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geological hazard或者geological disaster
中国地质灾害与防治学报 [1003-8035]期刊详细信息期刊名称:中国地质灾害与防治学报缩略题名:THE CHINESE JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARD AND CONTROL拼音题名:Chung Kuo Ti Chih Tsai Hai Yu Fang Chih Hsueh Pao翻译题名:The Chinese Journal of Geological Hazard and ControlISSN:1003-8035同行评议:否 本刊收录在： 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊(2009-2010)CSCD扩展库(E) 本刊收录在： 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊库(2013-2014)CSCD扩展库(E) 本刊收录在： 中国科技期刊引证报告(2015年版)2015年新入选期刊，暂无影响因子 主题分类:Earth Sciences: GeologyEnvironmental Sciences: Natural Disasters & Industrial Accidents
施文耀 （福建省地质工程勘察院，福州350002）摘要：本文通过对福建南部沿海地区的地质灾害的现状调查与分析，阐述该地区地质灾害的发育特点，分析各种地质灾害的成灾因素，并从自然地理气候条件、地质环境条件、人类工程经济活动三方面对区域孕灾环境进行分析，提出地貌单元、地质单元的形态、结构、功能不同，区域气候环境的特征，对区域地质灾害的形成产生明显的影响。关键词：地质灾害；特点；成灾因素；孕灾环境地质灾害是岩石圈表部在内力作用和外力作用相互影响下，或地壳内部动力地质作用下，使地质环境产生变化，出现的对人类生命财产和精神遭受损害的地质现象和事件，地质灾害的孕育与发展受区域自然条件、区域地质环境条件、人类活动等的支配。1 地质灾害的现状与区域特征区域的自然地理条件、地质环境条件和人类工程活动的程度的特征，使得测区局部地区地质灾害比较发育，目前已有资料表明测区主要的地质灾害有4类，共206处，包括崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降。其中崩塌95处，占地质灾害总数的12％；滑坡76处，占地质灾害总数的89％；泥石流2处，占地质灾害总数的97％；地面沉降33处，占地质灾害总数的02％。测区地质灾害详见附表，从地质灾害的统计资料看，测区地质灾害具有福建省地质灾害的普遍特征，即点多、面广、规模小、频率高、危害较大，受人类活动和降雨影响大［1］。2 地质灾害的分布规模、特征与成灾因素区内地质灾害具有明显的分布规律，崩塌、滑坡、泥石流分布于测区中西、西北部的低山、丘陵地带，崩塌、滑坡多沿公路、房前屋后的人工开挖形成的高陡斜坡分布；地面沉降分布于沿海的冲海积平原中，也有少量分布于未压实的松散素填土区；泥石流分布于丘陵沟尾斜坡地带，各类地质灾害又有其自身的特点与成灾因素。1 滑坡与崩塌1 滑坡［2］滑坡为斜坡变形破坏的一种形式，是指斜坡上岩土体在河流冲刷、降雨等因素影响下，沿着一定的软弱结构面（带），整体或分散地、顺坡向下滑移的自然地质现象，滑坡体通常被分割成块体，滑坡经滑移后处于相对稳定阶段后，在降雨等其他因素的作用下有可能再次激活而滑动［3］。根据滑坡物质组成、滑体厚度，形成原因，规模对测区滑坡进行划分统计，并对滑坡前斜坡坡度进行统计，统计结果分别见图1和表1。图1 形成滑坡坡度百分比图表1 滑坡类型划分统计表发生于岩石内部的滑坡没有发现，这表明测区滑坡是由残积土和强风化岩控制，岩体内部的结构面并非控制测区滑坡的主要因素。2 崩塌崩塌是斜坡变形破坏的一种形式，是在一定条件下的斜坡，由于受到人工切坡、震动等因素的影响，使斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面松动、脱离，突然从陡峻的斜坡上崩落下来，崩落于坡脚，形成具有一定天然休止角的岩土堆。测区目前发现有崩塌95处，根据崩塌物质组成、形成原因、规模对测区崩塌进行划分统计。表2为测区类型统计及特点表。对有坡度记录的崩塌的统计表明，坡度大于40°形成的崩塌占55％；30°～40°形成的崩塌占19％；20°～30°形成的崩塌占46％；＜20°形成的崩塌占80％。坡度＜20°形成的崩塌其规模仅为＜200m3，表明坡度越大越易形成崩塌地质灾害。表2 崩塌类型统计及特点表3 滑坡、崩塌成因分析滑坡、崩塌产生是受多种内在和外在因素综合影响的，地形地貌、岩土体性质、地质构造等是内因，降雨和人类工程活动是外因，而其中降雨是最关键的主导因素。爆破震动也是崩塌产生的另一外因。1 地形地貌测区所有滑坡均分布于低山、丘陵地带。统计分析表明，绝大多数滑坡所处的微地貌单元为凸形坡。且随着坡度的增大，诱发滑坡几率也增大，当坡度超过一定角度时，斜坡变形破坏的形式产生变化，由滑坡演变成斜坡变形破坏另一种模式——崩塌。影响崩塌的因素主要是斜坡的坡型、坡度和坡高，其中又以坡度和坡高为主。坡度越高、坡度越大越易产生崩塌。坡度越大，坡面附近张应力范围也随之增大和增强，坡脚应力集中带最大剪应力也随之增大；而随着坡高增大，斜坡内各处的应力值也随之呈线性增大，这也就应证了公路开挖边坡和房屋后边坡形成高陡的斜坡易产生崩塌。2 岩土体的性质岩土体的性质是控制斜坡产生变形破坏的重要内在因素，测区滑坡主要受残坡积层及强风化岩厚度决定。残坡积层虽然薄不一，但普遍较厚。残积层与风化基岩，风化基岩与新鲜基岩之间是相对软弱带，地下水等活动比较活跃，滑坡主要受该带所控制，而残积层本身较为松散，在降雨驱使下，具有良好临空面的斜坡易产生滑移。从表中可看出，侵入岩残积层较易产生滑坡，而强风化岩中，侵入岩、火山岩、沉积岩均会产生较多滑坡。见表3。表3 滑坡与岩土体类型关系统计表松动、粘性差、易崩解的土体易产生崩塌，节理裂隙发育的斜坡也易产生崩塌。测区土质崩塌中，全为残积土型崩塌，且多为侵入岩类地区，主要由于侵入岩风化的残积土粘土粒含量低，粘聚力差，含砾高，土质结构松散，易湿化崩解，在遭雨降水作用下，也就易产生崩塌。而节理裂隙发育给地下水的入渗，径流提供了良好通道，加之破碎岩体块体间的结合力差，降雨入渗作用下也就易诱发崩塌。3 地质构造地质构造对斜坡产生滑坡的影响表现为强烈的改变岩土体的结构构造，使岩土体变形破碎，岩土体风化程度加大，在岩土体中形成良好的构造软弱面，岩土体力学强度下降。构造运动也使斜坡坡度、坡形了产生变化，对斜坡变形破坏起间接作用。地质构造在斜坡岩土体中形成的软弱结构面为滑坡产生提供了良好的基础条件。一旦的外界因素触发，斜坡极易沿构造的软弱面产生滑移、崩落，形成滑坡、崩塌。测区76处滑坡中有8处与断裂构造密切相关，占滑坡数的53％。4 降雨降雨是滑坡、崩塌的成灾因素中最为敏感、最为积极的因素，几乎所有的崩塌均与降雨密切相关。降雨通过改变斜坡岩土体的力学性质，降低抗变能力，改变斜坡岩土体的应力状况的途经来诱发斜坡产生灾害。在高强度降雨作用下，部分汇水条件较好的滑坡还有可能进一步转化为滑坡—泥石流型的地质灾害。另外，滑坡的产生与降雨量密切相关，几乎所有滑坡其产生均与降雨有关。大部分滑坡分布于多年均降雨量＞1200mm的地区。资料显示，过程降雨时大于100mm的地区可能诱发产生滑坡，但经过长期阴雨，土体基本饱和后，又经过程降雨量大于50mm，也可能产生滑坡，当过程降雨量超过200mm时，则会普遍产生滑坡灾害现象。5 人类工程活动在区内滑坡中与人类工程活动有关的滑坡达64处占53％。人类工程活动对斜坡的影响表现为切坡、填方等。切坡使斜坡的坡高和坡度产生改变，极大地改变了坡形，使原来处于应力相对平衡的斜坡失去支撑而临空，斜坡应力平衡遭受破坏，坡高增大，斜坡内应力随之呈线性增加，坡度变大，坡面附近张应力随之增强。范围随之扩大，而坡脚应力集中带的最大剪力也随之增强，因此，随着切坡坡度增大，坡高增大，斜坡变形产生滑坡的条件越充分，产生滑坡的机会也随之增大。另一方面，人类工程活动又使斜坡岩土体结构遭受扰动破坏，降低局部岩土体的强度，又为产生滑坡提供了条件。人类工程活动中又有不合理的堆填方，形成高陡斜坡，原本填方岩土体结构已遭受破坏，加之堆填成高陡斜坡，极易诱发产生滑坡。人类工程活动是崩塌成灾因素中较为积极的因素。人类工程活动表现为改变斜坡的外形，实际上是改变了斜坡的临空状况及应力场，强烈的切坡活动，使处于应力平衡的斜坡失去临空支撑，形成临空面，相应地斜坡应力均随之改变。切坡坡度越陡，坡顶拉张力越强，在重力作用下也越能促进崩塌的产生，统计表明，由孕灾环境为人类工程活动引起的崩塌达58％测区调查表明，区内由爆破震动引起的崩塌仅3处，分布于采石场区域，主要由于爆破使部分岩土体开裂松动，其斜坡已开挖成陡坡悬崖状，爆破产生的弹性波使松动岩土体产生附加应力，松动斜坡岩土体的结构，造成破裂面，反复作用造成累积，促使岩土体变形破坏而崩落。2 地面沉降区内地面沉降表现为在软土区的建筑物不均匀沉降。软土区地面沉降分布于泉州、厦门、漳州冲海积平原区，共有32处。由于组成软土的粘土矿物为高岭石、伊利石、绿泥石，其化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3等。其物理力学性质指标主要有以下特征，天然含水量大（W＞36％），呈软塑－流塑状，仅局部为可塑状；孔隙比大（e＞1），高液限（W1＞9％），低渗透性，高饱和度，高压缩性（a1－2＞7MPa－1），强度低（fk＝100kPa），抗剪强度低（C＝2～4kPa，φ＝0～5°）。大部分呈欠固结状态，具有流变性和触变性的特点。当建筑基坑排水抽取地下水后，随着地下水位的下降，土层有效应力增加，促使软土固结而产生沉降。而建筑物置于软土区，土层中的附加应力大增，引起高压缩性的软土由于压缩固结而产生沉降，测区软土沉降多分布于全新统的海积软土中，建筑物常由于软土不均匀压缩固结而出现不均匀沉降现象，致使建筑物产生倾斜、开裂、破坏。3 泥石流区内目前仅发现有2处泥石流，其规模均很小，土方量＜0万m3，均为暴雨型、沟坡型泥石流。其实际模式为滑坡－泥石流。泥石流的物质组成以残坡积粘性土为主，夹含少量的强风化岩体。物源区处于坡度30°～35°的凹形斜坡。泥石流的流通距离比较短促。物源区也没有常年性沟谷水流，均为自然状态下产生的泥石流。区内泥石流物源区处于凹形斜坡，有利于地表水的汇积。地表汇水的冲蚀能力较强。物源区处于残坡地层较厚，残坡积土遇水易饱和，易崩解。而散体状的强风化岩强度较低，这为泥石流的形成提供了良好的物质来源条件，两处均由于长历时高强度的降水引起。斜坡岩土体首先出现崩滑现象，而后崩滑体在地表水流的携带下向坡下方向流动而形成。两处泥石流均处于人类活动微弱区域，对人类的影响不大。3 区域孕灾环境分析［4］地质灾害的分布、发生与发展与自然地理条件、地质环境条件和人类工程经济活动密切相关，测区地处南亚热带海洋性季风湿润气候区，地处福建东南沿海地区地质环境条件较为复杂，人类工程经济活动强烈。由于地貌单元、地质单元的形态、结构、功能不同，区域气候环境的特征，导致测区孕灾环境对区域灾害的形成产生明显的影响。1 自然地理气候条件区内虽然均处于南亚热带海洋性季风湿润气候区，但测区地貌形态却多种多样，从滨海的平原、台地到中西北部的丘陵、山地，使得测区的降雨量分布不均。滨海平原、台地的多年平均降雨量900～1100mm，而丘陵，山地的多年平均降雨量却可达1500～1700mm，而沿海岛屿、半岛处局部蒸发量与降雨量大致相当，并且测区地处太平洋沿岸，受热带暖湿气流的影响，每年均会遭遇不同次数和强度的台风暴雨的影响，台风过程降雨量在200～350mm之间。充沛而分布不均的降雨量与短时间的台风暴雨的降雨量，强烈地促进测区地质灾害的发育。温暖湿润的气候条件使测区岩石的风化过程加快，给地质灾害的产生与发展提供了良好的自然环境孕灾条件。从测区前述地质灾害的成因分析中，过程降雨量和暴雨对测区地质灾害的发育影响异常明显，几乎所有的斜坡变形破坏均与降雨相关。这说明测区区域气候环境条件是地质灾害分布、产生与发展最为直接，最为敏感的影响因素。