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泥石流監測用什麼儀器

發布時間:2023-05-05 08:02:17

㈠ 泥石流監測

一、監測項目

泥石流監測除需進行與滑坡、崩塌監測類似的地表變形、降水量、地聲、岩土體含水率監測外,一般還要進行泥位監測和視頻監測。

二、監測頻率

泥石流監測頻率與滑坡、崩塌監測類似,自動化監測一般每天1次,必要時可以加密(如強降雨過程)。人工監測一般每月2~3次,必要時可以加密,如強降雨過程。

視頻監測為實時監控,如受傳輸手段限制的話可選擇1~2h發送一次監測畫面。

三、監測成果應用案例

由於受到「5.12」汶川地震的影響,四川省綿竹市清平鄉岩體松動,誘發了大量的表層滑塌、崩塌、滑坡等災害。為了應對嚴峻的地質災害防治形勢,地震後地方政府在文家溝等危險地段建設了以降水量監測為主的泥石流監測系統,並向當地群眾開展了廣泛的地質災害防治知識的宣傳培訓及應急演練。2010年8月12日夜間至13日凌晨,連續8h降雨累計達227mm,誘發了450萬m3土石傾瀉而下,沖出文家溝,阻塞了綿遠河,襲擊了清平鄉場鎮,沖毀了大量房屋,在場鎮中堆積了厚度超過2m的泥土、碎石。災害來臨前,地質災害監測人員根據監測到的降雨數據和現場巡查的異常現象,判斷泥石流即將發生,迅速報告鄉鎮政府,果斷採取了緊急避讓措施。最終,除在轉移過程中躲避不及造成7人遇難外,當地5400名群眾安全轉移,傷亡代價降至最低。此次事件被認為是泥石流監測成果應用的一個典範,是成功預警泥石流災害的一個樣本。

此次災害發生後,由於不利的地質地形條件依然存在,四川省組織建設了更為完備的泥石流監測系統。2012年5月,綿竹市清平鄉文家溝、走馬嶺溝泥石流監測預警系統全面完成野外儀器部署和設備調試,開始投入試運行。監測預警系統採用遙測雨量站、遠程視頻、雷達泥位計、泥石流次聲波儀、地下水滲透壓力感測器等先進儀器設備完成野外監測信息的實時採集,並將監測信息通過光纖、GPRS信號、衛星等現代通信手段完成數據及圖像的遠程傳輸。實現與省汛期地質災害防治應急指揮部值班單連、會商系統的無縫對接,其結果將有效提升泥石流災害隱患的實時監測預警能力。

㈡ 監測泥石流用多少_攝像頭

監測泥石流用2_攝像頭。
監測泥石流除需進行與滑坡、崩塌則或監測類似的滲陪地表叢盯蠢變形、降水量、地聲、岩土體含水率監測外,一般還要進行泥位監測和視頻監測。
泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物質容量大和破壞力強等特點。發生泥石流常常會沖毀公路鐵路等交通設施甚至村鎮等,造成巨大損失。

㈢ 監測地質災害需要用到哪些儀器

地質災害監測方法地質災害的監測方法可用簡易監測和儀器監測。重要危險隱版患點應採用儀器監測。權
地質災害監測方法主要有衛星與遙感監測;地面、地下、水面、水下直接觀測與儀器台網監測。礦山之星地質災害監測儀器包含感測器、接收機等。

㈣ 地質災害監測 地災宣傳----地質災害的監測與治理技術常識

地質災害的監測與治理技術常識

地質災害監測的主要工作內容為監測地質災害在時空域的變形破壞信息(包括形變、地球物理場、化學場等)和誘發因素動態信息。最大程度獲取連續的空間變形破壞信息和時間域的連續變形破壞信息,側重於時間域動態信息的獲取。應用於地質災害的穩定性評價、預測預報和防治工程效果評估。地質災害監測的主要目的是:查明災害體的變形特徵,為防治工程設計提供依據;施工安全監測,保障施工安全;防治工程效果監測;對不宜處理或十分危險的災害體,監測其動態,及時報警,防止造成人員傷亡和重大經濟損失。

地質災害專業監測技術方法 :

所謂地質災害專業監測,是指專業中襪技術人員在專業調查的基礎上藉助襲培昌於專業儀器設備和專業技術,對地質災害變形動態進行監測、分析和預測預報等一系列專業技術的綜合應用。

1、 崩塌、滑坡監測技術方法

1)地表變形監測

① 地表相對位移監測 :主要方法有機械測縫法、伸縮計法、遙測式位移計監測法和地表傾斜監測法。

② 地表絕對位移監測:主要方法有大地形變測量法、近景攝影測量拍扒法、激光微小位移測量法、地表位移GPS 測量法、激光掃描法、遙感(RS )測量法和合成孔徑雷達干涉測量法。

