滑坡地表水监测设备

『壹』 监测地质灾害需要用到哪些仪器

地质灾害监测方法地质灾害的监测方法可用简易监测和仪器监测。重要危险隐患点应采用仪器监测。
地质灾害监测方法主要有卫星与遥感监测；地面、地下、水面、水下直接观测与仪器台网监测。矿山之星地质灾害监测仪器包含传感器、接收机等。

『贰』 山体滑坡监测哪些方面以及各种监测方法，优缺点和难题

1 概述
滑坡是山区基本建设工程中最常遇到的一种灾害。边坡的变形破坏与其所造成的不良地质环境可对人类工程活动带来严重的危害，造成生态环境的失调和破坏，并可能带来更大范围和更深远的负面影响。本文通过对滑坡的机理及监测技术的比较分析，旨在寻找一种有效的滑坡治理方法。
2 山体滑坡机理
滑坡形成机理和诱发机理的研究一直是世界上公认的难题，21世纪初美国地质调查局的滑坡灾害减灾战略规划，将滑坡过程和诱发机理研究列为首要的任务，这不仅因为滑坡、泥石流形成机理和诱发机理研究是至今没有突破的难题，更重要的是它成为制约地质灾害预测预警和防灾、减灾研究的瓶颈问题。因此，长期以来，国内外许多地学专家、学者都将其作为攻克目标，潜心研究，取得了一些探索性的成果。
此外，还有学者提出滑坡产生于特定的工程地质与水文环境，是在以重力为主的自然营力作用下或在人类工程活动影响下发生发展的斜坡变形运动，是依附于其内在软弱结构面(带)的地表斜坡岩土体，在一定的地质力学机制下，失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的顺坡移动现象。也有学者认为滑坡形成的原因是多方面的，有其内在因素和外在影响。具体包括以下几方面：1)滑坡区域岩石的岩性、结构及构造(岩石破碎，风化强烈，岩性软弱)是古滑坡复活的内部原因；2)地下水的作用；3)人类工程活动。
纵观各种不同的机理研究，工程滑坡的形成机理可概括为以下几方面：
——滑体的力学性质。岩体力学性质主要取决于岩体的地质特征及其所赋存的地质环境。研究结果表明，岩体力学参数主要与岩体结构特征、尺寸效应、赋存的应力条件、所处的应变状态以及赋存的渗流特征密切相关，岩体的力学性能对山体滑坡有着决定性的影响。
——工程和水文地质条件。如潜在的古滑坡、地下水等也会造成滑坡的发生。
——外界诱发因素。大气降雨、地表水和人类的各种工程活动等称滑坡的外界诱发因素。
3 监测技术
监测滑坡是为了具体了解和掌握滑坡演变过程，为滑坡的正确评价、预测、预报及治理工程提供可靠的资料和科学依据，同时，监测结果也是检验滑坡分析评价及治理工程效果的尺度。通过监测滑坡的变形特征与规律，预测、预报滑坡的边界条件、规模、滑动方向、破坏方式、大体时间及其危害性，并及时采取措施尽量或减轻灾害损失。
自20世纪60年代以来，以美国为代表开展了地质灾害监测预报技术的一系列研究。通过对滑坡、泥石流等10种自然灾害的研究，使减灾工作提高到前所未有的程度。美国、西欧等国采用遥感、GPS卫星定位及气象雷达及微震技术等监测手段对其地质灾害进行监测，以实现地质灾害的长期、中期和短期的预报。通过自动记录、储存、计算机处理和信息远传输，实现滑坡、泥石流等地质灾害的实时监测及预报。
3.1 滑坡监测原理和方法
在理论分析和实验室研究工作中，国内外已应用了多种方法，如三重蠕变曲线地图形分析方法、半对数曲线法和变形速度倒数法进行滑坡时间预测，测量地表破坏声响反射方法检测地表、地下水运动，这些方法都是离线式和非实时性的。在实地检测工作中，国内外滑坡灾害的监测主要采用了5种类型的监测技术与方法，即：宏观地质观测法、简易观测法、设站观测法、仪表观测法及自动遥测法。
3.2 滑坡监测技术的新进展
上述滑坡监测方法和仪器在实际应用中已十分成熟，但普遍存在的问题是数据的采集需要人工定期到现场进行，使得滑坡监测缺乏实时性。随着三维激光扫描技术、GPS一机多天线系统、INSAR(合成孔径雷达干涉测量)以及多传感器的集成等高新技术在滑坡监测与预测、预报领域的应用，将进一步提高滑坡灾害变形监测预报的精度。
滑坡的失稳破坏，都有一个从渐变到突变的发展过程，一般单凭人们的直觉是难以发现的，必须依靠精密的监测仪器和适宜的技术方法进行周密监测。借助监测来了解滑坡的实际状况及其稳定性，既为工程安全提供了科学依据，又对修改设计、指导施工提供了可靠资料，能帮助人类规避风险，将滑坡灾害损失降低到最小程度。滑坡监测技术的迅速发展，必将促进监测范围不断扩大、自动化系统、数据处理和资料分析系统、监测预报系统等技术方法日趋完善。
《矿业工程》2011，9（3）

