滑坡自動化專業監測及預警研究

范濤　寇正衛　王寶紅

摘要：滑坡災害在我國很多山區較為發育，因此進行地質災害自動化的專業監測和預警非常重要。基于此，本文以嵩縣黃莊鄉的黃莊村滑坡為例，討論滑坡自動化的專業監測以及預警方面的具體策略。

關鍵詞：滑坡自動化;監測;預警

中圖分類號：X833 文獻標識碼：A 文章編號：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

滑坡的自動化專業監測是隨著目前我國科技的發展而產生的一種比較先進地對滑坡進行監測的技術。目前在我國的很多地區都有一定的滑坡現象，會造成很多經濟財產安全方面的損失。因此提前對其進行預警也是非常重要的。本文主要以嵩縣黃莊鄉的黃莊村滑坡作為例子，來進行滑坡自動化專業監測和預警方面的探索。

1 嵩縣黃莊鄉黃莊村的地質環境

1.1 滑坡地點的地理環境

黃莊鄉位于河南省洛陽市嵩縣東南部外方山腹地，距嵩縣縣城25km。滑坡位于黃莊鄉黃莊村四組，有陸車公路通行，交通便利。

黃莊滑坡地處低山區，位于東、西向山梁的東部前緣，山頂地形較平坦，寬30m～40 m左右，海拔500 m左右，南北兩側山坡坡度約35～40°。南、北兩側為季節性小型河流。滑坡體所在的斜坡地勢呈西高東低，滑坡南北兩側及滑坡前緣均為居民區，滑坡前緣距汝河約200m。滑坡后緣頂部高程約449m，前緣坡腳高程約425m，前后緣高差約24m，滑坡縱向坡度約30°。滑坡體上為梯田。陡坎高度一般1～2m。

1.2 巖土體的工程地質條件

根據滑坡區各類巖土體工程地質特征，將其劃分為兩類工程地質巖組。（1）碎裂狀較軟花崗巖強風化巖組，以花崗巖為主，其次為石英二長斑巖、正長巖、安山玢巖等，巖體致密堅硬，較完整。抗風化能力較弱，風化層厚度1～4m。節理裂隙強發育區風化層厚度稍大。（2）第四系松散土類，境內主要為中更新統風積一洪積層，上更新統沖積一洪積層，全新統沖積亞粘土、亞砂土等，主要分布于河流沿岸地區。

2 滑坡監測預警的設備安裝

2.1 設備安裝的具體技術要求

首先是一體化雨量站土建施工的技術要求。一體化雨量站的選址要求應該選在野外比較開闊的地方，站址周圍的45°角范圍之內，不能夠有建筑或者是樹木，短信的通用性信號應該穩定，同時也要能夠考慮到設備安全的問題，水泥基礎要求基樁上方的表面積在450mm2，基裝下面的表面積在600mm2。基裝需要能夠埋入地下至少600mm，基裝應該足夠穩固，同時表面要能夠更加光滑，要預埋螺栓4個。同時要配齊螺母以及平墊和彈墊，預埋螺栓的埋設平面的尺寸是300mm2的正方形，螺栓漏出的水泥的部分是60mm，基裝一面朝著南方，這對于太陽能的電池板采光是非常有利的。

其次是一體化含水率的土建施工類的技術要求。含水率的監測站在選址的時候應該選在滑坡體或者是泥石流的物源上。不能夠有過多的亂石。如果能夠在沙土或者是粘土上就最佳。站址周圍是不能夠有建筑或者樹木，同時通信信號應該保持穩定，應該考慮到設備安裝的安全問題。水泥基礎必須要求基樁上面的表面積在450mm2。基裝下方的表面積在600mm2。基樁能夠埋在地下至少600mm。同時應該保持穩固，表面要光滑，預埋螺栓是4個，并且要配齊螺母以及平墊和彈墊。同時預埋螺栓的預埋的尺寸為300mm2的正方形螺栓，露出水泥的部分是60mm左右。基裝的一面需要朝南，這樣對太陽能的電池板采光比較有利。

2.2 設備安裝方面的工作量

在進行監測預警設備安裝的過程當中，首先要布置監測系統，其中包括有監測的基站以及監測點和監測站。同時要布置一套雨量自動監測站。在滑坡后面比較穩定的地區也要布置土壤含水率的監測站，以及一體化測斜儀自動監測站，以及裂縫自動監測站等。

2.3 監測預警設備安裝的主要成果

在進行監測預警設備安裝的過程當中，在設備招標以及購置還有勘察安裝的基礎之上，建立了8處滑坡監測的預警系統。對這8處隱患點進行了專項的地質災害的調查，同時對滑坡區域的地質環境條件還有成因以及成災機制有了更多的認識。為之后的滑坡模型的探索奠定了更加全面的地質工作的基礎。同時三維激光掃描所形成的滑坡區域的點云圖也更加能夠直觀地反映滑坡區域的一些問題。通過三維激光掃描能夠獲取到云數據，并且對其進行分層和配準等進行預處理。之后使用專業的軟件來處理數據，建立滑坡地表的三維模型。這為之后的微地貌的研究提供了更加基礎的數據。使用兩次三維激光的掃描數據來進行滑坡體的穩定性判斷。同時使用通信信號以及監測站和監測數據的結合。分析滑坡體的變形和破壞的情況以及穩定性。使用自動雨量站來獲取降雨量，分析滑坡和降雨之間的關系。通過自動雨量站來獲取降雨量的數據，分析其二者之間的關系，為滑坡的預警預報提供更多的判斷依據。監測預警能夠實現基層單位和監管的單位相互之間的信息共享。使預警預報更加自動及時。選擇預測的模型和臨災的判斷依據，建立數據庫，使用先進的技術來建立三維展示模型。能夠有效地對滑坡隱患進行預判。

3 滑坡預警方面的考察

3.1 預警預報主要對象

如果想要對滑坡進行全程的預警，就必須要能夠確定其預報的主要對象，可以從滑坡的形態以及變形的破壞形式出發分成兩個最大的類別。首先就是需要預警預報的滑坡，也就是坡體長期以來都受到外界因素的影響，逐步的發展成了變形最終受到破壞的一類滑坡。其次就是受到很多特殊原因，比如強降雨或者是坡腳被破壞等因素影響導致的坡體出現了劇烈的變形。這種滑坡所對應的坡體原本是比較穩定的，并沒有提前的變形跡象，是處于正在發展當中的變形體，這兩種就是滑坡變形主要的預報對象。

3.2 預警預報模式

首先，滑坡的預警預報主要可以分成3種等級模式，主要就是根據滑坡變形的發展速度以及出現的危險的可能性大小的不同，這3種等級的模式分別可以分成注意預警也可以稱之為三級預警。主要是用來高度引起預警預報的相關工作人員的注意，從而將相關的情況進行宏觀調查查明滑坡位移的增長的主要原因，最后把情況可以匯報給上級部門。其次就是警示預警，也可以稱作為二級預警，主要就是根據滑坡變形發展的情況，同時也有可能會出現滑坡的可能性，這個時候應該及時給當地居民一定的警示。再次，就是臨滑預警，也可以稱作為一級預警，這一種預警就是在滑坡進入到滑動階段，領導部門通過下達命令危險區的居民必須能夠及時撤離，以便讓生命財產不會受到損失。

4 結束語

通過對嵩縣黃莊鄉黃莊村滑坡作為例子進行考察。可以發現滑坡變形的監測主要就是準確的分析考查出來的數據，并且對數據進行處理，在這個基礎上要能夠具有一定的針對性，要進行全面的考慮，從而使變形體的變形情況能夠及時的被反映出來，只有這樣才能夠真正的提高預警警報的準確度，及時發現問題，并且能夠采取相應地措施減少損失，從而使監測的變形體能夠更加穩定，使滑坡被預測的可能性提高。

參考文獻

[1]賀寶龍.滑坡自動化專業監測及預警研究[J].當代化工研究，2019（07）：102-103.

[2]周東.滑坡自動化專業監測及預警研究[J].現代工業經濟和信息化，2019，9（03）：70-71.

[3]李德軍，程禹熙.滑坡自動化專業監測及預警研究[J].科技創新導報，2019，16（02）：63-66.

[4]王銳.土石壩自動化監測系統安全評價研究[D].太原：太原理工大學，2004.

收稿日期：2020-04-30

作者簡介：范濤（1982-），男，漢族，本科學歷，研究方向為水工環地質。