地质灾害模型研究中心
㈠ 开设地质灾害的综合防治的大学或研究机构有哪些 我想考研,地质灾害的综合防治方向,帮忙推荐一下!
你好,楼主,我在研招网(学信网)查询了一下,总共65个招生单位招收地质资源与地质工程 专业。
如下招生单位招收 地质资源与地质工程 专业,你所说的地质灾害综合防治是 地质资源与地质工程的一个二级学科,一般院校均会涉及这个方向的。考研不难,关键是选好学校,定好复习计划,祝你好运~
2011年全国硕士研究生招生专业目录查询
查询条件: 任意 省/市/区 任意 学校 任意 门类 (0818)地质资源与地质工程 学科 任意 专业
招生单位所在省市 招生单位名称 是否211 是否研究生院 是否985 是否自划线 是否有博士点
(11)北京市 (10004)北京交通大学 是 是 否 否 是
(11)北京市 (10008)北京科技大学 是 是 否 否 是
(11)北京市 (11413)中国矿业大学(北京) 是 是 否 否 是
(11)北京市 (11414)中国石油大学(北京) 是 是 否 否 是
(11)北京市 (11415)中国地质大学(北京) 是 是 否 否 是
(11)北京市 (80001)中国科学院研究生院 否 否 否 否 是
(11)北京市 (82501)中国地质科学院 否 否 否 否 是
(11)北京市 (82806)核工业北京地质研究院 否 否 否 否 是
(11)北京市 (83401)中国石油勘探开发研究院 否 否 否 否 是
(11)北京市 (85401)中国地震局地球物理研究所 否 否 否 否 是
(13)河北省 (10076)河北工程大学 否 否 否 否 否
(13)河北省 (10077)石家庄经济学院 否 否 否 否 否
(13)河北省 (10081)河北联合大学 否 否 否 否 否
(14)山西省 (10112)太原理工大学 是 否 否 否 是
(21)辽宁省 (10145)东北大学 是 是 是 是 是
(21)辽宁省 (10147)辽宁工程技术大学 否 否 否 否 是
(22)吉林省 (10183)吉林大学 是 是 是 是 是
(23)黑龙江省 (10220)东北石油大学 否 否 否 否 是
(31)上海市 (10247)同济大学 是 是 是 是 是
(32)江苏省 (10284)南京大学 是 是 是 是 是
(32)江苏省 (10290)中国矿业大学 是 是 否 否 是
(32)江苏省 (10291)南京工业大学 否 否 否 否 是
(32)江苏省 (10294)河海大学 是 是 否 否 是
(33)浙江省 (10335)浙江大学 是 是 是 是 是
(33)浙江省 (85302)国家海洋局第二海洋研究所 否 否 否 否 否
(34)安徽省 (10359)合肥工业大学 是 否 否 否 是
(34)安徽省 (10361)安徽理工大学 否 否 否 否 是
(35)福建省 (10386)福州大学 是 否 否 否 是
(36)江西省 (10405)东华理工大学 否 否 否 否 否
(37)山东省 (10423)中国海洋大学 是 否 是 否 是
(37)山东省 (10424)山东科技大学 否 否 否 否 是
(37)山东省 (10425)中国石油大学(华东) 是 是 否 否 是
(37)山东省 (10429)青岛理工大学 否 否 否 否 是
(41)河南省 (10078)华北水利水电学院 否 否 否 否 否
(41)河南省 (10460)河南理工大学 否 否 否 否 是
(42)湖北省 (10489)长江大学 否 否 否 否 是
(42)湖北省 (10491)中国地质大学(武汉) 是 是 否 否 是
(42)湖北省 (11075)三峡大学 否 否 否 否 否
(43)湖南省 (10533)中南大学 是 是 是 是 是
(43)湖南省 (10534)湖南科技大学 否 否 否 否 否
(45)广西壮族自治区 (10596)桂林理工大学 否 否 否 否 否
(50)重庆市 (10611)重庆大学 是 是 是 是 是
(51)四川省 (10613)西南交通大学 是 是 否 否 是
(51)四川省 (10615)西南石油大学 否 否 否 否 是
(51)四川省 (10616)成都理工大学 否 否 否 否 是
(51)四川省 (10619)西南科技大学 否 否 否 否 否
(52)贵州省 (10657)贵州大学 是 否 否 否 是
(53)云南省 (10674)昆明理工大学 否 否 否 否 是
(61)陕西省 (10697)西北大学 是 否 否 否 是
(61)陕西省 (10704)西安科技大学 否 否 否 否 是
(61)陕西省 (10705)西安石油大学 否 否 否 否 否
(61)陕西省 (10710)长安大学 是 否 否 否 是
(61)陕西省 (83306)煤炭科学研究总院西安研究院 否 否 否 否 是
(62)甘肃省 (10730)兰州大学 是 是 是 是 是
(65)新疆维吾尔自治区 (10755)新疆大学 是 否 否 否 是
㈡ 中国地质灾害分区预警模型
根据5.4节中中南山地丘陵区试运算过程中的总结修正的思路,在全国7个预警大区范围内分别完成地质灾害潜势度计算、地质灾害预警指数计算,从而实现国家级地质灾害气象预警预报。
5.6.1 分区潜势度计算
5.6.1.1 权重计算结果
考虑到因子图层准备情况和时间关系,本次计算中选取了25个因子图层,在7个大区分别开展计算。各区内因子图层的权重计算结果见表5.10。从权重计算结果来看具有如下特点:
(1)总体上符合经验认识
从敏感因子排序来看,中南山地丘陵区(C区),最敏感的因子是地形起伏(权重为0.17);西南部地区(D区),最敏感因子为地震动参数(权重为0.18);黄土地区(E区),最敏感因子为岩土体类型(权重0.09),等等。而铁路、塔庙宇等因素的敏感度则非常低,甚至很多区的权重为0。
(2)因子权重差偏小
主要是由于选取因子较多(25个),且各因子之间有一定重复,因此造成每个因子的权重相对较小,权重差偏小。25个因子的平均因子权重应为1/25,即0.04,因此当某个因子权重超过0.04时,可以认为该因子为地质灾害的敏感因子。
(3)精确程度还有待进一步提高
目前的计算,是在整理现有的地质背景环境资料和历史灾害点资料基础上,图层资料的比例尺还相对有限,特别是历史灾害点资料主要是建立在县市调查数据基础上的,已调查县灾害点密集,而未调查的县数据缺失,造成统计分析结果的精确程度有限。
表5.10 分区计算各因子权重结果表
目前的计算,主要旨在探索计算思路,计算结果的精确程度会随着原始资料的不断充实而不断提高。
5.6.1.2 潜势度计算结果校验
将各区潜势度的计算结果,与历史灾害点的分布情况进行对比分析,校验潜势度是否能够体现地质环境的优劣程度。
图5.20~图5.26反映地质灾害潜势度值大的区域历史灾害点分布多,地质灾害潜势度值小的区域历史灾害点分布少,即地质灾害潜势度值的大小能够反映历史地质灾害点的多少,能够反映地质背景环境条件的优劣。
图5.20 A区地质灾害潜势度与灾害分布对比
图5.21 B区地质灾害潜势度与灾害分布对比
5.6.2 分区预警模型
在全国7个预警大区中,C区(中南)、D区(西南)、B区(华北)灾害样本较多,雨量站点相对稠密,采用统计分析方法,建立了显式统计的线性回归模型。
图5.22 C区地质灾害潜势度与灾害分布对比
图5.23 D区地质灾害潜势度与灾害分布对比
图5.24 E区地质灾害潜势度与灾害分布对比
图5.25 F区地质灾害潜势度与灾害分布对比
图5.26 G区地质灾害潜势度与灾害分布对比
A区(东北)、E区(西北黄土)、F区(西北新疆)、G区(青藏高原)由于灾害点样本太少和雨量站点稀疏,匹配到灾害点上的雨量误差较大。不具备统计分析的样本条件,采用的是潜势度-雨量经验方法,即不同潜势度分段范围内,根据经验给定临界降雨判据。
5.6.2.1 线性回归模型
