滑坡檢測裝置

『壹』 沉降觀測點的作用是什麼

沉降觀測點的作用：通過持續或周期性的對建築物沉降觀測點進行觀測，確定沉降觀測點沉降量及變化趨勢，分析建築物沉降變形速率及最終沉降量，合理確定和調整建築物沉降預防措施和方案，確保建築物運營期間的安全。

沉降觀測點的要求為了能夠反映出建構築物的准確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特徵且便於觀測的位置。

一般要求建築物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15—30米為宜，均勻地分布在建築物的周圍。

(1)滑坡檢測裝置擴展閱讀

根據建築物設置的觀測點與固定（永久性水準點）的測點進行觀測，測其沉降程度用數據表達，凡三層以上建築、構築物設計要求設置觀測點，人工、土地基（砂基礎）等，均應設置沉陷觀測，施工中應按期或按層進度進行觀測和記錄直至竣工。

隨著工業與民用建築業的發展，各種復雜而大型的工程建築物日益增多，工程建築物的興建，改變了地面原有的狀態，並且對於建築物的地基施加了一定的壓力，這就必然會引起地基及周圍地層的變形。

為了保證建（構）築物的正常使用壽命和建（構）築物的安全性，並為以後的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數，建（構）築物沉降觀測的必要性和重要性愈加明顯。

現行規范也規定，高層建築物、高聳構築物、重要古建築物及連續生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監測等均要進行沉降觀測。特別在高層建築物施工過程中，應用沉降觀測加強過程監控。

指導合理的施工工序，預防在施工過程中出現不均勻沉降，及時反饋信息，為勘察設計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因差異沉降造成建築物主體結構的破壞或產生影響結構使用功能的裂縫，造成巨大的經濟損失。

『貳』 地質災害監測的工具有哪些

分專業設備和簡易設備。如滑坡伸縮儀，裂縫預警儀，簡易的，捲尺，紙片……

『叄』 愛立信山體滑坡監測及預警系統的重要組成部分是什麼

愛立信展示的這個山體滑坡監測及預警系統的重要組成部分是基於蜂窩物聯網的感測設備。蜂窩物聯網的廣覆蓋、低功耗、低成本的特點使得大量感測設備的部署成為可能。通過基於蜂窩物聯網的大量感測設備來監測山體的異常情況，實時接收處理感測器信息，及時預警可能被災害影響到的區域的人員採取防護和避險措施。該系統可以准確、實時地在指定區域進行報警，相對於目前的預警手段，具有更精確、迅速以及高效的特點。

2017中國國際通信展上，愛立信聯合中國移動展示了地質災害預警物聯網用例——山體滑坡監測及預警系統。該系統是愛立信與中國移動在"5G聯合創新項目"的一個合作案例。近期，愛立信將攜手中國移動研究院及中國地質環境監測院在災害頻發地區進行系統試點。基於中國移動全球最大的LTE網路和正在部署的蜂窩物聯網路，山體滑坡監測及預警系統可以成為國家公共安全預警系統中重要的組成部分，為保障人民生命財產安全做出積極貢獻。

中國是一個自然災害頻發的國家，在我國廣大山區，山體滑坡和泥石流是最為常見的災害。據中國國土資源公報，2011-2016年我國發生地質災害7萬余起，造成2400餘人死亡和失蹤，直接經濟損失超過300億元。目前山體滑坡災害的監測設備部署復雜、成本較高，且缺乏快速有效的報警提示方式。利用基於蜂窩物聯網技術的感測器，結合基於LTE的快速預警方式，我們可以實現對山體滑坡的監測和預警，有效地保障人員和財產的安全。

中國地質環境監測院地質災害調查監測室主任兼中國地質調查局"山地丘陵區地質災害調查工程"首席專家李媛表示："蜂窩物聯網 '廣覆蓋、低功耗'的特點特別契合地質災害監測的需求，可以一定程度上解決廣大山區通訊信號較弱和傳統監測設備需額外配備供電裝置的問題，如果相關設備成本能進一步降低，實現大面積部署，可以顯著提升我國的地質災害監測水平。將小區廣播引入地質災害監測預警，不僅使預警手段更加多樣化，也提高了預警效率。下一步我們將聯合愛立信、中國移動進一步完善本系統，並著手開展相關設備野外環境適用性研究，共同推進蜂窩物聯網技術在地質災害監測領域的應用。"

愛立信東北亞區執行副總裁方迎表示"物聯網技術在推動各行業數字化進程中扮演著重要角色。愛立信提供領先的物聯網解決方案，與各個垂直行業的合作夥伴展開廣泛合作。此次攜手中國移動及中國地質環境監測院在自然災害預警領域打造新型應用案例，推動國家公共安全預警系統智能化。愛立信期待三方在後續的合作中實現更多新突破。"

在推動物聯網發展的進程中，愛立信始終保持領先，從推動蜂窩物聯網主流國際標准形成，到打造領先的解決方案——全球化終端連接管理平台和物聯網加速引擎。從提供車聯網應用商店能力、物聯網大數據分析能力等，到打造廣泛的物聯網應用案例。此外，愛立信還推出了一體化物聯網服務。我們志在攜手客戶與合作夥伴，努力創建共贏的物聯網生態圈，加速物聯網的普及與大發展。

