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地质灾害监控指标体系

发布时间: 2021-02-14 19:52:37

1. 地质灾害灾情评估体系

一、地质灾害灾情评估内容

地质灾害灾情评估是用经济学的理论方法对地质灾害进行调查、统计、分析、评价的工作。

从一般意义上说,经济评估的范围应该包括灾害全部过程和各个方面的情况。但是,不同目的的经济评估,其侧重点不同。以灾害管理服务为中心的经济评估,主要内容是灾害破坏损失情况。然而对灾害破坏损失的分析评价不能孤立地进行,必须在分析灾害背景条件基础上,深入调查和研究灾害的活动强度以及受灾体破坏损失情况,才能核算灾害经济损失,确定灾度等级或风险等级。

根据地质灾害经济评估过程,将孕灾的自然条件和灾变程度分析称为危险性评价,其基本任务是分析地质灾害的活动条件,确定灾害活动强度(规模)、频度、密度、危害范围;将孕灾的社会经济条件和受灾体分析称为易损性评价,其基本任务是划分受灾体类型,统计分析受灾体损毁数量、损毁程度、核算受灾体损毁价值;将灾害对人民生命财产所造成的损失分析称为损失评价,其基本任务是核算人口伤亡和经济损失程度,评定灾度等级或风险等级。地质灾害经济评估的大致步骤是:危险性评价和易损性评价→损失评价。其中危险性评价和易损性评价是灾情评估的基础,损失评价是灾情评估的核心。

二、地质灾害灾情评估类型

地质灾害灾情评估有多种类型。根据地质灾害评估时间,分为灾前预评估、灾中跟踪评估、灾后总结评估。其评估目标虽然基本相同,但评估特点和方法不完全一致。

灾前评估是对一个地区或一个潜在的地质灾害事件的危险程度和可能造成的破坏损失程度的预测性评价。它的目的除了为减灾决策和防治工程提供依据外,还可以对地区经济发展规划、城市建设规划以及土地资源合理开发利用等提供参考依据。由于地质灾害,特别是崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害是具有很大不确定性的随机事件,所以一般采用风险分析方法核算灾害的期望损失,据此评价灾害的风险水平。其具体方法和过程是:在分析地质灾害历史活动程度和形成条件的基础上,通过危险性评价,确定地质灾害事件的发生概率和成灾范围;通过易损性评价,核算危害区内各种受灾体的数量和可能损毁程度;通过损失评价,核算灾害的期望损失,划分风险等级。

灾中跟踪评估和灾后总结评估都是在灾害发生以后,对已经出现的灾情进行调查、统计、分析,其主要目的是为及时、有效地进行救灾、抗灾提供依据。灾中跟踪评估是对那些规模巨大、破坏严重、成灾活动有一定时间过程的地质灾害进行适时评估。其基本要求是,在灾害发生后的一定时限内,迅速对灾情做出首次评估;随着灾害的发展,每隔一段时间,及时将最新灾情做出适时评估;直至最后灾害过程结束后再做总结评估。灾后总结评估是指在灾害过程结束以后,对灾害情况进行的全面评估。灾中跟踪评估和灾后总结评估的基本方法是调查、统计,对于灾害规模较小,成灾范围有限的地质灾害,一般通过全面调查获得灾情要素;对于成灾范围较大,受灾体数量很多的地质灾害,可以采用抽样调查统计方法实现灾情评估。

根据地质灾害灾情评估范围或面积,将地质灾害灾情评估分为点评估、面评估、区域评估。

点评估是指对一个地质灾害体或一个具有相同活动条件和特征的相对独立的灾害群的灾情进行的评估。如一个滑坡或滑坡群、一条泥石流沟或同地区紧邻发育的泥石流群等。点评估的范围一般不超过几十平方千米。其行政范围一般不超过几个乡(镇)或一个县(市)。面评估是对一个具有相对统一特征的自然区域或社会经济区域(如一个小流域或一个城市)进行的地质灾害灾情评估。评价区面积一般从几十平方千米到几千平方千米。其行政范围一般为一个县(市)或几个县(市)。由于进行面评估的地区都是地质灾害危害比较严重的地区,所以地质灾害一般有几十处或几百处,而且常常不是一种地质灾害,而是几种地质灾害的综合评估。区域评估是指跨流域、跨地区的大面积的地质灾害灾情评估。其评估范围为一省或几省乃至全国区域,面积达几万到几百万平方千米。区域评估区内灾害点成千上万,常常难以准确计数,涉及的灾种几乎包括所有类型的地质灾害。