2)深部位移監測:主要方法有測縫法、鑽孔傾斜測量法和鑽孔位移計監測法。

3)地下水動態監測 :主要監測法為地下水位監測法、孔隙水壓力監測法和水質監測法。

4)相關因素監測 :主要方法有地聲監測法、應力監測法、應變監測法、放射性氣體測量法和氣象監測法(雨量計、融雪計、濕度計和氣溫計)。

2、 泥石流監測技術方法:泥石流監測方法主要有地聲監測法、龍頭高度監測法、泥位監測法、傾斜儀棒監測法、流速監測法、孔隙水壓力監測法和降雨量監測法。

二、地質災害簡易監測技術方法

所謂地質災害簡易監測,是指藉助於簡單的測量工具、儀器裝置和量測方法,監測災害體、房屋或構築物裂縫位移變化的監測方法。該類監測方法具有投入快、操作簡便、數據直觀等特點,即可以由專業技術人員作為輔助方法使用,也可由非專業技術人員在經培訓後使用,是地質災害群測群防中常用的監測方法。

該類監測一般常用監測方法有:

1)埋樁法:埋樁法適合對崩塌、滑坡體上發生的裂縫進行觀測。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。對於土體裂縫,埋樁不能離裂縫太近。

2)埋釘法 : 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是非常有效的。

3)上漆法:在建築物裂縫的兩側用油漆各畫上一道標記,與埋釘法原理是相同的,通過測量兩側標記之間的距離來判斷裂縫是否存在擴大。

4)貼片法:橫跨建築物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片,如果砂漿片或紙片被

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,這種方法不能獲得具體數據,但是,可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。 地質災害群測群防監測方法除了採用埋樁法、貼片法和災害前兆觀查等簡單方法外,還可以藉助簡易、快捷、實用、易於掌握的位移、地聲、雨量等群測群防預警裝置和簡單的聲、光、電警報信號發生裝置,來提高預警的准確性和臨災的快速反應能力。

對於滑坡、崩塌災害群測群防監測,可以使用裂縫報警器、滑坡預警伸縮儀(量程大、閥值報警,適用於各種滑坡裂縫監測)、簡易裂縫位移計(精度高、閥值報警、多通道,適用於岩質滑坡和建築物裂縫監測)、簡易超聲波位移計(量程大、非接觸、閥值報警,使用於各種滑坡裂縫監測)和簡易雨量計進行監測預警。

對於泥石流災害群測群防監測,可以使用簡易地聲監測儀(多通道、閥值報警)、泥石流視頻預警儀(震動或視頻變化觸發工作)和簡易雨量計進行監測預警。

三、地質災害宏觀地質觀測法

所謂宏觀地質觀測法,是用常規地質調查方法,對崩塌、滑坡、泥石流災害體的宏觀變形跡象和與其有關的各種異常現象進行定期的觀測、記錄,以便隨時掌握崩塌、滑坡的變形動態及發展趨勢,達到科學預報的目的。 該方法具有直觀性、動態性、適應性、實用性強的特點,不僅適用於各種類型崩滑體不同變形階段的監測,而且監測內容比較豐富、面廣,獲取的前兆信息直觀可靠,可信度高。其方法簡易經濟,便於掌握和普及推廣應用。宏觀地質觀測法可提供崩塌滑坡短臨預報的可靠信息,即使是採用先進的儀表觀測及自動遙測方法監測崩滑體的變形,該方法仍然是不可缺少的。

一般情況下,突發性災害很難捕捉到斜坡體上的短暫瞬時宏觀變形形跡和其它異變現象;而累進性災害在一定時段內斜坡體上均有明顯的宏觀變形形跡及其他異變現象,這些宏觀變形形跡及異變現象稱之為災害前兆信息。准確捕捉這些信息並進行動態綜合分析這些前兆信息,對災害的防治和預測預報,減災防災有重要的意義。

地質災害的發生通常具有綜合前兆,單一由個別前兆來判別災害可能會造成誤判,帶來不良的社會影響。因此,發現某一前兆時,必須盡快查看,迅速作出綜合的判定。若同時出現多個前兆時,必須迅速疏散人員,並盡快報告當地主管部門。

四、監測次數和時間

旱季每15天監測一次。雨季4—7月每5天監測一次(如規定每月5日、10日、15日、20日、25日、30日),如發現監測地質災害點有異常變化或在暴雨、連續降雨天氣時,特別是12小時降雨量達50mm 以上時,應加密監測次數,如每天1次或多次,甚至晝夜安排專人監測。

地質災害工程治理

一 崩塌治理工程 : 清除危岩,對於規模小、危險性高的危岩體採取爆破或手工方法清除,消除危岩隱患;對於規模較大的崩塌危岩體,可清除上部危岩體,降低臨空高度,減小坡度,減輕上部負荷,提高斜坡穩定性,從而降低崩塌發生的危險程度;在崩塌體及其外圍修建地表排水系統,填堵裂隙空洞,以排走地表水,減少崩塌發生的機會;加固斜坡、改善崩塌斜坡的岩土體結構,增加岩土體結構完整性;採取支撐墩、支撐牆等支撐措施防治塌落;採取錨索或錨桿加固危岩體;採取噴漿護壁、嵌補支撐等加強軟基的加固方法;對於在預計發生的崩塌落石的地帶,在石塊滾動的路徑上修建落石