将历史灾害点的发生个数作为输出量,潜势度值、当日雨量、前期累计雨量作为输入雨量,进行线性回归分析,根据统计结果可见,地质灾害的发生与地质环境基础因素(G)、降雨激发因素(Rd,Rp)存在一定程度的线性关系。
根据T值进行预警等级划分的原则如下:
回归分析中,输出量为历史地质灾害点的发生个数;得到预警模型后,T值(预警指数)为地质灾害发生可能性大小的量化参数,是地质环境条件与降雨条件综合作用的量度。根据我国各大区历史地质灾害发生情况以及几年来地质灾害气象预警预报工作经验总结,主要通过试运算进行地质灾害预警等级划分。统计分析时将地质灾害的严重程度按区分为3个级别,并以此3个级别作为预警模型中预警等级划分的重要参考。同时,具体操作中也考虑了如下4个方面:
1)各大区内,挑选近年来地质灾害群发的典型区域,进行预警模型试运算,并将其结果与地质灾害点实际发生情况对比分析,从而修正预警等级划分标准。
2)在典型区域内,分别采用第二代预警系统和第一代预警系统开展预警预报试运算,通过结果对比修正预警等级划分标准。
3)预警模型中各变量的实际意义与取值范围。G(潜势度)为地质环境条件的量化参数;Rd和Rp为降雨条件的量化参数。取值范围各区有所不同。
4)考虑到地质灾害气象预警预报对于地质灾害防治工作的具体作用,在预警预报区域面积的大小方面也有所考虑,此项考虑主要为定性考虑。预警区域面积过大,可能会导致地质灾害防治工作中无从参考,预警区域面积过小,可能会导致地质灾害多发区域的漏报。
在B,C,D3个区的回归分析过程和结果如下。
(1)B区
复相关系数:R=0.19;
判定系数:R2=0.16;
得到回归模型方程为
中国地质灾害区域预警方法与应用
根据括号内的t统计量的值可知:G,Rd,Rp均对地质灾害的发生情况有显著影响。根据F统计量的值F=5.60,可知:回归方程是显著的。
通过试运算,根据T值进行分段,确定预警等级。3级(T<10);4级(10≤T<20);5级(T≥20)。
(2)C区
复相关系数:R=0.50;
判定系数:R2=0.48;
得到回归模型方程为
中国地质灾害区域预警方法与应用
根据括号内的t统计量的值可知:G,Rd,Rp均对地质灾害的发生情况有显著影响。根据F统计量的值F=21.40,可知:回归方程是显著的。
通过试运算,根据T值进行分段,确定预警等级。3级(T<10);4级(10≤T<60);5级(T≥60)。
(3)D区
复相关系数:R=0.48;
判定系数:R2=0.45;
得到回归模型方程为
中国地质灾害区域预警方法与应用
根据括号内的t统计量的值可知:G,Rd,Rp均对地质灾害的发生情况有显著影响。根据F统计量的值F=14.40,可知:回归方程是显著的。
通过试运算,根据T值进行分段,确定预警等级。3级(T<18);4级(18≤T<50);5级(T≥50)。
5.6.2.2 潜势度-临界雨量经验方法
(1)A区
根据潜势度G值,将A区分为3类:
中国地质灾害区域预警方法与应用
(2)E区
根据潜势度G值,将E区分为3类:
中国地质灾害区域预警方法与应用
(3)F区
根据潜势度G值,将F区分为3类:
中国地质灾害区域预警方法与应用
(4)G区
根据潜势度G值,将G区分为3类:
中国地质灾害区域预警方法与应用
㈢ 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室
(一)实验室简介
国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室于年9月30日得到国土资源部正式批复成立,其前身为中国地质科学院地壳变形与地质灾害重点实验室。重点实验室主要从事5个领域的科学研究:新构造运动及其引发的地质灾害与地质环境过程研究,地应力监测技术与地质灾害预测评价技术方法研究,中国大陆主要活动构造带地应力测量及其构造应力场研究,国家重大工程、重大城市和重要经济区带的地壳稳定性和地质环境安全研究。
图46 退化与废弃地遥感信息提取和监控信息系统开发及其应用研究技术流程
(二)2013年度重要科研成果
1. “汶川地震地质灾害调查评价”入选地质学会十大地质科技进展
入选地质学会十大地质科技进展的“汶川地震地质灾害调查评价”项目是由中国地质科学院地质力学研究所、中国地质环境监测院等单位共同承担完成的。殷跃平、张永双研究团队紧密围绕汶川地震地质灾害等重大科学问题和关键技术,在理论、方法和技术方面取得了多项创新性成果,特别是集成创新地面测绘、综合物探和InSAR技术,修正了强震区逆冲型工程活动断裂和地震破裂带安全避让公式;首次开展了斜坡地震动特征监测和地脉动特征测试,获得了山体斜坡地震动放大规律,提出了竖向地震力对峡谷区山体稳定性的放大效应;建立了基于天空地一体化应急调查技术的汶川地震灾后快速编图与评估方法,以及地震滑坡-碎屑流的成灾机理和震后高位泥石流早期识别的特征指标,为制定行业标准提供了理论支撑。项目成果集成出版了《汶川地震工程地质与地质灾害》一书,在“5·12”汶川地震发生5周年到来之际,由科学出版社出版发行。本书对汶川8.0级地震区的地震工程地质和地质灾害进行了系统研究,涉及汶川地震区域地质构造、地震工程地质、斜坡地震动监测与试验方法、地震地质灾害等关键科学问题(图47)。
图47 《汶川地震工程地质与地质灾害》
2.《泛亚铁路云南大理至瑞丽沿线基础地质与主要工程地质问题》出版
“泛亚铁路云南大理至瑞丽沿线地质构造综合研究”项目组及时对计划项目成果进行了综合集成,编著完成了《泛亚铁路云南大理至瑞丽沿线基础地质与主要工程地质问题》专著并出版发行(图48)。
被誉为“钢铁丝绸之路”的云南大理-瑞丽铁路(简称“大瑞铁路”)全长约336km,是连接中国大陆与东南亚各国的泛亚铁路网中的咽喉工程。但由于铁路需要穿越水文网密度大,且山高谷深的横断山脉南段,因此,桥隧工程将占整个线路的70%左右,尤其是隧道工程的最大长度与埋深都大大超出了已有铁路工程,建设难度极大,亟须扎实可靠的高精度基础地质与工程地质资料支撑,并为铁路选线和设计提供科学决策依据。
图48 《泛亚铁路云南大理至瑞丽沿线基础地质与主要工程地质问题》
为主动配合和服务于国家重大工程建设,尽快打通我国西南地区中缅国际铁路通道。在中国地质调查局基础地质部的精心部署下,由地质力学研究所和成都地质调查中心共同组织实施的“云南大理至瑞丽基础地质综合调查”计划项目,及时完成了沿线22个图幅的1:5万基础地质调查工作和铁路优选线两侧各2k m廊带区的1:2.5万基础地质和工程综合调查任务。为更好地将基础地质工作服务于国家重大工程应用,专著综合了铁路沿线最新的1:2.5万综合地质调查资料,以及新构造和活动构造研究等成果,全面介绍了滇西横断山南段大理至瑞丽地区,包括:岩石地层与地质构造、主要岩土体与特殊岩性体、水文地质、地热活动、新构造运动与活动断层和地震活动等工程地质条件,并在此基础上,进一步梳理总结了铁路沿线各主要工程地段的工程地质环境及特征,全面剖析了在施工建设中主要面临的九大重要工程地质问题,包括:外动力地质灾害、岩溶作用导致的工程地质问题、特殊岩性体(主要包括二叠纪“破灰岩”和上新世“软岩”)的工程地质问题、顺层问题、活动断裂与强震活动、高温热害、岩爆与软岩大变形、隧道涌水突泥和弃渣环境问题等,确定了不同类型工程地质问题最易发生的地段,并提出了防范建议。另外,重点分析总结了影响该区地壳稳定性的主要区域活动断裂带的晚第四纪活动及其未来大地震危险性,并结合历史强震资料重新确定了铁路沿线的大于等于Ⅸ度的高地震烈度区。最后针对高黎贡山越岭段超长超深铁路隧道的围岩稳定性,结合岩石力学测试分析资料和原地地应力测量结果,分别开展了二维和三维数值模拟研究,对隧道工程的围岩稳定性进行了综合评价,并圈定了隧道的强岩爆区和软岩大变形区。
专著资料翔实,将基础地质工作成果与工程应用紧密结合,因此,对进一步深入认识滇西横断山地区的工程地质环境具有重要参考价值,对于相邻地区的重大工程建设也可起到重要借鉴作用,并且相关研究成果可供从事区域地质、工程地质、活断层与地震地质、地质灾害、数值模拟和岩土工程等多方面的科研技术人员参考。