2 地质环境条件从地貌上看，区内沿海海岸附近，遭受海潮、风暴潮的影响，局部土质海岸蚀退明显，如厦门岛东海岸，而区内大部分地区为山地丘陵地带，河谷冲沟发育，地形形态不一，地形坡度20°～40°不等，局部更陡，高程100～1000m，变化较大，有利的地形条件给地质灾害的发育提供了良好的孕灾环境。从地质构造上看，区内处于闽东南滨海断隆带和闽东火山断拗带之间，整体处于间歇性上升地区，地质构造活跃，断裂构造发育，深受长乐－南澳等活动断裂构造影响，地质构造较为复杂，岩石较为破碎；地震设防烈度为Ⅶ、Ⅷ度地区。地质构造的复杂性为测区地质灾害的发育又提供了良好的孕灾环境。从地质条件上看，滨海地区的平原区分布广泛和厚度不同的高压缩性、低强度的软土和饱和液化砂土，从而使这些区域易产生软土沉降、震陷和饱和砂土液化现象。而台地、丘陵、山地却分布有厚薄不一的残坡积土以及各种母岩，地层岩性复杂，强度不一，复杂的岩土体条件又为地质灾害的发育提供了较好的孕灾环境，特别是测区丘陵台地残坡积土层较为深厚，却又深受降雨影响，使得测区地质灾害较发育。3 人类工程经济活动测区为厦－漳－泉闽南金三角地区，区域经济异常活跃，人口密度大，工程活动强烈，各级别的公路星罗密布，在测区范围分布有泉厦高速公路、厦漳高速公路、漳诏高速公路、漳龙高速公路、鹰厦铁路、漳泉铁路、324国道以及九龙江引水、晋江引水工程、后石电厂、集杏海堤、高集海堤等。各重大工程、各种省道、县道工程建设对地质环境的改变程度较大。测区经济活动强烈，人均国民生产总值多在10000元以上。而且测区人口密度大，沿海地区人口密度800～1800人/km2，山区也有200～700人/km2。山区可利用土地少，造成人多地少的局面，进行房屋建设中迫使居民挖山切坡，从而形成大量的房屋高陡后边坡。密集的人口分布，强烈的工程经济活动，极大地改变了局部的地质环境，森林植被覆盖率下降，局部水土流失加剧，地质灾害频繁发生，测区活跃而强烈的人类工程经济活动对地质灾害的发育又提供了一个很好的孕灾环境。4 结束语区内地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等几种，具有点多、面广、规模小、频率高、危害较大、受人类活动和降雨影响大的普遍特征。由于区内的区域地理位置，也就有测区地质灾害的孕灾环境。充沛的降水、台风影响强烈、不利的地形条件、地质构造的复杂性、复杂的岩土体条件、活跃而强烈的人类工程经济活动都在加剧着地质灾害的发育。参考文献［1］何永金福建地质灾害的特点、成因及其对策福建地质，1995（4）［2］晏同珍，杨顺安，方云滑坡学武汉：中国地质大学出版社，2003［3］高天钧，何永金福建沿海及海域地质灾害与防治福建地质，2000（2）［4］陈亚宁新亚欧大陆桥新疆段环境地质研究北京：地质出版社，2001The Development Characteristic and Formation Principle of Geologic Hazards in the Coast of Southern FujianShi Wenyao(Geological Engineering Exploration Faculty of Fujian Province, Fuzhou 350002)Abstract: According to the investigation and analysis of geologic hazards, the paper expatiates the characters of geologic hazards and analyses formation factors of geologic hazards from three aspects, geographic and climatic condition, geologic environment The conclusion is that geologic cell, the modality, structure and function of physiognomy cell and the characteristic of climate clearly influence the formation of geologic Key words: Geologic hazards; Characteristic formation factors of geologic hazards; Environment of formation geologic hazards
引发的次生地质灾害 堰塞湖 从大的方面来说，汶川处于中国一个大地震带——南北地震带上。 中国地震局的专家认为，因为中国东部和西部的地质分布、地壳厚度、地壳运动速度差别很大，而这次地震发生在东部和西部变化差别最大的这个带上，即南北地震带——包括从宁夏经甘肃东部、四川西部直至云南，都为地震密集带。 宏观的解释是，“印度洋板块由南向北碰撞欧亚板块，碰撞的地区拱起青藏高原。”中国科技大学地球与空间科学院倪四道教授对南方周末记者分析说，“青藏高原在隆升的同时，也同时向东北方向移动，挤压四川盆地向东北走滑，而汶川地震就发生在青藏高原的东南上。” 倪四道说，这次地震具体的发生机制是挤压，“一开始主要是挤压，到地震快结束时可能还有走滑的能量释放。”倪四道说，这次汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心，位于汶川-茂汶大断裂带上。 中科院地质与地球物理研究所研究员王二七说，四川盆地是一个相对稳定的地块。从历史记录来看，尽管龙门山主体没有发生过大地震，但它北边的松潘在上个世纪初曾经发生过强震。因此，虽然龙门山地区看上去构造活动性不强，但是可能是处在应力的蓄积过程中，蓄积到了一定程度，地壳就会破裂，从而发生地震。 不过王二七也说，目前我们对这一地震发生的机制还不清楚，不知道是由地壳的挤压、伸展还是水平走滑造成的。 而从小的方面说，汶川又在四川龙门山地震带上。龙门山是新的西藏隆起板块和原来的老的云南、四川板块交错的地方，从这个角度讲，这个地方是个地震多发区。 根据1999年9月中国地震局监测预报司预报管理处整编的《中国强地震目录》,四川地区共有18次7级以上地震,其中1800年以来发生过8次7级以上地震。1973在四川的炉霍发生了6级地震，之后三年发生了四川松潘——平武2级地震。 中国地震局地球物理研究所陈学忠研究员曾在2002年对四川省7级以上地震危险性做过分析：“四川地区很长时间内没有发生强烈地震了，用业内的话说叫缺震，就是强震缺失，按照历史的经验，缺的时间越长，将来发生(强震)的可能性越大。这是一种定性的估计”。 这种背景下，陈学忠研究了四川地区的地震危险性，发现从历史经验性上看，以前四川地区7级以上强震发生之前几年，周围都有一个接近8级左右的大震发生，根据这种现象，然后往后推，昆仑山2001年已经发生了1级地震，如果这种规律延续的话，几年之后四川地区就会发生这种地震。
一、评估方法的分类及适用性对基于GIS的滑坡危险性评估方法分类和评述可参见Soeters和Van Westen（1996）、Carrara等（1995，1999）、Guzzetti等（1999），Aleotti和Chowdury（1999）和Van Westen（2000）发表的文章。一致认为评估方法可分为4类：（1）基于滑坡编目的概率方法；（2）启发式方法（直接方法——地貌填图，或间接方法——定性图的结合）；（3）统计方法（双变量或多变量统计）；（4）确定性方法（Soeters和Van Westen，1996）。有关滑坡风险评估方面的出版物不多，但最近有一些关于滑坡风险评估的综述出版物值得称赞，如Cruden和Fell（1997）、Guzzetti（2000）、Dai等（2002）的文章以及Lee和Jone（2004）出版的教科书。根据澳大利亚岩土力学协会滑坡风险管理分委会提出的分类方法是基于定量化水平分为以下三种：（1）定性方法（以定性术语表示概率和损失）；（2）半定量方法（指标性概率和定性术语）；（3）定量方法（概率和损失的定量化）。总的来说，滑坡空间分析方法可以分为两大类：一是定性方法，包括滑坡编目和启发式方法；二是定量方法，包括统计概率预测和基于过程的数值模拟方法。根据Soeters和van Westen（1996）的研究，将不同尺度的滑坡空间分析所适用的方法加以概括（表2-8）。将滑坡危险性的4种方法与3种风险评估方法进行组合，便可以获得适用于中比例尺（1∶10000～1∶50000）的多种有用的方法（表2-9）。表2-8 不同尺度滑坡灾害空间分析建议方法表2-9 中比例尺基于GIS滑坡风险区划的评估方法和特定组合的有用性注：0：危险性评估方法不适合风险评估方法；1：有用性中等的组合，危险性评估方法不太适合于风险评估方法；2：有用性高的组合，危险性方法可能是用于风险评估的最好方法，但这取决于数据的可得性（如历史滑坡记录）；3：最有用的组合，在可得的输入数据条件下会得出最好的风险评估结果。如果在滑坡编目中有滑坡发生的时间和规模方面的信息可以利用的话，就可以估计一定地点特定时间给定规模的滑坡发生概率。滑坡编目的另一用途是对滑坡危险性分析的结果进行验证和校正。因此，最好将滑坡编目数据分成两组，一组用于滑坡分析，另一组用于验证（Chung和Fabbri，1999）。这往往是一个最基本的、但往往被忽视的问题。应投入较大的资源进行高质量的滑坡编目，以保证获得可靠的空间分析数据。启发式方法基于对当地有关滑坡的认识和专家的判断。这种方法还使用空间信息解释滑坡的发生。通常这样的信息包括地形、水文、地质、岩土、地貌、植被以及土地利用等信息。通过野外调查和航片的解译获得这些信息。不同专家对于环境因子对滑坡的影响判断是不同的，主要取决于他（们）对滑坡的认识和经验。这种判断的主观性以及没有确定的标准使得启发式方法具有明显的缺陷。然而，如果专家对其所研究的滑坡机制有深入的了解，并对研究区进行过详细调查研究，使用这种评估方法得出的结果还是比较准确的和适用的，特别是对滑坡敏感性的首次估计。启发式方法适用于定性和半定量风险评估，可以用有限经费编制出较大面积的可靠的滑坡图，当然，这些工作要由专家来做才行。与定性方法不同的是，定量方法主要基于客观准则进行评估，从理论上来讲，使用大致相同的数据会得出比较一致的结果。定量方法中统计方法应用的最普遍。利用多元回归或判别分析，将环境因子（如地质、地貌、土壤、地形、水文、植被等）分布图与滑坡编目图（发生地点）进行空间统计计算，得到滑坡危险性图。或者通过概率预测模型（如贝叶斯概率法和模糊逻辑法）也可以计算得出滑坡危险性图。滑坡危险性图是静态的，没有考虑气象条件的变化、流域汇水条件的变化和人类对环境条件的影响。统计方法非常适用于空间概率的评估，但在评估时间概率或未来环境变化效应时存在问题。如果与不同触发事件的滑坡编目图结合，可能是在较大范围地区进行定量风险评估的最好方法。另一类定量方法是基于过程的模型方法。这类模型将地形属性（如坡度、曲度、坡向、距河道的距离、汇水面积等）与水文特征（土壤饱和度、渗透性和水力传导性等）相结合，以获得有关土壤岩土性质（如凝聚力、内摩擦角、比重），从而进行坡体稳定性分析。主要可利用的模型是无限坡法，如由Montgomery和Dietrich（1994）开发的SHALSTAB模型，该模型在美国许多地区和巴西里约热内卢得到了广泛的应用。最近由Günther等（2002）开发的数字电影模拟方法也用于滑坡空间分析上。对于定量风险评估，基于滑坡编目的概率方法通常是最好的方法（假设条件是过去发生的滑坡事件是未来发生滑坡的指示）。然而，这种方法需要相当完整的历史滑坡记录。在因气候变化导致环境发生巨大变化的地区，滑坡频率将发生显著变化，该方法不适用于这类地区。一般来讲，滑坡风险定量评估的最好选择是应用确定性滑坡稳定模型，与山坡水文条件动态模型相结合。这需要覆盖大面积地区的大量数据，并且要对滑坡类型和滑坡深度进行很大程度的简化。二、评估方法的进展滑坡编目方法的进展世界上只有极少数的地方建立了过去50～100年的完整的历史滑坡记录。在一些国家建立国家滑坡编目数据库，有时可以通过互联网获取数据库中的信息。其中最好的数据库包括意大利、中国香港、瑞士、法国、加拿大和哥伦比亚。可以利用这些数据进行滑坡危险性概率评估，这是定量风险评估的基础。根据Crovelli（2000），通常利用历史滑坡数据进行滑坡危险性评估的适用概率模型有两类：连续时间模型和离散时间模型。例如Coe等（2004a,b）将西雅图市（1909～1999）历史滑坡数据库有关信息输入到泊松模型中，据此估计出单体滑坡未来发生概率；还利用双峰概率模型估计了滑坡群年发生概率。