不同范围地质灾害灾情评估的目的、基础、途径和方法不尽一致。点评估的对象是具体的单一的地质灾害体或灾害事件,通过评估能比较准确地量化它的损失水平和风险程度,为具体的防治工程提供依据。点评估是在对灾害活动条件和受灾体易损性进行深入研究的基础上进行的,其基本手段除了专门性调查统计外,还需要进行必要的测试和实验。它所使用的各种指标以及得出的不同层次的评价结果,基本上达到绝对的量化程度。面评估的目标是认识一个有限地区的地质灾害的破坏损失程度或风险水平,其意义除了指导灾害防治工程外,还将为地区规划和资源开发提供依据。面评估的基本内容与点评估基本一致,仍然是危险性评价、易损性评价和损失评价。但其所采取的调查方法一般限于全面调查统计,辅以必要的重点深入调查;所使用的指标和各层次的评价结果虽然达到绝对量化程度,但精度要低于点评估。区域评估的目标是对大面积区域性地质灾害的破坏损失或风险程度进行评价,其意义是为宏观减灾决策和区域经济规划提供依据。区域评估仍以危险性评价、易损性评价和损失评价为中心内容,采取的基本方法是区域性调查和相应的统计分析;所使用的指标和各层次的评价结果一般达到相对的量化程度;所取得的评价结果主要体现在风险区划上。

综合上述,将点评估、面评估、区域评估的基本特点总结见表3-2-1。

表3-2-1 地质灾害评估范围分类及其特征表

三、地质灾害灾情评估体系

总结本节以上内容,根据评估时间,地质灾害灾情评估分为灾前预评估、灾中跟踪评估、灾后总结评估;根据地质灾害灾情评估范围分为点评估、面评估、区域评估;各种类型灾情评估的基本内容为危险性评价、易损性评价、损失评价。这些结合在一起,构成了立体的地质灾害灾情评估体系,反映了地质灾害灾情评估的总体构成(图3-2-1)。

鉴于灾中跟踪评估和灾后总结评估基本上属于灾情统计范畴,可以应用一般统计原理和方法进行分析评价。故本章在对历史地质灾害灾情进行统计评价的基础上,重点研究灾前预评估的理论与方法。

图3-2-1 地质灾害灾情评估体系示意图

2. 地质灾害危险性综合评估的量化指标原则与方法

(一)量化指标原则

(1)注重地质环境条件的分析;

(2)注重与工程特点和施工方法相结合;

(3)进行过现状评估和预测评估的灾种全部纳入;

(4)充分考虑地质灾害现状发育与未来发展趋势;

(5)充分考虑对本工程的危害和对周边邻区的危害;

(6)充分考虑周边人类工程活动对本工程的影响。

(二)评估方法

综合考虑成品油管道所经过的沿线地区地质环境条件和出现的地质灾害,紧密结合本工程各地段的施工特点,在地质灾害现状调查及周边环境调查成果的基础上,预测在本工程建设中和运行后可能对沿线地质环境产生的影响及其可能形成的地质灾害灾种,分析对本工程及其周边地区可能产生的危害程度,以此判定某一灾种在某一地段的危险性大小,并按取高值的原则,将其中某一灾种最高危险性级别作为某评价段的地质灾害危险性综合评估级别。

评估办法采用“危险性积分法”,即列出与地质灾害危险性最密切的评分项目,按100分制对所要评估的灾种逐一、逐项进行考核打分,分高为危险性大,分低为危险性小。最后根据评分结果,结合实际情况给出危险性不同级别的标准分值,并按这个标准综合评估每一地段地质灾害危险性等级。

(三)评分考核内容、赋值和分级标准

根据评估办法,本次评估列出了与本项工程地质灾害危险性密切相关的五大考核内容,并根据它们的密切程度确定了不同的分值。具体考核内容与赋值规定如下:

(1)地质环境条件对某一灾害发生支持的有利程度:分极有利、有利、较有利、不利4个分级,满分为10分,各分级依次为10、6、3、0分;

(2)地质灾害现状发育强度及其发展的趋势:分强发育、中等发育、弱发育、不发育4个分级,满分为20分,各分级依次为20、15、10、5分;

