贵州省地质灾害专业监测技术指南
Ⅰ 如何规范地质灾害点的巡视和检测
五、地质灾害有什么监测方法?
对规模大、危害严重的灾害点原则上是采用专业设备内监测,专业设备监测法容指机械—电子位移传感器观测法、精密大地测量观测法(视准线法、交汇法)、全球卫星定位系统(GPS)观测法,一般只用于危险性大、危害严重的地质灾害的精密测量。
一般点用目视监测和简易观测。
目视监测主要指定期或不定期地人工巡视地质灾害点及其周围一定范围内微地貌、地表植物、建筑物标志的各种细微变化。
常规简易监测方法指用排桩法,三角桩法和建筑物裂缝观测法测量地表位移和裂缝的变化。
参考:
DZ/T 0286-2015 地质灾害危险性评估规范
Ⅱ 全国地质灾害监测预警体系建设的主要任务
全国地质灾害监测预警体系建设的总体规划如图7.1所示。
7.3.1 国家、省、市、县级地质灾害监测预警站网建设
县级以上国土资源行政主管部门建立地质灾害监测预警体系,会同建设、水利、交通等部门承担地质灾害监测任务,负责业务技术管理,并可受政府委托行使部分地质灾害监测管理职能,发布地质灾害监测预警信息。地质灾害监测机构是公益性事业单位。
(1)国家级地质灾害监测站
国家级地质灾害监测站负责全国性地质灾害专业监测网、信息网的建设与运行工作,并承担国家级地质环境监测任务;承担全国地质灾害预警预报和相关的调查研究工作;拟编全国地质灾害监测规划、计划、工作规范和技术标准;开展科技交流与合作,研究和推广新技术、新方法;承担全国地质灾害监测数据、成果报告的汇总、分析、处理和综合研究,为政府决策部门和社会公众提供信息服务;负责对省(区、市)级地质灾害监测业务的指导、协调和技术服务。
(3)地质灾害监测预警研究试验区
针对我国突发性地质灾害具有区域性、同时性、突然性、暴发性和危害大等特点,结合国土整治规划和资源能源开发,在代表性地区开展地质灾害监测预警示范。在试验区建立自动遥测雨量观测站网,逐步建立试验区滑坡、崩塌和泥石流区域爆发的降雨临界值,为突发性灾害的区域预警提供依据。同时,在试验区开展降雨期斜坡岩土体渗流观测,研究降雨诱发滑坡、崩塌和泥石流的机理。
2010年前,进一步完善和建设三峡库区立体式监测预警示范区。完成三峡库区滑坡、崩塌、泥石流灾害的立体监测网建设,在库区60处地质灾害点实现监测数据的自动采集、实时传输和自动分析;完善库区20个县级监测点建设;完成1∶1万航摄飞行;建立全库区的遥感(RS)监测系统,完成全球定位系统(GPS)控制网、基准网建设。
2010年以前重点在重庆市区、北京市、甘肃兰州市、陕西安康市、四川雅安、云南新平、云南东川、浙江金华市、江西宜春市等地区开展突发性地质灾害监测预警试验研究。
(4)地面沉降和地裂缝监测网
1)国家级地面沉降监测网选址原则:①跨省区的地面沉降灾害区域;②有一定的监测工作和设施基础;③地方政府有积极性,并提供配套资金;④具有较为完善的法规和管理体系。
2)工作部署:2010年之前,重点开展长江三角洲、华北平原、关中平原、淮北平原和松嫩平原地面沉降和地裂缝监测网的建设;2010年以后逐步开展汾河谷地、辽河盆地、珠江三角洲以及全国其他主要城市地面沉降和地裂缝的调查及监测网的建设。
长江三角洲地面沉降和地裂缝监测网包括上海市全部,江苏的苏锡常地区、南通地区和盐城地区南部的三个县(市),浙江的杭嘉湖平原,控制面积近5万km2。
华北平原地面沉降和地裂缝监测网包括北京、天津市的平原区,河北省的环渤海平原区和山东的鲁西北平原,控制面积5万多km2。
关中平原和汾河谷地地面沉降和地裂缝监测网的覆盖范围自六盘山南麓的宝鸡,沿渭河向东,经西安到风陵渡转向北东,沿汾河经临汾、太原到大同,宽近100km,长近1000km,包括渭河盆地、运城盆地、临汾盆地、太原盆地、大同盆地等,涉及近50个(县)市。
7.3.3 群测群防体系建设
突发性地质灾害群测群防网主要针对地质灾害较严重的山区农村,以县为单位,在专业队伍指导下,建立由当地政府领导下的县、乡、村三级群测群防体系。在各级地方政府的组织和领导下,充分发挥各级监测站的技术优势,提高群众的防灾意识和参与程度,完善监测预报制度,到2010年,建成1400个县(市)突发性地质灾害易发区的群测群防网络体系。
(1)群众监测网络建设
1)监测点选定原则:①危险性大、稳定性差、成灾概率高,会造成严重灾情的地质灾害隐患体;②对集镇、村庄、工矿及重要居民点人民生命安全构成威胁的地质灾害隐患体;③一旦发生将会造成严重经济损失的地质灾害隐患体;④威胁公路、铁路、航道等重要生命线工程的地质灾害隐患体;⑤威胁重大基础建设工程的地质灾害隐患体。
2)监测点的建设:根据上述原则确定需要监测的地质灾害隐患点后,由专业调查组及时向当地政府提出监测方案,同时协助搞好监测点的建设工作。①监测范围的确定:除对地质灾害隐患点和不稳定斜坡本身的变形迹象进行监测外,还应把该灾害点威胁的对象和可能成灾的范围,纳入监测范围。②监测方法与要求:对当前不宜进行治理或暂时不能进行治理的隐患点,危害大的应建立简易监测点,同时要对宏观地面变形、滑坡体内的微地貌、地表植物和建筑物标志等进行观察。以定期巡测和汛期强化监测相结合的方式进行。定期巡测一般为半月或每月一次,汛期强化监测将根据降雨强度,每天或24小时值班监测。③监测点的设置:简易监测点一般采用设桩、设砂浆贴片和固定标尺,对滑坡体地面裂缝相对位移进行监测,对危害大的隐患点,如有条件也可用视准线法测量监测点的位移。
