滑坡地质灾害监测方法概述
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滑坡预测与评估规范滑坡是由地表岩土斜坡或边坡的松散或半固态岩土在重力和外力作用下沿滑道运动而形成的地质灾害。
滑坡的发生不仅会对人们的生命财产造成巨大威胁,也对环境和社会稳定产生负面影响。
为了准确预测和评估滑坡的潜在风险,制定滑坡预测与评估规范非常重要。
1. 滑坡检测与监测方法滑坡预测与评估的第一步是采用适当的方法进行滑坡的检测与监测。
常用的滑坡检测方法包括地质调查、航空摄影测量、遥感影像解译等。
而滑坡监测方法则可以通过地震仪、位移计、激光雷达等设备实时监测斜坡的位移和形变。
2. 滑坡预测模型与技术滑坡预测与评估的核心是建立科学可靠的预测模型和技术。
其中,物理模型和数学模型是最常用的方法。
物理模型可以通过模拟实验,观察岩土材料的力学行为,并探索滑坡发生的机理。
数学模型则通过收集和处理滑坡相关的数据,应用统计学和计算机模拟方法,预测滑坡的潜在危险性。
3. 滑坡评估规范滑坡评估规范是确定滑坡潜在风险等级和采取相应预防措施的依据。
评估规范的制定应基于科学研究和实践经验,具有可操作性和实用性。
评估规范应包括滑坡潜在风险评估指标、评估流程和评估结果的解读等。
同时,滑坡评估规范还应与相关法律和标准相衔接,确保滑坡预测与评估的科学性和准确性。
4. 数据共享与信息传递滑坡预测与评估需要大量的地质、水文、气象等数据支持。
因此,建立高效的数据共享和信息传递机制非常重要。
政府、学术机构和企业应积极合作,加强数据的收集、整理和共享,提高滑坡预测与评估的准确性和效率。
同时,将预测和评估结果及时传递给相关部门和公众,提高应对滑坡灾害的能力。
5. 滑坡防治与应急预案滑坡预测与评估不仅仅是为了预测滑坡的潜在风险,更重要的是为了制定科学有效的滑坡防治与应急预案。
根据滑坡的预测结果,应明确滑坡防治的目标和措施,并制定出可行的预防和治理方案。
与此同时,制定健全的应急预案,包括预警系统建设、应急机制和救援预案等,提前做好应对滑坡灾害的准备工作,最大限度地减少灾害损失。
滑坡防治工程勘查规范中的监测技术与数据分析方法滑坡是一种地质灾害,常常给人们的生命财产安全带来极大的威胁。
为了及时预警和准确评估滑坡的危险性,滑坡防治工程勘查中的监测技术和数据分析方法非常重要。
本文将介绍滑坡防治工程勘查规范中的一些常用监测技术以及数据分析方法。
一、监测技术1. 岩土物理勘察技术岩土物理勘察技术是滑坡防治工程勘查中常用的技术之一。
通过对岩土体的物理特性进行测试和分析,可以确定滑坡体的内部结构、力学性质以及滑坡体与周围环境的相互关系。
常用的岩土物理勘察技术包括钻孔、电阻率测量、声波测量等。
2. 遥感技术遥感技术通过获取地表信息的照片、图像和数据等,以非接触的方式监测滑坡的动态变化。
遥感技术可以提供滑坡的空间分布、运动速度和滑坡体变形的信息,为滑坡防治工程提供有效数据支持。
常用的遥感技术包括航空遥感和卫星遥感。
3. 地下水位监测技术地下水位监测可以反映滑坡体内水分的含量和流动状况,对滑坡的稳定性分析具有重要意义。
常见的地下水位监测技术包括水位计测量、孔隙水压力计测量和土壤含水量测量等。
4. 高精度位移监测技术高精度位移监测技术可以实时监测滑坡体的位移和变形情况,为滑坡预警和防治工程提供重要依据。
常用的高精度位移监测技术包括全站仪测量、GPS测量和遥感测量等。
二、数据分析方法1. 监测数据的处理与分析监测数据的处理与分析是滑坡防治工程勘查中非常重要的一步。
在数据处理过程中,需要对数据进行校正和筛选,排除干扰因素,并进行数据归纳和整理。
在数据分析过程中,需要采用合适的数学模型和统计方法,以评估滑坡的稳定性和变形趋势。
