地质灾害监测技术现状与发展趋势
㈠ 广西地质灾害调查及监测的现状与展望
梁春梅何启仕
(广西地质环境监测总站,广西桂林,541004)
【摘要】本文简述了广西地质灾害的发育及分布特征,较详实地论述了广西地质灾害调查与监测的现状,介绍了调查与监测的工作方式方法及取得的效果,指出了广西地质灾害调查与监测工作中存在的问题,并针对问题提出了较为具体的对策意见:加强地质灾害调查与监测工作,掌握地质灾害的分布及规律,及时地发现地质灾害的变化变形迹象,掌握地质灾害的发生发展趋势,以便在灾害发生前采取预防措施,减少损失,避免人员伤亡。
【关键词】地质灾害调查监测对策
1前言
近年来,随着国民经济的不断发展,城市建设及公路、铁路、水电等基础建设和矿山开采等人为工程活动的增加,诱发和加剧了地质灾害的发生,严重地威胁着人民群众生命财产安全。地质灾害作为一种阻碍正常经济建设、危害社会和人民生命财产安全的主要自然灾害,其危害性已日益受到社会广泛的关注和重视。因此,及时地开展地质灾害调查与监测工作,掌握地质灾害的分布及其特征特点,同时对那些威胁人民生命财产安全的地质灾害隐患点实施监测,及时获取地质灾害预警提示信息,以便在地质灾害发生之前,采取防治或避让措施,减少财产损失,避免人员伤亡。目前广西的调查与监测工作还存在着一些急需解决的问题,根据广西地质灾害调查与监测的现状及存在的问题,总结成文,提出对策意见,供同仁参考。
2广西地质灾害概况
广西地处亚热带季风气候区,雨量充沛。夏季湿热多雨,受台风影响,多暴雨。全区年平均降雨量一般为1250~2000mm,多雨区多年平均降雨量则在2000mm以上。受地形的影响,区内分布有十万大山、大瑶山、越城岭至大苗山3个多雨区和桂南的玉林—钦州—东兴、桂北的兴安—永福—大苗山、桂东的昭平—蒙山—大瑶山及桂西的凌云—巴马—大明山等4个暴雨中心,暴雨中心日最大降雨量达110~600mm。多雨区及暴雨中心区都是突发性地质灾害多发地区。
广西地貌单元属云贵高原—东南沿海丘陵过渡地带,是为以山地为主的省区,山地约占总面积71%,素有“八山一水一分田”之称。大部分山体切割强烈,高差悬殊,山坡坡度大部分大于30°;在岩溶石山区岩石裸露,陡壁悬崖,岩溶平原中有孤峰、峰林、残丘分布。
广西地质灾害的主要灾种有:滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流,另外还有河岸侵蚀、矿坑突水和冒顶、海水入侵等地质灾害。据不完全统计,广西已调查发现地质灾害点6000多处,其中滑坡崩塌约4000处,地面塌陷近2000处,泥石流50多处。
(1)滑坡:主要分布在桂西、桂北、桂东南的层状碎屑岩出露地区。在调查的滑坡中,以小型滑坡为主,约占80%,滑坡规模虽小,却往往会造成较大的经济损失。如1993年发生的平乐县云盘岭滑坡,滑坡体积仅5.7万m3,却摧毁房屋6间,掩埋街道及公路,导致该县惟一进出要道交通中断2个月,直接经济损失1200万元,间接经济损失6500万元,治理费用550万元。
(2)崩塌:在全区均有分布,山区公路边坡上多见。规模较大的主要分布于桂西、桂东、桂东北、桂东南。石山区崩塌(落石)主要分布在连片石山区,如马山、都安、大化、东兰、巴马、凤山、忻城等地,广西已调查的崩塌绝大多数为小型。据统计,体积小于2万m3的崩塌占93%,2万~20万m3的崩塌占6%,大于20万m3的崩塌占1%。发生于碳酸盐岩山区的岩质崩塌规模更小,多在1000m3以下,但却造成伤亡人数较多。例如1990年6月9日发生的融安县浮石乡蒋村崩塌,死亡15人,重伤6人,毁房15间,直接经济损失500万元。
(3)地面塌陷(岩溶地面塌陷、矿山采空区塌陷):主要分布在岩溶地区和矿山采空区。岩溶塌陷多发生在岩溶强发育的岩溶平原、岩溶谷地、地下水浅埋(水位埋深<10m)地区。桂林、贺州、钟山、玉林、柳州、忻城等地岩溶地面塌陷十分普遍。岩溶塌陷的塌坑绝大多数为直径小于5m的小型塌坑,深度在10m以内。塌坑多成群出现,分布范围多在1km2以内,最大塌陷群在忻城县大塘乡金山村,塌陷群分布面积5.5km2。岩溶塌陷强发育区的塌坑密度达500~1000个/km2,如玉林铁路机务段,塌陷塌坑密度达740个/km2。岩溶塌陷的75%为自然形成,25%是人为诱发的;但在人类活动强烈的地区,人为诱发的塌陷占50%以上。广西的岩溶塌陷多发生在干旱季节地下水位大幅度下降期,或旱季末、雨季来临时突降大暴雨而导致水位大幅度上升时,以及强烈抽取地下水的岩溶地区。矿山采空区塌陷主要分布于南丹县、大新县、钟山县、合山市等地下开采矿产资源地区。
(4)泥石流:全区调查过的有50多处,以沟道泥石流为主,主要分布在桂西、桂东北,小型占60%,中型占20%,大型占20%。泥石流多发生在山势陡峻(坡度450以上)的海相碎屑岩和岩浆岩分布地区。泥石流在全区分布甚少,但其造成的损失较大,如1985年汛期桂北的资源县、桂林的海洋山等地的泥石流,受灾面积1000km2,毁房3493间,死亡54人,直接经济损失1.6亿元。
(5)海水入侵:主要分布在北海市海城区海角大道一带和侨港镇及涠洲岛南湾镇海边,至今北海市海水入侵范围约4km2,入侵纵深距离最大达1200m(距海岸);涠洲岛海水入侵范围较小,仅在南湾镇海边有几口水井水质变咸,不能饮用。
3地质灾害调查现状
3.1县(市)地质灾害调查与区划
以县(市)为单元进行的地质灾害调查与区划工作,是为了查明各县(市)的地质灾害隐患家底,划出地质灾害易发区,为各县(市)编制地质灾害防治规划、落实地质灾害防治方案提供基础资料。同时在该项目的工作中,普及地质灾害知识,提高广大民众的防灾减灾意识,建立地质灾害信息系统和群专结合的监测网络,进行地质灾害监测预报,尽量减少地质灾害所造成的损失。到目前为止,广西已完成28个县(市)的调查工作,已完成调查面积8.07万km2,占广西总面积的34%;调查自然村51220个,占调查区内自然村的80%;调查地质灾害点5600处,摸清了这些县(市)的地质灾害发育状况及地质灾害隐患,今年正在调查的有10个县市。该项工作中,调查对象为地质灾害点,按照有关技术要求,以人为本为原则,采取地毯式的调查方法,逐村进行调查。重点调查区调查90%的村屯(居民点),一般调查区调查60%~70%的村屯(居民点)。
3.2突发性地质灾害调查
广西是地质灾害多发地区之一,每年约发生突发性地质灾害200~500起,高发年达上千起。调查工作从20世纪90年代开始,主要由广西地质环境监测总站承担。1991~2000年期间,由于种种原因,有关部门对该项工作的重视程度相对较差,一般群众对地质灾害知之甚少,发生了地质灾害并不知道向哪里报告,因此,其间调查的数量没有现在多。近年来,广西加强突发性地质灾害调查工作,总站下属各分站成立有突发性地质灾害调查应急分队,可随时出发,各分站分别负责相应的管辖区域(广西共23.6万km2,每个分站负责2万~4万km2,约为1~3个地市的范围),在各分站管辖区域内有影响较大的地质灾害发生时,及时赶到现场进行调查,为地方政府排忧解难。近年来,我站每年到实地调查突发性地质灾害100多起(表1)。
表11991以来广西突发性地质灾害调查统计表
3.3其他地质灾害调查
20世纪末开展了全区范围的1:50万环境地质调查,地质灾害作为主要调查内容之一。在该项目工作中对全区的滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等灾种进行一定精度的调查,全区共调查了地质灾害点3000多处。在后来开展的县(市)地质灾害调查与区划工作中,对这些点中的大部分又进行了重新调查。
4地质灾害监测现状
地质灾害监测工作是近年来才进行的一项地质环境监测工作,广西主要从以下几方面开展地质灾害监测工作:
4.1地质灾害群测群防体系
截至2003年底为止,我区已完成了28个县(市)的地质灾害调查与区划项目,建立了28个县(市)的地质灾害群测群防体系,地质灾害群测群防监测点已有833个。
地质灾害群测群防监测点的管理采取以当地国土资源主管部门为主,广西地质环境监测总站技术协助,互相配合的管理模式。县(市)国土资源部门负责群测群防的日常管理,负责监测人员的落实、监测点建设与维护、负责落实监测点避险防灾预案的有关措施。广西地质环境监测总站负责群测群防工作的技术部分,制定具体的监测要求,负责质量把关;负责有关地质灾害材料的编写,协同当地国土资源部门进行技术质量检查,协助制定监测点的避险防灾预案。
4.2 重大地质灾害隐患点监控巡查
广西有几千个地质灾害隐患点,现已从中选取98个危险性大、潜在灾情严重的点作为重大地质灾害隐患点予以重点监控,这98个重大地质灾害隐患点中,每个点受地质灾害险情威胁人数在100人以上,或潜在可能造成的经济损失在100万元以上。当地国土资源部门和广西地质环境监测总站加强对这些隐患点的监控,监控的方式方法包括巡查、定期检查、电话联系等,对这些地质灾害隐患点实行动态监测,及时了解和掌握这些地质灾害隐患点的变化变形情况。
4.3汛期地质灾害工作
根据广西地质灾害发生发育的情况来看,大多数崩塌、滑坡、泥石流都发生在雨季,降雨是其主要诱发因素,特别是强降雨时段内极容易产生崩塌、滑坡、泥石流。每年进入汛期,区国土资源厅、各县(市)国土资源局及我站组成联合工作组,进行汛期地质灾害巡查及监督,对各地重大地质灾害隐患点进行重点巡查及技术指导,核查各地重大地质灾害隐患点的变化变形发展情况、稳定性变化情况,检查落实防灾、避灾预案及防治措施,指导编写各市县的地质灾害防灾预案。每年巡查约50个县(市、区)。
5地质灾害调查与监测存在问题及对策
5.1地质灾害调查存在问题及对策
(1)地质灾害基础调查工作还比较滞后。广西山地面积占的比例较大,人口密度较大,人类工程活动较为频繁,是地质灾害多发省区之一,相当部分农村居民点、交通要道、甚至城镇居民受到地质灾害的威胁。虽然20世纪末在全区范围内开展了以地质灾害为主要调查内容的1:50万环境地质调查工作,但由于受工作精度、工作目的等条件的限制,尚有不少威胁到居民点的地质灾害还没有进行全面的调查。自1999年开展县(市)地质灾害调查与区划工作以来,至2003年底共完成了28个县(市)的地质灾害调查与区划,调查面积完成了8.07万km2,占全区面积的34%,加上今年正在进行的10个县(市)的调查与区划工作,所调查的县(市)还没到全区80多个县(市)的一半,调查面积也还没到全区面积的一半。因此,需要继续开展县(市)地质灾害调查与区划工作,查清各县(市)地质灾害的家底,划分出地质灾害易发区,为各县(市)地质灾害防治工作提供依据。
