公路地质灾害监测预警和减灾技术.
公路地质灾害监测预警和减灾技术
• 长期预报 又称灾害发生趋势预测，一般预测在三年以后发生 • 中期预报 预测时段一般在1～3年内发生
• 短期预报 预报时段1年左右发生
• 临发预报 一般在3个月内发生。可分为三阶段发布 一级警报 预报时段三个月，可能在三个月内发生
二级警报 预报时段三天，可能在三天内发生
•
降雨量：下游岷江河谷500～600mm/年，中、上游800～1200mm/年，多暴雨。
② 险情分析、治理现状和存在问题
• 威胁 40多个单位、1700多人的安全、固定资产>1亿元
• 威胁 213国道 • 2004～2006年进行勘测治理：沟中游1＃滑坡抗滑桩治理，中下游顺 沟道建1000多米长的排导槽排除泥石流， 排导槽上端修了高近5米的拦挡坝。 • 存在问题： 通过城区段排导槽太小，不能排除大型泥石流，2＃、3 ＃、4＃滑坡未治理，有可能在长降雨，特大暴雨中起 动，阻断茨里沟，发生大型泥石流。
（1）什么是公路地质灾害
由于地质作用引起的公路路基、边坡、桥涵等设施的毁坏和对相关 人员生命财产造成损失的灾害
（2）地质灾害的主要类型
崩塌 滑坡 常见的公路地质灾害类型 泥石流 地裂缝 地面塌陷
1.2 泥石流灾害 （1）什么是泥石流
指山区沟谷中，由暴雨、冰雪 融水或库塘溃坝等水源激发，形成 的一种挟带大量泥砂、石块等固体 物质的特殊洪流。往往突然爆发， 浑浊的流体沿着陡峻的山沟奔腾咆 哮而下，山谷犹如雷鸣，在很短时 间内将大量泥沙石块冲出沟外，在 宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积， 常常给人类生命财产造成很大危害
织指导本工区沿线村民对一般隐患点监测和定期公路
沿线地面灾变巡查。定期向县中心上报监测资料。紧 急情况下随时上报。
新疆公路地质灾害防治规划与防灾减灾体系建设对策与建议
收稿日期：2018—12—12作者简介：魏学利（1981—），男，汉族，天津蓟县人，博士，高级工程师，主要从事公路地质灾害防治研究工作。
陈宝成（1989—），男，汉族，河北平泉人，硕士，工程师，主要从事公路地质灾害研究工作。
李宾（1974—），男，汉族，新疆阿勒泰人，硕士，教高，主要从事公路勘察与灾害研究工作。
新疆公路地质灾害防治规划与防灾减灾体系建设对策与建议魏学利，陈宝成，李宾（新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院新疆乌鲁木齐830006）摘要：新疆地域辽阔，地质灾害类型多且危害严重，在未来一段时期内呈高发频发态势，而新疆公路建设正处于快速高质量发展阶段，公路地质灾害防治工作非常严峻。
本文在分析新疆公路地质灾害现状基础上，提出新疆公路地质灾害防治规划和防灾减灾体系建设的对策，建立公路地质灾害调查评价、监测预警、综合防控和应急处置四大体系，按照轻重缓急原则分阶段分期开展公路地质灾害防治规划与防灾减灾体系建设，构建具备科学预测、有效防控与高效应急的新疆公路地质灾害公共安全技术保障体系和应急决策支持系统。
新疆公路地质灾害防灾减灾体系建设将有助于提高新疆公路防灾减灾技术支撑水平，服务新疆交通运输部门的科学决策，确保公路交通的安全运营和互联互通。
关键字：新疆；公路；地质灾害；防治规划；防灾减灾中图分类号：U49文献标识码：A1引言新疆维吾尔自治区面积166万平方公里，占中国国土总面积六分之一，山脉与盆地相间排列，喻称“三山夹二盆”，北部阿尔泰山，南部为昆仑山系，天山横亘于新疆中部，把新疆分为南北两半，南部是塔里木盆地，北部是准噶尔盆地。
