地質災害監測情況
㈠ 怎樣監測地質災害
地質災害監測來方法地質災源害的監測方法可用簡易監測和儀器監測。
簡易監測方法:變形位移監測法、裂縫相對位移監測法、目視檢查監測法等。
(1)變形監測法:通過監測點的相對位移量測,了解掌握地質災害的演變過程。
(2)裂縫相對位移監測法:通過監測災體中拉裂兩側相對張開、閉合變化,了解地質災害體的動態變化和發展趨勢。
(3)目視檢查法:通過定期目視監測地質災害隱患點有無異常變化,了解地質災害演變特徵,及時發現斜坡地面開裂,剝脫落,地面鼓脹,泉水突然渾濁,流量增減變化,樹木歪斜,牆體開裂等微觀變化,及時捕捉地質災害前兆信息。
重要危險隱患點應採用儀器監測。
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 地質災害調查監測
開展了430個縣(市)地質災害調查工作,調查地質災害點15000多處;累計完成616個縣(市)地質災害版調查和綜合研究工作,權發現各類地質災害及隱患點近10萬處(圖35),受威脅人口達600多萬人。
西北黃土地區、西南山區及湘鄂桂山區的地質災害詳細調查,初步查明一批地質災害及其隱患點,提出了單個地質災害地區風險評價方法,探索了區域性風險評價模式。
地質災害監測預警成效顯著,成功避讓地質災害478起,安全轉移20566人,避免財產損失2.39億元。
實現華北平原和長江三角洲地區地面沉降有效監測。
完成三峽庫區三期地質災害防治應急項目的水下工程,滿足了三峽工程156米的蓄水要求。
圖35 2006年全國616個縣(市)地質災害調查發現的地質災害及隱患點類型統計圖
㈣ 地質災害監測有哪些注意事項
《地質災害防治條例》主要確立了如下三項原則:
一是預防為主、避版讓與治理相結合,全權面規劃、突出重點的原則;
二是自然因素造成的地質災害,由各級人民政府負責治理;人為因素引發的地質災害,誰引發、誰治理的原則;
三是地質災害防治的「統一管理,分工協作」的原則;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、指導和監管工作。國務院其他有關部門按照各自職責負責有關的地質災害防治工作。
隨著地質災害信息化建設,地質災害監測及預警體系(威海晶合)也逐漸建立起來。國務院在關於加強地質災害防治工作的決定中,提出「到2020年要全面建成地質災害調查評價體系、監測預警體系、防治體系和應急體系」的地質災害防治目標。
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 有哪些做地質災害監測的
地質災害監測一般是把人工監測和信息化監測結合起來。礦山之星做邊坡穩定性監測的。
㈦ 地質災害監測的地質災害監測概述
學科:自然災害與防治
詞目:地質災害監測
英文:geological disaster monitoring
釋文:運用各種技術和方法,測量、監視地質災害活動以及各種誘發因素動態變化的工作。它是預測預報地質災害的重要依據,因此是減災防災的重要內容。其中心環節是通過直接觀察和儀器測量記錄地質災害發牛前各種前兆現象的變化過程和地質災害發生後的活動過程。此外,地質災害監測還包括:對影響地質災害形成與發展的各種動力因素的觀測。如降水、,氣溫等氣象觀測;水位、流量等陸地水文觀測;潮位、海浪等海洋水文觀測;地應力、地溫、地形變、斷層位移和地下水位、地下水水化學成分等地質、水文地質觀測等。地質災害監測方法主要有衛星與遙感監測;地面、地下、水面、水下直接觀測與儀器台網監測。不同地質災害的監測方法和監測的有效程度不同,總的看來,地質災害監測水平差距還比較大,遠不能滿足防災減災要求。今後地質災害監測的發展趨向是:全面提高監測能力,豐富監測內容,提高信息處理和綜合分析能力;在加強專業監測的同時,在災害多發區建立群測群防體系,大力推進社會化監測工作;把地質災害監測同其他一些自然災害以及環境監測有機地結合起來,形成廣泛的綜合監測網路。
㈧ 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。
㈨ 為什麼要進行地質災害監測
地質災害是當前世界最嚴重的自然災害之一。每年因為地質災害造成的人員傷亡和財產損失都是所有災害中最嚴重的。進行地質災害監測,預先進行人群疏散,是減少人員傷亡和財產損失的唯一有效方法。
㈩ 地質災害監測記錄怎麼寫
有規定的表格和檢驗項目,一般就是掌子面圍岩描述 節理 裂隙走向 滲水情況幾種吧