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地質災害監測技術現狀與發展趨勢

發布時間: 2021-02-07 07:28:07

㈠ 廣西地質災害調查及監測的現狀與展望

梁春梅何啟仕

(廣西地質環境監測總站,廣西桂林,541004)

【摘要】本文簡述了廣西地質災害的發育及分布特徵,較詳實地論述了廣西地質災害調查與監測的現狀,介紹了調查與監測的工作方式方法及取得的效果,指出了廣西地質災害調查與監測工作中存在的問題,並針對問題提出了較為具體的對策意見:加強地質災害調查與監測工作,掌握地質災害的分布及規律,及時地發現地質災害的變化變形跡象,掌握地質災害的發生發展趨勢,以便在災害發生前採取預防措施,減少損失,避免人員傷亡。

【關鍵詞】地質災害調查監測對策

1前言

近年來,隨著國民經濟的不斷發展,城市建設及公路、鐵路、水電等基礎建設和礦山開采等人為工程活動的增加,誘發和加劇了地質災害的發生,嚴重地威脅著人民群眾生命財產安全。地質災害作為一種阻礙正常經濟建設、危害社會和人民生命財產安全的主要自然災害,其危害性已日益受到社會廣泛的關注和重視。因此,及時地開展地質災害調查與監測工作,掌握地質災害的分布及其特徵特點,同時對那些威脅人民生命財產安全的地質災害隱患點實施監測,及時獲取地質災害預警提示信息,以便在地質災害發生之前,採取防治或避讓措施,減少財產損失,避免人員傷亡。目前廣西的調查與監測工作還存在著一些急需解決的問題,根據廣西地質災害調查與監測的現狀及存在的問題,總結成文,提出對策意見,供同仁參考。

2廣西地質災害概況

廣西地處亞熱帶季風氣候區,雨量充沛。夏季濕熱多雨,受台風影響,多暴雨。全區年平均降雨量一般為1250~2000mm,多雨區多年平均降雨量則在2000mm以上。受地形的影響,區內分布有十萬大山、大瑤山、越城嶺至大苗山3個多雨區和桂南的玉林—欽州—東興、桂北的興安—永福—大苗山、桂東的昭平—蒙山—大瑤山及桂西的凌雲—巴馬—大明山等4個暴雨中心,暴雨中心日最大降雨量達110~600mm。多雨區及暴雨中心區都是突發性地質災害多發地區。

廣西地貌單元屬雲貴高原—東南沿海丘陵過渡地帶,是為以山地為主的省區,山地約占總面積71%,素有「八山一水一分田」之稱。大部分山體切割強烈,高差懸殊,山坡坡度大部分大於30°;在岩溶石山區岩石裸露,陡壁懸崖,岩溶平原中有孤峰、峰林、殘丘分布。

廣西地質災害的主要災種有:滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流,另外還有河岸侵蝕、礦坑突水和冒頂、海水入侵等地質災害。據不完全統計,廣西已調查發現地質災害點6000多處,其中滑坡崩塌約4000處,地面塌陷近2000處,泥石流50多處。

(1)滑坡:主要分布在桂西、桂北、桂東南的層狀碎屑岩出露地區。在調查的滑坡中,以小型滑坡為主,約佔80%,滑坡規模雖小,卻往往會造成較大的經濟損失。如1993年發生的平樂縣雲盤嶺滑坡,滑坡體積僅5.7萬m3,卻摧毀房屋6間,掩埋街道及公路,導致該縣惟一進出要道交通中斷2個月,直接經濟損失1200萬元,間接經濟損失6500萬元,治理費用550萬元。

(2)崩塌:在全區均有分布,山區公路邊坡上多見。規模較大的主要分布於桂西、桂東、桂東北、桂東南。石山區崩塌(落石)主要分布在連片石山區,如馬山、都安、大化、東蘭、巴馬、鳳山、忻城等地,廣西已調查的崩塌絕大多數為小型。據統計,體積小於2萬m3的崩塌佔93%,2萬~20萬m3的崩塌佔6%,大於20萬m3的崩塌佔1%。發生於碳酸鹽岩山區的岩質崩塌規模更小,多在1000m3以下,但卻造成傷亡人數較多。例如1990年6月9日發生的融安縣浮石鄉蔣村崩塌,死亡15人,重傷6人,毀房15間,直接經濟損失500萬元。

(3)地面塌陷(岩溶地面塌陷、礦山采空區塌陷):主要分布在岩溶地區和礦山采空區。岩溶塌陷多發生在岩溶強發育的岩溶平原、岩溶谷地、地下水淺埋(水位埋深<10m)地區。桂林、賀州、鍾山、玉林、柳州、忻城等地岩溶地面塌陷十分普遍。岩溶塌陷的塌坑絕大多數為直徑小於5m的小型塌坑,深度在10m以內。塌坑多成群出現,分布范圍多在1km2以內,最大塌陷群在忻城縣大塘鄉金山村,塌陷群分布面積5.5km2。岩溶塌陷強發育區的塌坑密度達500~1000個/km2,如玉林鐵路機務段,塌陷塌坑密度達740個/km2。岩溶塌陷的75%為自然形成,25%是人為誘發的;但在人類活動強烈的地區,人為誘發的塌陷佔50%以上。廣西的岩溶塌陷多發生在乾旱季節地下水位大幅度下降期,或旱季末、雨季來臨時突降大暴雨而導致水位大幅度上升時,以及強烈抽取地下水的岩溶地區。礦山采空區塌陷主要分布於南丹縣、大新縣、鍾山縣、合山市等地下開采礦產資源地區。

(4)泥石流:全區調查過的有50多處,以溝道泥石流為主,主要分布在桂西、桂東北,小型佔60%,中型佔20%,大型佔20%。泥石流多發生在山勢陡峻(坡度450以上)的海相碎屑岩和岩漿岩分布地區。泥石流在全區分布甚少,但其造成的損失較大,如1985年汛期桂北的資源縣、桂林的海洋山等地的泥石流,受災面積1000km2,毀房3493間,死亡54人,直接經濟損失1.6億元。

(5)海水入侵:主要分布在北海市海城區海角大道一帶和僑港鎮及潿洲島南灣鎮海邊,至今北海市海水入侵范圍約4km2,入侵縱深距離最大達1200m(距海岸);潿洲島海水入侵范圍較小,僅在南灣鎮海邊有幾口水井水質變咸,不能飲用。

3地質災害調查現狀

3.1縣(市)地質災害調查與區劃

以縣(市)為單元進行的地質災害調查與區劃工作,是為了查明各縣(市)的地質災害隱患家底,劃出地質災害易發區,為各縣(市)編制地質災害防治規劃、落實地質災害防治方案提供基礎資料。同時在該項目的工作中,普及地質災害知識,提高廣大民眾的防災減災意識,建立地質災害信息系統和群專結合的監測網路,進行地質災害監測預報,盡量減少地質災害所造成的損失。到目前為止,廣西已完成28個縣(市)的調查工作,已完成調查面積8.07萬km2,占廣西總面積的34%;調查自然村51220個,占調查區內自然村的80%;調查地質災害點5600處,摸清了這些縣(市)的地質災害發育狀況及地質災害隱患,今年正在調查的有10個縣市。該項工作中,調查對象為地質災害點,按照有關技術要求,以人為本為原則,採取地毯式的調查方法,逐村進行調查。重點調查區調查90%的村屯(居民點),一般調查區調查60%~70%的村屯(居民點)。

3.2突發性地質災害調查

廣西是地質災害多發地區之一,每年約發生突發性地質災害200~500起,高發年達上千起。調查工作從20世紀90年代開始,主要由廣西地質環境監測總站承擔。1991~2000年期間,由於種種原因,有關部門對該項工作的重視程度相對較差,一般群眾對地質災害知之甚少,發生了地質災害並不知道向哪裡報告,因此,其間調查的數量沒有現在多。近年來,廣西加強突發性地質災害調查工作,總站下屬各分站成立有突發性地質災害調查應急分隊,可隨時出發,各分站分別負責相應的管轄區域(廣西共23.6萬km2,每個分站負責2萬~4萬km2,約為1~3個地市的范圍),在各分站管轄區域內有影響較大的地質災害發生時,及時趕到現場進行調查,為地方政府排憂解難。近年來,我站每年到實地調查突發性地質災害100多起(表1)。

表11991以來廣西突發性地質災害調查統計表

3.3其他地質災害調查

20世紀末開展了全區范圍的1:50萬環境地質調查,地質災害作為主要調查內容之一。在該項目工作中對全區的滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等災種進行一定精度的調查,全區共調查了地質災害點3000多處。在後來開展的縣(市)地質災害調查與區劃工作中,對這些點中的大部分又進行了重新調查。

4地質災害監測現狀

地質災害監測工作是近年來才進行的一項地質環境監測工作,廣西主要從以下幾方面開展地質災害監測工作:

4.1地質災害群測群防體系

截至2003年底為止,我區已完成了28個縣(市)的地質災害調查與區劃項目,建立了28個縣(市)的地質災害群測群防體系,地質災害群測群防監測點已有833個。

地質災害群測群防監測點的管理採取以當地國土資源主管部門為主,廣西地質環境監測總站技術協助,互相配合的管理模式。縣(市)國土資源部門負責群測群防的日常管理,負責監測人員的落實、監測點建設與維護、負責落實監測點避險防災預案的有關措施。廣西地質環境監測總站負責群測群防工作的技術部分,制定具體的監測要求,負責質量把關;負責有關地質災害材料的編寫,協同當地國土資源部門進行技術質量檢查,協助制定監測點的避險防災預案。

4.2 重大地質災害隱患點監控巡查

廣西有幾千個地質災害隱患點,現已從中選取98個危險性大、潛在災情嚴重的點作為重大地質災害隱患點予以重點監控,這98個重大地質災害隱患點中,每個點受地質災害險情威脅人數在100人以上,或潛在可能造成的經濟損失在100萬元以上。當地國土資源部門和廣西地質環境監測總站加強對這些隱患點的監控,監控的方式方法包括巡查、定期檢查、電話聯系等,對這些地質災害隱患點實行動態監測,及時了解和掌握這些地質災害隱患點的變化變形情況。

4.3汛期地質災害工作

根據廣西地質災害發生發育的情況來看,大多數崩塌、滑坡、泥石流都發生在雨季,降雨是其主要誘發因素,特別是強降雨時段內極容易產生崩塌、滑坡、泥石流。每年進入汛期,區國土資源廳、各縣(市)國土資源局及我站組成聯合工作組,進行汛期地質災害巡查及監督,對各地重大地質災害隱患點進行重點巡查及技術指導,核查各地重大地質災害隱患點的變化變形發展情況、穩定性變化情況,檢查落實防災、避災預案及防治措施,指導編寫各市縣的地質災害防災預案。每年巡查約50個縣(市、區)。

