1.地质灾害调查与预警

2.地质灾害应急监测方案

3.矿井灾害的监测与预警

4.其他地质灾害的监测与防治

5.地质灾害监测的方法有哪些

6.地质灾害遥感调查监测技术

7.地质灾害预警有几种

地质灾害监测_地质灾害危险性评估

地质灾害监测用传统人工监测和遥感监测两种方法。

人工监测需要监测员到实地考察。通过目测和借助一些简易监测仪器进行,主要依靠经验。

遥感监测是在信息化时代建立在互联网平台上的一种新技术,已经被普遍用,如晶合微震声发射技术,可以检测到土地深处变化,通过观察这些细微的变化,作出灾害预警。

信息化监测系统可以做到在线实时监测,自动运行,出现问题自动报警。地质灾害监测员需要对系统进行调试和维护。

地质灾害调查与预警

法律分析:地质灾害三查是指汛前全面排查、汛中巡查、汛后复查。汛前排查主要内容一是对登记在册的所有地质灾害点受威胁的人口(户籍人口和实际居住人口)、监测预警、防灾和监测人员等变化情况进行调查,有变化的要重新核定调整;二是对稳定性差、危险程度高、威胁人员较多的重要地质灾害点组织专业技术调查;三是对登记在册的隐患点的稳定性和危险性加重的,以及发动群众自查发现的新的隐患点(包括临时居住工棚),要组织专业人员实地调查,并逐一落实监测等防治措施。汛中巡查主要内容有检查值班、监测、巡查、速报、“两卡”发放等记录和台帐;监测、报警和通讯等设备运行情况;应急处置程序的有效性、应急转移路线和临时安置场所的安全性、避险标识和警示标牌的齐全性以及防灾责任人和监测人对辖区隐患点、监测报警、应急处置程序等熟悉掌握程度。汛后复查是指在经历一个汛期以来对地质灾害的动态变化情况(包括地质灾害点数量、威胁范围和对象等等)进行核对排查,为下一年度地质灾害防治工作提供基础数据。

法律依据:《地质灾害防治条例》 第十五条 地质灾害易发区的县、乡、村应当加强地质灾害的群测群防工作。在地质灾害重点防范期内,乡镇人民、基层群众自治组织应当加强地质灾害险情的巡回检查,发现险情及时处理和报告。

国家鼓励单位和个人提供地质灾害前兆信息。

地质灾害应急监测方案

一、部署重点

开展我国西南山区、黄土高原、湘鄂桂山区等主要地质灾害高易发区地质灾害详细调查,建立典型地质灾害监测预警区;完善长江三角洲、华北平原和汾渭盆地地面沉降监测网,开展珠江三角洲、东北平原等地区地面沉降调查,开展京沪、大同—西安等高速铁路沿线地面沉降与地裂缝详细调查。

二、部署建议

(一)全国地质灾害调查监测综合评价

1.工作现状

完成了全国1:50万以地质灾害为主的环境地质调查与综合研究,完成了700个县(市)的县市地质灾害调查成果集成,正在开展1640个县(市)的县市地质灾害调查成果集成。2005年起,开展1:5万地质灾害详细调查数据库建设及成果初步梳理工作。开展地质灾害气象预警技术方法研究,逐步提高我国区域地质灾害预警预报技术水平。

但随着详细调查与监测预警示范的大规模铺开,需要进一步进行数据的整理、分析与综合集成,并在研究基础上编制满足国家层面需求的系列图系。

2.工作目标

总体目标:整合地质灾害详细调查成果,分析地质灾害发育分布规律,划定地质灾害易发区,搭建综合研究技术平台和信息化平台,建立全国地质灾害数据库。整合监测预警示范区成果,研究监测预警网络建设模式,形成全国地质灾害监测预警信息平台。完善地质灾害调查与监测技术规程与技术要求,综合研究并编制满足国家需要的地质灾害系列图系。

“十二五”期间:建立地质灾害调查与地质灾害监测预警成果集成体系。总结地质灾害调查成果,开展区域地质灾害易发区综合评价和易发程度区划。总结地质灾害监测预警示范区建设成果,搭建地质灾害监测预警信息平台。

“十三五”期间:完善地质灾害调查与地质灾害监测预警成果集成体系。进一步总结地质灾害调查成果,形成全国和省级地质灾害易发区综合评价和易发程度区划。系统总结地质灾害调查与地质灾害监测成果,形成全国地质灾害早期预警区划。

3.工作任务

完成全国1:5万地质灾害调查与典型预警示范区建设成果的汇总、集成与综合研究。搭建1:5万地质灾害调查综合研究技术平台和信息化平台,建立全国地质灾害数据库。搭建全国地质灾害监测预警信息平台,完善早期预警产品发布体系。总结修订《崩塌、滑坡、泥石流1:50000调查规范》,完成全国地质灾害早期预警区划,编制全国及分省地质灾害与地质灾害早期预警综合图系。

“十二五”期间:对西北黄土高原区、西南山区、湘鄂桂山区、东南沿海地区地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查成果进行集成,建立1:5万地质灾害调查信息化成果技术要求;完成11个地质灾害监测预警示范区成果综合研究,搭建全国地质灾害监测预警信息平台,初步建立全国地质灾害早期预警区划。

“十三五”期间:完成西北黄土高原区、西南山区、湘鄂桂山区、东南沿海地区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查成果集成,完善1:5万地质灾害调查信息化成果技术要求。完成全国30个地质灾害监测预警示范区成果综合研究,形成建立全国地质灾害早期预警区划。编制完成全国及分省地质灾害与地质灾害早期预警综合图系。

(二)西北黄土高原区1:5万地质灾害调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的西北省区1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、263个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在46个县近10万平方千米范围内开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力地支持了完善地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在西北黄土高原区及秦巴山区中,仍有处于地质灾害高、中易发区的191个县近54万平方千米需要尽快开展1:5万地质灾害调查工作。

2.工作目标

以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西北黄土高原区及秦巴山区20万平方千米(191个县)的1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:开展西北地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查,基本查清区内地质灾害分布发育规律,逐步建立地质灾害风险控制管理工作体系。

“十三五”期间:继续开展地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查,查清区内地质灾害分布发育规律,形成西北地区地质灾害易发区区划和重点区域地质灾害风险管理区划,显著提高我国地质灾害防治水平。

3.工作任务

开展西北地区地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;完善地质灾害易发性和危险性区划;健全完善地质灾害群测群防体系,建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展1:5万地质灾害调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成西北地区高、中易发区调查。在调查基础上,完善地质灾害易发性和危险性区划,健全完善地质灾害群测群防体系,探索建立地质灾害风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展西北黄土高原区地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查。

“十三五”期间:继续开展西北黄土高原区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查。

(三)西南山区1:5万地质灾害调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的西南山区1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、423个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在29个县(近10万平方千米)开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力支持并完善了地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在西南山区,仍有处于地质灾害高、中易发区的190个县近75万平方千米需要尽快开展地质灾害详细调查工作。

2.工作目标

总体目标:以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西南山区、藏东地区75万平方千米,1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:开展西南川滇山区、藏东地区等地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查,基本查清区内地质灾害分布发育规律,逐步建立地质灾害风险控制管理工作体系。

“十三五”期间:继续开展西南川滇山区、藏东地区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查,查清区内地质灾害分布发育规律,形成全国地质灾害易发区区划和重点区域地质灾害风险管理区划。显著提高我国地质灾害防治水平。