『叁』 福建省地质环境监测中心

全国地质环境监测能力建设

一、地质环境监测机构基本情况

福建省地质环境监测中心为福建省国土资源厅直属全额拨款事业单位，编制50人，现有在编人员44人，其中专业人员27人（高级工程师8人、工程师15人、助理工程师4人），其他人员17人。监测中心设主任、副主任、总工程师各一名，职能科室4个：综合科、地质灾害防治科、地下水监测科、矿山地质环境科（未成立），下属监测站7个：福州、漳州、龙岩、三明、莆田、东山、连城（见表）。

福建省地质灾害综合管理信息系统

（二）地下水监测方面

1.1984年以来，每年均提交各监测区的年度《地下水（热水）动态监测报告》、《地下水（热水）水情通报》、《地下水水情预报》、《地下水动态监测工作年报》、《地下水环境监测年度报告》、《地下水（热水）动态监测数据库》，并编纂出版《福建省地下水动态监测年鉴》。

2.福州地热由于过量开采，造成局部地段地面沉降，省地质环境监测中心利用多年监测资料，为政府及主管部门提出了限制开采井数、合理布设开采井、严格控制开采量等措施，减缓了下降趋势。

3.永安盆地水源地由于大量开采地下岩溶水，造成水源地水位下降，形成了区域性降落漏斗，省地质环境监测中心利用监测资料和研究成果，向主管部门提出合理开采建议，使地面塌陷得到有效控制。

4.通过多年监测，发现连城北团盆地地下岩溶水水质有污染恶化的趋势，分析认为与建于地下水补给区的垃圾场有关，及时向县政府及有关部门建议迁移垃圾场，解除了污染隐患，使地下水水质恢复到了正常标准。

5.2002年重新编制了《福建省水资源评价》报告。

6.2007年通过水质检测，发现龙岩盆地部分地下水氰化物检出率出现异常。为此，经过分析研究，编写了《龙岩盆地地下水氰化物检出率出现异常》专报，报送龙岩市政府及有关部门。

『肆』 灾害监测预警系统国内哪家专业

一、系统概述
四信地质灾害监测预警系统，通过野外监测站对降雨量、表面位移、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、视频、深部位移、土压力等要素进行实时监测，使用GPRS/LoRa/3G/4G等通信方式将数据传输到管理及监测预警云平台，为防灾减灾提供实时信息服务。应用领域：四信地质灾害监测预警系统，广泛应用于滑坡监测预警、泥石流监测预警、地面沉降监测预警、崩塌监测预警等，有效保障地质灾害多发地区人民群众的生命与财产安全。
二.系统组成
系统由现场采集层、无线传输通信层、预警发布中心3部份组成。

采集层：一体化监测站设备是整个系统架构的基础，用来采集各测点的实时数据
传输层：通信设备在与用户的监控中心及监测数据汇集平台建立联系的基础上，上传各测点的监测数据与设备状态信息并下发用户终端的指令
应用层：监控中心及监测与数据汇集平台接收各地监测站设备采集上来的数据并通过网络发送给获得授权认证的用户，让其操作现场监测站设备

三.系统功能

实时监测地质灾害多发区的各维度数据，为科技决策提供依据
系统可快速采集、传输、计算、分析、存储各监测点的监测数据，包括雨量、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、土体沉降、地表裂缝、深部位移、地下水、土压力、表面位移、土壤含水量、图像视频、电源电压和环境温度等，并对数据进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率。
集成多种无线通信模式，有效保障数据传输
系统支持GPRS/3G/4G/北斗等通信方式，传感器节点、终端节点以及中心节点之间还可通过LoRa无线传感网络进行相互通信。