5地質災害調查與監測存在問題及對策

5.1地質災害調查存在問題及對策

(1)地質災害基礎調查工作還比較滯後。廣西山地面積占的比例較大,人口密度較大,人類工程活動較為頻繁,是地質災害多發省區之一,相當部分農村居民點、交通要道、甚至城鎮居民受到地質災害的威脅。雖然20世紀末在全區范圍內開展了以地質災害為主要調查內容的1:50萬環境地質調查工作,但由於受工作精度、工作目的等條件的限制,尚有不少威脅到居民點的地質災害還沒有進行全面的調查。自1999年開展縣(市)地質災害調查與區劃工作以來,至2003年底共完成了28個縣(市)的地質災害調查與區劃,調查面積完成了8.07萬km2,佔全區面積的34%,加上今年正在進行的10個縣(市)的調查與區劃工作,所調查的縣(市)還沒到全區80多個縣(市)的一半,調查面積也還沒到全區面積的一半。因此,需要繼續開展縣(市)地質災害調查與區劃工作,查清各縣(市)地質災害的家底,劃分出地質災害易發區,為各縣(市)地質災害防治工作提供依據。

(2)突發性地質災害調查工作管理機制需進一步完善。我區有14個市(地級),目前只有8個市建有地質環境監測站,並成立有突發性地質災害調查應急分隊。由於突發性地質災害調查要求時間緊,任務重,並且突發性地質災害又往往發生於邊遠山區,有的調查應急分隊要負責2~3個市,人員少、且缺乏相應的設備,導致突發性地質災害調查工作有時候滯後,影響突發性地質災害的及時調查與應急處理,有時甚至造成不必要的損失。今後,應進一步完善與健全突發性地質災害調查工作管理機制,搞好隊伍建設,投入資金解決設備問題,保證突發性地質災害調查應急分隊能隨時出發,以便能盡快地了解突發性地質災害情況,提出防治建議,為各級政府部門搶險救災及地質災害的防治提供決策依據。

(3)突發性地質災害的信息反饋不夠及時。由於地質災害常發生於邊遠地區,發生地質災害後要通過多層報災,往往要等到地質災害發生多日後總站才獲得信息。因此,應加強通訊設備的配備,進一步細化與落實地質災害的上報制度,保證能及時捕捉地質災害發生信息,以便及時進行突發性地質災害調查。

5.2地質災害監測存在問題及對策

(1)廣西地質災害監測目前還沒有系統的規劃,工作還剛剛起步,還沒有走向正軌。應進一步加強地質災害監測工作,編制全區的監測規劃,開展專業監測工作,增加投入,一些重大的隱患點利用儀器進行監測。

(2)對地質災害群測群防的認識與重視還不夠;觀念還比較落後,工作抓得不緊,有的認為可有可無,沒將其擺在議事日程。應轉變觀念,進一步提高各級領導幹部對群測群防工作的責任感,充分認識到地質災害群測群防工作是事關人民生命財產的大事,是一項民心工程,是實踐「三個代表」重要思想的具體行動之一,是減災防災工作的重要組成部分。

(3)群測群防工作的組織與人員落實、經費籌措、監測工作的日常行政管理、監測資料匯總等工作還做得不夠,常有脫節現象。為了保證群測群防工作的有效持續進行,達到減災防災的目的,應做好以下幾點工作:①健全組織、落實人員:已開展縣(市)地質災害調查與區劃項目工作的縣(市)、鄉(鎮)地方政府要負責對地質災害群測群防工作的組織結構予以進一步的落實,包括縣、鄉、村三級的組織機構。已建立的縣一級的地質災害群測群防指揮中心,鄉鎮一級的指揮分中心或監測組等組織要進一步健全,人員要相對穩定,工作調動後要及時調整補充,群測群防指揮中心、指揮分中心或監測組要定期召開會議,研究相關工作。各監測點的監測員要相對固定,特殊情況變動後要及時補充落實,並保證其經過適當的監測培訓,保證監測工作正常有效地開展。②分工協作,落實責任制,保證網路正常運轉:縣(市)、鄉(鎮)地方政府要對地質災害群測群防工作的有關責任制進行落實,制定相應的制度,各監測點均要制訂臨災避讓措施及防災預案,縣、鄉、村三級均要建立災情匯報及速報制度,發現異常及時上報,要配備相應的通訊工具,保證縣、鄉、村三級網路的正常運轉,各監測點監測員要制定責任制度,縣鄉國土部門要對群測群防工作進行定期檢查,及時糾正錯漏或彌補不足之處。③安排資金,保證群測群防工作需要:地方各級人民政府要將地質災害群測群防工作資金列入年度計劃和預算,每年需安排一定的資金確保該項工作順利開展。為保證地質災害群測群防工作經費的需要,可建立多元化、多渠道的資金籌集機制,調動社會各界及人民群眾對群測群防的積極性,鼓勵社會捐助,鼓勵有能力的企業贊助。

6結束語

加強地質災害調查與監測工作是努力實踐「三個代表」重要思想、堅持以經濟建設為中心,認真落實黨的「十六大」精神的具體體現。地質災害調查與監測工作不僅僅只滿足於現狀取得的成果,還應對調查與監測中存在的問題進行解剖,找出問題的症結,採取有效措施。地質災害調查與監測在今後的工作中應進一步加強,才能達到有效地防治地質災害的目的,從而減少地質災害所造成的人員傷亡事故,減少地質災害所造成的經濟損失。

㈡ 我國地質災害監測預警工作現狀

7.1.1 地質災害防治與監測的法規建設

伴隨我國國民經濟建設的發展,各種類型的人類工程活動不斷加劇,崩塌、滑坡、泥石流及其他多種地質災害不斷發生。為防治地質災害的發生、發展,滿足地方社會經濟發展的需要,包括了對地質災害監測工作進行管理在內的地方性地質災害防治法規,自1995年開始出現。至1999年,已有18個省(區、市)頒布了21項法規條例,至2004年即已有29個省(區、市)頒布了40餘項法規、條列(附錄2)。

在全國各地地方性地質災害防治法規的基礎上,2001年5月國土資源部發布了《「十五」國土資源生態建設和環境保護規劃》;2001年5月國務院辦公廳轉發了《關於加強地質災害防治總體規劃》;001年10月國土資源部完成了《三峽庫區地質災害防治總體規劃》,並於2002年1月由國務院批復,2002年2月下發湖北省和重慶市國土資源部門落實。作為地質災害防治方面的全國性法規,2003年11月國務院頒布了《地質災害防治條例》(附錄2)。在上述全國性法規、規劃的指導下,目前「全國地質環境管理辦法」等一系列的規程、規范正在編制之中。這些法規、條例的出台,有力地推進了全國地質災害監測預警體系的建設和地質環境管理、保護工作。

7.1.2 監測網路與機構建設

(1)專業監測機構建設現狀與存在的問題

截至2002年9月,全國地質災害監測機構及隊伍狀況如表7.1所示。由該表可知,我國現有:國家級地質環境監測中心1個,省級地質環境監測總站(院、中心)31個,地(市)級地質環境監測站220個,其中直屬分站138個,代管分站131個,縣級地質環境監測站49個(重慶40個,四川7個,福建2個)。上述機構中,中國地質環境監測院在職職工126人(包括三峽中心),省地級地質環境監測隊伍在職人數3349人。合計全國地質環境監測專業隊伍在職人數3349人。這樣一支隊伍初步形成了地質災害勘查、監測和預報預警的科研體系,為地質災害的防治、地質環境的保護和依法行政提供了組織保障。

表7.1 全國地質災害監測機構及隊伍狀況

值得指出的是,目前地質災害監測預警管理體制還不夠健全。雖然省(區、市)級和地(市)級兩級國土資源主管部門承擔起了地質災害監測預警職能,但多數地(市)級國土局沒有專門的科室,縣級以下機構很不健全,體制還沒有理順。與此同時,在水利、鐵路、公路和城建等部門也還沒有設立地質災害監測預警預報指揮系統。國土資源部門原有各級地質環境監測站是在政事不分、事企不分的歷史條件下建立的,部分省(區)的公益性監測工作仍由企業性質的地勘單位承擔,與政府行政管理脫節,難以滿足政府和社會的需要。

(2)地質災害監測網路建設現狀與存在的問題

1)突發性地質災害監測。全國突發性地質災害監測狀況參見表7.2。截至2003年,全國完成地質災害調查與區劃的縣(市)達到545個,面積200萬km2,共調查出災害隱患點7萬余處,建立了群測群防點4萬多處;湖南、廣西、四川、寧夏、青海、新疆開展專業監測與巡測的災害點120餘處。

三峽庫區20個市(區、縣)已成立17個地質環境監測站,建立了秭歸-巴東段(50km)地質災害GPS監測網並投入監測運行。該網包括國家級控制網(A級)、基準網(B級)、滑坡監測(C級)三級GPS監測網,對12個單體滑坡進行監測,共建有59個GPS監測點。

黑龍江省七台河市地面塌陷監測網控制面積10km2,設地面塌陷監測點58個,為礦山地質災害監測起到了示範作用。

2)緩變性地質災害監測。緩變性地質災害監測網在長江三角洲地區除上海市建立了覆蓋全市的較為完善的、由基岩標、分層標、GPS觀測點、地面水準點和地下水監測孔等構成的地面沉降監測網路外,江蘇的蘇錫常地區2002年也在個別地區建立了分層標,其他地區尚屬空白。環渤海地區只有天津市在城區建立了7組分層標,而且多建於1985年以前。北京市的3組基岩標和分層標正在建設之中。西安設立了部分地裂縫監測點,寧波初步建成了地面沉降監測網。目前開始實施地面沉降和地裂縫監測的主要地區為華北平原和長江三角洲和部分大中城市。全國地面沉降監測現狀參見表7.2的有關內容。

3)區域性群測群防體系尚未建成。群眾對地質災害缺乏預防知識,基層主管部門缺少專業技術人員,群專結合的地質災害監測體系和群測群防的監測網路不健全,全國大部分縣(市)還沒有建立。目前僅是開展過地質災害調查與區劃的539個縣(市)建立了群測群防監測網路。地質災害監測尚未引起全社會足夠的重視,資金保證程度差,缺乏完善的救災防災系統。因此,加大宣傳和管理力度,加強立法工作,強化地質環境管理,編制地質災害防治工作規劃綱要,指導各縣(市)編制本地區的地質災害防治規劃,積極有效地開展地質災害防治工作,對防災減災是非常必要的。