3.工作任务

开展西南川滇山区、藏东地区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;健全完善覆盖地质灾害中、高易发区的群测群防网络,完善地质灾害易发性和危险性区划。建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展1:5万地质灾害调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成西南山区高、中易发区调查。在调查基础上,建立完善群测群防体系,完善地质灾害易发性和危险性区划,探索建立区域风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展西南山区高易发区1:5万地质灾害调查工作。

“十三五”期间:继续开展西南山区高、中易发区1:5万地质灾害调查工作。

(四)湘鄂桂山区地质灾害详细调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、287个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在14个县近4万平方千米范围内开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力地支持了完善地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在湘鄂桂山区,仍有处于地质灾害高、中易发区的82个县近20万平方千米需要尽快开展1:5万地质灾害详细调查工作。

2.工作目标

总体目标:以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西南山区、藏东地区1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:完成湘鄂桂山地丘陵区20个县(市)1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,为制定防灾规划和减灾提供技术支撑。

“十三五”期间:全面完成湘鄂桂山地丘陵区40个县(市)1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,为制定防灾规划和减灾提供技术支撑。

3.工作任务

开展湘鄂黔山地区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;健全完善覆盖地质灾害中、高易发区的群测群防网络,完善地质灾害易发性和危险性区划。建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展地质灾害1:5万调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成湘鄂黔山地区高、中易发区调查。在调查基础上,建立完善群测群防体系,完善地质灾害易发性和危险性区划,探索建立区域风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展高易发区1:5万地质灾害调查。

“十三五”期间:继续开展高、中易发区1:5万地质灾害调查。

(五)东南沿海山区1:5万地质灾害调查

调查区主要包括浙江、福建、安徽、江西四省常年遭受台风袭击的地质灾害高风险区及中低山丘陵区,总面积约12万平方千米。该区域人口密度高、经济发达,地质条件复杂,台风和降雨频繁,地质灾害影响严重。

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查,以县(市)为单元的1:10万丘陵山区地质灾害调查约271个县(市),浙江省开展了小流域1:1万地质灾害调查。初步查明了崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害分布情况、发育特征、发育强度及其形成条件和发生规律,对地质灾害发生的环境地质条件和发展趋势进行了区划及预测评价,调查成果及时为重点县(市)及区域地质灾害防治提供了技术支撑。

虽然浙江开展小流域1:1万地质灾害调查调查,尚未系统开展1:5万地质灾害调查,缺少区域1:5万地质灾害调查资料,目前地质灾害防治依靠的是以往1:10万县市地质调查资料,地质灾害防灾工作能力和水平亟待提升。

2.工作目标

总体目标:全面完成地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查工作,查明崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害分布情况、发育特征、发育强度及其形成条件和发生规律,对地质灾害发生的环境地质条件和发展趋势进行了区划及预测评价,调查成果及时为重点县(市)及区域地质灾害防治提供了技术支撑。

“十二五”期间:完成地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查工作,选择25处重大地质灾害高易发区开展风险管理。

“十三五”期间:完成地质灾害中易发区1:5万地质灾害调查工作,选择15处重大地质灾害中易发区开展风险管理。

3.工作任务

以保护人民生命财产和生存环境、保障重大建设工程、重要矿山、国家级或省级旅游景区建设为目标,开展1:5万地质灾害调查,基本查明地质灾害发育及危害现状、形成条件和形成机理,进行地质灾害危险性评价和风险评估;开展区域地质灾害监测预警网络建设,建立典型区地质灾害监测预警示范;开展重大地质灾害调查与风险管理选区及评估;建立区域地质灾害数据共享平台。

(六)汶川地震地质灾害调查评价

1.工作现状

开展了工作区在内的青藏高原东南缘的地壳变形、断裂运动、地震活动研究、活动断裂和古地震研究、区内区域地壳稳定性研究及一系列的深部地球物理探测研究。从1991年到2006年已在青藏高原东部及邻区开展了十多年地壳形变监测。震后完成了地震灾区地质灾害应急调查、详细调查及对重大灾害体的勘察。

但震后地质环境、地应力场及位移场均发生了较大变化,需尽快完成调查。震后地震灾区地质灾害应急调查、详细调查及对重大灾害体的勘察资料亟待整理。灾后恢复重建迫切需要区域稳定性评价及地质灾害防治区划。与地震及地震地质灾害相关的关键科学问题亟待解决。

2.工作目标

总体目标:以汶川地震为契机,全面开展龙门山地区地震与地质灾害详细调查工作,结合综合地球物理勘查,摸清龙门山断裂带主要特征;系统总结工作区现代构造运动的地质灾害效应规律及地质灾害链形成机理;揭示龙门山及邻近构造带未来地震活动趋势;了解龙门山及邻近构造带的地震工程地质条件;开展区域地壳稳定性和重要场地工程地质稳定性评价;为龙门山地震重灾区恢复重建及邻区重要工程规划提供地质依据;建设地震地质灾害信息系统,为地震灾区防灾减灾和重建规划服务。

“十二五”期间:完成龙门山地区地震地质灾害调查,确定汶川地震发震断裂和同震断裂的地表变形特征,确定活动断裂深部结构,初步完成青藏高原东缘地壳形变和斜坡动力响应综合监测及汶川地震灾区地脉动测试,建立极震区滑坡形成机理模式及汶川地震区工程岩体稳定性评价与地质灾害填图技术方法,完成地质灾害相应成果建设,为汶川地震灾后重建提供相关地震地质灾害资料和必要的技术支撑。

“十三五”期间:深入研究地震地质灾害链的形成机理和演化过程,开展区域地壳稳定性评价,总结提升各种地震地质灾害调查、监测和评价的技术水平,并促进相关技术方法的推广应用。

3.工作任务

在广泛收集利用前期已有相关地质研究资料的基础上,利用遥感解译与野外地面调查、深部探测相结合,线路地质调查与重点地段大比例尺填图调查相结合,新构造运动特征定性分析与断裂活动时域及强度定量测试分析相结合,内动力与外动力地质作用调查相结合,物理仿真模拟与数值模拟相结合,对工作区活动断裂特别是发震断裂及其灾害效应进行定量—半定量评价;基于青藏高原东缘地壳形变和斜坡动力响应综合监测,以及对地震动力与地质灾害相关性的多方位综合调查和研究(模拟试验、常规和非常规岩土工程特性试验等),分析龙门山及邻近构造带未来新构造运动趋势及其灾害效应,开展汶川地震地质灾害关键科学问题的深入研究,力图在典型地震地质灾害的成灾机理和评价技术方面有所突破。

“十二五”期间:开展汶川地震灾区以滑坡、崩塌、泥石流灾害为主要内容的1:5万地质灾害调查与测绘;进行龙门山及邻近构造带地震工程地质调查评价;开展龙门山及邻近构造带活动断裂调查;开展区域地壳稳定性综合评价;在龙门山及其邻近地区开展综合地球物理探测,取得地震活动带较详细的岩石圈结构模型;在青藏高原东缘开展系统的高精度GPS测量与监测,重点开展对龙门山断裂带、鲜水河—安宁河—小江断裂带及其附近区域的监测。

