(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111361235.X (22)申请日 2021.11.17 (71)申请人 四川大学 地址 610065 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 李从江　周家文　李海波　石安池　 蒋楠　胡宇翔　刘明生　 (74)专利代理 机构 成都方圆聿联专利代理事务 所(普通合伙) 51241 代理人 王悦 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 111/08(2020.01) (54)发明名称 一种山区浅层滑坡风险评估方法 (57)摘要 本发明提供一种山区浅层滑坡风险评估方 法， 包括以下步骤： S1通过雨量站现场监测与室 内试验获取山区降雨数据、 土体强度参数与地形 数据； S2利用降雨入渗水文 地质模型计算土体饱 和情况， 结合边坡稳定性物理力学模 型计算边坡 安全系数， 最后通过蒙特卡洛模拟方法计算边坡 失稳概率， 并绘制相应山区滑坡风险图。 本发明 基于物理力学控制方程， 考虑降雨入渗与边坡 稳 定性变化过程， 同时考虑土体参数的不确定性， 实现山区降雨情况下浅层滑坡风险评估， 对于山 区滑坡地质灾害的防灾减灾与应急抢险工作提 供了重要理论依据。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114036766 A 2022.02.11 CN 114036766 A 1.一种山区浅层滑坡风险评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过雨 量站现场监测与室内试验获取山区降雨数据、 土体强度参数与地形 数据； S2、 利用降雨入渗水文地质模型计算土体饱和情况， 结合边坡稳定性物理力学模型计 算边坡安全系 数； 最后通过蒙特卡洛模拟方法计算边坡失稳概率， 并绘制相应山区滑坡风 险图。 2.根据权利要求1所述的一种山区浅层滑坡风险评估方法， 其特征在于， S1具体包括以 下子步骤： (S11)计算区域内的降雨历时数据， 即对于每一个计算单元， 都有相应的降雨历时数 据， 表示为(x， y， t， r)， 代 表横坐标为x， 纵坐标为y的计算单 元在t时刻的降雨 量为r； (S12)计算区域内的地形数据， 即对于每一个计算单元， 都有相应的地形数据参数(x， y， za,b,c)， x与y分别代表计 算单元的横纵坐 标， za,b,c代表计算 单元的地 形参数， za表示高程， zb表示坡度， zc表示土体厚度； (S13)计算区域内的土体强度参数数据， 即对于每一个计算单元， 都有相应的土体参数 数据(x， y， sm～n)， x与y分别代表计算单元的横纵坐标， sm～n分别代表计算单元的土体强度参 数。 3.根据权利要求2所述的一种山区浅层滑坡风险评估方法， 其特征在于， S2具体子步骤 包括： S21、 计算 地表水位R： R＝Rprev+P·Δt       (1) 其中， Rprev为计算前土体表面水位深度， P为计算时间内降雨强度， Δt为计算时间步长； S22、 计算土体入渗能力f： 其中， K为土体渗透系数， ψ为湿润峰处吸力水头， d0为入渗前土体湿润峰深度， 即饱和深 度； S23、 计算土体 湿润峰深度d： 当地表水位大于 土体入渗能力时： d＝d0+Δt·f/Δθ         (3) 其中， Δθ 是土体饱和含水率与自然含水率的差值， 入 渗结束后地表水位为Rf＝R‑Δt· f； 当地表水位小于 土体入渗能力时： d＝d0+R/Δθ                (4) 此时入渗结束后， 没有地表水残留， 地表水位Rf＝0； S24、 从随机土体强度参数粘聚力与内摩擦角的概率分布函数中选取离散值与确定性 土体强度参数组合作为计算参数； 粘聚力与内摩擦角分别表示为(x， y， ci)， x 与y分别代表计算单元的横纵坐标， ci与 分别表示该计算单元随机选取的粘聚力与内摩擦 角的值； S25、 计算 安全系数 FoS：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114036766 A 2FoS＝Tf/(T+Fs)               (5) 其中， 抗剪力： 剪切力： T＝G ’sinα， 渗透力： Fs＝Δx·d·γwsinα； 其中G‘＝γ‘·Δx·d， N‘＝G‘·cosα.γ‘是土体饱和容重， 是土体内摩擦角， c是土体粘 聚力， α 是坡度， γw是土的容重； S26、 计算滑坡失稳概 率： 循环执行S24 ‑S25直到获取足够数量的安全系数， 根据计算机性能与预测精度， 重复迭 代次数可选定为8 000次； 计算单元该时间部内的滑坡失稳概率为迭代过程中安全系数小于 1的次数与总迭代次数的比值； S27、 在所有计算单元循环执行S2 1‑S26， 得到整个计算区域的滑坡失稳概率， 绘制该计 算时刻山区滑坡风险 图； S28、 在每个计算时间步 内循环执行S2 1‑S27， 直到降雨过程结束， 得到整个计算区域随 降雨过程的滑坡风险 图。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114036766 A 3