4)監測工作經費嚴重不足。地方各級政府尚未建立地質災害專項資金渠道,僅靠國家補助的部分地質災害防治專項資金開展工作。每年的監測經費不足以維持正常的監測工作,監測工作日益萎縮,設備陳舊老化、設施破損嚴重,影響監測成果質量,難以滿足准確快速實時監測的要求。

表7.2 全國地質災害監測狀況

7.1.3 監測預警信息系統建設

利用中國地質環境監測院提供的資料庫軟體,省級地質環境監測總站(院、中心)基本實現了991年以後地下水監測數據和地質災害調查數據的入庫管理,部分省(區)還建立了圖形庫、文檔庫、監測點檔案庫和信息管理系統等。四川省開展了地質災害預報信息隨同天氣預報播出的試點工作。全國地質環境監測信息管理現狀如表7.3所示。

表7.3 全國地質環境信息管理現狀

在網路建設方面,只有少數省(區、市)實現了與Internet的專線連接(河北、青海、海南等)和內部區域網建設,多數省區通過撥號上網向中國地質環境監測院傳輸數據。目前,地質環境監測數據的分析和開發利用還很不夠,地質環境監測數據基本上沒有向社會和公眾開放。這些情況表明,在地質災害防治方面,信息傳輸與處理沒有跟上時代步伐。

㈢  環境地質學與地質災害學研究現狀及發展趨勢

從學科內容來說環境地質學應研究地質環境的自然地理地質特徵及其演化歷史和發展趨勢,研究地質環境評價和預測,編制環境地質圖系,研究地質環境(包括地質災害)的勘查、監測和防治技術方法,以及合理利用和保護地質環境的對策和措施等。

1)地質環境評價和預測

定性地進行地質環境評價,如綜合區域地質地理條件,地殼穩定性,岩土特性,地球化學背景,可能發生的地質災害,作出分級區劃評價較為易行。但是從整體上對地質環境進行系統分析,定量評價地質環境和預測在國內外仍屬薄弱環節。現國際地質界開始重視這方面的研究。國際地科聯CoGeoenvironment委員會於1994年建立了環境地質指標體系共27種。其內容涉及新構造活動、侵蝕與沉積、風化作用、斜坡穩定性、地下水、土壤質量、地球化學與地球物理參數、自然景觀及其它動態要素,這是國際環境地學研究的一項重要進展,為開展區域性長期觀測和建立預測模型奠定了基礎。同時,委員會還計劃開展「地表過程與土地持續利用」關系的研究。

國際上區域環境地質評價的方法有A.Cendrero等提出的自然單元分級體系為基礎,基本上是自然地質地理分區,加上半定量化的指標,該方法在西班牙被廣泛應用;有經濟評估與風險評估方法,以地質災害和地質問題作為評價主體,用貨幣值形式表徵地質環境質量的優劣及人類活動對其產生的影響。這在美國有較廣泛的應用。如加利福尼亞州城市地質總體規劃,舊金山灣地區土地潛力定量評價,美國九大自然災害的風險評價。中國學者採用系統論觀點,提出地質環境是一個內部由岩石、土、水三個子環境系統構成,外部處於大氣圈、水圈、生物圈、地球內部圈層及人類社會經濟系統作用下的開放、動態和人-自然復合系統,以環境地質問題的強度指數,外部系統的影響程度指數和地質環境的質量指數作為量化指標建立了地質環境系統及其評價預測體系,並作出了21世紀初期中國地質環境態勢的預測和評價。

2)環境地質制圖

環境地質圖(系)是環境地質研究成果的圖式化,是直觀反映地質環境的重要表達形式。為了便於經濟建設規劃決策部門使用,不僅要求內容科學化,充分反映區域地質環境特徵,分析研究不同地區地質環境與人類活動的相互關系,在自然和人為作用下存在的主要環境地質問題及地質災害,並進行綜合評價,而且要求形式簡明易讀。國內外編制了不同比例尺的綜合性或專門性圖件,既有全國性的,如俄、美、加、澳、英等國均將其列入國家級中、大比例尺地質圖的構成部分,也有一個城市或一個地區的編圖。從編圖方法看,在傳統的地質學編圖方法基礎上,藉助GIS及最新衛星成果,根據不同指標參數用多元統計方法編制資料庫,對地質災害進行預測,義大利、巴西、美國均取得較好的效果。俄羅斯已將1:200萬地質生態圖(即環境地質圖)列為國家新一代地質圖系進行填編,並對1:5萬地質制圖的要求也從以前的兩種(地質圖、礦產預測圖)增加到與1:20萬相同的四種,包括了地質生態圖在內。現已編制完成14張1:500萬生態地質圖,反映了全俄生態地質環境現狀及人類活動的影響。

中國水勘院1992年編制出版了中國環境地質圖系11幅。它們以地質災害圖件為主,其中8幅為滑坡崩塌類型及分布,泥石流災害,岩溶塌陷,地下水誘發危害,土地鹽漬化沼澤化,沙漠及土地沙漠化,土壤侵蝕,特殊類土及危害。另外3幅則為地質自然保護區、旅遊地質資源和環境地質分區圖。該圖系綜合評價了不同地區的環境地質條件,反映了主要地質災害類型形成和分布發育規律,提出合理保護地質環境、開發地質資源的對策建議。

3)環境地球化學

這是環境地學的重要分支學科。其主要研究內容包括微量元素與健康、地方病的關系,煤和有機物等的地球化學對環境的影響,全球環境變化以及分析技術等。通過地球化學填圖可獲得元素豐度的背景值,為防治地方病提供科學依據。如中國已查明低硒(低鉬)的地球化學環境帶,它呈NE-SW向,與克山病分布區域基本一致,從而採取相應防治措施,取得顯著成效。眾多的地學研究者開展了地質環境中氡、鍶、氟、汞等元素與流行病、地方病、癌症發病率的關系研究。氡含量與肺癌死亡率的關系在雲南個舊地區得到了驗證。礦區的氡含量超出一般地區的23倍,死亡人數達千人以上。大部分氡來自花崗岩中鈾的衰變。中國通過編制元素環境化學圖、淺層地下水地球化學圖、地方性氟分布圖、胃癌死亡率分布圖和大量資料的分析,有力地說明了地質環境和流行病學的關系。近年來,研究利用自然地球化學作用去除有關化學元素,調整環境條件;還有新興的植物治理法,利用植物(萃取技術、根際過濾技術、重物固化技術)來清潔土壤中的重金屬。因此,環境地球化學的成果在當前環境治理的理論與實踐中起著極為重要的作用。

4)地質災害學

由於地質災害分布廣泛,類型眾多,其突發性、復雜性及發生規律尚未充分掌握,往往造成嚴重災情,引起社會的關注和眾多學科,特別是地質科學的參與和研究,因而逐漸形成並提出了地質災害學的概念,研究內容包括地質災害的類型劃分,成災條件,致災作用,地質災害的監測、預測和預報,地質災害的防治原則和對策、決策以及風險分析。其中對地質災害的決策可分為長期、中期、短期的,臨災的和反饋性的。災害預報的基本方法建立在類比分析、因果分析及統計分析基礎之上。

近10年來國內外開展了重點地區的地質災害測年研究工作。他們應用同位素測年技術:14C法,鈾系法,熱發光(TC)法,電子自旋共振(ESR)法測定10~3Ma的年輕地質體、活動斷裂、古地震、地質體滑動或運動的年齡以及地質災害復活(發)周期等取得成效。

如何加強地質災害預測和防治的理論研究,實現災害地質現象的實時控制和管理決策過程科學化與人工智慧化,是一項新的研究內容。中國專家1989年就研製了「地質災害分類專家系統」。在此基礎上又研製了「地質災害預測防治智能決策系統」。應用這個決策系統可進行地質災害時空演化預測,危險性區劃,災害經濟評估以及減災防災對策的選擇等工作。在應用於京、津、唐地區岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地質災害時,證實了模擬的合理性和實用性。

在全國性地質災害趨勢預測方面中國作了重要的探索。1996年編制了1:600萬地質災害趨勢預測圖。該圖運用地理信息系統的風險評價方法對地質災害(主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂縫)進行現狀評價;在此基礎上,結合降雨條件,區域地震活動,區域地殼穩定程度,區域岩組條件和人類工程活動等因素,運用模糊綜合評判模型進行綜合評判,劃分出地震災害高、中、低風險區,這對國土整治和減災防災有重要意義。

對於地質災害的評估也是地質災害學的重要研究內容之一。「八五」期間中國研究建立了災情評估計算機系統。該系統根據地質災害勘查與管理需要,將災情評估分成3種類型:以獨立災害體為對象的點評估,以小面積行政自然區為對象的面評估和以大面積行政自然區為對象的區域性評估。根據災情構成,將地質災害評估內容和步驟分為4個方面:危險性評價,易損性評價,破壞損失評價,防治工程評價。應用該系統針對崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵、膨脹土脹縮等8種地質災害進行了研究,為決策部門確定災害防治對策和管理提供了依據和方法。國際上自1990年開始制定了「國際減輕自然災害10年」(IDNDR)計劃,其中對於災害定量化的研究是減災科學中重要的問題。

地質災害經濟評價方面的進展:在開展地質災害的勘查、監測和防治時,都涉及到經濟活動或經濟現象,需要作出合理的經濟評價。但國內外目前尚缺乏可供借鑒的系統理論、方法和經驗。目前在災害經濟評價中採用了價值評價法,還有效益評價法、機會成本法等,為制定和選擇防治災害最優決策方案提供可靠的經濟依據。「八五」期間中國學者提出了地質災害經濟評價系統。它包括災害風險評估(單項和綜合地質災害風險預測及評估,以及危險區預測和評估)和災害經濟評價(防災方案技術經濟評價,含防災效益評價以及災害損失經濟評價)兩部分,其中一系列技術方法的應用具有實用意義。

5)地質環境與地質災害的勘查、監測和防治

對在人類工程經濟活動影響下的地質環境和災害進行勘查,並對其變化動態進行長期有效的監測,是研究保護地質環境和防治地質災害的重要依據。不少國家開展對主要地質災害勘查、監測和防治方法技術的研究,取得重要進展。中國已在各省、市建立了地質環境監測站網,在勘查技術新方法方面有遙感、高解析度地震、高密度電法、土壤測氡等,並研製了218Po測氡儀和微機音頻大地電場儀等兩種新型勘查儀器。這種新的勘查技術方法和儀器對調查地面岩溶塌陷、地裂縫、活動斷裂、隱伏溶洞、潛在的地質災害有明顯效果。