这些成果图显示出未来可能发生的滑坡密度、平均重现期和超越概率。香港是另一个具有相当丰富信息的滑坡数据库的典范。使用了将概率方法和启发式调整因素相结合的方法，利用该数据库的详细信息，估计了切坡失稳的年概率（Finlay等，1997）。历史滑坡记录还被用于计算滑坡触发事件（如降雨和地震）的概率。新西兰是这类分析研究的理想场所，确定了不同降雨强度下降雨临界值和滑坡概率（Glade，1997；Crozier和Glade，1999）。估计未来滑坡事件的频率和规模是必不可少的工作，最好在任何重大灾难性事件（地震、暴雨和飓风等）发生后，地貌学家应立即开展滑坡现象的编目以及不同承灾体损失调查。启发式方法的进展许多国家和地区实施的定性风险评估程序采用了启发式方法。例如美国加州（Blake等，2002）、新西兰（Glassey等，2003），澳大利亚（AGSO，2001；Michael—Leiba等，2003）、法国（Flageollet，1989）和瑞士（Lateltin，1997）。在澳大利亚国家地质灾害易损性的城市社区项目（或城市项目）是一项有关分析和评估包括滑坡在内的地质灾害对城市构成风险的计划，所使用的方法绝大多数是基于专家或地貌的启发式方法（AGSO，2001）。大区域的滑坡风险定量评估通常是一项艰巨的任务，因为计算整个地区的滑坡强度和频率是非常困难的事情，即便是借助GIS先进手段也是如此。在实践中，通常使用简化的定性评估程序，就像瑞士的做法一样（Lateltin，1997）（图2-1）。地质灾害风险评估理论与实践图2-1 瑞士水与地质联邦办公室采用的滑坡风险评估简化方案注：表格中E为动能；V为滑坡速度；M为潜在物源物质的厚度；H为泥石流的高度。在这种方法中，没有根据滑坡发生的概率对滑坡事件做进一步的划分。基于专家经验的定性方法将评估地区划分为几类风险地区：即“非常高”、“高”、“中等”、“低”、“非常低”的不同等级的风险地区。建议要对这些不同等级的风险说明实际应用的含义。例如，在非常高的风险地区，需要物理和非物理治理措施，必须限制更多的基础设施建设等。澳大利亚岩土力学协会滑坡风险分委会发布了有关财产滑坡风险评估的术语和方法指南，该指南综合考虑了滑坡发生的可能性及其可能的后果（与图3-1的方法相似），使用的方法适用于GIS环境的空间分析。由于GIS技术的普遍应用，越来越多地使用了间接性的敏感性编图方法，而有关利用GIS的专家启发式的地貌编图或指数叠加编图方法（如Barredo等，2000； Van Westen等，2000）方面的出版物越来越少。 如上所述， 目前有关滑坡的数据库的不完善和数据标准的不统一，以及滑坡敏感性、危险性和风险性评估中存在的诸多困难，都需要专家的经验和知识开展滑坡风险评估和区划研究。特别是将地貌学家的启发式推理与计算机辅助模拟相结合的专家模型用以滑坡风险评估。美国开发的SMORPH模型便是这类模型的代表。该模型根据地形坡度和曲度将山坡划分为高、中、低不同的滑坡危险性等级。风险编图将会从问题导向方法中受益匪浅，如可以仅选择那些已知的、造成破坏的滑坡失稳类型来确定风险影响因素。统计方法的进展地理信息系统（GIS）非常适用于间接的滑坡敏感性编图。可利用GIS的数据整合技术将使所有可能影响滑坡的地形要素与滑坡编目图结合起来（Van Westen，1993；Bonham Carte，1996；Chung和Fabbri，1999）。Chung和Fabbri（1999）开发出基于预测模拟的统计程序，将有利函数应用于每个参数上。使用该统计方法，可将地形单元或网格元调整为代表某特定滑坡类型未来发生概率的新数值。值得注意的是，如何在滑坡敏感性统计评估中确定基础编图单元。从DEM中自动生成地形单元分类是主要的挑战之一。Chuang等（1995）定义了“唯一条件多变形”的概念，以此作为统计分析的基础单元对参数输入层进行叠加。M ller等（2001）定义并描述了利用GIS从DEM中生成的“土壤力学响应单元”（SMRU）的概念。以此作为基础单元，将启发式方法与土壤力学方法相结合对德国Rheinhessen地区进行了滑坡危险性评估。Juang等（1992）、Davis和Keller（1997）、Binaghi 等（1998）、Ercanoglu和Gokceoglu（2001）以及Gorsevski等（2003）综合运用了模糊学方法，进行了基于GIS的滑坡危险性评估。采用实证权重模拟的双变量统计分析一直被广泛应用。该方法可以灵活地测试用于滑坡敏感性分析的输入因素的重要性，并可作为基于专家编图的辅助工具（Lee等，2002；Suzen和Doyuran，2003；Van Westen等，2003）。多变量统计分析也很重要，也是被广泛应用的方法（Carrara等，1999；Santacana等，2003）。根据最近的文献，目前最受欢迎的新的滑坡危险性统计方法是逻辑回归和人工神经网络（ANN）（如Chung等，1995；Rowbotham和Dudycha，1998；Ohlmacher和Davis，2003；Dai和Lee，2003）。ANN为输入层和输出层之间提供了一种转换机制，需要借助MATLAB系统完成有关计算。用于滑坡风险评估的统计方法存在一些缺陷。一是简化了滑坡影响因素，仅考虑那些容易进行编图的因素或可以从DEM中生成的参数。二是关系到使用的统计方法的假设条件——在相似的环境组合条件下发生滑坡的可能性大。实际上环境因素在不断发生变化。三是不同滑坡类型有着不同的属性特征，应单独进行分析和评估。实践中因种种困难，难于做到这点。统计模型通常忽视了滑坡的时间方面，不能预测控制条件（如水位波动、土地利用变化和气候变化）的影响。因此，统计模型不能提供全面的时间概率信息，从而使其应用到定量风险评估变得困难。然而，如果能够利用特定时间间隔或特定重现期的滑坡编目图来生成统计关系，就会改进统计方法的评估水平。近年来有一些关于将统计方法与不同时期滑坡图相结合的研究成果发表。例如，Zêzere等（2004）提出了用于葡萄牙里斯本北部滑坡危险性评估的区域尺度概率统计分析方法。他们基于“唯一条件多变形”这一基础单元，利用逻辑回归方法进行了滑坡危险性分析，得出的预测率曲线被用于滑坡敏感性图的定量解释和分类。由于滑坡与特定重现期的触发降雨事件相关，他们还将时间概率值关联起来。Dai和Lee（2003）在香港的部分地区也开展了类似的研究。然而，上述两个案例研究只开展了滑坡危险性评估，没有开展滑坡的风险评估。目前关于应用统计方法开展滑坡风险评估的研究还很少见。Remonodo等（2004）在西班牙北部进行的风险评估（包括使用过去损失数据进行易损性评估）是为数不多的研究案例之一。确定性和动力模型方法的进展在确定性分析中，根据斜坡稳定性模型计算的安全系数来确定滑坡危险性。确定性模型提供了滑坡危险性最好的定量信息，可直接用于岩土工程设计或定量风险评估。然而，确定性模型需要大量的输入数据，这些数据需要通过实验室试验和野外测量获得，因此仅能在小范围内使用确定模型。Dietrich等（2001）、Gritzner等（2001）、Chen和Lee（2003）、Van Beek和Van Asch（2003）等研究人员，将确定性模型与降雨诱发的潜层滑坡联系起来，开发出了水文动力模型（模拟孔隙水压力的时间变化）与斜坡稳定性模型耦合的GIS模型，用以定量分析临界孔隙水压力值。由美国森林管理局开发的斜坡稳定性模型也是基于无限斜坡方程。Hammond等（1992）使用了该模型并利用蒙特卡罗模拟器得出斜坡失稳的概率值。Davis和Keller（1997）以及Zhou等（2003）还尝试将蒙特卡罗与模糊方法相结合来确定斜坡失稳概率。用于地震诱发的滑坡危险分析的确定型方法通常是基于简化的Newmark斜坡稳定性模型，Miles 和Ho（1999）、Luzi等（2000）、Randall等（2000）、Jibson等（2000）在GIS的每个计算单元上应用Newmark斜坡稳定性模型，得出滑坡危险性预测值。Refice和Capolongo（2002）还开展了将蒙特卡罗模拟方法与Newmark斜坡稳定性模型相结合的研究。Anderson和Howes（1985）使用了完全不同的方法。他们开发出将水文斜坡稳定性模型耦合在内的2D模型（目前为CHASM），用于道路边坡滑坡危险性编图。Van Asch等（1993）和Moon 和Blackstock（2003）也使用了该方法对奥地利西部的Vorarlberg的小型汇水流域以及新西兰惠灵顿市分别开展了滑坡危险性评估。Miller和Sias（1998）使用2维有限元模型模拟非承压地下水的通量，计算了水位高度和大型滑坡不同剖面（采用简化的Bishop分隔方法）的安全系数。GIS被广泛应用于滑坡活动范围的模拟。Dymond等（1999）开发了不同暴雨事件和土地利用情景下，浅层滑坡及其向河网输送沉积物的、基于GIS的计算机模拟模型。高分辨率的DEM是模型中的主要部分。De Joode和VanSteijn（2003）建立了一个简单又完整的过程模型，用以模拟降雨诱发的滑坡初始滑动、沿剖面的径流、物质传输、侵蚀以及在主要沟谷中的泥石流扩展。在模拟滑坡的流动速度和影响范围时，普遍采用了细胞单元自动生成法（Avolio等2000）。许多研究人员（如Terlien，1996；Montgomery等，1998；Dietrich等，2001；VanBeek，2002）开展了GIS环境下的确定性动态模拟研究。如果输入气象数据，确定型模型就能够预测斜坡失稳的空间和时间频率。最近研发出的一些模型可以预测斜坡失稳后物质的运移过程并确定出泥石流的影响带（Chen和Lee，2003）。这些信息将直接用于滑坡易损性和风险评估。确定性模型与统计模型相比，其优势是可以预测不同的土地利用情景（目前不存在）下的滑坡危险性变化，还可以预测气候条件变化情景下的滑坡危险性。然而，确定型模型的参数化方面的限制，使滑坡发生的时空频率及其影响范围的预测的准确性具有许多不确定性。在汇水流域尺度上，仅可对诱发机制较为简单、水文构型简单的滑坡能进行模拟预测。由于滑坡发生的时间和空间分布数据有限，难于进行模型的矫正和有效性检验。在滑坡活动范围和沉积带中物质厚度的分布是重要的模型校正与检验参数（Van Asch等，2004）。
邢永强1 郑钊2 赵鸿燕1 曹希强1 张洪波1（河南省国土资源科学研究院，郑州 450016；天津大学建筑工程学院，天津 300072）《中国水土保持》，文章编号：1000-0941-(2008)-07-0043-03摘要 以小秦岭金矿区内泥石流灾害问题为研究对象划分评价单元、选取评价指标，选用灰色系统理论作为评价方法对矿区内的主要泥石流沟进行了危险性评价，结果表明：大西峪、文峪西峪、枣香峪、大湖峪西峪、苍珠峪、杨砦峪属于泥石流高发区，小湖峪、白花峪、枪马峪、朱家峪属于泥石流中发区，剩余的泥石流沟为泥石流低发区。针对泥石流危害现状，提出了防治建议。关键词 泥石流 灰色系统 危险性综合评价 小秦岭金矿区小秦岭地区位于秦岭东段，是我国主要的黄金产地之一，也是地质环境破坏较为严重的地区之一。自20世纪80年代以来，小秦岭地区开展了大规模的采矿活动，在当地留下了大量的废弃矿渣和尾矿，至2001年，累计堆存废渣1 41万t、尾矿1 4万t。采矿不仅使山（岩）体受到破坏，增加了不稳定隐患，而且产生的大量废渣就近散乱地堆放在坑口的沟谷及斜坡地带，使原本就狭窄的排水沟道被挤占，影响了该地区的自然排洪，同时又为泥石流灾害的形成带来了重大的隐患（河南省国土资源科学研究院等，2004）。目前，该地区已发生多起泥石流灾害，如：1994年7月11日大西峪发生泥石流，造成52人死亡，矿区全部停产，经济损失巨大；1996年8月大西峪、文峪发生泥石流，冲毁矿区公路13km、通讯线路3km，房屋、设备多有损坏，直接经济损失达690万元，间接经济损失达663万元。1 泥石流成因分析泥石流是山区特有的一种突发性的自然灾害，常发生在山区小流域内，是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体，呈黏性层流或稀性紊流等运动状态。一般来讲，泥石流受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素的综合影响，是山区地质环境和生态环境恶化的产物（成都山地灾害与环境研究所，2000）。（1）地形地貌条件。小秦岭地区山脊高程多在1 000m以上，谷峰高差多在500m以上，沟壑平均密度为3km/km2，沟坡坡度多大于25°，整体地形具有南北低中间高、西高东低的特征，沟谷深切，呈V字形，具有谷窄坡陡的地形险要特点，极有利于降雨径流的迅速汇集，这就为泥石流的发生提供了有利的地形条件（河南省国土资源科学研究院，2006）。