平台、落石槽、擋石牆等攔截落石;通過修建明硐、棚硐等設施來對工程進行保護。

二 滑坡治理工程: 消除或減輕地表水、地下水對滑坡的誘發作用,修建排水溝,減少進入滑坡體的水量,並及時將滑坡發育范圍內的地表水排除,修建截水盲溝,開挖滲井或截水盲洞,敷設排水管,實施排水鑽孔,攔截排導地下水;改善滑坡狀況,增加滑坡平衡條件,在滑坡上部消坡減重,坡腳加填,降低滑坡重心;修建抗滑樁、抗滑牆、抗滑洞,阻止滑坡移動;實施錨固工程加固滑坡,採取焙燒法、電滲排水法、灌漿法等措施改善滑坡體岩土體性質,提高軟岩層強度。

三、 泥石流治理工程 : 實施生物工程保護水土,消弱泥石流活動條件,保護森林植被,合理耕牧,嚴禁亂砍亂伐,提高植被覆蓋率;實施工程措施,限制泥石流活動,修建攔擋、排導、停淤、溝道整治等工程,消弱泥石流破壞力,對於泥石流地區的鐵路、公路、橋梁、隧道、房屋等建築進行保護或規避,抵禦或避開泥石流災害。

㈤  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:Qs為泥石流流量,m3/s;Vs為泥石流流速,m/s;As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。

㈥ 泥石流預警主要根據什麼

泥石流的預測預報是防災減災的重要依據,預報的指標主要包括其空間、時間、規模、危險性和發生時間等內容。首先要了解當地的地形地貌、地質構造、岩土性質、降水情況、集水面積,認識和掌握泥石流災害的發生發展規律,調查搜集歷史災害信息。

泥石流分布的不均勻性是由其地形特徵、地質條件和降水特徵所決定的。通過對泥石流形成條件調查的歷史資料分析,繪制泥石流的發育分布圖,包括對工作區域地層岩性、地形地貌、地質構造、流域規模等的調查分析,估算流域內的物質規模,對泥石流發育程度和潛在可能性進行區域的劃分。

泥石流預報往往指短期預報,中長期的預報大多是根據已有歷史資料分析的大致周期,結合空間預報進行的。大部分泥石流的暴發與降水總量和強度密切相關,因此可以通過氣象預報間接對泥石流進行預報。如成昆鐵路四川境內,日降水量超過50毫米時,可作為泥石流暴發的激發指標。由於地形、地質條件的差異,不同地區的標准也不一樣。東南沿海地區日降水量達到100毫米以上時,才可能發生泥石流,而在西北地區,達到25毫米以上就可能發生災害性泥石流。

此外,綜合地形棚坦納坡度、固體物質儲量和降水量三個因素的組合,也可進行泥石流預報。中國從鏈沒20世紀70年代以來就開展了利用降水進行泥石流預報的研究工作,並從80年代開始多次成功預報泥石流災害。

泥石流摩擦、撞擊溝床而引起的聲波,以岩石等介質傳播,稱為泥石流地聲。泥石流地聲其實是一種振動,它隨著泥石流的流動而產生,又隨著其堆積而終止。它與其他振動波一樣,具有獨特的振動頻率、波形。如果能將泥石流地聲與其他不相關的振動區別開來,並測出其參數,就能通過監測儀器實時預報泥石流的前期發展,測量其暴發狀態。中國的地質科學家從20世紀80年代開始研製泥石流遙測地聲警報器,通過多次泥石流的現場實測數據,研製出可遙測2.8千米范圍、提前10分鍾預報的警報器,成功預報了多次破壞性信配泥石流。隨著科技的不斷發展,泥石流遙測地聲警報器、超聲泥位計這樣的新型監測預警設備也已應用到泥石流的預報中來,大大提高了預報的精確度和實效性。

㈦ 地質災害監測儀器設備研發

一、內容概述

從近10年在地質災害監測儀器領域取得的成果中選擇了以下幾種作為代表。

1.地質災害多參數採集傳輸儀

地質災害多參數採集傳輸儀是針對國內地質災害監測行業的現狀,參考了國內外廣泛應用於地質災害監測領域的多種工作模式的優缺點,以此為基礎研製完成的,可以連接的感測器有拉桿式位移感測器、拉繩式位移感測器、磁致伸縮位移感測器、地聲感測器、雨量感測器、含水率感測器、水位感測器、泥位感測器、傾斜感測器等。通過對這些感測器的組合搭配,可分別應用於監測空敬轎滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等領域;採集的數據通過中國移動的GPRS網路以TCP/IP模式傳輸到後端的數據監控中心伺服器顯示存儲,如果現場沒有GPRS信號,可以通過北斗衛星以短報文模式進行數據傳輸,系統框圖見圖1,實物見圖2。

圖1 地質災害多參數採集傳輸儀框圖

主要技術指標:

1)采樣方式:定時採集,可遠程設置採集時間;

2)模擬輸入通道:4路;

3)A/D解析度:等效16位;

4)數字輸入輸出通道:雨量開關量輸入及報警開關輸出;

5)工作溫度:-30~50℃;

6)傳輸模式:中國移動GPRS或北斗衛星短報文;

7)供電電壓:直流12V,交直流兩用供電。

圖2 地質災害多參數採集傳輸儀主機及配套感測器

2.滑坡預警伸縮儀和裂縫報警器

這兩種儀器主要是監測裂縫變化,在達到預設的報警閾值時發出避險警報,可以替代人工的巡視巡查,應用於滑坡、崩塌的地面或房屋裂縫的監測。滑坡預警伸縮儀的工作原理見圖3,裂縫報警器的工作原理見圖4,實物見圖5。

圖3 滑坡預警伸縮儀原理框圖

主要技術指標:

1)監測范圍:滑坡預警伸縮儀為0~1000mm,裂縫報警器為0~100mm;

2)監測精度:都是1mm;

3)A/D解析度:等效於16位;

4)報警聲壓:滑坡預警伸縮儀為105dB,裂縫報警器為100dB;

5)供電電壓:滑坡預警伸縮儀為12V鹼性電池,裂縫報警器為3V鹼性電池。

滑坡預警伸縮儀在利用報警器報警的基礎上,又增加了利用無線開關量模塊進行遠程報警的功能,在居民點布設的主機可以接收多個滑坡預警伸縮儀發來的報警信號,實物見圖6。

圖4 裂縫報警器原理框圖

圖5 滑坡預警伸縮儀和裂縫報警器

3.分布式電導率地稿做質災害監測裝置

分布式電導率地質災害監測裝置主要應用於海水入侵監測,通過對海水入侵觀測井內不同深度井液的電導率數值的採集,利用水的電導率與含鹽量呈線性關系,根據電導率數值與電極所在的井深,確定鹹淡水的分界情況,方便、快捷、准確地完成對海水入侵這類地質災害狀況的監控。

分布式電導率地質災害監測裝置由主機、電纜、分布式測量電極組成。在一個觀測井內布設30個測量電極,電極間距1m,每一個電極通過繼電器連接在主機的數字輸出引腳上。主機在定時時間到後控制30個繼電器按順序分時通斷30個電極,通過AD採集的數據存入主機的存儲器,在後續處理中以曲線形式表達監測效果,系統框圖見圖7,工作示意見圖8,實物見圖9。

圖6 具有無線報警功能的滑坡預警伸縮儀

圖7 分布式電導率地質災害監測裝置框圖

圖8 分布式電導率地質災害監測裝置工作示意圖

圖9 分布式電導率地質災害監測裝置

主要技術指標:

1)電導率監測范圍:500μs/cm~0.3s/m;

2)測量精度:1%;

3)供電電源:直流12V,交直流兩用供電;

4)工作環境溫度:-5~+40℃;

5)電極最大控制范圍:24m。

4.泥石流監測分析預警裝置

圖10 泥石流監測分析預警裝置框圖

圖11 泥石流監測分析預警裝置

開展泥石流預警研究,獲取准確可靠的數據是關鍵。泥石流監測分析預警裝置是根據泥石流特徵的主要參數設計的,泥石流地聲信號具有較低的頻率,而且其信號卓越頻率較其他頻率成分(環境噪音)高出許多,為我們檢測識別信號提供了有利條件。泥石流地聲信號的強度(幅值)與泥石流規模成正比,可以通過泥石流地聲數據的採集分析來確定規模,根據規模程度進行預警。通過對泥石流地聲的強度、頻率范圍和延續時間三要素的採集分析能初步摸清泥石流地聲的活動特徵、分布規律、發展趨勢斗肆,提供有效的預防和預警技術方案,促進泥石流防災能力的提高,為地質災害監測預警提供技術方法支持。系統框圖見圖10,實物見圖11。

主要技術指標:

1)A/D解析度:等效12位;

2)采樣間隔:10~50μs;

3)頻帶:1~500 Hz;

4)程式控制放大器增益:5~1000倍程式控制可調;

5)通道數:3路感測器信號,採用MSD-BUS協議;

6)工作環境溫度:0~+40℃;

7)供電電源:直流8~28V,交直流兩用供電。

5.分布式地質災害監測採集傳輸儀

目前研製並應用的地質災害監測儀器主要是通過線纜連接前端的感測器,主要缺點是架線比較困難、連接的感測器數量有限,不適合地形復雜、要求監測點多的監測環境。分布式地質災害監測採集傳輸儀在物理層和MAC層採用了IEEE802.15.4協議,在網路層採用了ZigBee協議,進行了降低功耗和簡化路由演算法的工作,有效地增加了感測器數量,相對於有線方式具有很大的優越性。儀器系統框圖見圖12,實物見圖13。

圖12 分布式地質災害監測採集傳輸儀框圖

主要技術指標:

1)A/D解析度:等效16位;

2)組網規模:1個主機和10個採集器;