3.重大工程扰动区特大滑坡灾害防治技术研究取得初步进展
2013年是“十二五”国家科技支撑课题“重大工程扰动区特大滑坡灾害防治技术研究与示范”执行的第二个年度,也是课题攻关关键的年度,在关键科技问题、技术方法和示范基地研究取得阶段性成果,主要包括下列5方面:跟踪对比分析国内外工程滑坡防治进展,初步建立灾难性工程滑坡数据库格架;初步探索研究工程滑坡防治3个关键科技问题;工程滑坡机理实验及模拟研究有所进展;工程滑坡快速防治关键技术方法研究和示范基地建设初见成效,相关研究成果以学术论文的形式在“地质通报”出版专辑(图49),相关的发明及技术专利正在申请受理过程中。
图49 《工程滑坡防治成果专辑》
4. “新型压磁应力测量与监测系统研制”取得重要成果
吴满路研究员负责的“原地应力测试技术方法试验研究”项目自2008年实施以来,一直致力于试验应用研究,在地应力测量及监测台站建设、监测仪器研制、专利及人才培养等方面取得了一系列成果。
压磁法地应力测量及监测一直是地质力学所的特色和优势科研方向。“原地应力测试技术方法试验研究”团队以压磁应力测量与监测技术方法为主要研究对象,完成了对压磁法地应力测量和监测仪器结构的全面改造升级,同时,研发的三分量压磁应力解除系统在孔深213m处成功地获得了有效应力数据,是同类技术方法中达到的世界最深的地应力测量;研制的新型四分量压磁应力监测系统已在青藏高原东南缘、龙门山断裂带、河北紫荆关等地应力测量及监测实验基地,首都圈、郯庐断裂带、东南沿海海岸带等地壳稳定性评价及活动断裂监测中得到了大量应用,在相关地区建立的地应力综合监测站成功捕捉项目执行期间强烈地震前后应力变化的信息,丰富了应力实测数据和大量应力监测数据。
新型压磁应力测量与监测系统获得的数据成果已经或即将公开发表。项目研发的“无线深井地应力绝对测量压磁传感器”和“深井地应力监测压磁传感器定向及自控加载安装系统”获得了2项国家实用新型专利授权,为中国地壳探测计划提供了必要的关键技术储备。
5.获芦山地震发震构造与次生地质灾害致灾特征研究初步成果
2013年4月20日,四川省芦山县发生了里氏7.0级地震。根据国土资源部统一部署和地质力学研究所的安排,重点实验室完成了地震地质和地质灾害应急排查,并将初步研究认识发表在《地质学报》(英文版)上。
初步认识之一的Seismogenic Structure of the April 20,2013,Lushan Ms7 Earthquake in Sichuan(《四川芦山2013年4月20日Ms7.0地震发震构造初步研究》),通过高分辨率遥感图像解译、主余震分布、震源机制解释等综合分析认为,芦山地震震中位于芦山县太平镇和双石镇之间,震源深度13~14km,震中最大烈度达IX级。野外调查发现,尽管震中区房屋建筑损坏较严重,但这次地震没有产生明显的地表破裂构造,仅见少量的地裂缝和喷砂冒水现象。芦山地震是龙门山断裂带西南段一次独立的破裂事件,属于逆冲型地震。科研人员从新构造和活动构造角度,通过将精确定位的主震和余震震中投影在地形图、遥感影像图上,得出了芦山地震余震的分布特征,阐述了双石-大川断裂特征型地震特点,推断芦山地震与龙门山构造带底部滑脱带(13~19km)断坡构造活动有关。同时对未来强震发展趋势进行了分析:虽然这次地震使这条断裂的应变能得到释放,但地应力监测结果指示该断裂带的应力释放尚不完全,未来地震发生的可能性尚值得进一步关注。
初步认识之二的Geohazards Inced by the Lushan Ms7.0 Earthquake in Sichuan Province,Southwest China:Typical Examples,Types and Distributional Characteristics(《四川芦山Ms7.0级地震地质灾害基本特征》),基于遥感解译和野外调查结果,简要论述了地震诱发的崩塌、滑坡、碎屑流和砂土液化等次生地质灾害的发育特征及其危害,地震地质灾害主要受控于强震触发作用、陡峻的地形地貌、地形放大效应以及软弱的岩性和强烈的风化卸荷作用;研究表明,地质灾害的发育分布规律主要体现在震中效应和地貌效应明显、活动断裂上盘效应不显著,断裂端点效应较明显,与岩性和岩体结构的关系较密切。芦山地震诱发的地质灾害以及地震对山体造成的损伤存在隐蔽性,在灾后重建中应引起重视。
6.乌江流域重大地质灾害研究新进展
“重庆地区地质灾害成灾机理与防治研究”项目负责人为李滨副研究员,参加单位有长安大学、重庆市地质矿产勘查开发局107地质队、中国地质环境监测院、重庆市地质环境监测总站。项目完成了乌江流域复杂地貌环境下三维激光扫描技术和机载激光雷达扫描技术在地质灾害调查与监测中的应用,通过覆盖研究区域DEM、SAR等多种数据,结合InSAR和GNSS监测结果,形成一套适合于乌江流域复杂地质环境下大范围识别地质灾害形变的理论方法。此外,在特大型地质灾害特征识别和地质模型分析基础上,项目组结合室内力学试验,通过数学模拟和物理模型试验,提出了岩溶、采矿等因素影响下,特大型层状滑坡的变形机理和失稳模式,并提出了稳定性评价方法和灾害发生后崩滑体的运动特征分析模型,该套分析方法及结果可在西南岩溶地区进行推广应用(图50,图51)。
图50 InSAR技术在区域地质灾害调查中的应用
图51 鸡尾山滑坡累计形变图(184天)
7.首都圈地区关键构造部位地应力监测新成果
(1)初步揭示了邢台—唐山主要发震构造带北端迁安及其外围地区现今构造活动性及其灾害效应,认为华北平原地质构造以块断结构为主要特征,构造体系走向多为NNE向,以压扭性断裂为主,现今活动性显著,5级以上地震活动通常沿NNE、NE和NWW向断裂带分布,特别是不同方向断裂带的交会部位(图52)。
(2)探讨分析了唐山—滦县—昌黎一带现今地应力环境变化特征及其地震地质研究意义。河北昌黎地应力实时监测台站地应力监测结果表明,日本9.0级大地震所诱发的华北地区产生同震位移,区域构造作用表现为近EW向拉张作用,最大水平主压应力为近南北方向。而2012年6月6日以来,华北地区表现为近EW向主要为构造挤压作用,最大水平主压应力为近EW方向,说明区域构造应力作用恢复到日本9.0级大地震之前华北地区最大水平主应力方向,并且在区域构造应力作用方向转换的过程中会导致地震的发生(如2012年5月28日和29日及6月18日在唐山及其周围地区还分别发生了4.8级、3.2级和4.0级地震)(图53)。
图52 迁安市陈官营村地应力测量与监测钻孔区域构造地质图
图53 河北昌黎地应力实时监测台站监测结果
㈣ 地质环境与地质灾害
随着经济的快速发展,生态环境变化日益引起人们的关注。自然灾害不断发生,使人类的生存和发展受到了严重的威胁。监测环境、保护环境和防治灾害,提高人类生活质量,成为当代地球科学研究的重要前沿领域。为此,国土资源部加强了对造成环境变化的自然作用与人为作用影响的综合研究,建立和开发了区域性环境监测预警系统,不断提高对环境变化和自然灾害的预测能力。
洞庭湖地区地质环境调查及治湖对策研究
运用考古学、第四纪地质学、新构造运动理论,综合研究了洞庭湖区地壳沉降,确认湖区内存在不均衡的地壳沉降,进而进行了合理沉降分区,为规划防洪工程及蓄洪垸区的布置指明了方向。运用遥感与计算机技术,准确计算出洞庭湖的湖泊面积、湖容量与湖边界等基础数据;采用综合打分法对洞庭湖区防洪工程基础稳定性作出了评价;建立了东洞庭湖、南洞庭湖湖底高程变化量与泥沙淤积厚度及地壳沉降量的平衡方程,预测了2010年和2034年湖区的空间形态特征和泥沙淤积特征;首次建立了洞庭湖地区综合地质环境概念模型,认为现有的洞庭湖湖域由于被防洪大堤所圈定,当城陵矶水位达32米以后,调蓄洪功能主要取决于防洪大堤高度与城陵矶水位的差,即“杯子原理”,差值越大,湖蓄洪能力越强。本次研究将洞庭湖区洪涝灾害综合治理划归为8个治理区,并提出了平垸行洪、动态蓄洪、疏浚
河道等具体治理规划方案。