(2)突发性地质灾害调查工作管理机制需进一步完善。我区有14个市(地级),目前只有8个市建有地质环境监测站,并成立有突发性地质灾害调查应急分队。由于突发性地质灾害调查要求时间紧,任务重,并且突发性地质灾害又往往发生于边远山区,有的调查应急分队要负责2~3个市,人员少、且缺乏相应的设备,导致突发性地质灾害调查工作有时候滞后,影响突发性地质灾害的及时调查与应急处理,有时甚至造成不必要的损失。今后,应进一步完善与健全突发性地质灾害调查工作管理机制,搞好队伍建设,投入资金解决设备问题,保证突发性地质灾害调查应急分队能随时出发,以便能尽快地了解突发性地质灾害情况,提出防治建议,为各级政府部门抢险救灾及地质灾害的防治提供决策依据。
(3)突发性地质灾害的信息反馈不够及时。由于地质灾害常发生于边远地区,发生地质灾害后要通过多层报灾,往往要等到地质灾害发生多日后总站才获得信息。因此,应加强通讯设备的配备,进一步细化与落实地质灾害的上报制度,保证能及时捕捉地质灾害发生信息,以便及时进行突发性地质灾害调查。
5.2地质灾害监测存在问题及对策
(1)广西地质灾害监测目前还没有系统的规划,工作还刚刚起步,还没有走向正轨。应进一步加强地质灾害监测工作,编制全区的监测规划,开展专业监测工作,增加投入,一些重大的隐患点利用仪器进行监测。
(2)对地质灾害群测群防的认识与重视还不够;观念还比较落后,工作抓得不紧,有的认为可有可无,没将其摆在议事日程。应转变观念,进一步提高各级领导干部对群测群防工作的责任感,充分认识到地质灾害群测群防工作是事关人民生命财产的大事,是一项民心工程,是实践“三个代表”重要思想的具体行动之一,是减灾防灾工作的重要组成部分。
(3)群测群防工作的组织与人员落实、经费筹措、监测工作的日常行政管理、监测资料汇总等工作还做得不够,常有脱节现象。为了保证群测群防工作的有效持续进行,达到减灾防灾的目的,应做好以下几点工作:①健全组织、落实人员:已开展县(市)地质灾害调查与区划项目工作的县(市)、乡(镇)地方政府要负责对地质灾害群测群防工作的组织结构予以进一步的落实,包括县、乡、村三级的组织机构。已建立的县一级的地质灾害群测群防指挥中心,乡镇一级的指挥分中心或监测组等组织要进一步健全,人员要相对稳定,工作调动后要及时调整补充,群测群防指挥中心、指挥分中心或监测组要定期召开会议,研究相关工作。各监测点的监测员要相对固定,特殊情况变动后要及时补充落实,并保证其经过适当的监测培训,保证监测工作正常有效地开展。②分工协作,落实责任制,保证网络正常运转:县(市)、乡(镇)地方政府要对地质灾害群测群防工作的有关责任制进行落实,制定相应的制度,各监测点均要制订临灾避让措施及防灾预案,县、乡、村三级均要建立灾情汇报及速报制度,发现异常及时上报,要配备相应的通讯工具,保证县、乡、村三级网络的正常运转,各监测点监测员要制定责任制度,县乡国土部门要对群测群防工作进行定期检查,及时纠正错漏或弥补不足之处。③安排资金,保证群测群防工作需要:地方各级人民政府要将地质灾害群测群防工作资金列入年度计划和预算,每年需安排一定的资金确保该项工作顺利开展。为保证地质灾害群测群防工作经费的需要,可建立多元化、多渠道的资金筹集机制,调动社会各界及人民群众对群测群防的积极性,鼓励社会捐助,鼓励有能力的企业赞助。
6结束语
加强地质灾害调查与监测工作是努力实践“三个代表”重要思想、坚持以经济建设为中心,认真落实党的“十六大”精神的具体体现。地质灾害调查与监测工作不仅仅只满足于现状取得的成果,还应对调查与监测中存在的问题进行解剖,找出问题的症结,采取有效措施。地质灾害调查与监测在今后的工作中应进一步加强,才能达到有效地防治地质灾害的目的,从而减少地质灾害所造成的人员伤亡事故,减少地质灾害所造成的经济损失。
㈡ 我国地质灾害监测预警工作现状
7.1.1 地质灾害防治与监测的法规建设
伴随我国国民经济建设的发展,各种类型的人类工程活动不断加剧,崩塌、滑坡、泥石流及其他多种地质灾害不断发生。为防治地质灾害的发生、发展,满足地方社会经济发展的需要,包括了对地质灾害监测工作进行管理在内的地方性地质灾害防治法规,自1995年开始出现。至1999年,已有18个省(区、市)颁布了21项法规条例,至2004年即已有29个省(区、市)颁布了40余项法规、条列(附录2)。
在全国各地地方性地质灾害防治法规的基础上,2001年5月国土资源部发布了《“十五”国土资源生态建设和环境保护规划》;2001年5月国务院办公厅转发了《关于加强地质灾害防治总体规划》;001年10月国土资源部完成了《三峡库区地质灾害防治总体规划》,并于2002年1月由国务院批复,2002年2月下发湖北省和重庆市国土资源部门落实。作为地质灾害防治方面的全国性法规,2003年11月国务院颁布了《地质灾害防治条例》(附录2)。在上述全国性法规、规划的指导下,目前“全国地质环境管理办法”等一系列的规程、规范正在编制之中。这些法规、条例的出台,有力地推进了全国地质灾害监测预警体系的建设和地质环境管理、保护工作。
7.1.2 监测网络与机构建设
(1)专业监测机构建设现状与存在的问题
截至2002年9月,全国地质灾害监测机构及队伍状况如表7.1所示。由该表可知,我国现有:国家级地质环境监测中心1个,省级地质环境监测总站(院、中心)31个,地(市)级地质环境监测站220个,其中直属分站138个,代管分站131个,县级地质环境监测站49个(重庆40个,四川7个,福建2个)。上述机构中,中国地质环境监测院在职职工126人(包括三峡中心),省地级地质环境监测队伍在职人数3349人。合计全国地质环境监测专业队伍在职人数3349人。这样一支队伍初步形成了地质灾害勘查、监测和预报预警的科研体系,为地质灾害的防治、地质环境的保护和依法行政提供了组织保障。
表7.1 全国地质灾害监测机构及队伍状况
值得指出的是,目前地质灾害监测预警管理体制还不够健全。虽然省(区、市)级和地(市)级两级国土资源主管部门承担起了地质灾害监测预警职能,但多数地(市)级国土局没有专门的科室,县级以下机构很不健全,体制还没有理顺。与此同时,在水利、铁路、公路和城建等部门也还没有设立地质灾害监测预警预报指挥系统。国土资源部门原有各级地质环境监测站是在政事不分、事企不分的历史条件下建立的,部分省(区)的公益性监测工作仍由企业性质的地勘单位承担,与政府行政管理脱节,难以满足政府和社会的需要。
(2)地质灾害监测网络建设现状与存在的问题
1)突发性地质灾害监测。全国突发性地质灾害监测状况参见表7.2。截至2003年,全国完成地质灾害调查与区划的县(市)达到545个,面积200万km2,共调查出灾害隐患点7万余处,建立了群测群防点4万多处;湖南、广西、四川、宁夏、青海、新疆开展专业监测与巡测的灾害点120余处。
三峡库区20个市(区、县)已成立17个地质环境监测站,建立了秭归-巴东段(50km)地质灾害GPS监测网并投入监测运行。该网包括国家级控制网(A级)、基准网(B级)、滑坡监测(C级)三级GPS监测网,对12个单体滑坡进行监测,共建有59个GPS监测点。
黑龙江省七台河市地面塌陷监测网控制面积10km2,设地面塌陷监测点58个,为矿山地质灾害监测起到了示范作用。
2)缓变性地质灾害监测。缓变性地质灾害监测网在长江三角洲地区除上海市建立了覆盖全市的较为完善的、由基岩标、分层标、GPS观测点、地面水准点和地下水监测孔等构成的地面沉降监测网络外,江苏的苏锡常地区2002年也在个别地区建立了分层标,其他地区尚属空白。环渤海地区只有天津市在城区建立了7组分层标,而且多建于1985年以前。北京市的3组基岩标和分层标正在建设之中。西安设立了部分地裂缝监测点,宁波初步建成了地面沉降监测网。目前开始实施地面沉降和地裂缝监测的主要地区为华北平原和长江三角洲和部分大中城市。全国地面沉降监测现状参见表7.2的有关内容。
3)区域性群测群防体系尚未建成。群众对地质灾害缺乏预防知识,基层主管部门缺少专业技术人员,群专结合的地质灾害监测体系和群测群防的监测网络不健全,全国大部分县(市)还没有建立。目前仅是开展过地质灾害调查与区划的539个县(市)建立了群测群防监测网络。地质灾害监测尚未引起全社会足够的重视,资金保证程度差,缺乏完善的救灾防灾系统。因此,加大宣传和管理力度,加强立法工作,强化地质环境管理,编制地质灾害防治工作规划纲要,指导各县(市)编制本地区的地质灾害防治规划,积极有效地开展地质灾害防治工作,对防灾减灾是非常必要的。
4)监测工作经费严重不足。地方各级政府尚未建立地质灾害专项资金渠道,仅靠国家补助的部分地质灾害防治专项资金开展工作。每年的监测经费不足以维持正常的监测工作,监测工作日益萎缩,设备陈旧老化、设施破损严重,影响监测成果质量,难以满足准确快速实时监测的要求。
表7.2 全国地质灾害监测状况
7.1.3 监测预警信息系统建设
利用中国地质环境监测院提供的数据库软件,省级地质环境监测总站(院、中心)基本实现了991年以后地下水监测数据和地质灾害调查数据的入库管理,部分省(区)还建立了图形库、文档库、监测点档案库和信息管理系统等。四川省开展了地质灾害预报信息随同天气预报播出的试点工作。全国地质环境监测信息管理现状如表7.3所示。
表7.3 全国地质环境信息管理现状
在网络建设方面,只有少数省(区、市)实现了与Internet的专线连接(河北、青海、海南等)和内部局域网建设,多数省区通过拨号上网向中国地质环境监测院传输数据。目前,地质环境监测数据的分析和开发利用还很不够,地质环境监测数据基本上没有向社会和公众开放。这些情况表明,在地质灾害防治方面,信息传输与处理没有跟上时代步伐。
㈢ 环境地质学与地质灾害学研究现状及发展趋势
从学科内容来说环境地质学应研究地质环境的自然地理地质特征及其演化历史和发展趋势,研究地质环境评价和预测,编制环境地质图系,研究地质环境(包括地质灾害)的勘查、监测和防治技术方法,以及合理利用和保护地质环境的对策和措施等。
1)地质环境评价和预测
