基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统

摘要

本发明提供基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，通过传感器探测岩土体内部含水率、温度，将采集到的信号经过数字化处理后利用远程无线传输方式，将监测数据实时发送到监测中心，结合岩土特征、岩土热力学理论、岩土强度与含水率变化规律和岩土入渗规律建立数据分析模型进行预测预报岩土灾变情况并分析灾情。其中，所述基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，还包括：分别设置吸湿作用下预警模块，降雨特征的滑坡预警模块，和温度效应滑坡预警模块，通过对土体温湿度计所采集的实时数据进行红层残积土滑坡综合评估，当任一所述模块的计算结果中出现突变值或超出预设限值时，则告知预警。

权利要求

1.一种基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用钻孔埋入的方式或预埋方式铺设于土体内部的土体温湿度传感器探测岩土体内部含水率和温度值，将采集到的信号经过数字化处理后利用远程无线传输方式将监测数据实时发送到监测中心；

S2：构建基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，并计算得出土体内部的滑坡可能性，当土体的任一项指标超出滑坡预警值时，则触发预警系统以及结果发布系统，对即将发生滑坡的土体进行提前预警；

所述基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，还包括：

通过直剪试验测定原状土的抗剪强度，通过测定原状残积土的含水率以及土样的土体黏聚力C和土体的内摩擦角 基于土地抗剪强度和含水率之间的关系，建立吸湿作用下预警模块；

或采用NLJY‑10型人工模拟降雨系统、管路系统以及链接连接的喷头、雨量计、水泵和水箱分别通过喷头1.5mm，2.5mm和3.2mm进行模拟小雨，中雨，和大雨，设置喷头的开度，和降雨强度的大小以及降雨时间，在降雨结束后，取出土体深度为0cm、‑30cm、‑60cm、‑90cm的土样进行数据分析，构建降雨特征的滑坡预警模块；

或通过使用ZJ型应变控制式直剪仪测定红层残积粘性重塑土的抗剪强度，获得不同含水率、温度下土样的内摩擦角 和黏聚力C，并计算含水率、温度与抗剪强度之间的关系，建立温度效应滑坡预警模块；

当任一所述模块的计算结果中出现突变值或超出预设预警值时，则告知预警。

2.根据权利要求1所述的基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，其特征在于，所述吸湿作用下预警模块，还包括：计算抗剪强度τ，单位为Pa，公式为：

2

C(ω)＝0.05469ω‑4.26042ω+100.79167；

式中，C为土体黏聚力；ω为红层残积土的含水率，ω≦预设含水率预警值；值为土体的内摩擦角，所述 值为上限值时粉质黏土最大，反之粉质黏土最小；σ为施加应力，单位为Pa；其中，土样随着含水率增大内摩擦角快速减小，后期逐渐平稳。

3.根据权利要求2所述的基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，其特征在于，还包括，所述土体的内摩擦角 与含水率ω之间的关系为：其中，土体的内摩擦角 与含水率ω拟合曲线为：随着含水率的增大，土体试样的内摩擦角呈现不断下降的趋势；而随着含水率ω的增大，土体黏聚力C减小，拟合曲线为：

3 2

C＝0.07ω‑5.55ω+137.5ω‑1052.8。

4.根据权利要求3所述的基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，其特征在于，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：所述降雨特征的滑坡预警，是由于降雨入渗，岩土吸湿软化，降雨入渗量达到使强度降低至极限值，产生滑坡，采用以下计算公式：式中，Θ为无量纲的含水量变量；θr为残余含水量；θs为饱和含水量，s为饱和度；m为拟合参数；ks为饱和渗透系数，t为降雨时间。

5.根据权利要求3所述的基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，其特征在于，所述温度效应滑坡预警模块，还包括：式中：T1、T2为垂直于热传递方向上的两平行面的温度；h为两平面的间距；A为传热的面积；ΔQ为从一个平面传到另一个平面的热量；λ为热传导系数；其中，温度预警值：Δt≦预设温度预警值。