(3)工程施工方法对地质环境的影响程度及诱发地质灾害的可能性大小:分影响大、影响中等、影响小、无影响4个分级,满分为20分,各分级依次为20、10、5、0分;

(4)周边人类工程活动对本工程安全的影响程度:分影响大、影响中等、影响小、无影响4个分级,满分为10分,各分级依次为10、6、3、0分;

(5)地质灾害对本工程和周边环境危害的程度:分危害重大、危害中等、危害小、轻微危害4个分级,满分为40分,各分级依次为40、30、15、5分。

经过与实际对比、调整、权衡,确定地质灾害危险性综合评估分级标准如表8-3。

表8-3 成品油管道工程地质灾害危险性综合评估分级标准

3. 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。

4. 实施地质灾害监测预警体系建设规划的投资估算

地质灾害监测预警规划主要费用项目包括:建立国家级地面沉降监测网,地质灾害监测重点工程,地质灾害监测预警研究试验区,重大突发性地质灾害单体监测工程等。到2010年,投资估算经费为37.4亿元人民币。

5. 实施地质灾害监测预警体系建设规划的保障措施

(1)建立健全地质灾害监测的法规、制度和规范体系

建立和完善地质灾害监测管理办法、监测设施保护规定、监测资料共享、监测资料汇交制度。大力宣传《地质灾害防治条例》、《全国生态环境建设规划》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水土保持法》;积极推进《地质环境监测法》、《地质环境保护条例》和《矿山环境保护条例》等的立法进程。

修改完善地下水环境监测技术规范;做好矿山地质环境监测技术要求、地质灾害监测技术要求、地质灾害预报预警技术要求、地面沉降、地裂缝监测规范、地质环境监测数据采集、录入等一系列规程规范和技术标准的编制或修订工作。使地质灾害监测工作走上法制化、规范化的道路。

(2)建立健全地质灾害监测机构、理顺体制关系

建立由中央到地方专门领导机构和专业组织实体,形成覆盖全国的专业与群众相结合的地质灾害监测实体网络(图)。国务院国土资源主管部门负责全国地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作,其他部门按照各自职责负责相关部门的防治工作。县级以上人民政府灾害防治小组应会同水利、交通、城建和气象等部门加强配合对地质灾害险情的实时动态监测,形成既有各专业独立性,又有统一领导的监测预警体系。

建立健全国家、省(市、区)、市(地、州)和县(市)四级地质环境监测机构,明确各级监测机构作为国土资源管理部门的公益性事业单位。按照“站网管理,业务联系,技术指导,资料汇交,成果集成”的原则,理顺各级关系,加强内部机构建设,使其真正承担起各类地质环境监测和地质灾害群测群防的技术指导工作。

(3)健全监测经费保障体系

监测经费实行分级分责任承担。国家、省、地和县等不同级别的监测网点建设、维护、运行和基本建设经费,应纳入各级政府的财政预算,建立地质环境专项经费;由采矿、开采地下水、工程建设等人为因素诱发的地质灾害、环境地质问题等的专门监测网点建设、维护和监测的日常运行以及试验研究经费,应由责任人承担;各类建设项目,建设单位应承担《建设用地地质灾害危险性评估》中所要求的地质环境监测研究经费。

(4)把科技进步放在突出位置,大力推广先进实用的监测设备

重视高素质人才的培养,引进先进的技术设备,加快地质环境监测的自动化进程,推广规范化的技术规程,建设和完善地质环境信息网络,改进监测成果的发布形式,提高监测工作为社会公众服务为政府决策服务的能力。

(5)加强国际交流与合作

加强国际交流与合作,学习和借鉴国外先进技术和经验,提高我国地质环境监测水平和国际影响

总结地质灾害预报预警成功的经验,进一步尝试和推进与其他公益网的合作,实现信息资源共享互为补充和促进,不断拓展监测领域,提高为政府、为社会服务的水平。

(6)加强宣传教育,提高全社会地质灾害防治和地质环境保护意识

利用电视、广播和报纸等多种宣传媒体,结合“世界地球日”、“土地日”、“水日”等社会活动大力宣传我国人口、环境与资源的基本国策,宣传生态环境建设、地质灾害防治、地质环境保护的重要性和迫切性,提高全社会对保护地质环境的重视程度,普及地质环境保护和地质灾害防治知识,提高全民的防灾减灾意识。