3)無線協議:780MHz,符合ZigBee規范的網狀網拓撲結構;

圖13 分布式地質災害監測採集傳輸儀

4)採集器供電:3.6V電池;

5)主機供電:直流12V,交直流兩用供電;

6)工作環境溫度:-20~+40℃。

6.地質災害群測群防預警信息管理系統

地質災害群測群防預警信息管理系統包括單機版、B/S版、宣傳網站、C/S(三維)版。單機版系統是基於VB+MapObject組件的開發模式研發的,地圖格式為shp格式,主要用於群測群防基本信息的錄入和管理,軟體見圖14。

圖14 地質災害群測群防預警信息管理系統單機版軟體

B/S版系統是基於網路開發的,應用了超圖公司SuperMap is.net平台的二次開發功能,通過網路實現了監測數據實時查詢、群測群防體系管理、根據許可權進行數據錄入、群測群防兩卡一表錄入查詢等管理功能,極大地方便了地方管理人員對於災害點和群測群防點的管理,軟體見圖15。

地質災害群測群防監測信息網是為了群測群防監測技術研發與示範項目的成果展示和儀器宣傳而開發的網站。網站通過新聞、項目概況、儀器介紹、科普等欄目對項目的主要成果和地質災害監測的重要性進行宣傳。計劃在未來實現對地質災害監測類工作的統一宣傳工作,軟體見圖16。

圖15 地質災害群測群防預警信息管理系統B/S 版軟體

圖16 地質災害群測群防預警信息管理系統網站軟體

C/S版(三維)是在之前的B/S版本的工作基礎上研發的,系統基於iTelluro三維地理信息組件,在三維環境下實現了地質災害、預警預案、群測群防、監測信息的一體化管理,基於插件式二次開發介面,可快速實現防治決策、綜合管理等定製業務,軟體見圖17。

圖17 地質災害群測群防預警信息管理系統C/S 版軟體

二、應用范圍及應用實例

1.示範區應用情況

圖18 水富縣火車站安裝的地質災害多參數採集傳輸儀

圖19 大關縣職業中學安裝的分布式地質災害監測採集傳輸儀

以上研製的儀器均已在雲南昭通市示範區內得到應用,在水富縣布置了3套地質災害多參數採集傳輸儀,用於監測雨量、位移、含水率參數(圖18);在水富縣、鹽津縣、大關縣安裝了滑坡預警伸縮儀150個、裂縫報警器300個、泥石流監測分析預警裝置3套;在大關縣職業中學安裝分布式地質災害監測採集傳輸儀一套(圖19);分布式電導率地質災害監測裝置在河北南戴河及山東昌邑的海水入侵觀測孔進行了監測(圖20);地質災害群測群防預警信息管理系統在雲南省昭通市進行了示範應用,對雲南省昭通市主要縣區的地形圖及影像圖進行了編輯處理,已錄入災害點882個、專業監測點8個。

圖20 河北南戴河安裝的分布式電導率地質災害監測裝置

2.推廣情況及效果

1)在2008年的汶川震後重建工作中,為汶川災區生產滑坡預警伸縮儀5000套、裂縫報警器85000套(圖21);在青海玉樹震後重建工作中,安裝了滑坡預警伸縮儀40套;在四川安縣、雲南昭通市成功預警預報4次(圖22)。

圖21 為汶川災區生產組裝了9萬套裂縫報警器、滑坡預警伸縮儀及配套設備

圖22 報警材料

2)地質災害多參數採集傳輸儀,在四川康定地區安裝了7台(圖23),四川中江縣馮店垮梁子滑坡安裝了2 台(圖24),舟曲災後恢復重建防治規劃區地質災害監測預警(二期)安裝了73台(圖25),重要地質災害隱患監測示範(遼寧)16台(圖26),目前均工作正常。

3)泥石流監測分析預警裝置在北京懷柔幽谷深潭及門頭溝礦區安裝了6套(圖27),在四川康定地區安裝了9套(圖28),目前均工作正常。

3.應用前景

地質災害的破壞力巨大,對人類的生命財產及人類賴以生存和發展的資源與環境造成危害和破壞。這些儀器的推廣不僅能使開發單位產生良好的經濟效益,更重要的是通過應用,對地質災害進行及時預警,可最大程度地減輕人民群眾生命財產的損失和對環境的破壞,這個價值是無法用經濟指標估量的。按照這種運行模式可以使有限的資金發揮最大的社會經濟效益。

圖23 四川康定現場

圖24 四川馮店垮梁子現場

圖25 甘肅舟曲現場

圖26 遼寧現場

圖27 北京懷柔現場

圖28 四川康定現場

三、推廣轉化方式

1.申請專利保護知識產權

泥石流監測分析預警裝置已經獲得發明專利,見圖29;地質災害多參數採集傳輸儀、滑坡預警伸縮儀和裂縫報警器已經獲得實用新型專利,見圖30至圖32;地質災害群測群防預警信息管理系統已經獲得計算機軟體著作權,見圖33;分布式電導率地質災害監測裝置和分布式地質災害監測採集傳輸儀的發明專利已經通過了初審。