2. 监测数据的时序分析监测数据的时序分析是指对滑坡监测数据按照时间序列进行分析,以掌握滑坡的动态变化特征。
常用的时序分析方法包括波形分析、周期性分析、功率谱分析和趋势分析等,通过对监测数据的时序分析,可以揭示滑坡体的运动规律和变形趋势。
3. 监测数据的空间分析监测数据的空间分析是指对滑坡监测数据按照空间位置进行分析,以掌握滑坡的空间分布特征。
山体滑坡监测方案1. 引言山体滑坡是一种突发性地质灾害,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
为了及时预警和采取有效的措施,需要建立山体滑坡的监测系统。
本文将介绍一种山体滑坡监测方案,包括系统的组成、监测指标和监测方法。
2. 监测系统组成山体滑坡监测系统由以下几个部分组成:2.1 传感器网络传感器网络是监测系统的核心部分,用于收集山体滑坡相关的数据。
传感器可以包括倾斜度传感器、温度传感器、湿度传感器等。
这些传感器将定期或实时地采集数据,并通过无线通信传输给数据控制中心。
2.2 数据控制中心数据控制中心是监测系统的数据处理和分析中心。
它接收来自传感器网络的数据,并对数据进行处理和分析。
数据控制中心还负责生成预警信号和发送给相关部门。
2.3 数据存储和备份为了确保数据的安全性和可靠性,监测系统需要建立数据存储和备份机制。
数据存储可以使用云存储或本地服务器进行,同时需要定期进行数据备份,以防止数据丢失。
2.4 数据展示界面为了方便用户查看监测数据和预警信息,监测系统需要提供数据展示界面。
数据展示界面可以包括数据图表、地图等,使用户可以清晰地了解山体滑坡的监测情况。
3. 监测指标山体滑坡监测的指标主要包括以下几个方面:3.1 倾斜度倾斜度是山体滑坡的重要监测指标。
通过倾斜度传感器可以实时测量山体的倾斜角度,并告知相关部门。
3.2 温度和湿度温度和湿度也是山体滑坡监测的关键指标。
温度和湿度传感器可用于监测山体内部的温度和湿度变化,进而判断可能出现滑坡的风险。
3.3 地下水位地下水位的变化对山体滑坡具有重要影响。
通过地下水位监测仪可以实时监测地下水位的变化,提前预警滑坡的发生。
4. 监测方法为了实现山体滑坡的监测,可以采用以下几种方法:4.1 遥感技术遥感技术可以通过卫星图像等来监测大范围的山体滑坡情况。
这种方法可以帮助快速发现和识别潜在的滑坡风险区域。
4.2 GIS技术GIS技术可以将山体滑坡的监测数据进行空间分析和展示。
深部位移在震后滑坡的监测应用地震是自然界的一种地质现象,它往往会引发许多次生灾害,其中包括滑坡。
地震引发的滑坡往往会给周围的居民和交通带来严重的危害,因此如何及时监测并预防地震引发的滑坡成为了地质灾害预防领域中的一个重要课题。
深部位移监测技术正是为了解决这一问题而被广泛应用的一种技术手段。
本文将就深部位移监测在震后滑坡监测中的应用进行介绍。
一、深部位移监测概述深部位移监测是指对地下岩体或土体的位移进行实时监测和分析。
它主要应用于山体、边坡、岩体等地质体的位移监测,以及滑坡、崩塌等地质灾害的预警和防治。
深部位移监测的技术手段包括地面位移监测、孔隙水压力监测、地下应力监测、声发射监测等多种方法。
通过对地下岩土体位移情况的实时监测和分析,可以及时预警和预防地质灾害的发生,保障周围居民的生命财产安全。
二、深部位移监测在地震滑坡监测中的应用1.及时发现滑坡隐患地震往往会导致地下岩土体的破裂和位移,进而引发滑坡。
通过对地震后地下岩土体位移情况的监测,可以及时发现潜在的滑坡隐患,为滑坡的预防和应对提供重要依据。
尤其是对那些地震活跃带的地区,深部位移监测技术可以有效地发现滑坡隐患,从而提高地震滑坡的监测和预警能力。
2.预警地震滑坡地震滑坡是地震引发的一种严重地质灾害,它具有发生快、破坏力大的特点。
通过深部位移监测技术,可以实时监测地下岩土体的变形情况,及时提出滑坡预警。