3)监测网点的管理与运行:①监测责任落实到具体的单位与个人。被监测的地质灾害隐患点所在的乡(镇)、村和有关单位为监测责任人,在其领导下,成立监测组,监测组由受危害、威胁的居民点或有关单位的群测人员组成。②建立岗位责任制,县、乡(镇)、村应逐级签订责任书。调查过程中,采取多种方式进行宣传与培训,教会监测责任人、监测组成员和群众,如何监测、如何判断灾害可能发生的各种迹象和灾情速报及有关应急防灾救灾的方法。③信息反馈与处理。县(市)国土资源主管行政部门负责监测资料与信息反馈的收集汇总,上报到市(地、州)国土资源行政部门(或地质环境监测站)进行综合整理与分析,省国土资源厅地质环境处(或省地质环境总站)将上报的资料与信息录入省地质灾害空间数据库,进行趋势分析,同时对下一步监测工作提出指导性意见。④预测有重大险情发生时,当地政府和有关单位应立即采取应急防灾减灾措施,同时应立即报告省、市、县政府和国土资源主管部门,派出专业人员赴现场协助监测和指导防灾救灾。⑤建立地质灾害速报制度,按国土资发[1998]15号文附件执行。
4)资料的收集与监测数据的整理:①监测数据包括地质灾害点基本资料、动态变化数据、灾情等。②所有监测数据均应以数字化形式储存在信息系统中,同时,必须以纸介质形式备份保存。③监测点必须进行简易定量监测,并须整理成有关曲线、图表等。应编制有关月报、季报和年报,同时,对今后灾害发展趋势进行预测。④监测数据应按有关程序逐级汇交。
(2)群专结合的预报预警系统建设
1)县(市)国土资源行政主管部门归口管理和指导群众监测网络,负责监测资料与信息反馈的收集汇总。
2)县(市)国土资源行政主管部门的地质环境职能部门应根据气象、水文预报和监测资料进行综合分析,预测地质灾害危险点,并及时向有关乡(镇)、村和矿山及负有对重要设施管理的有关部门发出预警通知。
3)县(市)国土资源行政主管部门负责组织各乡(镇)、矿山、重要设施主管部门编制汛期地质灾害防灾预案。编制全县(市)汛期地质灾害防灾预案,并负责组织实施。
4)县(市)国土资源行政主管部门负责组织地质灾害防治科普宣传活动和基层干部培训工作。
7.3.4 地质灾害监测预警信息网建设
地质灾害监测预警与防治数据是国家与地方进行地质灾害防治,保障社会与经济建设的重要信息,具有数量大、更新快、用途广等特点。通过信息网的建设,实现数据的采集、存储、分析和发布,切实做到为政府、研究人员和社会提供所需的地质灾害信息,为国家经济建设宏观决策提供基础的科学依据。
到2010年,在完善中国地质灾害信息网与各省地质灾害信息网及部分地(市)地质灾害信息网的同时,建成集地质灾害监测、地下水环境监测等为一体的全国地质灾害监测信息系统,实现地质灾害监测数据的自动采集、传输、存储、数据管理、查询、应用和信息实时发布系统。
到2020年,以科学技术为先导,不断完善全国地质灾害监测信息系统,结合气象、水文、地震等相关因素,建成多专业领域、多信息处理技术的信息系统;全面提升我国地质灾害监测信息水平,满足社会和民众对地质灾害信息的需求,实现远程会商、应急指挥等重要决策功能。
地质灾害监测预警信息系统建设依托于各级地质灾害监测机构,具有统一要求、统一流程、分级管理等特点,是一个与现代计算机技术紧密结合的系统工程。本书在第11章(全国地质灾害防治信息系统建设规划研究)全面讨论了包括地质灾害监测预警信息系统在内的整个地质灾害防治信息系统的建设问题,本节不再赘述。
7.3.5 突发性重大地质灾害应急反应机制建设与远程会商应急指挥系统建设
(1)应急反应机制建设
从现在(2004年)起,国家、各省(区、市)要组建以省国土资源行政主管部门为指挥中心,以地质环境监测总站(院、中心)为主体,地(市、州)、县(市、区)国土资源行政主管部门和地方专业队伍协同作战的地质灾害监测预警应急反应系统。
1)应急反应系统要配置必备的应急设备,每年汛前对防灾预案中地质灾害隐患点的主要县(市)进行险情巡查,重点检查防灾减灾措施、群测群防网络、监测责任制是否落实到位,并对主要灾害隐患点进行险情巡查,汛中加强监测,汛后进行复查。
2)发现险情和接到险情报告能在最短的时间内赶到现场,进行险情鉴定,同时能够及时对灾害进行动态监测、分析,预测灾害发展趋势,根据灾害成因、类型、规模、影响范围和发展趋势,划定灾害危险区,设置危险区警示标志,确定预警信号和撤离路线,组织危险区内人员和重要财产撤离,情况危急时,强制组织避灾疏散。
3)接到特大型和大型地质灾害隐患临灾报告,指挥部办公室会同相关部门,迅速组织应急调查组赶赴现场,调查、核实险情,提出应急抢险措施建议。
(2)突发性重大地质灾害远程会商与应急指挥系统建设
随着国家经济建设规模的日益扩大和人民生活水平的不断提高,地质灾害造成的损失日趋突出,地质灾害的防治工作必须针对重大地质灾害及时作出反应,提出科学的决策意见,及时指挥应急处理工作。
突发性重大地质灾害远程会商及应急指挥系统,是针对突发重大地质灾害的预报和应急指挥,在建立地质灾害综合数据库的基础上,构建连接国务院国土资源主管部门、地质灾害数据中心与重点地质灾害发生区的远程会商和应急指挥网络化多媒体环境及地质灾害应急数据传输环境,形成一套信息化的地质灾害远程会商和应急指挥工作流程。
其主要工作内容如下:
1)对重大地质灾害预报和应急指挥相关的信息进行提取、加工、整理、集成与分析,建立地质灾害综合数据库。信息内容包括地理、地质背景数据;气象分析数据;地质灾害调查与监测数据;地质灾害情况资料;救灾条件信息等。
2)建立地质灾害信息发布平台。开发和建设重大地质灾害信息预报与应急指挥相关的动态信息发布系统、空间信息提取与发布系统、多媒体信息发布系统。
3)构建地质灾害远程会商和应急指挥的网络和多媒体运行环境。包括多点、多级视频会议系统、大屏幕显示系统及有关音像、电话系统;国家与重点地质灾害区域之间的网络信息传输系统;构建地质灾害重点区域应急调查数据快速传输环境。
4)研究与制定形成一套地质灾害远程会商和应急指挥系统工作规范。分析地质灾害远程会商和应急指挥工作的特点,提出地质灾害远程会商和应急指挥系统工作的模式,建立一套相关的工作规范。
Ⅲ 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。
Ⅳ 地质灾害监测的方法有哪些
滑坡、崩塌、泥石流灾害虽然突发性强,来势凶猛,但是这些灾害发生前有明显的前专兆。对滑坡、崩塌体和建筑的属裂缝经常进行简易的测量,是避免人员伤亡的最有效的方法。目前老百姓常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。