说明书

基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统

技术领域

[0001] 本发明涉及山体滑坡预警技术领域，尤其是涉及一种基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统。

背景技术

[0002] 每年我国都会发生大量的地质灾害，在这些地质灾害中，滑坡占据着很大的比重。2010‑2019年滑坡灾害的数量，每年发生滑坡的比重都在全部地质灾害总数的50％以上。现有研究表明，滑坡频率的发生也受到季节的影响，在雨水充分的夏季滑坡频次发生的概率最大。近年来，在华南地区发生滑坡地质灾害的事故次数明显高于其他地区，这种现象的产生与该地区岩土松软及降雨频繁有直接的关系。

[0003] 而监测和分析边坡的稳定性将成为避免灾害、降低损失的手段之一。国内工程中往往建议参考日本滑坡对策技术协会的建议，采用位移速率来判断边坡是否稳定，该判断方法是由测得土体位移量除以观测时间得到位移速率，再结合位移速率大小及位移倾向作为依据，但是对于不同区域土体的适应性是不确定的。目前，边坡稳定性预警方法主要有：变形、地下水位、孔隙水压力、深层位移等。而在地质灾害预报中，对于大气降雨仅涉及定性预报，以及根据大规模的统计分析基础之上，滑坡前大量热量释放，温度急剧上升预警同样也仅建立在经验基础之上，故如何基于现有的测试基础上进一步的建立了红层残积土边坡监测预警模型，并依托工程项目建立了滑坡监测预警系统，构建了基于降雨特征的红层残积土滑坡预警方法是目前最需要解决的技术问题。

发明内容

[0004] 针对上述技术问题，本发明提出基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，包括以下步骤：

[0005] S1：采用钻孔埋入的方式或预埋方式铺设于土体内部的土体温湿度传感器探测岩土体内部含水率和温度值，将采集到的信号经过数字化处理后利用远程无线传输方式将监测数据实时发送到监测中心；

[0006] S2：构建基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，并计算得出土体内部的滑坡可能性，当土体的各项指标超出滑坡预警值时，则触发预警系统以及结果发布系统，对即将发生滑坡的土体进行提前预警。

[0007] 所述基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，还包括：

[0008] 通过直剪试验测定原状土的抗剪强度，通过测定原状残积土的含水率以及该土样的土体黏聚力c和土体的内摩擦角 基于土地抗剪强度和含水率之间的关系，建立吸湿作用下预警模块；

[0009] 或采用NLJY‑10型人工模拟降雨系统、管路系统以及链接连接的喷头、雨量计、水泵和水箱分别通过喷头1.5mm，2.5mm和3.2mm进行模拟小雨，中雨，和大雨，设置喷头的开度，和降雨强度的大小以及降雨时间，在降雨结束后，取出土体深度为0cm、‑30cm、‑60cm、‑90cm的土样进行数据分析，构建降雨特征的滑坡预警模块；

[0010] 或通过使用ZJ型应变控制式直剪仪测定红层残积粘性重塑土的抗剪强度，获得不同含水率、温度下土样的内摩擦角 和黏聚力C，并计算含水率、温度与抗剪强度之间的关系，建立温度效应滑坡预警模块；

[0011] 当任一所述模块的计算结果中出现突变值或超出预设限值时，则告知预警。

[0012] 其中，所述吸湿作用下预警模块，还包括：

[0013] 计算抗剪强度τ，单位为Pa，公式为：

[0014]

[0015] C(ω)＝0.05469ω2‑4.26042ω+100.79167；

[0016]

[0017] 式中，C为土体黏聚力；ω为红层残积土的含水率，ω≦预设含水率预警值；值为土体的内摩擦角，所述 值为上限值时粉质黏土最大，反之粉质黏土最小；σ为施加应力，单位为Pa；其中，土样随着含水率增大内摩擦角快速减小，后期逐渐平稳。