九寨沟上季节海(枯水期)
㈤ 三峡库区万州—巫山段地质灾害监测预警研究
欧阳祖熙张宗润陈明金师洁珊陈征韩文心
(中国地震局地壳应力研究所,北京,100085)
【摘要】为了较好地解决滑坡监测中高度的不确定性问题,需要配合使用多种类型的监测系统。本文系统介绍了三峡库区万州、奉节、巫山等地开展的地质灾害监测预警研究工作,包括基于3S技术和地面变形监测台网建立的研究区典型地段滑坡监测网、研制的新型滑坡无线遥测台网,以及流动倾斜仪、激光测距仪等专用设备。通过近年来获得的一些典型监测结果剖析了不同技术和方法在地质灾害监测预警相关方面应用的有效性。
【关键词】三峡库区滑坡监测预警系统3S技术
1引言
自1998年以来,中国地震局地壳应力研究所(以下简称地壳所)三峡库区地质灾害项目组依托国务院三峡建设委员会移民局“三峡工程万州库区GPS滑坡监测示范研究”,科技部“十五”攻关项目“示范区新型、高效地质灾害遥测台网技术系统研究”,重庆市政府和移民局下达的“奉节、巫山高边坡与高挡墙稳定性监测”,以及地壳所与德国地球科学研究中心和英国伦敦大学学院关于“应用PSInSAR遥感技术监测三峡库区滑坡及库岸变形”等项目的支持,在万州、巫山、奉节三地移民局和国土局的配合下,广泛深入地开展了库区地质灾害监测预警系统的研究。监测的对象由滑坡、危岩与库岸变形,扩展到高挡墙、高边坡和移民楼房基础的稳定性,监测技术体现了多学科的融合。
几年来,在进行地质调查的基础上,项目组运用3S技术,建立地质灾害地理信息系统(GIS);开展全球卫星定位(GPS)滑坡变形监测及多手段仪器监测;并整合现今成熟的、先进的传感器与测量技术、计算机信息处理技术与通讯技术,以 GSM/GPRS为通讯平台的无线遥测台网,可以选择连接不同的传感器来监测崩、滑体地表变形、深部位移、地下水动态、声发射、裂缝变化、雨量,以及库岸及抗滑桩等工程构筑物内部应力及所受的推力等;在遥感(RS)技术应用方面,将国际上新近提出的角反射器技术用以辅助进行InSAR信号处理,建立了试验台网。迄今,项目组在库区库岸与滑坡变形监测及灾害预警系统的工作中已获得了多项阶段性成果,一些典型地区的监测成果为政府减灾决策提供了重要依据。
2库区地质灾害监测网设计的指导思想
库区崩塌、滑坡监测的主要目的是:全面了解和掌握崩、滑体的演变过程,及时捕捉崩、滑体灾变的特征信息,为崩塌、滑坡灾害的正确评价分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时,监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡工程治理效果的尺度。
为了达到上述目的,库区地质灾害监测系统总体设计思想为:
(1)针对不同崩、滑体的地质构造与变形阶段特征,应采用不同的方案、手段进行监测;
(2)鉴于崩、滑体变形破坏过程的高度不确定性,同一崩滑体上宜采用多种手段监测,形成点、线、面、地表与地下相结合的立体监测网,使其互相补充、检核;
(3)在群测群防工作的基础上,发展常规人工仪器观测与无线自动遥测的技术、建立静态和动态监测相结合的监测预警网络,分别服务于地质灾害的长期、中期预测和短期预警。
3地质灾害监测方法与技术
依据崩、滑体变形监测的物理量,兼顾变形测量对精度的要求和监测工作的效率,结合当前国内外监测技术和方法的发展水平,在实际应用中采用GPS、InSAR、激光测距、流动倾斜、裂缝监测技术测量地表形变,一些地段也采用了传统方法如全站仪和水准测量;钻孔测斜仪监测深部位移;孔隙水压力计监测地下水动态变化;钢筋应力计与锚索(杆)应力计,分别用于监测抗滑桩内部钢筋和锚索、锚杆的受力变化;同时,采用遥测台网技术采集包括地表变形、深部位移、地下水、钢筋计、危岩声发射等在内的各种动态监测数据。下面简要评述这些方法的特点与适用领域。
3.1GPS(全球卫星定位系统)大地测量网
全球卫星定位系统(GPS)是美国国防部研制的导航定位授时系统,由24颗等间隔分布在6个轨道面上、大约20000km高度的卫星组成。在地球上任何地点、任何时刻,在高度角15。以上天空至少能同时观测到4颗以上的卫星。用户在地面用接收机接收这些卫星发射来的信号,测定接收机天线到卫星的距离,就可以计算出接收点的三维坐标。近年来,我国开发和应用GPS定位技术的发展速度很快,如在长江三峡工程坝区已建立了GPS监测网,实践证实,高性能配置的GPS水平定位精度可达毫米级,完全可用于崩塌、滑坡的位移监测。
相对于传统的大地测量方法,GPS测量技术应用于滑坡监测有以下优点:①观测点之间无需通视,选点方便;②不受天气条件限制,可以进行全天候的观测;③观测点的三维坐标可以同时测定;④新一代 GPS接收机具有操作简便、体积小,耗电少的特点。所以,这种方法已广泛运用于滑坡变形监测、施工安全监测以及滑坡工程治理效果监测之中。但是,由于监测站建设和获取数据周期较长,在灾害的短期预警中该方法用得较少。
3.2专用仪器监测网
在此类测量方法中,有多种传统的测量仪器目前仍在广泛使用,如经纬仪、全站仪、水准仪和钻孔测斜仪等,它们主要用于各种工程治理项目的施工安全监测中。除了前述的仪器外,我们还从三峡库区的具体环境条件出发,结合地质灾害其他方面监测工作的需要,开发了便携式倾斜仪、流动激光测距仪等设备,弥补GPS观测受房屋、山坡遮挡而不便施测的不足,以便对位于河谷斜坡地形上的库区移民新城镇的滑坡地表变形、房屋及地基基础变形进行全面监测。在一些经过工程治理的重点滑坡、变形体上,结合治理效果监测,还大量运用了钢筋计和锚杆(索)计以监测抗滑桩内部应力及滑坡的推力。
在地表开展各种流动仪器观测具有监测参量多,灵敏度高,测量范围较大,效率高,成本低,操作简单等特点,因此这类测量方法适用于滑坡治理施工安全监测和效果监测,与前一种GPS流动站观测法相同,也大量应用于多种地质灾害的中、长期监测预报中。
3.3地质灾害无线遥测台网
目前,国外崩塌、滑坡监测预警技术已发展到一个较高的水平。首先是较普遍采用了全自动、多参数监测的遥测台网;其次,在地质灾害模型预报和预警系统方面,已运用3S(GPS、GIS和RS)技术进行地质灾害空间分析、模型预报和预警系统研究。国内在上述方面尽管还存在较大的差距,但近年来,铁道部、交通部等个别研究所及少数矿区已尝试采用小型遥测台网进行滑坡灾害的监测预报;2002年,中国地震局地壳所在三峡库区又率先建立了用于地质灾害监测预警的多参数无线遥测台网。
“RDA型地质灾害无线遥测台网”系地壳所开发的基于GSM/GPRS技术的新型无线遥测台网。该系统主要由监测子站群、监测预警数据中心和GPRS数据通讯公网等三部分组成(系统构成见图1)。GPRS是在GSM基础上发展起来的一种无线分组交换的数据承载业务。相对于GSM/SMS的电路交换数据传送方式,GSM/GPRS采用分组交换数据传送方式,提高了传输速率,有效利用无线网络信道资源,全面实现了移动Internet功能,对于每个用户永远在线等方面具有非常明显的优势。
图1GPRS滑坡无线遥测系统构成
根据单体滑坡监测的需要,可以确定所需遥测子站的个数,各遥测子站可以选择连接不同的传感器来监测滑坡地表位移、深部位移,或者地表倾斜、裂缝变化、雨量,以及监测护岸、抗滑桩等工程构筑物内部应力和所受的推力等。监测预警数据中心系统软件功能包括接收各地质灾害点遥测子站的数据、数据入库、显示变形趋势曲线和超限自动报警等功能。同时,数据中心站可对各遥测子站发出指令,改变其工作参数,如数据采样间隔(5分钟、1小时、24小时等)。系统可接入地区监测预警中心微机局域网,支持运行基于GIS的减灾决策支持系统。市、县级地质灾害监测指挥中心的计算机屏幕上可以准实时地密切监视滑坡加速变形趋势,支持对库岸和滑坡破坏事件进行短期及临滑预报,也可以对发生的地质灾害事件进行现场监测和救助指挥。从2002年我们在万州WJW滑坡建成第一个遥测台网以来,在万州和巫山运用“RDA型地质灾害无线遥测台网”监测的崩、滑体已有近20处,积累了丰富的数据。该地质灾害无线遥测系统主要具有以下特点:
(1)监测参量多,精度高
系统集成了包括:滑坡地表变形(位移、沉降)、倾斜变形测量仪、裂缝测量仪、崩滑体微破裂声发射信号记录仪、钻内地层滑移变形测斜仪、孔隙水压测量仪、钢筋测力计、锚索(杆)拉力计等8种滑坡监测仪器。这些测量仪器均具有较高的测量精度和较大的动态范围。
(2)自动遥测,无人值守
遥测仪器均内置微处理器和无线数据传输模块,动态范围大,全自动监测,无线传输,可用交流电源或太阳能电池供电。
(3)无障碍设计
所研制的仪器在测量、数据传输等方面均符合无障碍设计要求,因而有安装方便,环境适应性好等优点。
(4)依托先进的通讯技术
本遥测台网综合运用了最新发展的GSM/GPRS通讯技术,既适应三峡库区的地形条件,便于安装和维护,又具有高容量、覆盖范围广以及成本较低等特点。
3.4崩塌滑坡应急监测系统
以往,无论在三峡库区还是我国其他地方,发现有崩塌滑坡迹象时,常因缺乏应急监测手段,未能详细积累数据,错失研究的机会且不论,有时终因措施不力造成人民生命的损失。我们在RDA型遥测台网的基础上,将通讯改为GSM/SMS,即短信息方式,目的是使系统对通信公网的适应能力更强,架设更简便可靠。在监测环境偏远以及应急监测的场合,这一点显得尤为重要。
应急监测系统优选了地表倾斜、激光测距、裂缝测量仪等手段。一旦有群众报告或者通过仪器监测发现某地滑坡有加速变形迹象,便能急速赶赴现场,及时安装台网,实施24小时连续监测。既能有效避免不测事件的发生,还可积累研究滑坡变形破坏阶段的宝贵资料。2003年,应万州地方政府的要求对公路、桥梁开展的应急监测便收到了良好的效果。
3.5合成孔径干涉雷达InSAR测量技术
合成孔径雷达干涉(InSAR InSAR—Interferometry Synthetic Aperture Radar的缩写。
干涉雷达优点较多:具全天候工作能力,发射的微波对地物有一定穿透能力,能提供光学遥感所不能提供的信息,且为主动式工作方式。对于欧洲雷达卫星 ERS-1/2和加拿大雷达卫星RADRSAT-1,采用干涉技术来产生 DEM,监测地面位移变化,精度可以达到毫米量级。因此,该技术手段特别适用于大面积的滑坡、崩塌、泥石流以及地裂缝、地面沉降等地质灾害的监测预报,是一项快速、经济的空间探测高新技术。
三峡地区植被茂盛,雨水充沛,地貌差异较大,不利于干涉雷达信号的处理,曾有人在该地区做过尝试未获成功。为此,地壳应力研究所与德国地球科学研究中心(GFZ)合作,采用了国际上新推出的角反射器技术以辅助进行 InSAR信号处理。角反射器是用三块角形金属板制作的一种装置,它对照射其内的雷达波可按原方向反射回去,反射信号相对于周围环境有显著的增强。通过在工作区范围内均匀布设人工角反射器,并确定一些稳定的点作为天然反射点,便于图像的配准和精确计算角反射器的位移。对于三峡库区如此大的范围,仅仅利用有限的点位进行 GPS或其他仪器设备测量滑坡体形变是有局限的,因此,探索利用InSAR技术开展三峡库区滑坡监测,具有重要的意义。2003年,我们已经在万州和巫山两地安装了14个角反射器,进行试验监测和研究,同时还联合进行 GPS变形监测作为对比。
4用于地质灾害监测预警的GIS系统
地质灾害监测地理信息系统是一个能够有效管理各种四维空间(含地理坐标和时间变化)数据的信息系统。它以崩滑体等监测对象为基础,把地形、城市规划、监测点分布等空间数据,按其空间位置存入计算机;通过数据库模块、曲线显示模块与数据分析模块,实现监测数据的存储、更新、查询、趋势分析、绘图显示及图、表输出等功能。
系统主要由四部分组成:地理信息子系统、地质基础资料文献管理子系统、地质灾害监测数据库子系统和监测数据分析子系统。
地壳所自1998年在重庆市万州区开展地质灾害的监测与研究工作以来,首先致力于建立基于GIS的地质灾害数据和资料管理平台,在2000年研制成功“万州库区移民工作地理信息系统”。之后,又逐步完善相关的数据库管理系统,充实数据分析模块,增加自动报警功能,实现了含数据管理、分析于一体的滑坡监测预警GIS系统,并相继推广到巫山、奉节两县。
系统采用面向对象的编程语言Visual C++6.0为开发工具,以MapInfo为基本开发平台;地质灾害监测数据库利用Microsoft SQL Server 2000创建,通过ADO技术进行数据库连接、访问。地质灾害监测预警GIS系统以大比例尺电子地图作为工作用图,可以任意缩放、漫游、能够自动查找地图目标,并与数据库相关联。该系统为管理各种工程地质、水文地质资料,为管理上述几类地质灾害监测网和监测数据,为数据的分析与结果显示,包括为群测群防工作的管理均提供了一个有效的平台,进而为滑坡稳定性的研究打下了很好的基础(系统总体结构如图2)。
图2地质灾害监测预警GIS系统总体结构框图
根据前述功能的要求,该系统可以输出多种表达数据处理及空间分析结果的图形、图表与三维模拟图等可视化形式。图3显示了巫山县GIS系统的一个界面,显示出滑坡、道路及四类监测站的分布,即为一例。
图3巫山GIS系统显示的GPS和倾斜监测站分布图
1.GPS静态监测站;2.GPS动态监测站;3.流动倾斜监测站;4.GPS坐标控制点
数据分析流程基本上有如下的3个方面:
(1)整个监测系统获得的数据,包括自动传输与流动观测的,经过校核确认无误后,即可存入当地地质环境监测站基础数据库。
(2)基于地理信息系统的地质灾害趋势分析及预警技术研究,包括进行监测结果的统计分析、时间序列分析、地表位移矢量图分析、滑坡的深度—位移曲线分析、位移—降雨量分析等,并进而确定在不同的地质环境下滑坡预警的阈值。
(3)所获得的滑坡变形时间变化曲线及其二维平面分布图像的结果,可用于做进一步的滑坡稳定性分析研究。
5各类监测技术的应用与典型监测结果
5.1GPS技术用于滑坡变形监测
自1999年底万州库区建成含120余个流动站的GPS滑坡变形监测网,到2002年底,共完成了8期测量。结果显示,多数滑坡近期变形速率较低,在5mm/a以下;但半边石坝与实验小学等少数滑坡年变形速率分别达84mm和49mm;关塘口、青草背等滑坡也有明显变形。图4显示了万州城区滑坡现今变形的分区特点:变形大的地区多为陡坡,有的是古滑坡分布地区;近期的变形主要和人类工程活动以及强降雨等因素有关。
图4万州城区滑坡变形分布示意图
1.GPS滑坡监测点;2.滑坡;3.滑移矢量;4.变形较小的稳定地区
上述结果对于库区城镇的建设规划有指导意义。据了解,有的基础设施项目选在上述变形区域内,自2002年初开工,场平屡屡受阻,历时3年无法开展基本建设,付出了沉重的代价。对这几处稳定性差的滑坡体,加强了跟踪监测和研究。例如万州 SMB滑坡2003年继续发生变形垮塌,其北部区域5月以来曾发生严重变形。图5给出了3条有代表性的基线变化情况,纵坐标表示日降雨量以及GPS基线长度变化,单位为mm。由图中可以看到,2003年一季度该区变形速率不高,4月18日(即图中第108日)降大雨84mm后,滑坡变形明显加速。G123-134是接近主滑方向的测量基线,到6月累计变形量达到400m左右。除了该区是因人类工程活动触发滑坡变形因素外,强降雨的影响不可低估。
又如奉节新县城地区有大小崩塌、滑坡50余处,其中以三马山、宝塔坪、白衣庵、南竹园等大型滑坡对新建县城的影响最大。由于新县城地处复杂的地质构造部位,岩层较为破碎,冲沟发育,高阶地较窄,且连续性差。新建移民区大多分布在地势较陡的沟、谷坡上,人工开挖的高陡边坡随处可见,并以高度大、连续分布长为特点,边坡高度可达30~40m,长度数百米。高边坡的稳定性问题是奉节县城最大的潜在地质灾害问题之一。
2002年我们在奉节建立了含290个监测桩的GPS和地表倾斜变形监测网。到2003年中,整个县城近8km2范围的变形分布如图6所示,发生最大变形的地区是西部朱衣河谷坡一带的高边坡。这些地带大多是高阶地、陡坡,表现的主要地质灾害问题是建筑载荷导致的自然高、陡边坡、古滑坡失稳;因平整建筑场地而切削边坡,填平坡脚、沟谷,产生的高边坡与回填边坡的失稳等。