(1)埋桩法。埋桩法适合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
(2)埋钉法。埋钉法在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。
(3)上漆法。在建筑物的两侧用油漆各画上一道标记,与埋钉法原理是相同的,通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否在扩大。
(4)贴片法。在横跨建筑物裂缝处贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这中方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
Ⅳ 全国地质灾害监测预警体系建设规划的必要性、指导思想、基本原则和目标
7.2.1 必要性
《中国21世纪议程》提出了我国可持续发展的战略目标。在我国经济和社会快速发展的过程中,人类活动的强度和范围达到前所未有的程度,其对包括地质环境在内的人类生态环境的干扰与破坏也日益增强,在许多地区引发的不同程度的自然地质灾害造成了危害和损失成倍增加的现象,矿产资源和地下水资源等的开发利用以及各种工程活动诱发的地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流等人为地质灾害也较为普遍,对城市、公共基础设施和广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。特别是地面沉降多发生在我国经济最发达、人口密度最大、公共基础设施最密集的东部地区,成为这些地区乃至国家可持续发展的重要制约因素。因此,保护生态环境、进行生态环境建设和防灾减灾,已经成为国家长期的目标和任务。为此,加强地质灾害监测,进行全国地质灾害监测与预警体系建设的规划,在监测基础上,实现对地质灾害的治理与对地质环境的保护,不仅是防灾减灾的需要,而且也是国家经济社会可持续发展、保护生态环境和进行生态环境建设的最基本的保障,是一项重要的基础性和公益性的国家地质工作。现就从我国社会经济的发展的几个重要方面,对地质环境与地质灾害监测的必要性,进行简要论述:
(1)保障国家重大工程建设安全与西部大开发战略的需求
全国有20余条铁路干线和所有山区公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害或威胁。大型水库岸边,河流傍岸,尤其是峡谷段,常因发生滑坡、崩塌、泥石流而阻塞航道,并引起洪灾。中东部沿海平原和盆地地面沉降、地裂缝和地面塌陷等地质灾害严重威胁和破坏基础工程设施。加强这些基础工程设施和沿大江大河危险地段的地质环境监测,采取科学的分析方法进行预测预报,是一项长期的工作。
西部大开发战略把加快水利、交通、能源和通讯等基础设施建设放在首位,其中包括:长江三峡工程、南水北调工程、大江大河上中游干(支)流控制性水利枢纽工程、内河航运通道、青藏铁路、西电东送工程、西气东输工程等。这些重大工程地域跨度大,多处在或穿越地质灾害易发区,为保障上述工程安全施工和运营,必须加强地质环境监测工作。
(2)城市化发展对地质灾害监测的需求
目前,我国有城市668座。预计2020年左右,我国城镇化水平将提高到45%~50%,我国城市数将达到1000~1100座。城市是人类活动最集中,环境地质问题最突出的地区。为了保障城市化进程,指导城市规划,预防由于不合理的工程活动引发的地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡等地质灾害和其他环境地质问题,必须加强对城市地下水环境和地质灾害的监测。
(3)矿产资源开发对地质灾害监测的需求
我国矿产资源开发带来了很多环境地质问题,产生大量的地质灾害隐患。每年矿石开采量57亿~60亿t,矿山企业每年产生固体废弃物133.8亿t、产生尾矿26.5亿t,处置率仅为6.95%。矿山固体废弃物任意堆放形成了严重的滑坡、泥石流等地质灾害隐患,地下采矿活动诱发的滑坡、地面塌陷等地质灾害十分突出。矿山地质环境监测十分薄弱,矿山地质灾害防治工作任重道远。为了保障矿产资源的安全开发和矿山地质环境的有效治理,必须加强矿山地质环境监测。
7.2.2 指导思想
应坚持以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观和人口、资源、环境协调发展的一系列方针政策。紧密结合经济社会发展规划的总体目标和要求,充分认识地质灾害监测预警体系建设的重要性和紧迫性。动员社会各方面的力量,从我国地质灾害发生发育的实际出发,尊重自然规律和经济规律,正确处理长远与当前、整体与局部的关系,依靠科技进步,运用新思路、新理论、新技术、新方法,实现对地质灾害的有效监控和预报预警,为我国地质灾害防治、地质环境保护和资源环境的可持续利用提供有力支撑。
7.2.3 基本原则
(1)与国家国民经济社会发展进程相适应的原则
建立和完善与全面建设小康社会相适应的、符合可持续发展要求的地质灾害监测预警体系,为国家和地方宏观调控和指导国土资源开发与整治提供依据。
(2)突出“以人为本”
坚持按客观规律办事,从实际出发,讲求实效,山区、平原和不同灾种的监测重点各有侧重的原则。在以突发性地质灾害为重点的地区,应以最大限度地减少人员伤亡、保障社会稳定和人民生命财产安全作为主要目的;缓变性地质灾害应以专业监测为主要手段进行监测与规划。
(3)群、专结合的原则
建立以县、乡、村为基础,全民参与、群专结合的群策群防体系,是多年来地质灾害防治工作中总结出来的宝贵经验,也是避免人员伤亡,把灾害损失降到最低限度的重要保证。
(4)统筹规划、分步实施、分级管理