『肆』 　礦山地質環境監測內容與方法

礦山地質環境監測分為兩大類：一是根據已發生的地質環境問題，監測其變化情況，如數量、危害程度等動態變化；二是根據已掌握的地質環境問題的隱患情況，監測其變化趨勢，及時預警預報，減少財產損失。

根據湖南省礦山地質環境現狀，結合主要的地質環境問題，確定全省礦山地質環境監測內容包括四個方面：礦山地質災害（地面塌陷、地裂縫、地面不均勻沉陷、崩塌、滑坡、泥石流）；礦山地形地貌景觀及土石環境，包括破壞地形地貌景觀類型、土地資源的佔用和破壞、固體廢棄物的排放、水土流失的情況等；礦山水環境，包括地下水水位、水質、廢水廢液的排放等；礦山地質環境恢復治理及效果，包括尾砂庫、廢石堆的復墾復綠等。由於礦山地質災害影響范圍廣，危害大，直接威脅到人民的生命及財產安全，因此，目前一般將礦山地質災害、水環境作為重點監測內容，而礦山土石環境、礦山環境恢復治理作為次重點監測內容。

一、礦山地質環境監測內容

（一）礦山地質災害監測內容

1.地面塌陷（采空塌陷、岩溶塌陷）監測

發生時間、塌陷坑數量、塌陷區面積、塌陷坑最大直徑、最大深度、危害對象、直接經濟損失、治理面積；采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

2.地裂縫監測

發生時間、地裂縫數量、最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向、危害對象、直接經濟損失、治理面積等。

3.地面不均勻沉陷監測

發生時間、沉降區面積、累計最大沉降量、年平均沉降量、危害對象、直接經濟損失、治理面積；采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的民居建築、井泉點、農田、道路交通等。

4.崩塌監測

潛在的崩塌數量、崩塌體方量、危害對象、危險程度，崩塌隱患體上的建築物變形特徵及裂縫變化情況。

5.滑坡監測

潛在的滑坡數量、滑坡體方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況，滑坡隱患體上的建築物、構築物變形特徵及地面微裂縫的變化情況。

6.泥石流監測

潛在的泥石流易發區數量、泥石流物源方量、危害對象、威脅資產、危險程度、治理情況。

（二）礦山水環境監測內容

1.地下水均衡破壞監測

礦區地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面積、對人、畜、土地的影響；采空區岩移范圍或岩溶地下水強行疏干影響區內的井泉點、農田。

2.地下水水質污染監測

地下水污染物種類、地下水污染物含量；礦區內出露的主要泉眼或主要的居民飲用水水井。

3.廢水廢液排放監測

廢水廢液類型、年產出量、年排放量、主要有害物質及含量、年循環利用量、年處理量；廢水廢液排污口，廢水廢液與溪溝、河流、水庫或重要水源地的匯合處等。

（三）礦山地形地貌景觀及土石環境監測內容

1.地形地貌景觀監測

破壞地形地貌景觀類型、方式、區位、面積、破壞程度及恢復治理難易程度。

2.佔用破壞土地監測

侵佔破壞土地方式、侵佔破壞土地類型、面積、土地復墾面積、恢復治理難易程度。

3.固體廢棄物排放監測

固體廢棄物類型、佔地面積及類型、主要有害物質及含量、年產出量、年排放量、年循環利用量、年處理量。

4.土壤污染監測

污染的土壤類型、面積、主要污染物及含量。

5.水土流失監測

礦區水土流失面積、土壤流失量、危害程度。

（四）礦山地質環境恢復治理及效果監測內容

主要監測已治理的礦山地質環境問題、投入治理的資金及資金來源、治理措施、治理面積、治理效果（社會效益、環境效益、經濟效益）等。

二、礦山地質環境監測方式

根據監測手段的差異，礦山地質環境監測方式分為常規監測、專業監測、遙感監測和應急監測四類。具體方式的採取，根據其監測面積、地域、重點監測對象的差異性而定。

（一）常規監測

常規監測主要是指監測責任人對監測對象及監測點採取定期巡查監測，並填寫技術表格的方式。

根據礦山類型，劃定監測責任人。一般來說，采礦權人作為最大的受益人，也是破壞地質環境的責任主體，是常規監測的責任人。上級管理機構應該指派專員，對礦山企業開展指導，並適時開設培訓班，分期催交監測技術表格，匯總分析技術資料，形成年報後再上報。對於責任主體滅失的礦山，其監測責任人應歸咎於當地的國土資源主管部門，通過委託專業機構的方式開展監測。

此類監測通常採用簡易的監測方法，如目測、尺測、貼片、埋簡易樁等，少數引用專業設備進行監測。

（二）專業監測

專業監測主要是指通過專門的監測機構，採用先進的技術設備，對礦山地質環境問題開展監測，以監測示範區的形式推廣。該監測方式與科學技術的發展緊密相連，並逐步向自動化、智能化靠攏。