历史上新疆是古丝绸之路的重要通道，现在是丝绸之路经济带核心区，具有独特的区位优势，在国家“一带一路”战略中具有重要地位。
根据国务院《国家公路网规划（2013-2030年）》[1]，新疆境内高速公路规划里程为11条8013公里，普通国道规划里程为16条1.96万公里，确定了地市高速通达、县县国道覆盖的目标。
2023-公路地质灾害监测预警系统规划建设方案-1
公路地质灾害监测预警系统规划建设方案公路地质灾害是公路建设和运营过程中的一大难题，没有有效的预警措施和灾害监测系统，将严重威胁公路交通的安全和顺畅。
因此，规划和建设公路地质灾害监测预警系统已经成为当前解决这一难题的重要措施。
本文将围绕公路地质灾害监测预警系统规划建设方案展开讨论，分步骤详细阐述建设方案的主要内容。
第一步：开展地质灾害调研和风险评估在规划公路地质灾害监测预警系统之前，我们需要首先开展地质灾害调研和风险评估工作，了解公路所处地形地貌情况和潜在的地质灾害风险，分析灾害发生时间、频率和范围，以及可能对公路交通带来的影响。
数据收集和分析的结果可以作为建设方案的重要依据。
第二步：确定监测预警系统的目标和功能基于调研和评估的结果，制定并确定公路地质灾害监测预警系统的目标和功能，包括实时监测、预警分析、灾害预报等。
详细列出每项功能的内容和实施方案，确定监测指标和方法，以及监测设备和预警措施。
第三步：设计监测预警系统的基本框架和组成部分根据监测预警系统的目标和功能，设计基本框架和组成部分，包括数据采集和传输系统、数据处理和分析系统、预警信息和管理系统等。
详细描述每个部分的功能和构成要素，确定系统的技术方案和实现方式。
第四步：选择合适的监测技术和设备根据设计方案，选择合适的监测技术和设备，包括地质灾害监测仪器、GPS定位系统、遥感技术等。
考虑监测技术的精度、可靠性和适用性，选择最适合的技术和设备，并确保采集到的数据可以实现无缝连接和流畅传输。
第五步：制定运维方案和故障排除措施规划公路地质灾害监测预警系统后，需要制定相应的运维方案和故障排除措施，确保系统的可靠性和稳定性。
制定人员和财力投入预算，建立实施方案和项目执行时间表，定期维护和修复系统中的故障。
总结：规划和建设公路地质灾害监测预警系统是一个复杂的过程，需要逐步实施。
通过对灾害调研和风险评估，确定监测预警系统的目标和功能，设计系统的基本框架和组成部分，选择适合的监测技术和设备，并制定运维方案和故障排除措施，最终实现公路地质灾害的实时监测和预警，保障公路交通的安全和畅通。
如何进行地质灾害监测和预警
如何进行地质灾害监测和预警地质灾害是指由地球内部作用或外界力量引起的，造成人类财产损失、生命伤亡的自然灾害。
在地球活动带上，地质灾害的发生频率和威力严重影响着人类社会的可持续发展。
因此，进行地质灾害监测和预警显得尤为重要。
本文将从地质灾害监测手段、预警方法以及防灾减灾措施三个方面探讨如何进行地质灾害监测和预警。
一、地质灾害监测手段地质灾害监测的主要手段包括遥感技术、地震监测、形变监测和气象监测等。
首先是遥感技术，它通过航空或卫星平台获取高分辨率的地表信息。
利用遥感技术可以检测地貌的变化，如山体滑坡、崩塌等，为地质灾害的监测提供重要数据。
此外，遥感技术还可以提供地表温度、湿度等影响地质灾害发生的因素，有助于预测灾害的潜在危险。
其次是地震监测。
地震是引发地质灾害的重要因素之一，因此地震监测对于地质灾害的预警至关重要。
地震监测通过地震台网和震源研究等手段，实时监测地震活动情况，及时预警可能引发的次生地质灾害，如地震引发的山体滑坡、地震涌泉等。