[0018] 所述土体的内摩擦角 与含水率ω之间的关系为：

[0019]

[0020] 其中，土体的内摩擦角 与含水率ω拟合曲线为：随着含水率的增大，土体试样的内摩擦角呈现不断下降的趋势；而随着含水率ω的增大，土体黏聚力C减小，拟合曲线为：

[0021]

[0022] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为0cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其含水率是一个下降的过程，最高含水率发生在降雨结束时，其最大含水率为20.1％；。

[0023] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑30cm时，其土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min左右，其最大含水率为19.3％。

[0024] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑60cm时的土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先逐渐增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min至60min之间。

[0025] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑90cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的60min以后。

[0026] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：所述降雨特征的滑坡预警，是由于降雨入渗，岩土吸湿软化，降雨入渗量达到使强度降低至极限值，产生滑坡，采用以下计算公式：

[0027]

[0028]

[0029] 式中，Θ为无量纲的含水量变量；θr为残余含水量；θs为饱和含水量，s为饱和度；m为拟合参数；ks为饱和渗透系数，t为降雨时间。

[0030] 所述温度效应滑坡预警模块，还包括：

[0031]

[0032] 式中：T1、T2为垂直于热传递方向上的两平行面的温度；h为两平面的间距；A为传热的面积；ΔQ为从一个平面传到另一个平面的热量；λ为热传导系数；其中，温度预警值：Δt≦预设温度预警值。

[0033] 综上所述，本发明提供基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，通过传感器探测岩土体内部含水率、温度，将采集到的信号经过数字化处理后利用远程无线传输方式，将监测数据实时发送到监测中心，结合岩土特征、岩土热力学理论、岩土强度与含水率变化规律和岩土入渗规律建立数据分析模型进行预测预报岩土灾变情况并分析灾情。其中，所述基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，还包括：分别设置吸湿作用下预警模块，降雨特征的滑坡预警模块，和温度效应滑坡预警模块，通过对土体温湿度计所采集的实时数据进行红层残积土滑坡综合评估，当任一所述模块的计算结果中出现突变值或超出预设限值时，则告知预警。

附图说明

[0034] 图1为本发明所述的基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统原理图。

[0035] 图2为降雨强度35mm/h，降雨时间1.5h的拟合曲线。

[0036] 图3为降雨强度35mm/h，降雨时间2h的拟合曲线。

[0037] 图4为降雨强度54mm/h，降雨时间0.5h.的拟合曲线。

[0038] 图5为降雨强度54mm/h，降雨时间1h的拟合曲线。

[0039] 图6为降雨强度54mm/h，降雨时间1.5h的拟合曲线。

[0040] 图7为降雨强度54mm/h，降雨时间2h的拟合曲线。

具体实施方式

[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0042] 如图1所示，本发明提出基于温湿效应的红层残积土滑坡定量预警系统，包括以下步骤：

[0043] S1：采用钻孔埋入的方式或预埋方式铺设于土体内部的土体温湿度传感器探测岩土体内部含水率和温度值，将采集到的信号经过数字化处理后利用远程无线传输方式将监测数据实时发送到监测中心；

[0044] S2：构建基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，并计算得出土体内部的滑坡可能性，当土体的各项指标超出滑坡预警值时，则触发预警系统以及结果发布系统，对即将发生滑坡的土体进行提前预警。

[0045] 所述基于温湿效应的红层残积土滑坡预警模型，还包括：

[0046] 通过直剪试验测定原状土的抗剪强度，通过测定原状残积土的含水率以及该土样的土体黏聚力 C和土体的内摩擦角 基于土地抗剪强度和含水率之间的关系，建立吸湿作用下预警模块；

[0047] 或采用NLJY‑10型人工模拟降雨系统、管路系统以及链接连接的喷头、雨量计、水泵和水箱分别通过喷头1.5mm，2.5mm和3.2mm进行模拟小雨，中雨，和大雨，设置喷头的开度，和降雨强度的大小以及降雨时间，在降雨结束后，取出土体深度为0cm、‑30cm、‑60cm、‑90cm的土样进行数据分析，构建降雨特征的滑坡预警模块；