定性地进行地质环境评价,如综合区域地质地理条件,地壳稳定性,岩土特性,地球化学背景,可能发生的地质灾害,作出分级区划评价较为易行。但是从整体上对地质环境进行系统分析,定量评价地质环境和预测在国内外仍属薄弱环节。现国际地质界开始重视这方面的研究。国际地科联CoGeoenvironment委员会于1994年建立了环境地质指标体系共27种。其内容涉及新构造活动、侵蚀与沉积、风化作用、斜坡稳定性、地下水、土壤质量、地球化学与地球物理参数、自然景观及其它动态要素,这是国际环境地学研究的一项重要进展,为开展区域性长期观测和建立预测模型奠定了基础。同时,委员会还计划开展“地表过程与土地持续利用”关系的研究。
国际上区域环境地质评价的方法有A.Cendrero等提出的自然单元分级体系为基础,基本上是自然地质地理分区,加上半定量化的指标,该方法在西班牙被广泛应用;有经济评估与风险评估方法,以地质灾害和地质问题作为评价主体,用货币值形式表征地质环境质量的优劣及人类活动对其产生的影响。这在美国有较广泛的应用。如加利福尼亚州城市地质总体规划,旧金山湾地区土地潜力定量评价,美国九大自然灾害的风险评价。中国学者采用系统论观点,提出地质环境是一个内部由岩石、土、水三个子环境系统构成,外部处于大气圈、水圈、生物圈、地球内部圈层及人类社会经济系统作用下的开放、动态和人-自然复合系统,以环境地质问题的强度指数,外部系统的影响程度指数和地质环境的质量指数作为量化指标建立了地质环境系统及其评价预测体系,并作出了21世纪初期中国地质环境态势的预测和评价。
2)环境地质制图
环境地质图(系)是环境地质研究成果的图式化,是直观反映地质环境的重要表达形式。为了便于经济建设规划决策部门使用,不仅要求内容科学化,充分反映区域地质环境特征,分析研究不同地区地质环境与人类活动的相互关系,在自然和人为作用下存在的主要环境地质问题及地质灾害,并进行综合评价,而且要求形式简明易读。国内外编制了不同比例尺的综合性或专门性图件,既有全国性的,如俄、美、加、澳、英等国均将其列入国家级中、大比例尺地质图的构成部分,也有一个城市或一个地区的编图。从编图方法看,在传统的地质学编图方法基础上,借助GIS及最新卫星成果,根据不同指标参数用多元统计方法编制数据库,对地质灾害进行预测,意大利、巴西、美国均取得较好的效果。俄罗斯已将1:200万地质生态图(即环境地质图)列为国家新一代地质图系进行填编,并对1:5万地质制图的要求也从以前的两种(地质图、矿产预测图)增加到与1:20万相同的四种,包括了地质生态图在内。现已编制完成14张1:500万生态地质图,反映了全俄生态地质环境现状及人类活动的影响。
中国水勘院1992年编制出版了中国环境地质图系11幅。它们以地质灾害图件为主,其中8幅为滑坡崩塌类型及分布,泥石流灾害,岩溶塌陷,地下水诱发危害,土地盐渍化沼泽化,沙漠及土地沙漠化,土壤侵蚀,特殊类土及危害。另外3幅则为地质自然保护区、旅游地质资源和环境地质分区图。该图系综合评价了不同地区的环境地质条件,反映了主要地质灾害类型形成和分布发育规律,提出合理保护地质环境、开发地质资源的对策建议。
3)环境地球化学
这是环境地学的重要分支学科。其主要研究内容包括微量元素与健康、地方病的关系,煤和有机物等的地球化学对环境的影响,全球环境变化以及分析技术等。通过地球化学填图可获得元素丰度的背景值,为防治地方病提供科学依据。如中国已查明低硒(低钼)的地球化学环境带,它呈NE-SW向,与克山病分布区域基本一致,从而采取相应防治措施,取得显著成效。众多的地学研究者开展了地质环境中氡、锶、氟、汞等元素与流行病、地方病、癌症发病率的关系研究。氡含量与肺癌死亡率的关系在云南个旧地区得到了验证。矿区的氡含量超出一般地区的23倍,死亡人数达千人以上。大部分氡来自花岗岩中铀的衰变。中国通过编制元素环境化学图、浅层地下水地球化学图、地方性氟分布图、胃癌死亡率分布图和大量资料的分析,有力地说明了地质环境和流行病学的关系。近年来,研究利用自然地球化学作用去除有关化学元素,调整环境条件;还有新兴的植物治理法,利用植物(萃取技术、根际过滤技术、重物固化技术)来清洁土壤中的重金属。因此,环境地球化学的成果在当前环境治理的理论与实践中起着极为重要的作用。
4)地质灾害学
由于地质灾害分布广泛,类型众多,其突发性、复杂性及发生规律尚未充分掌握,往往造成严重灾情,引起社会的关注和众多学科,特别是地质科学的参与和研究,因而逐渐形成并提出了地质灾害学的概念,研究内容包括地质灾害的类型划分,成灾条件,致灾作用,地质灾害的监测、预测和预报,地质灾害的防治原则和对策、决策以及风险分析。其中对地质灾害的决策可分为长期、中期、短期的,临灾的和反馈性的。灾害预报的基本方法建立在类比分析、因果分析及统计分析基础之上。
近10年来国内外开展了重点地区的地质灾害测年研究工作。他们应用同位素测年技术:14C法,铀系法,热发光(TC)法,电子自旋共振(ESR)法测定10~3Ma的年轻地质体、活动断裂、古地震、地质体滑动或运动的年龄以及地质灾害复活(发)周期等取得成效。
如何加强地质灾害预测和防治的理论研究,实现灾害地质现象的实时控制和管理决策过程科学化与人工智能化,是一项新的研究内容。中国专家1989年就研制了“地质灾害分类专家系统”。在此基础上又研制了“地质灾害预测防治智能决策系统”。应用这个决策系统可进行地质灾害时空演化预测,危险性区划,灾害经济评估以及减灾防灾对策的选择等工作。在应用于京、津、唐地区岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地质灾害时,证实了模拟的合理性和实用性。
在全国性地质灾害趋势预测方面中国作了重要的探索。1996年编制了1:600万地质灾害趋势预测图。该图运用地理信息系统的风险评价方法对地质灾害(主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝)进行现状评价;在此基础上,结合降雨条件,区域地震活动,区域地壳稳定程度,区域岩组条件和人类工程活动等因素,运用模糊综合评判模型进行综合评判,划分出地震灾害高、中、低风险区,这对国土整治和减灾防灾有重要意义。
对于地质灾害的评估也是地质灾害学的重要研究内容之一。“八五”期间中国研究建立了灾情评估计算机系统。该系统根据地质灾害勘查与管理需要,将灾情评估分成3种类型:以独立灾害体为对象的点评估,以小面积行政自然区为对象的面评估和以大面积行政自然区为对象的区域性评估。根据灾情构成,将地质灾害评估内容和步骤分为4个方面:危险性评价,易损性评价,破坏损失评价,防治工程评价。应用该系统针对崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、膨胀土胀缩等8种地质灾害进行了研究,为决策部门确定灾害防治对策和管理提供了依据和方法。国际上自1990年开始制定了“国际减轻自然灾害10年”(IDNDR)计划,其中对于灾害定量化的研究是减灾科学中重要的问题。
地质灾害经济评价方面的进展:在开展地质灾害的勘查、监测和防治时,都涉及到经济活动或经济现象,需要作出合理的经济评价。但国内外目前尚缺乏可供借鉴的系统理论、方法和经验。目前在灾害经济评价中采用了价值评价法,还有效益评价法、机会成本法等,为制定和选择防治灾害最优决策方案提供可靠的经济依据。“八五”期间中国学者提出了地质灾害经济评价系统。它包括灾害风险评估(单项和综合地质灾害风险预测及评估,以及危险区预测和评估)和灾害经济评价(防灾方案技术经济评价,含防灾效益评价以及灾害损失经济评价)两部分,其中一系列技术方法的应用具有实用意义。
5)地质环境与地质灾害的勘查、监测和防治
对在人类工程经济活动影响下的地质环境和灾害进行勘查,并对其变化动态进行长期有效的监测,是研究保护地质环境和防治地质灾害的重要依据。不少国家开展对主要地质灾害勘查、监测和防治方法技术的研究,取得重要进展。中国已在各省、市建立了地质环境监测站网,在勘查技术新方法方面有遥感、高分辨率地震、高密度电法、土壤测氡等,并研制了218Po测氡仪和微机音频大地电场仪等两种新型勘查仪器。这种新的勘查技术方法和仪器对调查地面岩溶塌陷、地裂缝、活动断裂、隐伏溶洞、潜在的地质灾害有明显效果。
实践证明,遥感技术和GIS应用于地质环境和地质灾害的监测、管理有广阔前途。加拿大用最新发射的Radarsat最新数据研究环境地质问题。美国学者用雷达研究地壳形变、火山监测、新构造运动取得好的效果,中国学者用大量影像资料展示出煤层自燃火区地质灾害的情况。在第30届国际地质大会上,美、日学者报告了红外遥感技术,德国介绍了用高空间分辨率星载传感器在地质中应用的成果,荷兰将遥感用于灾害预防、防灾准备及减轻灾害3个方面的成果,这些都代表了当前国际上的研究水平。在地质灾害监测新仪器方面中国最近研制了地声监测器,滑坡诱发因素监测仪器,遥控边坡稳定性监测仪器和滑坡自动报警仪器4种类型,为采用多参数、多因素监测灾害发生提供了手段。地声监测对崩塌、滑坡孕育初期十分有效;滑坡诱发因素主要监测滑坡体内土壤含水率,孔隙水压力及土体温度;遥控全自动边坡稳定性系统可同时监测72个点上的滑坡地表位移或孔内位移;滑坡自动监测报警系统则监测滑坡位移参数,有16个通道,位移超过门限值时即发出声、光报警信号,其中一些仪器达到国际先进水平。
地质灾害治理新工艺新设备方面,研制成功MD-50型锚杆钻机,具有多用性,有钻进复杂岩层和处理事故的能力,可用来治理滑坡。此外还有扩底承压式预应力锚索,这是加固崩塌、滑坡体的重要治理工具。
㈣ 当今地质灾害研究的重点与发展趋势
近十年来,地质灾害问题日益受到国际社会的广泛关注和高度重视。联合国已将地质灾害纳入了“国际减灾十年计划”,并成立了国际滑坡研究组等专门组织,实施了“全球滑坡灾害编图计划”。与此呼应,还提出了一些洲际或大区域的地质灾害编图计划。如由日本地调局组织的“东亚自然灾害编图计划”。国际地科联地质环境委员会目前则正在组织编制区域性和全球性地质灾害目录清单,尤其是影响城市地区的地质灾害目录清单,目的旨在帮助和指导主要由一些国际组织如联合国教科文组织等管理的地质灾害防治和减轻方面的特别援助项目计划。一些发达国家如美、英、日等早在70年代便开始了全国性的地质灾害调查与评价,其它一些国家如加拿大、澳大利亚、巴西、俄罗斯、意大利、西班牙、葡萄牙等,从80年代后期始,也分别开展了全国性或区域性的地质调查评价和研究工作。目前我国正在实施新一轮国土资源大调查工作,“地质灾害预警工程”是其中的一项重要内容。从国内外地质灾害研究和工作部署来看,总体呈现以下趋势:①建立地质灾害数据库及灾害风险填图;②地质灾害实时监控与定量评价及其灾害预警系统研究;③注重群发或诱发的灾害系统研究;④建立地质灾害快速反映部队;⑤工作部署重点包括快速发展地区、城市走廊带、工程和交通走廊的地质灾害主题填图及其监测研究计划。
