滑坡灾害监测预警地表测斜仪阈值判定方法

自汶川地震以后,松散堆积体在降雨的作用下诱发了数以千万计的崩塌滑坡体,给地震灾区的灾后重建和人民生命财产安全带来巨大威胁。当前在国家还不能拿出足够的经费对地震灾区每一处滑坡进行工程治理的前提下,因此开展监测预警成为减少人员伤亡和财产损失的重要措施。

早期的滑坡灾害监测方法主要以人工巡视、钢尺、测量水井等进行宏观现象的观察、观测,精度低、稳定性差;随着电子技术、计算机技术、测量技术的发展,极大地推动了新型监测仪器仪表的研发和应用,滑坡监测方法也由定性观察到定量的精密仪器观测的发展过程。

目前,滑坡监测仍然依靠上述两种方法:一、简易观测法,它具有获取的信息直观,简单经济,实用性较强,效果也较好等优点;但存在观测内容单一、精度低和劳动强度大等缺点。二、精密设备监测法,虽具有精度高,操作简单,直观性强,劳动强度低等优点;但也受到仪器设备费用较高、安装维护复杂及预警临界值难以确定等诸多因素困扰。

就地表设备而言,主要包括:

①.大地精密测量法(全站仪、水准仪、经纬仪),其能观测滑坡体的绝对位移量,测量精度和效率都较高,适用于不同变形阶段的滑坡位移监测;但在地形条件(通视条件)和气象条件受限制的情况下,测量工作量大,周期长,自动化程度低。

②.GPS监测法,操作简单方便,具有全天候、高精度、全自动等优点;但测量精度低,不适合于滑坡变形初期监测,且在高山地区,卫星信号易被遮挡,多路径效应较为严重时,对测量结果有一定影响,此外,GPS接收机价格昂贵,推广应用难度大。

③.BOTDR监测法,测量精度高,适用性强,实时稳定性好;但价格昂贵,野外操作性差,维护难度大,且易扯断,难以用于滑坡监测中后期。

④.INSAR等非接触法,获取数量大,精度高,获取数据快;但数据处理困难,受植被、土壤、含水量等环境影响因素大,且数据难以处理,适用性较差。

⑤.测缝法,投入快,精度高,方法简易直观,资料可靠;但存在仪器安装困难,且不适用于滑坡变形中后期。

⑥.地表测斜仪,其观测的绝对精度高、监测数据可靠、易保护、安装方便、价格便宜、自动化程度高,适用于滑坡变形各个阶段。

综上所述,目前各种滑坡地表监测方法及其仪器都有不同的使用条件和局限性,尤其是使用及维护成本以及监测精度等问题,野外条件下监测仪器和通信、供电电缆的保护等问题也限制了远程监测预警技术的推广应用。然而,地表测斜仪作为一种新式的滑坡地表监测设备,避免了以上问题,且易于推广使用。预警临界值是早已公认的世界性学科和技术难题,地表测斜仪临界值的确定国内外研究者鲜有涉足。由于滑坡体变形破坏机理复杂,触发因素很多。因此,通过各种类型滑坡监测实例反馈数据和室内外模型实验相结合的方法确定滑坡地表测斜仪的临界值是比较容易突破技术难点的方案。

10月14日 09:59
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