6. 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。

7. 浙江省地质灾害监测方法探讨

赵建明1唐小明2

(1浙江省地质环境监测总站,浙江杭州,310007;2浙江省地质矿产研究所,浙江杭州,310007)

【摘要】浙江省是全国地质灾害多发省份之一,但地质灾害专业监测工作开展较晚,目前已经开展或正在开展的主要监测项目集中在滑坡、崩塌上。作者根据多年从事地质灾害研究、监测经验,系统分析了国内外滑坡、崩塌监测工作的现状,为浙江省进一步开展以滑坡、崩塌为主的突发性地质灾害监测提出了切实可行的建议。

【关键词】地质灾害监测方法探讨

浙江省是全国地质灾害多发省份之一。近年来随着人类工程活动的加大,地质灾害的发生次数明显增多,分布面积不断扩大,已成为我省四大灾害之一。地质灾害对人民的生命和财产构成越来越严重的威胁,直接影响国民经济持续发展和社会安定。

我省最为突出的、危害最大的地质灾害类型为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降,除地面沉降属缓变性地质灾害外,其他均属突发性地质灾害。根据已完成调查与区划的45个县(市)统计,全省共有各类地质灾害点5480处,其中滑坡3513处,占64%,崩塌1511处,占28%,泥石流、地面塌陷456处,占8%。全省受地质灾害威胁的人口为13.4万人,潜在财产损失20.6亿元。

地质灾害监测是地质灾害防治的重要手段与内容,其目的是通过一定的监测仪器或监测手段对已知的地质灾害体进行形变、位移、地下水动态、应力状态等特征进行测量,分析、了解地质灾害体的变形位移状态及趋势,为地质灾害防治决策以及预报预警提供定量的数据。

1浙江省地质灾害监测现状

我省地质灾害专业监测工作开展较晚,目前已经开展或正在开展的主要监测项目集中在滑坡、崩塌上,具体项目见表1。

长期以来,我省崩塌滑坡等突发性地质灾害的监测仍然以群测群防为主要手段,并且取得了很好的效果,而专业监测开展较晚,应用范围有限、监测手段偏少,监测网络尚需完善。我省滑坡崩塌的专业监测工作开始于20世纪90年代末,实施单位以高校为主,地勘单位介入较晚;监测对象以高速公路、治理后滑坡为主,未治理点的监测较少;监测方法以常规的绝对位移、相对位移、地下水水位以及雨量监测为主,应力监测、推力监测、地声监测等尚未应用;既有地表位移监测,也有深部位移监测,但是两者配合程度偏低。但是,通过几年的实践,我省在滑坡崩塌监测工作领域已经取得了长足的进步,积累了一定的经验,并且培养了一批专业监测技术人员,为我省开展系统的专业监测奠定了基础。

表1浙江省滑坡崩塌监测项目基本情况表

2国内外滑坡崩塌监测现状

2.1滑坡崩塌监测的主要方法

滑坡崩塌监测仪器的设计目的概括起来主要有3个。第一是直接获取滑坡崩塌体的变形特征,包括地下变形、地表变形两类;第二是间接获取滑坡崩塌体的变形特征,如地下水位、孔隙水压、泉水量、地音、应力等测量,第三是滑坡崩塌相关因素监测,如降雨、地表水流量等。目前国内应用的主要监测方法可以归纳为:绝对位移监测、相对位移监测、声发射监测、应力监测、地下水监测、地表水监测、地震监测、人类相关活动监测、宏观地质调查监测。

2.2国外滑坡崩塌监测现状

国外滑坡监测的研究与实践走过了较长的过程,无论在传感器、数据传输与共享以及预测预报等领域均开展了大量的工作,目前处在一个较成熟的水平。其中美国、日本、意大利、瑞士、法国等发达国家的研究程度最高。滑坡监测已经由过去的人工用皮尺等简易测量发展到仪器仪表监测,并逐步实现自动化、高精度、实时性的遥测系统。其中近年来最主要的进展在数据传输网络方面。图1为美国地质勘探局(USGS)为监测连接内华达州与加利福尼亚州的50号公路两侧的多处滑坡设计并实现的活动滑坡实时监测系统(Real-Time Monitoring of active land-slides)。