[0048] 或通过使用ZJ型应变控制式直剪仪测定红层残积粘性重塑土的抗剪强度，获得不同含水率、温度下土样的内摩擦角 和黏聚力C，并计算含水率、温度与抗剪强度之间的关系，建立温度效应滑坡预警模块；

[0049] 当任一所述模块的计算结果中出现突变值或超出预设限值时，则告知预警。

[0050] 岩土的吸湿是指非饱和岩土从外界获得水量的过程称作吸湿。吸湿使岩土获得水量，从而使岩土含水量或岩土中化学成分与温度发生变化。进一步岩土结构、矿物组成、饱和度产生变化，从而影响岩土抗剪强度。岩土的吸湿研究包括水来源、吸湿条件与补给量。岩土含水量的增加来源有大气降水、地表水、凝结水、其他含水层或含水系统等。具体为：

[0051] (1)大气降水的吸湿效应。非饱和岩土体中含有土颗粒、空气和水，在这样的三相体系中，水的运动过程中影响因素较多，过程相当复杂的。降雨初始阶段，如果土体比较干燥，则其吸水的能力较强。而雨水重力、土颗粒的吸引力等则促使水分渗入土层。渗入的水分被颗粒表面所吸引，形成结合水，被吸入细小的毛细孔隙，形成悬挂毛细水。因此，雨季初期的降雨，几乎全部非饱和岩土体吸收，含水率增加，很少甚至根本不会形成渗流。非饱和岩土体中结合水及悬挂毛细水达到极限以后，吸收降水的能力便显著下降。土体含水量达到饱，继续降雨，雨水在重力作用下，通过静水压力传递。

[0052] (2)地表水体的吸湿效应。地表水体包括河流、湖泊、海洋、水库等，都是补给水源，非饱和土体下部含水层地下水位抬升，非饱和土体产生吸湿作用，在岸边边坡中水位经常变动，非饱和土体产生吸湿与脱湿作用效用明显。

[0053] (3)凝结水的吸湿效应。温度降低时，岩土体的饱和湿度也会降低，这样超过饱和湿度的水汽会凝结成水。通常由于凝结形成的水比较少，但是昼夜温差大的地方凝结作用对地下水补给的作用不能忽视。

[0054] (4)含水层的吸湿效应。与相邻含水层之间水头差愈大，弱透水层厚度愈小而其垂向透水性愈好，则单位面积越流量便愈大。查明非饱和岩土体与含水层之间的联系程度是很有实际意义的。对此含水层排水时，忽略这种联系，可能作出错误的设计。

[0055] (5)人类活动引起吸湿效应，灌溉水、工业及生活废水的补给，工程建设施工过程中，破坏供排水管道、揭露含水层引起非饱和岩土体起吸湿效应。

[0056] 岩土的脱湿与地下水的排泄相对应，是指岩土层失去水量的作用过程称作脱湿。脱湿作用使岩土体含水量减少，研究含土体脱湿作用包括脱湿方式、影响因素及脱湿量。岩土体通过泉(点状排泄)、向河流泄流(线状排泄)及蒸发(面状排泄)等形式向外界排泄。此外，一个含水层中的水可向另一个含水层排泄。此时，对后者来说，即是从前者获得补给。用井开发地下水或用钻孔、渠道排除地下水，都属于地下水的人工排泄。

[0057] 所述吸湿作用下预警模块，还包括：

[0058] 计算抗剪强度τ，单位为Pa，公式为：

[0059]

[0060] C(ω)＝0.05469ω2‑4.26042ω+100.79167；

[0061]

[0062] 式中，C为土体黏聚力；ω为红层残积土的含水率，ω≦预设含水率预警值；值为土体的内摩擦角，所述 值为上限值时粉质黏土最大，反之粉质黏土最小；σ为施加应力，单位为Pa；其中，土样随着含水率增大内摩擦角快速减小，后期逐渐平稳。

