地质灾害监测预警技术研究

地质灾害监测预警技术研究

黄霞

四川省冶金地质勘查局水文工程大队四川成都611730

摘要：近年来，我国的地址灾害频发，地质灾害监测预警系统建设越来越受到重视。地质灾害监测预警系统的设立，可实现对灾害预警信息的获取与分布，继而为防灾减灾工作展开提供价值依据。灵活利用检测预警技术，可实时监测地质灾害，通过网络平台公布信息，可满足相关部门或人们对地质灾害信息的需求。

关键词：地质灾害；监测；预警技术

引言

地质灾害可能会存在山体崩塌、山体滑坡以及泥石流等地质灾害形式，作用于特定的区域当中。一旦某地区出现地质灾害，基本上都会呈现受灾面较广且难以控制的局面，势必会给当地居民的人身安全和财产安全带来比较不利的影响，造成无法挽回的经济损失。针对于此，相关人员必须及时掌握地质灾害的类型及特点，对应的构建监测预警方案，确保人民人身与财产的安全。

1地质灾害监测预警系统安装准备

首先获取地质灾害可能发生区域的地形、地籍数据，实地走访调查各地质灾害点威胁区域，现场查看并了解周边地形交通环境，根据避险要求寻找安全的逃生路线、避险区域，并绘至底图内，为防灾减灾工作展开提供价值依据。其次在安装专业仪器，布置简易装置点前，进行全面的现场勘查，了解现场地裂缝危害程度，根据周边环境、简易装置特性等，寻找安全的简易装置点，编绘至底图为最终确定简易装置点保障。除此之外，安装专业仪器的地质灾害点，应根据周边环境、水文条件、稳定危害性等，以及仪器安装要求等展开详细的现场勘查。

2项目实施要点

2.1预警理论依据

岩溶地面塌陷本质为力学失衡致塌，地下水位下降表征为临界流速，对于不同的塌陷土体，由于其渗透性、水位、内摩擦角、内聚力C、塌陷土体半径等因素的不同，其致塌临界流速也不相同，形成岩溶塌陷的可能性也不相同。当塌陷土体的渗透性很低时，地下水在土体内向下渗流的水头损失Hw将较大，甚至与地下水面至土洞顶部的距离h2极为接近，这时，致塌临界流速较小，发生整体塌陷的可能性较大。当塌陷土体的渗透性较好时，水头损失Hw将较小，致塌临界流速相对将较大，塌陷土体发生整体塌落的可能性相对较小，但此种情况中，往往容易由于潜蚀作用而形成土洞或使土洞扩大，逐渐造成地表塌陷。

2.2预警模型

预警模型是指将观测到的数据，结合以往总结规律，利用经验公式、数值分析等方法去模拟未来，即利用现有信息，去推测未知信息。构建预警模型，如斋藤短临预报模型的设立，能够提高地质灾害预警的准确性，实现事前的有效预防，为群众转移、减灾工作展开制造更多时间。

2.3预警临界因子及地下水动力监测

当地下水监测网获得数据后，可通过地下水位变化实时解算地下水流场中各点地下水流速，通过与临界流速对比，判断是否发布预警。由此避免将单一地下水监测井水位波动大于某一定值作为预警判据的片面性。值得注意的是，通过大量岩溶塌陷案例分析，当地下水位位于基岩面上下3m波动时，发生地面塌陷的概率较高，通过岩溶调查，可得到区域内基岩面埋深数据，将其与地下水位对比，即可对某一区域提前做出预警。两个判据的联合使用，将使得岩溶地面塌陷预警精度进一步提高。

3监测预警体系的构建分析

3.1构建思路

地质灾害监测预警体系必须结合地质灾害的具体类型，实行双轨运行机制。所谓的双轨运行机制主要是指利用科学技术专业预警的理论知识的基础上，与各级地方政府部门实行的预警工作内容相结合，共同建构地质灾害预警体系的制度内容与相关的组织工作。在具体的构建过程中，必须确保在国土资源部门的组织下，水利、地震等相关研究部门必须紧密贴合相关政府的实际要求建立地质灾害预警体系，并由各级地方国土资源部门完成落实监测预警工作。从实际来看，我国对于群发型地质灾害的研究力度尚未深入，在群测群防体制的构建方面比较缺乏科学性的理论支持。在这里，本人建议相关部门可以针对具体的群发型地质灾害问题开展监测预警的相关研究。待地质灾害预警工程示范区建成之后，我们可以针对具体的地质类型、生态环境情况等进行制定一套适合当地监测员进行灾害判别的监测预警系统内容方案，并进行大力推广与应用。

3.2预警系统构成

预警系统包括基础地理管理、地质灾害管理、专业监测管理、群测群防管理、预警预报管理、灾害背景管理等子系统。其中基础地理信息管理子系统，涵盖了入库管理、查询管理、图属编辑等功能模块，负责乡镇、道路、居民地、等高线等基础地理数据信息的管理。其中地质灾害管理子系统，涵盖崩塌与泥石流等各类地质灾害的查询、增删编辑、统计等功能，主要负责地裂缝、地面塌陷等地质灾害点图层的综合管理。其中预警预报管理子系统具有预警发布与解除等功能，利用短信报警或是现场自动报警装置，能够告知相关人员具体情况，同时提醒周边民众做好与预防或转移措施。可根据地灾点预警级别，设置减灾方案。统计分析监测数据后，对超出预警值的地质灾害点，施以针对性的预警处理。

3.3区域预警模型

基于地质灾害易发程度分区特征和实时雨量监测数据，采用矩阵数据分析法建立地质灾害预警评价表。利用ArcGIS地图代数工具模块，将易发区等级图与降雨等级图进行叠加分析，采用地质气象耦合方法进行地质灾害预警评价。结合地质灾害气象风险等级划分规定，形成红橙黄蓝四级预警区划。将预警区划图与行政区划图（精确到镇级）进行叠加，确认不同预警级别所在镇域，形成不同时间尺度的地质灾害预警分布图。

3.4实行方案

选择具有一定代表性的地区作为实行地质灾害监测预警的试验点。并在示范区内实行预警准则内容，对试点区的降雨情况和斜坡岩土体内部的渗流情况实行重点监测。可以从以下两个方面进行着手：首先，以获取监测区域周围环境情况为实行地质灾害监测预警的主要目的，并构建相应的地质灾害监测系统。其次，结合当地的经济条件，视情况而定构建县乡区域地质的综合监测网络，如气象综合控制监测网。

3.5预警系统功能

首先利用关系数据库，合并矢量图形数据管理、栅格影像数据管理，实现对数据信息的综合管理。其次借助信息化管理，能够实时统计分析与更新数据，自由缩小或放大处理矢量图形，或是矢量图形的属性查询。同时预警系统能够实时查询群测群防点的属性或信息。灾害预测点信息图库能够实现信息互查，可实时查看预测点地理位置，或是查询预测点属性信息。最后预警系统能够将气象预警信息、地质灾害预防信息相互叠加，并进行系统分析，利用网络、移动智能终端进行发布。

结语

综上所述，地质灾害多因人类作用方式或者自然因素的反复作用形成，且经过长年的作用，以突发型的地质灾害形式进行全面爆发，会给人民的人身安全与财产安全带来严重的影响。而通过构建监测预警体系，可以结合地质灾害的具体类型及特点，确定整体的构建思路与预警对象，并在此基础上制定具体的实行方案内容，能够取得较好的预防成效。需要注意的一点是，监测预警体系必须结合当地地质的实际情况，进行相关内容的制定，确保监测预警体系的科学性与合理性。

参考文献

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