建设地质灾害防治专群结合监测预警点的研究

华洪涛

（江西省地质局第三地质大队 江西 九江 332000）

地质灾害是在自然外力或人为因素的作用下所形成的地质现象或者破坏作用，包括对人们生命和财产的威胁，同时也包括与对自然环境的破坏。目前的地质灾害情况较为复杂，往往是自然界与人类活动互相作用的结果，包括山体滑坡、地面沉降、煤层塌落、自然黄土失陷、土地冻融、沙土液化等多种形式。地质灾害发生前往往存在崩塌前兆，这也给地质灾害预防工作提供了便利性，需要秉承科学、谨慎、客观的态度对待地质灾害，并借助现代化的工具仪器进行测量预警，相关职能机构既要发挥自身的作用，同时也要争取到其他行业的技术协助，从而形成网格化的监测预警点，进一步提高我国地质灾害的防治能效。

1 地质灾害的内容概述

1.1 我国地质灾害概况

我国的地质灾害活动具有规模大、强度大等特点，因此，在经济损失和人员伤亡较严重，例如，在山区丘陵地带的自然降水量忽然增加造成的泥石流或山体滑坡等危险直接会影响或破坏山寨地区房屋，还会冲毁道路、桥梁，破坏电力通信等设施，严重影响我国经济发展。2021年，我国因洪涝和地质灾害造成的直接损失达2500亿元。从防灾减灾的体系建设角度分析，应逐步地对区域内的地质灾害进行数据调查，并采用监控手段避让风险，同时建立相应的应急处置方案，形成立体化的工作网络布局［1］。

1.2 地质灾害防治工作的基本形式

地质灾害包含的内容较为复杂，不同的灾害形势需要采用不同的干预手段。

首先，对于山坡丘陵地带出现的山体滑坡或山顶崩塌，一般采用工程加固方式，包括打锚杆、铺设钢筋网、架设钢拱架、喷射混凝土等，如图1所示。同时，也考虑自然降水造成的水土流失问题，因此，应采用简易的排水工程疏导水流，防止自然降水进一步渗透到山体或土壤内部，尤其对于泥石流灾害要不断地完善排水系统，避免地表水渗透，防止地面出现坑洞情况。

图1 钢筋网格混凝土坡面防护

其次，地震灾害造成的破坏力尤其大，波及的范围也非常广，预防工作主要采用隔振或减振方式，对居住性房屋要有效加固，并注重房屋柔性点的利用，尽量利用柔性材料吸收地震动能。

最后，对于破坏性较大的地质灾害，还需要做好应急处置措施，要将人员及物资及时撤离危险区域，对于前期可以预防的地质灾害要提早规避，要注重灾害的发生规模及传导方向，例如，泥石流灾害不可顺着下游方向跑动，而是应沿着山坳或和河道侧方逃跑，但不要停留在凹坡处。

1.3 信息化地质灾害防治体系

以往人们应对地质灾害过程中往往没有较为有效的措施，并处于灾害被动应急状态，都是事后才能进行救援，缺乏前期的预见性，即便前期有了一系列的自然性征兆，但是由于信息阻碍等问题，也无法及时将信息传递出去。近年来，随着信息化技术产业的快速发展，给地质灾害预防体系也提供了发展契机，并多次在政府工作报告中强调要加强地质灾害防治工作，并提出了将监测运行体系、防治体系、应急体系等进行综合融合的要求，充分利用计算机技术、网络技术、GIS 技术等对灾害区域进行地图管理，提前发布预警信息，并建立相应的预报模型，可以实现对区域地质灾害进行动态模拟，提高预警信息传播速度，同时也能为救援措施提供更多的时间［2］。

2 自动化地质灾害监测技术的应用分析

自动化监测技术是地质灾害监控系统的重要组成部分，可以实现全时段监测覆盖。一般自动化地质灾害监测系统的核心部分包括传感器、数据处理器、监控报警器等，可以结合多项数据信息进行综合评估和判断，并能够分析出地质灾害的严重程度而发布不同的报警信号，相较于传统人工监测而言，避免了巡检时间过长带来的风险增加。另外，自动化检测技术具有智能化的优势，能依据监测过程中获得的数据信息进行数据建模做出科学判断，不需要过多的人力参与，从而进一步提高了工作效率。

2.1 应用于降水量监测

自然降水可以滋养地表的植被生物，但是，如果短时间内区域的降水量陡然增加，则会增加该地区的地质灾害概率，因此，自动化监测技术能够在所监控的区域内采用内部惯性漏斗实时监控，既能有效地对降水量进行准确检测，同时也能对可能造成的山顶滑坡或山顶塌方进行数据建模判断。当前的自动化降水量监测技术还与气象部门形成了联动机制，可以根据自身监测信息与气象部门的信息进行对比判断。为了更好地提高降水量监测质量，还需要对监控范围内进行装置架设，保证监控装置具有代表性，从理论上而言，监控装置越多，则代表数据更加精准，也可以减少过多的人为参与，更多是基于数据算法进行灾害预估［3］。

2.2 地面裂缝监测

地面裂缝监测主要是针对不同地质板块之间的运动形态及人类活动造成的地质变化进行的监测活动，主要包括构造地质裂缝监测和沉降地质裂缝监测两种手段。

首先，地面裂缝监测要科学地排布传感器，以此达到对地质变化的全面覆盖。由于当前城镇化建设脚步逐渐加快，因此还要注重不同建筑物之间的互相影响及扰动。例如，城市高层周边的地铁站建设就有可能造成地下的土壤和岩石侧倾，从而影响周边其他建筑物和构造物［4］。

其次，对于煤矿等地下暗挖工程，为避免采空区沉降及崩塌问题，应利用裂缝监测，并进行多桩位测量，通过地表裂缝变化及地质图，让移动情况进行地面裂缝监测，同时也要注重监测桩体的科学覆盖方式。为了有效地提高地下工程作业的安全性，应注重工作的提前支护，因为地面裂缝监测也可能存在较小的时间差，当发现后再预警，有可能有掩埋的风险［5］。

2.3 地下水位监测

地下水位是引发多种地震灾害的主要导向因素，但是由于地下水的范围较广且监测手段无法覆盖，所以困难较大，因此，在传统的地质灾害工作过程中，往往没有有效的行事手段。随着当前科技手段的不断优化，目前可以采用封堵或疏导的方式进行应对，可以有效地针对地下水变化进行预防抵御。尤其对于矿山开采行业而言，地下水位如果发生大范围变化，有可能发生冒顶或水淹灾害，应改变传统的监测模式，注重信息化技术的应用，既能保证监测手段的稳定性，同时也让监测数据更加精准。应用于地下水监测过程中，要对传感探头进行提前设置，并对地下水位的数据进行实测验算，包括水流变化、水压变化、水位变化等，如果发现异常，及时报警［6］。

3 地质灾害防治动态监测预警系统的应用

3.1 监测预警系统的设计

在当前数字智能化的技术发展背景下，地质灾害防治监测预警系统也需要利用数据进行甄别，从大量的原始数据中进行数据筛选，实现数据预报，结合数据小波分析算法，让监控具有动态性和智能性。由于我国地缘面积广阔，不同地区的地质结构千差万别，因此，地质灾害数据库要有针对性地对区域性的地质结构进行综合比对。预测内容包括灾害发生时间、发生地点及破坏形式等，监测预警系统数据库要有针对性地将历史技术数据及监测到的实时数据进行分析对比，然后实行三级预警模式。初级预警对于数据的变化进行报告，同时二次预警要对数据结果进行校正，三次则包含预警模型库在动态数据的驱动下实现可视化显示和表达，以此实现对地质救援行动提供有效的数据支撑［7］。

3.2 监测预警系统的实现

地质灾害监测预警系统通过对灾害模型的数字化构建进行数据处理分析，因此，监测系统的信息管理平台对于技术数据的驱动应用具有较高的作用发挥。在信息化技术的架构下，监测预警系统包含数据传输、动态系统步骤及数据处理等，要求远程数据能够快速同步到监测预警系统中，包括遥感设备、无人机侦察等，能让远程客户端的数据与采集进行及时传递，减少时间间隔，能让监测仪器的数据变化与远程端口达到毫秒级同步。另外，地质灾害防治动态监测预警系统还要建立标准统一化的记录日志，针对各类地质变化数据进行记录，并对比历史灾害的数据动态特点，为未来的地质防治工作奠定扎实的数据基础［8］。

3.3 监测预警系统的应用

地质灾害动态监测预警系统一共包含4 个模块，即监测数据处理、动态数据展示系统、数据管理模块及实时数据传输，每个模块分工不同，但是需要协同工作才能实现及时预警的作用。例如，某地的地质数据包含为垂直裂缝、覆盖黄土及松散岩石等并录有相应的具体数值，当降水量达到一定高度时，可能造成山体滑坡问题，而遥感装置会根据传感器测定的降雨量进行分析，以及对于土壤和岩石的扰动进行动态化模拟，计算出土方下滑的数据量及裂缝原始的移动位置，通过数据建模，对地表变形速率与极速率增量进行预测，并得出相应的预警等级，此时在预警系统中会有数据提示，如果只是初步预警阶段，则会密切监视各项数据的动态，并对周边人员进行疏散预警。地质灾害防治动态监测预警系统的优势是能以动态数字建模的方式给予相关人员警示，可以根据灾害等级做好风险规避，在一定程度上减少人员的生命和财产损失［9］。

3.4 监测预警系统的标准化建设

地质灾害动态预警系统的建设要遵循科学性、实用性、先进性及完整性原则，注重国标及行业标准的制定。同时，要将预警系统与灾害防治系统进行关联设置，地质灾害预警标准要与地质、建筑、水利、公路、冶金、矿业的相关行业数据对接，确保数据表述清楚，话术也要有相应的监督管理依据，同时，为了更好地在预警过程中让相关人员快速理解，应采用基本术语，预警说明要简明扼要。

4 结语

综上所述，地质灾害防治措施要与监测预警点相关联，有针对性地对自动化检测过程进行优化，尤其对水量检测、地面裂缝检测、地下水位检测及地面沉降监测等方面发力，制定相应的避险策略，面对地质问题，要及时发现，及时预报，尽量降低灾害的破坏风险，保障人员及财产安全，促进我国地质防治工作水平稳步提升。