以全省地質環境問題突出的大中型閉坑礦山和部分大中型國有生產礦山為單元，建立礦山地質環境監測示範區，開展礦山地質環境監測技術方法研究。原則上每個市（州）可建立1～2個礦山地質環境監測示範工程，根據「應急優先、典型示範」原則，作為示範區試點，由專門的監測機構具體實施，工作方法如下：

1）在開展示範區1∶5000精度礦山地質環境問題調查的基礎上，以礦區地面沉陷變形、水環境、土石環境污染、佔用破壞土地為主要監測內容，採用高新技術手段對礦區主要環境地質問題進行監測。

2）建立示範區地表塌陷監測網和深部位移監測點：廣泛應用微電子技術、感測技術、通信技術和自動控制等技術監測礦山地質環境。採用多種監測技術（GPS、全站儀、水準儀、裂縫計、位移計、應變儀）定期開展地表塌陷與地表裂縫監測；採用鑽孔傾斜儀、TDR定期開展深部位移監測；採用光纖光柵應變技術，三維激光掃描技術，實時監測礦山邊坡、房屋開裂等的變化情況。

3）建立示範區水土污染監測網：合理布設監測網點，定期取水土樣分析測試。引進先進的水環境自動檢測技術，實時監控礦區水環境，分析礦區水土的污染原因、污染途徑、污染程度，預防水土環境污染事故。

4）開發建立礦山地質環境示範區監測預警管理信息平台，實現自動監測、傳輸、管理、分析為一體的信息系統，實現遠程無人自動化監控綜合管理。

5）發現突變數據及時反饋地方政府，有效預防礦山地質災害及水土環境污染事故。

6）開展多種監測技術方法研究和比較，優化監測技術手段，開展技術交流，對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較，對各種監測技術方法進行總結及推廣應用。提交年度成果和成果審查。

（三）遙感衛星監測

遙感衛星監測是指採用多波段、多時相和高解析度遙感影像（Quick bird或SPORT衛星數據）InSAR技術，開展典型礦區地質環境動態遙感監測，建立基於遙感波譜的具有一定精度保證的主要礦山地物類型、土地與植被破壞、地面塌陷等自動識別模型與方法，實現地物面積變化監測。主要適用於大范圍、礦業活動程度高、破壞大的密集型重點礦山集中開采區。

其工作步驟如下：

1）選取要監測的重點區域，充分了解研究區的地質環境背景，結合區內礦山分布，確定遙感監測方案。

2）遙感影像選取高解析度衛星影像（QuickBird或SPORT）數據。

3）通過遙感影像對礦產開采區侵佔土地、植被破壞、固體廢物堆放、尾礦庫分布、采空區地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地質災害、礦產開發引發的水土流失和土地沙化、礦區地表水體污染、土壤污染等礦山環境地質問題進行解譯和判讀。

4）收集研究區1∶10000地形圖數據，將遙感影像配准到地形圖上，採用目視解譯、人機結合解譯和計算機自動提取等方法將解譯的內容按實際規模大小標在地形圖上，並填寫遙感解譯記錄表。

5）對衛星監測數據進行實地驗證，總結遙感監測技術方法，開展技術交流，對於各種監測方法的精度、優缺點進行比較，對各種監測技術方法進行總結及成果推廣。提交年度成果和成果審查。

（四）應急監測

礦山地質環境應急監測適用於湖南省采礦因素引發的重大突發地質災害事件和礦山地下水污染事件。

1.應急監測響應分級

對應地質災害和地下水污染事件分級，應急響應分為特大（Ⅰ級響應）、重大（Ⅱ級響應）、較大（Ⅲ級響應）和一般（Ⅳ級響應）四級。市、縣分別負責較大（Ⅲ級）與一般事件（Ⅳ級）應急監測工作。特大（Ⅰ級）與重大（Ⅱ級）由省應急監測指揮部決策並指揮省級地質環境監測機構實施。

2.應急監測響應程序

省應急監測指揮部接到特大（Ⅰ級）與重大（Ⅱ級）突發性礦山地質災害和地下水污染事件信息並確認需要監測的，立即向省政府和國土資源部報告，啟動並實施應急監測預案。

3.應急監測組織

成立應急監測指揮部，設立應急監測中心，應急監測中心下設現場調查組、監測組、技術分析組、綜合管理組、後勤組等五個工作組。

應急監測中心接到指令後立即啟動應急監測工作，組織各工作組迅速趕赴現場開展應急監測工作，各工作組的任務職責如下：

1）現場調查組與監測組：立即趕赴現場開展調查，根據災害事件的形成條件，制定監測方案，圈定監控范圍、布置監測網點、監測項目、監測方法，制定應急監測實施方案並交技術組審核。監測人員按應急監測實施方案進行監測。

2）技術分析組：根據現場情況和技術條件及時審核應急監測實施方案並報上級批准後，交現場監測組實施，提出應急對策建議和方案，編制應急監測報告交綜合管理組。

3）綜合管理組：組織、協調所有人員按其職責開展應急工作；及時接轉電話和傳送文件、報告，認真做好值班記錄，保持24小時聯絡暢通。及時向上級有關部門報告應急調查結果、應急監測結果、事態進展、發展趨勢、處置措施及效果等情況。