这对于减少地震滑坡对周围居民和交通的影响至关重要。
通过提前预警地震滑坡,可以采取相应的措施来减轻滑坡带来的损失,保障人们的生命财产安全。
3.监测滑坡的活动性一旦发生地震滑坡,通过深部位移监测技术可以持续监测滑坡的活动性,包括滑坡体的位移速度、位移方向、位移量等指标。
这些监测数据可以为灾害救援和重建提供科学依据,以及为相关部门提供决策支持。
通过实时监测滑坡的活动性,可以及时调整救援和重建的工作重点,最大程度地减少滑坡灾害导致的人员伤亡和财产损失。
4.研究地震引发滑坡的机理深部位移监测技术还可以为研究地震引发滑坡的机理提供数据支撑。
如何进行地质灾害监测和预警地质灾害是指由地球内部作用或外界力量引起的,造成人类财产损失、生命伤亡的自然灾害。
在地球活动带上,地质灾害的发生频率和威力严重影响着人类社会的可持续发展。
因此,进行地质灾害监测和预警显得尤为重要。
本文将从地质灾害监测手段、预警方法以及防灾减灾措施三个方面探讨如何进行地质灾害监测和预警。
一、地质灾害监测手段地质灾害监测的主要手段包括遥感技术、地震监测、形变监测和气象监测等。
首先是遥感技术,它通过航空或卫星平台获取高分辨率的地表信息。
利用遥感技术可以检测地貌的变化,如山体滑坡、崩塌等,为地质灾害的监测提供重要数据。
此外,遥感技术还可以提供地表温度、湿度等影响地质灾害发生的因素,有助于预测灾害的潜在危险。
其次是地震监测。
地震是引发地质灾害的重要因素之一,因此地震监测对于地质灾害的预警至关重要。
地震监测通过地震台网和震源研究等手段,实时监测地震活动情况,及时预警可能引发的次生地质灾害,如地震引发的山体滑坡、地震涌泉等。
再次是形变监测。
形变监测包括测量地面高程、变形速度等相关数据,通过监测地壳运动情况,可以预测地质灾害的概率和规模。
例如,使用全球定位系统(GPS)对断层附近的地表进行定位和变形观测,可以实时监测地壳运动的变化,为地震和山体滑坡等地质灾害的预警提供数据支持。
最后是气象监测。
气象因素是引发地质灾害的重要原因之一,如降雨引发的山洪、泥石流等。
因此,气象监测对于地质灾害的预警尤为重要。
监测气象要素,如降雨量、风速等,尤其是短时强降雨和特殊天气条件下的变化,可以提前预警降雨引发的地质灾害,为人们采取应急措施提供时间。
二、地质灾害预警方法地质灾害预警是指在地质灾害发生之前,利用各种手段提前预测和预报灾害风险,以便及时采取措施降低灾害带来的损失。
首先是基于经验模型的预警方法。
通过历史灾害的统计资料和相关数据建立经验模型,预测地质灾害的发生概率和危害程度。
这种方法主要适用于常见的地质灾害,如滑坡、泥石流等,可以通过对灾害发生条件的总结和总结,对潜在灾害区进行风险区划和预警。
滑坡监测方法简述及新进展姓名:高峰班级:土木(岩土)10指导教师:田雨泽滑坡监测方法简述及新进展摘要:介绍了滑坡监测的内容,以及一些常用的滑坡监测技术方法。
本文着重介绍了近些年不断发展的GPS监测系统、分布式光纤传感器、TDP测试技术、无线传感器在滑坡形监测中的应用。
并且指出了不同滑坡监测方法的适用范围和相应的优缺点。
关键词:滑坡;滑坡监测;GPS系统; TDR监测;分布式光纤传感器;无线传感器;1 引言滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素的影响,致使部分或全部土体(或岩体)在重力作用下,沿着地面软弱面(或软弱带)整体地或分散地顺坡向下滑动的地质现象。
我国是地质灾害多发国家之一,尤以滑坡灾害的影响最为严重。
据不完全统计,中国有70多座城市和460多个县市受到滑坡灾害的威胁及危害,平均每年至少造成15-23亿元的经济损失。
如果能够对滑坡进行监测, 实现滑坡危害的早期预报, 就可以最大限度地减少和防止滑坡所造成的损失。