开展川西地区地震地质及区域构造稳定性研究,研究更加符合斜坡地震动响应客观实际的地震动稳定性评价方法;通过大型振动台试验,揭示不同地震波下边坡的动力响应规律;通过开展汶川地震灾区地脉动测试及研究分析,提升对地震及余震有关的地质灾害问题更深层次的研究;在先期地震灾区地质灾害隐患巡排查工作的基础上,建立地震滑坡稳定性评价及失稳概率的定量评价模型,对地震滑坡危险程度进行分级,并对其危险性进行分区,形成地震滑坡灾害编图的一套技术方法体系。

“十三五”期间:地震灾区地质灾害调查和研究成果进行综合分析研究。

(七)西部复杂山体地质灾害成灾模式与风险评价

1.工作现状

西部地区复杂山体区已开展过不同程度的调查工作。其中包括基础性的1:20万区域地质图和1:20万水文地质图,及部分区域完成了1:5万地质填图。专业性的包括以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,部分地区开展了1:5万地质灾害调查。

但由于西部大型山体滑坡成因复杂,只依靠地表普查很难认清成灾模式,更难以掌握灾害的多米诺效应。如武隆鸡尾山滑坡,前期工作已将滑坡区圈定为危险区,但调查成果并没能对滑坡破坏机理与成灾模式作出正确的判断。武隆鸡尾山滑坡、宣汉天台乡滑坡、冯店垮梁子滑坡多起灾难性滑坡灾害的发生,表明在西部山区复杂斜坡地带,存在隐蔽性极高、突发性强、成因机理复杂、灾害隐患极大的特殊类型滑坡。这些滑坡成灾机理、致灾模式亟待研究。

2.工作目标

总体目标:以西部复杂山体为研究对象,依托已有调查成果,全面开展西部复杂山体成灾机理研究。开展地质灾害成灾模式调查、成灾条件与机理研究、致灾模式与机理研究、重大灾害防治对策研究。初步摸清西部地区地质灾害成因机制,建立西部复杂山体灾害识辨方法、完善灾害评价体系、提出区划防治建议,为主动防灾服务。

“十二五”期间:完成乌江流域、清江流域、三峡库区等西南山区复杂山体滑坡和黄土地区灌溉型滑坡、秦巴山区浅表层滑坡的形成机理和成灾模式研究;完成西部复杂山体特大地震滑坡的致灾范围预测研究;完成复杂山体滑坡的快速加固技术及复杂山体滑坡的遥感早期识别技术研究;建立融合重大地质灾害识别、稳定性判定、致灾模式判别、监测防治措施的防灾体系。

“十三五”期间:深入研究复杂山体地质灾害链的形成机理和演化过程,完善融合重大地质灾害识别、稳定性判定、致灾模式判别、监测防治措施的防灾体系,总结提升各种地质灾害调查、评价、监测和防治的技术,并促进相关技术方法的推广应用。

3.工作任务

“十二五”期间:在重大地质灾害易发的乌江流域、清江流域、三峡库区、西部山区、秦巴山区和黄土地区选择有代表性的滑坡,通过调查、勘察及试验,深入研究这些地区滑坡形成原因、运动机理及致灾模式,完善灾害发育特征认识,构建主动防灾体系。

通过对西部复杂山体地震滑坡三维物理模拟、多种三维数值模拟、变形破坏过程分析以及滑坡动力学分析等分析手段,对滑坡的影响范围进行深入探讨。开展微型组合抗滑桩、土工合成挡墙、快速注浆、预制格构等地质灾害快速加固技术的研究,并开展快速加固技术应用示范及加固效果监测分析,开展遥感早期识别技术研究等关键问题研究,提升主动防灾能力。

“十三五”期间:开展西部复杂山体地质灾害成灾模式与风险评价综合研究。

(八)典型地质灾害监测预警与示范推广

1.工作现状

完成了长江三峡库区滑坡等地质灾害GPS控制监测网建设。初步建立四川雅安、重庆巫山、云南哀牢山等8个代表不同突发性地质灾害类型的监测预警示范区。解决了地质灾害实时监测、实时传输、预警产品快速发布等多项关键技术。2003年开始,开展了全国和省级尺度的汛期地质灾害气象预警,取得了良好的效果。研制了三维激光微位移监测系统、滑坡微震自动连续观测系统、滑坡监测多媒体网络远程监控技术、FBG滑坡监测解调设备、地质灾害光导监测仪等多项技术与设备。研制了适用于地质灾害群测群防的系列仪器,已推广20万套,并在“5·12”抗震救灾工作中发挥了重要作用。

健全监测预警网络,形成覆盖我国主要灾害类型的国家级地质灾害监测工程示范区,进一步开发实用监测预警设备是下一步工作的重点。

2.工作目标

建立30个国家级地质灾害监测工程示范区,对地质灾害高风险区的重点区域实施专业监控,不断提高预测预警水平,推动区域地质灾害监测工作,为全国地质灾害综合预警提供依据。研制系列监测预警仪器和防治技术设备,不断完善突发性地质灾害监测数据集、传输与分析管理技术,为突发性地质灾害监测和减灾防灾提供技术支持。

“十二五”期间:完成11个典型地质灾害监测预警示范区建设,建立区内有效的地质灾害预警系统。

“十三五”期间:全面完成地质灾害高易发区30个典型区域国家级专业监测工程示范区建设。

3.工作任务

以地质构造背景、气候条件和地质灾害发育规律为基础,选择典型地质灾害区域建设地质灾害监测预警示范区,研究探索不同地质灾害区地质灾害监测预警技术工作方法,为减灾防灾提供技术支持。根据1:5万地质灾害调查成果,优先考虑有代表性、工作基础较好、示范作用明显的区域开展工作。协助地方开展全国山地丘陵区县(市)地质灾害群测群防早期预警能力建设。

在地质灾害高易发区30个典型区域建立国家级专业监测工程示范区,完善监测内容、建立监测网络。开展全国山地丘陵区县(市)地质灾害群测群防早期预警能力建设,为已经确认的5万余处群测群防地质灾害隐患点,安装自动监测报警仪器。

开展简易监测仪器研发与示范、实时监测新技术研究与示范、监测技术平台建设。

“十二五”期间:在突发性地质灾害高易发区,根据不同地质灾害类型,选择建设完善燕山山地滑坡泥石流监测预警区、辽东南中低山泥石流区等11个典型区域地质灾害监测预警区。

建设区域地质灾害群测群防网络,对2万处隐患点进行简易仪器自动观测。

“十三五”期间:继续加强突发性地质灾害高易发区专业监测示范工程建设,完成长白山崩塌滑坡、天山谷地降雨—融雪型滑坡泥石流等19个区域突发性地质灾害监测预警区建设。

建设区域地质灾害群测群防网络,对1万处隐患点进行简易仪器自动观测。

(九)全国地面沉降调查与监测

1.工作现状

初步完成长江三角洲地区、华北平原、汾渭盆地等重点地区地面沉降和地裂缝调查10万平方千米,基本查明该地区发生的地质背景和地面沉降分布规律,基本建立以基岩标、分层标和GPS、水准测量为主的区域地面沉降立体监测网络,在上海、江苏和北京地面监测站,实现了监测数据自动集、传输,初步建成地面沉降地理信息系统,为制定科学的地面沉降防治措施打下了良好的基础。

存在问题主要包括:地面沉降发展的趋势加剧,防治任务艰巨;地面沉降调查工作程度不平衡;监测网络需要进一步完善,监测技术有待进一步提升;重大工程面临地面沉降的威胁。

2.工作目标

建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降立体综合监测体系,实现对地面沉降的有效监控。

“十二五”期间:完成我国所有地面沉降区、城市及重要交通干线地面沉降调查。在主要地面沉降区建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降立体综合监测体系,基本实现对主要沉降区地面沉降的有效监控。