图5SMB滑坡地表变形 GPS测量成果
图62003年奉节新县城变形等值线图
5.2在滑坡工程治理安全施工阶段运用的监测技术
本阶段的监测工作主要用于评价滑坡(危岩)治理施工过程中滑坡的稳定程度,及时反馈、跟踪和控制施工进程,对原有的设计与施工组织的改进提供最直接的依据,对可能出现的险情及时发出报警信号,以便调整有关施工工艺和步骤,避免恶性事故的发生。做到信息化施工,以期取得最佳的经济效益。目前,在安全监测中使用了大量的专用仪器布设监测网,这已为广大工程技术人员所熟悉,这里仅举一例说明“RDA型地质灾害无线遥测台网”的应用成果。从2002年5月起在万州 WJW滑坡建立了无线遥测台网。该滑坡为三峡库区二期地质灾害工程治理计划项目,从2002年11月开始施工,2003年2月完成。图7所示为沿滑坡主滑方向激光测距遥测仪获得的结果。尽管施工包括59个抗滑桩的开挖与浇注,但由于设计与施工合理,整个施工期间滑坡体位移仅几个毫米,可见通过遥测台网连续监测,可以及时准确掌握滑坡变形动态,确保施工安全。
5.3 工程治理效果监测
仍以万州WJW滑坡为例。该滑坡治理工程采取以预应力锚拉抗滑桩为主,地表排水及生物工程为辅的综合治理方案。治理效果监测网采用了GPS、深部位移、孔隙水压力测量和钢筋应力计等仪器监测方法,在关键部位还设置了遥测台网进行连续监测。
图7万州 WJW滑坡工程治理施工安全监测位移曲线
图8 为A2号抗滑桩上3002遥测子站2003年8月到12月观测结果的日变化曲线。由图可见:锚拉抗滑桩内力(钢筋计、锚杆计观测)和滑坡深部位移的变化与地下水孔隙压力(渗压计观测)的变化呈明显的相关关系;根据气象资料,滑坡孔隙水压力的变化与降雨亦有直接关系。但是从总趋势看,抗滑桩内力、深部位移变化不大,说明 WJW滑坡经过治理后基本上处于稳定状态,这与其他监测点仪器巡测的结果基本一致。
图83002遥测子站观测结果曲线显示
图9 为巫山GIS系统上分析、显示的WZB边坡倾斜变形矢量图,是使用仪器监测网进行工程治理效果监测的实例。如矢量图所示,4个测点的倾向均与坡向大体一致,2003年累计角变量≤0.02°,说明经过治理后的边坡稳定性良好。
5.4滑坡变形应急监测
巫山县残联滑坡位于巫山新县城中心地带,滑坡区内高程在278~492m之间,为河流谷坡地形,坡角在10°~30°之间。滑坡体为第四纪坡积物,含碎石、粉质粘土,厚度0~12m,总体积约15万m3。由于本区域为斜坡区,公路及房屋等建设须对原始边坡不同程度的开挖、切坡,2001年已发现有变形发生。地勘资料表明残联滑坡周界明显,滑面渐趋形成,属推移式滑坡。2002年虽经两度治理,其西区在2003年仍有明显变形,危及其下的公路和移民楼房的安全。
图9巫山县 WZB边坡倾斜变形矢量图
图10巫山残联滑坡激光测距曲线(2003年9月~2004年2月)
应巫山县国土局要求,2003年9月安装了遥测台网。残联滑坡遥测台网安装在最能反映滑体变形特征的部位,四台遥测子站沿主滑方向形成一条测线。
激光测距的监测数据随时间的变化如图10所示。上条曲线为测距结果,测线长51.3m,滑坡向下滑移对应测线缩短,单位为mm;下条为环境温度曲线,单位为℃,横坐标为测量时间,按-年-月-日时:分格式显示。
从2003年9月12日至2004年2月3日,可大体分为两个阶段:
第一阶段:9月12日到9月27日为滑坡体中部抗滑桩完工之前,由于开挖引起边坡内部应力调整。受滑坡体上部载荷的影响,土体向前挤压。滑坡体中、下部向临空面的蠕滑变形明显,下滑速率大致均匀,约2mm/d,16天总计变化量达30mm。
第二阶段:在滑体中部的部分抗滑桩竣工后,位移速率变缓,降至0.5~1mm/d;到2004年2月上旬,变化量仅0.1mm/d。这说明抗滑治理工程对滑体变形起到了遏制作用,达到了抢险治理的目的。
6结论
(1)基于3S技术和地面变形监测台网,基本建立了研究区典型地段滑坡监测系统。运用GPS等空间技术可以获得滑坡变形区域分布状况,不但有利于确定需要重点监测的滑坡,而且对库区城镇改造规划有指导意义。遥测台网可快速测定变形速率,是掌握滑坡动态变形趋势与开展应急监测的有效工具。
(2)为了较好地解决滑坡监测中高度的不确定性问题,需要配合使用多种类型的仪器。作者等为此研制的新型滑坡无线遥测台网和流动倾斜仪、激光测距仪,精度高,性能稳定,有较大的推广价值。
(3)由于滑坡、高边坡所处地质环境差异以及影响因素的不同,其破坏机理和危险性程度也不尽相同。正确认识、区分滑坡与高边坡的地质环景,合理布置稳定性监测点位,对其稳定性监测、分析及评价具有十分重要的意义。
在此,对参加过此项工作的杨旭东、陈诚、范国胜、李涛等同志表示感谢。
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㈥ 地质灾害防治工程减灾效益计算模型
效益评估除了对单项工程有意义外,对宏观资源投入决策也必须有重要意义,否则就会产生资源错误配置。因此,地质灾害防治效益模型主要为:一是宏观上的投资规模效益分析,二是单项地质灾害防治工程效益计算模型和区域地质灾害防治工程效益计算模型。
一、单项地质灾害防治工程效益计算模型
分析防治工程效益,就表明地质灾害发生的可能性已经很高,我们把灾害发生看作必然事件。
可能损失的评价指标有两类,一是潜在灾害体的特性指标,二是承灾体的特性指标。
1.潜在灾害体的特性指标,主要包含以下指标
(1)泥石流的主要指标。有两个:一是预计堆积物的体积,分4个等级,特大型(大于50万m3)、大型(20~50万m3)、中型(10~20万m3)和小型(小于10万m3),体积越大,危害范围越广,危害程度越重;二是预计落差等级,可按每10m一个等级划分,落差越大,对承灾体的破坏强度越大。
(2)滑坡的主要指标。也有两个:一是预计滑坡体的体积,也分4个等级,特大型(大于1000万m3)、大型(100~1000万m3)、中型(10~100万m3)和小型(小于10万m3),体积越大,危害范围越广,危害程度越重;二是预计高程等级,也可按每10m一个等级划分,高程越高,对承灾体的破坏强度越大。
2.承灾体的特性指标,主要包含以下指标
(1)承灾体的价值。
(2)承灾体的易损性。
(3)承灾体在潜在灾害体的危害范围内所处位置。
在这些影响因素中,承灾体的价值是独立确定的变量,其余因素在各个潜在危害体的不确定性中相互交织。同一承灾体对于滑坡的不同灾变等级的易损性不同,同一承灾体在灾害体的危害范围内所处位置不同,其易损性也不同。易损性表现为各因素的变量的函数。
承灾体种类不多,且潜在危害体的危害范围、方向、强度较明确的情况下,可以通过确定各因素的变量值现场估计承灾体的易损性。易损性估计模型如下:
设潜在灾害体的高程(落差)为H,潜在灾害体的体积(堆积物的体积)为V,承灾体在潜在灾害体的危害范围内所处位置为P(ρ,θ)(取潜在灾害体中心为原点,取与预计成灾时主放射线方向垂直的直线为始边,θ=0),则潜在灾害体危害范围内第i类承灾体的易损性为
vi=v(H,V,P) (3-3-1)
设第i类承灾体的价值为Ai,承灾体总价值A=A1+A2+A3+…+An。
设第i类承灾体的可能损失为Ci,则Ci=Aivi,承灾体的可能损失总值为:
C=A1v1+A2v2+A3v3+…+Anvn(3-3-2)
单项地质灾害防治效益计算模型为
Bi=Ci-Di/Di (3-3-3)
式中:Bi为单项地质灾害防治工程效益;Ci为潜在灾害体危害范围内承灾体的可能损失;Di为单项地质灾害防治工程投入。
二、区域地质灾害防治工程效益计算模型
设评价区内有j个潜在灾害体,按单项地质灾害防治工程效益分析计算的结果,第j项防治工程的防治效益为Bj;设区域内的平均利税率为R,把Bj从大到小依次排队,设Bt≥R;第j个潜在灾害体的成灾概率为Pt,1-t个潜在灾害体的平均成灾概率为P=(P1+P2+P3+…+Pt)/t;设上一个评价期政府的基础投入为E,则区域内地质灾害防治效益的评价模型为