因此, 监测既是滑坡调查、研究和防治工程的重要组成部分,又是崩塌滑坡灾害预测预报信息获取的一种有效手段。
2 滑坡监测的内容滑坡动态监测的内容包括滑坡变形监测、建筑物变形监测、地下水动态监测和滑坡推力实测。
目前,国内外滑坡动态监测的技术方法已经发展到一个较高水平,已由过去的人工监测逐渐过渡到仪器检测,并正向高精度的自动化遥测系统发展。
监测仪器也在不断更新,随着计算机技术和测量技术的不断发展,激光测距仪和高精度电子经纬仪等先进设备,正在逐步成为滑坡动态监测的新手段。
3 滑坡监测的方法从滑坡的监测内容来看,滑坡监测应该是由多种监测方法相结合的。
对于不同的监测目的、不同的滑坡发育阶段及不同的滑坡类型所选择的滑坡监测方法也不同。
目前滑坡动态监测中使用的技术大致可归纳为宏观简易地质检测法、大地精密测量法、设站观测法、仪器仪表监测法和综合自动遥测法。
3.1 宏观简易地质检测法这种方法主要是对滑坡发育过程中的各种迹象,如地裂隙、房屋、泉水动态等进行定期监测、记录,掌握滑坡的动态变化和发展趋势。
滑坡变形监测方案1. 简介滑坡是一种常见的地质灾害,其发生通常与地表的巨大滑动、失稳和破坏有关。
为了及时掌握滑坡的变形状况,保护人民生命财产安全,采取监测滑坡变形的措施十分必要。
本文将介绍一种滑坡变形监测方案,包括监测方法、监测设备和数据处理等方面的内容。
2. 监测方法2.1 动态监测动态监测是通过实时采集滑坡变形数据,通过分析数据的变化趋势,判断滑坡的稳定性和可能发生的危险性。
常用的动态监测方法包括:•连续位移监测:使用位移传感器或卫星定位技术,定期测量滑坡的位移变化,以便实时掌握滑坡的变形情况。
•GPS监测:通过安装GPS接收器,测量滑坡上各测点的三维位移,可以实时监测滑坡的变形变化。
•遥感监测:利用遥感技术获取滑坡区域的高分辨率遥感影像,通过对影像的比对分析,判断滑坡的变形情况。
•声波监测:通过在滑坡区域埋设声波传感器,并结合声波测量仪器,实时监测滑坡区域的声波振动情况,以判断滑坡的变形情况。
2.2 静态监测静态监测是通过定期采集滑坡变形数据,对数据进行分析和处理,以评估滑坡的稳定性和可能的风险。
常用的静态监测方法包括:•光纤测温监测:通过在滑坡区域埋设光纤传感器,利用传感器对温度的敏感性,测量滑坡的表面温度变化,以判断滑坡的变形情况。
•声波监测:通过在滑坡区域埋设声波传感器,并结合声波测量仪器,定期监测滑坡区域的声波振动情况,以评估滑坡的变形情况。
•遥感监测:利用遥感技术获取滑坡区域的高分辨率遥感影像,通过对影像的比对分析,评估滑坡的变形情况。
3. 监测设备3.1 位移传感器位移传感器是监测滑坡位移变化的重要设备,常用的位移传感器有:•激光位移传感器:通过激光测距技术,测量滑坡上测点的位移变化。
•压电位移传感器:通过测量压电位移传感器的电阻变化,来判断滑坡位移的变化情况。
•GPS位移传感器:通过GPS定位技术,测量滑坡上测点的三维位移变化。
3.2 声波传感器声波传感器可以实时监测滑坡区域的声波振动情况,以判断滑坡的变形情况。
滑坡防治工程勘查规范的实施与监测方法一、引言滑坡是一种常见的地质灾害,严重威胁着人类的生命财产安全。
为了有效预防和控制滑坡灾害,滑坡防治工程的勘查和监测是必不可少的工作。
本文将详细介绍滑坡防治工程勘查规范的实施方法和滑坡监测方法。
二、滑坡防治工程勘查规范的实施方法1. 勘查区域确定根据滑坡的发育规律和地质条件,选择滑坡区域进行勘查。
在勘查过程中,要注意确定滑坡的范围、活动性和稳定性。
2. 地质勘查地质勘查是滑坡防治工程勘查的重点和基础。
通过地质勘查,可以了解滑坡的形态特征、构造特征、土层结构、地下水位和地质构造等。
在地质勘查中,要充分利用现代地质勘查技术,如地质雷达、地质电阻率仪等,获取更加准确和全面的地质信息。