實踐證明,遙感技術和GIS應用於地質環境和地質災害的監測、管理有廣闊前途。加拿大用最新發射的Radarsat最新數據研究環境地質問題。美國學者用雷達研究地殼形變、火山監測、新構造運動取得好的效果,中國學者用大量影像資料展示出煤層自燃火區地質災害的情況。在第30屆國際地質大會上,美、日學者報告了紅外遙感技術,德國介紹了用高空間解析度星載感測器在地質中應用的成果,荷蘭將遙感用於災害預防、防災准備及減輕災害3個方面的成果,這些都代表了當前國際上的研究水平。在地質災害監測新儀器方面中國最近研製了地聲監測器,滑坡誘發因素監測儀器,遙控邊坡穩定性監測儀器和滑坡自動報警儀器4種類型,為採用多參數、多因素監測災害發生提供了手段。地聲監測對崩塌、滑坡孕育初期十分有效;滑坡誘發因素主要監測滑坡體內土壤含水率,孔隙水壓力及土體溫度;遙控全自動邊坡穩定性系統可同時監測72個點上的滑坡地表位移或孔內位移;滑坡自動監測報警系統則監測滑坡位移參數,有16個通道,位移超過門限值時即發出聲、光報警信號,其中一些儀器達到國際先進水平。

地質災害治理新工藝新設備方面,研製成功MD-50型錨桿鑽機,具有多用性,有鑽進復雜岩層和處理事故的能力,可用來治理滑坡。此外還有擴底承壓式預應力錨索,這是加固崩塌、滑坡體的重要治理工具。

㈣  當今地質災害研究的重點與發展趨勢

近十年來,地質災害問題日益受到國際社會的廣泛關注和高度重視。聯合國已將地質災害納入了「國際減災十年計劃」,並成立了國際滑坡研究組等專門組織,實施了「全球滑坡災害編圖計劃」。與此呼應,還提出了一些洲際或大區域的地質災害編圖計劃。如由日本地調局組織的「東亞自然災害編圖計劃」。國際地科聯地質環境委員會目前則正在組織編制區域性和全球性地質災害目錄清單,尤其是影響城市地區的地質災害目錄清單,目的旨在幫助和指導主要由一些國際組織如聯合國教科文組織等管理的地質災害防治和減輕方面的特別援助項目計劃。一些發達國家如美、英、日等早在70年代便開始了全國性的地質災害調查與評價,其它一些國家如加拿大、澳大利亞、巴西、俄羅斯、義大利、西班牙、葡萄牙等,從80年代後期始,也分別開展了全國性或區域性的地質調查評價和研究工作。目前我國正在實施新一輪國土資源大調查工作,「地質災害預警工程」是其中的一項重要內容。從國內外地質災害研究和工作部署來看,總體呈現以下趨勢:①建立地質災害資料庫及災害風險填圖;②地質災害實時監控與定量評價及其災害預警系統研究;③注重群發或誘發的災害系統研究;④建立地質災害快速反映部隊;⑤工作部署重點包括快速發展地區、城市走廊帶、工程和交通走廊的地質災害主題填圖及其監測研究計劃。

㈤ 地質環境監測現狀

目前,我國已經開展的地質環境監測工作,包括地下水動態監測、地質災害監測、礦山地質環境監測和水土地質環境監測等。除地下水動態監測已連續開展了60餘年外,其他監測主要是1999年實施國土資源大調查以來陸續部署和開展的。

一、地下水地質環境監測現狀

國土資源部(原地質礦產部)系統的地下水監測始於20世紀50年代初期,是我國最早開展地下水監測的專業部門。目前已基本形成了「國家—省—地(市)」三級地下水動態監測網,基本掌控了全國主要平原、盆地和223個開采地下水的主要城市的地下水超采和污染情況。

1999年以來,地下水監測主要在地下水環境的日常監測、示範區自動化監測和監測數據採集與處理方面,開展了卓有成效的工作。截至2013年年底,全國共有各級各類地下水監測井(點)16 570個,監控面積近100萬km2,其中包括長期觀測井(點)10 906個,統測點5664個。在10 906個長期觀測井(點)中按監測井(點)級別統計,國家級點2231個,省級點7425個,地市級點1250個;按監測井(點)監測要素統計,水位流量監測點8515個,水質監測點4778個;按監測手段統計,人工監測點9293個,自動監測點1613個。在2231個國家級長期監測井(點)中水位流量監測點2000個,水質監測點800個。監測點在全國31個省(區、市)均有分布,監測的重點地區是黃淮海平原、松遼平原、三江平原、關中盆地、銀川平原、柴達木盆地、長江三角洲、山東半島、江漢平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源開發區和全國217個開發利用地下水的城市及主要大中型地下水水源地等區域。具有監測系列長、積累資料較豐富等特點。

通過北京平原區、濟南岩溶泉域、新疆烏魯木齊流域3個國家級地下水監測示範區的建設與運行,在水位監測網、水質監測網優化的理論和方法、監測設施保護、自動化監測設備的選型、監測信息的自動化傳輸設備研製、監測信息的實時發布系統、大型地理信息系統的應用等方面基本形成了一套適合我國國情的技術方法體系。

為加強全國地下水監測工作,中國地質環境監測院與水利部水文局共同向國家發展和改革委員會申請「國家地下水監測工程」,2014年7月22日,國家發展和改革委員會已經正式批復監測工程可研性研究報告,要求中國地質環境監測院與水利部水文局編制工程設計後正式實施建設工作。國家地下水監測工程共建設20 401個國家級地下水監測井,全部實現水位、水溫數據的自動採集和自動傳輸,全部可以採集水樣開展水質監測。其中,中國地質環境監測院建設10 103個,水利部水文局建設10 298個。

國家地下水監測工程建成後,結合現有監測站網,可形成比較完整的國家級地下水監測站網,實現對全國地下水動態的有效監測,以及對大型平原、盆地及岩溶山區地下水動態的區域性監控和地下水監測點的實時監控;為各級領導、各部門和社會提供及時、准確、全面的地下水動態信息,滿足科學研究和社會公眾對地下水信息的基本需求,為優化配置、科學管理地下水資源,防治地質災害,保護生態環境提供優質服務,為水資源可持續利用和國家重大戰略決策提供基礎支撐,實現經濟社會的可持續發展。

二、突發性地質災害監測現狀

「六五」至「九五」期間,突發性地質災害監測主要在三峽等典型地區以零星的「點」(單體)監測為主。1999年以來,在長江三峽庫區、四川雅安、江西、西氣東輸工程重點地段和青藏鐵路等沿線陸續部署了區域地質災害監測。

自1998年以來,通過國土資源大調查中的地質災害調查與區劃和每年汛期地質災害巡查工作。全國已在2020個縣(市)建立了崩塌、滑坡、泥石流群測群防監測點27萬多處,初步形成了縣、鄉、村、監測人四級地質災害群測群防網路體系;與三峽工程同步,建立了庫區地質災害專業監測網,在四川雅安、重慶巫山、雲南哀牢山等地建立了10餘個不同類型的國家級地質災害監測預警示範區。2003年以來,汛期地質災害氣象預警預報工作從全國和30個省(區、市),陸續推進到323個市(地、州)、1741個縣(市、區)。針對中國國情,研發出多種小型、簡易、高效的地質災害群測群防監測預警裝置,在全國推廣20萬套。

突發性地質災害專業監測以人工定期監測為主,自動監測為輔。監測類型以滑坡為主。監測內容包括地表和深部變形監測、地下水動態監測、物理與化學場監測、誘發因素監測及宏觀現象監測。

隱患點單體監測方法以人工現場用精密儀器測量地表位移、地表裂縫和深部位移為主;監測手段主要有地表和地下位移監測、全站儀自動監測、GPS監測、地下水動力監測和雨量監測等。監測頻率正常情況下為每月1次,在汛期根據降水和滑坡變形情況增加至每5~10天1次。

地質災害群測群防監測方法主要為簡易人工監測,監測內容主要是觀測地質災害隱患點地表位移的動態變化情況,監測方法以宏觀跡象巡查和地表位移測量為主;監測手段以簡易皮尺測量和巡視目測為主。監測頻率一般汛期為5天1次,非汛期10 天1次,大、暴雨期為1 天1次甚至實時觀測。

汛期地質災害巡查巡測是31個省(區、市)地質環境監測機構每年汛前、汛中、汛後對區內的重大地質災害隱患區開展的實地巡查巡測,目的是了解已有地質災害隱患的危險狀況。

三、地面沉降監測現狀

我國中東部平原和濱海地區廣泛存在地面沉降、地裂縫等緩變性地質災害。20世紀20年代上海就發現了地面沉降,系統監測始於1962年。通過50多年的努力,在長江三角洲、華北平原和汾渭盆地3個地面沉降與地裂縫重點地區,初步建立了由基岩標、分層標、大地水準測量網、GPS觀測網、地下水動態監測網和監控中心等組成立體監測網路體系。為政府正確決策地下水開采量,採取有效控沉措施,保障城市規劃、建設和現代化管理,做出了重要貢獻。並啟動了上海、浙江和江蘇3 省(市)聯席會議機制。

地面沉降監測工作內容較為廣泛,主要包括精密水準測量、基岩標和分層標觀測、GPS 測量、InSAR測量和地下水動態觀測。

監測手段:水準測量採取人工測量方式。分層標採取人工和自動化相結合的方式進行。面積水準測量頻率:每年1次。分層標測量頻率:人工監測頻率為每月1次;自動化監測頻率為實時監測。

在長江三角洲和華北平原等地區,隨著水準測量精度的提高和GPS關鍵技術的不斷改進,運行結果顯示,地面沉降監測精度在進一步提高,較客觀地反映了地面沉降現狀特徵。其監測技術、信息處理及社會化服務已經達到了較高的專業水平。

四、礦山地質環境監測現狀

我國礦山地質環境監測及研究工作始於20世紀50年代,開灤「黑鴨子」觀測站的建立標志著我國礦山地質環境監測及其研究的開始。其後,開灤、撫順、阜新、大同、焦作、淮南、平頂山等礦區先後建立了一批岩層與地表移動觀測站。

2008年,中國地質環境監測院在湖南冷水江銻礦區、湖北大冶多金屬礦區和黑龍江七台河煤炭礦區開展了礦山地質環境監測試驗,在礦山地質環境監測的監測網布設、監測項目確定、監測頻率規定、監測數據採集和處理分析等方面積累了較豐富的經驗。