㈤ 地质环境监测现状
目前,我国已经开展的地质环境监测工作,包括地下水动态监测、地质灾害监测、矿山地质环境监测和水土地质环境监测等。除地下水动态监测已连续开展了60余年外,其他监测主要是1999年实施国土资源大调查以来陆续部署和开展的。
一、地下水地质环境监测现状
国土资源部(原地质矿产部)系统的地下水监测始于20世纪50年代初期,是我国最早开展地下水监测的专业部门。目前已基本形成了“国家—省—地(市)”三级地下水动态监测网,基本掌控了全国主要平原、盆地和223个开采地下水的主要城市的地下水超采和污染情况。
1999年以来,地下水监测主要在地下水环境的日常监测、示范区自动化监测和监测数据采集与处理方面,开展了卓有成效的工作。截至2013年年底,全国共有各级各类地下水监测井(点)16 570个,监控面积近100万km2,其中包括长期观测井(点)10 906个,统测点5664个。在10 906个长期观测井(点)中按监测井(点)级别统计,国家级点2231个,省级点7425个,地市级点1250个;按监测井(点)监测要素统计,水位流量监测点8515个,水质监测点4778个;按监测手段统计,人工监测点9293个,自动监测点1613个。在2231个国家级长期监测井(点)中水位流量监测点2000个,水质监测点800个。监测点在全国31个省(区、市)均有分布,监测的重点地区是黄淮海平原、松辽平原、三江平原、关中盆地、银川平原、柴达木盆地、长江三角洲、山东半岛、江汉平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源开发区和全国217个开发利用地下水的城市及主要大中型地下水水源地等区域。具有监测系列长、积累资料较丰富等特点。
通过北京平原区、济南岩溶泉域、新疆乌鲁木齐流域3个国家级地下水监测示范区的建设与运行,在水位监测网、水质监测网优化的理论和方法、监测设施保护、自动化监测设备的选型、监测信息的自动化传输设备研制、监测信息的实时发布系统、大型地理信息系统的应用等方面基本形成了一套适合我国国情的技术方法体系。
为加强全国地下水监测工作,中国地质环境监测院与水利部水文局共同向国家发展和改革委员会申请“国家地下水监测工程”,2014年7月22日,国家发展和改革委员会已经正式批复监测工程可研性研究报告,要求中国地质环境监测院与水利部水文局编制工程设计后正式实施建设工作。国家地下水监测工程共建设20 401个国家级地下水监测井,全部实现水位、水温数据的自动采集和自动传输,全部可以采集水样开展水质监测。其中,中国地质环境监测院建设10 103个,水利部水文局建设10 298个。
国家地下水监测工程建成后,结合现有监测站网,可形成比较完整的国家级地下水监测站网,实现对全国地下水动态的有效监测,以及对大型平原、盆地及岩溶山区地下水动态的区域性监控和地下水监测点的实时监控;为各级领导、各部门和社会提供及时、准确、全面的地下水动态信息,满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求,为优化配置、科学管理地下水资源,防治地质灾害,保护生态环境提供优质服务,为水资源可持续利用和国家重大战略决策提供基础支撑,实现经济社会的可持续发展。
二、突发性地质灾害监测现状
“六五”至“九五”期间,突发性地质灾害监测主要在三峡等典型地区以零星的“点”(单体)监测为主。1999年以来,在长江三峡库区、四川雅安、江西、西气东输工程重点地段和青藏铁路等沿线陆续部署了区域地质灾害监测。
自1998年以来,通过国土资源大调查中的地质灾害调查与区划和每年汛期地质灾害巡查工作。全国已在2020个县(市)建立了崩塌、滑坡、泥石流群测群防监测点27万多处,初步形成了县、乡、村、监测人四级地质灾害群测群防网络体系;与三峡工程同步,建立了库区地质灾害专业监测网,在四川雅安、重庆巫山、云南哀牢山等地建立了10余个不同类型的国家级地质灾害监测预警示范区。2003年以来,汛期地质灾害气象预警预报工作从全国和30个省(区、市),陆续推进到323个市(地、州)、1741个县(市、区)。针对中国国情,研发出多种小型、简易、高效的地质灾害群测群防监测预警装置,在全国推广20万套。
突发性地质灾害专业监测以人工定期监测为主,自动监测为辅。监测类型以滑坡为主。监测内容包括地表和深部变形监测、地下水动态监测、物理与化学场监测、诱发因素监测及宏观现象监测。
隐患点单体监测方法以人工现场用精密仪器测量地表位移、地表裂缝和深部位移为主;监测手段主要有地表和地下位移监测、全站仪自动监测、GPS监测、地下水动力监测和雨量监测等。监测频率正常情况下为每月1次,在汛期根据降水和滑坡变形情况增加至每5~10天1次。
地质灾害群测群防监测方法主要为简易人工监测,监测内容主要是观测地质灾害隐患点地表位移的动态变化情况,监测方法以宏观迹象巡查和地表位移测量为主;监测手段以简易皮尺测量和巡视目测为主。监测频率一般汛期为5天1次,非汛期10 天1次,大、暴雨期为1 天1次甚至实时观测。
汛期地质灾害巡查巡测是31个省(区、市)地质环境监测机构每年汛前、汛中、汛后对区内的重大地质灾害隐患区开展的实地巡查巡测,目的是了解已有地质灾害隐患的危险状况。
三、地面沉降监测现状
我国中东部平原和滨海地区广泛存在地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害。20世纪20年代上海就发现了地面沉降,系统监测始于1962年。通过50多年的努力,在长江三角洲、华北平原和汾渭盆地3个地面沉降与地裂缝重点地区,初步建立了由基岩标、分层标、大地水准测量网、GPS观测网、地下水动态监测网和监控中心等组成立体监测网络体系。为政府正确决策地下水开采量,采取有效控沉措施,保障城市规划、建设和现代化管理,做出了重要贡献。并启动了上海、浙江和江苏3 省(市)联席会议机制。
地面沉降监测工作内容较为广泛,主要包括精密水准测量、基岩标和分层标观测、GPS 测量、InSAR测量和地下水动态观测。
监测手段:水准测量采取人工测量方式。分层标采取人工和自动化相结合的方式进行。面积水准测量频率:每年1次。分层标测量频率:人工监测频率为每月1次;自动化监测频率为实时监测。
在长江三角洲和华北平原等地区,随着水准测量精度的提高和GPS关键技术的不断改进,运行结果显示,地面沉降监测精度在进一步提高,较客观地反映了地面沉降现状特征。其监测技术、信息处理及社会化服务已经达到了较高的专业水平。
四、矿山地质环境监测现状
我国矿山地质环境监测及研究工作始于20世纪50年代,开滦“黑鸭子”观测站的建立标志着我国矿山地质环境监测及其研究的开始。其后,开滦、抚顺、阜新、大同、焦作、淮南、平顶山等矿区先后建立了一批岩层与地表移动观测站。
2008年,中国地质环境监测院在湖南冷水江锑矿区、湖北大冶多金属矿区和黑龙江七台河煤炭矿区开展了矿山地质环境监测试验,在矿山地质环境监测的监测网布设、监测项目确定、监测频率规定、监测数据采集和处理分析等方面积累了较丰富的经验。
五、水土地质环境监测现状
水土地质环境监测采用区域监控、重点监控和问题监控相结合的方式,已启动“长三角”、苏锡常、保定-沧州3个示范区的监测工作,上海和天津的省级浅表层水土环境监测工作也已启动。
六、地热监测现状
全国地热资源监测工作开展的相对比较零散,监测工作以天津、福建、广东、海南、陕西、安徽、宁夏等省(区、市)为主,获得的地热监测数据资料为有效利用地热资源,推动地方特色经济发展提供了决策依据。
综上所述,地质环境监测工作是从无到有,从小到大,从不完善到逐步完善,由被动转向主动的过程。由于起步不同,地下水监测相对历史长、控制面稍广,但尚不完善;地质灾害监测,群测群防监测点覆盖面广、专业监测不足,起步晚;矿山地质环境监测与地质遗迹监测尚处在起步阶段,但都为经济社会发展提供了支持。虽然各专业监测近十几年来都有了较好的起步,但是,目前仍存在着监测网部署规模不够、布局不合理、监测设施老化、监测点毁坏、监测手段落后等问题。有些问题已经严重制约了地质环境监测工作的有效开展,制约了地质环境监测成果效益的发挥,从而制约了整个地质环境监测事业的发展,因此推进地质环境监测工作已经到了非常紧迫的阶段。
㈥ 地质灾害监测方法技术现状与发展趋势
【摘要】20世纪末期以来,监测理论和技术方法有长足发展,常规技术方法趋于成熟,设备精度、设备性能已具较高水平,并开发了部分高精度(微米级位移识别率)、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来,将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术(诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等),进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术,提高精度、准确性和及时性,最大程度地减小地质灾害造成的损失。
【关键词】地质灾害监测技术方法新技术优化集成
20世纪80年代以来,我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强,人为地质灾害日趋严重,规模、数量和分布范围呈增加趋势;人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大,地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示,1995~2002年,地质灾害共造成9000多人失踪或死亡,突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元,缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元,间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。