“十三五”期间:在所有地面沉降区建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降综合监测体系,实现对所有地面沉降区地面沉降的有效监控。完成所有地面沉降区地面沉降风险管理与区划,为制定科学的地面沉降防治措施打下坚实的基础。

3.工作任务

利用In SAR等现代化监测技术,完善长江三角洲、华北平原、汾渭盆地地面沉降监测网,并继续进行监测;开展珠江三角洲、东北平原等地面沉降工作空白区地面沉降调查,建立地面沉降监测网络;和铁道部、交通部等部门密切合作开展重大工程区地面沉降调查与监测;结合区域地质环境背景和区域经济发展布局,开展地面沉降灾害风险评估,制定分区地面沉降控制目标和管理措施。

“十二五”期间:开展安徽阜阳、松嫩平原、珠江三角洲、江汉—洞庭湖平原等一般地面沉降区1:10万的地面沉降调查5000平方千米;继续对长三角、华北平原、汾渭盆地等主要沉降区进行地面沉降监测。

长江三角洲地区:开展江浙两省沿海平原等以往工作较薄弱地区包括淮安、扬州、泰州、南通、绍兴、台州地区的1:25万地面沉降灾害调查,重点城市1:5万地面沉降灾害调查。

华北平原:对前期工作薄弱的地区开展1:5万地面沉降调查工作;基本覆盖以开地下水为主要水源的平原地区。

汾渭盆地:开展汾渭盆地陕西咸阳、渭南和榆次、临汾及运城等重点城市的地面沉降地裂缝灾害调查。

继续对长三角、华北平原、汾渭盆地等主要沉降区进行地面沉降监测与风险管理。

“十三五”期间:重要地面沉降区监测。

长江三角洲地区:完善地面沉降监测网络,每年定期开展In SAR地面沉降监测。

华北平原:完善地面沉降监测网络,每年定期开展In SAR地面沉降监测。

汾渭盆地:完善地面沉降地裂缝监测网络,每年定期开展山西地面沉降监测。每年定期开展In SAR地面沉降监测。

一般沉降区地面沉降监测。即安徽阜阳、松嫩平原、珠江三角洲、江汉—洞庭湖平原等一般地面沉降区地面沉降In SAR监测。

重大工程地面沉降调查与监测。主要开展涉及华北平原、汾渭盆地和长三角地区三个地面沉降防治规划区的主要高速铁路建设项目的地面沉降灾害防治工作,包括:全线位于汾渭盆地的大同—西安高速铁路、跨华北平原和长三角地区的京沪高速铁路。

矿井灾害的监测与预警

我国幅员辽阔,地质和地理环境复杂,气候条件时空差异大,同时也是由于复杂的地质地貌条件使得我国成为世界上地质灾害最严重的国家之一,我国地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂缝等,具有分布广泛、活动频繁、危害严重的特点。据国土部统计,崩塌、滑坡和泥石流,分布范围占国土陆地面积的44.8%,地质灾害对我国人民生命财产及国民经济的威胁极其严重,严重影响我国社会经济的可持续发展。那么地质灾害应该如何监测?让我给大家科普一下具体方法吧。

 地质灾害监测任务和监测目标

监测任务是在对地质灾害隐患点实地勘查的基础上,结合当地水文、地质情况,依照各项规范要求,在地质灾害的关键点、特殊点上,用表面位移、雨量、视讯、地声/次声、泥水位等监测技术,对诱发灾害的各种物理引数进行远端自动实时监测,并与各级应急平台数据中心实时通讯,通过专业监测预警软体系统进行预警分析,用远端报警技术,对灾害体附近受威胁人群及时释出预警资讯。

1实现对地质灾害相关监测资料的实时集、传输、计算、分析,实时掌握整体执行的安全状态;

2直观显示各项监测、监控资讯资料的历史变化过程及当前状态,为管理人员提供简单、明了、直观、有效的资讯参考;

3一旦出现紧急异常情况如位移量或位移速率超过警界值,系统能及时发出预警资讯;

4能实现安全监测系统的远端登入、远端访问、远端管理、远端控制和远端维护。

 地质灾害监测联动系统用分层分散式结构

第一层,为监测地质环境的具体指标如:地表形变监测、土体含水率、裂缝位移、地下水水位、大气引数、水雨情等的前端集器;

第二层,为资料通讯模组,支援上、下双向通讯,可选择用GPRS/SMS/北斗卫星等通讯方式。集器所获资料可通过监测预警平台的通讯模组,上行传送至监测控制中心后端接收器;

第三层,为监测控制系统平台。通过对各层装置和系统功能的整合,通过与GPRS/SMS/北斗卫星连线,在平台上实现对前端集器的命令下发,上传监测资料的获取、处理、储存及管理,从而实现监测装置的实时联动。

第四层,为资料展示释出端。建立高效、多样资讯释出通道,增强资讯实时性,预警资讯释出方式主要如下:

1、广播站释出,实现在系统内部向无线广播站传送文字资讯或语音资讯,广播站接收资讯后通过广播向公众播放。2、LED屏释出。3、简讯息传送

 地质灾害表面位移监测

为能在实际使用过程中达到相关技术要求,位移监测装置选用华星智控型号为HXZK-N71 GNSS接收机。全球卫星定位技术,自八十年代中期投入民用后,已广泛地在导航、定位等各领域应用,尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。因为它在静态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点,使人们普遍用其来代替逐渐地常规的三角、三边、边角等方法,并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。

 地质灾害降雨量监测

地质灾害的发生与降雨量、降雨持续时间、降雨雨型有着密切的关系,不同雨型的降雨诱发地质灾害的机制具有明显的差异。台风降雨型、持续强降雨型、区域性暴雨型诱发地质灾害的规模、时间等有着各自的特点。加强对降雨量的实时监控,有利于分析地质灾害隐患点的安全情况,为地质灾害的预警提供可靠的引数。

 地质灾害土壤含水率监测

华星智控土壤含水率主要反映土体中的水分含量,土壤含水率变化会导致土体自重、土体粘结力和内摩擦角的变化,从而改变土体内部力学平衡结构,是滑坡监测的重要参考依据。用在监测点土体内部埋设土壤含水率感测器的方法,通过与现场集传输装置的配合实现土壤含水率的监测和资料传输。

 地质灾害泥水位监测

 地质灾害地声次声监测

华星智控一体化地声自动监测站装置,其通过捕捉泥石流地声振动 讯号,进行实时监测并及时预警。该装置具有报警、资料集和分析等智慧化功能,且操作简便、各项技术指标符合相关的国家企业标准。 该装置具有资料智慧集、长期固态储存和无线远距离传输功能。现场装置具有体积小、安装灵活方便、操作简单、技术先进、功能呢齐全、执行稳定可靠、成本低廉的特点。

一体化次声自动监测站,其通过捕捉泥石流源地的次声讯号,并利用空气为介质,以约344米/秒的速度,以极小衰减并可通过细小缝隙等特点而实现监测和报警。

 地质灾害视讯监测

华星智控一体化视讯自动监控站用一体化设计,用于监测滑坡体、泥石流沟现场实时视讯影象,监控站通过3G/4G网路进行资料传输,将视讯影象实时传输到监控中心。 视讯监控站具有移动侦测技术,可实现无人值守监控录影和自动报警功能。移动侦测可在指定区域内识别影象的变化,检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。可以降低人工监控成本,并且避免人员长期值守疲劳导致的监察失误,可以极大地提高监控效率和监控精度。