3. 滑坡监测资料收集在滑坡防治工程勘查中,收集和整理滑坡的历史监测资料是十分重要的。
历史监测资料能够提供滑坡的演化历程和现状变化情况,对于制定滑坡防治方案和预测滑坡的活动性有着重要的参考价值。
4. 工程地质勘查工程地质勘查主要是针对滑坡防治工程的实施条件和技术方案进行研究。
通过勘查,可以确定滑坡地质条件、工程地质问题及其成因,为滑坡防治工程的设计和施工提供科学依据。
5. 滑坡防治工程方案设计在滑坡防治工程的设计中,要根据滑坡的类型和特点,制定相应的防治方案。
方案设计应综合考虑工程措施、技术参数、经济性和社会影响等因素,确保方案的可行性和有效性。
三、滑坡监测方法1. 定点监测定点监测是最常用的滑坡监测方法之一。
通过在滑坡区域设置监测点位,对滑坡的位移、变形、裂缝、地下水位等进行定期观测和记录。
常用的定点监测方法包括全站仪测量、GPS测量、倾斜仪等。
2. 遥感监测遥感监测是利用航空遥感、卫星遥感等技术手段,对滑坡区域进行大范围、连续性的观测和监测。
通过获取滑坡的图像数据,可以实现对滑坡形态、变化和活动性的定量分析。
3. 物理监测物理监测是通过安装传感器、仪器设备等,对滑坡的物理参数进行实时监测。
地质灾害崩塌、滑坡、地面塌陷监测①绝对位移监测:是根本常规监测方法,用监测点的三维坐标,得出测点三维变形位移量、位移方位与位移速率。
崩塌、滑坡的监测点分为地表和地下监测。
②相对位移监测:是了解灾害体变形部位点与点之间相对位移变化〔X 开、闭合、下沉、抬升、错动等〕的一种常用的监测方法。
主要用于裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测。
③倾斜监测:是对地面及地下〔钻孔〕倾斜监测。
监测地面或建筑物的倾斜方向和倾角变化及崩滑体内〔钻孔〕倾斜变形。
④声发射监测:检测岩体破裂时产生的声发射信号。
采用声发射仪检测岩音频度[单位时间内的声射事件次数〔次/分〕]、大事件[单位时间内振幅较大的声发射事件次数〔次/分〕]、岩音能率[单位时间内声发射释放能量的相对累计值〔能量单位/分〕],用以判断岩体变形情况及稳定状况,并进展预测预报。
⑤应力监测:在地表或地下〔钻孔、平斜硐内〕埋设地应力计,测量灾害体内地应力的变化情况,分辨拉力区、压力区及压力变化,用以推断岩体变形。
⑥地下水监测:对测区内的地下水露头〔人工的和天然的〕进展系统的水位、水量、水温、水质等工程的长期监测〔有条件可以设置孔隙水压监测〕。
用以掌握区内地下水变化规律,分析地下水与地表水及大气降雨的关系,掌握地下水的动态特征,进展其与崩滑体变形的相关分析。
当崩塌、滑坡变形破坏与地下水具有相关性时,特别是在雨季或地表水位抬升时,假设崩滑体内有地下水时,应予以监测。
⑦地表水监测:监测崩滑体周围沟谷、溪、河的水位、流速、流量,分析其与地下水的联系和与降雨量的联系、分析地表水冲蚀与崩滑体变形的联系。
⑧气象监测:利用常规气象监测仪器如温度计、雨量计、蒸发仪等进展以降雨量为主的气象监测。
由于降雨是影响崩塌、滑坡、泥石流的主要环境因素,故应进展降雨量监测,并收集气温、河流水位的数据。
〔2〕泥石流监测泥石流监测内容,分为形成条件〔固体物质来源、气象、水文条件等〕监测、运动特征〔流动动态要素和输移冲淤等〕监测、流体特征〔物质组成及其物理化学性质等〕监测。
背景和目的滑坡是一种常见的地质灾害,它对人类的生活和财产安全造成了严重威胁。
为了及时发现并监测滑坡的位移变化,制定一套完善的滑坡位移监测方案是非常必要的。
本文将介绍一种滑坡位移监测方案,旨在帮助相关地质工作者进行滑坡位移监测工作。
方案概述本方案结合地质工作实践,采用多种监测手段相结合的方式,将滑坡位移监测工作划分为实地调查、监测点布设、数据采集和数据分析四个阶段进行。