4）後勤保障組：負責調度車輛運送應急監測人員、設備和物質，做好後勤保障以及現場監測人員的安全救護工作；開展攝影、攝像和信息編報工作。

4.應急監測處置

（1）信息接收

省應急監測中心綜合組設專人專線電話負責全省礦山地質環境突發事件的信息接收，並及時向省應急指揮部報告。

（2）應急監測

1）向地方指揮部提出開展群測群防的建議。發動群眾，針對應急監測對象以及毗鄰區域開展群測群防監測。定期目視檢查地質災害體有無異常變化，如建築物變形、地面裂縫擴展及地下水異常等；利用簡易工具，採用埋樁法、埋釘法、上漆法或貼片法等監測裂縫變化。

2）對險情重、規模大、表象識別困難的滑坡體，結合目視監測和簡易監測，布設專業監測網觀測地質災害體的動態變化情況，監測周期盡可能加密。專業監測對象以表層位移和地下水地表水為主。在阻滑段或者滑坡周緣的擴展部位，採用激光掃描、定點測量等方法，監測關鍵位置的位移及其變化情況。

3）對礦山地下水污染事件，應急監測有毒有害物種類、含量變化過程，水質狀況變化過程、污染范圍；污染事件造成河流嚴重污染導致下游地下水遭受嚴重威脅或污染的，說明污染水體前鋒入境、污染水體過境和出境過程及有毒有害物含量變化過程。

5.信息報送

（1）報告時限和程序

確認發生特別重大（Ⅰ級）與重大（Ⅱ級）突發性礦山地質災害事件後，應急監測指揮部立即向省政府和國土資源部報告有關應急監測信息。

（2）報告方式與內容

突發的礦山地質災害和礦山地下水污染事件應急監測報告分為初報、續報和監測結果報告三類。

1）初報從發現事件後起4小時內上報，初報主要內容包括：突發災害事件發生的時間、地點、災害類型、受害或受威脅人員情況等初步情況以及初步採取的防範措施、應急監測對策和預期效果。

2）續報在查清有關基本情況後隨時上報，續報內容是在初報的基礎上，根據應急監測進程，報告有關確切數據、事件發生的原因、過程、進展情況、採取的應急措施和效果。

3）監測結果報告在事件處理完畢後上報，採用書面報告的形式，在總結初報和續報的基礎上，詳細報告下列內容：應急監測項目、監測頻率、監控范圍、採取的監測技術方法、手段等應急監測方案；應急監測預警技術所確定的關鍵地段，選定的預警模型與判據，校驗復核；災害體的成因、變化數據，變化趨勢、危害特徵、社會影響和後續消除或減輕危害的措施建議；對應急監測實施方案、採取的應急對策、措施和效果進行評價，總結經驗教訓。

三、礦山地質環境監測方法

（一）礦山地質災害監測方法

1.地面塌陷

礦區塌陷面積較大的，採用遙感技術監測；重點礦區採用高精度GPS、鑽孔傾斜儀、全站儀等監測；其他採用人工現場調查、量測。具體方法為：

1）地面和建築物的變形監測，通常設置一定的點位，用水準儀、百分表及地震儀等進行測量，或可採用埋樁法、埋釘法、上漆法、貼片法等進行簡易監測。

2）塌陷前兆現象的監測內容包括：抽、排地下水引起泉水乾枯、地面積水、人工蓄水（滲漏）引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態、建築物作響或傾斜、地面環形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常現象等。

3）地面、建築物的變形和水點的水量、水態的變化，地下洞穴分布及其發展狀況等需長期、連續地監測，以便掌握地面塌陷的形成發展規律，提早預防、治理。

4）採用測距儀或皮尺測量塌陷區面積、塌陷坑最大深度、直徑等；現場調查塌陷坑數量及危害程度。

2.地裂縫

主要監測方法有大地測量法、GPS全球定位系統、簡易人工觀測、應力計、拉桿、光柵位移計自動監測等技術。

人工現場調查，現場調查地裂縫數量及危害程度，測量採集數據。測距儀、羅盤和皮尺測量最大地裂縫長度、寬度、深度、地裂縫走向；最大裂縫處兩側埋水泥墩、鋼筋樁。

3.地面沉降

人工現場測量採集數據。重點礦山採用現場埋設基岩標自動監測，其他採用高精度GPS監測。

4.崩塌、滑坡

人工現場調查、測量採集數據。一般採用GPS定位（坐標、高程），測距儀和皮尺測量崩塌、滑坡體積，現場調查崩塌、滑坡數量及危害程度；對於危害嚴重的或大、中型規模的崩塌、滑坡隱患體由礦山企業監測其空間位移變化，具體方法根據實際情況確定。

滑坡裂縫採用的簡易監測方法有埋樁法、埋釘法和貼片法。

埋樁法：如圖7-11，在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁，用鋼捲尺測量樁之間的距離，可以了解滑坡變形滑動過程。

埋釘法：如圖7-12，在建築物裂縫兩側各釘一顆釘子，通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對於臨災前兆的判斷非常有效。