（2）气象与水文条件。小秦岭地区地处暖温带半干旱大陆性季风气候区，年均降水量8mm，降水多集中在7～9月，占全年降水量的8%，且多为暴雨，最大24 h降雨量9mm，1 h最大降雨量2mm，10min最大降雨量2mm（1960年7月22日）。由于小秦岭地区山势陡峻、岩石裸露，对雨水的入渗、截流、调节少，地表径流强度大，因此极易引发山洪、泥石流等地质灾害。（3）岩土体条件与人类活动的影响。小秦岭地区岩土体工程地质条件相对简单，以松散的碎石土和坚硬—较坚硬的变质岩两大岩类为主，区内采矿活动强烈，加上对废弃矿渣没有采取任何防护措施，而是将其随意堆放在山谷、洼地内，这就为泥石流的形成提供了重要的固体物质来源，是使区内易发生泥石流灾害的主要原因之一（张天义等，2003）。松散的碎石土主要由废弃矿渣、洪积卵砾石组成，废矿渣天然休止角多为28°～35°。由于矿区地形险要，大量的采矿口和采矿设备布设在沟底，采矿工人也居住在沟底，沟底不仅是人类采矿活动的主要场所、矿渣堆放的场地，同时又是洪水下泄的通道（邢永强等，2006），因此在洪水作用下，这些散乱堆放的废矿渣就极易形成泥石流，直接威胁到采矿工人的生命安全和采矿企业的财产与生产安全。2 泥石流危险性评价1 评价方法综述我国对泥石流危险性评价的研究目前已取得了一定的进展，最早的相关研究见于1986年谭炳炎的泥石流严重程度的综合评判（谭炳炎等，1991），其研究主要是从定性角度对泥石流的危险性作出判别，之后由其完成的泥石流沟的判别方法和数量化综合评判成果在铁路部门得到推广和应用（谭炳炎等，1991）。此后，随着各种数学理论的成熟，许多研究者开始注重运用不确定性数学方法来解决泥石流危险性评价问题，一批研究成果先后涌现出来，其中最具代表性的是模糊数学、灰色系统理论等理论方法的应用（谢又予等，1991；苏经宇等，1993），从而使泥石流危险性评价研究有了新的进展并逐渐趋于成熟。2 评价方法选择本研究采用灰色系统理论（邓聚龙，1987）中的灰色关联分析法来评价小秦岭金矿区主要泥石流沟的危险程度。3 灰色系统理论评价方法1 灰色系统理论评价的优点灰色关联分析法是一种复杂系统的综合评价方法，它是依据监测资料与评价标准序列间的几何相似性与关联度，来度量监测资料中多个序列相对于某一级别质量序列的关联性，其特点是：①评价的对象可以是一个多层结构的动态系统；②评价标准的级别可以用连续函数表达，也可以采用在标准区间内做更细致的分级；③方法简单、可操作性强，易与现行的其他方法对比。目前，该方法在泥石流沟危险性评价方面尚无应用实例。2 灰色系统理论的评价过程1 进行无量纲化处理实际问题中的不同因子往往具有不同的量纲，而在比较时要求量纲相同，因此首先需对各种数据进行无量纲化处理。假定一个因子的序列为xi，有多种方法可对变量进行无量纲化处理，其中常用的方法是对序列的原始数据做初值变换，即环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践2 求参考序列与比较序列的绝对差设参考序列和比较序列分别为Xi和Xj，在k点，两个因子之差的绝对值Δij（k）为Δij（k）=xi（k）-xj（k）（k=0，1，…，n）3 计算两个因子的最大和最小绝对差两个因子的最大和最小绝对差的计算式为环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践其中环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践4 计算关联系数定义序列Xj（k）与Xi（k）在k点的关联系数为环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践式中：ξ为分辨系数，其取值只影响关联度系数的大小，并不影响关联序列，一般取值为5。5 关联度计算关联系数只表示各时刻数据间的关联程度，由于它过于分散不便于比较，因此用其平均值来表示比较序列Xj对参考序列Xi的关联度，即环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践4 小秦岭金矿区泥石流沟危险性综合评价2006年9月，我们对小秦岭金矿区的泥石流发育情况进行了调查。本研究主要选择研究区内的大西峪、文峪西峪、枣香峪、大湖峪西峪、小湖峪、苍珠峪、白花峪、枪马峪、杨砦峪、朱家峪10条受人类活动影响强烈的泥石流沟来开展评价工作。1 评价因子选择及评价标准确定矿山泥石流灾害危险性评价指标的选择，依赖于泥石流灾害形成与发展的基本条件和可能发生控制与诱发的因素。根据上文对小秦岭金矿区泥石流灾害的成因分析，选取地面坡度、泥石流沟汇水面积、矿渣堆积量、年降水量、有无工程保护措施5个因子构建评价指标体系。对于所选取的评价因子，将泥石流危险性评价划分为高发区、中发区、低发区3个级别，各级别的分级标准值如表1所示。表1 泥石流沟危险性评价因子分级标准根据表1各评价因子分级标准，通过无量纲化处理后，构建灰色关联分析方法的参考序列Xi。对于定性指标如有无工程保护措施，则直接采用0～3（差）、3～7（中）、7～0（较好）作为分级标准。2 泥石流危险性评价结果及分析根据选取的各评价因子，通过实地调查、遥感影像查询等收集待评价泥石流沟的数据资料，将评价因子的实测数据进行无量纲化处理后，构成灰色关联分析方法的比较序列Xj，再分别计算出比较序列Xj与参考序列Xi的关联度，由此评价各泥石流沟的危险性级别。本研究采用VB语言编制相应的计算程序，结合各泥石流评价指标的量值开展泥石流沟危险性评价，其评价结果如表2所示。表2 泥石流沟危险性评价结果由表2可知，在评价的10条泥石流沟中，大西峪、文峪西峪、枣香峪、大湖峪西峪、苍珠峪、杨砦峪属于泥石流高发区，小湖峪、白花峪、枪马峪、朱家峪属于泥石流中发区。本研究虽未对矿区所有泥石流沟都进行危险性评价，但根据相关资料和实际调查结果，可把矿区内剩余的泥石流沟都定为泥石流低发区。根据对小秦岭金矿区的实地调查以及河南省国土资源科学研究院已开展的相关研究工作，可知本评价结果基本符合当地的实际情况，能够较准确地反映出小秦岭金矿区的泥石流灾害发育情况。5 泥石流防治建议泥石流的防治包括预防和治理两个方面，其中用工程措施防治见效快，其技术也较为成熟，实践中许多工程措施在防治中都发挥了重要的作用。结合小秦岭金矿区的实际情况，对泥石流灾害采取预防为主，辅以重度危险区治理的原则。（1）在小秦岭金矿区开展泥石流的监测和预警预报工作。在泥石流高发区建立泥石流监测站，在中发区设泥石流监测点，利用RS，GPS，GIS和CS（卫星通讯）技术，结合当地气象、水文等实时动态信息，借鉴国内外泥石流预警预报技术，构建小秦岭金矿区地质灾害监测网络预警体系。（2）在泥石流危险性分区的基础上，对危险区内的故县镇、阳平镇、朱阳镇等村庄住宅和重要设施进行规划，规划中要将泥石流防治纳入山区建设总体规划中，以最大限度地减少因城镇、工矿、交通等建设项目布局失当而造成不必要的灾害损失。（3）搞好枣香峪、大湖峪西峪、小湖峪、白花峪、枪马峪、杨砦峪、朱家峪等泥石流沟的水土保持，建立起完善的流域水土流失的综合防治体系，最大限度地降低泥石流暴发几率。（4）雨季派专人巡视，若发现沟床中正常流水突然断流或洪水突然增大并夹有较多的柴草、树木，沟谷深处变得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的振动感，则说明沟谷上游已发生泥石流，此时应迅速发出警报并组织群众撤离危险地段。（5）加强泥石流防治知识的普及，强化广大干部群众的防灾意识，建设良好的生态环境，提高山区综合防灾减灾能力。参考文献成都山地灾害与环境研究所中国泥石流北京：商务印书馆邓聚龙灰色系统理论武汉：华中理工大学出版社河南省国土资源科学研究院灵宝市地质灾害防治规划郑州：河南省国土资源科学研究院河南省国土资源科学研究院灵宝市小秦岭金矿区矿山地质环境及采矿诱发地质灾害勘查设计书郑州：河南省国土资源科学研究院苏经宇，周锡文，樊水荣泥石流危险等级评价的模糊数学方法自然灾害学报，2（2）：83～谭炳炎泥石流沟严重程度的数量化综合评判水土保持通报，6（1）：51～谭炳炎，靳番，荆绍华泥石流沟的判别方法和数量化综合评判泥石流防治理论和实践西安：西安交通大学出版社45～谢又予，伍永秋北京密云县泥石流危险区及沟谷危险度的初步研究首都圈自然灾害与减灾对策北京：气象出版社166～邢永强，章煜河南省灵宝市地质灾害特征、分布情况与防治对策河南理工大学学报（自然科学版），25（5）：372～张天义，张兴辽，张克伟国土资源综合调查与评价北京：地质出版社Causes Analysis and Risk Comprehensive and Countermeasure Evaluation of Xiaoqinling Hill Goldfield Debris FlowXing Yong-qiang1 Zheng Zhao2 Zhao Hong-yan1 Cao Xi-qiang1 Zhang Hong-bo1（Henan Land and Resources Research Institute，Zhengzhou 450016；College of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin 300072）Abstract：Debris flow in Xiaoqin hill gold mining area was focused on and gray system theory was employed to evaluate according to selected index through evaluation Finally a risk analysis on debris flow channel inside the mining area was made，which shows that Daxi valley，Wenxi valley，Zaoxiang valley，Dahu valley，Cangzhu valley，Yangzhai valley are high risk areas and Xiaohu valley，Baihua valley，Qiangma valley，Zhujia valley are mid-risk Key words：debris flow；gray system theory；risk comprehensive evaluation；Xiaoqinling hill gold field
