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滑坡自动化专业监测及预警研究

2020-07-17范涛寇正卫王宝红

环境与发展 2020年6期
关键词:预警监测

范涛 寇正卫 王宝红

摘要:滑坡灾害在我国很多山区较为发育,因此进行地质灾害自动化的专业监测和预警非常重要。基于此,本文以嵩县黄庄乡的黄庄村滑坡为例,讨论滑坡自动化的专业监测以及预警方面的具体策略。

关键词:滑坡自动化;监测;预警

中图分类号:X833 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-0-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.099

Monitoring and early warning study of landslide automation specialty:a case study of Huangzhuang village landslide in Huangzhuang town,Song county

Fan Tao1,Kou Zhengwei2,Wang Baohong1

(1.Henan Institute of Geological Environment Monitoring,Henan Provincial Key Laboratory of Geological Hazard Prevention,Zhengzhou Henan 450018,China;

2.Henan Province Coalfield Geology Bureau Resource and Environment Investigation Center,Zhengzhou Henan 450053,China)

Abstract:Landslide disasters are relatively developed in many mountainous areas in China,so it is very important to carry out professional monitoring and early warning of geological disaster automation.Based on this,this article takes Huangzhuang village landslide in Huangzhuang township of Song county as an example to discuss the specific monitoring and early warning strategies of landslide automation.

Key words:Landslide automation;Monitoring;Early warning

滑坡的自动化专业监测是随着目前我国科技的发展而产生的一种比较先进地对滑坡进行监测的技术。目前在我国的很多地区都有一定的滑坡现象,会造成很多经济财产安全方面的损失。因此提前对其进行预警也是非常重要的。本文主要以嵩县黄庄乡的黄庄村滑坡作为例子,来进行滑坡自动化专业监测和预警方面的探索。

1 嵩县黄庄乡黄庄村的地质环境

1.1 滑坡地点的地理环境

黄庄乡位于河南省洛阳市嵩县东南部外方山腹地,距嵩县县城25km。滑坡位于黄庄乡黄庄村四组,有陆车公路通行,交通便利。

黄庄滑坡地处低山区,位于东、西向山梁的东部前缘,山顶地形较平坦,宽30m~40 m左右,海拔500 m左右,南北两侧山坡坡度约35~40°。南、北两侧为季节性小型河流。滑坡体所在的斜坡地势呈西高东低,滑坡南北两侧及滑坡前缘均为居民区,滑坡前缘距汝河约200m。滑坡后缘顶部高程约449m,前缘坡脚高程约425m,前后缘高差约24m,滑坡纵向坡度约30°。滑坡体上为梯田。陡坎高度一般1~2m。

1.2 岩土体的工程地质条件

根据滑坡区各类岩土体工程地质特征,将其划分为两类工程地质岩组。(1)碎裂状较软花岗岩强风化岩组,以花岗岩为主,其次为石英二长斑岩、正长岩、安山玢岩等,岩体致密坚硬,较完整。抗风化能力较弱,风化层厚度1~4m。节理裂隙强发育区风化层厚度稍大。(2)第四系松散土类,境内主要为中更新统风积一洪积层,上更新统冲积一洪积层,全新统冲积亚粘土、亚砂土等,主要分布于河流沿岸地区。

2 滑坡监测预警的设备安装

2.1 设备安装的具体技术要求

首先是一体化雨量站土建施工的技术要求。一体化雨量站的选址要求应该选在野外比较开阔的地方,站址周围的45°角范围之内,不能够有建筑或者是树木,短信的通用性信号应该稳定,同时也要能够考虑到设备安全的问题,水泥基础要求基桩上方的表面积在450mm2,基装下面的表面积在600mm2。基装需要能够埋入地下至少600mm,基装应该足够稳固,同时表面要能够更加光滑,要预埋螺栓4个。同时要配齐螺母以及平垫和弹垫,预埋螺栓的埋设平面的尺寸是300mm2的正方形,螺栓漏出的水泥的部分是60mm,基装一面朝着南方,这对于太阳能的电池板采光是非常有利的。

其次是一体化含水率的土建施工类的技术要求。含水率的监测站在选址的时候应该选在滑坡体或者是泥石流的物源上。不能够有过多的乱石。如果能够在沙土或者是粘土上就最佳。站址周围是不能够有建筑或者树木,同时通信信号应该保持稳定,应该考虑到设备安装的安全问题。水泥基础必须要求基桩上面的表面积在450mm2。基装下方的表面积在600mm2。基桩能够埋在地下至少600mm。同时应该保持稳固,表面要光滑,預埋螺栓是4个,并且要配齐螺母以及平垫和弹垫。同时预埋螺栓的预埋的尺寸为300mm2的正方形螺栓,露出水泥的部分是60mm左右。基装的一面需要朝南,这样对太阳能的电池板采光比较有利。

2.2 设备安装方面的工作量

在进行监测预警设备安装的过程当中,首先要布置监测系统,其中包括有监测的基站以及监测点和监测站。同时要布置一套雨量自动监测站。在滑坡后面比较稳定的地区也要布置土壤含水率的监测站,以及一体化测斜仪自动监测站,以及裂缝自动监测站等。

2.3 监测预警设备安装的主要成果

在进行监测预警设备安装的过程当中,在设备招标以及购置还有勘察安装的基础之上,建立了8处滑坡监测的预警系统。对这8处隐患点进行了专项的地质灾害的调查,同时对滑坡区域的地质环境条件还有成因以及成灾机制有了更多的认识。为之后的滑坡模型的探索奠定了更加全面的地质工作的基础。同时三维激光扫描所形成的滑坡区域的点云图也更加能够直观地反映滑坡区域的一些问题。通过三维激光扫描能够获取到云数据,并且对其进行分层和配准等进行预处理。之后使用专业的软件来处理数据,建立滑坡地表的三维模型。这为之后的微地貌的研究提供了更加基础的数据。使用两次三维激光的扫描数据来进行滑坡体的稳定性判断。同时使用通信信号以及监测站和监测数据的结合。分析滑坡体的变形和破坏的情况以及稳定性。使用自动雨量站来获取降雨量,分析滑坡和降雨之间的关系。通过自动雨量站来获取降雨量的数据,分析其二者之间的关系,为滑坡的预警预报提供更多的判断依据。监測预警能够实现基层单位和监管的单位相互之间的信息共享。使预警预报更加自动及时。选择预测的模型和临灾的判断依据,建立数据库,使用先进的技术来建立三维展示模型。能够有效地对滑坡隐患进行预判。

3 滑坡预警方面的考察

3.1 预警预报主要对象

如果想要对滑坡进行全程的预警,就必须要能够确定其预报的主要对象,可以从滑坡的形态以及变形的破坏形式出发分成两个最大的类别。首先就是需要预警预报的滑坡,也就是坡体长期以来都受到外界因素的影响,逐步的发展成了变形最终受到破坏的一类滑坡。其次就是受到很多特殊原因,比如强降雨或者是坡脚被破坏等因素影响导致的坡体出现了剧烈的变形。这种滑坡所对应的坡体原本是比较稳定的,并没有提前的变形迹象,是处于正在发展当中的变形体,这两种就是滑坡变形主要的预报对象。

3.2 预警预报模式

首先,滑坡的预警预报主要可以分成3种等级模式,主要就是根据滑坡变形的发展速度以及出现的危险的可能性大小的不同,这3种等级的模式分别可以分成注意预警也可以称之为三级预警。主要是用来高度引起预警预报的相关工作人员的注意,从而将相关的情况进行宏观调查查明滑坡位移的增长的主要原因,最后把情况可以汇报给上级部门。其次就是警示预警,也可以称作为二级预警,主要就是根据滑坡变形发展的情况,同时也有可能会出现滑坡的可能性,这个时候应该及时给当地居民一定的警示。再次,就是临滑预警,也可以称作为一级预警,这一种预警就是在滑坡进入到滑动阶段,领导部门通过下达命令危险区的居民必须能够及时撤离,以便让生命财产不会受到损失。

4 结束语

通过对嵩县黄庄乡黄庄村滑坡作为例子进行考察。可以发现滑坡变形的监测主要就是准确的分析考查出来的数据,并且对数据进行处理,在这个基础上要能够具有一定的针对性,要进行全面的考虑,从而使变形体的变形情况能够及时的被反映出来,只有这样才能够真正的提高预警警报的准确度,及时发现问题,并且能够采取相应地措施减少损失,从而使监测的变形体能够更加稳定,使滑坡被预测的可能性提高。

参考文献

[1]贺宝龙.滑坡自动化专业监测及预警研究[J].当代化工研究,2019(07):102-103.

[2]周东.滑坡自动化专业监测及预警研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(03):70-71.

[3]李德军,程禹熙.滑坡自动化专业监测及预警研究[J].科技创新导报,2019,16(02):63-66.

[4]王锐.土石坝自动化监测系统安全评价研究[D].太原:太原理工大学,2004.

收稿日期:2020-04-30

作者简介:范涛(1982-),男,汉族,本科学历,研究方向为水工环地质。

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