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地質災害實時監測預警示範站

發布時間: 2021-02-19 18:16:03

A. 國土資源部中國氣象局關於進一步推進地質災害氣象預警預報工作的通知

國土資發〔2011〕135 號

各省、自治區、直轄市及計劃單列市國土資源主管部門,氣象局,中國地質環境監測院、國家氣象中心、中國氣象局公共氣象服務中心:

為深入貫徹落實 《國務院關於加強地質災害防治工作的決定》 (國發 〔2011〕20 號)、《國務院辦公廳關於加強氣象災害監測預警及信息發布工作的意見》(國辦發 〔2011〕33 號)和 《國土資源部與中國氣象局關於深化地質災害氣象預警預報工作合作的框架協議》有關精神,進一步推進全國地質災害氣象預警預報工作,現就有關事項通知如下:

一、共同推進地質災害氣象預警預報體系建設

地方各級國土資源、氣象部門要根據地質災害實際情況,圍繞地質災害防治氣象服務需求,採用多種方式,爭取多方支持,依託現有資源,共同推動在地質災害易發區建立綜合的地質災害氣象觀測站網,加快對易發區及周邊地區氣象觀測站的升級改造,加強對已建氣象設施的維護和保障,使氣象觀測設施處於良好運行狀態,以滿足地質災害易發區市 (地、州)、縣 (區、市)的地質災害氣象預警預報工作順利開展的需要。

二、健全完善地質災害氣象預報預警信息共享平台和應急聯動工作機制

地方各級國土資源、氣象部門加快建設地質災害監測預警信息和氣象預報預警信息的共享平台,建立會商機制,共同發布地質災害氣象預報預警信息。要建立應對惡劣天氣特別是突發強降雨等極端氣象條件的應急聯動工作機制。國土資源部門應根據地質災害氣象預警信息,加強應急值守,一旦發生 4 級以上地質災害氣象預警的災害性天氣,要及時啟動相關應急預案,切實做好應對防範工作。氣象部門應加強 4 級以上地質災害氣象預警災害性天氣的監測、預報、預警和服務保障工作,根據國土資源部門提供的地質災害發生情況,組織開展加密觀測和針對性的預報服務會商,及時提供氣象服務信息,並提出相關防範意見和措施建議。要依託現有通信專線,進一步加強雙方信息數據共享,重點加強地質災害易發區監測、災害數據的充分共享。要進一步加強應急聯動能力建設,完善雙方信息互通制度,拓展災害應急聯動方式渠道,豐富應急聯動技術手段。雙方要明確各自的責任部門、聯絡人員及聯系方式,做到責任到人。

三、大力推進地質災害氣象業務標准體系建設

要加強科研和聯合攻關,大力推進地質災害防治氣象業務標准體系建設,不斷提高地質災害氣象監測預警預報精細化水平。地方各級國土資源、氣象部門要聯合制定地質災害易發區氣象觀測站建設安裝、運行維護、檢測校準、通訊協議、信息交換共享、預報服務產品製作、信息發布等方面的規范和標准,充分利用各自的資源和技術優勢,形成合力,共同加快相關標准和規范的編制工作,促進地質災害氣象業務的規范化發展。聯合加強對各級地質災害氣象預警預報業務人員的培訓,提高業務水平和能力。要針對地質災害突發性強等特點,聯合研發 6 小時間隔的地質災害氣象預警預報產品,逐步開展地質災害短時臨近預警預報業務。要積極推動基層地質災害氣象預警預報工作的深入開展,推進福建省泉州市、雲南省玉溪市和三峽庫區地質災害監測預警示範區建設,深入開展精細化地質災害氣象預警預報試驗研究,探索積累經驗並在全國推廣應用。

四、全面提高地質災害氣象預警信息發布能力

地方各級國土資源、氣象部門要積極爭取地方政府和有關部門的大力支持,不斷加強易災地區特別是偏遠山區、學校、農村等地區的地質災害氣象預警及氣象災害信息發布傳播設施建設,努力拓寬預報預警信息覆蓋范圍。要加強與廣電、電信、城建等部門的聯系與合作,通過建立協同高效的聯合響應機制,利用電視和電台、手機簡訊、城區顯著位置電子廣告牌等設施及時發布地質災害氣象預報預警信息,保證預報預警信息渠道暢通、播發及時。

五、積極探索建立多樣化的地質災害防治合作模式

地方各級國土資源、氣象部門要根據各地特點和需求,積極探索建立符合本地實際的地質災害氣象業務發展長效合作機制,建立多方參與、權責明晰的地質災害氣象監測系統建設、運營維護與服務提供模式。對於面向公眾的災害性天氣預報預警、實況監測信息等服務,屬氣象部門公益服務范疇的,由各級氣象部門無償提供。對於相關部門和單位提出的個性化地質災害氣象服務需求,由氣象部門按照有關規定通過協議方式予以提供。

國土資源部 中國氣象局

二〇一一年九月八日

B. 地質災害監測重點工程建設

7.4.1 長江三峽庫區地質災害監測預警工程建設

完成長江三峽庫區立體式監測預警預報示範網路系統建設。運用現代化的技術、設備,對庫區60處以上的地質災害點建立自動監測網路,實現監測數據的自動採集、實時傳輸和自動分析;建立全庫區的遙感(RS)監測系統和GPS控制網、基準網,為編制與實施防災減災預案提供決策支撐。通過該監測預報示範區的建設為全國地質災害監測預報網路的建立提供最直接的經驗。

7.4.2 長江三角洲、華北平原地面沉降監測工程建設

(1)長江三角洲地面沉降監測

長江三角洲包括上海市全部,江蘇省的蘇州、無錫、常州地區、南通和鹽城南部的三個縣(市),浙江省北部的杭州、嘉興和湖州地區,面積近5萬km2

長江三角洲地區在原有監測網路的基礎上,按統一的規劃、統一的標准建立和完善區域性地面沉降監測網。建立和完善基岩標、分層標組和其他有效的地面沉降監測設施;調整、優化和補充地下水動態分層監測孔;開展全球定位系統(GPS)、干涉合成孔徑雷達(InSAR)技術和激光雷達(LI-DAR)技術應用試驗研究,使地面沉降監測更加合理和有效。

(2)華北平原地面沉降監測

華北平原包括北京市、天津市、河北平原和山東魯西北平原,總面積5萬多km2

建立和完善地下水分層監測網路,建立統一的地面沉降監測網,逐步完善分層標和其他有效的地面沉降監測設施。開展全球定位系統(GPS)、干涉合成孔徑雷達(InSAR)技術和激光雷達(LI-DAR)技術應用試驗研究,使地面沉降監測更加合理和有效。

7.4.3 礦山地質災害綜合監測示範工程建設

建立遼寧撫順煤礦、黑龍江七台河煤礦、山西太原西山煤礦、貴州開陽磷礦四個具有代表性的國家級礦山地質災害綜合監測示範工程。通過國家級礦山地質災害綜合監測示範工程的建設,探索總結礦山地質災害監測的工作程序和相應的技術方法,為我國採取快捷、經濟的監測辦法,初步解決礦山地質災害對當地經濟建設造成的威脅提供技術准備,為實施礦山環境恢復工程提供基礎依據。

C. 地質災害調查監測

完成抄全國1∶1萬工程地質調查1127平方千米,1∶5萬工程地質調查6530平方千米,1∶5萬災害地質勘查2200平方千米。各地成功避讓各類地質災害920起,安全轉移37926人,避免財產損失5.5億元。地質災害造成的死亡和失蹤人數同比減少12%,直接經濟損失減少42.7%。