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季伟峰（中国地质科学院探矿工艺研究所，四川成都，610081）【摘要】地质灾害防治工程中对地质灾害体的监测十分必要。本文简要介绍了我国当前地质灾害监测的主要方法及新技术在工程实践中的应用，指出了地质灾害监测工程实践中存在的主要问题，展望了我国在本领域技术发展的趋势。【关键词】地质灾害 监测技术 应用 展望自然地质环境和人为活动是引发地质灾害的两大主要原因。在最近的20多年时间里，随着我国人口的增加，经济建设的快速发展，特别是基础设施建设规模的扩大，建设与用地的矛盾十分突出。植被的破坏严重，使山体滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害在全国许多地区频繁发生，严重阻碍了灾害发生地的经济建设和社会发展。1 我国主要的地质灾害形式及危害1 地质灾害及常见形式地质灾害是指由自然地质作用和人为活动作用形成的，对人类生存和工程建设可能构成危害的各种特有的自然环境灾害的总称。常见的地质灾害形式主要有6种，它们是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降，简称为崩、滑、流、塌、裂、沉。2 三峡库区的主要地质灾害三峡水利工程建成后将产生巨大的经济效益和社会效益。但它的建设对库区的自然环境也带来一定的直接或潜在影响。三峡工程的一期蓄水、二期蓄水和新城镇的建设已经给库区带来了不少地质灾害问题。在淹没区的新城镇建设中，由于在选址时考虑地质环境因素不够，使有些新城镇从建设一开始就与地质灾害结下了“不解之缘”。主要表现形式为人为高切坡和深基坑诱发的滑坡和崩塌。湖北的巴东、秭归，重庆的巫山、奉节、云阳、万县等地在新城镇的建设中都引发了大量的地质灾害，如何趋利避害是摆在我们面前的重大课题。3 地质灾害的主要危害地质灾害的危害是显而易见的。我国幅员辽阔，地质构造复杂，地貌千姿百态，山地和丘陵面积占国土总面积的2/3以上。全国34个省、直辖市、自治区以及特别行政区均存在着不同形式和不同程度的地质灾害，每年都要造成惨重的人员伤亡和财产损失。其中滑坡、泥石流和山洪等突发性地质灾害被定为国际减灾10年的主要灾种，由于这些灾害具有潜在性和突发性，一旦发生，来势凶猛，常造成断道、断航、构筑物损毁、人员伤亡和财产损失。在我国，每年丧生地质灾害的总人数达800～1000人，经济损失超过100亿元人民币。4 地质灾害监测的特点（1）滑坡等变形体分布通常较为分散，成因机制复杂。开展监测工作前，需有一定前期地质环境勘察、研究工作基础；（2）地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便地区，电源接入也很困难；（3）目前大多数监测以手动为主，数据汇交速度相对较慢，人工劳务成本较高；（4）与大坝、桥梁、隧道等固定建筑物、构筑物的安全监测相比，地质灾害监测具有开放的监测边界，条件复杂，自动化监测和遥测等监测手段、监测仪器的选择、固定安装、运行等须注意仪器设备的环境适应性和抗干扰性能，保证正常使用和安全运行。2 地质灾害防治工程中监测的必要性地质灾害防治工程的监测根据工程所处的不同阶段，可分为施工安全监测、防治效果监测和长期稳定性监测，目前一般简单地统称为监测。在以往的工作实践中经常发现，除经济原因外，在地质灾害的治理过程中存在一定的盲目性。有些地质灾害进行了治理，理由是认为它不稳定。有些没有进行治理，理由是认为它是稳定的。除一些简单粗糙的勘察资料外，几乎没有充分的证据证明一个变形体稳定与否，是否需要进行工程治理。如果对滑坡等变形体进行必要的监测，将会减少这种盲目性，收到事半功倍的效果。1 对于已采取工程措施的地质灾害体对于已采取工程措施的地质灾害防治工程，在治理过程中，根据监测结果进行效果评价，指导施工，及时对设计进行修改；防治工程竣工后，随着周围环境条件的变化，约束条件也会发生变化。如锚索的腐蚀和松弛、地下水位变化、临空面加大、工程质量不高、巨大外力（如地震和大爆破）等，都有可能使一些已经治理过、暂时处于相对稳定的滑坡变形体重新失稳，如不进行持久的监测，它们具有更大的欺性和危险性，并非就可以高枕无忧，仍需通过必要的监测来评判它的治理效果和长期稳定性。2 对于未采取工程措施的地质灾害体对于一些未经治理、而又具有潜在危害的地质灾害体，监测也是十分必要的。一些暂时没有资金进行工程整治但又对人民生命财产构成较大潜在威胁的大型滑坡变形体，以投资较小的监测工作来弥补是有效的方法和途径。通过有效的监测既可对其稳定性进行评价，监测结果又可为是否治理和如何治理提供设计依据。用监测的手段对滑坡等变形体进行有效的监控，是一项投资少、见效快的方法，目前已逐步被一些政府官员和业主所接受并推崇。他们也意识到用工程手段进行整治后应该用监测数据来验证，否则是盲目的。但目前仍有相当多的管理和设计部门只注重被动的治理和亡羊补牢，而不注重防患于未然。3 当前地质灾害监测的主要方法以往作为监测工作的对象，主要是对一些重要的构筑物和大型建设工程的变形、位移、沉降等进行监测，如水利水电大坝、大型桥梁、重要厂房、大型地下隐蔽工程、矿山边坡和尾矿坝等。对复杂的地质灾害体进行监测，则是近些年才逐渐开始应用的，当前采用的主要监测方法有以下几种。1 地面绝对位移监测绝对位移监测是最基本的常规监测方法，测量崩滑体测点的三维坐标，从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与变形位移速率。主要使用经纬仪、水准仪、红外测距仪、激光准直仪、全站仪和GPS等，应用大地测量法来测得变形体上某点的三维坐标。2 地面相对位移监测地面相对位移监测是量测崩滑体重点变形部位点与点之间相对位移变化（张开、闭合、下沉、抬升、错动等）的一种常用的变形监测方法。主要用于对裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测、沉降观测等，是位移监测的重要内容之一。目前常用的监测仪器有振弦位移计、电阻式位移计、裂缝计、变位计、收敛计等。3 钻孔深部位移监测对于滑坡等变形地质体来讲，不仅要监测其地表位移，也要监测其深部位移，这样才能对整体的位移进行判断监测。方法是先在滑坡等变形体上钻孔并穿过滑带以下至稳定段，定向下入专用测斜管，管孔间环状间隙用水泥砂浆（适于岩体钻孔）或砂、土石（适于松散堆积体钻孔）回填固结测斜管；下入钻孔倾斜仪，以孔底为零位移点，向上按一定间隔（一般为5m或1m）测量钻孔内各深度点相对于孔底的位移量。常用的监测仪器有钻孔倾斜仪、钻孔多点位移计等。4 应力监测对于滑坡等变形体不仅要监测其位移的变化，还需要监测其内部应力的变化。因为在地质体变形（或称运动）的过程中必定伴随着变形体内部应力变化和调整，所以监测应力的变化是十分必要的。常用的仪器有锚杆应力计、锚索应力计、振弦式土压力计等。5 水环境监测对于崩滑体来讲，除了自然地质条件和人为扰动外，水是对滑坡的稳定状态起直接作用的最主要因素，所以对水环境（含过程降雨及降雨强度、地表水的流量、地下水位、渗流量、渗流压、孔隙水压力、地下水温度等）进行监测十分重要。常用的监测仪器有量水堰、遥测雨量计、测钟、电测水位计、遥测水位计、渗压计、渗流计、电测温度计等。6 地震监测地震监测适用于所有的崩滑监测。地震力是作用于崩滑体的特殊荷载之一，因此对崩滑体的稳定性起着重要作用。当地质灾害位于地震高发区时，应经常及时收集附近地震台站资料；必要且条件许可时，可采用地震仪等监测区内及外围发生的地震强度、发震时间等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、评价地震作用对区内的崩滑体稳定性的影响。7 人类相关活动监测人类活动如掘洞采矿、削坡取土、爆破采石、加载及水利设施的运营等，往往造成人工型地质灾害或诱发产生地质灾害，在出现上述情况时，应予以监测并停止某项活动。对人类活动监测，应监测对崩滑体有影响的项目，监测其范围、强度、速度等。8 宏观地质调查监测采用常规地质调查法，定期对崩滑体出现的宏观变形痕迹（如裂缝发生及发展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等）和与变形有关的异常现象（如地声、地下水异常等）进行调查记录。该法具有直观性强、适应性强、可信程度高的特点，为崩滑监测的主要手段，也是群测群防的主要内容。适用于所有崩滑体，具有准确的预报功能。4 监测新技术的研究与工程实践1 国外监测新技术的研究与应用发达国家在岩土工程及地质灾害监测领域不但有传统的监测方法和仪器，近年来已将高新技术应用于地质灾害预测、预警工程。美国的PDI公司、Geokon公司、意大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德国Zeiss公司、日本尼康公司等在监测方法的创新和新技术的应用方面都处于领先地位。红外技术、激光技术、微波技术、光纤技术、格区式光栅技术、机电一体化、自动化技术、卫星通讯技术、计算机及人工智能等高新技术在监测技术方法和仪器的开发研究中得到了广泛的应用。可以这样讲，作为岩土工程监测一个分支的地质灾害监测及监测仪器，已经不是传统意义上的大地测量仪器，而是实现了传统方法和仪器与现代高新技术的完美结合，把监测仪器的技术水平推到了一个崭新的阶段，并正在向更高层次发展。国外具有代表性的产品有 Leica公司的TCR1800全站仪、TCR2003测量机器人、Geomos系统、DNA电子水准仪、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列电子水准仪、North America公司的钻孔多点位移计、Sicon公司的岩土工程监测系列仪器等。2 国内监测新技术的研究与应用国内水电系统和国土资源部都开展了这方面的研究，如水利科学院、中科院有关院所、国土资源部技术方法研究所等。我所伴随着三峡工程的建设，在国土资源部的大力资助下，也开发了多种岩土工程及地质灾害防治监测仪器，如钻孔倾斜仪系列、应力测量系列、地面位移测量系列等监测仪器、多参数遥测系统等，还承担了科技部“崩滑地质灾害自动化监测系统”项目的研究，为测量仪器国产化做了大量的工作，产品在三峡库区和国家的重大工程中得到了较好的应用。我所近几年研究的成果并形成的产品主要有以下8项：（1）DMY型激光隧道断面张敛测量系统；（2）BYT型光纤崩滑体推力监测系统；（3）DZQX新型多功能钻孔倾斜仪；（4）崩塌无线自动化监测预报系统；（5）PSD型微位移变形测量系统；（6）MS型锚索（锚杆）测力系统；（7）DHS型地层含水率仪；（8）岩心定向与取心技术研究。3 工程监测实践在研究开发的同时，我所用自己研究的成果积极参与国家重大基本建设工程的监测工作和三峡库区地质灾害防治的工程监测，取得了较好的经济效益和社会效益。最近几年承担的重大监测工程有：（1）宝成复线清江大断面双线长隧道变形量测；（2）成昆铁路电气化改造西昌南马鞍堡隧道变形量测；（3）北京地铁复八线变形量测；（4）上海地铁一号线人民广场站变形量测；（5）青岛地铁试验段变形量测；（6）成（都）—南（充）高速公路高陡边坡变形及量测；（7）内（江）—宜（宾）高速公路高边坡变形量测；（8）丹（东）—沈（阳）高速公路丹本（溪）段全线隧道验收工程；（9）318国道二郎山—康定段 K2794+860～980滑坡的地面位移、深部位移及应力监测；（10）奉节县、云阳县地质灾害监测工程。5 监测技术发展展望（1）地质灾害的发生将更加频繁，危害程度更大，监测工作将受到更多的重视，监测成果应用将产生更大的社会效益。（2）在我们的上级主管部门——中国地质调查局的支持下，我们的监测仪器研究及运行系统软件开发将会得到更多资助，并使我们的监测手段更加完备，登上一个新的台阶，具有更强的市场竞争能力。（3）自动化监测和遥测是地质灾害监测的发展方向，但目前实施还有很多困难。（4）地质灾害具有一定区域性，是一项公益性的事业，更需要政府的引导和支持。6 结语通过几年的监测工程实践，目睹了不少由于忽视地质灾害的工程安全监测和失效工程而导致生命和财产的损失，也看到不少通过监测成功预报灾害而避免灾害发生的实例。在实行工程质量终生追究制的今天，对地质灾害及相关岩土工程的安全进行长期监测显得尤为重要和迫切。监测工程是地质灾害防治工程体系的重要组成部分，不能重治轻防，应做到治理、防范、监测并重，有时甚至重于工程治理手段。在一定时期内对滑坡变形体实施监测工程，可以节省大量的投资。地质灾害防治工程应建立在科学监测的基础上，以监测指导设计、施工、工程效果评价，以科学的态度面对它，应从过去的凭经验和粗糙的勘察上升到定量阶段，只有这样，才能对滑坡变形体进行深入的认识和科学评价。监测工作不是可有可无的，它是工程诊断的需要，是从事地质灾害研究和预测必不可少的一项工作。防范重于救灾，监测胜于治理。参考文献[1]殷跃平等地质工程设计支持系统与链子崖锚固设计北京：地质出版社，1995[2]黄润秋主编高边坡稳定性的系统工程地质研究成都：成都科技大学出版社，1991[3]乔建平主编滑坡减灾理论与实践北京：科学出版社，1997[4]唐邦兴主编山洪泥石流滑坡灾害及防治北京：科学出版社，1994[5]国家技术监督局，建设部工程测量规范北京：中国计划出版社，2003[6]国家技术监督局，建设部工程岩体试验方法标准北京：中国计划出版社，2001[7]王永年，殷世华主编岩土工程安全监测手册北京：中国水利电力出版社，1999[8]季伟峰主编工程地质与地质工程北京：地质出版社，
