顾及降雨量因子的自适应卡尔曼滤波模型在滑坡变形预测中的应用

李绍建

(宁波市镇海规划勘测设计研究院，浙江 宁波 315200)

0 引 言

滑坡是世界上最主要的地质灾害类型之一。滑坡不但会严重破坏山区的局部环境，还会让山区里的人民的生命财产受到严重的威胁[1]：损坏交通、水利、电力、通信等设施，破坏或污染饮用水源，冲毁良田及经济作物，形成堰塞湖，等等，使人民生活于恐慌之中；更甚者会掩埋城镇、村庄，摧毁风景区、工矿区，造成大量人员伤亡和重大经济损失。

降雨型滑坡，即由降雨引发的滑坡，是常见的滑坡类型之一。诱发滑坡的因素有很多，但常言道“治坡先治水”“无水不滑坡”，可见，由降雨(地下水)引发的滑坡较为突出[2]。降雨增大了滑坡体的孔隙水压力，而且滑坡体的自重量增加，容易造成坡体滑动；降雨浸泡和软化了滑动面，降低了滑坡体的抗剪强度，也容易导致坡体滑动；滑坡体的干湿交替使岩土体开裂，产生节理裂隙，同样容易导致坡体滑动。

滑坡体在内因和外因的作用下逐渐失稳，产生形变。这种形变过程可以理解为滑坡体状态改变的一种信号——随时间和环境因素不断变化而产生的，那么，将卡尔曼滤波模型应用于滑坡体形变进行分析，分别估计出每个监测点的状态参数，由点及面，从而反映出整个滑坡体的运动状态[3]。

1 滑坡变形的卡尔曼滤波模型建立

如前所述，认为滑坡体的变形过程是一个随机过程，同时认为位移速度的均值是不变的。基于此，针对滑坡体变形建立如下方程。……