長江三角洲地區全面建成地面沉降監測與控制體系,初步建立地面沉降主動防治和科學管理的決策機制。重慶巫山、奉節建立了具國際先進水平的地質災害實時監測預警示範站,為三峽工程庫區等國家重大工程建設區地質災害的監測預警提供了技術支撐。建立以專業的地質災害監測和群測群防相結合的雅安地質災害監測預警示範區和以區域地質災害監測為基礎的江西省地質災害氣象預警系統。西南山區城市、東南台風暴雨型、西北黃土地質災害監測預警示範工作取得良好進展。「萬村培訓行動」成效明顯,雲南昭通成功預報鹽津滑坡,避免2011人傷亡;四川達州成功預報青寧鄉岩門村滑坡,避免2251人傷亡。

D. 實時監測技術在地質災害防治中的應用——以巫山縣地質災害實時監測預警示範站為例

高幼龍1張俊義1薛星橋1謝曉陽2

(1中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所,河北保定,071051;2西北化工研究院,陝西臨潼,710600)

【摘要】本文在地調項目工作實踐的基礎上,系統地總結了地質災害實時監測的含義、特點和系統構成。詳細介紹了巫山縣地質災害實時監測預警示範站的構建,針對實際運行狀況,評價了實時監測技術的可行性和可靠性。

【關鍵詞】地質災害實時監測遠程傳輸示範站

1 引言

隨著現代科學技術的發展和邊緣學科的相互滲透,自動控制、網路傳輸等越來越多的技術被不斷應用於地質災害的監測當中,極大地提高了監測的自動化水平,在一定程度上緩解了生產力匱乏和地質災害急劇增加之間的矛盾。國際上,美國、日本、義大利等發達國家在一定的區域范圍內建立了基於降水量、滲透壓、斜坡變形等參數的地質災害實時監測系統,藉助國際互聯網實現了監測數據的集中處理與實時發布。與之相比,我國地質災害監測的實時化、網路化水平依然較低,監測信息為公眾服務的功能未能得到明顯體現,預警的信息渠道不暢,對重大臨災的地質災害缺乏快速反應能力。因此,在我國進行地質災害實時監測預警研究,對重大災害體實施實時化監測預警,具有十分現實的意義。

筆者在參加地質調查計劃項目《地質災害預警關鍵技術方法研究與示範》的過程中,對實時監測技術進行了較為深入的研究,並在我國重慶市巫山縣新城區建立了地質災害實時監測預警示範站,經過1.5個水文年的示範運行,驗證了實時監測的可行性和可靠性。在對示範成果初步總結的基礎上形成此文,以期實時監測技術得以快速成熟及推廣應用,為我國地質災害防治事業作出貢獻。

2實時監測的含義和特點

實時監測(Real-Time Monitor,RTM)指通過各種監測、採集、傳輸、發布技術,讓目標層人員在第一時間內了解、掌握有關災害體的變形動態和發展趨勢,進而作出決策的多種技術的集合。其最主要的特點為實時性,即遠程的目標層人員可在第一時間獲取災害體的全部變形信息,而獲取的過程是自動的,無需技術人員值守干預。顯而易見,實時的特性可以最大限度地解放勞動力,降低監測人員風險和運營成本。

同傳統監測技術相比,實時監測的數據採集方式是連續的、跟蹤式的,數據的採集周期很短,通常在數小時之內,甚至更短。這對於跟蹤災害體變形過程,進行反演分析具有十分重要的意義。其龐大的數據量通常也會對配套的軟硬體系統提出更高的要求。

不難理解,實時監測也是自動化監測。所使用的監測儀器均需自動化作業方可實現無人值守。監測儀器自動化分為兩種,一種是監測儀器本身具備定時采樣和存儲功能,另一種是通過第三方的自動採集儀控制采樣。不管使用何種方式或基於何種原理,其數據採集是能夠自動或觸發實現的。

監測數據遠程傳輸是實時監測的另一主要特點。通常情況下,監測控制中心設立在遠離災體、經濟相對發達的城鎮區,需要藉助公眾通信網路或其他介質將各種類型的監測數據「搬運」過來,進行相應的轉換計算,生成目標層人員所需要的成果。這個「搬運」過程即監測數據的遠程傳輸。傳輸分為兩種方式,一種是有線傳輸方式,如架設通信線纜或光纜,在電話線兩端載入 Modem等;另一種是無線傳輸方式,如藉助 GSM/GPRS或 CDMA網路、UHF數傳電台或通信衛星等。

由於實時監測是數據自動採集、傳輸、發布等多個技術的集合,其中的任何一個環節失敗均可導致系統無法正常工作,因此,實時監測是存在風險性的。其風險構成除電力(如斷電停電)等保障體系統風險和監測儀器(如感測器、採集儀故障)、傳輸系統(如占線、網路資源不足、數據安全)、發布系統(如網路阻塞、病毒入侵、系統崩潰)等技術風險外,還包括人為抗力風險,如監測儀器設施的人為破壞、網路系統的惡意攻擊等。對於風險的營救除最大程度地降低保障體系風險和技術風險外,需要通過立法、宣傳等有效措施降低人為抗力風險,並設技術人員對監測系統進行即時維護,保障系統正常運行。

3實時監測系統構成

實時監測系統由監測儀器設施、數據採集系統、數據傳輸系統和網路發布系統四個子系統構成。各子系統均可獨立運行,以單鏈的方式協同工作。其工作原理如圖1所示。

圖1實時監測系統工作原理示意圖

3.1監測儀器設施

監測儀器及設施是獲取災害體變形參數最前端、最主要的組成部分,固定安裝於災害體表層或深部,並能夠表徵災害體對應部位的變形、變化。監測儀器的類型取決於所採用的監測方法。在地質災害監測中,常用的監測方法包括災害體地表及深部位移、應力、地下水動態、地溫、降水量等(表1)。監測儀器的精度、數量及布設位置是在地質災害勘查及綜合分析的基礎上,從控制災害體主體變形的需要設計確定的。監測儀器通常和相應的監測設施,如監測標(墩)、保護裝置等相互配合,完成災害體相關參數的獲取。

3.2數據採集系統

顧名思義,數據採集系統用於收集、儲存各類監測數據,是通過單片機或工業控制技術實現的。目前,多數監測儀器均有配套的數據採集及存儲裝置,可按設定的數據採集間隔定時自動化工作,並對原始數據進行轉換計算。數據採集裝置通常具有 RS-232或其他標准通信介面,可以方便地將數據下載至 PC中作進一步分析處理。對於不具備配套數據採集裝置或僅具備攜帶型讀數裝置的監測儀器,則可以通過第三方的數據採集儀實現自動採集工作,通用型的數據採集儀可方便地將頻率、電壓等模擬信號轉換為數字信號加以存儲和處理,並具備標准通信介面和PC交換數據。由於數據採集儀多置於監測儀器附近,二者間通常使用線纜相連接。

表1常用監測技術方法簡表

3.3數據傳輸系統

數據傳輸系統用於完成數據採集儀—控制中心—用戶間的數據傳遞。實際上,控制中心—用戶間通常是利用國際互聯網、通過發布系統實現的,所以狹義上的數據傳輸指數據採集儀—控制中心之間(即災害體現場至控制中心)的數據傳遞。

按照災害體和控制中心空間距離的長短,可將數據傳輸分為近距離數據傳輸(一般低於2km)和遠程數據傳輸兩種類型。前者由於傳輸距離較短,一般採用線纜連接,後者則採用遠程數據傳輸裝置。