为了摸清我国地质灾害的分布情况,我国系统地开展了地质灾害调查工作,先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》,明确指出:防治地质灾害,实行“以人为本,防治结合,统筹规划,突出重点,分期实施,逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体,特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害,若能运用适当、有效、经济可行的监测措施,作出科学的监测预报,则可最大程度地减小灾害损失。
滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同,总的来说有以下几个方面:
(1)通过综合分析多种监测方法的监测数据,确定地质灾害稳定状态及发展趋势,及时作出预测,防止或减轻灾害损失。
(2)研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理,为防治工程设计提供依据。
(3)在防治工程施工过程中,监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动,保障施工安全。
(4)施工结束后,进行工程效果监测。
(5)综合利用长观监测资料,分析灾害体变形破坏机制和规律,检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性,对已有的监测预报理论及模型进行验证改进,改善、提高监测预测预报技术方法。
1地质灾害监测技术综述
地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息(包括形变、地球物理场、化学场)、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据,应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。
地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础;监测仪器是开展工作的手段;更为重要的是只有充分利用时空技术,才能有效发挥地质监测的作用;预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。
崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害,具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点,因此,当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1监测方法
监测方法按监测参数的类型分为四大类:即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测(见表1)。
表1主要地质灾害监测方法一览表
1.1.1 变形监测
主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法,如地表相对位移监测、地表绝对位移监测(大地测量、GPS测量等)、深部位移监测。该类技术目前较为成熟,精度较高,常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息,特别是位移形变信息,往往成为预测预报的主要依据之一。
1.1.2物理与化学场监测
监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素(氡气、汞气)测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素(铀、镭)衰变产物(如氡气)浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化,往往同灾害体的变形破坏联系密切,相对于位移变形,具有超前性。
1.1.3地下水监测
地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位(或地下水压力)监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切,同时在灾害生成的过程中,地下水的本身特征也相应发生变化。
1.1.4诱发因素监测
诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法,如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素;降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害(特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别)的主要判别指标之一;人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一,因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。
1.2监测仪器
1.2.1按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类
(1)接触类:是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息,信息量丰富。
(2)非接触类:是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主,易采用网式施测;特别是突发性地质灾害的临灾前后,具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。
1.2.2按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测
(1)简易监测:采用简易的量测工具(皮尺、钢尺、卡尺)对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。
(2)仪表监测:采用机测或电测仪表(安装、埋设传感器)对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。
(3)控制网监测:在滑坡变形破坏区及周边稳定地带,布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网,进行滑坡绝对位移三维监测。
(4)自动遥测:利用有线和无线传输技术,对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输,可实现全天候不间断监测。
2地质灾害监测方法技术现状
地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用,主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展,国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展,主要表现在:
(1)常规监测方法技术趋于成熟,设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。
(2)监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,促进了地质灾害评价、预测能力的提高。
(3)其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入,卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高,一些高精度物探(如电法、核磁共振等技术)的发展,使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合,通过技术上的处理、提升,该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。
“八五”以来,我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果,并积累了丰富的经验,使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高;但是还存在一定的局限性,主要表现在:
(1)地质灾害监测技术、仪器设施多种多样,应用重复性高,受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约,常造成设备资源浪费,效果不明显。
(2)所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度,在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上,对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。
(3)监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足,造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。
因此,要提高地质灾害预警技术水平,必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上,进行地质灾害监测优化集成方案的研究。
3地质灾害监测技术方法发展趋势
3.1高精度、自动化、实时化的发展趋势
光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展,给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机;能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高;充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度;同时提高科技含量,降低成本,为地质灾害的经济型监测打下基础。