 地质灾害应用案例

甘肃省舟曲县地灾监测,甘肃省岷县地灾监测,甘肃省兰州市地灾监测,北京市门头沟区地灾监测,浙江省新昌县滑坡监测,贵州省大方县滑坡监测,贵州省马达岭滑坡监测,陕西省略阳县滑坡监测,湖北省秭归县滑坡监测,重庆市奉节县滑坡监测,重庆市开县滑坡监测

其他地质灾害的监测与防治

(1)煤层自燃的监测

煤层自燃是由于自燃物质在一定条件下发生物理化学变化,聚积热量而导致燃烧的。一般煤层发生自燃的基本条件为:①具有低温氧化特性(即自燃倾向性)的煤呈碎裂状态存在;②通风供氧使煤的氧化过程不断发展;③在煤的氧化过程中生成的热大量聚积,难以及时疏散。

影响煤自燃倾向性的因素主要为其变质程度、水分、硫分、煤岩成分及粒度。一般情况下,低变质、少水分、丝煤和镜煤多、含硫量大而粒度小的煤,自燃倾向就高。煤的自燃实际上是煤自身氧化加速的过程,其氧化速度快到使产生的热量来不及向外扩散的程度时,就会形成自燃。

一般原煤具有较高电导率,而自燃区上覆岩层长期受煤层自燃烘烤,含水量小,电导率低,巨大的电性差异可以区分出原煤层与围岩;煤层经过自燃成为部分氧化煤或完全氧化煤,其成分发生巨变,从而引起电性的明显改变。因此,也容易区分完全燃烧煤、部分氧化煤及原煤,从而圈定火区范围。目前,可用于煤田火区探测的地球物理方法有:探地雷达、自然电场法、重力法、磁法及氡气测量。

以宁夏某矿区为例,目的煤层厚约28m,其中含10m夹矸,煤质为致密无烟煤;其上覆盖30~35m厚的致密砂泥岩,不含水;其下为12m厚的泥岩、砂质泥岩。用瑞典RAMAC雷达系统10MHz低频天线,天线间距为8m,时窗为2476.31ns。图11.5和图11.6是该矿区煤层自燃区的探地雷达探测图像,图中A区为原煤区,B区为部分氧化煤,C区为完全氧化煤。在图中可直观清晰地看到煤层和自燃区的分布情况。由于煤层自燃,上覆砂岩逐次塌落,在地面上形成许多垂直裂缝,造成剖面反射波相位的不连续。原煤层一般表现为反射波相位连续,煤层未受影响。局部有裂缝引起煤层断开;而部分氧化煤(残留煤)表现为串珠状,煤层变薄;完全氧化煤则经过较充分的自燃,剖面上显示仅剩很薄或不清晰的煤层层位。图中原煤层分层特征明显,而完全氧化煤无明显反射界面,残留煤则介于二者之间。

图11.5煤层走向方向自燃区雷达探测图像及解释

图11.6煤层倾向方向自燃区雷达探测图像及解释

(2)陷落柱的探测

当煤系地层的底板为灰岩而且岩溶发育时,溶洞上方的煤系地层常常坍塌,形成煤层中的陷落洞,这些陷落洞随后又可能被其上方崩落的致密岩石充填,形成陷落柱。其规模有大有小,小者直径仅数米,大者可超过百米。陷落洞及随之形成的陷落柱常常是地下水的通道,有可能在煤过程中导致突水,淹没矿井,造成巨大损失。陷落柱又是目前综合机械化煤作业的主要障碍之一,往往导致综作业的中断和煤机械的损坏。目前尚缺乏探测陷落柱的有效手段,不同单位利用不同的地球物理方法进行试验,都取得一定效果。可以利用的地球物理方法有地震勘探、高密度电法和高精度磁测等。在实际应用中应用综合地球物理方法进行探测。

目前已开展过三维地震探测陷落柱的可行性研究。结果表明,只要矿区具备地震勘探的施工条件,煤系地层能够产生足够强的反射波,就可以应用三维地震方法探明陷落柱的位置和形状。在陷落柱存在的地方,煤系地层同相轴发生明显变化,阻抗界面的凹陷导致同相轴的下凹,反射波的振幅也变低,振幅极小值与陷落柱中心相对应。为了提高探测的分辨率。北京西山矿务局科研所等单位还进行了利用地震层析成像探测陷落柱的物理模拟试验。试验结果表明,现有地震层析成像技术可以准确确定煤层中陷落柱的有无及其分布范围。

煤炭科学研究院西安分院曾利用槽波透射法探测陷落柱的位置。槽波是在煤层中激发,通过同一煤层传播、衰减或反射,并在同一煤层中被接收的地震波。由于煤的密度和波速基本上等于围岩的一半,因而在煤层内激发的弹性波大都集中在煤层内传播。槽波可以用来探测煤层的不连续性。槽波地震法根据其震源和接收点的相对位置不同而分为透射法和反射法。当震源和接收点位于工作面同一侧进行探测时为反射法,当震源和接收点位于不同侧,接收透射波时为透射法。例如在某煤矿的巷道-钻孔、巷道-巷道、钻孔-钻孔之间进行了槽波透射探测,发现了两块低速异常D和E,速度值仅1472m/s。其中D异常与工作面揭露的8号陷落柱位置对应。E异常为球形,也解释为陷落柱,并已用其他方法证实。由于水的波速是1400m/s,而陷落柱的波速是1472m/s,故推断陷落柱内的充填物胶结性不好,松散,富含水。将该资料提供给煤矿,避免了灾害的发生。

(3)突水的预测

突水又称灾害性涌水。当矿山巷道在施工过程中,穿过充水溶洞发育的地段、厚的含水砂砾石层、与地表水连通的较大断裂破碎带、积水老硐等时,会发生大量涌水的突发,使矿山被淹没。因此,为了预防突水,就需要事先查明含水地质体的位置。有时,矿山已经发生突水,需要查明突水位置,以便取堵漏措施。

原郑州地质学校曾经利用天然电场选频法成功地发现了煤矿的充水坑道。天然电场选频法是音频大地电磁法的一种,它以天然大地电磁场作为工作场源,测量天然大地电磁场的几个不同频率在地面产生的电分量异常,来研究地下地电断面的电性变化。选频的目的在于:①提高抗干扰能力,压制工业电的干扰;②不同频率获得的异常曲线可以互相对比,增加资料解释的可靠程度;③不同频率的电磁波勘探深度不同,可以利用不同频率获得的异常曲线粗略估算异常激励体的埋深。

中国矿业大学对利用以巷道高密度电法为主的综合地球物理方法预测突水的理论和工作方法进行了系统研究。

(4)瓦斯突出的预测

煤矿瓦斯突出迄今仍然是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。通过地质勘探阶段的钻孔,可以了解煤层瓦斯的赋存状况,但由于钻孔孔距过大,一般为500~1000m,对指导煤矿日常安全生产缺乏实用意义。因此,近年来开始研究煤矿瓦斯富集带预测技术,就是在煤炭开之前,在地面开展高密度、高精度的地球物理和地球化学探测,预测出瓦斯富集带。该项技术包括高分辨率地震、频谱激发极化、电导率成像和气体地球化学测量。