具体方案如下:1. 实地调查在开始滑坡位移监测之前,必须对滑坡进行充分的实地调查。
实地调查的目的是了解滑坡的地质特征、变形机制和环境因素等信息,为后续的监测点布设和数据分析提供依据。
实地调查应包括以下内容:•滑坡的地质构造特征:包括岩性、断裂带、节理、岩层倾角等。
•滑坡的地形特征:包括坡度、坡向、地貌等。
•滑坡的变形特征:包括已知或可观测到的裂缝、滑带、滑坡体变形等。
•滑坡周围的环境因素:包括水文地质条件、降雨情况、植被状况等。
2. 监测点布设根据实地调查结果和滑坡的特征,选择合适的监测点进行布设。
监测点的位置应涵盖滑坡的关键部位,以便及时掌握滑坡的位移情况。
监测点布设应符合以下原则:•选择稳定的地质体作为监测点,避免选择存在滑动倾向的地质体。
•监测点的周围环境稳定,不受其他因素的干扰。
•监测点之间要覆盖滑坡的关键部位,以保证所监测的位移数据具有代表性。
3. 数据采集采用多种手段对监测点进行数据采集,以获得准确的位移信息。
常用的数据采集手段包括:•GNSS(全球导航卫星系统)测量:利用GNSS接收器对监测点进行实时定位,获得位移信息。
•高精度测距仪测量:利用高精度测距仪对监测点进行定距测量,获得位移信息。
•断面测量:定期对滑坡体进行断面测量,获得位移信息。
•摄像监测:利用摄像设备对监测点进行长期拍摄,获得位移信息。
数据采集应定期进行,采集频率应根据滑坡的变化情况进行调整。
4. 数据分析通过对采集到的位移数据进行分析,得出滑坡的位移状态和变化趋势,为预测滑坡的发展趋势提供科学依据。
[收稿日期]2010-06-23 [作者简介]蒋兴超(1980-),男,2005年大学毕业,硕士,讲师,现主要从事油气地球化学方面的教学与研究工作。
滑坡地质灾害监测方法概述 蒋兴超 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023)[摘要]通过对近年来滑坡地质灾害的分析揭示滑坡地质灾害监测的重要性,阐述了滑坡地质灾害的监测内容,重点介绍了GP S 监测法、遥感检测法、TD R 监测法、I NSA R 监测法、分布式光纤传感技术监测法、测量机器人监测法等滑坡地质灾害监测方法。
[关键词]滑坡;地质灾害;监测方法[中图分类号]P642.22;T U459[文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2010)03-N 345-03 地质灾害种类繁多,按不同的划分原则,有多种分类方案。
肖和平等[1]认为我国地质灾害可以分为10大类38种,其中发生频率较高且社会危害性较大的是崩滑流灾害(崩塌、滑坡、泥石流)和地面变形灾害(地面塌陷、地面沉降、地裂缝)。
据中国地质环境信息网公布的统计数据显示,我国2005~2009年上半年崩滑流灾害比地面变形灾害发生的频率高许多,其中滑坡和崩塌的发生几率居于前2位,特别是滑坡地质灾害,就2005~2009年上半年的数据分析表明,每年滑坡的数量所占比重分别为52.7%、86.1%、61.0%、53.0%和55.5%[1]。
因此,滑坡地质灾害在所有地质灾害中所占比重都在50%以上,其中2006年滑坡地质灾害尤为严重,达到86%。
这些地质灾害造成每年数十亿人民币的损失。
由此可见,滑坡地质灾害对人民生命财产的危害性非常巨大,对滑坡地质灾害进行深入的研究是一项非常有必要而且具有重大社会价值的工作。
滑坡地质灾害的研究除了对于其形成机理的研究之外,寻找高效、可行的预测技术显得尤为重要。
为此,笔者对滑坡地质灾害监测方法进行阐述。
1 滑坡地质灾害监测的意义地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和植被等因素可以引起改变斜坡外形和使岩土性质恶化,这些都是影响滑坡形成的因素[2]。