圖29 泥石流監測分析預警裝置發明專利證書

圖30 地質災害多參數採集傳輸儀實用新型專利證書

2.培訓、宣傳與交流

在汶川震後重建工作中,進行了大量的現場培訓指導工作(圖34);群測群防項目所研發的9項技術設備和軟體在2008年科技部發布的《南方地區雨雪冰凍災後重建實用技術手冊》和國家減災委及科技部抗震救災專家組編《地震次生災害應急實用技術手冊》中列為代表國土資源部的9個地質災害防治實用技術;2009年3月,全國地質環境工作會議上做了宣傳報告對群測群防監測預警儀器展覽;2009年5月,雲南地質災害防治工作會議上做了宣傳報告並對儀器安裝維護應用進行了培訓;2009年7月,全國地質災害汛期防治會議上發放了群測群防儀器宣傳材料;2009年7月,協辦昭通市地質災害群測群防交流培訓會,編寫了群測群防知識宣傳手冊和群測群防監測預警系列儀器的使用說明書、錄制了群測群防知識宣傳視頻節目;2009年9月,河北省地質災害防治會議上做了宣傳報告,對儀器安裝使用維護進行了培訓;2009年10月,全國地質災害應急防治會議(長沙)上做了專題報告及儀器展示;2009年11月,國土資源部開展了黃石地質災害應急演練,這些儀器參加了演練;2009年12月,東南亞國際滑坡會議上做了多媒體報告、儀器展示、並發表論文「低成本監測報警系統在中國的應用」。

圖31 滑坡預警伸縮儀實用新型專利證書

圖32 裂縫報警器實用新型專利證書

圖33 地質災害群測群防預警信息管理系統計算機軟體著作權證書

圖34 災區安裝培訓指導

技術依託單位:中國地質調查局水文地質環境地質調查中心

聯系人:張青曹修定

通訊地址:河北保定七一中路1305號

郵政編碼:071051

聯系電話:0312-5908718

電子郵件:[email protected]

㈧ 泥石流監測方法

泥石流野外觀測是指對自然界實地發生著的泥石流各要素進行實測,獲取泥石流原型的各種物理量,並根據泥石流組成與運動規律進行研究,以揭示泥石流現象的本質和機理。

6.4.1泥石流觀測的一般方法介紹

6.4.1.1選線建站

勘選泥石流觀測站址,首先應選擇每年發生足夠多的泥石流場次的流域建站,以滿足觀測的需要,且要有良好的交通、電力、通訊等設施和生活條件。站址一般選在流域下游流通堆積段附近,以能控制整個輸出信息。同時建站應需要充分考慮到整個控制整個流域必要的觀測斷面,觀測點的布設,以達到觀測的同步性、連續性。

6.4.1.2流域背景資料分析

1)流域背景資料的收集

流域自然環境的變遷,包括自然界本身的變化和人為因素的影響而產生的環境的變化。

(1)流域水文、氣象;

(2)流域地質地貌背景資料;

(3)流域內社會、人文、經濟活動;

(4)流域內自然資源。

2)流域及鄰近地區歷史上各種自然災害、人為災害調查

(1)地震;

(2)暴雨、冰雹、高溫等災害性天氣;

(3)滑坡、山崩、雪崩、冰崩等事件;

(4)山洪;

(5)森林火災;

(6)重大經濟活動及其對流域環境的影響。

6.4.1.3泥石流觀測的內容

1)形成區固液兩相物質來源控制性測量

(1)水文氣象

(2)滑坡及其變形觀測:對流域內補給泥石流物源的重要滑坡進行檢測是十分必要的,其儀器設備有:滑坡位移計、傾斜儀、孔隙水壓力計、定位樁等。

(3)地下水觀測:流域源頭區地下水活動對泥石流形成具有重要作用,通常採用測井和泉水露頭進行觀測。

(4)土壤含水量觀測:尤其是飽和含水量對土壤有重要作用,用剖面取樣分析方法或土壤含水量計進行測試。

2)運動要素觀測

泥石流運動過程和各種運動要素的觀測是泥石流觀測試驗的重點。觀測段選在較順直的流通區,布設2~3個測量斷面。

(1)選擇斷面:各斷面間距20~200m,視具體情況而定,選定斷面後對各斷面的幾何特徵進行測量。其橫向特徵表示水深與斷面積的關系,縱向特徵表示溝床總比降。每次泥石流過後,若斷面有較大的變化,必須反復施測。

(2)龍頭流速測量:通常用秒錶記錄龍頭通過兩個已知距離斷面的時間,就可得到龍頭的平均速度。

(3)泥位、泥深:超聲水位計用於施測泥石流流面高程。龍頭泥面高程與泥石流發生前溝底調和之差,即為龍頭高度。龍頭高度並不代表泥石流整個過程的泥深,因為沿陣流泥深變化太大,龍頭泥深最大,龍尾泥深為零。

