(完整ppt)地质灾害监测预警方法与系统(1)

岩体声发射仪、SJ-1型6通道声发射 监测仪、DY-2型地音仪、WD-1型无线电 地音仪、YSS岩石声发射参数测定仪等 。
42
其它监测方法
一、放射性监测 （氡气测量法） 放射性元素在衰变过程中产生的氡等射气，其穿透能力比较弱，但是 当它们遇到断层及构造裂隙带时，氡射气就会沿裂隙上升到地表并在 土壤中富集，氡射气的富集不受地表覆盖层厚度的影响。 当滑坡体处于稳定状态时，氡(Rn)的浓度维持一稳定的低水平；当岩 土体滑动时，岩(土)中的氡迅速释放，其浓度急剧增大，且随滑坡体 的规模大小和变形速度而异。利用测氡技术方法，测量氡异常变化， 就能发现和查明这些地质灾害，达到预报的目的。
2、适用范围
适用于各种滑坡不同变形阶段的三维位移监测。
21
22
系统配置 (续)
rover Measurement
Station
移动电话或无线 电收发机天线
需要有较好的视天
GPS 天线 基准参考测量站 太阳能电池板
rover Measurement Station
办公室
基准参考测量站
控制器
• 系统管理 • GPS 数据处理 • 数据管理 • 数据可视化 • 与各测量站通讯
38
图2-11水位自动记录仪
39
图2-12 BGK4500S 型渗压计
40
图2-13
水位标尺
41
声发射监测
1、工作原理 材料或岩体结构受力作用时发生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的 现象称为声发射(Acoustic Emiss信号推断声发射源的技术称为声发射技术。
度
度
1～10a 大区域
1月～1a 小区域 数日 局部
数小时 局部
方法
数据
区域评价 区划
一次过程 观测
精密仪器 监测
精密仪器 监测
地质调 查数据 库
监测 数据库
分析模 型库
灵敏度 分析
指标
发育度 风险度 危害度 临界区 间值
警戒值
警戒值
措施
建设规划预防 局部转移 或全部准备避难
搬迁 紧急搬迁
表2 预警产品等级及色标
地质灾害监测预警
吴益平
中国地质大学（武汉） 工程学院
提纲
1
地质灾害监测预警的概念
2
地质灾害监测的目的与原则
3
主要监测技术与内容
4
地质灾害区域预警
5
单体地质灾害预警
2
地质灾害监测预警
地质灾害预警是一种包括预测与警报的广义 “预警”，在时间精度上包括了预测或预估（估 测）、预警、预报和警报（数小时）等多个层次 ，每个层次都是一个政府机构、工程技术与公众 社会共同参与的综合体系。
地质体外部信息源： 大气要素（降雨、冻融、…) 河岸侵蚀 人类活动……
其它信息源： 动物异常行为……
7
地质灾害监测的目的
1、及时掌握灾害体变形动态，分析其稳定性，超 前做出预测预报，防止灾难发生。
2、为灾害治理工程等提供可靠资料和科学依据。 3、为政府部门对在地质灾害易发区的经济建设、
环境治理等方面的规划和决策提供基础依据。 4、向全社会提供崩塌、滑坡监测信息服务。
27
深部位移监测
一、钻孔测斜法 钻孔测斜法是用于观测钻
孔内目标深度岩 （土）体 横向位移矢量的一种原位测 试监测手段。
测斜仪类型包括：滑动电 阻式、滑动电阻片式、钢弦 式、伺服加速度计式和电解 式。
目前以伺服加速度计式 应用较广。
28
图2-9钻孔倾斜仪
29
▲ 管式应变测量计安装图
▲ 测斜孔结构图
8
监测预警工程
人们将地质灾害的监测、预报和预警工作的运作体系称为监测 预警工程，它包括地质灾害监测预报信息系统的建立和运行， 岗位责任人员组织系统的建立和实施，临灾紧急抢险避难行动 方案的制订 （及后续执行）。 监测预警工程的实施中应贯彻以下基本原则，即：
（1）监测、预警方法要土洋结合，以有效为准； （2）工作队伍要群专结合，以专带群，重大问题靠专，面 上的问题靠群； （3）管理决策要技政结合，技术上负责搞好灾情、险情判 断，行政上负责工程系统运行的组织实施。
34
伸长仪（Extensometer）
35
条带式伸长仪
36
应变监测
1、工作原理 在滑坡体治理过程中，埋入式应变计主要用于测试混凝土结构内部应变
信息。当混凝土结构由于受力产生应变时，应变计会随之产生应变变 形，从而可测得混凝土结构应变信息。 2、仪器设备 主要有振弦式、电阻式和光纤式传感器。 3、应用技术要求 （1）应变计的尺寸：应变计的长度和直径之比要满足一定条件，通常L ／R采用15～25范围。 （2）应变计的安装：应变计的轴向要对准拟测变形方向。
9
滑坡常规监测技术
不同类型的滑坡，所采用的监测技术方法各不相同 就监测内容来说，常分为：