地震探测用高密度高分辨率多道地震集、高精度和高分辨率处理以及人机联作进行岩性剖面解释。利用地震纵波、横波和转换波取得有关煤层、煤层构造、煤层顶底板岩性、裂隙、孔隙度、瓦斯聚集带的一系列信息。这套地震探测系统不仅研究包括落差仅几米的断层在内的构造,更重要的是研究岩性、孔隙度变化和裂隙发育带等导致瓦斯富集的条件。

瓦斯垂直向上运移使上覆岩层的物理、化学性质发生变化,在近地表处形成次生的硫化矿物晕,因此可以用谱激发极化方法预测瓦斯富集带。

电导率成像技术通过连续电导率剖面测量探测煤层顶底板岩性、裂隙发育程度,进而预测瓦斯富集带,瓦斯富集带在电性上表现为高阻。

瓦斯及存在于其中的其他气体(如汞)上移到近地表,或被土壤吸收,或逸散出地表,形成气晕异常。因此用气体地球化学测量,在地面探测由地下逸出的微量烃类气体和汞蒸气等,可以预测煤矿的瓦斯富集带。

上述几项探测技术,形成煤矿瓦斯富集带预测的技术系列,在实际预测中可因地制宜选用两种或两种以上方法的组合,以减少多解性,提高预测的可靠程度。

(5)井喷的预防

地下流体压力超过静水压力20%或更高就属于过压,过压会导致井喷。对付过压可用高密度泥浆或下套管。在未知地区,为了防止井喷,事先就可以用高密度泥浆,但如果地下流体压力正常,这会导致泥浆大量渗入高渗透性层位,那里的油气就被挡在离钻孔一定的距离上,使试油的结果被歪曲。因此,预测过压带既有利于取措施防止井喷,又有助于选用最佳工艺,避免重泥浆对正常压力和低压层位的不利影响。

根据测井结果,过压带的孔隙度高、密度降低,弹性波速尤其低。因此,可以用共深度点法的地震反射测量来圈定过压带。工作中先通过统计处理求出正常压力地区波速与深度的关系曲线,然后将待研究区与正常压力区的波速-深度曲线加以对比,波速比正常值低可能是过压的反映。

(6)岩爆的预测

岩爆是一种极为常见的矿山地质灾害。深部岩体在高围压作用下变形所积聚的大量弹性能,在人工开挖巷道时,会急速释放出来,造成岩石突然爆裂和坍塌。

近年来为了进行岩爆预测,已做过大量研究,例如美国矿山局曾利用三维地震层析成像方法来了解矿山的异常应力状况,圈出应力集中区和应力释放区。

为了预报岩爆发生的位置和时间,苏联、美国和波兰等国还相继研制出试验性的声辐射监测系统,利用岩石破坏过程中产生的天然声辐射进行预测,以声脉冲能量的突然增大和脉冲时间间隔突然减小作为岩爆发生的前兆。

德国的鲁尔大学等单位还研究了利用重力法预测煤矿岩爆的可能性,因为岩体扩容作用的发展会引起随时间变化的异常重力场,不同时间测得的重力异常的差异及其随时间变化的趋势,可以作为岩石稳定性变化的前兆。根据异常差值的奇异点位置则可确定岩石密度变化带的中心。

地质灾害监测的方法有哪些

(1)海水入侵的调查

地球物理方法在海水入侵的调查中主要用于查明以下问题:

①圈定海水入侵空间分布界线;②圈定海水入侵通道;③观测咸淡水界面运移规律;④入侵区域地下水中Cl-浓度的变化趋势。

国内常用于海水入侵调查的地球物理方法有电测井、井液电阻率、无线电波、地层电性特征分析等。调查时应结合具体情况选用,以提高应用效果为原则。地层电性特征分析适用于大范围而钻孔密度比较小的地区。不同海水入侵ρV值变化情况见表11.5。

表11.5不同海水入侵值ρV变化情况

进行资料解释时,在第四纪地层厚度大、沉积分布比较均匀的地区,测出的曲线比较圆滑,使用量板法解释比较好;在第四纪地层比较薄、岩性变化比较大,特别是在基岩地区测出的曲线一般拐折多变,用拐点切线法或简易拐点切线法解释比较好。

(2)土地盐碱化灾害的调查

在农田灌溉当中,如果排水不畅,就会引起次生盐碱化。航空红外摄影、航空和地面电法是探测次生盐碱化的有效方法。例如,在苏联中亚的“饥饿”草原,主灌渠两侧由于地下水面的上升发生次生盐碱化,其视电阻率较低(6~10Ω·m),但在淡水从渠中漏失的地段也出现局部的脱盐带,其电阻率明显升高(15~30Ω·m)。在澳大利亚广大地区,尤其是西澳,由于农田开垦和灌溉,地下水面上升,使土壤深层的盐到达地表,导致盐碱化。为了解盐碱化的分布和区域水文地质条件,开展了航空磁测和电磁测量。其中航磁资料用来了解地质构造,航电资料主要了解盐的分布。研究发现,土壤含盐度与室内、野外测定的电导率之间呈正相关关系。

我国原长春地质学院等单位也曾研究用电(磁)法和农业化学样品分析相结合的办法进行区域性盐碱化调查。他们提出,表层电阻率受土壤含水量和温度的影响很大,必须进行改正。研究结果表明,在温度不变的条件下,土壤含水量从10%变到25%时,视电阻率大约变化50%;在含水量不变的条件下,温度每变化1℃,土壤视电阻率约变化2%。根据大量试验的结果,可求出不同含水量和温度的视电阻率改正公式。通过测量和改正获得表层视电阻率后,可将其换算为土壤含盐量、阴离子浓度和pH值,这要求在测区内一些具有代表性的地段上测量土壤视电阻率并进行农业化学样品分析,用数理统计方法求出土壤视电阻率与上述三者的关系式,然后将这些关系推广到全测区。

地质灾害遥感调查监测技术

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自然、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化,土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。

中国的法律中的界定,根据2004年院颁发的《地质灾害防治条例》规定,地质灾害,通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。地质灾害可划分为30多种类型。由降雨、融雪、地震等因素诱发的称为自然地质灾害,由工程开挖、堆载、爆破、弃土等引发的称为人为地质灾害。常见的地质灾害主要指危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种与地质作用有关的灾害。

主要分类方法

地质灾害的分类,有不同的角度与标准,十分复杂。

就其成因而论,主要由自然变异导致的地质灾害称自然地质灾害;主要由人为作用诱发的地质灾害则称人为地质灾害。

就地质环境或地质体变化的速度而言,可分突发性地质灾害与缓变性地质灾害两大类。前者如崩塌、滑坡、泥石流等,即习惯上的狭义地质灾害;后者如水土流失、土地沙漠化等,又称环境地质灾害。

根据地质灾害发生区的地理或地貌特征,可分山地地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等,平原地质灾害,如地质沉降,如此等等。