(4)表面比降:泥石流為非恆定、非均勻流動,因而其泥面比降的測量十分必要。

(5)整個過程的量測:泥石流從形成後,運動到堆積扇上散流或流經堆積扇進入主河的全過程觀測。

3)樣品分析

(1)密度和含水量;

(2)顆粒分析;

(3)化學成分和膠體成分分析;

(4)流變試驗。

4)溝床變形測量

泥石流溝床具有大沖大淤的特點,往往一次泥石流過後,溝床面目皆非,這對工程設計具有重要意義。通常在一次泥石流過程前後多次測量,以比較溝床不同部位的沖淤變化。

5)物理力學特徵值的量測

主要有泥石流沖擊力測試和聲學性質測量。

6.4.2泥石流觀測的主要方式

一般說來,泥石流的發生具有兩個基本條件:充沛的固體物質和大量與一定強度的降雨。充沛的固體物質指在溝道內有大量的鬆散固體物質,包括降雨時崩塌,滑坡提供的固體物質帶動形成泥石流;坡面大量固體物質運動(滑坡或坡面泥石流)到溝道並在溝道中形成泥石流;滑坡形成土壩,水流將土壩沖開形成潰壩泥石流。根據泥石流的形成基本條件,結合對降雨量的觀測,降雨強度和降雨歷時的分析,給出泥石流暴發的臨界條件,從而預報泥石流的發生。

不同地區有不同的地理、地貌和地質特點,泥石流暴發的臨界降雨指標也會不同。因此,輸油氣管道所處小流域泥石流環境發生條件與背景的調查,確定對泥石流暴發的臨界降雨指標,是管道泥石流監測的兩大主要內容。

6.4.2.1降雨觀測

在泥石流形成區設立雨量站。盡可能地搜集一次雨量過程等雨量歷時資料,為最終確定泥石流發生的降雨閾值提供基礎條件。

6.4.2.2泥石流暴發的臨界降雨指標的研究確定

一般來說有關泥石流的降雨觀測,特別強調對24小時降雨量的觀測,而24小時雨量觀測中又強調3小時降雨量的觀測。而0~3小時,特別是10分鍾和1小時的雨量觀測是泥石流降雨觀測中的重點。通過對不同降雨條件發生泥石流的研究,確定泥石流暴發的臨界降雨指標。

6.4.3泥石流預警觀測

研究表明,泥石流在啟動和運動過程中都會發生次聲信號,這種次聲信號是泥石流發生過程中一種特有的信號,因此,用次聲警報器來監測捕捉這種信號,進而對泥石流發生作出預警是非常有效的。

泥石流次聲警報器是中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所歷經10年研製而成,經1995年以來數十次泥石流事件應用無一漏報、錯報,已申請專利並獲得批准(專利號ZL01256480X),目前該設備已用於委內瑞拉、西班牙及我國四川、雲南、台灣等地的泥石流觀測。