密切结合生产力布局和人口分布状况,对全国地质灾害监测预警体系建设工作进行统筹规划,制定切实可行的分阶段实施方案,明确各级政府和企(事)业单位在地质灾害监测中的责任和义务,建立统一管理和分级(国家、省、市、县)管理相结合,处理好全部与局部、长远与当前的关系,优先实施重点地区和重要经济区(带)的监测预警体系建设。
(5)监测网建设与保护并重
摈弃重建设、轻保护的观念,严禁边建设、边破坏,通过法律、经济等手段,明确保护责任,落实保护费用,切实保护监测仪器、设备、设施的建设成果。
(6)站网建设与能力建设并举
在不断完善地质灾害监测网基础硬件设施建设的同时,加强机构建设、法规制度建设、技术规范建设、信息系统建设、人力资源建设和研究能力建设。
(7)专业服务功能与公众服务功能并重
地质灾害监测信息既要为国家决策和专业调查评价提供支持,也要为社会公众提供地质灾害现状信息和防灾减灾信息。
(8)依靠科技创新、提高监测工作质量
加强科学研究,改进监测设施,依靠科技进步,全面提升监测能力和服务水平。
(9)建立多渠道筹资机制
各级地质灾害监测机构的监测经费要纳入同级政府财政预算。多渠道筹集监测资金,设立各级地质灾害监测专项经费,确保监测工作的顺利实施。
7.2.4 目标
地质灾害监测预警体系建设的目的是最大限度地减少人民群众的生命财产损失,以保障经济、社会的可持续发展;为国家及地方宏观调控和指导国土资源开发与整治提供依据;从地质环境可持续开发利用角度提出地区发展战略建议;为改善人居环境,保障交通大动脉安全畅通,水电工程正常运行等提供保障;为地区社会经济发展提供决策参考。在基本掌握全国地质灾害分布状况与危害程度的基础上,建立并逐步完善全国地质灾害的监测预警网络体系。
(1)总体目标
从现在起到2020年,在逐步查明我国地质灾害分布状况与危害程度的基础上,建成覆盖全国的较完善的突发性地质灾害群测群防网络体系;建成以省(区、市)及部分县(市)地质环境监测站为骨干的突发性地质灾害应急反应体系;建成我国较完善的地质灾害专业监测骨干网络,重点地区及重要经济区(带)达到监测数据的实时采集、分析、预警预报的水平。使地质灾害防治工作以被动救灾为主的局面得到根本性扭转,人为有效控制地质灾害,使损失逐年攀升的趋势得到有效控制。
(2)阶段目标
1)到2010年,地质灾害监测预警体系建设的目标如下:①群测群防监测网络覆盖到全国突发性地质灾害易发区的1400个县(市),形成县、乡、村三级监测体系。②初步建成由各级政府和有关部门参与的全国地质灾害专业监测骨干网络。③初步建成重要交通干线和水利工程区的专业监测预警系统。充分推广高新技术在地质灾害监测中的应用,利用计算机技术、3S技术等先进手段,提高监测预报的自动化水平。④在进一步完善群、专结合,群测群防监测网络的同时,完成分布在全国各省(区、市)重大突发性地质灾害隐患点的监测预警预报示范系统。⑤建成较完善的地质灾害监测信息网络系统,重点地区及重要经济区(带)的专业监测要初步达到监测数据的实时采集、自动分析、自动预警预报的水平。⑥初步建成重点地区及重要经济区(带)地面沉降等缓变性地质灾害监测网络系统。力争使我国地质灾害监测预警预报的仪器、设备达到国际水平。
2)到2020年,在地质灾害监测管理法规、规章的支持下,要使国土资源部门对地质灾害监测监督管理的职能全面到位,并逐步纳入科学化、规范化和法制化的轨道;使地质灾害监测体系的科学理论与技术方法达到国际先进水平,建成覆盖全国的较完善的地质灾害重点防治区突发性地质灾害群专结合的监测预警预报网络;建成全国地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害的实时监控体系;建成完善的地质灾害监测信息网络,实现地质灾害监测数据的自动化采集、传输、存储和信息的实时发布。建成比较完善的地质灾害防灾预警指挥系统。
Ⅵ 贵州省地质灾害有哪些特点
贵州省地质地理条件特殊,地质环境脆弱,按照国家地质灾害防治规划划分,全省均为地质灾害易发区,是全国地质灾害的重灾区之一,具有“全、重、多”的特点。根据贵州省已完成的74个县(市)地质灾害调查资料分析研究结果,全省有高易发区8个,面积3.8万km2,中易发区16个,面积11.5万km2,低易发区10千,面积2.3万km2。目前己查明地质灾害点8905处,其中,对人和财产构成威胁的隐患点6618处。据统计,2003~2007年,贵州全省共发生地质灾害1933起,直接经济损失约2.65亿元。成功避让了71起地质灾害,避免3429人伤亡和8292万元的经济损失。
贵州省是一个地质灾害严重多发的地区,主要有以下特点:
(一)种类多:由于贵州省地处云贵高原向广西丘陵平原过渡的斜坡地带,地质灾害中常见的类型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等。而贵州的地裂缝常常是崩、滑、塌在地表的一种反映。其中,对人民生命财产危害最严重的地质灾害类型主要为滑坡、崩塌和泥石流。贵州省地质灾害以中小规模为主(占90%以上),大型或巨型较少。但几乎每年都有重大级以上的地质灾害发生。一般情况是自然因素引起的地质灾害规模较小,而人为诱发的地质灾害产生的规模则相对较大。1993年以来全省共发生重大级以上的地质灾害58起,其中死亡30人以上或经济损失l000万元以上的特大级灾害有18起,而且或多或少都有人为因素的影子。
(二)分布广:在地域的分布上,贵州全省9个地(州、市)每年均有不同程度的地质灾害发生,但最频发的主要集中在遵义、毕节、六盘水、黔西南和铜仁地区,其分布与地理地貌、地质构造、岩土结构、气候等有着密切的关系。经统计分析,全省突发性地质灾害主要发生在5—9月,平均每月发生突发性地质灾害40—60起,占全年发生地质灾害总数的35—90%,是地质灾害高发期;其次是4月和10月,平均每月发生地质灾害10起左右,占全年发生地质灾害总数的5—l0%左右,是地质灾害中发期;1—3月、11—12月两个时段,每月发生突发性地质灾害1—3起,占全年发生地质灾害总数的0.5—1.0%,是地质灾害低发期。
