三峡库区-重庆市万州区地质灾害监测预警系统建设概述.doc

一、前言 重庆市万州区地处三峡库区腹地，是滑坡多发地区。控制城市用地主要有太白岩、关塘口等八大滑坡群，自然状态下均处于极限平衡状态。由于这些滑坡体前缘多位于135米回水位以下，水库蓄水运行期间，在库水的冲刷、浸泡作用下，可能发生岸坡垮塌等现象，危及数万城市居民生命财产的安全，后果极其严重。 胡锦涛总书记在2004年3月10日召开的中央人口资源环境工作座谈会上强调指出：要进一步加强地质灾害防治工作。地质灾害防治事关人民群众的生命财产安全，事关重大建设项目的成败。要在全面防治的基础上，重点组织实施三峡库区地质灾害防治三期规划，全面落实汛期地质灾害防治的各项制度和措施，进一步提高监测预报和应急反应能力，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。早在2002年经过申报和评审，万州库区约有40个滑坡、危岩灾害治理及库岸防护项目纳入到国家二期治理规划当中。为了保证施工期间这些滑坡不至于对周围地区的安全产生危害，检验滑坡、危岩、库岸防护项目的治理效果，并对万州辖区内影响较大的所有地质灾害隐患点进行长期的地质灾害监测预警，万州区地质环境监测站经请示同意，决定建立完善的地质灾害监测系统，启动万州区地质灾害监测预警工程。 二、监测设计的指导思想 崩塌、滑坡监测的主要目的是：具体了解和掌握崩、滑体的演变过程，及时捕捉崩滑灾害的特征信息，为崩塌、滑坡的正确评价分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评价及滑坡工程治理效果的尺度[1]。为了达到上述目的，万州区地质灾害监测系统总体设计思想有： （1）针对不同崩、滑体的变形特征，采用不同的方案、手段监测； （2）同一崩滑体上采用多种手段监测，使其互相补充、检核； （3）选用常规与遥测、地表与地下相结合的监测技术和方法； （4）形成点、线、面、三维空间的监测网络和警报系统，有效地监测崩、滑体动态变化及其发展趋势，具体了解和掌握其演变过程，及时捕捉崩滑灾害的特征信息，预报崩滑险情，防灾于未然。同时，为崩滑体的稳定性评价和防治提供可靠依据。 三、监测的主要内容 万州区地质灾害监测主要是对崩塌、滑坡的成灾条件、过程的监测和地质灾害防治效果的反馈监测，其内容包括： （1）地表位移监测，即崩滑体的水平位移和垂直位移； （2）裂缝变形监测，监测地表面或建筑物裂缝分割体之间相对在水平向张开、闭合、位错及垂直向升降的变化量； （3）倾斜监测，监测地表或地表建筑物的倾斜、旋转变形； （4）深部位移监测，主要监测崩、滑体不同深度地层的位移与滑面（带）上下盘的相对位移等； （5）滑体深部孔隙水压监测； （6）抗滑工程构筑物内部应力变化的监测； （7）危岩声发射信号检测； （8）降雨量监测，并收集气温、长江水位的数据。 四、滑坡变形监测技术方法 在变形监测方法的选择上，我们依据崩、滑体监测的内容，结合当前国内外监测技术和方法的发展水平，同时兼顾测量的精度要求和监测工作的效率。在实际应用中我们采用GPS、InSAR监测技术测量地表形变，钻孔测斜仪监测深部位移，选择孔隙水压力计来监测地下水动态变化，选择钢筋应力计与锚索（杆）应力计，分别用于监测抗滑桩内部钢筋和锚索、锚杆的受力变化；同时，采用遥测台网技术采集包括位移、倾斜、地下水、钢筋计、危岩声发射等在内的各种动态监测数据。 1、GPS（全球定位系统）测量法[1-3] 全球定位系统（GPS）是美国国防部研制的导航定位授时系统，由24颗等间隔分布在6个轨道面上大约20000km高度的卫星组成。在地球上任何地点，任何时刻，在高度角15°以上天空至少能同时观测到4颗以上的卫星。用户在地面用接收机接受4颗以上卫星发射来的信号，测定接收机天线到卫星的距离，就可以计算出接收点的三维坐标。近年来，我国开发和应用GPS定位技术的发展速度很快，如在长江三峡工程坝区已建立了GPS监测网，并将GPS技术应用于新滩链子崖崩塌、滑坡的变形监测和铜川市川口滑坡治理效果的监测。实践证实，GPS定位精度可达毫米级，完全可用于崩塌、滑坡的位移监测。 将GPS应用于滑坡监测有以下优点：（1）观测点之间无需通视，选点方便；（2）不受天气条件限制，可以进行全天候的观测；（3）观测点的三维坐标可以同时测定（4）新一代GPS接收机具有体积小，耗电少，操作简便的特点。 为了掌握万州区各个滑坡变形的特点，给有关基础设施建设提供选址依据，我们于2000年在万州库区建成了含120个流动站的GPS滑坡变形监测网。每个滑坡上有3-6个变形监测点不等，城区有30余处滑坡纳入监测之中。 2、合成孔径雷达干涉InSAR测量技术[4] 合成孔径雷达干涉InSAR（Interferometry Synthetic Aperture Radar）测量技术是利用通过相邻航线上观测的同一地区的两幅（具一定基线——几