㈨ 土壤和地下水檢測常用的儀器設備有哪些

常用的土壤檢測儀器有:
1、土壤墒情檢測儀:檢測土壤中溫度水分鹽分PH參數,廣泛應用於氣象、環保、農林、水文、軍事、倉儲、科學研究等領域。
2、土質檢測儀:檢測記錄土壤溫度、土壤水分、光照度,土壤pH 四個參數,含4個參數感測器。
3、四合一土壤檢測儀:檢測土壤酸鹼度,溫濕度,光照度的儀器
4、多參數土壤檢測儀:顯示土壤水分、土壤溫度、土壤鹽分、土壤原位PH、空氣溫濕度、露點值、降雨量
5、土壤水分檢測儀:測量各種土壤原料等水分
6、土壤酸度檢測儀:快速測量土壤的PH值
7、土壤溫度測定儀:快速測量土壤中的溫度值
8、土壤鹽度速測儀:快速測量土壤中的鹽分含量
9、攜帶型土壤氧化還原電位儀:可測量氧化還原電位(Eh)、mV、pH、溫度
10、土壤緊實度測量儀:野外測量土壤的緊實度
11、土壤重金屬檢測儀:同時檢測鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鍺、鋯、鈮、鉬、釕、銠、鈀、銀、銦、錫、銻、鉿、鉭、鎢、錸、鉑、金、鉛、鉍、鎂、鋁、硅、磷、硫元素
12、指針式土壤張力計:用於測定土壤張力
13、土壤氡檢測儀:測土壤中氡氣含量
14、功能型土壤養分測定儀:土壤養分:銨態氮、硝態氮、速效磷、速效鉀、有機質、全氮、pH值、水份、鹼解氮等九項;中微量元素:鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。
肥料養分:單質化肥中的氮、磷、鉀; 復(混)合肥及尿素中的銨態氮、硝態氮、磷、鉀、縮二脲; 有機肥中速效氮、速效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質,各種腐植酸、微量元素(鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅)等。
植株養分:植株中的氮素、磷素、鉀素;硝酸鹽、亞硝酸鹽;鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等項。
煙葉養分:全氮、全磷、全鉀、還原糖、水溶性總糖、硼、錳、鐵、銅、鈣、鎂等20項
15、高智能多參數土壤肥料養分檢測儀:土壤、肥料、作物、食品中,銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質、鹼解氮、硝態氮、全氮、全磷、全鉀、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、有效鉬、土壤硒、土壤鉛、土壤砷、土壤鎘、土壤鉻、土壤汞、土壤鎳、土壤鋁、土壤鈦、土壤氟、pH、含鹽量、水分等
16、高智能測土配方施肥儀:土壤:水分、pH、含鹽量、銨態氮、有效磷、速效鉀、有機質。
可擴展檢測:土壤:鹼解氮、硝態氮、有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅、有效氯、有效硅、全氮、全磷、全鉀。
17、土壤有機碳檢測儀:土壤養分:有機碳;直接檢測,無需換算。
可擴展檢測:鹼解氮、硝態氮、銨態氮、有效磷、有效鉀、有機質、速效磷、速效鉀、全氮、pH值、水份、酸鹼度。中微量元素:鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、氯、硅等。重金屬:鉛、鉻、鎘、汞、砷等)。
地下水檢測常用儀器設備有:
地表水、地下水、城市污水及工業廢水通常會檢測余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、色度、濁度、懸浮物等多項指標,檢測不同指標用到的儀器也不一樣,水質檢測常用的儀器有:
1、COD測定儀:衡量水中有機物質含量多少的指標,量越大污染越嚴重
2、BOD速測儀: 檢測水中的生物化學需氧量(BOD)
3、氨氮檢測儀:測量水中的氨氮,氨氮含量較高時,對魚類則可呈現毒害作用。
4、總磷快速測定儀:用於總磷的檢測,過量磷會使湖泊發生富營養化和海灣出現赤潮
5、總氮檢測儀:檢驗污水中總氮含量的智能儀表
6、紅外測油儀:針對地下水、地表水、生活污水和工業廢水中石油類和動植物油含量及餐飲業油煙濃度的測定及檢測
7、COD/氨氮/總磷/總氮多參數測定儀:檢測水中的COD/氨氮/總磷/總氮指標
8、COD/總磷水質測定儀:支持多參數COD、總磷的測定,適用於野外及現場應急檢測
9、COD/氨氮/總氮水質測定儀:COD氨氮總磷的水質測定
10、氨氮/總磷/總氮攜帶型水質測定儀:支持多參數氨氮、總磷、總氮的測定
11、COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物多參數測定儀:檢測水中COD/氨氮/總磷/總氮/溶解氧/濁度/色度/懸浮物
12、污水五參數測定儀:主要測定污水中CODCr、總磷、氨氮、懸浮物、總氮五個參數
13、自來水/污水檢測儀:可用於測定飲用水中的濁度、色度、懸浮物、余氯、總氯、化合氯、二氧化氯、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽、鉻、鐵、錳、銅、鎳、鋅、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽氮、陰離子洗滌劑、臭氧等78參數
14、水產養殖水質分析儀:適用於水產養殖業用水的檢測,以便控制水的 PH、亞硝酸鹽、氨氮、溶解氧、水溫、鹽度 達到規定的水質標准
15、游泳池水質檢測儀:用於測量游泳池內尿素、總氯、余氯,PH、濁度的檢測
16、飲用水快速分析儀:生活飲用水及其水源水中余氯、總氯、二氧化氯和臭氧等35種項目的快速測定
17、多參數水質分析儀:用於測定pH、ORP、鈉、銨、氨、氟、硝酸鹽、氯、電導率、溶解氧等參數
18、溶解氧測試儀:用來檢測水樣中溶解氧濃度,以便控制水的溶解氧達到規定的水質標准
19、PH計:用於化工、冶金、環保、制葯、生化、食品和自來水等溶液中PH值監測
20、電導率儀:用於科研、教學、工業、農業等許多學科和領域的電導率測量
21、攜帶型余氯檢測儀:適用於大、中、小型水廠及工礦企業、游泳池等地的生活或工業用水的余氯濃度檢測,以便控制水的余氯達到規定的水質標准
22、攜帶型流速流量儀:可作為各類明渠流速、流量和泵站流量的測量計算
23、在線水質監測儀器:COD/氨氮/總磷/總氮在線監測

㈩ 水土保持光電監測儀使用方法

水土保持光電監測儀是一種用於監測土地侵蝕、坡面流水和泥石流等地質災害的儀器。下面是簡單的使用方法:

1. 在使用前,先將儀器組裝好並插上電源,然後將感測器放置在需要監測的位置。

2. 按下「開始監測」按鈕,啟動數據採集。你可以在顯示器上看到實時監測數據和監測曲線。

3. 按照實際情況調整儀器靈敏度、預警閾值和監測間隔時間等參數。滲賣

4. 在監測過程中,游喊昌定期檢查儀器是神扒否正常運行,及時處理好數據儲存和傳輸問題。

5. 當監測到異常情況時,及時處理相應的地質災害。

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