高幼龙1 张俊义1 薛星桥1 谢晓阳2(1中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所，河北保定，071051;2西北化工研究院，陕西临潼，710600）【摘要】本文在地调项目工作实践的基础上，系统地总结了地质灾害实时监测的含义、特点和系统构成。详细介绍了巫山县地质灾害实时监测预警示范站的构建，针对实际运行状况，评价了实时监测技术的可行性和可靠性。【关键词】地质灾害 实时监测 远程传输 示范站1 引言随着现代科学技术的发展和边缘学科的相互渗透，自动控制、网络传输等越来越多的技术被不断应用于地质灾害的监测当中，极大地提高了监测的自动化水平，在一定程度上缓解了生产力匮乏和地质灾害急剧增加之间的矛盾。国际上，美国、日本、意大利等发达国家在一定的区域范围内建立了基于降水量、渗透压、斜坡变形等参数的地质灾害实时监测系统，借助国际互联网实现了监测数据的集中处理与实时发布。与之相比，我国地质灾害监测的实时化、网络化水平依然较低，监测信息为公众服务的功能未能得到明显体现，预警的信息渠道不畅，对重大临灾的地质灾害缺乏快速反应能力。因此，在我国进行地质灾害实时监测预警研究，对重大灾害体实施实时化监测预警，具有十分现实的意义。笔者在参加地质调查计划项目《地质灾害预警关键技术方法研究与示范》的过程中，对实时监测技术进行了较为深入的研究，并在我国重庆市巫山县新城区建立了地质灾害实时监测预警示范站，经过5个水文年的示范运行，验证了实时监测的可行性和可靠性。在对示范成果初步总结的基础上形成此文，以期实时监测技术得以快速成熟及推广应用，为我国地质灾害防治事业作出贡献。2 实时监测的含义和特点实时监测（Real-Time Monitor,RTM）指通过各种监测、采集、传输、发布技术，让目标层人员在第一时间内了解、掌握有关灾害体的变形动态和发展趋势，进而作出决策的多种技术的集合。其最主要的特点为实时性，即远程的目标层人员可在第一时间获取灾害体的全部变形信息，而获取的过程是自动的，无需技术人员值守干预。显而易见，实时的特性可以最大限度地解放劳动力，降低监测人员风险和运营成本。同传统监测技术相比，实时监测的数据采集方式是连续的、跟踪式的，数据的采集周期很短，通常在数小时之内，甚至更短。这对于跟踪灾害体变形过程，进行反演分析具有十分重要的意义。其庞大的数据量通常也会对配套的软硬件系统提出更高的要求。不难理解，实时监测也是自动化监测。所使用的监测仪器均需自动化作业方可实现无人值守。监测仪器自动化分为两种，一种是监测仪器本身具备定时采样和存储功能，另一种是通过第三方的自动采集仪控制采样。不管使用何种方式或基于何种原理，其数据采集是能够自动或触发实现的。监测数据远程传输是实时监测的另一主要特点。通常情况下，监测控制中心设立在远离灾体、经济相对发达的城镇区，需要借助公众通信网络或其他介质将各种类型的监测数据“搬运”过来，进行相应的转换计算，生成目标层人员所需要的成果。这个“搬运”过程即监测数据的远程传输。传输分为两种方式，一种是有线传输方式，如架设通信线缆或光缆，在电话线两端加载 Modem等；另一种是无线传输方式，如借助 GSM/GPRS或 CDMA网络、UHF数传电台或通信卫星等。由于实时监测是数据自动采集、传输、发布等多个技术的集合，其中的任何一个环节失败均可导致系统无法正常工作，因此，实时监测是存在风险性的。其风险构成除电力（如断电停电）等保障体系统风险和监测仪器（如传感器、采集仪故障）、传输系统（如占线、网络资源不足、数据安全）、发布系统（如网路阻塞、病毒入侵、系统崩溃）等技术风险外，还包括人为抗力风险，如监测仪器设施的人为破坏、网络系统的恶意攻击等。对于风险的营救除最大程度地降低保障体系风险和技术风险外，需要通过立法、宣传等有效措施降低人为抗力风险，并设技术人员对监测系统进行即时维护，保障系统正常运行。3 实时监测系统构成实时监测系统由监测仪器设施、数据采集系统、数据传输系统和网络发布系统四个子系统构成。各子系统均可独立运行，以单链的方式协同工作。其工作原理如图1所示。图1 实时监测系统工作原理示意图1 监测仪器设施监测仪器及设施是获取灾害体变形参数最前端、最主要的组成部分，固定安装于灾害体表层或深部，并能够表征灾害体对应部位的变形、变化。监测仪器的类型取决于所采用的监测方法。在地质灾害监测中，常用的监测方法包括灾害体地表及深部位移、应力、地下水动态、地温、降水量等（表1）。监测仪器的精度、数量及布设位置是在地质灾害勘查及综合分析的基础上，从控制灾害体主体变形的需要设计确定的。监测仪器通常和相应的监测设施，如监测标（墩）、保护装置等相互配合，完成灾害体相关参数的获取。2 数据采集系统顾名思义，数据采集系统用于收集、储存各类监测数据，是通过单片机或工业控制技术实现的。目前，多数监测仪器均有配套的数据采集及存储装置，可按设定的数据采集间隔定时自动化工作，并对原始数据进行转换计算。数据采集装置通常具有 RS-232或其他标准通信接口，可以方便地将数据下载至 PC中作进一步分析处理。对于不具备配套数据采集装置或仅具备便携式读数装置的监测仪器，则可以通过第三方的数据采集仪实现自动采集工作，通用型的数据采集仪可方便地将频率、电压等模拟信号转换为数字信号加以存储和处理，并具备标准通信接口和PC交换数据。由于数据采集仪多置于监测仪器附近，二者间通常使用线缆相连接。表1 常用监测技术方法简表3 数据传输系统数据传输系统用于完成数据采集仪—控制中心—用户间的数据传递。实际上，控制中心—用户间通常是利用国际互联网、通过发布系统实现的，所以狭义上的数据传输指数据采集仪—控制中心之间（即灾害体现场至控制中心）的数据传递。按照灾害体和控制中心空间距离的长短，可将数据传输分为近距离数据传输（一般低于2km）和远程数据传输两种类型。前者由于传输距离较短，一般采用线缆连接，后者则采用远程数据传输装置。按传输介质，远程数据传输分为有线传输和无线传输两种方式。目前常用的有线传输方式有电话线连接（即在电话线两端加载 Modem对数据进行调制、解调）、光缆连接等，无线传输方式有数传电台（用于中远距离）、GSM/GPRS或 CDMA移动通信网络、通信卫星等（图2）。图2 常用的数据传输方法4 信息发布系统信息发布系统通过国际互联网，以 Web主页的方式向目标层人员（即用户）提供各类监测信息。监测信息包括灾害体地质条件、发育特征、监测网布置方式、多元监测数据、监测数据随时间推移曲线变化情况、监测信息公告及图片、视频等。信息发布系统由底层数据库和发布主页两部分构成。前者用于管理各类基础信息及监测数据，为后者提供数据源，后者为用户提供信息访问平台。二者之间通常采用B/S等架构交换数据。信息发布系统一旦建立完成后，一些信息内容，如灾害体地质条件、发育特征、监测网布置方式等说明性的文字便相对固定下来，在短时间内不会做大的改动，这些信息通常称为静态信息。而随着时间推移，监测数据及其曲线等信息不断产生，且呈现动态变化并需在主页上自动更新、显示，这些信息称为动态信息。要实现监测数据的实时发布，需建立动态主页来显示动态数据。由于监测数据是由底层数据库管理的，故只要即时将监测数据自动写入数据库中，为动态主页提供随时更新的数据源，便可实现自动显示，即实时发布。而这一点是易于做到的。4 巫山县地质灾害实时监测示范站简介重庆市巫山县新城区是我国地质灾害危害最为严重的地区之一，全县约1/3的可用建设用地受到不同程度地质灾害的威胁。通过论证对比，在城区27个较大滑坡（崩塌）中，选择了近期变形相对较为明显、危害较为严重的向家沟滑坡和玉皇阁崩滑体建立实时监测预警系统进行应用示范。选用GPS监测地表位移、固定式钻孔倾斜仪和TDR技术监测深部位移、孔隙水压力监测仪监测滑体孔隙水压力及饱水时的水位、水温，同时通过安装仪器的附加功能或定期搜集的方法兼顾了地温、降水量及库水位等监测。截至目前，共建立GPS监测标22处（含基准标）、固定式钻孔倾斜仪和TDR监测点（孔）各3处、孔隙水压力监测3孔7测点。多种监测仪器在同一地理位置同组安装，这样不仅便于不同监测方法之间资料的相互印证对比，还可以仅使用一台采集仪及传输装置采集、传输多种监测数据，降低监测系统建设成本；另外，同组安装便于修建监测机房（现场站）保护监测仪器设施。以上监测方法除GPS因建设成本、人为抗力风险等原因采用定期观测外，其余监测方法均采用实时化监测。1 示范站数据采集系统固定式钻孔倾斜仪、TDR、孔隙水压力监测仪三种监测仪器均具备配套的数据采集装置，其中TDR监测技术使用工业控制机作为数据采集装置，恰好可以作为另两种监测仪器的上位机，通过多串口扩展，将固定式钻孔倾斜仪和孔隙水压力监测仪连接至工控机，定时下载、存储数据，并在预定时间统一传输至控制中心，同时在工控机上存放数据备份，防止数据丢失。示范站数据采集系统结构图如图3所示。图3 示范站数据采集系统结构图2 GPRS远程无线传输系统示范站控制中心设在巫山县国土资源局，距向家沟滑坡直线距离74km，距玉皇阁崩滑体约6km，其间采用GPRS网络进行数据的远程无线传输。GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是中国移动通信在GSM网络上发展起来的5G数据承载业务，具有传输速度快、永远在线、按量计费等优点。GPRS使用TCP/IP协议，因此可方便地将数据写入指定（具固定IP地址）的服务器中。GPRS数据传输硬件为商用型GPRS-MODEM，控制软件自主编写，用于控制数据传输时间、目标地址及传输过程的错误处理，由服务器端和客户端两部分构成。服务器端用于设置网络配置、数据库连接方式及数据文件、日志文件和配置文件的存放路径。客户端安装于现场站数据采集仪（工控机）上，控制网络连接、上传时间、数据编码、数据备份及传输错误处理。客户端软件和所有的数据采集软件设置为不间断工作状态，在按控制参数工作的同时，接受控制中心的配置指令即时对控制参数进行调整。3 示范站信息发布系统示范站信息发布系统硬件由1台小型服务器和2台 PC终端的100M局域网构成。通过2M带宽的ADSL接入Internet。底层数据库和WEB主页同时安装于服务器上。服务器操作系统为Mi-croSoft Windows Server 2000，数据库系统采用 MicroSoft SQL Server 2000。WEB主页用 ASPNET和Visual C﹟编写，和数据库之间采用B/S架构。在病毒防护和网络安全方面，采用商业软件瑞星RAV 2004和天网防火墙系统。（1）数据库系统数据库系统是信息发布系统的基础，按管理内容分为基础信息管理、数据管理、辅助信息管理三部分。基础信息管理的内容包括监测站（包括中心站和现场站）、监测钻孔、监测点、发布信息、发布图片等；数据管理内容包括固定式钻孔倾斜仪、GPS、TDR监测系统、BOTDR监测系统、孔隙水压力监测仪、环境温度、降水量、库水位等；辅助信息管理内容包括分级用户、下载信息、访问统计次数等，数据库系统构成如图4所示。（2）数据伺服处理程序数据伺服处理程序用于转换、计算现场站传来的数据，并即时将处理后的结果写入数据库中。处理程序采用Visual BASIC语言编写，通过计时器控制的定时功能触发写库过程，并在完成写库过程后删除原数据以防止重写。不难看出，数据伺服程序是传输系统和发布系统之间的连接，它使两个彼此独立的系统有机地结合起来。（3）示范站信息发布主页信息发布主页为远程用户提供所需的全部信息，包括示范站的概况、实时的监测曲线、最新的监测数据等。从发布信息内容、访问方式及管理维护的角度出发，主页设计成导航区、发布区、管理区和下载区，为远程用户、管理员提供交互。图4 示范站数据库系统构成框图导航区为远程用户提供必要的导航信息，包括公告信息、图片及相关的专业网站链接，展示示范站建设工作的进展、取得的阶段性成果及有关的预警内容。发布区用于提供示范站概况、实时监测曲线及数据查询。示范站概况包括示范区自然地理条件、地质条件、示范站工作的整体部署，监测仪器设施（GPS、固定式钻孔倾斜仪、TDR、BOTDR、孔隙水压力监测仪等）的性能指标，监测现场站（含中心站）、监测钻孔、监测点的基础信息等内容。实时监测用于显示各种监测曲线，是发布主页最核心的内容。从访问方便的角度出发，实时监测采取了“选择灾体—选择监测剖面—选择监测点—选择监测时段—显示监测曲线”逐级打开、层层剥落的展示方式，并全部做成图形方式链接，以增强访问的直观性。监测曲线的坐标设计成自适应型，图形的大小在系统的配置文件中设置，并标明数据的最新更新时间。曲线是以图片的形式显示的，用户可以方便地将其下载到自己的PC中保存。从安全考虑，数据查询进行了加密，用户需用授权的用户名和密码登录后方可查看。查询采取了“选择监测方法—选择监测点—选择监测起始时间—显示数据表”组合式筛选的方式。输入界定参数并提交后系统从底层数据库中找到所有符合条件的记录，按日期排序后列表显示。用户可以全部或部分选取查询结果，粘贴至个人PC作为WORD文档保存。管理区专为系统管理员设计，用于管理员远程管理文本、图片、数据等信息，进行信息的添加、修改、删除、上传下载等操作。分为信息管理、图片管理、数据管理、下载管理4个相互独立的模块，具有模糊查找等高级功能。下载区为授权用户提供工作图片、视频、监测报告、软件等较大文件的下载功能，补充主页在文件交换方面的不足。主页面布局如图5所示。欲了解发布系统的更多内容，请登录H。