（1）位移监测 （2）应力应变监测 （3）地下水动态监测 （4）地表水动态监测 （5）地声监测 （6）放射元素监测 （7）环境因素监测 （8）宏观现象监测……
10
11
位移监测
主要有简易监测 （皮尺、钢尺等）、仪器仪表监测 （绝对位移 监测、裂缝相对位移监测、地面倾斜监测等）几种形式。
32
▲ 压力盒
33
应力监测
二、锚索 （杆）测力计 主要有振弦式、电阻应变式等类型，以振弦式应用较广。 应用技术要求 （1）测力计的安装：严格保证锚垫板的厚度 （刚度）和尺寸 （保证 测力部分完全承压于锚垫板上），锚索测力计 承压面与孔轴线垂直， 误差应﹤5°，并严格对中；小量 程测力计本身和其附件应具有一定 的偏载适应能力。 （2）量程的选择：锚固工程施工时，锚索 （杆）的锁定 预应力值一 般均小于预应力设计值，故测力计的量程与锚 索 （杆）的应力设计 值保持一致即可。 （3）温度干扰：影响测量精度的主要因素是监测运行期 环境温度变化 ，应进行定量的温度校正予以消除。
30
深部位移监测
二、 钻孔多点位移监测法 钻孔多点位移监测法是用于观测钻孔岩土体单向或三
向位移变化的一种原位测试手段，利用钻孔位移计定期 逐段测量钻孔的三向位移信息，从而获得岩体内部位移 随时间的变化。
以水平孔多点位移计最为常用。
31
应力监测
一、岩土体压力计 （压力盒） 主要有振弦式、液压式和电阻应变计式，以振弦式最为常见。 应用技术要求
37
地下水 （动态）监测
1、工作原理 通过压力传感器直接或间接测量滑坡体 （主要是滑带）含水率、孔隙
水压力、地下水位、流量、流速和水温等参数随时 间的变化。 2、应用技术要求 （1）设备的安装：分为测压管 （有压管和无压管）安装和钻孔中直接
安装。在钻孔中直接安装时，传感器周围使用细砂或其它透水材料充 填；对于多深度监测，各深度部位之间使用隔水材料隔离止水。 （2）由于其传感器安装为隐蔽工程，除要求监测设备具有较高的精度 、较大的量程外，还应具备较强的抗干扰及耐腐蚀性。 （3）地下水动态观测的持续时间一般不少于1个水文年。
量测摄影机、半量测摄影机、非量测摄影机。
25
26
地面倾斜监测法
1、工作原理 主要用于监测崩滑体地面倾斜方向和倾角变化。将移动式
倾斜仪定期巡回放置于固定专用测点的盘座上，按预定的几 个方向各自180°往复测量，为判断测点三维合成位移变形方 向及趋势提供直接信息。
2、适用范围 ① 主要用于倾倒式崩塌、拉裂式崩塌、切层滑坡等； ② 对于顺层滑动不宜采用。
19
图2-4全站仪应用于边坡监测
20
1、特点
(二)GPS测量法
（1）观测点之间无需通视，选点方便；
（2）观测不受气候条件限制，可进行全天侯监测；
（3）可同时进行平面位移与垂直位移监测；
（4）可长期连续监测，不会漏掉重大的变形信息；
（5）从数据采集、数据处理到分析、管理的全过程易于实现自动化。
（6）如果监测点数量多、且要全部进行长期自动化监测时，需要大量 的GPS接收机、太阳能供电装置及通讯设备、微机等安装在野外无人值守 的监测房内，安全难以得到保证等问题。
级别
含义
Ⅴ 警报级，可能危害特别 严重
Ⅳ 预报级，可能危害严重
Ⅲ 预警级，可能危害较重 Ⅱ 预测级，可能危害一般 Ⅰ 常规级，一般无危害
色标
红
橙
黄 蓝 绿
说明 组织公众应急响应
建议公众采取预防措 施 发布公众知晓 科技与管理人员掌握 科技人员掌握
地质体内部信息源： 位移场（深部断层位移、地面沉降位移、斜坡位移） 地应力场（构造应力、自重应力） 孔隙水压力场 水化学场 声波场 电磁场……
一、相对位移监测 相对位移监测是设点量测地质体重点变形部位点与点之间的相 对位移变化 （张开、闭合、下沉、抬升、错动等），从而定 量表示变形的一种监测方法。主要用于对裂缝、崩滑带、采空 区顶底板软弱夹层、危岩体边界等部位的监测。 按所采用的仪表可分为机械式传动仪表观测法(简称机测法)和 电子仪表观测法(简称电测法)两类。。
（1）压力盒的量程：压力盒的量程有限，选择量程时，应充分估算预承 压大小，同时应考虑滑坡体整体应力结构调整过程中对埋设部位的应力 状态影响；根据经验，量程应选为估算预承压的两倍或更高。 （2）压力盒的安装：压力盒的安装属一次性隐蔽工程，安装质量的好坏 同其运行寿命和测量精度密切相关。首先确认压力盒的承压面，其次要 保证安装部位平整并与应力方向垂直；特殊环境下，须考虑压力盒具有 耐腐蚀能力。
特点： （1）仪表灵敏度高、精度高； （2）监测采样速度快，可自动巡回检测，远距离传输； （3）观测的成果资料不及机测可靠度高。
电测位移计一定要具备防风、防雨、防腐蚀、防潮、 防震、防雷电干 扰等性能，以保障仪器仪表的长期稳定性 及监测成果资料的可靠度。