貼片法：如圖7-13，在橫跨建築物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片，如果紙被拉斷，說明滑坡發生了明顯變形，須嚴加防範。與上面三種方法相比，這種方法是定性的，但是，可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。

5.泥石流

泥石流監測採用測距儀和皮尺測量潛在的泥石流物源方量、現場調查泥石流易發區數量、危險程度；對於危害嚴重的或大、中型規模的泥石流易發區，由礦山企業監測降雨量大小與沖刷攜帶物體積，具體方法根據實際情況確定。

監測的目的和任務是為獲取泥石流形成的固體物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程（泥位）、容重及其變化等，為泥石流的預測、預報和警報提供依據。監測范圍包括水源和固體物源區、流通段和堆積區。泥石流的監測方法，在專門的調查研究單位已採用電視錄像、雷達、警報器等現代化手段和普通的測量、報警設備等進行觀測。如目前國內採用超聲波泥位計對泥位進行監測的方式取得了較好的效果，圖7-14。

圖7-11 埋樁法監測示意圖

圖7-12 埋釘法監測示意圖

圖7-13 貼片法監測示意圖

圖7-14 泥石流泥位自動監測裝置

群眾性的簡易監測，主要應用經緯儀、皮尺等工具和人的目估、判斷進行，簡易監測的主要有以下對象與內容。

（1）物源監測

1）形成區內鬆散土層堆積的分布和分布面積、體積的變化。

2）形成區和流通區內滑坡、崩塌的體積和近期的變形情況，觀察是否有裂縫產生和裂縫寬度的變化。

3）形成區內森林覆蓋面積的增減、耕地面積的變化和水土保持的狀況及效果。

4）斷層破碎帶的分布、規模及變形破壞狀況。

（2）水源監測

除對降雨量及其變化進行監測、預報外，主要是對地區、流域和泥石流溝內的水庫、堰塘、天然堆石壩、堰塞湖等地表水體的流量、水位，堤壩滲漏水量，壩體的穩定性和病害情況等進行觀測。

（3）活動性監測

泥石流活動性監測，主要是指在流通區內觀測泥石流的流速、流位（泥石流頂面高程）和計算流量。各項指標的簡易觀測方法如下：

1）觀測准備工作。

建立觀測標記。在預測、預報的基礎上，對那些近期可能發生泥石流的溝谷，選擇不同類型溝段（直線型、彎曲型），分別在兩岸完整、穩定的岩質岸坡上，用經緯儀建立泥位標尺，作好醒目的刻度標記。劃定長100m的溝段長度，並在上、下游斷面處作好斷面標記和測量上、下游的溝谷橫斷面圖。

確定觀測時間。由於泥石活動時間短，一般僅幾分鍾至幾十分鍾，故自開始至結束需每分鍾觀測一次，特別注意開始時間、高峰時間和結束時間的觀測。

2）流速觀測。

浮標法。在測流上斷面的上方丟拋草把、樹枝或其他漂浮物（丟物時注意安全）分別觀測漂浮物通過上、下游斷面的時間。

陣流法。在測流的上、下斷面處，分別觀測泥石流進入（龍頭）上斷面和流出下斷面的時間。

流速計算。

3）流位觀測。在溝谷兩岸已建立的流位標尺上，可讀出兩岸泥石流頂面高程。

4）流量計算。流量可用下式概略計算。

湖南省礦山地質環境保護研究

式中：Q_s為泥石流流量，m³/s；V_s為泥石流流速，m/s；A_s為斷面面積，m²。

上面各項觀測資料均應做好記錄，主要包括觀測時間和各種觀測數據，並繪制時間與觀測值之間的相關曲線和計算有關指標。反映變化情況，作為預測、預報和警報的依據。

（二）礦山佔用破壞土地監測方法

1.固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場

人工現場調查、測量採集數據及採用遙感監測手段。採用GPS定位、測距儀和皮尺測量固體廢料場、尾礦庫、地面塌陷區、露采場壓占土地面積；現場調查壓占土地類型；壓占面積較大的重要礦區輔以遙感影像監測其面積變化。

2.礦區土壤污染及水土流失監測

人工現場調查、測量、取樣室內分析，輔以土壤污染自動監測儀採集數據及遙感監測。測距儀和皮尺測量土壤污染及水土流失面積；取樣分析污染物的種類、含量；現場調查污染土地類型及年土壤流失量；對於重要礦區採用遙感技術監測和人工現場調查、測量相結合的方式進行監測。

（三）礦山水環境監測方法

1.地下水均衡破壞監測

人工現場調查採集數據。採用水位自動監測儀及測繩監測水位變幅；採用GPS定位監測井泉乾枯的坐標、高程；現場調查乾枯井泉的數量，以及對人、畜、土地的影響和地下水降落漏斗面積。具體做法為定期進行觀測，參照國家地下水動態監測方法，監測人員每月逢五逢十對區內泉眼、觀測井進行觀測，泉點主要是紀錄泉水的流量變化情況、是否乾枯；觀測井主要是紀錄觀測井水位變化情況。定期對收集的數據進行統計分析，確定地下水位變化趨勢，確定采礦活動對區內地下水位超常下降影響范圍。