五、水土地質環境監測現狀

水土地質環境監測採用區域監控、重點監控和問題監控相結合的方式,已啟動「長三角」、蘇錫常、保定-滄州3個示範區的監測工作,上海和天津的省級淺表層水土環境監測工作也已啟動。

六、地熱監測現狀

全國地熱資源監測工作開展的相對比較零散,監測工作以天津、福建、廣東、海南、陝西、安徽、寧夏等省(區、市)為主,獲得的地熱監測數據資料為有效利用地熱資源,推動地方特色經濟發展提供了決策依據。

綜上所述,地質環境監測工作是從無到有,從小到大,從不完善到逐步完善,由被動轉向主動的過程。由於起步不同,地下水監測相對歷史長、控制面稍廣,但尚不完善;地質災害監測,群測群防監測點覆蓋面廣、專業監測不足,起步晚;礦山地質環境監測與地質遺跡監測尚處在起步階段,但都為經濟社會發展提供了支持。雖然各專業監測近十幾年來都有了較好的起步,但是,目前仍存在著監測網部署規模不夠、布局不合理、監測設施老化、監測點毀壞、監測手段落後等問題。有些問題已經嚴重製約了地質環境監測工作的有效開展,制約了地質環境監測成果效益的發揮,從而制約了整個地質環境監測事業的發展,因此推進地質環境監測工作已經到了非常緊迫的階段。

㈥ 地質災害監測方法技術現狀與發展趨勢

【摘要】20世紀末期以來,監測理論和技術方法有長足發展,常規技術方法趨於成熟,設備精度、設備性能已具較高水平,並開發了部分高精度(微米級位移識別率)、自計、遙測、自動傳輸的監測設施。未來,將充分綜合運用光學、電學、信息學、計算機和通信等技術(諸如光纖技術—BOTDR、時域反射技術—TDR、激光掃描技術、核磁共振技術、NUMIS、GPS技術、合成孔徑干涉雷達技術—InSAR及互聯網通訊技術等),進一步開發經濟適用、有效可行的地質災害監測新技術,提高精度、准確性和及時性,最大程度地減小地質災害造成的損失。

【關鍵詞】地質災害監測技術方法新技術優化集成

20世紀80年代以來,我國地質災害時空分布特點呈現新的變化。隨著人類工程活動越來越強,人為地質災害日趨嚴重,規模、數量和分布范圍呈增加趨勢;人口密集、經濟發達地區地質災害造成的損失越來越大。崩塌、滑坡和泥石流等突發性地質災害發生頻度和造成的損失不斷加大,地面沉降、海水入侵等緩慢性地質災害的范圍逐漸增加。據相關統計資料顯示,1995~2002年,地質災害共造成9000多人失蹤或死亡,突發性地質災害共造成直接經濟損失524億元,緩慢性地質災害造成直接經濟損失590億元,間接經濟損失2700億元。地質災害已經成為嚴重製約我國經濟發展的重要因素之一。

為了摸清我國地質災害的分布情況,我國系統地開展了地質災害調查工作,先後出台了《地質災害防治管理辦法》和《地質災害防治條例》,明確指出:防治地質災害,實行「以人為本,防治結合,統籌規劃,突出重點,分期實施,逐步到位」的方針。並於2003年4月啟動了全國性地質氣象預報。對已經查明的地質災害體,特別是對生產建設、人民生命財產安全構成嚴重威脅的地質災害,若能運用適當、有效、經濟可行的監測措施,作出科學的監測預報,則可最大程度地減小災害損失。

滑坡監測在不同條件、不同時期其作用不同,總的來說有以下幾個方面:

(1)通過綜合分析多種監測方法的監測數據,確定地質災害穩定狀態及發展趨勢,及時作出預測,防止或減輕災害損失。

(2)研究導致災害體變形破壞的主導因素、作用機理,為防治工程設計提供依據。

(3)在防治工程施工過程中,監測、分析災害體變形發展趨勢及工程施工的擾動,保障施工安全。

(4)施工結束後,進行工程效果監測。

(5)綜合利用長觀監測資料,分析災害體變形破壞機制和規律,檢驗在防治工程設計中所採用的理論模型及岩土體性質指標值的准確性,對已有的監測預報理論及模型進行驗證改進,改善、提高監測預測預報技術方法。

1地質災害監測技術綜述

地質災害監測的主要任務為監測地質災害時空域演變信息(包括形變、地球物理場、化學場)、誘發因素等,最大程度獲取連續的空間變形數據,應用於地質災害的穩定性評價、預測預報和防治工程效果評估。

地質災害監測是集地質災害形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合技術。地質災害的形成機理是開展地質災害監測工作的基礎;監測儀器是開展工作的手段;更為重要的是只有充分利用時空技術,才能有效發揮地質監測的作用;預測預報是開展地質災害監測的最終目的。

崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害,具有爆發周期短、威脅性及破壞性顯著、成因復雜等特點,因此,當前地質災害的監測技術方法的研究和應用多是圍繞突發性地質災害進行的。1.1監測方法

監測方法按監測參數的類型分為四大類:即變形、物理與化學場、地下水和誘發因素監測(見表1)。

表1主要地質災害監測方法一覽表

1.1.1 變形監測

主要包括以測量位移形變信息為主的監測方法,如地表相對位移監測、地表絕對位移監測(大地測量、GPS測量等)、深部位移監測。該類技術目前較為成熟,精度較高,常作為常規監測技術用於地質災害監測。由於獲得的是災害體位移形變的直觀信息,特別是位移形變信息,往往成為預測預報的主要依據之一。

1.1.2物理與化學場監測

監測災害體物理場、化學場等場變化信息的監測技術方法主要有應力監測、地聲監測、放射性元素(氡氣、汞氣)測量、地球化學方法以及地脈動測量等。目前多用於監測滑坡等地質災害體所含放射性元素(鈾、鐳)衰變產物(如氡氣)濃度、化學元素及其物理場的變化。地質災害體的物理、化學場發生變化,往往同災害體的變形破壞聯系密切,相對於位移變形,具有超前性。

1.1.3地下水監測

地下水監測主要是以監測地質災害地下水活動、富含特徵、水質特徵為主的監測方法。如地下水位(或地下水壓力)監測、孔隙水壓力監測和地下水水質監測等。大部分地質災害的形成、發展均與災害體內部或周圍的地下水活動關系密切,同時在災害生成的過程中,地下水的本身特徵也相應發生變化。

1.1.4誘發因素監測

誘發因素類主要包括以監測地質災害誘發因素為主的監測技術方法,如氣象監測、地下水動態監測、地震監測、人類工程活動等。降水、地下水活動是地質災害的主要誘發因素;降雨量的大小、時空分布特徵是評價區域性地質災害(特別是崩、滑、流三大地質災害的判別)的主要判別指標之一;人類工程活動是現代地質災害的主要誘發因素之一,因此地質災害誘發因素監測是地質災害監測技術的重要組成部分。

1.2監測儀器

1.2.1按從監測儀器同災害體的相對空間關系分為接觸類和非接觸類

(1)接觸類:是指必須安裝於災害體現場或進行現場施測的監測儀器系列。如滑坡地表或深部位移監測、物理和化學場監測等。該類儀器所獲得的信息多為災害體細部信息,信息量豐富。

(2)非接觸類:是指於現場安裝簡易標志或直接於災害體外圍施測的監測儀器系列。該類監測方法多以獲得災害體地表的絕對變形信息為主,易採用網式施測;特別是突發性地質災害的臨災前後,具有安全、快捷等特點。如激光微位移監測、測量機器人、遙感雷達監測等。

1.2.2按監測組織方式分為簡易監測、儀表監測、控制網監測、自動遙測

(1)簡易監測:採用簡易的量測工具(皮尺、鋼尺、卡尺)對災害體地表的裂縫等部位進行監測。

(2)儀表監測:採用機測或電測儀表(安裝、埋設感測器)對滑坡進行地表及深部的位移、應力、地聲、水位、水壓、含水量等信息監測。

(3)控制網監測:在滑坡變形破壞區及周邊穩定地帶,布設大地測量或GPS衛星定位測量控制點網,進行滑坡絕對位移三維監測。

(4)自動遙測:利用有線和無線傳輸技術,對儀表監測所得信息進行遠距離遙控自動採集、傳輸,可實現全天候不間斷監測。

2地質災害監測方法技術現狀

地質災害監測技術是集多門技術學科為一體的綜合技術應用,主要發展於20世紀末期。伴隨著電子技術、計算機技術、信息技術和空間技術發展,國內外地質災害調查與監測方法和相關理論得到長足發展,主要表現在:

(1)常規監測方法技術趨於成熟,設備精度、設備性能都具有很高水平。目前地質災害的位移監測方法均可以進行毫米級監測,高精度位移監測方法可以識別0.1mm的位移變形。

(2)監測方法多樣化、三維立體化。由於採用了多種有效方法結合對比校核以及從空中、地面到災害體深部的立體化監測網路,使得綜合判別能力加強,促進了地質災害評價、預測能力的提高。

(3)其他領域的先進技術逐漸向地質災害監測領域進行滲透。隨著高新技術的發展和應用的深入,衛星遙感、航空遙感等空間技術的精度逐漸提高,一些高精度物探(如電法、核磁共振等技術)的發展,使得地質災害的勘查技術與監測技術趨於融合,通過技術上的處理、提升,該類技術逐漸適用於區域性的地質災害和單體災害的監測工作。

「八五」以來,我國在地質災害監測技術研究方面取得了豐碩的成果,並積累了豐富的經驗,使我國的地質災害監測預警水平得到很大程度的提高;但是還存在一定的局限性,主要表現在:

(1)地質災害監測技術、儀器設施多種多樣,應用重復性高,受適用程度、精度、設施集成化程度、自動化程度和造價等因素的制約,常造成設備資源浪費,效果不明顯。

(2)所取得的研究成果多側重於某一工程或某一應用角度,在地質災害成災機理、誘發因素研究的基礎上,對各種監測技術方法優化集成的研究程度較低。

(3)監測儀器設施的研究開發、數據分析理論同相關地質災害目標參數定性、定量關系的研究程度不足,造成監測數據的解釋、分析出現較大的誤差。

因此,要提高地質災害預警技術水平,必須在地質災害研究同開發監測技術方法相結合的基礎上,進行地質災害監測優化集成方案的研究。

3地質災害監測技術方法發展趨勢

3.1高精度、自動化、實時化的發展趨勢

光學、電學、信息學及計算機技術和通信技術的發展,給地質災害監測儀器的研究開發帶來勃勃生機;能夠監測的信息種類和監測手段將越來越豐富,同時某些監測方法的監測精度、採集信息的直觀性和操作簡便性有所提高;充分利用現代通訊技術提高遠距離監測數據信息傳輸的速度、准確性、安全性和自動化程度;同時提高科技含量,降低成本,為地質災害的經濟型監測打下基礎。