(三)易诱发:根据资料统计,地质灾害发生的主要诱发因素有大气降水自然因数和人类工程活动影响的作用。由于贵州境内多属山地,受地形地貌的影响,降雨在区域和季节上存在着巨大的差异性。除普降暴雨诱发群发性地质灾害以外,因为局地暴雨而诱发的突发性地质灾害也是贵州省的一大特征。在工程施工建设中,由于防灾意识不强,人们在工程建设中常不自觉地出现一些不合理的工程活动,例如不合理的规划选址、不切实际的工程设计、不合理的切坡、采砂、采石、地下水开采等人为诱发地质灾害现象也较为突出;随着矿产资源开发强度的增加,采区内地表移动变形迅速发展;再加上陡坡垦植,植被破坏等原因,导致地质体失稳因素增加或加剧,地质灾害隐患呈高速增长的趋势。特别是贵州省煤炭等矿产资源丰富,随着国民经济的发展,对资源开发力度高速增长,采空区导致的地面不均匀沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害日渐突出,甚至还进一步导致边坡失稳,崩塌、滑坡、泥石流的产生。在各大矿区各种地质灾害在迅速增长,无论在灾害隐患点的数量、规模、危险性、危害性都在呈指数级增长的趋势,受胁人口、受胁的工程设施和财产在不断增多,危害很大。
(四)影响大:一是造成人员伤亡和重大经济损失。据不完全统计,自1993年以来,贵州全省共发生突发性地质灾害5012起,其中造成有人员伤亡的237起,造成1090人死亡,29人失踪,直接经济损失达23.98亿元。平均每年发生地质灾害358起,造成人员伤亡的约17起,死亡80人左右,直接经济损失接近2亿元。二是破坏城镇、矿山、企业。地质灾害的频繁发生,摧毁了大量城乡建筑设施、耕地、工厂和交通干线。如乌江源头的大方县城滑坡、中游地段的思南、石阡、沿河等县城滑坡,印江县城的岩口、杉树完小滑坡,赤水大同滑坡等,滑坡体规模大,危害严重。三是破坏铁路、公路、航道,威胁交通安全。如1996年6月1日,黄平县重安江泥石流致死22人,失踪13人,毁桥1座,经济损失1000万元;2003年5月11日1时55分,黔东南州三穗县台烈镇台烈村三穗至凯里高速公路平溪特大桥3号桥墩附近发生滑坡,造成35人死亡,1人受伤,16间工棚被毁,直接经济损失大于1000万元;2003年12月14日13时05分,黔西南州望谟县在建的岜饶乡乡村公路在岜饶乡顶棚村陇逛组梨树坪路段发生山体滑坡,造成民工死亡10人,重伤7人,轻伤12人。四是破坏水利、水电工程。如1996年9月19日凌晨1时,印江县岩口发生山体滑坡,方量260万m3,造成3人死亡,2人失踪,滑体阻断印江河,形成堰塞湖,上游10余公里的朗溪镇l座小型电站、2个提水站、4个村1830户居民房屋及3000亩良田被淹没,直接经济损失达1.5亿元。五是影响资源开发,阻碍山区经济发展。随着经济工程建设活动的加速发展,与工程建设活动有关而发生人员死亡的地质灾害有加剧的趋势。如2003年发生与工程建设有关的地质灾害死亡人数较2002年上升了4.7倍(2002年5起13人,2003年是8起62人)。2004年12月3日凌晨3时40分左右,贵州省纳雍县骔岭镇左家营村岩脚组N侧400米处陡崖临空面发生一起山体基岩崩塌事件,造成44人死亡,13人受伤的特大地质灾害。造成骔岭一带煤矿停采达半年,造成了巨大的经济损失。
Ⅶ 地质灾害有什么监测方法
地质灾害常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。回
(1)埋桩法。埋桩法适答合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩,用钢卷尺测量桩之间的距离,可以了解滑坡变形滑动过程。
(2)埋钉法。埋钉法在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子,通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。
(3)上漆法。在建筑物的两侧用油漆各画上一道标记,与埋钉法原理是相同的,通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否在扩大。
(4)贴片法。在横跨建筑物裂缝处贴水泥砂浆片或纸片,如果纸被拉断,说明滑坡发生了明显变形,须严加防范。与上面三种方法相比,这中方法是定性的,但是,可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
Ⅷ 地质灾害调查监测
完成抄全国1∶1万工程地质调查1127平方千米,1∶5万工程地质调查6530平方千米,1∶5万灾害地质勘查2200平方千米。各地成功避让各类地质灾害920起,安全转移37926人,避免财产损失5.5亿元。地质灾害造成的死亡和失踪人数同比减少12%,直接经济损失减少42.7%。
长江三角洲地区全面建成地面沉降监测与控制体系,初步建立地面沉降主动防治和科学管理的决策机制。重庆巫山、奉节建立了具国际先进水平的地质灾害实时监测预警示范站,为三峡工程库区等国家重大工程建设区地质灾害的监测预警提供了技术支撑。建立以专业的地质灾害监测和群测群防相结合的雅安地质灾害监测预警示范区和以区域地质灾害监测为基础的江西省地质灾害气象预警系统。西南山区城市、东南台风暴雨型、西北黄土地质灾害监测预警示范工作取得良好进展。“万村培训行动”成效明显,云南昭通成功预报盐津滑坡,避免2011人伤亡;四川达州成功预报青宁乡岩门村滑坡,避免2251人伤亡。
Ⅸ 贵州省地质灾害风险评价系列成果有那些应有效果及前景
贵州省地质灾害风险评价方法见豆丁网“中国地质灾害风险评价的理论与方法”。该方法强调成果的实用性,方法的针对性与可操作性。
一、地质灾害危险源识别成果
1、地质灾害危险源识别新方法;
2、工作区地质灾害危险源分布图。
我国已有的地质灾害隐患点均建立了群策群防监测预警,几乎未造成人员伤亡。造成人员伤亡的多是隐蔽的、未发现的地质灾害隐患点。因此,工作区地质灾害危险源的识别非常重要。地质灾害危险源分布图可为地方人民政府减灾防灾工作提供科学依据。
二、地质灾害危险源危险区范围预测成果
1、工作区不同暴雨频率的降雨强度值汇总表;
2、不同暴雨频率下,地质灾害危险源的危险区范围进行了预测。编制了工作区不同暴雨频率的地质灾害危险源危险区范围分布图。
应用前景:
①暴雨频率一降雨强度一地质灾害危险源危险区范围分布图,可为县(市)地质灾害风险气象精准预警提供科学依据。
②为地质灾害隐患点的应急预案编制、安全撤离路线、警界线设立等提供了科学依据。
三、地质灾害承灾体调查研究成果
1、人口分布调查方法;
2、工作区人口分布密度图;
3、财产分布调查方法;
4、工作区财产分布密度图;
5、中国地质灾害易损性特征分析研究报告,得出我国地质灾害承灾体易损系数=1。
上述成果直接用于地质灾害险情计算,根据险情大小判定其地质灾害危险等级。
四、地质灾害危险性评价成果
1、地质灾害险情计算公式;
2、地质灾害危险性评价方法与评价指标;
3、工作区地质灾害危险性分区评价图。
地质灾害危险性是指地质灾害危险源危险区及其可能造成的人员伤亡和财产损失。根据国务院地质灾害防治条例,地质灾害危险等级是根据灾情大小或险情大小来判定。地质灾害危险性评价成果的危险等级与国务院地质灾害防治条例的地险等级划分标准一致,不同危险等级对应国家级、省级、地区(市)级、县级等不同级别的地质灾害防灾预案。
五、地质灾害风险评价成果
1、风险概率,用暴雨频率代替风险概率。
2、不同风险概率(暴雨频率)工作区地质灾害风险评价分区图。
地质灾害风险性是指地质灾害发生不同险情(危险等级)的概率。
可为地方各级人民政府地质灾害风险决策与风险管控等工作提供科学依据。
Ⅹ 贵州省地质灾害特点及其防治存在的问题与对策探讨
杨胜元
(贵州省地质环境监测总站,贵阳,550000)
摘要本文分析研究了贵州省地质灾害发生发育的特点,总结了省内7个典型地质灾害的示范治理效果,针对当前贵州省地质灾害防治工作的实际,提出了在防治工作中存在的主要问题,最后根据国土资源部与贵州省关于地质灾害防治工作的方针与政策,探讨了在贵州省进一步开展地质灾害防治工作的对策意见。
关键词地质灾害发育特点防治对策贵州
地球上的一切生物都依存于地质环境,是人类最基本的栖息场所。“保护地球就是保护我们的生存空间”已成为人们的共识和呼唤。随着人类活动的加剧及经济社会的发展,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害已成为严重威胁人民群众生命财产安全的主要问题。按照“以人为本”、“预防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,贵州在地质灾害防治领域已经取得了重要进展,特别是国土资源部门积极履行职责,选择几起典型的地质灾害进行示范治理,发挥了职能部门的重大作用,产生了良好的社会经济效果。但是由于贵州省特殊的自然地理地质条件以及相对落后的经济现状,汛期强降雨和各种工程活动仍然是导致地质灾害多发的主要因素,分散的、被动应急的状况没有得到根本改变。分析存在的问题,探讨防治的对策措施已成为地质环境保护工作者的重要课题。
1贵州地质灾害的特点
1.1特殊的自然地理地质条件和人为活动,使地质灾害频发而灾种齐全
贵州省位于国内外最大的西南连片岩溶石山地区的中心地带,多为峰丛河谷洼地,具有山高坡陡谷深的特点。由于水土流失,石漠化面积已达3.25万km2,占全省国土面积的18.45%。雨量充沛、植被稀少、软硬相间的地层出露以及人多地少的省情,使得全省地质生态环境十分脆弱,各类地质灾害频发,常见的6类地质灾害都有发现。仅据至2002年完成的27个县市地质灾害调查与区划工作结果,全省掌握了1.2万多处地质灾害隐患点,圈定重要隐患点4400多处,初步统计受威胁人数在38万以上。据不完全统计,自1998年以来,全省共发生地质灾害1150余起(其中死亡10人以上或直接经济损失500万元以上的重大级以上灾害14起),造成291人死亡,451人受伤,经济损失7.5亿元。
1.2河谷深切的斜坡地形,决定了地质灾害的发生以滑坡、崩塌、泥石流为主
由于境内处于云贵高原向广西丘陵平原过渡的斜坡地带,地质灾害以滑坡、崩塌、泥石流类型为主。通过对1993年以来发生的345处地质灾害的统计和分析,滑坡、崩塌、泥石流等斜坡岩土体运动灾害分别占70%、11%和10%。近几年来崩塌和泥石流发生比例还有上升趋势,通过对近5年来发生的140余处主要地质灾害进行统计分析,滑坡仍然占主导地位,约60%,而崩塌占20%,泥石流占13%。此三种灾害往往相伴而生,使危害和影响范围加大,给人民生命财产和经济建设造成巨大损失。如乌江上游的大方县城滑坡,中游地段的思南、沿河县城滑坡,石阡县城的滑坡泥石流,印江县城的岩口特大滑坡、杉树小学滑坡与县城二小滑坡,赤水市大同滑坡等等,灾情均十分严重,损失特别巨大。
1.3四季分明,雨量集中的气候特征,使得主汛期的强降雨成为地质灾害的主要诱发因素
贵州省气候温和多雨,在雨季民间常有“天无三日晴”的说法。一般4~8月是雨季,但主汛期多在6~7月,此时暴雨引发的地质灾害约占总数的70%,重大级、特大级地质灾害往往集中在这段时期。1999年6月27~30日,我省黔北、黔中和黔东普降暴雨,11个县市发生地质灾害22起;2000年6月6~8日黔北、黔南又普降暴雨,8个县市诱发地质灾害10起,连续两年近乎在同一时段发生的灾害占了当年总数的40%。2003年6月25日,黔北习水县连降暴雨4小时,致县城及24个乡镇成灾,诱发山洪泥石流,冲毁电厂、公路、大坝和民房,使5人死亡,20人失踪。
1.4人多地少,经济落后的省情,使愈演愈烈的工程活动逐渐成为地质灾害的人为诱因