2.廢水廢液排放監測

現場調查、取樣，室內分析。採用流速儀或堰板監測礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水的排放量；定期對礦山對外排放的廢水進行水質檢測，檢查廢水的pH、重金屬元素、放射性元素、砷等有害組分含量是否達到相關排放標准；定期檢查礦山廢水影響范圍內農作物生長狀況、水塘中魚類活動是否正常。

四、礦山地質環境監測技術要求

1）礦山地質災害監測應採用專業監測與群測群防相結合的方法。專業監測方法有水準儀、全站儀、GPS及衛星遙感測量。監測網點布設及監測周期應符合《崩塌、滑坡、泥石流監測規范》（DZ/T0221—2006）和《地面沉降水準測量規范》（DZ/T 0154—1995）的相關規定。

2）土地資源佔用破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和土壤取樣分析方法。佔用土地面積可一年監測一次。土壤污染取樣分析應符合《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166—2004）的相關規定。

3）地形地貌景觀破壞監測採用地面測量、衛星遙感測量和地面調查方法，可一年監測一次。

4）地下水資源破壞監測採用布點量測和取樣分析方法，布點及監測頻次應符合《地下水動態監測規程》（DZ/T0133—1994）規定。

五、礦山地質環境監測成果應用

（一）礦山地質環境監測成果

礦山地質環境監測應形成如下成果：

1）單個礦山地質環境監測表、監測半年報、年報；

2）省、縣兩級礦山地質環境監測匯總表及監測網路圖；

3）省、縣兩級礦山地質環境監測半年報、年報；

4）省、縣兩級礦山地質環境監測通報。

（二）成果應用

1）作為行政機關掌握全省礦山地質環境的資料依據；

2）作為行政主管部門獎勵、處罰礦山企業或督促、安排礦山地質環境恢復治理的依據；

3）作為相關政策制定、規劃編制的依據；

4）作為相關科研工作的資料依據。

『伍』 北鬥技術成功預警滑坡災害，高科技是不是能准確預知自然危險

甘肅省永靖縣鹽鍋峽鎮黨川村黑方台黨川6號和7號滑坡體附近新發生了一起黃土滑坡，滑坡體積在2萬m³左右。高精度北斗/GNSS監測系統的實時監測，成功提前發出預警信息，避免人員傷亡與財產損失。

監測雲平台監測區域監測點位移動態

（E:東方向,N:北方向，U:高程）

高精度北斗/GNSS監測系統利用北斗高精度實現毫米級監測，提前兩天預警甘肅黃土滑坡。那麼該監測系統到底能提前多久預警？目前該系統能夠提前30天對滑坡發出黃色預警，提前1天發出橙色預警，提前7個小時自動對這次滑坡發出了紅色預警，提前23分鍾提供較為准確的滑坡臨滑時間預報。監測系統還將預警信息發送至預警平台以簡訊、郵件方式通知了當地鎮政府、鎮地質災害應急中心和村級幹部，安裝在滑坡體上的遠程視頻監測裝置，還成功記錄了滑坡災害發生的全過程。北斗地基增強系統的建設，利用天上的北斗衛星和地上的一張網，共同提供北斗高精度服務。相當於地面有了一個精確校準器，令定位精度精確到厘米級甚至毫米級。這也正是北斗高精度監測的優勢所在。

精準的時間和位置在災害預警監測中尤為重要。同時，北斗高精度應用於其他防災減災領域能夠發揮北斗特色優勢，防範於未然，最大限度保障人民生命財產安全。

該監測預警系統是長安大學承擔的國家973項目“黃土重大災害及災害鏈的發生、演化機制與防控理論”、國家自然基金重點項目“基於空天地技術的滑坡識別與智能監測預警”和國家重點研發計劃項目“特大滑坡實時監測預警與技術裝備研發”的系列研究成果，為後續開展滑坡等突發性地質災害的監測預警和技術裝備研發奠定了基礎。

『陸』 滑坡的預測和監測方法

滑坡作用的預報像其他外部地質作用那樣，預報發展過程（階段）和時空分布特徵，並對單個滑坡（或滑坡群）穩定性進行評價，為防治工作提供依據。

滑坡發生時間的預報通常分為超長期（達100 a）、長期（10～15 a）、中期（1～10 a）和短期（幾小時、幾天～1 a）。因此，危險地區設主觀測站（台），長期連續取得觀測數據。

近年來，地球物理方在滑坡動態觀測中，開展了滑移特點與地球物理參數間相關關系的研究，使時間預報研究進一步深化。大量實踐（實驗室內的物理模擬和野外實際的穩定性已破壞的斜坡上測量）證明利用地球物理方法預報滑坡過程是可行的、有效的。