監測預測預報信息的公眾化和政府化。隨著互聯網技術的發展普及,以及國家政府的地質災害管理職能的加強,災害信息將通過互聯網進行實時發布,公眾可通過互聯網了解地質災害信息,學習地質災害的防災減災知識;各級政府職能部門可通過所發布信息,了解災情的發展,及時做出決策。

3.2新技術方法的開發與應用

3.2.1調查與監測技術方法的融合

隨著計算機的高速發展,地球物理勘探方法的數據採集、信號處理和資料處理能力大幅度提高,可以實現高解析度、高采樣技術的應用;地球物理技術將向二維、三維採集系統發展;通過加大測試頻次,實現時間序列的地質災害監測。

3.2.2 智能感測器的發展

集多種功能於一體、低造價的地質災害監測智能感測技術的研究與開發,將逐漸改變傳統的點線式空間布設模式;由於可以採用網式布設模式,且每個單元均可以採集多種信息,最終可以實現近似連續的三維地質災害信息採集。

3.3新技術新方法

3.3.1光纖技術(BOTDR)

光導纖維監測技術又稱布里淵散射光時域光纖監測技術(BOTDR),是國際上20世紀70年代後期才迅速發展起來的一種現代化監測技術,在航空、航天領域中已顯示了其有效性。在土木、交通、地質工程及地質災害防治等領域的應用才剛剛開始,並受到各發達國家研究機構的普遍重視,發展前景十分廣闊。

通過合理的光纖敷設,可以監測整個災害體(特別是滑坡)的應變信息。

3.3.2時間域反射技術(TDR)

時間域反射測試技術(Time Domain Reflectometry)是一種電子測量技術。許多年來,一直被用於各種物體形態特徵的測量和空間定位。早在20世紀30年代,美國的研究人員開始運用時間域反射測試技術檢測通訊電纜的通斷情況。在80年代初期,國外的研究人員將時間域反射測試技術用於監測地下煤層和岩層的變形位移等。90年代中期,美國的研究人員將時間域反射測試技術開始用於滑坡等地質災害變形監測的研究,針對岩石和土體滑坡曾經做過許多的試驗研究,國內研究人員已經開始該方法的研究工作,並已經在三峽庫區投入試驗應用階段,同時開展了與之相關的定量數據分析理論研究。

所埋設電纜即是感測器,又可傳輸測試信號;該方法相對於深部位移鑽孔傾斜儀監測具有安裝簡單、使用安全和經濟實用等特點。

3.3.3激光掃描技術

該技術在歐美等發達國家應用較早,我國近期開始逐漸引進。主要是用於建築工程變形監測以及實景再現,隨著掃描距離的加大,逐漸向地質災害調查和監測方向發展。

該技術通過激光束掃描目標體表面,獲得含有三維空間坐標信息的點雲數據,精度較高。應用於地質災害監測,可以進行災害體測圖工作,其點雲數據可以作為地質災害建模、地質災害監測的基礎數據。

3.3.4核磁共振技術(NUMIS)

核磁共振技術是國際上較為先進的一種用來直接找水的地球物理新方法。它應用核磁感應系統,通過從小到大地改變激發電流脈沖的幅值和持續時間,探測由淺到深的含水層的賦存狀態。我國於近期開始引進和研究,目前已經在三峽庫區的部分滑坡體進行了應用試驗,效果較好。

應用於地質災害監測,可以確定地下是否存在地下水、含水層位置以及每一含水層的含水量和平均孔隙度,進而可以獲知如滑坡面的位置、深度、分布范圍等信息,從而對滑坡體進行穩定性評價,並對滑坡體的治理提出科學依據。

3.3.5合成孔徑干涉雷達技術(InSAR)

運用合成孔徑雷達干涉及其差分技術(InSAR及D-InSAR)進行地面微位移監測,是20世紀90年代逐漸發展起來的新方法。該技術主要用於地形測量(建立數字化高程)、地面形變監測(如地震形變、地面沉降、活動構造、滑坡和冰川運動監測)及火山活動等方面。

同傳統地質災害監測方法相比,具有如下特點:

(1)覆蓋范圍大;

(2)不需要建立監測網;

(3)空間解析度高,可以獲得某一地區連續的地表形變信息;

(4)可以監測或識別出潛在或未知的地面形變信息;

(5)全天候,不受雲層及晝夜影響。

但由於系統本身因素以及地面植被、濕度及大氣條件變化的影響,精度及其適用性還不能滿足高精度地質災害監測。

為了克服該技術在地面形變監測方面的不足,並提高其精度,國內外技術人員先後引入了永久散射點(PS)的技術和GPS定位技術,使InSAR技術在城市及岩石出露較好地區地面形變監測精度大大提高,在一定的條件下精度可達到毫米級。永久散射(PS)技術通過選取一定時期內表現出穩定干涉行為的孤立點,克服了許多妨礙傳統雷達干涉技術的解析度、空間及時間上基線限制等問題。

隨著衛星雷達系統資源的改進和發展,以及相應數據處理軟體的提高,該技術在地質災害監測領域的應用將趨於成熟。

3.4地質災害監測技術的優化集成

3.4.1問題的提出

(1)監測方法的適應性。對於各種監測方法所使用的監測儀器設施,均有各自的應用方向和使用技術要求;針對不同地質災害災種、類型,其使用技術要求(包括測點布設模式、安裝使用技術要求等)不同。

(2)地質災害不同的發展階段。對於崩塌、滑坡等突發性地質災害,不同發展階段所適用的監測方法和儀器設施各異,監測數據採集周期頻度不同。

(3)監測參數與監測部位。實踐證明,一方面,不同的監測參數(地表位移、深部位移、應力、地下水動態、地聲等)在不同類型的災害體監測中具有不同程度的表現優勢;另一方面,同一災害體不同部位的監測參數隨時間變化趨勢特點並不相同,即存在反映災害體關鍵部位特徵的監測點,又存在僅反映局部單元(不具有明顯的代表性,甚至是孤立的)特徵的監測點。因此,監測要素(監測參數、監測部位)的優化選擇,是整個監測設計工作的基礎。

(4)自動化程度。決定於設備的集成度、控制模式、數據標准化程度和信息發布方式。

(5)經濟效益。決定於地質災害的規模、危害程度、監測技術組合、設備選型等因素。

3.4.2設計原則

地質災害監測技術優化集成方案遵循以下原則:

(1)監測技術優化原則:針對某一類型地質災害,確定優勢監測要素,進行監測內容、監測方法優化組合,使監測工作高效、實用。

(2)經濟最優原則:首先,不過於追求高、精、尖的監測技術,而應選擇發展最為成熟、應用程度較高的監測技術;其次,對於危害程度較大的大型地質災害體,可選擇專業化程度較高的監測技術方法,由專業人員進行操作、維護,對於危害程度低,規模小的災害體,可選擇操作簡單、結果直觀的宏觀監測技術,由群測群防級人員進行操作。

3.4.3最終目標

根據不同種類地質災害和不同類型地質災害的物質組成、動力成因類型、變形破壞特徵、外形特徵、發育階段等因素,研究適用於不同類型地質災害的監測要素(監測參數、監測點位的集合)、監測方法、監測點網的時空布置模式、監測技術要求,建立典型地質災害監測的優化集成方案。

㈦ 地質災害防治工程中監測新技術的開發應用與展望

季偉峰

(中國地質科學院探礦工藝研究所,四川成都,610081)

【摘要】地質災害防治工程中對地質災害體的監測十分必要。本文簡要介紹了我國當前地質災害監測的主要方法及新技術在工程實踐中的應用,指出了地質災害監測工程實踐中存在的主要問題,展望了我國在本領域技術發展的趨勢。

【關鍵詞】地質災害監測技術應用展望

自然地質環境和人為活動是引發地質災害的兩大主要原因。在最近的20多年時間里,隨著我國人口的增加,經濟建設的快速發展,特別是基礎設施建設規模的擴大,建設與用地的矛盾十分突出。植被的破壞嚴重,使山體滑坡、泥石流、地面沉降等地質災害在全國許多地區頻繁發生,嚴重阻礙了災害發生地的經濟建設和社會發展。

1我國主要的地質災害形式及危害

1.1地質災害及常見形式

地質災害是指由自然地質作用和人為活動作用形成的,對人類生存和工程建設可能構成危害的各種特有的自然環境災害的總稱。

常見的地質災害形式主要有6種,它們是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降,簡稱為崩、滑、流、塌、裂、沉。

1.2三峽庫區的主要地質災害

三峽水利工程建成後將產生巨大的經濟效益和社會效益。但它的建設對庫區的自然環境也帶來一定的直接或潛在影響。三峽工程的一期蓄水、二期蓄水和新城鎮的建設已經給庫區帶來了不少地質災害問題。在淹沒區的新城鎮建設中,由於在選址時考慮地質環境因素不夠,使有些新城鎮從建設一開始就與地質災害結下了「不解之緣」。主要表現形式為人為高切坡和深基坑誘發的滑坡和崩塌。湖北的巴東、秭歸,重慶的巫山、奉節、雲陽、萬縣等地在新城鎮的建設中都引發了大量的地質災害,如何趨利避害是擺在我們面前的重大課題。

1.3地質災害的主要危害

地質災害的危害是顯而易見的。我國幅員遼闊,地質構造復雜,地貌千姿百態,山地和丘陵面積占國土總面積的2/3以上。全國34個省、直轄市、自治區以及特別行政區均存在著不同形式和不同程度的地質災害,每年都要造成慘重的人員傷亡和財產損失。其中滑坡、泥石流和山洪等突發性地質災害被定為國際減災10年的主要災種,由於這些災害具有潛在性和突發性,一旦發生,來勢兇猛,常造成斷道、斷航、構築物損毀、人員傷亡和財產損失。在我國,每年喪生地質災害的總人數達800~1000人,經濟損失超過100億元人民幣。

1.4地質災害監測的特點

(1)滑坡等變形體分布通常較為分散,成因機制復雜。開展監測工作前,需有一定前期地質環境勘察、研究工作基礎;