按傳輸介質,遠程數據傳輸分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式。目前常用的有線傳輸方式有電話線連接(即在電話線兩端載入 Modem對數據進行調制、解調)、光纜連接等,無線傳輸方式有數傳電台(用於中遠距離)、GSM/GPRS或 CDMA移動通信網路、通信衛星等(圖2)。

圖2常用的數據傳輸方法

3.4信息發布系統

信息發布系統通過國際互聯網,以 Web主頁的方式向目標層人員(即用戶)提供各類監測信息。監測信息包括災害體地質條件、發育特徵、監測網布置方式、多元監測數據、監測數據隨時間推移曲線變化情況、監測信息公告及圖片、視頻等。

信息發布系統由底層資料庫和發布主頁兩部分構成。前者用於管理各類基礎信息及監測數據,為後者提供數據源,後者為用戶提供信息訪問平台。二者之間通常採用B/S等架構交換數據。

信息發布系統一旦建立完成後,一些信息內容,如災害體地質條件、發育特徵、監測網布置方式等說明性的文字便相對固定下來,在短時間內不會做大的改動,這些信息通常稱為靜態信息。而隨著時間推移,監測數據及其曲線等信息不斷產生,且呈現動態變化並需在主頁上自動更新、顯示,這些信息稱為動態信息。要實現監測數據的實時發布,需建立動態主頁來顯示動態數據。

由於監測數據是由底層資料庫管理的,故只要即時將監測數據自動寫入資料庫中,為動態主頁提供隨時更新的數據源,便可實現自動顯示,即實時發布。而這一點是易於做到的。

4巫山縣地質災害實時監測示範站簡介

重慶市巫山縣新城區是我國地質災害危害最為嚴重的地區之一,全縣約1/3的可用建設用地受到不同程度地質災害的威脅。通過論證對比,在城區27個較大滑坡(崩塌)中,選擇了近期變形相對較為明顯、危害較為嚴重的向家溝滑坡和玉皇閣崩滑體建立實時監測預警系統進行應用示範。選用GPS監測地表位移、固定式鑽孔傾斜儀和TDR技術監測深部位移、孔隙水壓力監測儀監測滑體孔隙水壓力及飽水時的水位、水溫,同時通過安裝儀器的附加功能或定期搜集的方法兼顧了地溫、降水量及庫水位等監測。截至目前,共建立GPS監測標22處(含基準標)、固定式鑽孔傾斜儀和TDR監測點(孔)各3處、孔隙水壓力監測3孔7測點。多種監測儀器在同一地理位置同組安裝,這樣不僅便於不同監測方法之間資料的相互印證對比,還可以僅使用一台採集儀及傳輸裝置採集、傳輸多種監測數據,降低監測系統建設成本;另外,同組安裝便於修建監測機房(現場站)保護監測儀器設施。以上監測方法除GPS因建設成本、人為抗力風險等原因採用定期觀測外,其餘監測方法均採用實時化監測。

4.1示範站數據採集系統

固定式鑽孔傾斜儀、TDR、孔隙水壓力監測儀三種監測儀器均具備配套的數據採集裝置,其中TDR監測技術使用工業控制機作為數據採集裝置,恰好可以作為另兩種監測儀器的上位機,通過多串口擴展,將固定式鑽孔傾斜儀和孔隙水壓力監測儀連接至工控機,定時下載、存儲數據,並在預定時間統一傳輸至控制中心,同時在工控機上存放數據備份,防止數據丟失。示範站數據採集系統結構圖如圖3所示。

圖3示範站數據採集系統結構圖

4.2GPRS遠程無線傳輸系統

示範站控制中心設在巫山縣國土資源局,距向家溝滑坡直線距離2.74km,距玉皇閣崩滑體約0.6km,其間採用GPRS網路進行數據的遠程無線傳輸。

GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線業務)是中國移動通信在GSM網路上發展起來的2.5G數據承載業務,具有傳輸速度快、永遠在線、按量計費等優點。GPRS使用TCP/IP協議,因此可方便地將數據寫入指定(具固定IP地址)的伺服器中。

GPRS數據傳輸硬體為商用型GPRS-MODEM,控制軟體自主編寫,用於控制數據傳輸時間、目標地址及傳輸過程的錯誤處理,由伺服器端和客戶端兩部分構成。伺服器端用於設置網路配置、資料庫連接方式及數據文件、日誌文件和配置文件的存放路徑。客戶端安裝於現場站數據採集儀(工控機)上,控制網路連接、上傳時間、數據編碼、數據備份及傳輸錯誤處理。客戶端軟體和所有的數據採集軟體設置為不間斷工作狀態,在按控制參數工作的同時,接受控制中心的配置指令即時對控制參數進行調整。

4.3示範站信息發布系統

示範站信息發布系統硬體由1台小型伺服器和2台 PC終端的100M區域網構成。通過2M帶寬的ADSL接入Internet。底層資料庫和WEB主頁同時安裝於伺服器上。伺服器操作系統為Mi-croSoft Windows Server 2000,資料庫系統採用 MicroSoft SQL Server 2000。WEB主頁用 ASP.NET和Visual C﹟編寫,和資料庫之間採用B/S架構。在病毒防護和網路安全方面,採用商業軟體瑞星RAV 2004和天網防火牆系統。

(1)資料庫系統

資料庫系統是信息發布系統的基礎,按管理內容分為基礎信息管理、數據管理、輔助信息管理三部分。基礎信息管理的內容包括監測站(包括中心站和現場站)、監測鑽孔、監測點、發布信息、發布圖片等;數據管理內容包括固定式鑽孔傾斜儀、GPS、TDR監測系統、BOTDR監測系統、孔隙水壓力監測儀、環境溫度、降水量、庫水位等;輔助信息管理內容包括分級用戶、下載信息、訪問統計次數等,資料庫系統構成如圖4所示。

(2)數據伺服處理程序

數據伺服處理程序用於轉換、計算現場站傳來的數據,並即時將處理後的結果寫入資料庫中。處理程序採用Visual BASIC語言編寫,通過計時器控制的定時功能觸發寫庫過程,並在完成寫庫過程後刪除原數據以防止重寫。不難看出,數據伺服程序是傳輸系統和發布系統之間的連接,它使兩個彼此獨立的系統有機地結合起來。

(3)示範站信息發布主頁

信息發布主頁為遠程用戶提供所需的全部信息,包括示範站的概況、實時的監測曲線、最新的監測數據等。從發布信息內容、訪問方式及管理維護的角度出發,主頁設計成導航區、發布區、管理區和下載區,為遠程用戶、管理員提供交互。

圖4示範站資料庫系統構成框圖

導航區為遠程用戶提供必要的導航信息,包括公告信息、圖片及相關的專業網站鏈接,展示示範站建設工作的進展、取得的階段性成果及有關的預警內容。

發布區用於提供示範站概況、實時監測曲線及數據查詢。

示範站概況包括示範區自然地理條件、地質條件、示範站工作的整體部署,監測儀器設施(GPS、固定式鑽孔傾斜儀、TDR、BOTDR、孔隙水壓力監測儀等)的性能指標,監測現場站(含中心站)、監測鑽孔、監測點的基礎信息等內容。