12.1.4.1 用地震方法研究滑坡動力學特徵預報滑坡

圖12.1.6是用地震方法研究滑坡動力學特徵的實例。實驗室內模型實驗選用與粘土相當的材料並考慮相似性准則製作物理模型，模擬塑性滑坡形成過程。實驗結果表明，介質彈性特徵的改變總是發生在滑動之前，即介質由穩定狀態變為破壞狀態，地震波速明顯降低（見圖12.1.6，a曲線）。這個結果已被野外大量滑坡上測試結果所證實。從圖12.1.6地震縱波速度曲線（a曲線）、大地測量水準點的水平位移曲線（b、c曲線）和應力變化曲線（d曲線）變化可以看出滑坡開始滑動時刻（圖12.1.6中的A點）和劇烈滑動的時刻（圖12.1.6中的B點），這樣就可以提前預報滑坡。

圖12.1.6 用地震方法研究滑坡動力學特徵圖示（A圖）及其結果（B圖）

12.1.4.2 利用電阻率法和大地水準測量研究滑動面形成的時間和地點

НечаевЮВ研究（見圖12.1.7）。南烏克蘭一個露天開採的鐵礦深部斜坡滑動的情況。該斜坡的岩性為泥灰質層狀粘土，由於發生人工滑坡的體積已達（8～10）×10³ m³，所以，滑坡的穩定性已被破壞。

圖12.1.7 傾斜露天礦場滑坡上的動態觀測

測量視電阻率ρ_S參數是採用不同供電極距的對稱四極裝置，同時，對位於滑坡體上的水準點進行了礦山測量觀測。把不同極距的ρ_S值表示成與時間的函數關系ρ_S=f（t）。由圖12.1.7可見，供電極距不同，反映地電斷面的深度不同。三種極距的、分別為某種供電極距初始視電阻率值和定期觀測某一時刻的視電阻率值）與觀測時間t都有類似的函數關系。由於，所以，～t曲線圖對地電斷面狀態變化反映相當靈敏。由圖12.1.7可見，在t₁、t₂、t₃ 時刻均出現了視電阻率異常。由該礦山測量部門查明，在t₁ 時刻斜坡岩石形成微小裂隙；在t₃ 時刻岩石產生滑落，即在岩石產生滑落之前的幾晝夜內，可以由～t曲線圖看出地電斷面狀態發生明顯變化情況。根據勘查結果，滑坡形成速度在0.2～2.2 m/h范圍內變化。因此，有計劃地沿著整個斜面布置測點進行監測，能夠獲得滑動面形成時間和地點的信息。

12.1.4.3 用測自然電位值變化對崩塌性滑坡的短期預測

實踐證明，對滑坡的預報是困難的，日本在這方面也做了大量研究工作。研究者認為，正在緩慢移動的滑坡區，實測的自然電位是連續的，若電位發生變化則是發生岩石急劇移動或發生崩塌之前兆。實驗結果表明，以0.8 m/s速度緩慢移動的滑坡，在1.5 h內連續觀測，自然電位如有100 mV的變化，則在約3 h後將發生15 m×30 m×5 m的土塊崩塌。所以，用測自然電位值變化對崩塌性滑坡的短期預測是可能的。

12.1.4.4 對地下水狀態監測

地下水對滑坡穩定性影響很大，甚至影響滑坡作用的全過程。地下水的每次流動，都改變著滑坡的水文地質條件，地下水的深度位置決定滑坡規模，並且反映靜水壓力。地球物理工作者面臨的問題就是確定地下水的深度及其變化。

中國地質大學（武漢）利用地面核磁共振方法，對我國三峽壩區滑坡進行監測。利用核磁共振感應系統，在一年四季的不同季節，含豐水期和枯水期，特別是降雨量最大季節，增加觀測次數。應用相同測量裝置、選用相同的技術參數，在同一工區的同一測點上重復觀測，獲得了不同季節之間潛水面乃至地下各個含水層的深度變化信息。

在含水和不含水岩石中縱波傳播速度取決於岩石成分、密度、孔隙率和層理深度。地震勘探系統應用相同技術、裝置，沿一個和一些地形標定的剖面上重復測量，特別重要的是應當捕捉最乾旱和降雨量最大季節之間潛水面的變化信息。把各個時期獲得的水文測量圖進行對比，以評價地下水動力學特徵，這些特徵與滑坡發育有密切的關系。

12.1.4.5 溫度測量是自然電場的補充方法

地下水的滲透特徵在電阻率法的曲線上和自然電點陣圖上均有反映。溫度測量是自然電場的補充方法，它反映地下水運動和滑坡體的水飽和系數。一般情況下，在滑坡體上方呈現明顯的自然電位負異常，且電位等值線拉長方向即為滑坡走向。電位最小梯度方向與地下水流方向一致。滑體上呈現負異常與其中水的滲透作用有關，是這些水沿滑坡壁的裂隙滲透的結果，使自然電位測量結果與測溫資料一致。盛夏季節測溫，上部土壤層升溫（地下水很深時），以較高溫度值（29～31℃）圈定了滑坡體的邊界。在滑坡以外地區，溫度明顯降低（23～25℃）。