监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及,以及国家政府的地质灾害管理职能的加强,灾害信息将通过互联网进行实时发布,公众可通过互联网了解地质灾害信息,学习地质灾害的防灾减灾知识;各级政府职能部门可通过所发布信息,了解灾情的发展,及时做出决策。
3.2新技术方法的开发与应用
3.2.1调查与监测技术方法的融合
随着计算机的高速发展,地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高,可以实现高分辨率、高采样技术的应用;地球物理技术将向二维、三维采集系统发展;通过加大测试频次,实现时间序列的地质灾害监测。
3.2.2 智能传感器的发展
集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发,将逐渐改变传统的点线式空间布设模式;由于可以采用网式布设模式,且每个单元均可以采集多种信息,最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。
3.3新技术新方法
3.3.1光纤技术(BOTDR)
光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术(BOTDR),是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术,在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始,并受到各发达国家研究机构的普遍重视,发展前景十分广阔。
通过合理的光纤敷设,可以监测整个灾害体(特别是滑坡)的应变信息。
3.3.2时间域反射技术(TDR)
时间域反射测试技术(Time Domain Reflectometry)是一种电子测量技术。许多年来,一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代,美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期,国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期,美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究,针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究,国内研究人员已经开始该方法的研究工作,并已经在三峡库区投入试验应用阶段,同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。
所埋设电缆即是传感器,又可传输测试信号;该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。
3.3.3激光扫描技术
该技术在欧美等发达国家应用较早,我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现,随着扫描距离的加大,逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。
该技术通过激光束扫描目标体表面,获得含有三维空间坐标信息的点云数据,精度较高。应用于地质灾害监测,可以进行灾害体测图工作,其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。
3.3.4核磁共振技术(NUMIS)
核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统,通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间,探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究,目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验,效果较好。
应用于地质灾害监测,可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度,进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息,从而对滑坡体进行稳定性评价,并对滑坡体的治理提出科学依据。
3.3.5合成孔径干涉雷达技术(InSAR)
运用合成孔径雷达干涉及其差分技术(InSAR及D-InSAR)进行地面微位移监测,是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量(建立数字化高程)、地面形变监测(如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测)及火山活动等方面。
同传统地质灾害监测方法相比,具有如下特点:
(1)覆盖范围大;
(2)不需要建立监测网;
(3)空间分辨率高,可以获得某一地区连续的地表形变信息;
(4)可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息;
(5)全天候,不受云层及昼夜影响。
但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响,精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。
为了克服该技术在地面形变监测方面的不足,并提高其精度,国内外技术人员先后引入了永久散射点(PS)的技术和GPS定位技术,使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高,在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射(PS)技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点,克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。
随着卫星雷达系统资源的改进和发展,以及相应数据处理软件的提高,该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。
3.4地质灾害监测技术的优化集成
3.4.1问题的提出
(1)监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施,均有各自的应用方向和使用技术要求;针对不同地质灾害灾种、类型,其使用技术要求(包括测点布设模式、安装使用技术要求等)不同。
(2)地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害,不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异,监测数据采集周期频度不同。
(3)监测参数与监测部位。实践证明,一方面,不同的监测参数(地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等)在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势;另一方面,同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同,即存在反映灾害体关键部位特征的监测点,又存在仅反映局部单元(不具有明显的代表性,甚至是孤立的)特征的监测点。因此,监测要素(监测参数、监测部位)的优化选择,是整个监测设计工作的基础。
(4)自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。
(5)经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。
3.4.2设计原则
地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则:
(1)监测技术优化原则:针对某一类型地质灾害,确定优势监测要素,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。
(2)经济最优原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。
3.4.3最终目标
根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,研究适用于不同类型地质灾害的监测要素(监测参数、监测点位的集合)、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求,建立典型地质灾害监测的优化集成方案。
㈦ 地质灾害防治工程中监测新技术的开发应用与展望
季伟峰
(中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都,610081)
【摘要】地质灾害防治工程中对地质灾害体的监测十分必要。本文简要介绍了我国当前地质灾害监测的主要方法及新技术在工程实践中的应用,指出了地质灾害监测工程实践中存在的主要问题,展望了我国在本领域技术发展的趋势。
【关键词】地质灾害监测技术应用展望
自然地质环境和人为活动是引发地质灾害的两大主要原因。在最近的20多年时间里,随着我国人口的增加,经济建设的快速发展,特别是基础设施建设规模的扩大,建设与用地的矛盾十分突出。植被的破坏严重,使山体滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害在全国许多地区频繁发生,严重阻碍了灾害发生地的经济建设和社会发展。
1我国主要的地质灾害形式及危害
1.1地质灾害及常见形式
地质灾害是指由自然地质作用和人为活动作用形成的,对人类生存和工程建设可能构成危害的各种特有的自然环境灾害的总称。
常见的地质灾害形式主要有6种,它们是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降,简称为崩、滑、流、塌、裂、沉。
1.2三峡库区的主要地质灾害