實時監測用於顯示各種監測曲線,是發布主頁最核心的內容。從訪問方便的角度出發,實時監測採取了「選擇災體—選擇監測剖面—選擇監測點—選擇監測時段—顯示監測曲線」逐級打開、層層剝落的展示方式,並全部做成圖形方式鏈接,以增強訪問的直觀性。監測曲線的坐標設計成自適應型,圖形的大小在系統的配置文件中設置,並標明數據的最新更新時間。曲線是以圖片的形式顯示的,用戶可以方便地將其下載到自己的PC中保存。

從安全考慮,數據查詢進行了加密,用戶需用授權的用戶名和密碼登錄後方可查看。查詢採取了「選擇監測方法—選擇監測點—選擇監測起始時間—顯示數據表」組合式篩選的方式。輸入界定參數並提交後系統從底層資料庫中找到所有符合條件的記錄,按日期排序後列表顯示。用戶可以全部或部分選取查詢結果,粘貼至個人PC作為WORD文檔保存。

管理區專為系統管理員設計,用於管理員遠程管理文本、圖片、數據等信息,進行信息的添加、修改、刪除、上傳下載等操作。分為信息管理、圖片管理、數據管理、下載管理4個相互獨立的模塊,具有模糊查找等高級功能。

下載區為授權用戶提供工作圖片、視頻、監測報告、軟體等較大文件的下載功能,補充主頁在文件交換方面的不足。

主頁面布局如圖5所示。欲了解發布系統的更多內容,請登錄Http://www.wss.org.cn。

5示範站實時監測系統運行評價

由於本文著重論述實時監測技術的可行性和可靠性,因此不對監測成果和滑坡穩定性動態做更多分析。從以上論述明顯可以看出,在地質災害監測中,構建實時監測系統從技術上是可行性的。本節主要針對巫山縣實時監測預警示範站運行過程中出現的各種問題,從故障統計、故障原因分析等方面,對示範站採集系統、傳輸系統、發布系統的可靠性進行簡單評價,並提出意向性的改善建議。

圖5示範站信息發布主頁面

根據巫山縣地質災害監測預警示範站建設工作日誌,監測系統故障主要發生在傳輸子系統,故障表現形式為數據不傳輸或不正確傳輸,主要原因為GPRS網路信號不穩定造成傳輸隨機中斷所致;其次,撥號連接失敗後的重復嘗試連接導致伺服器80埠長期無效重復佔用,當超過伺服器最大連接數後導致網路無法正確訪問;再次,監測地區不規律的停電常常使保障體系失效,從而丟失數據。此外,示範站伺服器系統遭受過病毒破壞和惡意攻擊,兩次造成網路系統崩潰。可見,實時監測系統在基礎通信條件和保障體系完備的條件下,是能夠穩定可靠運行的。在建設過程中通過安裝長時後備電源系統、功能完善的病毒防火牆和網路防火牆,可有效降低保障體系風險,進一步提高系統運行的穩定性。

6結語

巫山縣地質災害實時監測預警示範站自2003年陸續建設運行以來,在技術人員的維護下,系統運行正常,取得了數十萬個監測數據,發布公告信息及圖片近百條(幅),編寫監測分析簡報數期,實現了監測信息遠程實時訪問,取得了良好的示範效果。實踐證明,將實時監測技術應用於地質災害防治中是完全可行的,也是比較可靠的。可以預見,實時監測技術將是地質災害監測的必然發展趨勢。

參考文獻

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E. 近十年國外主要的地質災害監測系統有那些

四信地質災害抄監測預警系統,通過野外監測站對降雨量、表面位移、泥水位、地聲、次聲、孔隙水壓力、視頻、深部位移、土壓力等要素進行實時監測,使用GPRS/LoRa/3G/4G等通信方式將數據傳輸到管理及監測預警雲平台,為防災減災提供實時信息服務。。
四信地質災害監測預警系統,廣泛應用於滑坡監測預警、泥石流監測預警、地面沉降監測預警、崩塌監測預警等,有效保障地質災害多發地區人民群眾的生命與財產安全。

系統由現場採集層、無線傳輸通信層、預警發布中心3部份組成。
實時監測地質災害多發區的各維度數據,為科技決策提供依據

系統可快速採集、傳輸、計算、分析、存儲各監測點的監測數據,包括雨量、泥水位、地聲、次聲、孔隙水壓力、土體沉降、地表裂縫、深部位移、地下水、土壓力、表面位移、土壤含水量、圖像視頻、電源電壓和環境溫度等,並對數據進行糾錯處理,減少數據誤碼率、提高數據完整率。

F. 黑龍江省地質環境監測總站

自動監測儀數據接收終端

四、信息化建設情況

自2003年開始至今,一直採用電話或傳真方式接收氣象預報預警信息,經專家會商確定地質災害預警預報等級後,省廳以電話或傳真的方式向有關地市發布預報預警信息。自2003年至2008年,共發布地質災害氣象預報預警信息40條,成功預報6次,避免近200人傷亡。

黑龍江省未建立地質環境環境空間數據管理平台,按工作項目要求,省站先後完了全省1:50萬水、工、環地質圖空間資料庫、21幅1:20萬水文地質圖空間資料庫和18個縣(市)地質災害調查與區劃資料庫建庫工作。2007年7月,在中國地質環境監測院信息室協助下,建立了地下水動態自動監測系統,實現了遠程地下水水位和水溫的自動監測。

五、主要監測成果和服務

1991年、1996年和2001年分別提交了《1986~1990年黑龍江省地下水環境質量報告》、《1991~1995年黑龍江省地下水環境質量報告》、《1996~2001年黑龍江省地下水環境質量報告》。近幾年來為適應新時期環境地質工作要求,每年向地方政府提交該地區的地下水水情通報和預測預報,在全省81個市(縣)中,已向50個市(縣)提供了水情通報。

自2000年起至今完成了牡丹江市、雞西市、雞東縣、穆棱市、七台河市、雙鴨山市、鶴崗市、伊春市、黑河市、海林市、尚志市、綏芬河市、巴彥縣、木蘭縣、通河縣、依蘭縣、方正縣、五常市、東寧縣、寧安縣20個縣(市)的地質災害調查與區劃報告。

2002年提交了《黑龍江省地下水資源評價》報告;2005年提交了《黑龍江省礦山地質環境調查與評估》報告;2006年提交了《黑龍江省礦山地質環境調查與評估》報告;2007年提交了《松花江重點地段地下水污染調查評價》報告和《東北地方病(肇源縣、肇州縣)嚴重區供水安全示範工程》報告;2008年提交了《黑龍江主要城市環境地質調查評價》報告。

2004年和2006年完成「301國道阿城段礦山地質環境恢復治理」工程、「301國道尚志段礦山地質環境恢復治理」工程;2004~2008年完成「大慶及周邊地區地質環境監測」工程;2005~2007年完成「五大連池市焦得布礦泉水勘察」工程。

多項成果獲省、部級科技進步獎,其中「黑龍江省地下水資源評價」獲2005年度黑龍江省科技進步三等獎;2006年「黑龍江省典型礦山生態環境定量化評價研究」獲國土資源部「十五」科技進步二等獎;「黑龍江省礦山地質環境調查與評估」獲2006年度黑龍江省科技進步三等獎。

六、法制建設

1998年經黑龍江省人大審議批准,《黑龍江省礦產資源管理條例》正式頒布實施。在該條例中對礦山地質環境保護、土地復墾及尾礦處理做了明確規定,並對小型礦山企業實行閉坑抵押辦法,對勘查、開采礦產資源造成地質環境破壞或者誘發地質災害未按期恢復治理的行為作出了相應的處罰規定。