B=P(C1+C2+C3+…+Ct-D1-D2-D3-…-Dt-E)/(D1+D2+D3+…+Dt+E) (3-3-4)
式中:B为区域地质灾害防治工程效益;P为区域内潜在灾害体的平均成灾概率;C为区域内承灾体的可能损失值;D为区域内防治工程投入;E为上一个评价期政府的基础投入。
㈦ 国土资源部地质灾害应急技术指导中心关于报送年工作总结及年工作要点的报告
国土资应急中心函〔2013〕1号
国土资源部地质灾害应急管理办公室:
在国土资源部地质环境司(应急办)的领导下,2012年国土资源部地质灾害应急技术指导中心(以下简称应急中心)着力贯彻落实《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》,强化突发地质灾害应急能力建设,组织开展应急响应,认真落实应急技术指导工作。充分发挥专家队伍作用,中心各部门密切合作,全面完成年度各项工作任务。
一、2012年工作总结
2012年应急中心以全国地质灾害应急业务支撑工作为重点,规划业务发展方向、开展预案修编等。具体完成以下几个方面的工作。
(一)全面规划应急业务指导工作。2011年国务院发布《关于加强地质灾害防治工作的决定》后,全国地质灾害应急工作迅速发展。根据应急工作发展需求,起草《全国地质灾害应急业务发展规划纲要》,编写《国土资源部地质灾害应急技术指导中心业务发展规划》。经多次内部讨论、全国专家研讨、并征求各省意见后,完成两份规划文本编写。《国土资源部地质灾害应急技术指导中心业务发展规划》已发布实施;《全国地质灾害应急业务发展规划纲要(报批稿)》报国土资源部。
(二)系统修编地质灾害应急预案。2006年国务院印发了《国家突发地质灾害应急预案》。近年来,地质灾害应急工作形势和体系发生较大的变化,预案修编工作十分迫切。受国土资源部地质灾害应急管理办公室委托,应急中心组织开展预案更新修编。通过修编并征求各省意见,完成《国家突发地质灾害应急预案(修订稿)》。
(三)统筹协调应急专家管理工作。开展2012年国土资源部地质灾害应急专家管理工作。召开应急专家年度工作会议;制定《国土资源部地质灾害应急专家组2012年工作要点》并上报部应急办;协助应急办完成地质灾害应急防治区片专家调整工作,将全国划分为西北、西南、华南、东南、华北、西部和东北7个区片;协助应急办完成第二届国土资源部地质灾害应急专家遴选工作,遴选应急专家共200名。
(四)严格执行灾情险情值守速报制度。坚持领导带班、信息上报、首办责任制和责任追究制等四项制度,采取日常值班、集中值守和现场值守三种方式,开展24小时地质灾害应急值守。1-4月,实行日常值班,每天1名值班人员和1名带班领导;5-11月中旬,执行汛期值班制度,每天2名值班人员、1名处级干部和1名局级领导;11月下旬至年底,执行日常值班。值班工作的合理部署,保障了值守信息报送的准确性和时效性。应急中心全年参加值守800余人次,协助完成报送灾情险情报告153期并全部在地质环境信息网发布,短信息1000余条,报送国土资源部值班信息48期,报送部内要情200余条,参加国务院视频点名24次。利用新技术新方法,开通网信功能,快速便捷地发送灾险情信息和应急指令;短信问候前方应急人员,营造严肃温馨的应急氛围。
(五)持续认真开展地质灾害气象预警与趋势预测。认真开展地质灾害气象预警工作,深化与中国气象局的业务联系,拓展与广电总局的业务合作,深入研究改进预警预报模型和技术方法,提高突发地质灾害气象预警准确性和实效性。5月1日—9月30日,与中国气象局公共气象服务中心密切合作开展汛期地质灾害预警,制作预警产品156份,在中国地质环境信息网发布预警信息141次,在中央电视台发布90次。开展了2次应急预警,在云南省昭通市彝良县地震抗震救灾和强台风“海葵”登陆期间,主动提供地质灾害应急气象预警信息服务。
开展地质灾害灾情分析与趋势预测,收集、整理和入库了2012年全国地质灾害动态数据10258条;开展2012年度全国地质灾害趋势预测并召开趋势预测会商会;编写2012年全国地质灾害灾情分析及趋势预测月报12期;编写第一季度、汛期各月和2012年度全国地质灾害灾情通报共7期,为部应急办及时发布灾情信息与防灾部署提供支撑。完成地质灾害灾情统计月报网上直报系统的设计、开发和推广,推进了地质灾害灾情统计工作标准化、规范化和信息化水平的提升。
(六)及时响应开展地质灾害应急技术指导。把“守护生命”作为地质灾害应急技术指导工作的最高价值准则,及时响应部应急指令,开展技术支持与服务。一是工作部署周密及时。分别召开汛前、汛中和汛末地质灾害灾情会商交流会,分析形势,判断趋势,确定防范重点,总结各阶段应急防治经验与教训,为提升汛期应急能力打下坚实基础。二是巡查指导突出重点。充分发挥应急专家的作用,完善巡查指导会商制度,巡查指导和重点地区现场指导相结合。2012年7月19日-8月20日,部应急中心组成视频巡查会商组,赴云南、贵州、重庆、四川、湖南、湖北、江西、安徽等8省(市)地质灾害重点防范区开展地质灾害巡查指导工作。三是应急处置科学有效。派出20个技术专家组,赴甘肃岷县“5·10”特大冰雹山洪泥石流、四川宁南县“6·28”泥石流、北京“7·21”特大暴雨、新疆新源县“7·31”大型滑坡、四川凉山锦屏水电站“8·30”大型滑坡泥石流、云南彝良“9·7”地震、云南彝良田头小学“10·4”滑坡等大型、特大型突发地质灾害及隐患现场,开展应急调查及技术指导,协助地方政府和有关部门开展重大地质灾害应急处置和抢险救灾工作,其中启动二级应急响应4次。四是认真总结评估年度工作。及时编报6期重大地质灾害应急调查简报,起草《2012全国突发地质灾害应对工作总结评估报告》,编写《地质灾害防治这一年2012》、《2012年度重大地质灾害事件与应急避险典型案例汇编》、《滑坡监测预警与应急防治技术研究》和《全国地质灾害通报》等。
(七)积极开展应急防治科普宣传和培训演练。制作地质灾害防治知识宣传材料,制作滑坡崩塌泥石流灾害减灾科普影像,广泛开展地质灾害防治知识科普宣传。编制完成《地质灾害“临灾避险”五步法动画宣传片》,动画片共分5集,每集时长60秒。从“勤观察、早发现”,“多监测、知险情”,“常演练、会应对”,“接警报、快逃生”,“听指挥、保平安”5个角度开展临灾避险科普宣传工作。
根据《国土资源部重大突发地质灾害应急响应工作程序》,精心组织各类应急技术培训演练。6月在大连举办今年第一期地质灾害远程会商技术培训班。11月份,在云南昆明组织开展特大型地质灾害技术型演练,突出实时、实战、实景,锻炼应急队伍,提高应急演练的水平。2012年部应急中心对省、市、县的地质灾害演练进行了10余次技术指导。地质灾害应急防治科普知识宣传、培训和演练工作有效提高各级地质灾害防治人员的防灾意识和应急处置能力。
(八)加强应急技术研究提升科技水平。围绕年度突发地质灾害应急技术支撑工作,圆满完成“国家级地质灾害应急防治2012”、“地质灾害应急能力建设与示范”等项目工作,在系统总结地质灾害应急工作的基础上,开展应急调查、监测、处置新技术新方法研究。滑坡预测预警研究项目成果在多次重大地质灾害应急响应与决策中得到了应用,取得了显著的应用效果;利用物联网技术建立3处高清视频监控点,实现了对地质灾害监测点的实时高清视频监控;物联网、卫星数据传输、无人飞行器调查监测等新技术应用,进一步提高地质灾害应急支撑能力。
积极申报2013年应急工作项目,完成“国家级地质灾害应急防治2013”、“地质灾害应急物联网技术应用示范”和“汶川地震区重大地质灾害成生规律研究”等项目申报工作。
二、2013年度工作要点
2013年国土资源部地质灾害应急技术指导中心继续以《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》精神为指导,根据部地质环境司(应急办)和中国地质环境监测院(应急中心)2013年工作部署,着力做好如下工作。