(2)地質災害體大多位於交通、通訊十分不便地區,電源接入也很困難;

(3)目前大多數監測以手動為主,數據匯交速度相對較慢,人工勞務成本較高;

(4)與大壩、橋梁、隧道等固定建築物、構築物的安全監測相比,地質災害監測具有開放的監測邊界,條件復雜,自動化監測和遙測等監測手段、監測儀器的選擇、固定安裝、運行等須注意儀器設備的環境適應性和抗干擾性能,保證正常使用和安全運行。

2地質災害防治工程中監測的必要性

地質災害防治工程的監測根據工程所處的不同階段,可分為施工安全監測、防治效果監測和長期穩定性監測,目前一般簡單地統稱為監測。在以往的工作實踐中經常發現,除經濟原因外,在地質災害的治理過程中存在一定的盲目性。有些地質災害進行了治理,理由是認為它不穩定。有些沒有進行治理,理由是認為它是穩定的。除一些簡單粗糙的勘察資料外,幾乎沒有充分的證據證明一個變形體穩定與否,是否需要進行工程治理。如果對滑坡等變形體進行必要的監測,將會減少這種盲目性,收到事半功倍的效果。

2.1對於已採取工程措施的地質災害體

對於已採取工程措施的地質災害防治工程,在治理過程中,根據監測結果進行效果評價,指導施工,及時對設計進行修改;防治工程竣工後,隨著周圍環境條件的變化,約束條件也會發生變化。如錨索的腐蝕和鬆弛、地下水位變化、臨空面加大、工程質量不高、巨大外力(如地震和大爆破)等,都有可能使一些已經治理過、暫時處於相對穩定的滑坡變形體重新失穩,如不進行持久的監測,它們具有更大的欺騙性和危險性,並非就可以高枕無憂,仍需通過必要的監測來評判它的治理效果和長期穩定性。

2.2對於未採取工程措施的地質災害體

對於一些未經治理、而又具有潛在危害的地質災害體,監測也是十分必要的。一些暫時沒有資金進行工程整治但又對人民生命財產構成較大潛在威脅的大型滑坡變形體,以投資較小的監測工作來彌補是有效的方法和途徑。通過有效的監測既可對其穩定性進行評價,監測結果又可為是否治理和如何治理提供設計依據。用監測的手段對滑坡等變形體進行有效的監控,是一項投資少、見效快的方法,目前已逐步被一些政府官員和業主所接受並推崇。他們也意識到用工程手段進行整治後應該用監測數據來驗證,否則是盲目的。但目前仍有相當多的管理和設計部門只注重被動的治理和亡羊補牢,而不注重防患於未然。

3當前地質災害監測的主要方法

以往作為監測工作的對象,主要是對一些重要的構築物和大型建設工程的變形、位移、沉降等進行監測,如水利水電大壩、大型橋梁、重要廠房、大型地下隱蔽工程、礦山邊坡和尾礦壩等。對復雜的地質災害體進行監測,則是近些年才逐漸開始應用的,當前採用的主要監測方法有以下幾種。

3.1地面絕對位移監測

絕對位移監測是最基本的常規監測方法,測量崩滑體測點的三維坐標,從而得出測點的三維變形位移量、位移方位與變形位移速率。主要使用經緯儀、水準儀、紅外測距儀、激光準直儀、全站儀和GPS等,應用大地測量法來測得變形體上某點的三維坐標。

3.2地面相對位移監測

地面相對位移監測是量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升、錯動等)的一種常用的變形監測方法。主要用於對裂縫、崩滑帶、采空區頂底板等部位的監測、沉降觀測等,是位移監測的重要內容之一。目前常用的監測儀器有振弦位移計、電阻式位移計、裂縫計、變位計、收斂計等。

3.3鑽孔深部位移監測

對於滑坡等變形地質體來講,不僅要監測其地表位移,也要監測其深部位移,這樣才能對整體的位移進行判斷監測。方法是先在滑坡等變形體上鑽孔並穿過滑帶以下至穩定段,定向下入專用測斜管,管孔間環狀間隙用水泥砂漿(適於岩體鑽孔)或砂、土石(適於鬆散堆積體鑽孔)回填固結測斜管;下入鑽孔傾斜儀,以孔底為零位移點,向上按一定間隔(一般為0.5m或1m)測量鑽孔內各深度點相對於孔底的位移量。常用的監測儀器有鑽孔傾斜儀、鑽孔多點位移計等。

3.4應力監測

對於滑坡等變形體不僅要監測其位移的變化,還需要監測其內部應力的變化。因為在地質體變形(或稱運動)的過程中必定伴隨著變形體內部應力變化和調整,所以監測應力的變化是十分必要的。常用的儀器有錨桿應力計、錨索應力計、振弦式土壓力計等。

3.5水環境監測

對於崩滑體來講,除了自然地質條件和人為擾動外,水是對滑坡的穩定狀態起直接作用的最主要因素,所以對水環境(含過程降雨及降雨強度、地表水的流量、地下水位、滲流量、滲流壓、孔隙水壓力、地下水溫度等)進行監測十分重要。常用的監測儀器有量水堰、遙測雨量計、測鍾、電測水位計、遙測水位計、滲壓計、滲流計、電測溫度計等。

3.6地震監測

地震監測適用於所有的崩滑監測。地震力是作用於崩滑體的特殊荷載之一,因此對崩滑體的穩定性起著重要作用。當地質災害位於地震高發區時,應經常及時收集附近地震台站資料;必要且條件許可時,可採用地震儀等監測區內及外圍發生的地震強度、發震時間等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、評價地震作用對區內的崩滑體穩定性的影響。

3.7 人類相關活動監測

人類活動如掘洞采礦、削坡取土、爆破採石、載入及水利設施的運營等,往往造成人工型地質災害或誘發產生地質災害,在出現上述情況時,應予以監測並停止某項活動。對人類活動監測,應監測對崩滑體有影響的項目,監測其范圍、強度、速度等。

3.8宏觀地質調查監測

採用常規地質調查法,定期對崩滑體出現的宏觀變形痕跡(如裂縫發生及發展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨脹、隆起、建築物變形等)和與變形有關的異常現象(如地聲、地下水異常等)進行調查記錄。該法具有直觀性強、適應性強、可信程度高的特點,為崩滑監測的主要手段,也是群測群防的主要內容。適用於所有崩滑體,具有準確的預報功能。

4監測新技術的研究與工程實踐

4.1國外監測新技術的研究與應用

發達國家在岩土工程及地質災害監測領域不但有傳統的監測方法和儀器,近年來已將高新技術應用於地質災害預測、預警工程。美國的PDI公司、Geokon公司、義大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德國Zeiss公司、日本尼康公司等在監測方法的創新和新技術的應用方面都處於領先地位。紅外技術、激光技術、微波技術、光纖技術、格區式光柵技術、機電一體化、自動化技術、衛星通訊技術、計算機及人工智慧等高新技術在監測技術方法和儀器的開發研究中得到了廣泛的應用。可以這樣講,作為岩土工程監測一個分支的地質災害監測及監測儀器,已經不是傳統意義上的大地測量儀器,而是實現了傳統方法和儀器與現代高新技術的完美結合,把監測儀器的技術水平推到了一個嶄新的階段,並正在向更高層次發展。國外具有代表性的產品有 Leica公司的TCR1800全站儀、TCR2003測量機器人、Geomos系統、DNA電子水準儀、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列電子水準儀、North America公司的鑽孔多點位移計、Sicon公司的岩土工程監測系列儀器等。

4.2國內監測新技術的研究與應用

國內水電系統和國土資源部都開展了這方面的研究,如水利科學院、中科院有關院所、國土資源部技術方法研究所等。我所伴隨著三峽工程的建設,在國土資源部的大力資助下,也開發了多種岩土工程及地質災害防治監測儀器,如鑽孔傾斜儀系列、應力測量系列、地面位移測量系列等監測儀器、多參數遙測系統等,還承擔了科技部「崩滑地質災害自動化監測系統」項目的研究,為測量儀器國產化做了大量的工作,產品在三峽庫區和國家的重大工程中得到了較好的應用。我所近幾年研究的成果並形成的產品主要有以下8項:

(1)DMY型激光隧道斷面張斂測量系統;

(2)BYT型光纖崩滑體推力監測系統;

(3)DZQX新型多功能鑽孔傾斜儀;

(4)崩塌無線自動化監測預報系統;

(5)PSD型微位移變形測量系統;

(6)MS型錨索(錨桿)測力系統;

(7)DHS型地層含水率儀;

(8)岩心定向與取心技術研究。

4.3工程監測實踐

在研究開發的同時,我所用自己研究的成果積極參與國家重大基本建設工程的監測工作和三峽庫區地質災害防治的工程監測,取得了較好的經濟效益和社會效益。最近幾年承擔的重大監測工程有:

(1)寶成復線清江大斷面雙線長隧道變形量測;

(2)成昆鐵路電氣化改造西昌南馬鞍堡隧道變形量測;

(3)北京地鐵復八線變形量測;

(4)上海地鐵一號線人民廣場站變形量測;

(5)青島地鐵試驗段變形量測;

(6)成(都)—南(充)高速公路高陡邊坡變形及量測;

(7)內(江)—宜(賓)高速公路高邊坡變形量測;

(8)丹(東)—沈(陽)高速公路丹本(溪)段全線隧道驗收工程;

(9)318國道二郎山—康定段 K2794+860~980滑坡的地面位移、深部位移及應力監測;

(10)奉節縣、雲陽縣地質災害監測工程。

5監測技術發展展望

(1)地質災害的發生將更加頻繁,危害程度更大,監測工作將受到更多的重視,監測成果應用將產生更大的社會效益。

(2)在我們的上級主管部門——中國地質調查局的支持下,我們的監測儀器研究及運行系統軟體開發將會得到更多資助,並使我們的監測手段更加完備,登上一個新的台階,具有更強的市場競爭能力。

(3)自動化監測和遙測是地質災害監測的發展方向,但目前實施還有很多困難。

(4)地質災害具有一定區域性,是一項公益性的事業,更需要政府的引導和支持。

6結語

通過幾年的監測工程實踐,目睹了不少由於忽視地質災害的工程安全監測和失效工程而導致生命和財產的損失,也看到不少通過監測成功預報災害而避免災害發生的實例。在實行工程質量終生追究制的今天,對地質災害及相關岩土工程的安全進行長期監測顯得尤為重要和迫切。

監測工程是地質災害防治工程體系的重要組成部分,不能重治輕防,應做到治理、防範、監測並重,有時甚至重於工程治理手段。

在一定時期內對滑坡變形體實施監測工程,可以節省大量的投資。

地質災害防治工程應建立在科學監測的基礎上,以監測指導設計、施工、工程效果評價,以科學的態度面對它,應從過去的憑經驗和粗糙的勘察上升到定量階段,只有這樣,才能對滑坡變形體進行深入的認識和科學評價。

監測工作不是可有可無的,它是工程診斷的需要,是從事地質災害研究和預測必不可少的一項工作。

防範重於救災,監測勝於治理。

參考文獻

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[8]季偉峰主編.工程地質與地質工程.北京:地質出版社,1999.