主要类型

滑坡:是指斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。

崩塌:是指较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。

泥石流:是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的

特殊洪流。识别:中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。

地面塌陷:是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。

地质灾害预警有几种

一、内容概述

遥感技术早在20世纪70年代末期就开始应用于地质灾害调查。国外开展得较好的有日本、美国、欧共体等。日本利用遥感图像编制了全国1∶5万地质灾害分布图;欧共体各国在大量滑坡、泥石流遥感调查基础上,对遥感技术方法做了系统总结,指出了识别不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需遥感图像的空间分辨率。我国地质灾害的遥感调查起步于20世纪80年代初,起步较晚,但发展较快,是在为山区大型工程服务中逐渐发展起来的,并扩大到铁路及公路选线、山区城镇等区域(冯东霞等,2002)。自国土大调查工作开展以来,应用数字地质灾害技术,先后完成了长江三峡库区、青藏铁路沿线、喜马拉雅山地区、川东等地近40×104 km2 的地质灾害专项遥感调查工作;在2005年以来部署的黄土地区、西南地区、湘鄂桂地区等地质灾害危害严重地区127个县近40×104 km2 的1∶5万地质灾害详细调查中都广泛用了遥感技术,以SPOT 5数据进行区域覆盖,重点区用1m以上高分辨率数据覆盖。

2008年以来,在“5·12”汶川特大地震灾害、“6·5”重庆武隆铁矿乡鸡尾山发生的山体崩塌特大灾害、“4·14”玉树地震灾害、“6·28”关岭滑坡特大灾害、“8·7”甘肃舟曲县特大泥石流灾害等地质灾害应急调查中,遥感技术都起到了非常重要的作用。特别是在“5·12”汶川地震灾区完成的“次生地质灾害航空遥感调查”项目,运用国内最先进的航空遥感技术装备及手段,开展了迄今为止最大规模的多平台、多传感器、多数据处理系统航空遥感应急灾情灾害调查,在最短的时间内为院抗震救灾总指挥部、国家相关部委及受灾地方提供了晰灾区影像和灾情灾害解译信息;获取的首张震后灾区航空遥感图像和映秀镇—汶川沿线高精度数字航空遥感图像,被抗震救灾前线指挥部的同志称赞为是对抗震救灾的“伟大贡献”。成果直接服务于国家抗震应急救灾有关部门,为指挥抗震救灾、防范次生地质灾害、开展灾后重建等工作提供了重要科学依据,在救灾与灾后重建决策中发挥了重要作用(王平等,2009;赵英时等,2003)。

地质灾害遥感调查监测技术特点如下:

1)滑坡等地质灾害体分布通常较为分散,成因机制复杂,而遥感技术可以从高空对大范围地区和个体全貌进行探测,获取该地区和个体全貌宏观的特征信息,进行全面调查研究。

2)地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便的地区,遥感技术不受地面条件的限制,在自然条件恶劣的地区,如沙漠、沼泽、高山等,可以使用遥感技术替代人类去进行数据的集与探测。

3)传统的地质灾害调查手段,数据汇交速度相对较慢,人工劳务成本较高,遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行数据集,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新数据。根据数据的变化,对该地区的自然现象进行动态监测,动态反映地面事物的变化。

二、应用范围及应用实例

1.喜马拉雅山地区地质灾害遥感调查与监测

喜马拉雅山地区是我国地质灾害最严重的地区之一,20世纪初,航遥中心开展了喜马拉雅山地区地质灾害调查与监测,利用遥感技术在喜马拉雅山地区170000 km2 范围内共解译出175处滑坡、361条泥石流沟、17个崩塌严重区段、13个溃决冰川终碛湖、2个溃决堰塞湖,详细分析了区内地质灾害发育的区域环境特征、地质灾害发育的区域地质特征、地质灾害分布特征和滑坡区域、泥石流区域以及崩塌区域等的发育规律;着重评价了区内重大地质灾害隐患分布及可能影响的区域。研究发现喜马拉雅山地区重大地质灾害隐患主要有堵河堰塞湖溃决灾害隐患、冰湖溃决灾害隐患、滑坡灾害隐患、泥石流灾害隐患,其中堵河堰塞湖溃决灾害隐患和冰湖溃决灾害隐患区域广(图1),灾害隐患程度大。

图1 曲典错、直习错、金错、吓错溃决隐患评价图

2.汶川特大地震应急遥感调查

“5·12”汶川特大地震发生后,开展的航空遥感应急灾情灾害调查,共获取了北川等14个重灾县市43000km2 的晰航空遥感影像,完成了北川等14个重灾县市道路、房屋损坏等灾情和崩滑流及堰塞湖等次生灾害遥感调查,共解译出地震引发的崩滑流7226个、堰塞湖147个、灾害毁路1423处;圈定有危险的村镇264个(图2)、潜在危险道路1732处。成果直接服务于国家抗震应急救灾有关部门,为指挥抗震救灾、防范次生地质灾害、开展灾后重建等工作提供了重要科学依据,在救灾与灾后重建决策中发挥了重要作用(王平等,2009;童立强,2008)。

图2 北川县次生地质灾害潜在危险性遥感评价

3.舟曲泥石流遥感调查与监测

2010年8月7日晚11时左右,甘肃省舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降雨量达mm,持续40多分钟,引发了三眼峪、罗家峪两条沟系特大山洪地质灾害,泥石流进入舟曲县城并涌入白龙江,形成堰塞湖,给群众的生命财产和生产生活造成了巨大的损失和重大困难。

泥石流主要发生在舟曲县城北部的三眼峪、罗家峪两个流域,两个流域皆系白龙江左岸一级支流,呈“瓢”状。

(1)泥石流特征遥感解译(图3)

三眼峪泥石流:泥石流流通区过流平均宽80m,出沟口进入三眼峪后由于地形变得平坦宽阔,沟道比降从144‰减小到88‰,因此形成长1.6km、平均宽260m的面流,并形成了5~2m厚的碎屑堆积;进入县城后由于建筑物的影响,泥石流收缩变窄为50m宽,运行320m后进入白龙江。泥石流可视流通区过流面积0.35 km2,大峪沟可视流通区长度3.2km,小峪沟可视流通区1.2km;面流堆积区与冲刷堆积区面积0.41km2,长度约2km,最宽处350m,平均宽200m,根据媒体报道估计该区平均淤积厚度在1m左右,估算碎屑堆积体积为41×104 m3。

罗家峪泥石流:泥石流流通区过流平均宽15m,出沟口进入罗家峪后由于地形变得平坦宽阔,沟道比降从224‰减小到110‰,泥石流影响区域变宽(100m),并逐步形成碎屑堆积,运行800m后到罗家峪附近,由于碎屑物质减少,泥石流影响宽度变窄(40m),又回到河道之中,运行1.6km后穿过城关镇进入白龙江。罗家峪沟口以上泥石流可视流通区过流面积0.09km2,长6.2km;罗家峪沟口以下泥石流过流面积0.16 km2,长2.5km,最宽处160m,平均宽70m,按平均厚度1m计算,碎屑堆积体积为16×104 m3。

图3 泥石流特征遥感解译

图4 泥石流灾情遥感影像图

白龙江泥石流碎屑物淤积带:面积0.16km2,长2.2km,据报道碎屑物淤积带最厚达10m,按平均厚度4m计算,碎屑堆积体积为64×104 m3。碎屑物主要贡献者为三眼峪泥石流,按罗家峪泥石流占1/4、三眼峪泥石流占3/4计算,三眼峪泥石流在白龙江中的碎屑堆积体积为48×104 m3,罗家峪泥石流在白龙江中的碎屑堆积体积为16×104 m3。

综上所述,三眼峪泥石流形成的碎屑堆积物总量为89×104 m3,为巨型规模;罗家峪泥石流形成的碎屑堆积物总量为32×104 m3,为大型规模。

(2)泥石流灾情解译(图4)