科学的决策判断机制，实现监测指标异常自动报警
7*24小时全天侯自动监测地质各维度参数，自动进行数据分析判断，当检测值超过预警值时，自动声光报警、短信报警，实现无人值守日夜守护地区安全，极大降低管理人员工作强度，提升管理效率。

丰富的报警方式，灵活的报警手段，适应上级、监测站点负责人、村庄等各层级管理需要
内置10种预警方式，可灵活通过多种方式向地灾区域群众及时发布预警信息，支持普通话和方言轮流播报，充分发挥预警系统的价值。
强大的数据及报表功能，当前运行数据、历史数据、变化趋势等一站管控
根据地灾功能区划，灵活展示分析实时监测数据/历史数据的变化趋势、同类数据同一时间段趋势对比、同一数据不同时间段趋势对比。
设备远程管理，GIS地图/工况监测/防盗报警/远程升级，设备管理一目了然
GIS地图：实时显示所有监测站点分布。
工况监测：平台实时监测各远端广播运行工况，包括工作模式、喇叭状态、机箱状态、供电模式、电池状态、电量状态等，随时掌握设备实时状态和故障状态。
防盗报警：当广播站点机箱门被打开或喇叭被盗，设备自动向管理人员发送报警信息。
远程升级：无需亲临现场，就可对设备进行远程配置、软件升级和设备重启。
标准数据接口和二次开发库
采用统一的数据采集规程、标准化体系与接口技术规范，可支持跨平台的数据访问与操作。提供标准数据接口和二次开发库，满足第三方平台的数据调用和存取，方便系统集成。

四：系统特点

集成高效
通过表面位移监测站、土壤含水量监测站、雨量监测站、视频监测站、地下水水位监测站等集成运用，数据具有更高的针对性、时效性。
四遥监控
满足远距离遥测、遥信、遥控、遥调的需求，可以在几秒钟时间内获取成百上千个子站的各种数据，具有无法比拟的实时响应速度以及接近于零故障和零维护的高可靠性。
快速部署
基于LoRa/Zigbee无线网络地灾监测系统，通过布置在监测区域内大量的传感器节点所形成的网络，安装维护方便，具有低功耗和低成本的特点。
五：系统配置

一体化自动监测站

一体化自动监测站可独立通过GPRS/3G/4G/LoRa/北斗等通讯方式将监测数据传输到管理平台 可实现对设备自身电源电压、工作温度及设备状态的远程观测，维护简便。 极低的值守电流，可用锂电池供电长期工作，采用太阳能源浮充蓄电池的供电方式，无日照情况下可持续工作30天。 有完善的防雷过压保护，良好的防水密封性可工作与100%潮湿的环境。

微功耗遥测终端机

采集终端和传感器一体化结构，维护方便
低能耗设计、抗干扰能力强，可靠性高 锂电池供电，可持续稳定工作3年 内置RF通信模块，提供数据传输稳定性 IP68防水等级，安装简便，隐蔽性强 可实现对电源电压、设备状态的自检，维护方便 提供多种电源管理模式，可接多类型的水位水质传感器

LoRa无线通信模块

超长距离通信，实测通信距离>8km，业界领先超低功耗，休眠电流<1.8uA 出色的抗扰特性，数据传输更可靠 模块空中升级、极大提高项目管理效率 超高的接收灵敏度，达到惊人的-148dBm 网络容量大，组网灵活、成本低，大型项目部署优势明显

监管平台

数据概览：直观展示系统的设备统计信息、报警信息、公告信息等 实时查询：基于电子地图，对拟监测数据按列表排序显示，便于实时数据查看和各地灾监测点间的参数对比 安全权限限制：可设置多种角色控制操作员的访问权限

预警发布平台
预警信息发布：将预警信息通过短信息或语音的方式发送到指定人员的手机和电话或者专用报警设备上 发布状态管理：维护发布状态，追踪预警信息是否被有效发送 发布历史查询：按照日期或者人员查询曾经发送的定向预警信息情况，完成信息追踪 发布历史统计：按照日期或者人员统计过往发布的定向预警信息，生成统计图表

『伍』 怎么实现地表水水位远程监测

地表水监测适用于水务部门对地表水水位进行监测，同时支持远程图像监控，为保障适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。有助于水务局掌握本区域水资源现状、水资源使用情况、加强水资源费回收力度、实现对水资源正确评价、合理调度及有效控制的目的。

1、 远程监测功能：可远程监测水位、降雨量、现场设备运行状态、设备电压等实时数据。
2、 远程控制功能：可根据现场水位的高度在中心远程控制水库阀门的打开/关闭，来维持正常水位。
3、 图像监控功能：可外接摄像头，拍摄现场照片，将照片上传至监控中心，让值班人员足不出户就可以了解现场情况（支持定时拍照和手动拍照）。
4、 自动报警功能：水位超限、降雨量超限、设备故障、箱门非正常打开均会自动报警。
5、 自动统计功能：根据历史数据自动统计成日报表、月报表、年报表等，根据客户的需求生成分析图。
6、 数据存数功能：监控中心和现场终端双向存储历史数据，可存储不少于10年历史数据。
适用范围：
1、 河道水位监测：监测河道的水位实时情况，为决策提供依据。
2、 湖泊水位监测：通过上传的实时水位情况，可以提取所需信息。
3、 蓄水池水位监测：实时监测蓄水池中的水位，方便及时补水，不影响生产、生活。
4、 水库上下游水位监测：可在通过各种厂家的水位计反应上下水位变化情况。
5、 水库区域雨量监测：采用雨量计测量作为水库区域降雨量和降雨强度的依据。
6、 水库现场图片监测：工业摄像头上传水库区域的现场图片。
7、 水库大坝浸润线监测：通过埋设渗压计观测坝体浸润线位置。
8、 水库坝基渗压监测：通过埋设渗压计反应坝基渗流压力分布情况。
9、水库坝体位移监测：精确的了解坝体地表水平变形和垂直变形情况。
益都智能

『陆』 崩塌滑坡实时专业监测技术

一、内容概述

1.成果简介

实时监测（Real-Time Monitoring，RTM）就是远程连续即时观测，实时监测技术即实现实时监测所依赖的技术集合。RTM最主要的特点是实时性，即远程的管理层（或公众）能够在第一时间获取灾害体的所有监测信息，快速分析并做出科学决策。这些信息的获取过程是自动的，无须人工干预。显而易见，实时监测技术可以最大限度地解放劳动力，减小观测误差，降低运营成本。由于RTM具有全程自动化的特点，因此可以轻易做到连续、跟踪观测，将数据的采集周期设置得很短，如1h，或者更短，这对于跟踪崩塌、滑坡等突发性地质灾害的变形过程，提高预警时效性，避免重大伤亡具有重要的意义。同时，密集连续的多元监测数据能够为灾害体变形机理认识、力学机制分析及防治对策研究提供大量有价值的信息，从而支撑重大科学问题研究。

2003～2005年，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心在三峡库区巫山县新城建立了国土资源部地质灾害实时监测预警示范站（简称“巫山示范站”），解决了实时监测系统建设中数据自动采集、远程无线传输、网络实时发布等系列关键技术问题，搭建了具移植性、扩展性的实时监测系统平台，对数个滑坡实施了长期实时监测。在不断改正完善后，实时专业监测技术逐步成熟，具备了向其他领域和区域推广的条件。

2.基本原理

如图1所示，实时监测系统由监测网点、数据采集系统、数据传输系统、数据处理与发布系统以单链结构组成。

图1 实时监测系统架构

数据采集系统用于收集和临时储存各类监测数据，由与监测仪器配套的采集仪或通用型数据采集设备来实现。其前端连接各种监测仪器，后端可通过标准接口，直接下载监测数据，或通过数据传输系统与远程控制中心通信。数据采集系统在接受监控中心的控制指令后，调节采集参数，定时采集并及时向监控中心发送数据，其角色相当于一个“中转站”。为了保证数据安全，采集系统要对原始数据进行备份。

数据传输系统用于完成数据采集仪—监控中心—管理层（公众）之间的数据“搬运”任务。实际上，监控中心—管理层（公众）之间通常利用国际互联网，通过发布系统来实现（图1），所以狭义上的数据传输指数据采集仪—监控中心之间（即灾害体至监控中心）的数据传递。按照灾害体和监控中心空间距离的长短，数据传输分为近距离数据传输（一般低于1km）和远程数据传输两种类型。按传输介质，数据传输分为有线传输和无线传输两种方式。常用的远程数据传输方法如图2所示。有线传输由于要架设通信线缆，线网零乱，易损难修，在距离较长时信号的衰减还可能导致传输失败，弊端甚多，因而逐渐被无线传输方式取代。远程无线传输的最大优势在于不受空间距离限制，依托现代无线通信技术，监控中心可以设立在全球任何地点，系统可以做到无限扩展，信息可以得到集中处理、公布，从国家层面来说，这种优势所带来的意义是巨大的。数据传输的可靠性取决于无线网络的信号强度、速度和控制程序的容错能力。实践证实，在无线网络覆盖、信号强度良好的情况下，传输的错误率和稳定性是能够符合要求的。

图2 常用远程数据传输方法

监测数据在监控中心服务器上集中处理，包括原始数据转换计算、数据库录入、二次加工、综合分析评价等，利用数据伺服处理程序来实现。为保证信息能够得到即时处理并快速反馈出去，需要建立相应的监测信息管理分析系统和网络实时发布系统。底层数据库是信息管理分析系统的基础支撑，用于管理监测台站、监测钻孔、监测点等基础信息和各种类型的监测数据，以B/S架构为信息发布系统实时提供源数据；监测信息发布系统以WEB主页的方式为管理层（或公众）提供灾害体的全部信息，其中最核心的是实时监测数据、曲线等动态信息。

需要特别指出的是，实时监测技术的目的是提高监测的时效性，而非有效性。合理有效的监测网始终是监测系统的核心，其有效性取决于设计者对滑坡的研究与认识程度。崩滑灾害常用的监测方法包括变形监测、压（应）力监测、地下水动态监测、影响因素监测和宏观地质观测，需视灾害体地质条件有针对性地进行监测方法组合和监测网络布设。

3.技术特点与技术指标

实时监测技术通过系列技术集成，使监测数据采集、传输、处理、发布等过程自动化，并相互配合、协同工作，具有如下主要技术特点：

1）全程自动化，无须人工值守。

2）信息滞后时间极短，一般小于1h，所见即所得，可连续跟踪监测。

3）无人工误差，错误率低。

4）可在全球任意地点实时查看监测数据，下达采集控制指令，远程遥测。

5）具移植性，系统可方便移植至其他行业开展实时监测。

6）具扩展性，实时监测系统平台可不断纳入新的监测站点。

7）运行成本低，省时省力。

二、应用范围及应用实例

1.应用范围

实时监测技术除应用于崩塌、滑坡等突发性地质灾害监测预警外，亦可用于火山、地震、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害监测和早期预警。在大气环境、海洋环境、矿山环境、断裂构造活动、地下水动态及污染防控等领域均可移植应用。

实时监测技术在巫山示范站示范应用后，在雅安、哀牢山、华蓥山、延安等多个地质灾害预警示范区得到了不同程度的应用；在三峡库区望霞危岩、羊角危岩体应急监测中，充分利用中国地质调查局水文地质环境地质调查中心实时监测平台，做出了两次成功的预测预报，取得了良好的减灾效果，发挥了显著的技术及社会效益；在研究库水位波动对滑坡变形及稳定性影响等重要科学问题中实时监测系统平台亦发挥了重要的基础支撑作用。

2.应用实例

巫山示范站是我国首个地质灾害实时监测示范站，位于长江三峡库区腹地、长江左岸。该区地质构造极为复杂，地质灾害十分发育，是我国地质灾害危害最为严重的地区之一。通过论证对比，在该区27个较大滑坡（崩塌）中，选择了变形相对较为明显、危害较为严重的向家沟滑坡等4个滑坡，开展实时监测应用示范（图3）。2003年始建，2005年基本完成，运行至今。

图3 巫山示范站主要监测对象（滑坡）分布图

通过地质分析，确定监测的内容主要为滑坡的地表、深部（滑带）位移，孔隙水压力，含水量、降雨量，库水位等，同时收集工程活动信息，加强重点时期重点部位的宏观地质现象调查。为了体现示范站的先进性，测定滑坡蠕滑变形阶段的微小位移，选择了高精度、高可靠性、高稳定性（适用性）、高自动化程度的监测方法和监测仪器（表1）。除GPS因建设成本、人文环境等原因采取定期观测外，其余监测方法均为实时监测。

表1 巫山示范站监测方法

图4 示范站数据采集系统硬件连接方式示意图

固定式钻孔倾斜仪、TDR、孔隙水压力监测仪、自动雨量计等监测仪器均具备配套的数据采集仪。其中TDR的数据采集仪为一个工业控制机（PC），示范站充分利用了这一点，将其作为另几种采集仪的上位机，下载、存储、传输数据。通过多串口扩展，监测仪器、数据采集仪、GPRS-MODEM等按图4 所示的方法相连接。2009年后，改进为应用通用数据采集设备（Datalogger）统一采集传输，并将供电系统由原交流供电改进为太阳能供电（图5）。图6为通用数据采集设备传感器接入实物照片。

示范站监控中心目前位于河北省保定市中国地质调查局水文地质环境地质调查中心办公大楼，距滑坡距离1500 km，其间采用GPRS/CDMA网络无线传输监测数据。传输硬件为商业GPRS/CDMA-MODEM，传输控制软件自主编写完成。

图5 改进后的数据采集系统硬件连接方式示意图

图6 通用数据采集传输仪传感器接入实物照片

示范站信息处理与发布系统硬件由2台小型服务器和2台PC终端组成（图7），通过专线光纤接入Internet。其中数据库服务器（Database Server）用来存储、管理监测数据，WEB服务器（WEB Server）用来接收、处理监测数据并面向Internet发布监测信息，二者之间以1000M带宽的对等网连接，保证了数据的交换速度和对外安全。其连接方式如图8所示。

WEB服务器上重要的应用程序包括：传输控制程序，数据伺服处理及入库程序，基于GIS的巫山示范区地质灾害综合信息系统（含底层数据库系统，图9），主页程序（图10）等，均为自主开发。

巫山示范站于2005年建成后，逐步纳入了望霞危岩、羊角危岩及库水位波动对滑坡变形影响研究的5个典型滑坡的实时监测系统，采集各类监测数据近千万条，网站点击量33万人次，接待国内外考察团体20余次，取得了良好的示范效果。随着技术的不断改进，实时监测系统运行的稳定性显著增强，系统年故障率小于5次，能够满足对崩滑灾害实时监测的要求，具备了向其他领域和地域推广应用的条件。

图7 示范站信息处理与发布中心一角

图8 信息发布系统硬件设备连接方式示意图

图9 示范站底层数据库系统构成框图

图10 巫山示范站信息发布主页

三、推广转化方式

实时监测技术的本质是数据采集、传输、处理、分析和发布技术的集合，是为了提高崩滑灾害监测预警时效性的整体解决方案，因此，其推广转化方式主要为技术咨询、人员培训、现场服务等。为使该技术尽快发挥效益，还需加强宣传报道，并通过会议交流的方式进一步提升技术水平。

技术依托单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

联系人：高幼龙

通讯地址：河北省保定市七一中路1305号

邮政编码：071051

联系电话：0312-5908255，13503368925，13315272715

电子邮件：[email protected]

『柒』 滑坡和崩塌监测

一、监测项目

滑坡和崩塌的监测项目包括地表变形、地下变形以及影响滑坡产生和判别滑坡发生的一些相关因素，包括地下水动态、地声、岩土体含水率、岩石压力、人类活动、宏观地质现象和气象等(表7-1)。

表7-1 滑坡崩塌监测要素及技术方法

二、监测频率

滑坡和崩塌自动化监测一般每天1次，必要时(如强降雨期间)可加密。

滑坡和崩塌人工监测一般每月2～3次，必要时(如强降雨期间)可加密。

三、监测成果应用案例

1985年6月12日凌晨3时45分至4时20分发生的新滩滑坡是成功根据监测数据预测滑坡灾害的典型案例。新滩滑坡位于湖北省秭归县，处于长江三峡之西陵峡上段兵书宝剑峡出口处，因多次岩崩而形成险滩。湖北省西陵峡岩崩调查工作处从1970年成立以来，科技人员一直坚持在高山峡谷现场进行多方面的考察调研工作；1977～1982年7月在工作区内布设了4条视(水)准线，计12个变形点；1983年后，在监测结果和现场调查资料中均发现异常，随即向上级报告了险情。至1985年6月11日，当现场调查和位移监测资料十分有力地说明大滑动即将来临，临滑前兆非常明显时，岩崩调查工作处立即向湖北省科委和长江流域规划办公室发出了险情告急。仅隔11h，便发生了震惊中外的大滑坡。由于预报及时，撤离措施果断有效，新滩镇475户居民1371人无一人伤亡，将一场毁灭性的地质灾害带来的经济损失和人员伤亡减小到了最低程度。

『捌』 水位监测都需要哪些设备，具体的有什么

数据采集器、雨量、水温、水位、空气温湿度；
；数据采集器、空气温度、湿度、雨量、风速、风向、水温、水位，具体的你可以方
大
天
云
网
站看

『玖』 滑坡监测技术有哪些

有地表位移监测、深部位移监测。
地表位移监测分为地表相对位移监测和绝对位移监测；都可以有人工和各种自动监测手段。
深部位移监测分为钻孔倾斜监测、地下水水位监测、钻孔推力监测、TTR监测、声发射监测等。都可以有人工和各种自动监测手段。

『拾』 地质灾害监测方法技术现状与发展趋势

【摘要】20世纪末期以来，监测理论和技术方法有长足发展，常规技术方法趋于成熟，设备精度、设备性能已具较高水平，并开发了部分高精度（微米级位移识别率）、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来，将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术（诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等），进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术，提高精度、准确性和及时性，最大程度地减小地质灾害造成的损失。

【关键词】地质灾害监测技术方法新技术优化集成

20世纪80年代以来，我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强，人为地质灾害日趋严重，规模、数量和分布范围呈增加趋势；人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大，地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示，1995～2002年，地质灾害共造成9000多人失踪或死亡，突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元，缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元，间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。

为了摸清我国地质灾害的分布情况，我国系统地开展了地质灾害调查工作，先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》，明确指出：防治地质灾害，实行“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体，特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害，若能运用适当、有效、经济可行的监测措施，作出科学的监测预报，则可最大程度地减小灾害损失。

滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同，总的来说有以下几个方面：

（1）通过综合分析多种监测方法的监测数据，确定地质灾害稳定状态及发展趋势，及时作出预测，防止或减轻灾害损失。

（2）研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理，为防治工程设计提供依据。

（3）在防治工程施工过程中，监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动，保障施工安全。

（4）施工结束后，进行工程效果监测。

（5）综合利用长观监测资料，分析灾害体变形破坏机制和规律，检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性，对已有的监测预报理论及模型进行验证改进，改善、提高监测预测预报技术方法。

1地质灾害监测技术综述

地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息（包括形变、地球物理场、化学场）、诱发因素等，最大程度获取连续的空间变形数据，应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。

地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础；监测仪器是开展工作的手段；更为重要的是只有充分利用时空技术，才能有效发挥地质监测的作用；预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。

崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害，具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点，因此，当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1监测方法

监测方法按监测参数的类型分为四大类：即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测（见表1）。

表1主要地质灾害监测方法一览表

1.1.1 变形监测

主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法，如地表相对位移监测、地表绝对位移监测（大地测量、GPS测量等）、深部位移监测。该类技术目前较为成熟，精度较高，常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息，特别是位移形变信息，往往成为预测预报的主要依据之一。

1.1.2物理与化学场监测

监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素（氡气、汞气）测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素（铀、镭）衰变产物（如氡气）浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化，往往同灾害体的变形破坏联系密切，相对于位移变形，具有超前性。

1.1.3地下水监测

地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位（或地下水压力）监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切，同时在灾害生成的过程中，地下水的本身特征也相应发生变化。

1.1.4诱发因素监测

诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法，如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素；降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害（特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别）的主要判别指标之一；人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一，因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。

1.2监测仪器

1.2.1按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类

（1）接触类：是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息，信息量丰富。

（2）非接触类：是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主，易采用网式施测；特别是突发性地质灾害的临灾前后，具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。

1.2.2按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测

（1）简易监测：采用简易的量测工具（皮尺、钢尺、卡尺）对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。

（2）仪表监测：采用机测或电测仪表（安装、埋设传感器）对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。

（3）控制网监测：在滑坡变形破坏区及周边稳定地带，布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网，进行滑坡绝对位移三维监测。

（4）自动遥测：利用有线和无线传输技术，对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输，可实现全天候不间断监测。

2地质灾害监测方法技术现状

地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用，主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展，国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展，主要表现在：

（1）常规监测方法技术趋于成熟，设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测，高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。

（2）监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络，使得综合判别能力加强，促进了地质灾害评价、预测能力的提高。

（3）其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入，卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高，一些高精度物探（如电法、核磁共振等技术）的发展，使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合，通过技术上的处理、提升，该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。

“八五”以来，我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果，并积累了丰富的经验，使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高；但是还存在一定的局限性，主要表现在：

（1）地质灾害监测技术、仪器设施多种多样，应用重复性高，受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约，常造成设备资源浪费，效果不明显。

（2）所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度，在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上，对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。

（3）监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足，造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。

因此，要提高地质灾害预警技术水平，必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上，进行地质灾害监测优化集成方案的研究。

3地质灾害监测技术方法发展趋势

3.1高精度、自动化、实时化的发展趋势

光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展，给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机；能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富，同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高；充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度；同时提高科技含量，降低成本，为地质灾害的经济型监测打下基础。

监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及，以及国家政府的地质灾害管理职能的加强，灾害信息将通过互联网进行实时发布，公众可通过互联网了解地质灾害信息，学习地质灾害的防灾减灾知识；各级政府职能部门可通过所发布信息，了解灾情的发展，及时做出决策。

3.2新技术方法的开发与应用

3.2.1调查与监测技术方法的融合

随着计算机的高速发展，地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高，可以实现高分辨率、高采样技术的应用；地球物理技术将向二维、三维采集系统发展；通过加大测试频次，实现时间序列的地质灾害监测。

3.2.2 智能传感器的发展

集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发，将逐渐改变传统的点线式空间布设模式；由于可以采用网式布设模式，且每个单元均可以采集多种信息，最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。

3.3新技术新方法

3.3.1光纤技术（BOTDR）

光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术（BOTDR），是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术，在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始，并受到各发达国家研究机构的普遍重视，发展前景十分广阔。

通过合理的光纤敷设，可以监测整个灾害体（特别是滑坡）的应变信息。

3.3.2时间域反射技术（TDR）

时间域反射测试技术（Time Domain Reflectometry）是一种电子测量技术。许多年来，一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代，美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期，国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期，美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究，针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究，国内研究人员已经开始该方法的研究工作，并已经在三峡库区投入试验应用阶段，同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。

所埋设电缆即是传感器，又可传输测试信号；该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。

3.3.3激光扫描技术

该技术在欧美等发达国家应用较早，我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现，随着扫描距离的加大，逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。

该技术通过激光束扫描目标体表面，获得含有三维空间坐标信息的点云数据，精度较高。应用于地质灾害监测，可以进行灾害体测图工作，其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。

3.3.4核磁共振技术（NUMIS）

核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统，通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究，目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验，效果较好。

应用于地质灾害监测，可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度，进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息，从而对滑坡体进行稳定性评价，并对滑坡体的治理提出科学依据。

3.3.5合成孔径干涉雷达技术（InSAR）

运用合成孔径雷达干涉及其差分技术（InSAR及D-InSAR）进行地面微位移监测，是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量（建立数字化高程）、地面形变监测（如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测）及火山活动等方面。

同传统地质灾害监测方法相比，具有如下特点：

（1）覆盖范围大；

（2）不需要建立监测网；

（3）空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；

（4）可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息；

（5）全天候，不受云层及昼夜影响。

但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响，精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。

为了克服该技术在地面形变监测方面的不足，并提高其精度，国内外技术人员先后引入了永久散射点（PS）的技术和GPS定位技术，使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高，在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射（PS）技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点，克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。

随着卫星雷达系统资源的改进和发展，以及相应数据处理软件的提高，该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。

3.4地质灾害监测技术的优化集成

3.4.1问题的提出

（1）监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施，均有各自的应用方向和使用技术要求；针对不同地质灾害灾种、类型，其使用技术要求（包括测点布设模式、安装使用技术要求等）不同。

（2）地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害，不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异，监测数据采集周期频度不同。

（3）监测参数与监测部位。实践证明，一方面，不同的监测参数（地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等）在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势；另一方面，同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同，即存在反映灾害体关键部位特征的监测点，又存在仅反映局部单元（不具有明显的代表性，甚至是孤立的）特征的监测点。因此，监测要素（监测参数、监测部位）的优化选择，是整个监测设计工作的基础。

（4）自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。

（5）经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。

3.4.2设计原则

地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则：

（1）监测技术优化原则：针对某一类型地质灾害，确定优势监测要素，进行监测内容、监测方法优化组合，使监测工作高效、实用。

（2）经济最优原则：首先，不过于追求高、精、尖的监测技术，而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术；其次，对于危害程度较大的大型地质灾害体，可选择专业化程度较高的监测技术方法，由专业人员进行操作、维护，对于危害程度低，规模小的灾害体，可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术，由群测群防级人员进行操作。

3.4.3最终目标

根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素，研究适用于不同类型地质灾害的监测要素（监测参数、监测点位的集合）、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求，建立典型地质灾害监测的优化集成方案。