5 示范站实时监测系统运行评价由于本文着重论述实时监测技术的可行性和可靠性，因此不对监测成果和滑坡稳定性动态做更多分析。从以上论述明显可以看出，在地质灾害监测中，构建实时监测系统从技术上是可行性的。本节主要针对巫山县实时监测预警示范站运行过程中出现的各种问题，从故障统计、故障原因分析等方面，对示范站采集系统、传输系统、发布系统的可靠性进行简单评价，并提出意向性的改善建议。图5 示范站信息发布主页面根据巫山县地质灾害监测预警示范站建设工作日志，监测系统故障主要发生在传输子系统，故障表现形式为数据不传输或不正确传输，主要原因为GPRS网络信号不稳定造成传输随机中断所致；其次，拨号连接失败后的重复尝试连接导致服务器80端口长期无效重复占用，当超过服务器最大连接数后导致网络无法正确访问；再次，监测地区不规律的停电常常使保障体系失效，从而丢失数据。此外，示范站服务器系统遭受过病毒破坏和恶意攻击，两次造成网络系统崩溃。可见，实时监测系统在基础通信条件和保障体系完备的条件下，是能够稳定可靠运行的。在建设过程中通过安装长时后备电源系统、功能完善的病毒防火墙和网络防火墙，可有效降低保障体系风险，进一步提高系统运行的稳定性。6 结语巫山县地质灾害实时监测预警示范站自2003年陆续建设运行以来，在技术人员的维护下，系统运行正常，取得了数十万个监测数据，发布公告信息及图片近百条（幅），编写监测分析简报数期，实现了监测信息远程实时访问，取得了良好的示范效果。实践证明，将实时监测技术应用于地质灾害防治中是完全可行的，也是比较可靠的。可以预见，实时监测技术将是地质灾害监测的必然发展趋势。参考文献[1]殷跃平等长江三峡库区移民迁建新址重大地质灾害及防治研究北京：地质出版社，2004[2]王洪德，高幼龙等《地质灾害预警关键技术方法研究与示范》项目设计书2003（未出版）[3]刘新民等长江三峡工程库区滑坡及泥石流研究成都：四川科学技术出版社，1990[4]何庆成，侯圣山，李昂国际地质灾害防治现状科学情报，2004,（5)[5]邬晓岚，涂亚庆滑坡监测的现状及进展中国仪器仪表，2001（3）[6]张青，史彦新，朱汝烈TDR滑坡监测技术的研究中国地质灾害与防治学报第12卷，第2期2001,（6）[7]曹修定，阮俊，展建设，曾克滑坡的远程实时监测控制与数据传输中国地质灾害与防治学报第13卷第1期2002（3）[8]夏柏如，张燕，虞立红我国滑坡地质灾害监测治理技术探矿工程（岩土钻掘工程）2001年增刊
同志啊，这种论文网上还是很多的，不用那么懒吧。相关论文很多，自己下载整理一下对你也有好处啊。以下仅供参考中国地质灾害 我国地质灾害可划分为10大类31种： 1、地震： 天然地震、诱发地震 2、岩土位移： 崩塌、滑坡、泥石流 3、地面变形： 地面塌陷、地面沉降、地裂缝 4、土地退化： 水土流失、沙漠化、盐碱（渍）化、冷浸田 5、海洋（岸）动力灾害：海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积 6、矿山与地下工程灾害：坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 7、特殊岩土灾害： 湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 8、水土环境异常： 地方病 9、地下水变异： 地下水位升降、水质污染 10、河湖（水库）灾害： 淤积、塌岸、渗漏 （一）地震 1、分布发育概况 进入20世纪以来，在我国境内（包括台湾及临近海域）发生大于或等于8级的巨大地震共9次；发生大于或等于7级的地震约80次，其中1949～1990年发生了52次。 我国的构造地震分布非常广泛，除浙江、贵州两省外，其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来，目前至少以在11个省的15座水库发生，其特点是与水库蓄水有明显关系。 地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震，除2次8级发生于台湾临近海域外，其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区，东部地区除了台湾外，Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。 地震在空间分布上表现了不均一性，往往呈带状分布。近100年发生的地震表明，地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布，活跃高潮与低潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右，西部为100～200年左右，台湾为几十年。 2、危害状况 地震灾害以突然、隐蔽为特点，一旦成灾，极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901～1980年间，我国地震共死亡61万人，其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来，地震就造成死亡4万人，伤残5万人，居群灾之首，同时地震还造成倒房600万间，直接经济损失数百亿元。我国的地震活动，不但频次高，强度大，而且城市受灾率高。据统计，全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2，全国70％百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内，特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。 地震不但可以直接摧毁城镇工程设施，给人民生命财产带来巨大损失，而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害，加重了地震灾害的损失。 （二）崩塌、滑坡和泥石流 1、发育分布基本情况 全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处；较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上。 从总体看，我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中，地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎，再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育，因而崩滑流发育强烈，如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区；其它地区新构造运动一般相对较弱，其中华北、东北地区的降水量相对较小，中南、华东大部分地区植被发育较好，因此，这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有：四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。 在地域上，可基本上划分为15个多发区，它们是：（1）横断山区、（2）黄土高原地区、（3）川北陕南地区、（4）川西北龙门山地区、（5）金沙江中下游地区、（6）川滇交界地区、（7）汉江安康~白河地区、（8）川东大巴山地区、（9）三峡地区ⅲ（10）黔西六盘水地区、（11）湘西地区、（12）赣西北地区、（13）赣东北上饶地区、（14）北京北郊怀柔－密云地区、（15）辽东岫岩－凤城地区。 2、主要危害 近十年来，全国由于崩滑流造成的人员死亡已近万人，平均每年达15人。全国有 400 多个市、县、区、镇受到崩滑流的严重侵害， 其中频受滑坡、崩塌侵扰的市、镇60余座，频受泥石流侵拢的市、镇50余座。较为严重的有重庆、攀枝花、兰州、东川、安宁河谷等。全国几条山区干线铁路如宝成线、成昆线、宝兰线都受到了崩滑流的严重危害。
王爱军1,2薛星桥1,2(1中国地质大学（武汉），湖北武汉，430074；2中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所，河北保定，071051）【摘要】长江三峡库区地质灾害预警监测是服务于地质灾害防治、保障三峡工程建设安全的主要基础工作。开县、万州区、巫山县的38个滑坡灾害专业监测点，采用大地形变监测、深部位移钻孔倾斜仪监测、地下水动态监测、滑坡推力监测、地表裂缝相对位移监测、GPS全球卫星定位系统监测、TDR时间域反射监测和宏观监测等综合系列监测方法。每个滑坡灾害点，采用2种以上监测方法，分别监测滑坡体地表内部变形或受力变化；重要灾害点采用4～5种方法同时进行监测，以便进行对比和综合分析。对滑坡监测及监测成果统计分析，多种监测数据成果具有明显的一致性和相关性，反映了滑坡体的变形情况和特征，证实监测方法合理有效，监测成果将为地质灾害预警工程和地质灾害防治工程提供可靠依据。【关键词】三峡库区 地质灾害 预警工程监测方法 应用1 前言长江三峡库区自然地质条件复杂，是地质灾害的多发区和重灾区。三峡工程的兴建和百万移民工程，在一定程度上改变了原有地质环境的平衡状态，加剧了地质灾害的发生。随着三峡工程建设的不断推进，库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加，及时有效地防治库区地质灾害已成为三峡工程建设的重要任务之一。地质灾害预警监测工作是实现地质灾害防治的主要基础工作。三峡库区共有38个滑坡灾害专业监测点在进行专业监测工作，其中重庆市开县14个、万州区14个、巫山县10个。2 监测方法1 大地形变监测采用全站仪监测。在滑坡体外选取地质条件较好、基础相对稳定的点位作为监测基准点，在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点，标志点全部采用混凝土强制对中监测墩。2 深部位移监测采用钻孔倾斜仪进行监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置测斜钻孔，分别在其主滑方向和垂直主滑方向上进行正反两回次自下而上的测读，监测点间距5m，使用移动式“CX-01型重力加速度计式钻孔测斜仪”，监测数据稳定后自动记录，每期监测共记录4组数据。3 滑坡推力监测在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔，在钻孔中选择适当的深度部位，预置一系列滑坡推力传感器，用传导光纤连接至地面，每次监测采用“BHT－Ⅱ型崩塌滑坡推力监测系统”测量记录各点数据。4 地表裂缝相对位移监测在裂缝的两侧适当部位安置数套裂缝计，进行原位裂缝相对位移监测。机械式监测具有干扰少、可信度高、性能稳定特点，监测记录数据可直接做出时间—位移曲线，测量结果直观性强。仪器一般量程范围在25～100mm间，读数器的分辨率为01mm，操作温度在－40℃～＋105℃之间。5 地下水动态监测在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔，对地下水水位，孔隙水压力、土体含水率、温度等参数监测，采用自动水位记录仪、孔隙水压力监测仪等仪器监测。其中孔隙水压力监测仪的孔隙水压力量程为－80kPa～200kPa，分辨率1kPa，精度5%F·S；土体含水率量程为0至饱和含水率，分辨率1%；温度量程为0～70℃，分辨率1℃，精度1%F·S。6 GPS全球卫星定位系统监测在滑坡体外选取地质条件较好，基础相对稳定的点位，作为监测基准点；在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点，标志点全部采用混凝土强制对中监测墩，观测时采取多点联测。GPS监测方法，可进行全天候监测，不受通视条件限制，同时监测 X、Y、Z三维方向位移量，方便灵活，并可监测灾害体所处地带的区域地壳变形情况。采用的美国 Ashtech公司生产的UZ CGRS型GPS，最小采样间隔1s，最少跟踪和接收12颗卫星，使用Ashtech Solution 6软件解算，精度可达水平3mm+1ppm，垂直6mm+2ppm。