库岸边坡变形场与水分场光纤监测技术研究

三峡库区滑坡灾害频发,采用高效的滑坡监测技术对预防和降低滑坡灾害十分重要。本文介绍了ROTDR(Raman Optical Time-Domain Reflectometry)、BOTDR(Brillouin Optical Time-Domain Reflectometry)和FBG(Fiber Bragg Grating)这3种光纤感测技术,以及课题组基于这3种技术研发的滑坡体变形场与水分场监测技术。以三峡马家沟I号库岸滑坡为例,介绍了相关的DFOS(Distributed Fiber Optic Sensing)监测方案、传感器布设工艺、光纤的保护方法和部分水分场及变形场监测结果的分析成果。监测结果表明:DFOS技术应用于库岸滑坡变形场和水分场监测可行,可为研究库岸滑坡演化机理及其预警预报提供一个新的监测手段。     

3S技术在滑坡监测中的应用

我国滑坡灾害分布广泛且发生频繁,提高滑坡灾害动态监测技术的水平对于防灾减灾具有重要的意义。由于常规监测手段落后,须耗费大量的人力,并且难以及时取得滑坡体临滑前期的先兆信息,往往难以达到预警的效果。“3S”技术作为一项快速、经济的新技术,在大面积的滑坡灾害动态监测研究方面表现出巨大的应用潜力。分析了应用“3S”技术进行滑坡灾害动态监测的基本思路及若干关键技术问题。     

木头溪滑坡专业监测预警

三峡水库建成后,消落带地区的土体受到库水位变化影响,有出现地质灾害的可能性,而区域滑坡灾害预测预警是滑坡灾害研究领域的难点和热点。为保证当地居民的人身财产安全,对木头溪一带进行了滑坡专业监测预警。木头溪滑坡位平面形态呈箕状,滑坡区微地貌呈缓坡,其监测方式主要为:大地形变监测、滑体深部位移监测、地下水位和孔隙水压力观测、诱发因素监测、宏观地质巡查监测等。监测期内位于滑坡前缘的JSB02,JSB06号监测点,平面最大累积位移40.6 mm;地表累积位移量最大2 mm左右;裂缝宽度无变化量。总的来看,木头溪滑坡目前整体为基本稳定状态。     

一种低成本、全自动化坡面滑移监测手段分析

近年来自然灾害频发,直接影响人们的财产和生命安全。滑坡常发生在山区地带,传统监测系统受时间、地形、天气、人文等条件的限制,无法保证监测的实时性、连续性、高精度和高效率。滑坡的发生是一个阶段性的过程,应用合适精准的监测技术手段,提前对滑坡灾害做出预警和预防,避免滑坡发生时带来的不良后果显得尤为重要。主要论述一种新的全自动监测手段,通过对滑坡发展全过程、全天候的监测,提前对滑坡发生时做出反应,减少可能因滑坡造成的财产损失,保障生命安全。     

沉降倾角综合测量仪在边坡自动化监测中的应用

边坡自动化监测技术省时、省力,且能实时和全天候工作,是今后边坡监测的发展方向。介绍了一种仅采用沉降倾角综合测量仪的边坡自动化监测技术,将其应用于某高速公路路堑高边坡的监测,成功预警了该边坡的滑坡灾害。沉降倾角综合测量仪精度很高且价格相对低廉,既可以监测地表面沉降,又可以监测地表面倾斜,能适用于各种类型的边坡监测,值得在今后边坡自动化监测中推广应用。     

瀑布沟库区移民安置场地监测信息管理预警系统设计与开发研究

瀑布沟库区移民安置场地分布范围广、地质条件复杂、不确定因素多,对建设场地及其周边滑坡灾害进行安全监测是保障移民工程安全和实施防灾减灾的重要手段。利用先进的软件研发与信息安全技术,设计和开发了监测信息管理预警系统,实现了多源异构监测数据一体化管理、监测信息查询与可视化表达,建立了滑坡灾害预测预报模型,提高了灾害监控与预警效率。     

基于ＧＩＳ滑坡远程自动化监测与预警系统设计

利用ＧＩＳ平台开发滑坡自动化监测信息管理系统，将远程自动监测数据进行录入，从而建立滑 坡远程自动化监测数据库，系统会对数据进行自动储存维护、处理，用户可根据需求进行查询、输出等功 能。利用滑坡自动化监测信息管理系统的数据自动处理功能，通过预警阈值的设置，单项数据或综合数 值超出安全范围时系统会自动发出预警范围及响应级别。研究结果表明:滑坡远程自动化监测系统的 组建经济合理，数据准确可靠，达到了远程自动化监测的目的；滑坡自动化监测信息管理系统界面友 好，操作简单，功能基本齐全，达到了预定设计功能；预警信息及时准确，满足滑坡灾害应急响应的需 要。     

广东地区滑坡灾害分布特征与预警措施分析

随着经济发展和城市建设,滑坡灾害对人们的影响愈发显著,滑坡监测预警工作随之愈发重要。从2004年7月开始广东省开展了地质灾害气象预报预警的相关工作,广东省气候中心、国土资源部逐步建立了广东省地质灾害监测预警系统,有效降低了地质灾害对人民生命和财产的破坏。对广东省的滑坡灾害地理与时间分布情况进行了分析,归纳总结了目前广东省的滑坡预警措施和滑坡预警的研究现状。分析表明:滑坡灾害受降雨及人类活动的影响较大,滑坡预警是有效减低灾害损失的重要措施。研究结果可为未来广东省滑坡灾害预警工作提供依据。     

浅谈新疆伽师县山洪灾害预警系统的控制与管理

文章通过分析雨水情监测、监测预警平台、预警子系统的建设,对防御泥石流、滑坡等山洪灾害进行监测和预警。     

穿越管道滑坡地表位移预警阈值及预警模型研究

为了解决管道穿越滑坡区地表位移预警阈值难以确定的问题，运用弹性地基梁模型和滑坡位移控制方法推导了滑坡区管道位移和应力力学模型，获取了管道能承受的最大位移；通过管道最大位移和地表位移的耦合关系，定量化确定了滑坡地表位移预警阈值计算方法；结合地下水预警阈值与管道应力阈值，构建了管道滑坡多因素耦合预警模型；并将其运用到贵州K0937+050管道滑坡灾害。结果表明：K0937+050滑坡灾害地表位移蓝、黄、红色预警阈值分别为15.00,232.74,508.32 mm,地下水各级阈值为0.63,1.73,2.28 m。现场监测数据显示，地表位移达到29.978 mm,触发蓝色预警，地下水位高度为1.80～2.10 m,达到黄色预警，综合预警级别达到关注级。根据地表位移动态预警、地下水预警与管道应力预警构建的管道滑坡灾害动态耦合预警模型，能在一定程度上为管道滑坡灾害提供合理的预警，保障管道安全运行，提高预警成功率。     

水电工程地质灾害实时监测预警系统设计及应用

为提升地质灾害智能化防治水平，在全面调查、评价工程地质灾害危害性及风险的基础上，开发设计了地质灾害监测预警系统。该系统集地表变形和降雨量监测内容为一体，具备实时监控、项目管理、设备信息、报警信息等功能，支持远程数据采集、基础信息查询、预警信息发布、应急响应管理和移动应用，能实时监测重大地质灾害的地表位移、降雨量、裂缝位移和土壤墒情等因子。将该系统应用于大渡河金川水电站工程地质灾害监测与预警管理，结果表明：该系统设计可靠，数据传输便捷稳定，实现了高效分析处理滑坡灾害监测数据并及时发布预警信息，远程实时监测滑坡稳定状态。研究成果解决了以往监测碎片化和信息化不足的问题，提高了监测预警的针对性和时效性，提升了地质灾害智能化管控水平。     

阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究

大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征，本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法：(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项，采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列，并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列；(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念，采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列；(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率，建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型，基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象，采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警，结果表明：综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律，且预测结果可靠，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。     

气象水文监测用于堵沟型滑坡堰塞坝预警研究

强降雨产生的沟内汇流是破坏山区堵沟型滑坡堰塞坝的主要原因。如何实现堵沟型滑坡堰塞坝的监测和快速预警仍然是滑坡灾害防治研究的重点和难点,针对这一问题,提出了一种基于气象水文监测技术的小流域内堵沟型滑坡堰塞坝的应急监测预警方法。该法利用雨量计、水位计和流速仪等气象水文监测设备以及无线传输网络数据传输技术可同时对沟内汇流过程,以及降雨过程进行实时监测。此外,基于监测断面的累积径流总量与堰塞坝最大库容量之间的关系,构建了5级堰塞坝危险预警级别及对应的判别指标。以都江堰银洞子沟滑坡堰塞坝为对象,进行实地监测试验。结果显示:2017年8月28日银洞子沟流域出现特大暴雨,最大小时雨强达50mm/h,危险等级为Ⅳ级(最危险等级);在低处溃口处,当溃口处库容超过3000m3时,将淹没溃口顶部,出现溃决;在流量峰顶前的3h,库容达到了最大库容的1/3,监测系统发出了第一次预警;当雨强超过50mm/h后,监测系统发出红色预警信号,下游村庄立即组织疏散,并封闭流动路径上公路,因此未造成人员伤亡和重大财产损失。实践表明,该方法能够提前3h预警堰塞坝破坏,同时由于该方法系统架构简便,监测预警设备的安装调试需求时间比较少,能够达到快速预警的目的。     

基于SBAS-InSAR技术的白格滑坡形变监测研究

我国是滑坡灾害多发国家,对滑坡灾害进行有效的监测预警是减轻其危害的最主要手段。与传统的监测方法相比,合成孔径雷达差分干涉测量技术具有全天时全天候、能够获得面式数据、成本低等特点,在时间上和空间上都能满足广域滑坡早期识别及动态监测的目的。以6景ALOS-2卫星PALSAR影像为数据源,采用SBAS-InSAR技术对白格滑坡进行灾前形变趋势监测,获得了年平均沉降速率图和累计沉降值图,并最终推断出白格滑坡灾前形变趋势,达到了发现变动和监测趋势的目的。沉降趋势与实际结果一致,证明了SBAS-lnSAR技术用于滑坡早期识别与动态监测的可行性,在广域地质灾害监测方面具有较广的发展应用前景。     

金沙江下游及毕节地区山地灾害防灾预警系统

金沙江下游及毕节地区滑坡、泥石流预警系统自1991年建立以来,根据长江上游水土保持委员会制定的预警工作方针,采取建立健全预警机构、依靠政府齐抓共管、全面开展群测群防预警、抓好监测预警制度建设、提高预警科技水平等5个方面的预警策略,对23次滑坡、5次泥石流灾害进行了成功预警,有效保护了9 076人,11 750万元的生命财产安全,取得了显著的成效,将滑坡、泥石流灾害损失降低到了最低程度.     

滑坡灾害与工程治理探讨

本文根据昭通地区近年来多次多处发生的滑坡灾害的成因分析，提出了“监测为首、排水为辅、预测预警、科学决策”滑坡灾害防治的新技术路线。     

清江隔河岩库区偏山滑坡实时监测系统应用

滑坡监测是全面掌握滑坡体变形阶段特征、破坏过程及灾害预测预报必不可少的技术手段,能有效地预测预报滑坡灾害的发生,从而降低滑坡灾害造成的损失。但目前滑坡监测多以传统的人工定期监测为主,不能捕捉滑坡实时动态变化,无法满足滑坡灾害及时预测预报。以清江隔河岩库区偏山滑坡为例,建立了一套实时监测系统,通过数据的无线传输和Internet的无线接入,实现了滑坡灾害监测数据的无线传输、互联网共享和预警,同时将实时监测结果与人工定期监测结果、滑坡勘察结果进行比较分析,其结果完全一致,充分检验了滑坡实时监测系统在滑坡监测中的有效性,可供地质灾害监测人员参考。     

生产建设项目水土保持监测问题及对策

生产建设项目的水土流失是当前环境保护领域的一个重要问题。该文通过对生产建设项目水土保持监测现状和问题的研究，针对监测手段不足、监测数据分析不及时、监测结果误差较大等问题，提出采用遥感技术和传感器监测技术、大数据技术以及精确测量和模型模拟相结合的方法，获取准确的监测数据，及时发现和处理问题，预测可能的灾害，提高监测结果的准确性。研究成果可以更好地监测和评估生产建设项目的水土流失情况，为区域生态环境保护工作提供科学依据。     

GPS位移监测系统在三峡库区某滑坡监测中的应用

应用GPS位移监测技术，对三峡库区某滑坡变形进行位移监测，重点讨论位移监测方案选取及监测网络布置等。对监测数据分析研究结果表明，采用GPS位移监测系统，不但能够为滑坡位移变形阶段和破坏程度有准确的数据支持，而且能够为滑坡的影响因素做出分析评价。     

InSAR技术在水电站库区滑坡体部位形变监测中的应用

澜沧江上游流域水电站库区大部分为峡谷地带，由于地形复杂、交通不畅等原因，在变形的临发阶段，人员不仅难以快速到达现场，而且到现场可能存在危险，使得传统的监测方法在该地区实施困难。主要针对澜沧江流域库区水位抬升或下降过程中引起的库区内多个滑坡体发生滑坡的问题，采用InSAR技术手段代替传统测量手段对滑坡体进行监测，依据监测对象的形变信息进行安全性分析以及灾害预警，确保电站安全运营和滑坡体部位人民生命财产安全。