三峡水利工程建成后将产生巨大的经济效益和社会效益。但它的建设对库区的自然环境也带来一定的直接或潜在影响。三峡工程的一期蓄水、二期蓄水和新城镇的建设已经给库区带来了不少地质灾害问题。在淹没区的新城镇建设中,由于在选址时考虑地质环境因素不够,使有些新城镇从建设一开始就与地质灾害结下了“不解之缘”。主要表现形式为人为高切坡和深基坑诱发的滑坡和崩塌。湖北的巴东、秭归,重庆的巫山、奉节、云阳、万县等地在新城镇的建设中都引发了大量的地质灾害,如何趋利避害是摆在我们面前的重大课题。
1.3地质灾害的主要危害
地质灾害的危害是显而易见的。我国幅员辽阔,地质构造复杂,地貌千姿百态,山地和丘陵面积占国土总面积的2/3以上。全国34个省、直辖市、自治区以及特别行政区均存在着不同形式和不同程度的地质灾害,每年都要造成惨重的人员伤亡和财产损失。其中滑坡、泥石流和山洪等突发性地质灾害被定为国际减灾10年的主要灾种,由于这些灾害具有潜在性和突发性,一旦发生,来势凶猛,常造成断道、断航、构筑物损毁、人员伤亡和财产损失。在我国,每年丧生地质灾害的总人数达800~1000人,经济损失超过100亿元人民币。
1.4地质灾害监测的特点
(1)滑坡等变形体分布通常较为分散,成因机制复杂。开展监测工作前,需有一定前期地质环境勘察、研究工作基础;
(2)地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便地区,电源接入也很困难;
(3)目前大多数监测以手动为主,数据汇交速度相对较慢,人工劳务成本较高;
(4)与大坝、桥梁、隧道等固定建筑物、构筑物的安全监测相比,地质灾害监测具有开放的监测边界,条件复杂,自动化监测和遥测等监测手段、监测仪器的选择、固定安装、运行等须注意仪器设备的环境适应性和抗干扰性能,保证正常使用和安全运行。
2地质灾害防治工程中监测的必要性
地质灾害防治工程的监测根据工程所处的不同阶段,可分为施工安全监测、防治效果监测和长期稳定性监测,目前一般简单地统称为监测。在以往的工作实践中经常发现,除经济原因外,在地质灾害的治理过程中存在一定的盲目性。有些地质灾害进行了治理,理由是认为它不稳定。有些没有进行治理,理由是认为它是稳定的。除一些简单粗糙的勘察资料外,几乎没有充分的证据证明一个变形体稳定与否,是否需要进行工程治理。如果对滑坡等变形体进行必要的监测,将会减少这种盲目性,收到事半功倍的效果。
2.1对于已采取工程措施的地质灾害体
对于已采取工程措施的地质灾害防治工程,在治理过程中,根据监测结果进行效果评价,指导施工,及时对设计进行修改;防治工程竣工后,随着周围环境条件的变化,约束条件也会发生变化。如锚索的腐蚀和松弛、地下水位变化、临空面加大、工程质量不高、巨大外力(如地震和大爆破)等,都有可能使一些已经治理过、暂时处于相对稳定的滑坡变形体重新失稳,如不进行持久的监测,它们具有更大的欺骗性和危险性,并非就可以高枕无忧,仍需通过必要的监测来评判它的治理效果和长期稳定性。
2.2对于未采取工程措施的地质灾害体
对于一些未经治理、而又具有潜在危害的地质灾害体,监测也是十分必要的。一些暂时没有资金进行工程整治但又对人民生命财产构成较大潜在威胁的大型滑坡变形体,以投资较小的监测工作来弥补是有效的方法和途径。通过有效的监测既可对其稳定性进行评价,监测结果又可为是否治理和如何治理提供设计依据。用监测的手段对滑坡等变形体进行有效的监控,是一项投资少、见效快的方法,目前已逐步被一些政府官员和业主所接受并推崇。他们也意识到用工程手段进行整治后应该用监测数据来验证,否则是盲目的。但目前仍有相当多的管理和设计部门只注重被动的治理和亡羊补牢,而不注重防患于未然。
3当前地质灾害监测的主要方法
以往作为监测工作的对象,主要是对一些重要的构筑物和大型建设工程的变形、位移、沉降等进行监测,如水利水电大坝、大型桥梁、重要厂房、大型地下隐蔽工程、矿山边坡和尾矿坝等。对复杂的地质灾害体进行监测,则是近些年才逐渐开始应用的,当前采用的主要监测方法有以下几种。
3.1地面绝对位移监测
绝对位移监测是最基本的常规监测方法,测量崩滑体测点的三维坐标,从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与变形位移速率。主要使用经纬仪、水准仪、红外测距仪、激光准直仪、全站仪和GPS等,应用大地测量法来测得变形体上某点的三维坐标。
3.2地面相对位移监测
地面相对位移监测是量测崩滑体重点变形部位点与点之间相对位移变化(张开、闭合、下沉、抬升、错动等)的一种常用的变形监测方法。主要用于对裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测、沉降观测等,是位移监测的重要内容之一。目前常用的监测仪器有振弦位移计、电阻式位移计、裂缝计、变位计、收敛计等。
3.3钻孔深部位移监测
对于滑坡等变形地质体来讲,不仅要监测其地表位移,也要监测其深部位移,这样才能对整体的位移进行判断监测。方法是先在滑坡等变形体上钻孔并穿过滑带以下至稳定段,定向下入专用测斜管,管孔间环状间隙用水泥砂浆(适于岩体钻孔)或砂、土石(适于松散堆积体钻孔)回填固结测斜管;下入钻孔倾斜仪,以孔底为零位移点,向上按一定间隔(一般为0.5m或1m)测量钻孔内各深度点相对于孔底的位移量。常用的监测仪器有钻孔倾斜仪、钻孔多点位移计等。
3.4应力监测
对于滑坡等变形体不仅要监测其位移的变化,还需要监测其内部应力的变化。因为在地质体变形(或称运动)的过程中必定伴随着变形体内部应力变化和调整,所以监测应力的变化是十分必要的。常用的仪器有锚杆应力计、锚索应力计、振弦式土压力计等。
3.5水环境监测
对于崩滑体来讲,除了自然地质条件和人为扰动外,水是对滑坡的稳定状态起直接作用的最主要因素,所以对水环境(含过程降雨及降雨强度、地表水的流量、地下水位、渗流量、渗流压、孔隙水压力、地下水温度等)进行监测十分重要。常用的监测仪器有量水堰、遥测雨量计、测钟、电测水位计、遥测水位计、渗压计、渗流计、电测温度计等。
3.6地震监测
地震监测适用于所有的崩滑监测。地震力是作用于崩滑体的特殊荷载之一,因此对崩滑体的稳定性起着重要作用。当地质灾害位于地震高发区时,应经常及时收集附近地震台站资料;必要且条件许可时,可采用地震仪等监测区内及外围发生的地震强度、发震时间等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、评价地震作用对区内的崩滑体稳定性的影响。
3.7 人类相关活动监测
人类活动如掘洞采矿、削坡取土、爆破采石、加载及水利设施的运营等,往往造成人工型地质灾害或诱发产生地质灾害,在出现上述情况时,应予以监测并停止某项活动。对人类活动监测,应监测对崩滑体有影响的项目,监测其范围、强度、速度等。
3.8宏观地质调查监测
采用常规地质调查法,定期对崩滑体出现的宏观变形痕迹(如裂缝发生及发展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等)和与变形有关的异常现象(如地声、地下水异常等)进行调查记录。该法具有直观性强、适应性强、可信程度高的特点,为崩滑监测的主要手段,也是群测群防的主要内容。适用于所有崩滑体,具有准确的预报功能。
4监测新技术的研究与工程实践
4.1国外监测新技术的研究与应用
发达国家在岩土工程及地质灾害监测领域不但有传统的监测方法和仪器,近年来已将高新技术应用于地质灾害预测、预警工程。美国的PDI公司、Geokon公司、意大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德国Zeiss公司、日本尼康公司等在监测方法的创新和新技术的应用方面都处于领先地位。红外技术、激光技术、微波技术、光纤技术、格区式光栅技术、机电一体化、自动化技术、卫星通讯技术、计算机及人工智能等高新技术在监测技术方法和仪器的开发研究中得到了广泛的应用。可以这样讲,作为岩土工程监测一个分支的地质灾害监测及监测仪器,已经不是传统意义上的大地测量仪器,而是实现了传统方法和仪器与现代高新技术的完美结合,把监测仪器的技术水平推到了一个崭新的阶段,并正在向更高层次发展。国外具有代表性的产品有 Leica公司的TCR1800全站仪、TCR2003测量机器人、Geomos系统、DNA电子水准仪、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列电子水准仪、North America公司的钻孔多点位移计、Sicon公司的岩土工程监测系列仪器等。
4.2国内监测新技术的研究与应用
国内水电系统和国土资源部都开展了这方面的研究,如水利科学院、中科院有关院所、国土资源部技术方法研究所等。我所伴随着三峡工程的建设,在国土资源部的大力资助下,也开发了多种岩土工程及地质灾害防治监测仪器,如钻孔倾斜仪系列、应力测量系列、地面位移测量系列等监测仪器、多参数遥测系统等,还承担了科技部“崩滑地质灾害自动化监测系统”项目的研究,为测量仪器国产化做了大量的工作,产品在三峡库区和国家的重大工程中得到了较好的应用。我所近几年研究的成果并形成的产品主要有以下8项:
(1)DMY型激光隧道断面张敛测量系统;
(2)BYT型光纤崩滑体推力监测系统;
(3)DZQX新型多功能钻孔倾斜仪;
(4)崩塌无线自动化监测预报系统;
(5)PSD型微位移变形测量系统;
(6)MS型锚索(锚杆)测力系统;
(7)DHS型地层含水率仪;
(8)岩心定向与取心技术研究。
4.3工程监测实践
在研究开发的同时,我所用自己研究的成果积极参与国家重大基本建设工程的监测工作和三峡库区地质灾害防治的工程监测,取得了较好的经济效益和社会效益。最近几年承担的重大监测工程有:
(1)宝成复线清江大断面双线长隧道变形量测;
(2)成昆铁路电气化改造西昌南马鞍堡隧道变形量测;
(3)北京地铁复八线变形量测;
(4)上海地铁一号线人民广场站变形量测;
(5)青岛地铁试验段变形量测;
(6)成(都)—南(充)高速公路高陡边坡变形及量测;
(7)内(江)—宜(宾)高速公路高边坡变形量测;
(8)丹(东)—沈(阳)高速公路丹本(溪)段全线隧道验收工程;
(9)318国道二郎山—康定段 K2794+860~980滑坡的地面位移、深部位移及应力监测;
(10)奉节县、云阳县地质灾害监测工程。
5监测技术发展展望
(1)地质灾害的发生将更加频繁,危害程度更大,监测工作将受到更多的重视,监测成果应用将产生更大的社会效益。
