山洪地质灾害预测预报理论与智能预警技术

发布时间:2022-03-08文章来源:浏览次数:

针对山洪地质灾害诱发因素多且灾变过程复杂、预测预报困难,协同黄河勘测规划设计研究院有限公司和河南水利投资集团有限公司等单位,跨学科联合攻关,开展了灾害预测预报理论与智能预警技术研究,创新性成果有:(1)构建了滑坡多因素综合预报理论体系。滑坡预测预报是一项复杂的系统工程,基于现场勘察、试验、监测、物理模拟和数值分析,采用滑坡变形、滑移面抗剪强度、降雨、地震等多种预报参数,提出了滑坡预测预报的等维新息外延模型、协同分岔模型、态矢量模型、岩体断裂力学模型、锁固型滑坡模型等多种模型,构建了滑坡多因素综合预报理论体系。(2)提出了滑坡灾变过程分析方法。提出了边坡加卸载地震动力响应分析理论及水岩耦合作用下滑坡安全评价方法;建立了滑坡灾变过程演变体系,提出了多场(应力场、位移场、渗流场等)信息融合的滑坡灾变过程分析方法;研发了滑坡灾变过程地质力学模型试验装置,提出了数字图像分析测试方法。(3)研发了滑坡动态监测及智能预警系统。研发了基于无线传感器网络的滑坡动态监测系统,显著提高了滑坡监测精度,具有监测频次高且连续的优点;基于滑坡预测预报多因素综合预报理论和灾变过程分析方法,自主研发了滑坡智能预警系统,实现了对滑坡实时、远程、高频次、全方位立体监测和动态预警,有效缩短了灾害预警决策的时间。项目研究形成了多项具有自主知识产权的原创性成果,应用于黄河小浪底水利枢纽工程等30余项水利水电、交通、矿山国家重大工程,节省工程投资3.64亿元;在河南、四川、云南、福建和西藏等10个省(区),成功预警了东苗家、魏家沟、马坪和槐扒等滑坡,并解除了滑坡区3692人的灾害风险问题,保障了人民生命和财产安全,提高了滑坡预测预报的科学水平,推动了本领域的科技进步,产生了显著的社会、环境及经济效益。成果获国家科技进步二等奖1项、河南省科技进步一等奖1项、省部级奖9项,参编1项国家标准和2项行业规范,出版专著27部,授权国家发明专利23项、软件著作权7项,发表SCI论文59篇。

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