當地下水埋深很大、流速又小，工作區游散電流明顯時，自然電場法觀測效果不佳。測溫法也受到限制。

滑坡上鑽井資料是獲取真速度和潛水流滲透速度的定量數據的來源。這些數據與地震、地面核磁共振方法資料配合，可以確定滑坡土體中的滲透系數。

12.1.4.6 聲輻射技術、微動觀測用於監測滑坡的發展過程

滑坡在孕育和發展過程中，往往會導致岩體位移、應力集中而引發岩體產生微破裂，從而導致聲輻射。除了常規的監測技術（如鑽孔傾斜儀、地面傾斜儀、裂縫計等）外，聲輻射技術、微動觀測也能用於監測滑坡的發展過程。

A.聲輻射技術是在被監測的地質體中（或鑽孔內）埋設檢波器，檢測聲輻射信號，記錄聲輻射脈沖的強度和頻度。聲波脈沖的強度和能量能夠比較准確地反映岩石破裂的過程，以此來預測滑坡。有許多國家利用這一方法有效地監測滑坡的發展過程並做出成功的預測。捷克在一露天采礦場用鑽孔聲輻射結果劃分出了穩定性不同的四個岩體，確定了岩體的擾動情況及天然應力分布的變化。這些結果得到鑽孔傾斜儀測量結果的印證。智利也根據聲輻射測量成功地預測了滑坡。

B.微動觀測。日本中部被第三紀沉積物覆蓋的許多地區滑坡頻繁發生，已採用了各種方法來查明滑坡產生的機制。其中方法之一是微動觀測法，該方法通過微動觀測，求出質點運動的頻譜及軌跡，以此確定地下地質結構的顫振特性和變化過程，從而預測滑坡的移動。在日本長野以西約20 km的奈良尾和阿吉美木兩個滑坡區進行了微動觀測。在奈良尾地區由軌跡確定的地面顫振的方向性可用來識別主要和次級的滑動，而在阿吉美木地區則劃分了穩定帶和非穩定帶。據認為，微振特性與應力分布狀況有關，這或許是用該方法預測滑坡的基礎。

12.1.4.7 用充電法和基準點法直接觀測滑坡物質的移動方向和速度

直接觀測滑坡物質的移動方向和速度可以評價斜坡的穩定性和監測滑坡的發展。

眾所周知，傳統的充電法可以用於對滑坡穩定性進行監測，通常把幾個金屬球放在滑坡體內的鑽孔中的不同深度處，觀測鑽孔上方充電法電位異常極大值及其位置變化，推斷滑坡物質的移動方向和速度。

此外，可採用基準點法，即系統地監測人工和天然基準點上物探異常的變化規律。例如，採用人工磁性基準點，即把永久磁鐵放在滑坡體內的鑽孔中，它所引起的磁異常最大值應超過測量精度的5～10倍，鑽孔的排列線應垂直滑坡方向，井口的平面位置與高程同滑坡體外基岩上的固定大地測量基準點聯測。磁鐵在地面投影位置的測量精度為0.1～0.15 m，對磁鐵位置進行重復測量，周期長短要考慮使移動的距離為測量位置精度的2～3倍。把不同時期所測的磁場圖加以對照，就可以確定滑坡移動的方向和距離，進一步可求出移動的速度。

利用天然基準點，也可以進行上述工作。所謂天然基準點是利用滑坡體內長期存在的天然不均勻體，其物性與圍岩有明顯差別，並存在視電阻率和自然電位局部異常（岩相的變化、水分的增多等）以及局部磁異常（如磁性滾石、粘土透鏡體）的點位。

12.1.4.8 引入地球物理綜合指標（多參數綜合研究）對滑坡發育階段進行定量評價

由於滑坡作用是一復雜的地質過程，又由於地球物理方法求解反問題的多解性，所以，要利用多參數進行綜合研究，研究各參數的統計規律，提高定量預測的准確性。

為了對滑坡發育階段進行定量評價，АбдулаевШХ引入浸濕度（α）、破碎程度（r）和壓縮程度（K）的地球物理綜合指標，這些指標的計算公式是

環境地球物理學概論

式中：P是引用的參數，P為初始電阻率ρ₀與某一時刻電阻率ρ_t的比值；H為基岩頂板埋深；τ是一定的供電極距范圍內的視各向異性系數；n為極距數；v₀為地震波傳播的初速度；v_t是在某一時刻測定的速度。利用上述公式計算了這些量綱為1的對比性指標。

在有條件的情況下，滑體可以劃分為上、中、下三個部分。上部包括沉陷區和脫離區，中部包括中心地段，下部包括滑面出露區。對其中每一部分都取平均值進行計算，計算結果均高於工程地球物理指標。

野外進行斜坡浸水試驗和上述參數計算結果可得出結論：在未變形斜坡人工浸濕的初期，斜坡濕度變大，用P＜0.7圈定浸濕范圍大於變形區面積。然後，根據剪切模量的低值和一般的變形以及高的電各向異性系數進一步劃分變形區范圍。在滑坡體浸濕1/6～1/5時，在岩體中開始觀測到垂向形變。滑動帶（面）在8～10 m深處生成，而參數P和τ的明顯變化也可以顯示上述變化。當浸濕范圍開始超過滑坡面積的1/5時，垂向形變轉為水平位移，在這種情況下，岩石形變范圍已大於浸濕岩石范圍。

上述參數的統計計算，有助於研究滑坡作用的形成過程，以便預報和監測滑坡。