地质灾害监测情况
㈠ 怎样监测地质灾害
地质灾害监测来方法地质灾源害的监测方法可用简易监测和仪器监测。
简易监测方法:变形位移监测法、裂缝相对位移监测法、目视检查监测法等。
(1)变形监测法:通过监测点的相对位移量测,了解掌握地质灾害的演变过程。
(2)裂缝相对位移监测法:通过监测灾体中拉裂两侧相对张开、闭合变化,了解地质灾害体的动态变化和发展趋势。
(3)目视检查法:通过定期目视监测地质灾害隐患点有无异常变化,了解地质灾害演变特征,及时发现斜坡地面开裂,剥脱落,地面鼓胀,泉水突然浑浊,流量增减变化,树木歪斜,墙体开裂等微观变化,及时捕捉地质灾害前兆信息。
重要危险隐患点应采用仪器监测。
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 地质灾害调查监测
开展了430个县(市)地质灾害调查工作,调查地质灾害点15000多处;累计完成616个县(市)地质灾害版调查和综合研究工作,权发现各类地质灾害及隐患点近10万处(图35),受威胁人口达600多万人。
西北黄土地区、西南山区及湘鄂桂山区的地质灾害详细调查,初步查明一批地质灾害及其隐患点,提出了单个地质灾害地区风险评价方法,探索了区域性风险评价模式。
地质灾害监测预警成效显著,成功避让地质灾害478起,安全转移20566人,避免财产损失2.39亿元。
实现华北平原和长江三角洲地区地面沉降有效监测。
完成三峡库区三期地质灾害防治应急项目的水下工程,满足了三峡工程156米的蓄水要求。
图35 2006年全国616个县(市)地质灾害调查发现的地质灾害及隐患点类型统计图
㈣ 地质灾害监测有哪些注意事项
《地质灾害防治条例》主要确立了如下三项原则:
一是预防为主、避版让与治理相结合,全权面规划、突出重点的原则;
二是自然因素造成的地质灾害,由各级人民政府负责治理;人为因素引发的地质灾害,谁引发、谁治理的原则;
三是地质灾害防治的“统一管理,分工协作”的原则;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、指导和监管工作。国务院其他有关部门按照各自职责负责有关的地质灾害防治工作。
随着地质灾害信息化建设,地质灾害监测及预警体系(威海晶合)也逐渐建立起来。国务院在关于加强地质灾害防治工作的决定中,提出“到2020年要全面建成地质灾害调查评价体系、监测预警体系、防治体系和应急体系”的地质灾害防治目标。
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 有哪些做地质灾害监测的
地质灾害监测一般是把人工监测和信息化监测结合起来。矿山之星做边坡稳定性监测的。
㈦ 地质灾害监测的地质灾害监测概述
学科:自然灾害与防治
词目:地质灾害监测
英文:geological disaster monitoring
释文:运用各种技术和方法,测量、监视地质灾害活动以及各种诱发因素动态变化的工作。它是预测预报地质灾害的重要依据,因此是减灾防灾的重要内容。其中心环节是通过直接观察和仪器测量记录地质灾害发牛前各种前兆现象的变化过程和地质灾害发生后的活动过程。此外,地质灾害监测还包括:对影响地质灾害形成与发展的各种动力因素的观测。如降水、,气温等气象观测;水位、流量等陆地水文观测;潮位、海浪等海洋水文观测;地应力、地温、地形变、断层位移和地下水位、地下水水化学成分等地质、水文地质观测等。地质灾害监测方法主要有卫星与遥感监测;地面、地下、水面、水下直接观测与仪器台网监测。不同地质灾害的监测方法和监测的有效程度不同,总的看来,地质灾害监测水平差距还比较大,远不能满足防灾减灾要求。今后地质灾害监测的发展趋向是:全面提高监测能力,丰富监测内容,提高信息处理和综合分析能力;在加强专业监测的同时,在灾害多发区建立群测群防体系,大力推进社会化监测工作;把地质灾害监测同其他一些自然灾害以及环境监测有机地结合起来,形成广泛的综合监测网络。
㈧ 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。
㈨ 为什么要进行地质灾害监测
地质灾害是当前世界最严重的自然灾害之一。每年因为地质灾害造成的人员伤亡和财产损失都是所有灾害中最严重的。进行地质灾害监测,预先进行人群疏散,是减少人员伤亡和财产损失的唯一有效方法。
㈩ 地质灾害监测记录怎么写
有规定的表格和检验项目,一般就是掌子面围岩描述 节理 裂隙走向 渗水情况几种吧