(一)执行速报制度做好应急值守工作。认真完成国土资源部地质灾害应急值守工作,非汛期日常值班、汛期集中值守、紧急状况现场值守三种方式相结合;严格执行领导带班、信息上报、首办责任制和责任追究制等四项制度,确保应急信息上报的时效性和准确性。
(二)组织专家开展应急技术指导工作。指导全国重大地质灾害应急防治工作,协助地方政府开展重大地质灾害应急调查处置和抢险救灾工作,为政府管理部门做好技术支撑服务;开展应急专家工作经验交流,加强对省级应急机构的指导,开展技术支持与服务。
(三)开展地质灾害气象预警预报与灾情分析预测。继续开展汛期地质灾害气象预警工作,及时发布预警信息。遇极端降雨、地震、重大地质灾害灾等事件,启动应急预警。完善预警技术方法,不断提高预警能力和水平;开展2013年度地质灾害灾情分析与趋势预测,编制月报、通报及趋势预测报告等,为部局决策服务。
(四)开展应急防治及培训演练工作。完善应急远程会商系统,保证应急通讯传输链路畅通;根据国土资源部重大地质灾害应急响应流程,组织应急技术培训3次、应急演练2次。
(五)建立完善应急技术指导工作标准。逐步建立完善应急技术指导工作标准体系。2013年主要开展《滑坡防治技术指南》完善工作和《应急演练技术指南》的编写工作。
(六)开展应急新技术、新方法研究工作。结合课题工作,研究探索物联网、无人飞行器、三维激光扫描仪、卫星数据传输等高新技术方法与装备在应急工作中的应用。
(七)做好年度工作总结及文献汇编。总结评估年度突发地质灾害应对工作,完成《全国突发地质灾害应对工作总结评估报告》、《地质灾害防治这一年》、《年度重大地质灾害事件与应急避险典型案例汇编》、《全国地质灾害通报》、《地质灾害应急演练实例汇编》和《地质灾害防治知识100问》等成果。
(八)其他应急支撑工作。协助国土资源部地质环境司(应急办)做好“全国地质灾害应急工作会议”、“全国群测群防员经验交流会议”等会议的组织协调工作;配合部应急办完成《国家突发地质灾害应急预案》修编审报工作;完成部、局领导交办的其他工作。
中国地质环境监测院(应急中心)在全年的工作部署中,人员、装备、经费等方面统筹安排,保障各项工作要点顺利实施。
国土资源部地质灾害应急技术指导中心
2013年2月28日
㈧ 教育部长江三峡库区地质灾害研究中心的研究生怎么样
中国地质大学土木工程专业的研究生就业是不成问题的,而且薪资待遇都还不错,内如果你读北京容校区甚至能留京。这两个专业方向偏重不同,工程学院的土木专业以工程地质、隧道及地下建筑工程、岩土工程及基础工程施工为专业特色,而研究所的那个偏向于水利和地深方向。但其实课程都差不多,更多详细信息你可以登陆该校的研究生院网站了解。希望这些能帮助你,祝考研成功!
㈨ 中国地质大学三峡地质灾害研究中心在哪
教育部长江三峡库区地质灾害研究中心位于湖北省武汉市鲁磨路388号,中国地质大学(武汉)东校区院内
㈩ 地质灾害研究新进展
我国地质灾害研究工作一直是围绕着重大工程和重大建设需要而展开的,并且直到解放后才得以迅速发展。50~60年代,重点开展了西南及西北交通干线和三峡等水利枢纽的地质灾害调查(重点崩滑流),以及上海地面沉降的勘察工作。70年代,上海地面沉降研究在预测和防治方面取得突破性进展,树立了我国地面沉降控制规范。进入80年代以来,我国地质灾害研究得到了空前的发展,并逐步开展了重点地区的地质灾害调查工作,编制了一系列地区性和全国性专门图件;对海城地震、新滩滑坡、元阳滑坡等进行了成功的预报、对东川和宁南泥石流和天津市区地面沉降实施了有效控制。特别是90年代以来,我国政府积极响应“国际减灾十年计划”,地质灾害研究得到进一步重视,开展了如“地震、地质灾害及城市减灾重大技术方法研究”等一批国家及省部级重点科技攻关项目的研究工作。这些都极大地推动了我国地质灾害研究工作的进一步开展。使得我国的地质灾害研究在勘察技术、预测预报水平、减灾防灾手段等方面逐步接近或达到了世界发达国家水平。总结近20年来我国地质灾害研究的成果,比较突出的有以下几个方面:
1.编制了一系列大型地质灾害图件
根据国家经济建设的需求,由原地矿部组织编制了一些全国性大比例尺的地质灾害调查图件,如1991出版的《中国地质灾害类型图》(1:500万)(葛中远主编),1992年出版的《中国地质环境图系》(中国水文地质工程地质勘察院主持编制),1996年出版的《中国分省地质灾害图集》(1∶60万~1∶500万)(段永侯主编)。这些图件从宏观上反映了我国地质灾害类型、区域分布特点及发生规律。是我国目前部署地质灾害勘察研究及制定防灾、减灾、环境保护政策和规划的主要科学依据。作为重要成果,在国内外也得到了广泛交流,在学术界有着重要的影响。
2.地面沉降防治工作取得突破性进展
进入80年代后,我国的地面沉降研究得到了空前的发展,其中以上海、天津的地面沉降研究卓见成效。在动态监测、沉降机理研究、预报模型以及降低地下水开采量和人工回灌等技术方面都取得了显著成绩,特别是在预测预报技术方面,地矿部水文地质工程地质研究所、岩溶地质研究所、上海地矿局和天津地矿局等单位,通过建立拟三维水流和一维地层压密的耦合模型,模拟地下水的水平垂直运动、含水层内外水量交换、弱透水层中水的压力变化以及动态过程中的一维固结压缩。计算评价在最优环境影响状态下,最大安全可采水资源及优化控制调度方案。对含水层在各种采灌条件下的变化规律及地面沉降幅度进行中长期预报。这些技术的研究与应用使我国地面沉降防治水平跨上了一个新的台阶,挤身于世界先进水平之列。
3.地质灾害信息系统建设空前繁荣
随着“3S”技术(地理信息系统、遥感技术和全球定位系统)的发展与成熟,以此为支撑技术的地质灾害信息系统和防灾决策支持系统建设取得长足进展。一大批各具特色的系统软件相继开发出来,使地质灾害的研究上升到一个新的水平。其中以由原地矿部水文地质工程地质研究所开发研制的“地质灾害预测防治智能决策系统”最具代表性,该系统以地质灾害预测防治为目标,将相关的数据库、图型库、模型库和知识库融为一个“四库一体”的耦联整体,实现了四者技术的有机集成,使系统具有空间数据管理、分析处理、空间建模与知识推理的分析功能。可对地质灾害进行时空演化预测、危险性区划、灾害经济评价以及减灾防灾对策选择的任务。在理论和技术上都取得了突破性进展,开创了建设大型地质灾害决策支持系统的先例。
4.地质灾害防治工程领域得到飞速发展
从1994年以来,国家每年投入了5000万元专项基金用于地质灾害治理,从而掀起了地质灾害治理工作的热潮,相继实施了对链子崖危岩体、黄腊石滑坡、豆芽棚滑坡、鸡冠岭崩塌等专项治理工程,形成了一支集勘察、设计、施工为一体的地质工程队伍,同时也使地质灾害防治工程作为专门的工程技术领域逐渐发展起来,形成了一套相对成熟的技术方法,尤其是由中国水文地质工程地质勘察院开发的“地质灾害防治工程设计支持系统”成功地应用于链子崖滑坡治理中,切实起到了灾害治理的示范作用。
5.一些新理论新方法的发展与应用
随着地质灾害研究工作的不断深入,一些新的理论与方法不断涌现,并逐步得到了学术界的认可,比较有代表性的有:
(1)滑坡过程模拟与过程控制理论技术。成都理工学院的黄润秋教授在岩土应力分析的基础上,对滑坡从其孕育、发展演化、激发成灾或防治控制进行全过程的计算机动态模拟。通过将现代数学-力学、非线性科学和计算机图形图像技术结合起来,对滑坡系统的全过程仿真模拟,直观地理性的分析灾害发生影响因素及其强度,再现灾害发生的全过程。从而将滑坡灾害定量化研究向前推进一步。
(2)地质灾害风险性评价理论与方法。在我国将风险性评价引入地质灾害研究工作中是从90年代开始的。到目前为止,地质灾害风险性评价作为一个相对独立的研究领域不断地发展和深化。其基本思想是在评价灾害自然危险性的同时,还考虑地区人口经济密度和抗灾性能等,即灾害区易损性分析,将地质灾害自然属性和社会属性结合起来,综合评价灾区地质灾害发展状况。经研院张梁等以崩塌滑坡、泥石流和岩溶塌陷为典型灾种进行了研究,建立了一套评价指标体系和模型方法,为该领域研究的深入开展提供了范例。