7 时间域反射测试技术（TDR）监测即采用电缆中的“雷达”测试技术，在电缆中发射脉冲信号，同时进行反射信号监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置监测钻孔，将同轴电缆埋入监测孔，地表与 TDR监测仪相连接，把测试信号与反射信号相比较，根据其异常情况判断同轴电缆的断路、短路、变形状态，推断出电缆的变形部位，进而推算滑坡体地层的变形部位和位移量。TDR监测采用了固定式预置同轴电缆，成本低，可进行自上而下的全断面连续监测，量程范围大。8 宏观监测以定期巡查方法为主，对变形较大的滑坡体，据其变形特征布置一定数量的简易观测点进行定期观测，及时掌握其变形动态。对于每个滑坡灾害点，采用2种以上监测方法，分别监测滑坡体地表变形和滑坡体内部变形或受力变化，重要灾害点采用4～5种方法同时进行监测，以便进行对比和综合分析。监测点的布置应重点突出，控制滑坡的重点部位；照顾全面，力求能反映滑坡体整体变形情况。钻孔孔口周围用混凝土浇筑，布置精确监测点位。3 监测效果分析根据2003年7月至12月滑坡灾害专业监测数据资料，初步分析三峡库区地质灾害预警工程监测方法及应用效果。1 大地形变监测大地形变监测，开展了开县大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山县狗子包滑坡和板壁塘滑坡，共4个滑坡的监测。以下以开县大丘九社滑坡为例简述监测效果。大丘九社滑坡位于开县镇东镇大丘九社斜坡上，滑坡平面形态近似矩形，剖面上呈凹型；分布高程205～300m，滑体长约250m、宽约300m，面积710万m2，估计厚度20m，体积约140万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组（J2s）紫红色泥岩及砂岩互层组成的平缓层状斜坡中，滑坡体的物质组成主要为砂岩及砂岩碎块石土，表层为松散土壤，局部出露砂岩碎块石，为崩滑堆积体滑坡。图1 开县大丘九社滑坡累计位移量曲线图（a）X方向（b）Y方向（c）H方向 D1——监测点编号大丘九社滑坡体上布置了3排监测点，每排3个共计9个监测点，滑坡体对面斜坡上布置了2个基准点，分别在2个基准点进行监测。监测网布置既控制了整体滑坡体又突出重点，采用前方交汇法施测。8月5日进行了首次测量，9月21日进行D1第二次测量成果与之对比，表明变形趋势明显，滑体向 NEE向滑移。10月24日监测成果表明各监测点的变形趋于缓和。11月和12月监测成果表明各监测点无明显变化（见图1）。监测数据与宏观调查定性分析相一致。利用全站仪进行大地形变监测，其特点为监测方便，可随时对一些危险滑坡监测，既可以在滑坡体上设置永久性监测桩，又可以设置临时性监测桩；监测精度高，测点中误差可达到5mm；不仅能测定相对位移，而且能监测绝对位移；在满足测量条件下可进行连续监测，监测滑坡滑移的全过程，不存在量程限制。但该仪器监测受天气因素和光线条件制约，难以在雨雾条件和夜间实施监测，且受地形和通视条件制约，施测以人工操作为主，不易实现自动化监测。2 深部位移钻孔倾斜仪监测深部位移钻孔倾斜仪监测点为开县6个滑坡、16个钻孔，巫山县5个滑坡、19个钻孔，万州区8个滑坡、24个钻孔，共计19个滑坡、59个钻孔。以下以开县虎城村滑坡为例简述监测效果。虎城村滑坡为堆积层滑坡，位于开县长沙镇虎城村斜坡。该滑坡在平面近似矩形，剖面为凹形，分布高程330～400m，纵长约300m，横宽约500m，滑体估计平均厚度12m，面积15万m2，体积180万m3。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组（J2s）紫红色泥岩及泥质粉砂岩组成的水平层状岩层斜坡上，滑体上部为崩坡积紫红色碎石土层。滑坡威胁居民400余人及其财产安全。该滑坡布置了3个深部位移钻孔倾斜仪监测钻孔。Kx-162钻孔位于滑体的中部。2004年10月，在5～5m测试深度处发生明显的位移变形，本月变形量56mm，变形方向247°。11月，没有增大趋势，累积形变58mm，略小于10月份累积变形量，变形方向253°（见图2）。Kx-165钻孔位于滑体的下部。2004年10月，在0～5m测试深度处发生明显的位移变形（见图3），本月变形量45mm，变形方向241°。11月，没有明显的增大趋势，累积变形39mm，同10月份累积变形量相近，变形方向240°。地质灾害调查与监测技术方法论文集图2 开县虎城村滑坡 Kx-162钻孔位移随深度变化曲线（a）EW方向（b）SN方向图3 开县虎城村滑坡Kx-165钻孔位移随深度变化曲线（a）EW方向（b）SN方向深部位移钻孔倾斜仪监测方法，可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中，监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑移方向和相对滑动位移量；但在滑坡发生较大或急剧加速的位移变形时，由于钻孔和孔内测斜管变形、破坏，测斜仪探头不能送入钻孔之内，可能使钻孔失去监测价值。3 滑坡推力监测滑坡推力监测共设有2个测点、4个钻孔：巫山县淌里滑坡钻孔2个，曹家沱滑坡钻孔2个。以下以淌里滑坡为例简述监测方法与效果。淌里滑坡位于巫山县曲尺乡长江干流左岸斜坡上，滑坡在平面形态上呈不规则的圈椅状，前缘分布高程90m，后缘高程400m，平均坡度约30°～40°，纵长约800m，横宽150～250m，滑体厚20m，面积24万m2，体积490万m3。滑坡发育于三叠系巴东组（T2b）灰岩、泥灰岩、泥岩中，滑体物质主要为泥灰岩及泥岩碎块石土，表层多为松散土层，下部碎块石土结构密实。Ws-t-tzk1推力孔位于滑体的下部，Ws-t-tzk2推力孔位于滑体的中部。其滑坡推力监测成果数据见图4、图5。推力监测曲线图表明，各次监测数据规律性强，基本一致，传感器没有发现明显的数值变化。滑坡推力监测结果与宏观监测结果和同时进行的钻孔倾斜仪监测结果相一致，说明此阶段滑坡暂时处于相对稳定的微变形状态。图4 巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk1钻孔滑坡推力监测曲线图图5 巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk2钻孔滑坡推力监测曲线图滑坡推力监测方法属于固定点式监测，在钻孔中预置传感器，用传感光纤连接，在地面用滑坡推力监测系统采集传感信息，可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中，自上至下监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑坡推力变化量，可定期进行数据采集监测；在对采集和传输处理系统进行改进的基础上，可实现无值守自动化连续监测。4 结论（1）通过多手段的综合监测，掌握了被监测滑坡体的表面、内部自上至下滑移带的变形及受力情况，数据综合分析表明其反映了滑坡位移变化及动态特征，取得了进行灾害预警的重要基础数据资料，说明采用的监测方法合理有效。（2）钻孔倾斜仪深部位移监测方法，当滑坡体发生一定量缓变位移后，部分钻孔不能再进行全孔施测，造成勘察监测资金浪费和滑坡体监测点及监测部位减少。（3）目前一月一次的监测周期，难以保证在滑坡发生滑移险情时能进行有效监测。为此应在进行专业监测的同时，进行群测群防监测。特殊情况下，对危险滑坡灾害点，调整监测方案，进行加密监测或连续监测，使监测满足预警预报要求。（4）从长远发展考虑，监测应以免值守、易维护、低成本、固定式、自动化快速连续采集传输和半自动化监测及人工监测相结合为方向，以建立起高效的地质灾害监测网络与地质灾害预警系统。参考文献[1]王洪德，高幼龙，薛星桥，朱汝烈链子崖危岩体防治工程监测预报系统及效果中国地质灾害与防治学报，2001,12（2）:59～63[2]王洪德，姚秀菊，高幼龙，薛星桥防治工程施工对链子崖危岩体的扰动地球学报，2003,24（4）:375～378[3]张青，史彦新，朱汝烈TDR滑坡监测技术的研究中国地质灾害与防治学报，2001,12（2）:64～66[4]董颖，朱晓冬，李媛，高速，周平根我国地质灾害监测技术方法中国地质灾害与防治学报，2001,13（1）:105～107[5]段永侯，等中国地质灾害北京：中国建筑工业出版社，1993
范文一:甘肃省城市建设地质灾害防治研究甘肃省境内泥石流、滑坡发育的基础主要是其特殊的自然条件。陡峭的地形、充足的松散土石和突发性水源是泥石流、滑坡形成的三大条件,另外地震作用也是造成滑坡的因素。甘肃地处黄土高原区,境内主要以黄土为主,而黄土由于结构疏松,孔隙大,渗透性强,具强压缩性和自重湿陷性,垂直节理发育,特别是极为发育的顺坡向卸荷节理,使边坡稳定性降低,易发生滑坡和造成严重的水土流失,大量滑坡、崩塌等重力堆积物受暴雨形成的坡面流及洪水的冲刷,源源不断地为泥石流提供固体物质。 通过计算泥石流、滑坡作用强度和危险度,将城市分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级四个危险等级。经过对甘肃省灾害防治历史和治理现状的研究,提出存在问题,得到泥石流、滑坡灾害的发展趋势,强调防治的可能性和必要性。 根据对城市的分级,危险度高的Ⅰ级和Ⅱ级的城市应采取治理体系为主,预防体系和管理体系为辅的综合控制对策;危险度不高或较低的Ⅲ级和Ⅳ级的城市应采取预防体系与管理体系为主,治理体系为辅的控制对策;对于威胁城市安全的巨型滑坡和规模巨大的泥石流沟则采用躲避对策。 城市泥石流、滑坡防治规划的最基本原则是预防为主,重点治理。对于不同类型的泥石流、滑坡建立不同的治理模范文二:分析地理信息系统的开发工具及其在地质灾难探究中的应用进展地理信息系统在地质灾难探究中的应用进展 目前，国内外利用地理信息系统，主要用于探究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理〔4〕和矿产资源勘查〔10〕、潜力评价及开发〔11〕等众多领域。GIS在地质灾难探究中的应用大致有以下几个方面摘要：(1) 地质灾难评价和管理利用地理信息系统的各种功能，建立地质灾难空间信息管理系统[12，13，14，管理地质灾难调查资料，显示并查询地质灾难的空间分布特征信息，评价地质灾难的危害程度，分析地质灾难和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾难的办法，对将来可能发生的地质灾难进行猜测〔15，16〕。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾难进行历史滑坡编录，分析滑坡的时空分布特征和动态和静态环境因素之间的相关关系，对滑坡灾难风险进行评价和危险区域划分〔17〕。(2) 地质灾难的危险度区划评价由于各种地质因素本身的不确定性，以及地质因素之间相互功能的复杂性，在收集大量的基础地质环境资料前提下，利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性，通过选取合适的评价猜测指标〔18〕，运用恰当的数学分析模型〔19，20，21〕，对探究区进行地质灾难危险性等级的划分，从而为地质灾难的管理及防治和预警决策提供依据。(3) GIS和专家系统的集成应用GIS和专家系统的集成应用中，GIS所起的功能主要是管理时空数据，进行空间分析；专家系统所起的主要功能是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾难的危险度〔22〕。二者的结合将使专家经验得到推广，减少野外和室内手工作业工作量，使区域地质灾难的动态管理成为可能。4 结语（1）地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域，从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统，并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展，新兴的地理信息系统将运用专家系统知识，进行分析、预告和辅助决策。（2）地理信息系统的开发工具，从专业开发工具的组成结构上，可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势，代表了GIS系统的发展方向。（3）地理信息系统在地质灾难探究中的应用方兴未艾，尤其在地质灾难评价和管理、地质灾难的危险度区划评价和GIS和专家系统的集成应用方面进展很快。以上希望对您有帮助!另外这有个地质灾害论文的网址,可参阅: