長(zhǎng)江上游滑坡泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

滑坡泥石流

監(jiān)測(cè)預(yù)警與設(shè)備使用長(zhǎng)江水利委員會(huì)水土保持局張小林2010年04月一、長(zhǎng)江上游滑坡泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)簡(jiǎn)介二、滑坡泥石流監(jiān)測(cè)方法三、滑坡泥石流主要監(jiān)測(cè)儀器與方法一、長(zhǎng)江上游滑坡泥石流與經(jīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介長(zhǎng)江上游特殊的地質(zhì)、地貌及氣候水文條件，使其成為我國(guó)滑坡、泥石流等山地災(zāi)害分布最為集中的地區(qū)，而人類不合理的開發(fā)利用活動(dòng)，加劇了災(zāi)害暴發(fā)的頻率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)江上游地區(qū)共有滑坡15萬(wàn)處，中強(qiáng)度以上泥石流分布面積達(dá)10萬(wàn)多km平方公里，有200多個(gè)城鎮(zhèn)受到滑坡、泥石流威脅，是我國(guó)滑坡、泥石流危害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。1990年，水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)水土保持局組織調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料表明，其中僅金沙江下游及畢節(jié)地區(qū)、嘉陵江上游地區(qū)、三峽庫(kù)區(qū)等地就有危害較大滑坡1.6萬(wàn)余處，泥石流溝4000多條。什么是滑坡滑坡是山體斜坡上的巖土體在重力作用下失穩(wěn)，沿著坡體內(nèi)部一個(gè)（或多個(gè)）軟弱面（帶）發(fā)生的整體性順坡下滑現(xiàn)象?；卢F(xiàn)象具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：——滑坡體的物質(zhì)成分就是那些構(gòu)成原始斜坡體的巖土體；——滑坡是發(fā)生在地殼表部的處于重力場(chǎng)之中的塊體運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生塊體滑坡的動(dòng)力的力源是重力。甘肅舟曲泄流灘滑坡云南昭通頭寨溝大滑坡重慶武隆滑坡什么是泥石流泥石流是含飽和的高濃度碎屑物沿侵蝕坡面和陡峻溝床流動(dòng)的流體。泥石流又以泥沙、卵礫、石塊等土體物質(zhì)含量高，流體濃稠、粘性強(qiáng)而不同于挾沙水流（山洪、洪水），從而致使泥石流又具有結(jié)構(gòu)性、慣性強(qiáng)，搬運(yùn)力大，沖淤變幅大、分選性差、破壞性強(qiáng)等特征。著名的小江蔣家溝泥石流小江泥石流泥沙幾乎堵斷金沙江長(zhǎng)江上游滑坡、泥石流災(zāi)害分布

嘉陵江上游三峽庫(kù)區(qū)岷江上游雅礱江下游金沙江中下游大渡河中下游大小滑坡15萬(wàn)多處泥石流溝道萬(wàn)余條分布面積達(dá)10萬(wàn)多km2是水土流失的特殊形式，是長(zhǎng)江流域河流泥沙的主要來(lái)源之一

白龍江、西漢水攀枝花至屏山區(qū)平均輸沙模數(shù)大于2000t/（km2·a），其土地面積只占長(zhǎng)江上游面積的12.8%，但多年平均輸沙量卻占宜昌站的41.4%小江流域大小泥石流溝140條,直接輸入長(zhǎng)江的泥沙達(dá)3000萬(wàn)噸。三峽庫(kù)區(qū)271條泥石流溝，每年直接入江的泥石流物質(zhì)超過(guò)1000萬(wàn)t，滑坡崩塌214處，總體積達(dá)13.5-15.0億m3預(yù)警系統(tǒng)自1990年開始籌建以來(lái)，

1991年系統(tǒng)基本建成并投入運(yùn)行，已基本覆蓋了長(zhǎng)江上游滑坡、泥石流分布集中的區(qū)域和人口密度大、危害最為嚴(yán)重的地區(qū)。

截止目前，預(yù)警系統(tǒng)建有1個(gè)中心站（武漢長(zhǎng)江委水土保持局），3個(gè)一級(jí)站（宜賓、武都、重慶），8個(gè)二級(jí)站（四川涼山，云南昭通，貴州畢節(jié)，甘肅舟曲、禮縣，陜西略陽(yáng)，重慶萬(wàn)州，湖北秭歸），56個(gè)監(jiān)測(cè)預(yù)警點(diǎn)和20個(gè)群測(cè)群防重點(diǎn)縣。預(yù)警系統(tǒng)范圍涉及到長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)防治區(qū)的云、貴、川、甘、陜、鄂、渝等6省1市、14個(gè)地（州、市）、38個(gè)縣（區(qū)），擁有300多名專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警人員，監(jiān)控面積達(dá)11.34萬(wàn)平方公里，保護(hù)著30萬(wàn)人和數(shù)十億元固定資金的安全。預(yù)警系統(tǒng)已成為全國(guó)乃至全世界覆蓋面最廣、規(guī)模最大的山地災(zāi)害監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

長(zhǎng)江上游滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)

--分區(qū)分級(jí)管理中心站二級(jí)站預(yù)警點(diǎn)防災(zāi)減災(zāi)一級(jí)站短期預(yù)報(bào)群測(cè)群防站管理信息反饋信息反饋信息反饋技術(shù)報(bào)務(wù)業(yè)務(wù)指導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)貫徹執(zhí)行“政府負(fù)責(zé)，站點(diǎn)預(yù)警；以點(diǎn)帶面，群測(cè)群防“的工作方針，以站點(diǎn)為依托，廣泛、深入地開展預(yù)警減災(zāi)知識(shí)宣傳、普及、培訓(xùn)、咨詢等工作，增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)，積極開展群測(cè)群防，成為當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)的重要保障。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2009年底，預(yù)警系統(tǒng)已成功地預(yù)報(bào)、防治和處理滑坡、泥石流險(xiǎn)情278處，共避免4.35萬(wàn)人員傷亡，避免直接經(jīng)濟(jì)損失2.73億多元財(cái)產(chǎn)損失，開展了5處滑坡泥石流治理試點(diǎn)工程。預(yù)警系統(tǒng)組建的當(dāng)年1991年6月29日，就成功預(yù)報(bào)了湖北秭歸雞鳴寺滑坡。1992年7月20日，云南省昭通市熊家灣發(fā)生1500萬(wàn)方特大滑坡，由于鄉(xiāng)民高定基等人及時(shí)報(bào)警，使56人幸免于難，兩位村民得到表彰。

甘肅文縣縣城泥石流預(yù)警成功四川寧南縣城泥石流預(yù)警成功二、滑坡泥石流監(jiān)測(cè)方法

滑坡監(jiān)測(cè)常規(guī)方法包括簡(jiǎn)易排樁法觀測(cè)、簡(jiǎn)易地表裂縫變形觀測(cè)、建筑物傾斜觀測(cè)、三角交匯法觀測(cè)和橫向視準(zhǔn)線法等；對(duì)危害大、變形明顯且有一定規(guī)模的滑坡采用先進(jìn)的滑坡位移監(jiān)測(cè)報(bào)警儀和GPS滑坡位移監(jiān)測(cè)技術(shù)等進(jìn)行定期觀測(cè)，可提高監(jiān)測(cè)精度，達(dá)mm級(jí)。

泥石流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要有水源觀測(cè)、土源觀測(cè)、泥石流體觀測(cè)。對(duì)泥石流的常規(guī)監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是泥石流運(yùn)動(dòng)要素觀測(cè)、流域內(nèi)的氣候和雨量觀測(cè)、泥石流的形成過(guò)程觀測(cè)、溝道沖淤變化觀測(cè)等。監(jiān)測(cè)方法主要有有泥石流常規(guī)方法和先進(jìn)的泥石流自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。

滑坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和方法表監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)方法裂縫地表裂縫、建筑物裂縫固定樁、砂漿片、回家標(biāo)志、傳感器位移地表位移、地下位移排樁法、三角交匯法、橫向視準(zhǔn)線法、傳感器主滑帶（面）主滑帶（面）位置、位移速度傳感器、位移計(jì)、傾測(cè)儀地表水自然溝水、江河湖庫(kù)水位水位、水量等地下水鉆孔、井水、泉水、孔隙水壓力降水量降雨量通常指常規(guī)降雨觀測(cè)宏觀變形跡象地表巡視異常的種類、位置、范圍、特征泥石流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和內(nèi)容監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)儀器水源觀測(cè)雨量、土壤水、徑流量自記雨量計(jì)、自記土壤儀、三角堰土源觀測(cè)崩塌、滑坡的長(zhǎng)寬、厚、度和體積，變形情況常規(guī)地形測(cè)量?jī)x器泥石流體觀測(cè)容重、泥位、地聲、斷面、流速、流量、總淤積量、粘度、粒度容重儀、超聲波泥位計(jì)、遙測(cè)地聲儀、水準(zhǔn)儀、遙測(cè)流速儀、烘箱、粘度儀、粘度篩、粘度分析儀沖淤觀測(cè)--常規(guī)觀測(cè)裂縫觀測(cè)法泥石流的斷面觀測(cè)法雨量觀測(cè)滑坡監(jiān)測(cè)的位移排樁法--探索創(chuàng)新武都縣總結(jié)出了“觸網(wǎng)式報(bào)警儀、鋼距法、燈泡法、門鈴法、門窗開關(guān)測(cè)試法”等十多種“土”辦法；寧南縣、會(huì)理縣自行研究發(fā)明了“滑坡、泥石流自動(dòng)報(bào)警儀”

略陽(yáng)二級(jí)站與陜西峰火儀器廠合作，開發(fā)研制滑坡報(bào)警儀，目前中間成果已經(jīng)完成，正在進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)。西和預(yù)警人員研究總結(jié)了6種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的監(jiān)測(cè)方法，編成了《群測(cè)群防滑坡土法監(jiān)測(cè)技術(shù)》一書，在災(zāi)險(xiǎn)區(qū)廣泛推廣應(yīng)用，收到了良好的效果。

三、滑坡泥石流主要監(jiān)測(cè)儀器與方法（一）滑坡監(jiān)測(cè)1、滑坡變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)滑坡裂縫變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用有線和無(wú)線相結(jié)合，以現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)方式組建地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)，系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)、裂縫位移計(jì)以及供電、采集、傳輸?shù)冉M件構(gòu)成。

2、滑坡GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三部分組成：監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)傳輸和控制單元、數(shù)據(jù)處理分析及管理單元。這三部分形成一個(gè)有機(jī)的整體，監(jiān)測(cè)單元跟蹤GPS衛(wèi)星并實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心，控制中心的GPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理并分析，實(shí)時(shí)形變監(jiān)測(cè)。

2個(gè)GPS觀測(cè)基點(diǎn)5個(gè)GPS觀測(cè)點(diǎn)（二）泥石流自動(dòng)化監(jiān)測(cè)泥石流自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由綜控中心(控制臺(tái))、地聲遙測(cè)、泥位遙測(cè)、雨量遙測(cè)、有線泥位等五個(gè)子系統(tǒng)共同作用對(duì)泥石流活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

謝