[0063] 所述土体的内摩擦角 与含水率ω之间的关系为：

[0064]

[0065] 其中，土体的内摩擦角 与含水率ω拟合曲线为：随着含水率的增大，土体试样的内摩擦角呈现不断下降的趋势；而随着含水率ω的增大，土体黏聚力C减小，拟合曲线为：

[0066]

[0067] 降雨入渗是岩土吸湿的主要途径，降雨入渗使非饱和土含水率增加，强度降低，从而使岩土出现破坏，研究降雨入渗规律，对非饱和土体含水率灾变理论研究有重要意义。降雨入渗试验研究从残积土原状土和重塑土进行人工降雨入渗试验，降雨量：指一定时间内，降落到平地(假定无渗漏、蒸发、流失等情况)上的雨水深度。通常用雨量器测定，以mm为单位。

[0068] 雨：指滴状液态降水。雨滴大小不等，下降时清楚可见，降水强度变化不大，持续时间较长。

[0069] 小雨：指1小时内降雨量小于2.5mm，或24小时内降雨量小于10mm的雨。

[0070] 中雨：指1小时内降雨量等于2.6‑8.0mm，或24小时内降雨量等于10.0‑24.9mm的雨。

[0071] 大雨：指1小时内降雨量等于8.1‑15.9mm，或24小时内降雨量等于25.0‑49.9mm的雨。

[0072] 暴雨：指1小时内降雨量等于或大于16mm，或24小时内降雨量等于或大于50mm，小于100mm的雨。

[0073] 大暴雨：指24小时内降雨量等于或大于1000mm而小于200mm的雨。

[0074] 特大暴雨：指24小时内降雨量大于200mm的雨。

[0075] 阵雨：指阵性降水，雨滴较大，阵雨的开始和终止都很突然，降雨最急的时间较短，强度变化大，天空忽明忽暗变化快。

[0076] 本发明进一步进行了测试，在降雨结束后的30min、60min、90min后继续用洛阳铲挖取土体深度0cm、‑30cm、‑60cm、‑90cm的土样。

[0077] 一组试验结束后，将得到的土样拿入试验室进行含水率测试，并统计试验结果，其数据如表1：

[0078]

[0079] 表1为：降雨强度35mm/h,降雨时间0.5h土体含水率。

[0080]

[0081] 表2为：降雨强度35mm/h,降雨时间1h土体含水率。

[0082]

[0083] 表3为：降雨强度35mm/h,降雨时间1.5h土体含水率。

[0084]

[0085] 表4为：降雨强度35mm/h,降雨时间2h土体含水率。

[0086]

[0087] 表5为：降雨强度54mm/h,降雨时间0.5h土体含水率。

[0088]

[0089] 表6为：降雨强度54mm/h,降雨时间1h土体含水率。

[0090]

[0091] 表7为：降雨强度54mm/h,降雨时间1.5h土体含水率。

[0092]

[0093] 表8为：降雨强度54mm/h,降雨时间2h土体含水率。

[0094]

[0095] 表9为：降雨强度131mm/h,降雨时间0.5h土体含水率。

[0096]

[0097] 表10为：降雨强度131mm/h,降雨时间1h土体含水率。

[0098]

[0099] 表11为：降雨强度131mm/h,降雨时间1.5h土体含水率。

[0100]

[0101] 表12为：降雨强度131mm/h,降雨时间2h土体含水率。

[0102] 如图2‑3所示，基于上述测试数据进行分析降雨强度35mm/h，降雨时间0.5h的情况，观察不同深度的土体含水率的曲线变化情况，发现表层土即土体深度为0cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其含水率是一个下降的过程，最高含水率发生在降雨结束时，其最大含水率为19.9％；当土体深度为‑30cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min左右，其最大含水率为19％，当土体深度为‑60cm时的土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先逐渐增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min至60min之间，当土体深度为‑60cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的60min以后。