因此,开展对上述因素的有效监测,并综合运用各种参数,采用合适的预测模型对滑坡进行有效预测。
通过滑坡监测,可以了解和掌握滑坡体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为正确分析、评价滑坡以及滑坡预测、预报等提供可靠资料和科学依据。
滑坡地质灾害预测在工农业生产中具有重大意义,体现在滑坡地质灾害预测可以为重大国民经济建设的规划提供宏观灾害的预防、减灾与避灾的科学依据,为具体建筑物和建设场地选择不易形成滑坡的安全地带,可以及时预报滑坡所可能产生的灾害性运动以及工程或建筑物所不允许的危险位移量;当滑坡要产生不可避免的大位移时,预告灾害事故的可靠时间,防止或减少人员伤亡及经济损失,可以为国家或地方政府决策部门制定滑坡高灾害区的土地使用法规和防治规则提供科学依据。
2 滑坡地质灾害监测的内容 滑坡地质灾害监测内容随着滑坡监测技术的改进、方法的完善、理论的创新不断发展和丰富,其包括滑坡形变监测、滑坡变形破坏的相关因素监测及滑坡诱发因素监测3方面的内容。
同时,对不同地质条件、不同成因的滑坡,在监测中所采用的监测内容也不尽相同。
具体内容如表1所示[3]。
3 滑坡地质灾害监测的方法 滑坡的监测方法多种多样,有的基于人为观察,有的基于现代高科技手段,前者比较便利,是一种·345·长江大学学报(自然科学版) 2010年9月第7卷第3期:理工Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit ) Sep .2010,V ol .7No .3:Sci &Eng表1 滑坡地质灾害监测内容序号 项 目 具体内容1地质宏观形迹滑坡裂隙、建筑物裂缝、地表隆起、位移、地面沉降、塌陷、地裂缝、房屋树木的倾斜、泉水动态等2地表变形滑体的三维位移量、位移方向、位移速率等绝对位移量;滑体重点变形部位、裂缝、滑带等点与点之间的相对位移量3深部位移深部裂缝、滑带等点与点之间的绝对位移量和相对位移量4地下水钻孔、井水水位、孔隙水压、水量、水温、水质、土体的含水量、裂缝的充水量和充水程度、泉水的动态变化5地声危岩体变形破坏时所释放应力波的强度和信号特征6地应力监测滑体内不同部位的应力变化和地表应力变化情况7地表水与滑体有关的河、沟、渠的水位、水量、含砂量等动态变化及农田灌溉用水的水量和时间8气象降雨量、降雪量、融雪量、气温、蒸发量等9人类活动人类工程活动、人类生产活动、人类生活活动定性监测;后者是随着科技的进步,将各种手段、仪器应用到地质灾害监测中,因而是一种定量监测,其中包括GPS 监测法以及TDR 、INSA R 等监测方法。
在进行滑坡地质灾害监测时,无论采用哪种监测方法,若单独使用都有其一定的局限性,因而需要结合监测的内容,根据实际情况综合运用各种方法,这样才能对滑坡地质灾害进行有效监测。
笔者将几种重要的定量监测方法加以介绍。
3.1 GPS 监测法GPS 监测法是目前应用较多的监测方法。
该方法不受气候条件的限制,可以进行全天候全时段的监测,而且其定位精度高、操作简单。
值得注意的是,如果确定的监测精度过高,会造成人力和物力的浪费。
因此,有必要研究滑坡监测精度、复测周期及位移速度之间的相互关系,在此基础上,结合监测的具体对象确定滑坡监测精度及复测周期的合理方法。
如严忠权等[4]在对重庆万州区傅家岩滑坡的监测中,根据GPS 法,得到监测点位移量,计算出位移速度,然后根据位移速度,比较了该滑坡不同阶段的特征性,得到滑坡体现今所处位置,为滑坡预报提供了依据。
3.2 遥感监测法滑坡卫星遥感解译技术已成为快捷的泥石流、滑坡遥感调查方法。
国外通常采用航空摄影与彩色红外摄影及热红外扫描来调查滑坡,利用不同时相的航空遥感图像监测其动态变化[5]。
但是,在利用遥感监测法时需要根据任务要求,合理选择遥感资料和工作方法,这是实现调查目标的重要环节。