舟曲县“8·7”特大泥石流灾害共掩埋、冲毁232座平房(低于3层)、22栋楼房,估计死亡人数接近2000人。本次泥石流形成的灾害为特大级地质灾害。

(3)三眼峪沟泥石流治理工程遥感解译评价

三眼峪泥石流沟在1999年完成了按50年一遇的标准设计的泥石流治理工程,以拦排工程为主,拦排结合,配以生物措施。三眼峪泥石流综合治理工程主要有:4座固沟稳坡坝;4座浆砌石护岸坝;11座拦沙坝(图5),坝高8~18m,其中主沟沟口有2座主坝,大峪沟5座拦沙坝,小峪沟4座拦沙坝;以及24道0.5 m高的防冲槛。

从灾后影像图分析,拦沙坝工程对减轻本次灾害的严重程度有一定作用。如图6所示,每座拦沙坝上游拦截了大量碎屑物;小峪沟泥石流规模较小,其沟口的拦沙坝未冲坏,如图7所示,泥石流翻坝而出,拦截了大部分碎屑物。治理工程起到了减少了洪峰流量和泥沙冲出量的作用。

图5 大峪沟与小峪沟交汇处工程治理WorldView-1 影像图

图6 大峪沟与小峪沟交汇处泥石流后航摄影像图

图7 大峪沟与小峪沟交汇处泥石流后快鸟影像图

图8 关岭滑坡灾害发生前卫星遥感影像

图9 关岭滑坡发生后数字航摄影像图

4.关岭滑坡特大地质灾害遥感调查与监测

2010年6月28日14时30分贵州关岭县岗乌镇大寨村永窝组村民组因连续强降雨引发山体滑坡,也称之为关岭“6·28”特大地质灾害。此次滑坡共造成37户99人失踪或被掩埋,是一起罕见的滑坡碎屑流复合型特大灾害(图8,图9)。

(1)滑坡地形及灾害区特征解译

发生滑坡的山体为呈上陡下缓的“靴状地形”,滑塌区正好位于陡缓变化过渡区。滑塌区地形平均坡度为31°,滑坡体后方地形山坡平均坡度为46°,滑坡后缘高程1160m,剪出口高程1000m。碎屑流区沟道比降为175‰(图10)。

图10 二道岩—永窝地形剖面图

经过滑坡灾害前后影像图对比,滑坡灾害形迹十分清晰。如图11所示,灾害可以分为滑塌区、铲刮区、碎屑堆积区、后期泥石流堆积区、塌岸区,灾害影响区面积186775m2。滑坡由南向北偏西滑动,运行450m后,与大寨村永窝村民组所在的一个小山坡发生剧烈撞击,偏转80°后转化为总体向西的高速碎屑流,并铲动了沿沟的表层堆积体,最终形成了罕见的滑坡 碎屑流特大灾害,结合已有地形与地质环境资料,解译得大寨 永窝滑坡灾害影响区面积为186775m2。

图11 关岭大寨—永窝滑坡灾害区解译图

图12 关岭大寨—永窝滑坡灾害区地形剖面

图13 关岭大寨—永窝滑坡灾害区地形变化

(2)滑坡规模计算(图12,图13)

滑塌体规模:滑塌体长370m,平均宽166m,滑塌面积72500m2,最大滑塌厚度为55m,滑塌体积约117.6×104 m3,为中型滑坡。

碎屑堆积规模:长960m,平均宽110m,面积114275 m2,最大堆积厚度为40m,体积为174.7×104 m3。

(3)灾情解译评估

根据滑坡前后影像图对比,滑塌区大约80%区域为坡耕地,耕地面积约90亩;碎屑堆积区大约70%为耕地,耕地面积约120亩;大寨村(组)有16栋房屋被掩埋,永窝村(组)有17栋房屋被掩埋,下部沿公路有1栋房屋被掩埋。如解译图所示,下部近水库附近发育4处塌岸;由于塌岸影响,2栋居民房后发育裂缝,存在安全隐患。根据当地情况,由于有外出务工人口,估计每栋房屋居住3~5人,按最低值估计,被掩埋人数约为34×3,为102人,据此,确定本次灾害为一起特大灾害。

三、推广转化方式

会议交流、技术培训与技术咨询。

技术依托单位:中国国土航空物探遥感中心

联系人:葛晓立

通讯地址:北京市海淀区学院路31号航遥中心遥感方法技术研究所

邮政编码:100083

联系电话:010-62060051

电子邮件:gxiaoli@sohu

地质灾害预警有五种,分别为巨灾、大灾、中灾、小灾、微灾,按照未来24小时内,地质灾害发生的可能性大小来划分。

地质灾害是指由自然因素或人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。

主要分为五大等级:

一级:提醒级,24小时内,灾害发生可能性很小。启动重要地质灾害隐患点的群测群防巡查。

二级:提醒级,24小时内,灾害发生可能性较小。预报预警时间内对重要地质灾害隐患点24小时监测。

:注意级,24小时内,灾害发生可能性较大。预报预警时间内启动地质灾害隐患点群测群防,并24小时监测;取防御措施,提醒灾害易发地点附近的居民、厂矿、学校、企事业单位密切关注天气预报,以防天气突然恶化。

四级:预警级,24小时内,灾害发生可能性大。启动受地质灾害隐患点威胁区居民临时避让方案;暂停灾害易发地点附近的户外作业,各有关单位值班指挥人员到岗准备应急措施。组织抢险队伍,转移危险地带居民,密切注意雨情变化。

五级:警报级,24小时内,灾害发生可能性很大。启动不稳定危险斜坡威胁区居民临时避让方案;紧急疏散灾害易发地点附近的居民、学生、厂矿、企事业单位人员,关闭有关道路,组织人员准备抢险。

法律依据

《地质灾害防治条例》

第十四条 国家建立地质灾害监测网络和预警信息系统。

县级以上人民国土主管部门应当会同建设、水利、交通等部门加强对地质灾害险情的动态监测。

因工程建设可能引发地质灾害的,建设单位应当加强地质灾害监测。

第十五条 地质灾害易发区的县、乡、村应当加强地质灾害的群测群防工作。在地质灾害重点防范期内,乡镇人民、基层群众自治组织应当加强地质灾害险情的巡回检查,发现险情及时处理和报告。

国家鼓励单位和个人提供地质灾害前兆信息。

第十六条 国家保护地质灾害监测设施。任何单位和个人不得侵占、损毁、损坏地质灾害监测设施。

第十七条 国家实行地质灾害预报制度。预报内容主要包括地质灾害可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度等。

地质灾害预报由县级以上人民国土主管部门会同气象主管机构发布。

任何单位和个人不得擅自向社会发布地质灾害预报。

第十八条 县级以上地方人民国土主管部门会同同级建设、水利、交通等部门依据地质灾害防治规划,拟订年度地质灾害防治方案,报本级人民批准后公布。

年度地质灾害防治方案包括下列内容:

(一)主要灾害点的分布;

(二)地质灾害的威胁对象、范围;

(三)重点防范期;

(四)地质灾害防治措施;

(五)地质灾害的监测、预防责任人。

第十九条 对出现地质灾害前兆、可能造成人员伤亡或者重大财产损失的区域和地段,县级人民应当及时划定为地质灾害危险区,予以公告,并在地质灾害危险区的边界设置明显警示标志。

在地质灾害危险区内,禁止爆破、削坡、进行工程建设以及从事其他可能引发地质灾害的活动。

县级以上人民应当组织有关部门及时取工程治理或者搬迁避让措施,保证地质灾害危险区内居民的生命和财产安全。