[0103] 分析降雨强度35mm/h，降雨时间1h的情况，观察不同深度的土体含水率的曲线变化情况，土体深度为0cm、‑30cm、‑60cm、‑90cm的情况与降雨时间0.5h的情况下的变化趋势基本相同。

[0104] 当降雨强度35mm/h，降雨时间1.5h的情况，观察不同深度的土体含水率的曲线变化情况，土体深度为0cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其含水率是一个下降的过程，最高含水率发生在降雨结束时，其最大含水率为19.9％；当土体深度为‑30cm时，其土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min左右，当土体深度为‑60cm时的土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先逐渐增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min至60min之间；当土体深度为‑60cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的60min以后。比较降雨时间1.5小时和降雨时间0.5小时，我们发现在刚降雨结束的时间段，即停雨时间为0时，土体各深度的含水率已经大大增加，且离最高含水率的数值很接近。

[0105] 当降雨强度35mm/h，降雨时间1.5h的情况，其各深度土体的含水率变化过程与变化幅度与.降雨强度35mm/h，降雨时间2h的状况相当。

[0106] 进一步的，构建降雨强度35mm/h拟合曲线如下：

[0107]

[0108] 按照同样的方法分析降雨强度为54mm/h的情况，如图4‑5所示，拟合曲线如表下表所示，其变化规律与降雨强度为35mm/h的情况相差不大。

[0109]

[0110] 如图4‑7所示观察不同深度的土体含水率的曲线变化情况，土体深度为0cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其含水率是一个下降的过程，最高含水率发生在降雨结束时，其最大含水率为20.1％，其土体含水率随时间的变化曲线的拟合公式如表4‑20所示；当土体深度为‑30cm时，其土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min左右，其最大含水率为19.3％，其土体含水率随时间的变化曲线的拟合公式如表4‑20所示：当土体深度为‑60cm时的土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先逐渐增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min至60min之间，其土体含水率随时间的变化曲线的拟合公式如表4‑20所示；当土体深度为‑60cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的60min以后。其不同深度条件下的土体含水率随时间的拟合方程式如下表所示：

[0111]

[0112] 基于上述分析和实验原理，构建降雨特征的滑坡预警模块，具体为：当土体深度为0cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其含水率是一个下降的过程，最高含水率发生在降雨结束时，其最大含水率为20.1％。

[0113] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑30cm时，其土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min左右，其最大含水率为19.3％。

[0114] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑60cm时的土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先逐渐增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的30min至60min之间。

[0115] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：当土体深度为‑90cm时，土的含水率随着降雨结束时间的增加，其土体含水率是一个先增加后降低的过程，最高含水率发生在降雨结束后的60min以后。

[0116] 进一步的，所述降雨特征的滑坡预警模块，还包括：所述降雨特征的滑坡预警，是由于降雨入渗，岩土吸湿软化，降雨入渗量达到使强度降低至极限值，产生滑坡，采用以下计算公式：

[0117]

[0118]

[0119] 式中，Θ为无量纲的含水量变量；θr为残余含水量；θs为饱和含水量，s为饱和度；m为拟合参数；ks为饱和渗透系数，t为降雨时间。

[0120] 进一步的，所述无量纲的含水量变量Θ为：

[0121] 其中，ψ为吸力。

[0122] 进一步的，通过压力板仪测定试验地区的红黏土的土水特征曲线如下：饱和含水量θs＝54.6％，残余含水量θr＝6.4％，则V‑G模型拟合a、n、m值如下表：

[0123]拟合参数 取值
a 0.006
n 3.175
m 0.994

[0124] 所述温度效应滑坡预警模块，还包括：

[0125]

[0126] 式中：T1、T2为垂直于热传递方向上的两平行面的温度；h为两平面的间距；A为传热的面积；ΔQ为从一个平面传到另一个平面的热量；λ为热传导系数；其中，温度预警值：Δt≦预设温度预警值。

[0127] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。