利用遥感技术可以不直接接触有关目标物来收集信息并对其进行识别分类、判读和分析。
2003年7月13日,三峡库区湖北省秭归县沙溪镇千将坪村发生特大型滑坡灾害后,研究人员利用先进的数字遥感技术,结合滑坡前后的高分辨率遥感数据、地形图资料和野外所测的GPS 控制点,制作出研究区滑坡前后的数字高程模型,同时采用合理的图像处理技术,获得了滑坡前后正射影像图。
利用三维可视化技术,采用人机交互解译滑坡,分别对滑体的滑动方向、距离和堆积体面积进行了定量计算。
通过综合分析,认为千将坪“7.13”滑坡是古滑坡的大规模复活,三峡库区蓄水和降雨综合作用是促使滑坡复活的主要诱发因素[6]。
3.3 TDR 监测法TDR 即时间域反射测试技术(Time Dom ain Reflectom etry ,TDR )是一种电子测量技术,多年来一直用于各种物体形态特征的检测和空间定位[7]。
TDR 监测法用于滑坡监测时,向埋入监测孔内的电缆发射脉冲信号,当遇到电缆在孔中产生变形时,就会产生反射波信号。
经过对反射信号的分析,就能确定电缆发生形变的程度和位置。
这种方法具有成本低、节省监测时间的特点。
史彦新等[8]在对四川省雅安市陇西河左岸的滑坡进行监测时使用了TDR 监测系统。
研究发现,该系统可以监测滑坡变形,且监测的变形位置与钻探揭示的滑带位置以及钻孔倾斜仪的监测结果相吻合。
3.4 INSAR 监测法合成孔径雷达干涉(INSAR )测量是一项新的空间测量技术,其使用卫星或飞机搭载的合成孔径雷达系统获取高分辨率地面反射复数影像,每一分辨元的影像信息中不仅含有灰度信息,而且还包含干涉所需的相位信号。
INSAR 技术通过2次或多次平行观测或2幅天线同时观测,获取地面同一地物的复图像对[2],并得到该地区的SA R 影像干涉相位,进而获得其三维信息。
利用一些特殊的数据处理方·346· 长江大学学报(自然科学版)2010年9月法(如:干涉配准、噪声去除等)和几何转化来获取数字高程模型或探测地表形变[2]。
王涛等[9]在对天津蓟县的五名山滑坡监测中运用了该方法,收到了很好的效果。
3.5 分布式光纤传感技术监测法光纤传感技术是通过对光纤内传输光某些参数(如强度、相位、频率、偏振态等)变化的测量,实现对环境参数的测量。
分布式光纤传感技术以其可复用、分布式、长距离传输的优势成为光纤传感技术中最具前途的技术之一,是光纤传感监测技术的发展趋势,其包括光纤布拉格光栅传感技术(FBG )与布里渊光时域反射传感技术(BO TDR )。
在位于重庆市巫山县新县城中心地带的残联滑坡的监测中,研究人员应用了该技术,从2006年10月始至2007年8月,FBG 监测点的应变已从37.65με变化到51.57με。
在获得滑坡体沿剖面方向的应变分布情况后,对变形关键部位加强了监测[10]。
3.6 测量机器人监测法测量机器人是在全站仪基础上集成步进马达和CCD 影像传感器构成的视频成像系统,是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。
在滑坡及水工建筑物变形自动化监测中,测量机器人正逐渐成为首选的自动化测量技术设备。
近年来,研究人员在对金坪子滑坡等滑坡监测中成功运用了该方法,实现了快速和高精度监测[11]。
4 结 语滑坡是一个广泛发育的地质灾害,给国家和人民生命财产造成巨大损失。
在进行滑坡地质灾害研究时,应基于不同情况下滑坡发育的不同机理来选择合适的滑坡预测方法。
同时,预测滑坡不能仅局限于某一种方法,而应运用各种方法,取长补短,对滑坡的孕育过程进行综合预测和评价,为滑坡的治理作出合理的预判,最大程度地避免滑坡地质灾害的产生。
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