近十年来,滑坡监测研究的一个热点是时间域反射测试技术(TDR)的应用,它由美国的研究人员最早运用,目前已发展为一种成熟的滑坡监测技术。TDR技术因成本低、不易损坏、安装简易、观测简便、经济实用、全孔连续测量、量程大等特点而得到广泛的关注。

同时,监测系统与预警系统(Alarm system)的衔接也是目前国外研究的热点,现阶段国外较新的监测手段与技术包括 GPS监测、高分辨率遥感监测、三维扫描测量监测等。同时,大量被利用的还有多种传统的监测技术与方法,如全站仪为主要设备的位移测量、地下水位监测、降雨量监测、应力监测等。总之,纵观国外地质灾害监测的现状,主要有以下特征:

(1)新技术、新方法的大量使用与日趋成熟,其中主要是实时监测与数据传输,美国、日本等国家在这一方面的优势比较明显。

图1滑坡实时监测网络结构

(2)监测的重点仍然以对交通、城镇以及重要设施构成威胁的滑坡为主,如美国地质勘探局对加利福尼亚州50号公路滑坡体的监测、法国对 Séchilienne滑坡的监测、日本对冈山市Taguchi滑坡的监测等。目前还未见对小规模滑坡监测方法、监测技术的详细报道。

(3)监测效果较好。由于实现了实时监测,监测数据能够及时传输以供技术人员分析之用,所以在地质灾害的监测效果方面有较好的表现。

2.3国内滑坡崩塌监测现状

国内的地质灾害专业监测工作虽然起步稍晚,但是发展的水平与国外相近。以往的专业监测主要集中在交通、水利水电等重要设施领域,近年来随着技术的发展与国家基础建设的投入不断加大,地质灾害专业监测工作逐渐得以推广。

“九五”及“十五”期间开展了以国土资源部《地质灾害监测预报与防治技术方法研究》、《滑坡、崩塌地质灾害监测新技术开发》项目为代表的地质灾害监测新方法、新技术的研究工作,其目的是“研制适用于滑坡、崩塌地质灾害动态监测的新技术,实现低成本、高精度、自动化、快速、遥测和实时监测”。目前这一批项目已经完成并通过验收,或即将提交验收。香港与台湾地区是我国山地地质灾害最发育的地区,港台学者在山地地质灾害监测预警方面的调查与研究深度也较高。香港特区政府土木工程署通过建立一个覆盖范围广阔的自动雨量计网络,为山泥倾泻(即滑坡)警报系统的运作提供即时的雨量数据(图2)。

该网络于1984年设立,现有86个雨量计分布全港各处。资料记录、控制及处理系统可从设立的86个雨量计及另外24个由香港天文台运作的雨量计接收数据,根据雨量特征及地质灾害敏感分析在全港发布预警信息。台湾地区通过社区预警来提高山地灾害的防灾能力。三峡库区是我国较早开展系统化地质灾害监测的地区。到目前为止,除对危害程度较大的地质灾害,如链子崖危岩、黄腊石滑坡等进行专业监测外,对其余数以千计的地质灾害点仍然以群测群防为主要监测手段。从我国一些比较典型的地质灾害成功预报的实例来看,群测群防仍然是最为有效的监测措施,这一方面反映群测群防的必要性与实效性,另一方面又说明专业监测仍有待进一步加强。

图2香港地区的雨量监测与预报(右图黑点为雨量站位置)

概括而言,我国崩塌、滑坡地质灾害监测现状的基本特征为:

(1)监测技术的研究的研制达到较高的水平,但是仪器的稳定性与使用年限仍有待进一步提高;

(2)一些较先进的监测技术与方法的研究取得显著的成果,但是科技成果转化为生产的速度慢、周期长;

(3)突发性地质的监测工作一般仍采用群测群防为主,群专结合的模式。

3 浙江省地质灾害监测建议

在调研基础上,对近阶段开展我省地质灾害监测工作提出以下建议:

3.1坚持走“群专结合,群测群防”的地质灾害防治道路

群专结合、群测群防仍然是十分有效的地质灾害防治手段。在三峡地区,虽然国家投入了大量资金用于重要滑坡崩塌点的监测,但是对规模小、数量多、危害面广的小规模滑坡崩塌点,仍然采取群测群防为主的措施,并且取得了很好的效果。我省现查明各类灾害点5000余处,其中绝大多数以中、小型为主,尤以小型居多。对如此众多的地质灾害,必须加强群测群防网络建设。