贵州省城市化水平和农村城镇化程度相对较低,人口众多,人均耕地不足1亩,毁林开荒、采石、采砂、采煤等破坏自然生态环境的活动是造成经济恶性循环、地质灾害频发生的另一重要因素。据不完全统计,各年间由于不合理的人类工程活动导致的地质灾害占当年地质灾害总数的15%~35%,但这一比例还在逐年提高。2001年全省是个干旱年,全年仍然发生有人员伤亡的地质灾害事件19起,死亡63人,其中与人类工程活动有关的5起,死亡39人,占62%,而因自然因素导致的虽然有11起,但只死亡11人,仅占18%。可见人为活动诱发的地质灾害不容忽视。我们注意到,现实中发生的很多地质灾害都或多或少的能见到人为活动的影子。1996年9月18日发生在印江县的岩口特大型滑坡就是常年采石形成高陡临空面而诱发的,由于地处印江河上游,倾刻间180万m3的岩土滑入印江河形成堰塞湖,淹没1镇4村1830户民居,3000亩农田,导致2人失踪,3人死亡,直接经济损失1.5亿元。若堰塞湖一旦溃决,将威胁县城和下游沿江5.4万民众的生命安全,估算可能达到的经济损失约24亿元。
2典型地质灾害的示范治理效果
2.1思南县城白虎岩滑坡治理
该滑坡位于乌江岸边斜坡地带,由于乌江水位频繁变动及强降雨影响,于1996年6月开始蠕动变形成灾,为中层堆积层滑坡。滑坡纵长104m,前缘宽172m,平均厚度10m,滑体约20万m3,滑床层位为志留系中下统秀山组泥岩。采用抗滑桩+护坡+截排水方案,由国家、地方共同投入资金417万元(含勘察15万元),于2000年、2002年分两期进行治理,使刚投资2000余万元建成的自来水厂、10余家企事业单位得以平安。第一期工程被中国地质调查局评为优秀工程。
2.2印江县岩口滑坡残留体与危岩体治理
该滑坡位于印江河上游4.1km,由于长年挖山采石及连降暴雨,形成222.2万m3的基岩切层滑坡。其中180万m3的岩土滑入河中形成高51.4m,纵长420m的堆石坝,回水10km,水深10m,堰塞水库库容达6250万m3。在纵长434m,高差155m的滑床上,堆积了42.2万m3的残留体;在滑床右侧壁陡崖上残留了2.41万m3危岩体,高于滑床80~140m。滑体由三叠系下统玉龙山组灰岩构成,滑床为二叠系上统长兴组灰岩,滑带为三叠系下统夜郎组泥页岩,厚8~10m。由水利防汛部门采用坝体两侧打永久性导流隧洞泄水并加固坝体,国土资源部门采用危岩体爆破清除+残留体抗滑桩与截排水治理措施,两相配合,取得极其明显的效果。不仅避免了一场灭顶之灾,而且治理遗迹已成为印江人民的游览之地。斜坡上的危岩体爆破和残留体二级支挡与截排水工程共耗资340万元,由国家和地方共同投入。
2.3赤水市大同滑坡治理
赤水市大同镇位于赤水河支流大同河岸边斜坡上,是贵州省有名的古镇之一。由于强降雨于1998年6月24日诱发滑坡,阻断赤水—四川叙永的省际公路,毁房62间,致21户484人无家可归,毁坏水厂、饮料厂各1座,破坏了水、电、通讯等生命线工程,直接经济损失400余万元。该滑坡分浅、中、深3层滑体,总方量138万m3,基底为侏罗系中下统砂岩。于1998年10~12月由地方自筹20万元对浅层滑坡实施了挡土墙治理工程,次年5月至1999年6月对中层滑坡实施了抗滑桩+挡土墙+截排水+生物治理工程,采用地方出资、国家补贴办法,投入资金374万元(含勘察40万元),已使浅、中层滑坡稳定。通过监测,深层滑坡也已处于相对稳定之中。该滑坡的治理,抑制了灾害的进一步扩展,使下游8km的赤水市区以及赤天化厂、华一造纸厂等国家大型企业免除了安全隐患,避免经济损失14亿元以上。
2.4石阡县城区滑坡治理
由东门坡滑坡群和城南温泉滑坡两部分组成。东门坡正对城区,由5个滑体组成,宽540m,长250m,厚4.8~10.5m,总方量120万m3,滑床为志留系中统秀山组泥岩。城南温泉是省级风景名胜区,在其上方出现宽280m,长170m,厚6~12m,规模32万m3的滑坡。20世纪90年代初开始出现险情,毁坏县人民医院、县党校、烟厂、茶厂等建筑。1996年7月灾情进一步扩大,直接威胁县委、县政府及民族中学等61个企事业单位1161户5276人近6亿元财产的安全。由部投入70万元进行勘察,设计采用抗滑桩+挡土墙+截排水方案分期进行综合治理,需投入资金997万元。于2000年4月—2001年6月由省、市、县政府投入134万元实施了第一期工程治理,有效抑制了县委后山滑坡的变形。
2.5盘县松河乡朝阳崩塌、地裂缝治理
由于长年采煤,1995年在上覆地层三叠系下统飞仙关组泥砂岩中开始出现山体开裂,2000年雨季地裂缝增多,2001年5月明显增大变宽,有三处出现较大规模的崩塌,残余的危岩体单体达7万~10万m3,使32户126人生命财产受到威胁,并使大片土地荒芜。危岩体一旦下坠,可能形成滑坡,继而演变成泥石流,将威胁下游80户300余人的生命财产安全。2002年由部投资30万元对危岩体进行了爆破清除。但要消除全部隐患尚需进行综合治理。
2.6印江县杉树小学滑坡治理
2001年5月,由于降雨诱发,小学内出现两个相邻的滑坡,长42~50m,宽38~85m,厚2.23m,体积0.35万~1万m3,为浅层松散堆积层滑坡,地层为志留系中统秀山组泥岩。直接威胁学校和前缘居民699人的生命财产安全。经采用抗滑桩+挡土墙+截排水治理措施,于2001年~2002年由部共投入60万元,使隐患得以根除。
2.7习水县隆兴镇交通村立坡滑坡群2号滑坡治理
1999年7月,由于强降雨,交通村发生由4个单体滑坡组成的滑坡群,其中范围和危害最大的为2号滑坡,宽700m,纵长600m,体积约110万m3,为大型浅层松散层滑坡,滑床地层为侏罗系中下统砂岩、泥页岩。该滑坡直接威胁滑坡体上49户211人以及周围90户352人的生命财产安全,对赤水河航运将造成一定影响。2001年由部投入30万元进行勘察,2002年由省政府投入30万元对2号滑坡采取了地表截排水应急工程治理,初步遏制了滑坡的扩展。
对以上7个项目实施勘察示范治理,共投入资金1475万元,其中部出资700万元,省内自筹745万元。
