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地质灾害变形监测

发布时间: 2021-02-21 08:01:07

❶ 怎样监测突发性地质灾害

突发性地质灾害主要是指崩塌(即危岩体)、滑坡、泥石流、岩溶地而塌陷和地裂缝等,它们是比较公认的原地壳表层地质结构的剧烈变化而产生的。
地质灾害的成因非常复杂,可以分为自然灾害和人为灾害。但是地质灾害往往是在自然和人为的双重作用下诱发的。
突发性地质灾害往往存在诱因,比如乱砍乱伐,开山炸石等。对突发性地质灾害的监测重点在防治和应急。
首先需要进行危险性评估,提出防治措施和建议。其次要加大宣传力度,科普防治知识。比如崩塌前兆:崩塌的前缘不断发生掉块、坠落、小崩小塌的现象;崩塌的脚部出现新的破裂形迹;不时偶然听到岩石的撕裂摩擦声;出现热、气、地下水异常;动物出现异常。泥石流发生的前兆是:沟内有轰鸣声,主河流水上涨和正常流水突然中断。动植物异常,如猪、狗、牛、羊、鸡惊恐不安,不入睡,老鼠乱窜,植物形态发生变化,树林枯萎或歪斜等现象。滑坡前兆是:滑坡前缘出现横向及纵向裂缝,前缘土体出现隆起现象;滑体后缘裂缝急剧加宽加长,新裂缝不断产生,滑坡体后部快速下座,四周岩土体出现松动和小型塌滑现象;滑带岩土体因摩擦错动出现声响,并从裂缝中冒出气或水;在滑坡前缘坡角处,有堵塞的泉水复活或泉水、井水突然干涸;动物出现惊恐异常现象;滑坡体上的观测点明显位移;滑坡前缘出现鼓丘;房屋倾斜、开裂和出现醉汉林、马刀树等。地面塌陷的前兆:泉、井的异常变化;地面变形;建筑物作响、倾斜、开裂;地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等;植物变态;动物惊恐。
监测方法:简易监测法和信息化监测。前者有埋钉法、埋桩法、贴片法等。后者利用互联网,建立起监测体系(威海晶合)有效预防和报警,保障安全。
应急措施:
避免受灾对象与致灾作用遭遇。分为主动和被动两种情况,就是指主动的躲避与被动式的撤离。对于处于危险区的工程及人员,所采用的方法是:预防、躲避、撤离、治理,这四个环节每一个都含有很大的防灾减灾的机会。
躲避泥石流不应顺沟向下游跑,应向沟岸两侧跑,但不要停留在凹坡处。

❷ 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。

❸ 地面变形灾害的工程地质测量方法

一、地质灾害监测方法地质灾害的监测方法可用简易监测和仪器监测。
简易监测方版法:变形权位移监测法、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。

❹ 地质灾害监测的目的是什么

地质灾害监测有以下目的:
1. 及时掌握灾害体变形动态,分析其稳定性,超前做出预测预报,防止灾难发生。
2. 为灾害治理工程等提供可靠资料和科学依据。
3. 为政府部门对在地质灾害易发区的经济建设、环境治理等方面的规划和决策提供基础依据。向全社会提供崩塌、滑坡监测信息。
矿山地质灾害指在矿床开采活动中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形以及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。
(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。
(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。
(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统(威海晶合),实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。
(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。

❺ 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。

❻ 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。

❼ 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。

❽ 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。

❾ 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。

❿ 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。

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