别提升了 53.8％和58.3％,平均绝对误差百分比分别降低了 7.19％和7.47％,在滑坡位移速率预测及库岸滑坡防灾减灾领域具有一定的工程应用价值.