1999年,經黑龍江省人民政府批准,《黑龍江省地質環境管理辦法》於9月2日正式頒布實施;1999年7月6日,黑龍江省地礦廳以黑地發〔1999〕40號文件下發了《黑龍江省小型礦山閉坑抵押金管理辦法》。1999年雞西地礦局出台並實施了《雞西市礦泉水資源管理暫行辦法》;嘉蔭縣於1998年頒布實施了《嘉蔭縣恐龍化石省級自然保護區管理辦法》;阿城市地礦局、嫩江縣地礦局分別制訂了《阿城市礦山環境保護管理辦法》和《礦山企業排土、排水、排廢棄物、尾礦管理規定》;2001年9月1日,哈爾濱市人民政府下發《哈爾濱市地質環境管理辦法》;2005年4月20日,雙鴨山市人民政府下發《雙鴨山市地質環境保護管理辦法》;2006年10月20日,經黑龍江省人大審議通過《五大連池世界地質公園保護條例》,並於2007年1月1日實施;2007年8月1日,黑龍江省財政廳、省國土資源廳、省環境保護局聯合下發《黑龍江省礦山地質環境保證金制度》,該制度自發布之日執行。

G. 全國地質災害監測預警體系建設的主要任務

全國地質災害監測預警體系建設的總體規劃如圖7.1所示。

7.3.1 國家、省、市、縣級地質災害監測預警站網建設

縣級以上國土資源行政主管部門建立地質災害監測預警體系,會同建設、水利、交通等部門承擔地質災害監測任務,負責業務技術管理,並可受政府委託行使部分地質災害監測管理職能,發布地質災害監測預警信息。地質災害監測機構是公益性事業單位。

(1)國家級地質災害監測站

國家級地質災害監測站負責全國性地質災害專業監測網、信息網的建設與運行工作,並承擔國家級地質環境監測任務;承擔全國地質災害預警預報和相關的調查研究工作;擬編全國地質災害監測規劃、計劃、工作規范和技術標准;開展科技交流與合作,研究和推廣新技術、新方法;承擔全國地質災害監測數據、成果報告的匯總、分析、處理和綜合研究,為政府決策部門和社會公眾提供信息服務;負責對省(區、市)級地質災害監測業務的指導、協調和技術服務。

(3)地質災害監測預警研究試驗區

針對我國突發性地質災害具有區域性、同時性、突然性、暴發性和危害大等特點,結合國土整治規劃和資源能源開發,在代表性地區開展地質災害監測預警示範。在試驗區建立自動遙測雨量觀測站網,逐步建立試驗區滑坡、崩塌和泥石流區域爆發的降雨臨界值,為突發性災害的區域預警提供依據。同時,在試驗區開展降雨期斜坡岩土體滲流觀測,研究降雨誘發滑坡、崩塌和泥石流的機理。

2010年前,進一步完善和建設三峽庫區立體式監測預警示範區。完成三峽庫區滑坡、崩塌、泥石流災害的立體監測網建設,在庫區60處地質災害點實現監測數據的自動採集、實時傳輸和自動分析;完善庫區20個縣級監測點建設;完成1∶1萬航攝飛行;建立全庫區的遙感(RS)監測系統,完成全球定位系統(GPS)控制網、基準網建設。

2010年以前重點在重慶市區、北京市、甘肅蘭州市、陝西安康市、四川雅安、雲南新平、雲南東川、浙江金華市、江西宜春市等地區開展突發性地質災害監測預警試驗研究。

(4)地面沉降和地裂縫監測網

1)國家級地面沉降監測網選址原則:①跨省區的地面沉降災害區域;②有一定的監測工作和設施基礎;③地方政府有積極性,並提供配套資金;④具有較為完善的法規和管理體系。

2)工作部署:2010年之前,重點開展長江三角洲、華北平原、關中平原、淮北平原和松嫩平原地面沉降和地裂縫監測網的建設;2010年以後逐步開展汾河谷地、遼河盆地、珠江三角洲以及全國其他主要城市地面沉降和地裂縫的調查及監測網的建設。

長江三角洲地面沉降和地裂縫監測網包括上海市全部,江蘇的蘇錫常地區、南通地區和鹽城地區南部的三個縣(市),浙江的杭嘉湖平原,控制面積近5萬km2

華北平原地面沉降和地裂縫監測網包括北京、天津市的平原區,河北省的環渤海平原區和山東的魯西北平原,控制面積5萬多km2

關中平原和汾河谷地地面沉降和地裂縫監測網的覆蓋范圍自六盤山南麓的寶雞,沿渭河向東,經西安到風陵渡轉向北東,沿汾河經臨汾、太原到大同,寬近100km,長近1000km,包括渭河盆地、運城盆地、臨汾盆地、太原盆地、大同盆地等,涉及近50個(縣)市。

7.3.3 群測群防體系建設

突發性地質災害群測群防網主要針對地質災害較嚴重的山區農村,以縣為單位,在專業隊伍指導下,建立由當地政府領導下的縣、鄉、村三級群測群防體系。在各級地方政府的組織和領導下,充分發揮各級監測站的技術優勢,提高群眾的防災意識和參與程度,完善監測預報制度,到2010年,建成1400個縣(市)突發性地質災害易發區的群測群防網路體系。

(1)群眾監測網路建設

1)監測點選定原則:①危險性大、穩定性差、成災概率高,會造成嚴重災情的地質災害隱患體;②對集鎮、村莊、工礦及重要居民點人民生命安全構成威脅的地質災害隱患體;③一旦發生將會造成嚴重經濟損失的地質災害隱患體;④威脅公路、鐵路、航道等重要生命線工程的地質災害隱患體;⑤威脅重大基礎建設工程的地質災害隱患體。

2)監測點的建設:根據上述原則確定需要監測的地質災害隱患點後,由專業調查組及時向當地政府提出監測方案,同時協助搞好監測點的建設工作。①監測范圍的確定:除對地質災害隱患點和不穩定斜坡本身的變形跡象進行監測外,還應把該災害點威脅的對象和可能成災的范圍,納入監測范圍。②監測方法與要求:對當前不宜進行治理或暫時不能進行治理的隱患點,危害大的應建立簡易監測點,同時要對宏觀地面變形、滑坡體內的微地貌、地表植物和建築物標志等進行觀察。以定期巡測和汛期強化監測相結合的方式進行。定期巡測一般為半月或每月一次,汛期強化監測將根據降雨強度,每天或24小時值班監測。③監測點的設置:簡易監測點一般採用設樁、設砂漿貼片和固定標尺,對滑坡體地面裂縫相對位移進行監測,對危害大的隱患點,如有條件也可用視准線法測量監測點的位移。

3)監測網點的管理與運行:①監測責任落實到具體的單位與個人。被監測的地質災害隱患點所在的鄉(鎮)、村和有關單位為監測責任人,在其領導下,成立監測組,監測組由受危害、威脅的居民點或有關單位的群測人員組成。②建立崗位責任制,縣、鄉(鎮)、村應逐級簽訂責任書。調查過程中,採取多種方式進行宣傳與培訓,教會監測責任人、監測組成員和群眾,如何監測、如何判斷災害可能發生的各種跡象和災情速報及有關應急防災救災的方法。③信息反饋與處理。縣(市)國土資源主管行政部門負責監測資料與信息反饋的收集匯總,上報到市(地、州)國土資源行政部門(或地質環境監測站)進行綜合整理與分析,省國土資源廳地質環境處(或省地質環境總站)將上報的資料與信息錄入省地質災害空間資料庫,進行趨勢分析,同時對下一步監測工作提出指導性意見。④預測有重大險情發生時,當地政府和有關單位應立即採取應急防災減災措施,同時應立即報告省、市、縣政府和國土資源主管部門,派出專業人員赴現場協助監測和指導防災救災。⑤建立地質災害速報制度,按國土資發[1998]15號文附件執行。