3地质灾害治理工作存在的问题
如前所述,贵州省地质灾害点多、面广、易发,危害性大,除采取必要的避让措施和监测预警预报外,很多应该治理的却无力投入治理。从贵州省对几起典型地质灾害治理的效果来看,其产生的示范带动效应是非常显著的,但一般都是国家和地方共同出资的结果。通过治理的实践,认为主要存在以下几个方面的问题:
(1)对地质环境状况掌握不够,地质灾害的底数摸得不准,难以预测哪些地方容易发生和何时容易发生。虽然进行过1∶50万环境地质调查,但比例尺显得太小。现在开展的县(市)地质灾害调查与区划是件好事,但推进速度较慢。加之省级地质环境监测总站和地(市)级分站由于体制问题使职能难以到位,信息不能集中,综合分析研究不够,也是造成工作被动的重要原因。
(2)对地质灾害的防治知识和防治原则宣传普及不够,基层工作人员对地质灾害缺乏判断能力,防治分寸把握不准。无论是否为地质灾害,随意夸大、一味向上伸手的现象时有发生。
(3)对地质灾害治理缺乏统一规划,且专业队伍和政府部门的结合不好,技术与经济脱节,既便做过规划,但没有得到上级政府的批准,使规划不能落实,难以实施。实际工作中往往处于“被动应急”状况。
(4)对地质灾害治理没有规定稳定的资金渠道,治理经费难以落实。虽然要求各级政府都要将地质灾害防治经费纳入财政预算,但缺乏硬性规定,实际很难到位。一般首先想到的是向上申请补助,实在万不得以时,挤出一点资金,采用“头痛医头,脚痛医脚”的应急办法,地方缺乏应有的主动性和积极性。
(5)项目管理体制不顺,没有严格实行项目法人负责制。由于现实工作中受权力因素的影响,以至项目下达后,搞“拉郎配”、重新进行项目二次分配等,使项目法人只能被动管理甚至无法管理的情况是经常存在的。项目重新下达给谁、资金多少、进度如何、质量怎样?项目法人是很难知道的。由此带来的财务决算、资料汇总等系列问题也随之而生。这与现行的财政预算管理办法不相符合,也与项目法人应该承担的法律责任不相匹配。
(6)与地质灾害治理相关的规程、规范不配套,缺乏严格的技术、操作与经济依据。地质灾害作为一门专门学科,关系到国计民生,目前状况是与其地位极不相称的。实际工作中一般只能参照建筑、公路、铁路、水利等行业和部门的标准、定额执行,应该说操作起来还有一定的差距。
4落实地质灾害治理的对策与措施
2003年国土资源部在全国地质环境管理工作会上明确指出,地质灾害防治工作是地质环境保护工作的重中之重,要努力实现从过去分散的、被动应急的状况,向有组织、专门化、主动性的状况转变。我们要刻意解决好可持续发展的一系列问题,就必须正确处理好经济发展与保护地质环境的关系,深入贯彻执行地质灾害防治的各项方针和政策,从机制、体制、法制上解决问题,用制度来规范治理工作。一方面,地质灾害从客观上讲有其不可避免性,但力图减少和竭力遏制是有可能性的;另一方面,人们可以通过对地质灾害的形成、发展和演化规律的认识和研究,采取符合客观自然规律的防范治理措施,使地质灾害对人类造成的损失减轻到最低限度。针对贵州省地质灾害发生的特点,提出以下落实和加强地质灾害治理的对策措施,供参考。
(1)强化省级地质环境监测总站对地质环境保护和地质灾害防治的专业技术作用,深入开展全省地质环境与地质灾害的调查研究,充分掌握全省基础资料和信息,在加强“三网”建设的基础上,积极与气象部门联手,探索出一条适合省情的汛期气象预警新路子,真正使总站成为新时期覆盖全省、反应迅速的高科技、有权威性的地质灾害防治研究中心。鉴于目前各省总站归属不一,体制及基础条件不一,开展工作的程度也不一样,建议部环境司、中国地调局与中国地质环境监测院加强对总站的领导及工作部署,在调查研究取得一手资料后,对总站存在的问题做出进一步明确,不能因为队伍属地化就疏于管理,各行其事。只有这样,才能使总站成为中国地质环境监测院和省内各级国土资源部门的业务技术支撑。
(2)加强对地质灾害多发区民众和基层工作人员的知识普及与业务培训,让他们认识地质灾害,懂得地质灾害的一般防范措施、治理规则及程序。实践证明,宣传与培训与否,在灾情出现时显示出的处置能力大不一样。
(3)把对地质灾害的治理规划抓好抓实,既要有专业队伍的主动参与,又要有政府部门的密切配合,才能编制出切合本地实际的、具有可操作性的全面规划,经过专家论证和政府批准颁布实施。要根据国家制定的防治原则和上级编制的治理规划,在空间上、时段上、措施上以及管理做到重点突出,相互衔接,允许根据情况变化作出调整,但一定要任务明确,措施与责任清晰,便于操作和落实。
(4)要疏通和建立稳定的地质灾害治理资金渠道并逐步使治理资金多元化,认真贯彻《地质灾害防治条例》规定因自然因素造成的地质灾害,由各级政府组织治理,因工程建设等人为活动引发的地质灾害,由责任单位承担治理责任。从中央到地方都要建立一定数量的地质灾害防治基金或专项治理基金,以确保重大地质灾害的应急治理和完成规划部署的治理任务。同时,按照“谁诱发、谁治理;谁治理、谁受益”的原则,采取强制性和鼓励性措施相结合的办法获得更多资金。还要广开其他渠道,如从矿产资源补偿费、矿山环境恢复费、土地整理费中争取能够使用一些,包括社会赞助等,以利于多方面筹积资金。目前,在资金渠道不畅的情况下,应继续开展典型地质灾害的示范治理,发挥出国家与地方两方面积极性,对使用鼓励政策投资治理项目取得良好社会经济效益的项目成果和投资者,政府要大张旗鼓的宣传和表彰,使这一政策深入人心。
(5)要坚决执行项目法人责任制,项目法人有依法全权管理项目的权利,同时有按质按量完成任务并承担相应的法律责任的义务。原则上公益性工作应该委派给地方公益性事业单位承担,力量不足的可以通过与有相关资质的单位协作完成,政府部门对项目实施程序管理和成果的检查验收,从繁琐的项目管理中解放出来,履行其宏观调控与管理的职能。这样对全省地质灾害的归口管理,提供为编制本行业规程、规范的第一手资料,提高本部门地质灾害的研究水平和质量大有好处,政府管理与事业支撑也相得益彰。