[发明专利]一种滑坡段电网杆塔危险性三维多点位多指标的预警方法

摘要

本发明公开一种滑坡段电网杆塔危险性三维多点位多指标的预警方法，包括(1)划分各个指标的危险等级；(2)获取某滑坡及其内电网杆塔在某段时间内的降雨强度、降雨方式、累积降雨量、边坡岩土体饱和度、裂缝宽度、塔杆倾斜度、下挡墙倾斜度、塔基坡下倾斜度各个指标的数值；(3)计算各指标的单指标测度，得单指标测度评价矩阵(4)确定各个指标的权重；(5)计算滑坡和电网杆塔的多指标综合测度{A，B，C，D}、{A’，B’，C’，D’}(6)引入置信度λ，并与{A，B，C，D}、{A’，B’，C’，D’}比较，确定电塔失稳综合危险等级；(7)根据危险等级进行预警。本发明大幅提高了滑坡的预警精度，实现了杆塔危险性的准确判断和预警。

主权项

一种滑坡段电网杆塔危险性三维多点位多指标的预警方法,其特征在于，包括以下步骤：(1)建立滑坡坡体的三维数值模型，然后利用有限差分方法对降雨强度、降雨方式、累积降雨量、边坡岩土体饱和度、下挡墙倾斜度、塔基坡下倾斜度六个指标进行单指标危险性分级，并按危险性由高到低依次划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级；同时，根据《建筑边坡工程技术规范》和《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》对塔杆倾斜度和裂缝宽度两个指标进行单指标分级，并按危险性由高到低依次划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级；(2)获取某滑坡在某段时间内的降雨强度a、降雨方式b、累积降雨量c、边坡岩土体饱和度d各个指标的数值，其中，将于强度单位为mm/h；降雨方式分为渐次增大型、持续平稳型、先升后降型和渐次减小型；渐次增大型数值记为1，持续平稳型数值记为2，先升后降型数值记为3，渐次减小型数值记为4；累积降雨量单位为mm；边坡岩土体饱和度根据土体含水量取0～1；(3)获取该滑坡段内某电网杆塔在相同时间内的裂缝宽度a′、塔杆倾斜度b′、下挡墙倾斜度c′、塔基坡下倾斜度d′各个指标的数值，其中，裂缝宽度单位为mm；塔杆倾斜度单位为‰；下挡墙倾斜度及塔基坡下倾斜度的单位均为°；(4)根据步骤(2)获得的各个指标的值，得到降雨单指标测度评价矩阵：(μijk)=Ca1Ca2Ca3Ca4Cb1Cb2Cb3Cb4Cc1Cc2Cc3Cc4Cd1Cd2Cd3Cd4]]>式中，Ca1、Ca2、Ca3、Ca4为降雨强度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Ca1+Ca2+Ca3+Ca4＝1；Cb1、Cb2、Cb3、Cb4为降雨方式实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cb1+Cb2+Cb3+Cb4＝1；Cc1、Cc2、Cc3、Cc4为累积降雨量实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cc1+Cc2+Cc3+Cc4＝1；Cd1、Cd2、Cd3、Cd4为边坡岩土体饱和度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cd1+Cd2+Cd3+Cd4＝1；(5)根据步骤(3)获得的各个指标的值，得到坡体‑杆塔位移单指标测度评价矩阵：(μijk)′=Ca′1Ca′2Ca′3Ca′4Cb′1Cb′2Cb′3Cb′4Cc′1Cc′2Cc′3Cc′4Cd′1Cd′2Cd′3Cd′4]]>式中，Ca'1、Ca'2、Ca'3、Ca'4为裂缝宽度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Ca'1+Ca'2+Ca'3+Ca'4＝1；Cb'1、Cb'2、Cb'3、Cb'4为塔杆倾斜度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cb'1+Cb'2+Cb'3+Cb'4＝1；Cc'1、Cc'2、Cc'3、Cc'4为下挡墙倾斜度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cc'1+Cc'2+Cc'3+Cc'4＝1；Cd'1、Cd'2、Cd'3、Cd'4为塔基坡下倾斜度实测数据依次属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级的程度，且Cd'1+Cd'2+Cd'3+Cd'4＝1；(6)根据步骤(4)、(5)所获得的单指标测度评价矩阵，结合熵权法确定降雨强度、降雨方式、累积降雨量、边坡岩土体饱和度各个指标的权重分别为w1、w2、w3、w4；同时，确定裂缝宽度、塔杆倾斜度、下挡墙倾斜度、塔基坡下倾斜度各个指标的权重分别为w’1、w’2、w’3、w’4；(7)根据已经确定的指标权重，按照下列公式分别计算滑坡和电网杆塔各自的多指标综合测度{A，B，C，D}、{A’，B’，C’，D’}：uj＝wjμjik；(8)引入置信度λ＝0.5，并分别与多指标综合测度{A，B，C，D}、{A’，B’，C’，D’}进行比较，综合确定电塔失稳综合危险等级；所述的确定方法为：采用由左往右相加比较方式，若A≥0.5或A’≥0.5，则判定电塔失稳综合危险等级为Ⅰ级；若A+B≥0.5或A’+B’≥0.5，则判定电塔失稳综合危险等级为Ⅱ级；若A’+B’+C’≥0.5，则判定电塔失稳综合危险等级为Ⅲ级；若A+B+C+D≥0.5或A’+B’+C’+D’≥0.5，则判定电塔失稳综合危险等级为Ⅳ级；(9)根据电塔失稳综合危险等级进行相应的预警，并取降雨指标预警等级与坡体‑杆塔位移监测预警等级更危险的预警结果作为最终的预警危险等级。