4)資料的收集與監測數據的整理:①監測數據包括地質災害點基本資料、動態變化數據、災情等。②所有監測數據均應以數字化形式儲存在信息系統中,同時,必須以紙介質形式備份保存。③監測點必須進行簡易定量監測,並須整理成有關曲線、圖表等。應編制有關月報、季報和年報,同時,對今後災害發展趨勢進行預測。④監測數據應按有關程序逐級匯交。

(2)群專結合的預報預警系統建設

1)縣(市)國土資源行政主管部門歸口管理和指導群眾監測網路,負責監測資料與信息反饋的收集匯總。

2)縣(市)國土資源行政主管部門的地質環境職能部門應根據氣象、水文預報和監測資料進行綜合分析,預測地質災害危險點,並及時向有關鄉(鎮)、村和礦山及負有對重要設施管理的有關部門發出預警通知。

3)縣(市)國土資源行政主管部門負責組織各鄉(鎮)、礦山、重要設施主管部門編制汛期地質災害防災預案。編制全縣(市)汛期地質災害防災預案,並負責組織實施。

4)縣(市)國土資源行政主管部門負責組織地質災害防治科普宣傳活動和基層幹部培訓工作。

7.3.4 地質災害監測預警信息網建設

地質災害監測預警與防治數據是國家與地方進行地質災害防治,保障社會與經濟建設的重要信息,具有數量大、更新快、用途廣等特點。通過信息網的建設,實現數據的採集、存儲、分析和發布,切實做到為政府、研究人員和社會提供所需的地質災害信息,為國家經濟建設宏觀決策提供基礎的科學依據。

到2010年,在完善中國地質災害信息網與各省地質災害信息網及部分地(市)地質災害信息網的同時,建成集地質災害監測、地下水環境監測等為一體的全國地質災害監測信息系統,實現地質災害監測數據的自動採集、傳輸、存儲、數據管理、查詢、應用和信息實時發布系統。

到2020年,以科學技術為先導,不斷完善全國地質災害監測信息系統,結合氣象、水文、地震等相關因素,建成多專業領域、多信息處理技術的信息系統;全面提升我國地質災害監測信息水平,滿足社會和民眾對地質災害信息的需求,實現遠程會商、應急指揮等重要決策功能。

地質災害監測預警信息系統建設依託於各級地質災害監測機構,具有統一要求、統一流程、分級管理等特點,是一個與現代計算機技術緊密結合的系統工程。本書在第11章(全國地質災害防治信息系統建設規劃研究)全面討論了包括地質災害監測預警信息系統在內的整個地質災害防治信息系統的建設問題,本節不再贅述。

7.3.5 突發性重大地質災害應急反應機制建設與遠程會商應急指揮系統建設

(1)應急反應機制建設

從現在(2004年)起,國家、各省(區、市)要組建以省國土資源行政主管部門為指揮中心,以地質環境監測總站(院、中心)為主體,地(市、州)、縣(市、區)國土資源行政主管部門和地方專業隊伍協同作戰的地質災害監測預警應急反應系統。

1)應急反應系統要配置必備的應急設備,每年汛前對防災預案中地質災害隱患點的主要縣(市)進行險情巡查,重點檢查防災減災措施、群測群防網路、監測責任制是否落實到位,並對主要災害隱患點進行險情巡查,汛中加強監測,汛後進行復查。

2)發現險情和接到險情報告能在最短的時間內趕到現場,進行險情鑒定,同時能夠及時對災害進行動態監測、分析,預測災害發展趨勢,根據災害成因、類型、規模、影響范圍和發展趨勢,劃定災害危險區,設置危險區警示標志,確定預警信號和撤離路線,組織危險區內人員和重要財產撤離,情況危急時,強制組織避災疏散。

3)接到特大型和大型地質災害隱患臨災報告,指揮部辦公室會同相關部門,迅速組織應急調查組趕赴現場,調查、核實險情,提出應急搶險措施建議。

(2)突發性重大地質災害遠程會商與應急指揮系統建設

隨著國家經濟建設規模的日益擴大和人民生活水平的不斷提高,地質災害造成的損失日趨突出,地質災害的防治工作必須針對重大地質災害及時作出反應,提出科學的決策意見,及時指揮應急處理工作。

突發性重大地質災害遠程會商及應急指揮系統,是針對突發重大地質災害的預報和應急指揮,在建立地質災害綜合資料庫的基礎上,構建連接國務院國土資源主管部門、地質災害數據中心與重點地質災害發生區的遠程會商和應急指揮網路化多媒體環境及地質災害應急數據傳輸環境,形成一套信息化的地質災害遠程會商和應急指揮工作流程。

其主要工作內容如下:

1)對重大地質災害預報和應急指揮相關的信息進行提取、加工、整理、集成與分析,建立地質災害綜合資料庫。信息內容包括地理、地質背景數據;氣象分析數據;地質災害調查與監測數據;地質災害情況資料;救災條件信息等。

2)建立地質災害信息發布平台。開發和建設重大地質災害信息預報與應急指揮相關的動態信息發布系統、空間信息提取與發布系統、多媒體信息發布系統。

3)構建地質災害遠程會商和應急指揮的網路和多媒體運行環境。包括多點、多級視頻會議系統、大屏幕顯示系統及有關音像、電話系統;國家與重點地質災害區域之間的網路信息傳輸系統;構建地質災害重點區域應急調查數據快速傳輸環境。

4)研究與制定形成一套地質災害遠程會商和應急指揮系統工作規范。分析地質災害遠程會商和應急指揮工作的特點,提出地質災害遠程會商和應急指揮系統工作的模式,建立一套相關的工作規范。

H. 全國地質災害監測預警體系建設規劃的必要性、指導思想、基本原則和目標

7.2.1 必要性

《中國21世紀議程》提出了我國可持續發展的戰略目標。在我國經濟和社會快速發展的過程中,人類活動的強度和范圍達到前所未有的程度,其對包括地質環境在內的人類生態環境的干擾與破壞也日益增強,在許多地區引發的不同程度的自然地質災害造成了危害和損失成倍增加的現象,礦產資源和地下水資源等的開發利用以及各種工程活動誘發的地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流等人為地質災害也較為普遍,對城市、公共基礎設施和廣大人民群眾的生命財產安全構成嚴重威脅。特別是地面沉降多發生在我國經濟最發達、人口密度最大、公共基礎設施最密集的東部地區,成為這些地區乃至國家可持續發展的重要制約因素。因此,保護生態環境、進行生態環境建設和防災減災,已經成為國家長期的目標和任務。為此,加強地質災害監測,進行全國地質災害監測與預警體系建設的規劃,在監測基礎上,實現對地質災害的治理與對地質環境的保護,不僅是防災減災的需要,而且也是國家經濟社會可持續發展、保護生態環境和進行生態環境建設的最基本的保障,是一項重要的基礎性和公益性的國家地質工作。現就從我國社會經濟的發展的幾個重要方面,對地質環境與地質災害監測的必要性,進行簡要論述:

(1)保障國家重大工程建設安全與西部大開發戰略的需求

全國有20餘條鐵路干線和所有山區公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害或威脅。大型水庫岸邊,河流傍岸,尤其是峽谷段,常因發生滑坡、崩塌、泥石流而阻塞航道,並引起洪災。中東部沿海平原和盆地地面沉降、地裂縫和地面塌陷等地質災害嚴重威脅和破壞基礎工程設施。加強這些基礎工程設施和沿大江大河危險地段的地質環境監測,採取科學的分析方法進行預測預報,是一項長期的工作。

西部大開發戰略把加快水利、交通、能源和通訊等基礎設施建設放在首位,其中包括:長江三峽工程、南水北調工程、大江大河上中游干(支)流控制性水利樞紐工程、內河航運通道、青藏鐵路、西電東送工程、西氣東輸工程等。這些重大工程地域跨度大,多處在或穿越地質災害易發區,為保障上述工程安全施工和運營,必須加強地質環境監測工作。

(2)城市化發展對地質災害監測的需求

目前,我國有城市668座。預計2020年左右,我國城鎮化水平將提高到45%~50%,我國城市數將達到1000~1100座。城市是人類活動最集中,環境地質問題最突出的地區。為了保障城市化進程,指導城市規劃,預防由於不合理的工程活動引發的地面沉降、地裂縫、崩塌、滑坡等地質災害和其他環境地質問題,必須加強對城市地下水環境和地質災害的監測。

(3)礦產資源開發對地質災害監測的需求

我國礦產資源開發帶來了很多環境地質問題,產生大量的地質災害隱患。每年礦石開采量57億~60億t,礦山企業每年產生固體廢棄物133.8億t、產生尾礦26.5億t,處置率僅為6.95%。礦山固體廢棄物任意堆放形成了嚴重的滑坡、泥石流等地質災害隱患,地下采礦活動誘發的滑坡、地面塌陷等地質災害十分突出。礦山地質環境監測十分薄弱,礦山地質災害防治工作任重道遠。為了保障礦產資源的安全開發和礦山地質環境的有效治理,必須加強礦山地質環境監測。

7.2.2 指導思想

應堅持以人為本,全面、協調、可持續的科學發展觀和人口、資源、環境協調發展的一系列方針政策。緊密結合經濟社會發展規劃的總體目標和要求,充分認識地質災害監測預警體系建設的重要性和緊迫性。動員社會各方面的力量,從我國地質災害發生發育的實際出發,尊重自然規律和經濟規律,正確處理長遠與當前、整體與局部的關系,依靠科技進步,運用新思路、新理論、新技術、新方法,實現對地質災害的有效監控和預報預警,為我國地質災害防治、地質環境保護和資源環境的可持續利用提供有力支撐。

7.2.3 基本原則

(1)與國家國民經濟社會發展進程相適應的原則

建立和完善與全面建設小康社會相適應的、符合可持續發展要求的地質災害監測預警體系,為國家和地方宏觀調控和指導國土資源開發與整治提供依據。

(2)突出「以人為本」

堅持按客觀規律辦事,從實際出發,講求實效,山區、平原和不同災種的監測重點各有側重的原則。在以突發性地質災害為重點的地區,應以最大限度地減少人員傷亡、保障社會穩定和人民生命財產安全作為主要目的;緩變性地質災害應以專業監測為主要手段進行監測與規劃。

(3)群、專結合的原則

建立以縣、鄉、村為基礎,全民參與、群專結合的群策群防體系,是多年來地質災害防治工作中總結出來的寶貴經驗,也是避免人員傷亡,把災害損失降到最低限度的重要保證。

(4)統籌規劃、分步實施、分級管理

密切結合生產力布局和人口分布狀況,對全國地質災害監測預警體系建設工作進行統籌規劃,制定切實可行的分階段實施方案,明確各級政府和企(事)業單位在地質災害監測中的責任和義務,建立統一管理和分級(國家、省、市、縣)管理相結合,處理好全部與局部、長遠與當前的關系,優先實施重點地區和重要經濟區(帶)的監測預警體系建設。

(5)監測網建設與保護並重

擯棄重建設、輕保護的觀念,嚴禁邊建設、邊破壞,通過法律、經濟等手段,明確保護責任,落實保護費用,切實保護監測儀器、設備、設施的建設成果。

(6)站網建設與能力建設並舉

在不斷完善地質災害監測網基礎硬體設施建設的同時,加強機構建設、法規制度建設、技術規范建設、信息系統建設、人力資源建設和研究能力建設。

(7)專業服務功能與公眾服務功能並重

地質災害監測信息既要為國家決策和專業調查評價提供支持,也要為社會公眾提供地質災害現狀信息和防災減災信息。

(8)依靠科技創新、提高監測工作質量

加強科學研究,改進監測設施,依靠科技進步,全面提升監測能力和服務水平。

(9)建立多渠道籌資機制

各級地質災害監測機構的監測經費要納入同級政府財政預算。多渠道籌集監測資金,設立各級地質災害監測專項經費,確保監測工作的順利實施。

7.2.4 目標

地質災害監測預警體系建設的目的是最大限度地減少人民群眾的生命財產損失,以保障經濟、社會的可持續發展;為國家及地方宏觀調控和指導國土資源開發與整治提供依據;從地質環境可持續開發利用角度提出地區發展戰略建議;為改善人居環境,保障交通大動脈安全暢通,水電工程正常運行等提供保障;為地區社會經濟發展提供決策參考。在基本掌握全國地質災害分布狀況與危害程度的基礎上,建立並逐步完善全國地質災害的監測預警網路體系。

(1)總體目標

從現在起到2020年,在逐步查明我國地質災害分布狀況與危害程度的基礎上,建成覆蓋全國的較完善的突發性地質災害群測群防網路體系;建成以省(區、市)及部分縣(市)地質環境監測站為骨乾的突發性地質災害應急反應體系;建成我國較完善的地質災害專業監測骨幹網路,重點地區及重要經濟區(帶)達到監測數據的實時採集、分析、預警預報的水平。使地質災害防治工作以被動救災為主的局面得到根本性扭轉,人為有效控制地質災害,使損失逐年攀升的趨勢得到有效控制。

(2)階段目標

1)到2010年,地質災害監測預警體系建設的目標如下:①群測群防監測網路覆蓋到全國突發性地質災害易發區的1400個縣(市),形成縣、鄉、村三級監測體系。②初步建成由各級政府和有關部門參與的全國地質災害專業監測骨幹網路。③初步建成重要交通干線和水利工程區的專業監測預警系統。充分推廣高新技術在地質災害監測中的應用,利用計算機技術、3S技術等先進手段,提高監測預報的自動化水平。④在進一步完善群、專結合,群測群防監測網路的同時,完成分布在全國各省(區、市)重大突發性地質災害隱患點的監測預警預報示範系統。⑤建成較完善的地質災害監測信息網路系統,重點地區及重要經濟區(帶)的專業監測要初步達到監測數據的實時採集、自動分析、自動預警預報的水平。⑥初步建成重點地區及重要經濟區(帶)地面沉降等緩變性地質災害監測網路系統。力爭使我國地質災害監測預警預報的儀器、設備達到國際水平。

2)到2020年,在地質災害監測管理法規、規章的支持下,要使國土資源部門對地質災害監測監督管理的職能全面到位,並逐步納入科學化、規范化和法制化的軌道;使地質災害監測體系的科學理論與技術方法達到國際先進水平,建成覆蓋全國的較完善的地質災害重點防治區突發性地質災害群專結合的監測預警預報網路;建成全國地面沉降、地裂縫等緩變性地質災害的實時監控體系;建成完善的地質災害監測信息網路,實現地質災害監測數據的自動化採集、傳輸、存儲和信息的實時發布。建成比較完善的地質災害防災預警指揮系統。