(2)在我们的上级主管部门——中国地质调查局的支持下,我们的监测仪器研究及运行系统软件开发将会得到更多资助,并使我们的监测手段更加完备,登上一个新的台阶,具有更强的市场竞争能力。
(3)自动化监测和遥测是地质灾害监测的发展方向,但目前实施还有很多困难。
(4)地质灾害具有一定区域性,是一项公益性的事业,更需要政府的引导和支持。
6结语
通过几年的监测工程实践,目睹了不少由于忽视地质灾害的工程安全监测和失效工程而导致生命和财产的损失,也看到不少通过监测成功预报灾害而避免灾害发生的实例。在实行工程质量终生追究制的今天,对地质灾害及相关岩土工程的安全进行长期监测显得尤为重要和迫切。
监测工程是地质灾害防治工程体系的重要组成部分,不能重治轻防,应做到治理、防范、监测并重,有时甚至重于工程治理手段。
在一定时期内对滑坡变形体实施监测工程,可以节省大量的投资。
地质灾害防治工程应建立在科学监测的基础上,以监测指导设计、施工、工程效果评价,以科学的态度面对它,应从过去的凭经验和粗糙的勘察上升到定量阶段,只有这样,才能对滑坡变形体进行深入的认识和科学评价。
监测工作不是可有可无的,它是工程诊断的需要,是从事地质灾害研究和预测必不可少的一项工作。
防范重于救灾,监测胜于治理。
参考文献
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㈧ 地质灾害防治工作现状及存在的主要问题
一、今年灾情及我部防范工作情况
今年,我国气候极端异常,部分地区前旱后雨,瞬时暴雨,持续强降雨,导致崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发频发群发。1至6月,全国发生19522起,造成464人死亡和失踪,直接经济损失18.61亿元,分别比去年同期增长932.3%、177.8%和190%。
国务院领导高度重视地质灾害防范工作,今年上半年作出60多次重要批示,为我们工作指明了方向。我部坚决贯彻落实国务院领导批示精神,年初开始早研判、早部署、早检查、早落实,采取多种手段严防严控。一是精心部署,先后8次召开全国和重要地区的汛期防范工作会议,多次发文和联合相关部门发文,进行再动员、再部署、再落实。二是检查督促,近百次派出由部领导和司局领导带队、相关部门参加的工作组检查指导。三是强化应急,派出88名专家长期驻守18个重点省(区、市),指导排查、监测预警和群测群防等。多次启动应急响应,在玉树地震和关岭滑坡等灾害发生后,第一时间组织开展隐患排查,协助和指导防范次生灾害。四是重点防范,把地震灾区和三峡库区作为重中之重,派出150名专家协助四川、青海、重庆、湖北四省(市)开展排查和巡查,并在全国范围内部署开展人口密集地区、交通干道和重要工程周边灾害点再排查。五是联控联防,加强与气象、水利、铁路、交通运输、教育等部门的协作配合,发挥部门优势,落实防灾责任,提升防控能力。
通过以上工作,今年上半年地质灾害防范取得了显著成效。转移受威胁群众20多万,成功避让477起,避免人员伤亡14839人。仅6月一个月,全国共成功预报320起,避免人员伤亡11014人,避免直接经济损失1.38亿元,为历年来单月最多。与2009年1至6月相比,今年同期地质灾害发生数量增长了近10倍,而造成的人员死亡失踪人数同比大幅减少。
重点地区防范工作取得了很大的成效,成功预报和避免多起重大地质灾害。三峡库区已连续7年未因地质灾害导致人员伤亡。汶川地震灾区2年多来,虽然地质灾害多发频发,但灾民安置点未因地质灾害导致人员伤亡,实现了主汛期地质灾害无重大群死群伤的目标。玉树地震灾区隐患排查迅速完成,重要隐患均被严密监控或应急排危除险。
二、以往地质灾害防治工作主要成效和存在问题
1998年政府机构改革,地质环境队伍(工程地质队、水文地质队)作为地勘队伍的组成部分连同地勘费一并下放地方。地质灾害作为地质环境工作的一部分,是在机构改革之后的10年来逐步成为一项重要职能,越来越受到重视,三定规定我部的职能是组织、协调、指导、监督。近年来,地质灾害防治工作经历了调查、普查、工程治理从无到有的过程,初步形成了以地质灾害调查为基础,以三峡库区、地震灾区为重点的,少数隐患点实施专业队伍监测,绝大多数采取群测群防监测,逐步开始重大隐患点工程治理的格局。
1、在山区县地质灾害调查基础上形成了群测群防体系
从2003年至2008年,在地质灾害易发区部署完成了1640个县的地质灾害调查与区划工作,基于此项成果初步建立了以群测群防为主的地质灾害监测网络体系。现在全国24万处隐患点均已纳入群测群防体系,有10万群测群防员。实践证明群测群防是我国地质灾害防治工作的一大创举,是在现行条件下最为有效的监测体系,创造了无数的奇迹,挽救了大量生命,取得了巨大成功。
1640个县的调查评价程度很低,每个县只安排20万元经费,只能做一些地表肉眼观察工作,基本查清了房前屋后小开小裂小缝,但对较远距离的、具有隐蔽性的、比较复杂的地质灾害隐患还没有查清楚。群测群防体系不健全,主要依靠兼职,缺少必要的经济待遇和设施配备。原因是地质灾害多数分布在山区,大多数都是贫困县,县乡政府在财政上都比较困难。
2、组建了部级和省级及三峡库区地质灾害监测机构
目前全国已形成了由1个国家级地质环境监测院、32个省级监测总站、233个市级监测分站和166个县级监测站组成的全国地质环境监测体系。初步建立了三峡库区滑坡崩塌专业监测网。在典型地区开展了突发性地质灾害专业监测示范工作。
问题是全国地质灾害行政管理人员太少,越到基层越少,绝大多数县一个专职人员也没有。香港的土木工程拓展署的土力工程处有700多人从事地质灾害管理,我们全国都算上专职管理人员也不到他们的一半。市、县级地质环境(地质灾害)监测机构建立的还很不普遍,绝大多数市、县没有地质灾害监测机构,现有的机构也还存在着人员少,技术人员更少的问题。经费普遍没有保障,少数机构的经费纳入财政预算,多数是自收自支,与其公益性服务机构性质很不相宜。
3、法规规章逐步完善,管理工作逐步加强
国务院于2003年颁布了《地质灾害防治条例》。全国已有29个省(区、市)颁布了相关的地方性法规或规章。国务院先后发布《国家突发地质灾害应急预案》和《全国地质灾害防治“十一五”规划》。各省(区、市)和大部分地质灾害易发区的市、县均发布实施了突发地质灾害应急预案和地质灾害防治规划。2009年我部印发了《国土资源部突发地质灾害应急响应工作方案》,建立了较为完善的地质灾害应急响应机制。建立了部省两级应急专家队伍。2009年,在全国开展以县(区、市)为对象的群测群防 “十有县” (有组织、有规划、有经费、有预案、有制度、有宣传、有预报、有监测、有手段、有警示)建设,已建成321个。在全国推进地质灾害防治行政管理、事业支撑、应急处置、专家咨询、中介服务“五条线”建设,努力提高地质灾害防治能力和水平。2007年以来,在全国先后开展“农村地质灾害防治知识万村培训行动”和“县、乡、村干部国土资源法律知识宣传教育培训”,培训基层干部、监测人员和群众、学生300多万人。2010年,正在在全国开展针对基层国土所和群测群防员的地质灾害防治评估、巡查、宣传、预案和人员“五到位”宣传培训活动,培训10万人。
4、各相关部门的工作配合逐步加强
从2003年起,我部与气象局合作开展地质灾害气象预警预报,截至2009年,国家、30个省(区、市)、223个市、1035个县开展了这项工作。今年我部与气象局又共同研究进一步提高预警预报的精度,联合发文要求所有市、县都要开展这项工作。我部与建设、交通、铁道等部门联控联防,相关部门对建设工程区、交通干道等的地质灾害防治工作逐步加强。今年我部与交通部、铁道部联合发文,就汛期地质灾害防治共同部署, 2次邀请10多个部委联合召开视频会议,共同开展汛期检查,取得较好效果。
三、今后地质灾害防治工作需要加强的工作和需要解决的问题
地质灾害防治已经是中央领导高度重视、社会各界普遍关注、人民群众充满期盼的大事。我们一方面坚决贯彻落实国务院领导批示指示精神,加强应急响应和应急处置。一方面积极探索深化改革完善地质灾害防灾减灾体系。
1、进一步开展地质灾害调查、普查、排查等基础工作
为建立完善的地质灾害防灾减灾体系,必须加大基础工作力度。全国应开展全面的地质灾害调查,重点地区(300万平方公里)详查工作应加快进度,地震灾区、三峡库区等应做到普查,排查工作应纳入基础工作由专业队伍承担,并每隔一年排查一次,人员集中区附近2000米范围要提高工作程度,部署一批必要的工程勘查。
2、建立市、县地质灾害(地质环境)监测机构
建立市、县地质灾害(地质环境)监测机构是必要的,地下水、地面沉降、地面塌陷、矿山地质环境、地质灾害等都需要监测,各地的监测机构可以根据不同地区特点有所侧重。监测机构承接地质灾害调查、普查、排查等基础工作成果,可以根据成果、根据群测群防员分布,划定每个群测群防员的监测区域、监测隐患点、巡查路线等,使地调成果发挥作用。
3、以村支部书记、村长、村民小组长为主加强群测群防员队伍
实践证明村支部书记、村长和村民小组长担当群测群防员是最合适人选,他们了解当地情况、熟悉村民、富有责任心。他们当群测群防员遇有灾情险情最方便报告乡镇政府,立即就能使基层政府直接组织抢险救灾。应该给这支群测群防员队伍统一的经济待遇,应由中央财政承担他们的补助经费,这样就能把群测群防的水平提高到现阶段最高水平。
4、国家级和市、县级地灾防治指挥协调能力建设是当前应该加强的两个重要环节
地质灾害现在已经成为非常重要的自然灾害,今年暴雨导致人员伤亡90%属于地质灾害。建议在国家层面成立国家地质灾害防治指挥部,我部作为办公室单位,组建地质灾害防治应急中心。
地质灾害防治关键在基层,而我们基层最为薄弱。要加强市、县防灾减灾体系建设,形成中央出资由专业的地勘单位进行地质灾害调查,成果由市、县两级地质灾害(地质环境)监测机构承接,群测群防员使用,发现灾情险情报告市县、乡政府应急处置的防灾体系。
5、进一步加大重大地质灾害治理资金投入
《地质灾害防治条例》规定由中央和省级政府负责特大和重大地质灾害治理,现在用于面上的治理资金中央每年出资仅9个亿,与各地需求相比杯水车薪。如能增加到每年40个亿治理进度会大大加快。三峡库区、地震灾区之所以防灾工作做得好,与国家投入力度大是直接相关的。现在有些省级政府也出一些资金,但不普遍,也没有形成制度。各省都应该每年有专项纳入财政预算。市、县两级的地质灾害(地质环境)监测机构的工作经费也应纳入地方财政预算。