3.2积极开展重要地质灾害点的专业监测

对危险性大、稳定性差、成灾概率高、灾情严重和规模较大的地质灾害点;或者对集镇、村庄、工矿和重要居民点人民生命安全构成威胁的(一般威胁人员较多);造成严重经济损失的;威胁公路、铁路、航道等重要生命线工程和重大基础建设工程的地质灾害点应开展专业监测工作。

地质灾害监测点建设,对尚未治理的滑坡可了解和掌握滑坡的演变过程,直接得到滑坡变形的位置、规模、位移方式、方向和速率等,及时捕捉滑坡灾害的特征信息,为滑坡的正确分析评价、预测预报及治理工程等提供可靠资料和科学依据;对已进行治理的滑坡,又是检验滑坡分析评价及滑坡防治工程效果的尺度。因此,专业监测是滑坡调查、研究和防治工程的重要组成部分,又是预测预报信息获取的一种有效手段。

3.3加强地质灾害规律性研究,完善地质灾害气象预报(警)

在尚不具备准确逐点监测预报的情况下,加强区域趋势预报是提高地质灾害预报预警技术的重要手段。趋势预报的基础是规律研究,包括灾害类型、成灾机理、形成条件、诱发因素等。香港地区山泥倾泻预测业务开展以来,共发布警报13次,其中1次误报,另有2次漏报,结果较为满意。

目前在全省25个重点县(市)地质灾害调查与区划工作的基础上,研制了 SPV-ANN/GIS突发性地质灾害预报(警)系统,开展了浙江省突发性地质灾害气象预报(警)工作的试运行。随着全省45个重点县(市)地质灾害调查与区划工作的完成,对这些资料的深入开发与利用,完善地质灾害气象预报(警)系统是迫在眉睫的一项工作。要与浙江省水文勘查局、省气象台密切合作,开展我省不同区域(小流域、地质单元或地质灾害防治区)、不同灾害类型的临界降雨量研究,逐步提高地质预报(警)水平。

3.4密切注意国内外动态,逐步开展仪器研发

目前国家、国土资源部以及中国地质调查局都对低成本简易监测仪器的研发十分关注,并鼓励各省、各科研、生产单位开展这类仪器的研制与开发。我们将密切关注国内外在这一领域的研究动态,加强与高等院校、科研机构和仪器生产厂家的联系,在条件成熟时开展简易监测仪器的开发与研制。

首先,力争将我省列为由中国环境监测院负责实施的《中国地质灾害监测关键技术研究》项目的参与和试点省份,以建立适合我省地质灾害监测的指标体系。同时密切关注我省正在进行滑坡监测的项目实施情况,如中国地质大学在我省重要示范地质灾害点布置的裂缝监测仪器,如通过实践证明监测手段有效、监测效果可靠,可与中国计量学院、浙江温岭南光地质仪器厂合作,在充分调研已有仪器的原理、性能、优劣势的基础上,通过改进其量程,增加自动测量与数据传输的功能,有针对性地进行改良与创新,达到较好的简易监测效果。

8. 第四章 地质灾害的风险评估体系2013

①地质灾害来易发性评源判方法及其评判指标体系:
一一地质灾害易发指数计算公式
一一地质灾害易发评判指标:地质灾害影响因素(形成条件)+影响因素的权重。
②地质灾害承灾体及其易损性:
一一承灾体人,用人口分布密度图反映。
一一承灾体物,用财产分布密度图反映。
一一承灾体易损系数,中国地质灾害承灾体易损系数=1。
③地质灾害危险源识别,编制地质灾害危险源分布图。
④地质灾害危险源危险区范围预测。
⑤危险区内受威胁人数=?受威胁财产=?地质灾害险情计算。
⑥地质灾害风险评判,编制工作区地质灾害风险评价分区图。
参见中国地质灾害风险评价的理论与方法。

9. 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。

10. 什么是地质灾害群测群防体系

地质灾害群来测群防是指地质灾害源易发区的县、乡两级人民政府和村(居)民委员会,组织辖区内的企事业和广大群众,在国土资源主管部门和相关专业技术单位的指导下,通过开展宣传培训、建立防灾制度等手段,对崩塌、滑坡、泥石流等突发地质灾害前兆和动态进行调查、巡查和简易监测,实现对灾害的及时发现、快速预警和有效避灾的一种主动减灾措施。

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