㈧ 地質災害防治工作現狀及存在的主要問題

一、今年災情及我部防範工作情況

今年,我國氣候極端異常,部分地區前旱後雨,瞬時暴雨,持續強降雨,導致崩塌、滑坡、泥石流等地質災害多發頻發群發。1至6月,全國發生19522起,造成464人死亡和失蹤,直接經濟損失18.61億元,分別比去年同期增長932.3%、177.8%和190%。

國務院領導高度重視地質災害防範工作,今年上半年作出60多次重要批示,為我們工作指明了方向。我部堅決貫徹落實國務院領導批示精神,年初開始早研判、早部署、早檢查、早落實,採取多種手段嚴防嚴控。一是精心部署,先後8次召開全國和重要地區的汛期防範工作會議,多次發文和聯合相關部門發文,進行再動員、再部署、再落實。二是檢查督促,近百次派出由部領導和司局領導帶隊、相關部門參加的工作組檢查指導。三是強化應急,派出88名專家長期駐守18個重點省(區、市),指導排查、監測預警和群測群防等。多次啟動應急響應,在玉樹地震和關嶺滑坡等災害發生後,第一時間組織開展隱患排查,協助和指導防範次生災害。四是重點防範,把地震災區和三峽庫區作為重中之重,派出150名專家協助四川、青海、重慶、湖北四省(市)開展排查和巡查,並在全國范圍內部署開展人口密集地區、交通幹道和重要工程周邊災害點再排查。五是聯控聯防,加強與氣象、水利、鐵路、交通運輸、教育等部門的協作配合,發揮部門優勢,落實防災責任,提升防控能力。

通過以上工作,今年上半年地質災害防範取得了顯著成效。轉移受威脅群眾20多萬,成功避讓477起,避免人員傷亡14839人。僅6月一個月,全國共成功預報320起,避免人員傷亡11014人,避免直接經濟損失1.38億元,為歷年來單月最多。與2009年1至6月相比,今年同期地質災害發生數量增長了近10倍,而造成的人員死亡失蹤人數同比大幅減少。

重點地區防範工作取得了很大的成效,成功預報和避免多起重大地質災害。三峽庫區已連續7年未因地質災害導致人員傷亡。汶川地震災區2年多來,雖然地質災害多發頻發,但災民安置點未因地質災害導致人員傷亡,實現了主汛期地質災害無重大群死群傷的目標。玉樹地震災區隱患排查迅速完成,重要隱患均被嚴密監控或應急排危除險。

二、以往地質災害防治工作主要成效和存在問題

1998年政府機構改革,地質環境隊伍(工程地質隊、水文地質隊)作為地勘隊伍的組成部分連同地勘費一並下放地方。地質災害作為地質環境工作的一部分,是在機構改革之後的10年來逐步成為一項重要職能,越來越受到重視,三定規定我部的職能是組織、協調、指導、監督。近年來,地質災害防治工作經歷了調查、普查、工程治理從無到有的過程,初步形成了以地質災害調查為基礎,以三峽庫區、地震災區為重點的,少數隱患點實施專業隊伍監測,絕大多數採取群測群防監測,逐步開始重大隱患點工程治理的格局。

1、在山區縣地質災害調查基礎上形成了群測群防體系

從2003年至2008年,在地質災害易發區部署完成了1640個縣的地質災害調查與區劃工作,基於此項成果初步建立了以群測群防為主的地質災害監測網路體系。現在全國24萬處隱患點均已納入群測群防體系,有10萬群測群防員。實踐證明群測群防是我國地質災害防治工作的一大創舉,是在現行條件下最為有效的監測體系,創造了無數的奇跡,挽救了大量生命,取得了巨大成功。

1640個縣的調查評價程度很低,每個縣只安排20萬元經費,只能做一些地表肉眼觀察工作,基本查清了房前屋後小開小裂小縫,但對較遠距離的、具有隱蔽性的、比較復雜的地質災害隱患還沒有查清楚。群測群防體系不健全,主要依靠兼職,缺少必要的經濟待遇和設施配備。原因是地質災害多數分布在山區,大多數都是貧困縣,縣鄉政府在財政上都比較困難。

2、組建了部級和省級及三峽庫區地質災害監測機構

目前全國已形成了由1個國家級地質環境監測院、32個省級監測總站、233個市級監測分站和166個縣級監測站組成的全國地質環境監測體系。初步建立了三峽庫區滑坡崩塌專業監測網。在典型地區開展了突發性地質災害專業監測示範工作。

問題是全國地質災害行政管理人員太少,越到基層越少,絕大多數縣一個專職人員也沒有。香港的土木工程拓展署的土力工程處有700多人從事地質災害管理,我們全國都算上專職管理人員也不到他們的一半。市、縣級地質環境(地質災害)監測機構建立的還很不普遍,絕大多數市、縣沒有地質災害監測機構,現有的機構也還存在著人員少,技術人員更少的問題。經費普遍沒有保障,少數機構的經費納入財政預算,多數是自收自支,與其公益性服務機構性質很不相宜。

3、法規規章逐步完善,管理工作逐步加強

國務院於2003年頒布了《地質災害防治條例》。全國已有29個省(區、市)頒布了相關的地方性法規或規章。國務院先後發布《國家突發地質災害應急預案》和《全國地質災害防治「十一五」規劃》。各省(區、市)和大部分地質災害易發區的市、縣均發布實施了突發地質災害應急預案和地質災害防治規劃。2009年我部印發了《國土資源部突發地質災害應急響應工作方案》,建立了較為完善的地質災害應急響應機制。建立了部省兩級應急專家隊伍。2009年,在全國開展以縣(區、市)為對象的群測群防 「十有縣」 (有組織、有規劃、有經費、有預案、有制度、有宣傳、有預報、有監測、有手段、有警示)建設,已建成321個。在全國推進地質災害防治行政管理、事業支撐、應急處置、專家咨詢、中介服務「五條線」建設,努力提高地質災害防治能力和水平。2007年以來,在全國先後開展「農村地質災害防治知識萬村培訓行動」和「縣、鄉、村幹部國土資源法律知識宣傳教育培訓」,培訓基層幹部、監測人員和群眾、學生300多萬人。2010年,正在在全國開展針對基層國土所和群測群防員的地質災害防治評估、巡查、宣傳、預案和人員「五到位」宣傳培訓活動,培訓10萬人。

4、各相關部門的工作配合逐步加強

從2003年起,我部與氣象局合作開展地質災害氣象預警預報,截至2009年,國家、30個省(區、市)、223個市、1035個縣開展了這項工作。今年我部與氣象局又共同研究進一步提高預警預報的精度,聯合發文要求所有市、縣都要開展這項工作。我部與建設、交通、鐵道等部門聯控聯防,相關部門對建設工程區、交通幹道等的地質災害防治工作逐步加強。今年我部與交通部、鐵道部聯合發文,就汛期地質災害防治共同部署, 2次邀請10多個部委聯合召開視頻會議,共同開展汛期檢查,取得較好效果。

三、今後地質災害防治工作需要加強的工作和需要解決的問題

地質災害防治已經是中央領導高度重視、社會各界普遍關注、人民群眾充滿期盼的大事。我們一方面堅決貫徹落實國務院領導批示指示精神,加強應急響應和應急處置。一方面積極探索深化改革完善地質災害防災減災體系。

1、進一步開展地質災害調查、普查、排查等基礎工作

為建立完善的地質災害防災減災體系,必須加大基礎工作力度。全國應開展全面的地質災害調查,重點地區(300萬平方公里)詳查工作應加快進度,地震災區、三峽庫區等應做到普查,排查工作應納入基礎工作由專業隊伍承擔,並每隔一年排查一次,人員集中區附近2000米范圍要提高工作程度,部署一批必要的工程勘查。

2、建立市、縣地質災害(地質環境)監測機構

建立市、縣地質災害(地質環境)監測機構是必要的,地下水、地面沉降、地面塌陷、礦山地質環境、地質災害等都需要監測,各地的監測機構可以根據不同地區特點有所側重。監測機構承接地質災害調查、普查、排查等基礎工作成果,可以根據成果、根據群測群防員分布,劃定每個群測群防員的監測區域、監測隱患點、巡查路線等,使地調成果發揮作用。

3、以村支部書記、村長、村民小組長為主加強群測群防員隊伍

實踐證明村支部書記、村長和村民小組長擔當群測群防員是最合適人選,他們了解當地情況、熟悉村民、富有責任心。他們當群測群防員遇有災情險情最方便報告鄉鎮政府,立即就能使基層政府直接組織搶險救災。應該給這支群測群防員隊伍統一的經濟待遇,應由中央財政承擔他們的補助經費,這樣就能把群測群防的水平提高到現階段最高水平。

4、國家級和市、縣級地災防治指揮協調能力建設是當前應該加強的兩個重要環節

地質災害現在已經成為非常重要的自然災害,今年暴雨導致人員傷亡90%屬於地質災害。建議在國家層面成立國家地質災害防治指揮部,我部作為辦公室單位,組建地質災害防治應急中心。

地質災害防治關鍵在基層,而我們基層最為薄弱。要加強市、縣防災減災體系建設,形成中央出資由專業的地勘單位進行地質災害調查,成果由市、縣兩級地質災害(地質環境)監測機構承接,群測群防員使用,發現災情險情報告市縣、鄉政府應急處置的防災體系。

5、進一步加大重大地質災害治理資金投入

《地質災害防治條例》規定由中央和省級政府負責特大和重大地質災害治理,現在用於面上的治理資金中央每年出資僅9個億,與各地需求相比杯水車薪。如能增加到每年40個億治理進度會大大加快。三峽庫區、地震災區之所以防災工作做得好,與國家投入力度大是直接相關的。現在有些省級政府也出一些資金,但不普遍,也沒有形成制度。各省都應該每年有專項納入財政預算。市、縣兩級的地質災害(地質環境)監測機構的工作經費也應納入地方財政預算。

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