I. 依託監測示範平台深化災變機理研究切實提高地質災害防災減災水平

中國地質環境監測院

我國西南、西北及東南沿海地區地質環境問題突出,重大地質災害事件頻發。地質災害已經成為上述區域經濟社會可持續發展和全面建設小康社會的制約因素。近10年來,國土資源大調查項目部署的地質災害監測預警示範工作,立足於區域地質災害調查、區域地質災害分布發育與成災規律研究,針對不同的地質環境背景條件,運用多種地質災害監測手段,開展以滑坡、泥石流地質災害變形特徵研究、地質災害主控因素研究、成災機理研究為主要內容的區域地質災害監測預警信息平台建設,探索建立群專結合的地質災害監測預警示範區。截至目前,已經建立強降雨型、台風型、黃土型等不同地質環境條件的監測預警示範區11個,研究成果在提高區域地質災害防災減災工作方面成效顯著。

一、確定了預警判據,提高了工作區地質災害預警預報的准確性

以監測預警示範區地質環境、人類工程活動、氣象以及1:10萬山區丘陵縣(市)地質災害調查、1:5萬地質災害詳細調查資料為基礎,建立地質災害基礎信息資料庫。系統分析當地地質環境條件和歷史災情,結合多年典型災害點雨量、形變、壓力等實時監測數據,提出了示範區地質災害突發的預警判據。深化區域地質災害監測預警方法研究,提高了預警預報精度,滿足了示範區地質災害防治工作的需求。

二、及時發布預警信息,為當地民眾生命安全和生產活動保駕護航

一是選取重大地質災害隱患點,部署專業監測網路,開展實時監測預警,並以此為依託,指導當地的群測群防體系建設;二是開展受地質災害隱患威脅的房前屋後的地質環境調查,開展搬遷避讓新址的地質環境安全評價,為當地國土資源主管部門的地質災害管理提供了有力的技術支撐;三是及時處置工作區內新發生的地質災害險情;四是針對工作區內不同對象,開展有關地質災害防災避險科普知識的科普培訓工作,提高了示範區內地質災害防治工作者和老百姓防災避險的意識和能力。如2008年11月,雲南省新平縣示範區的哀牢山東麓南恩河上游小團山發生滑坡,涉及土方量約6萬立方米,可能堵塞南恩河形成泥石流,威脅下游戛灑鎮500餘人的生命和財產安全。新平縣政府緊急成立以副縣長為首的應急領導小組,針對可能出現的險情是否連夜撤離500餘人進行緊急會商。示範區技術人員作為專業技術隊伍,根據現場應急結果,綜合分析滑坡變形特徵及周邊地質環境條件、實時降雨情況和未來兩天的天氣預報,認為該滑坡暫不會形成堰塞湖,在縣委確定立即搬遷受威脅人員的情況下,果斷提出暫不撤離受威脅人員的建議,應急領導小組認真會商後採納了建議,避免了大規模遷移安置老百姓的工作,穩定了人心。

三、示範區研究成果,提高了地質災害防治工作水平

地質災害監測預警示範工作開展以來,吸引了國內地質災害防治工作者到示範區參觀學習,開展技術業務交流和現場考察,對建立地質災害監測預警體系起到了極大的推動作用。如,2010年10月31日,全國地質災害防治「五條線」建設現場會在雅安召開,來自全國31個省國土資源廳、地質環境監測站(院)的代表參觀了雅安地質災害監測預警示範區的建設情況。2009年、2010年全國地質災害監測預警技術交流會分別在雲南新平示範區(圖1)和福建德化示範區召開。2011年5月,雲南省地質災害防治工作會議在雲南新平示範區召開,全省各個州市、縣國土資源局系統的地質災害防治相關工作人員參觀了地質災害監測預警試驗基地。此外,西藏自治區國土資源廳、湖南株洲國土資源局和氣象局、雲南省個舊市國土資源系統、亞太地區地質災害早期預警與會專家等相關部門和技術人員先後到雲南新平示範區進行業務交流和技術研討(圖2)。

圖1 全國地質災害監測預警技術交流會在雲南新平示範區召開

圖2 國內外專家學者在滑坡監測現場進行技術交流

J. 實施地質災害監測預警體系建設規劃的保障措施

(1)建立健全地質災害監測的法規、制度和規范體系

建立和完善地質災害監測管理辦法、監測設施保護規定、監測資料共享、監測資料匯交制度。大力宣傳《地質災害防治條例》、《全國生態環境建設規劃》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水土保持法》;積極推進《地質環境監測法》、《地質環境保護條例》和《礦山環境保護條例》等的立法進程。

修改完善地下水環境監測技術規范;做好礦山地質環境監測技術要求、地質災害監測技術要求、地質災害預報預警技術要求、地面沉降、地裂縫監測規范、地質環境監測數據採集、錄入等一系列規程規范和技術標準的編制或修訂工作。使地質災害監測工作走上法制化、規范化的道路。

(2)建立健全地質災害監測機構、理順體制關系

建立由中央到地方專門領導機構和專業組織實體,形成覆蓋全國的專業與群眾相結合的地質災害監測實體網路(圖)。國務院國土資源主管部門負責全國地質災害防治的組織、協調、指導和監督工作,其他部門按照各自職責負責相關部門的防治工作。縣級以上人民政府災害防治小組應會同水利、交通、城建和氣象等部門加強配合對地質災害險情的實時動態監測,形成既有各專業獨立性,又有統一領導的監測預警體系。

建立健全國家、省(市、區)、市(地、州)和縣(市)四級地質環境監測機構,明確各級監測機構作為國土資源管理部門的公益性事業單位。按照「站網管理,業務聯系,技術指導,資料匯交,成果集成」的原則,理順各級關系,加強內部機構建設,使其真正承擔起各類地質環境監測和地質災害群測群防的技術指導工作。

(3)健全監測經費保障體系

監測經費實行分級分責任承擔。國家、省、地和縣等不同級別的監測網點建設、維護、運行和基本建設經費,應納入各級政府的財政預算,建立地質環境專項經費;由采礦、開采地下水、工程建設等人為因素誘發的地質災害、環境地質問題等的專門監測網點建設、維護和監測的日常運行以及試驗研究經費,應由責任人承擔;各類建設項目,建設單位應承擔《建設用地地質災害危險性評估》中所要求的地質環境監測研究經費。

(4)把科技進步放在突出位置,大力推廣先進實用的監測設備

重視高素質人才的培養,引進先進的技術設備,加快地質環境監測的自動化進程,推廣規范化的技術規程,建設和完善地質環境信息網路,改進監測成果的發布形式,提高監測工作為社會公眾服務為政府決策服務的能力。

(5)加強國際交流與合作

加強國際交流與合作,學習和借鑒國外先進技術和經驗,提高我國地質環境監測水平和國際影響

總結地質災害預報預警成功的經驗,進一步嘗試和推進與其他公益網的合作,實現信息資源共享互為補充和促進,不斷拓展監測領域,提高為政府、為社會服務的水平。

(6)加強宣傳教育,提高全社會地質災害防治和地質環境保護意識

利用電視、廣播和報紙等多種宣傳媒體,結合「世界地球日」、「土地日」、「水日」等社會活動大力宣傳我國人口、環境與資源的基本國策,宣傳生態環境建設、地質災害防治、地質環境保護的重要性和迫切性,提高全社會對保護地質環境的重視程度,普及地質環境保護和地質災害防治知識,提高全民的防災減災意識。

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