再次是形变监测。
形变监测包括测量地面高程、变形速度等相关数据，通过监测地壳运动情况，可以预测地质灾害的概率和规模。
例如，使用全球定位系统（GPS）对断层附近的地表进行定位和变形观测，可以实时监测地壳运动的变化，为地震和山体滑坡等地质灾害的预警提供数据支持。
最后是气象监测。
气象因素是引发地质灾害的重要原因之一，如降雨引发的山洪、泥石流等。
因此，气象监测对于地质灾害的预警尤为重要。
监测气象要素，如降雨量、风速等，尤其是短时强降雨和特殊天气条件下的变化，可以提前预警降雨引发的地质灾害，为人们采取应急措施提供时间。
二、地质灾害预警方法地质灾害预警是指在地质灾害发生之前，利用各种手段提前预测和预报灾害风险，以便及时采取措施降低灾害带来的损失。
首先是基于经验模型的预警方法。
通过历史灾害的统计资料和相关数据建立经验模型，预测地质灾害的发生概率和危害程度。
这种方法主要适用于常见的地质灾害，如滑坡、泥石流等，可以通过对灾害发生条件的总结和总结，对潜在灾害区进行风险区划和预警。
农村公路防灾减灾主要问题及措施
农村公路防灾减灾主要问题及措施农村公路作为连接农村和城市的重要交通通道，在防灾减灾方面面临着一些特殊的问题和挑战。
下面是一些农村公路防灾减灾主要问题和相应的措施。
问题一：地质灾害风险大农村地处山区，地质灾害风险较高，如山体滑坡、泥石流、塌方等。
措施：加强地质灾害监测预警，及时发现地质灾害隐患，采取防护措施，如增设防护栏、挡土墙等；合理规划路线，优化线路设计，避开易发地段。
问题二：交通不畅造成救灾困难农村公路通行能力有限，一旦灾害发生，交通不畅可能造成救灾困难。
措施：加强农村公路基础设施建设，扩大路网覆盖范围，提高通行能力；加强应急管理，建立健全应急预案和应急物资储备体系，保障灾害时的救援工作。
问题三：设备设施老化由于投入有限，农村公路的设备设施老化严重，容易出现设备设施故障。
措施：加大农村公路维护和更新力度，定期进行设备设施的检修和更换；加强农村公路管理，建立健全维护管理制度，确保设备设施的正常运行。
问题四：灾害防治意识薄弱农村居民的灾害防治意识相对薄弱，缺乏防灾减灾的知识和技能。
措施：加强农村公路灾害防治教育，开展宣传活动，提高农民对灾害防治的认识和意识；培训农村居民防灾减灾知识和技能，提高其自救互救能力。
问题五：应急救援体系不完善农村公路灾害发生后，救援体系不完善，影响了灾民的生命安全。
措施：建立健全农村公路灾害应急救援体系，提供灾害时的快速救援和支援；加强与相关部门的协作和配合，形成合力，提高救援效率。
总结起来，农村公路防灾减灾的措施主要包括加强地质灾害监测预警、扩充基础设施、加强设备设施维护、提高灾害防治教育、加强应急救援体系建设等。
只有综合采取这些措施，才能有效减少农村公路灾害造成的损失，保障灾民的生命财产安全。
如何进行地质灾害预警和监测
如何进行地质灾害预警和监测地质灾害是自然界中一种具有瞬发性和破坏性的灾害，经常给人们的生命财产安全带来巨大威胁。
为了尽早发现地质灾害的迹象并采取措施，我们需要进行地质灾害预警和监测。
本文将探讨如何有效进行地质灾害预警和监测的方法与技术。
地质灾害预警是指在地质灾害发生前，通过预测和监测手段提前预知，以便及时采取应急措施减少损失。
预警的关键是准确预测地质灾害的发生时间、地点和规模。
其中，地震预警是最常见的一种地质灾害预警。
地震预警是利用地震发生时产生的震波在地震波传播到达附近地点之前，通过观测和分析快速确定地震的规模和震中位置，从而进行预警。
这种技术的关键在于快速传输预警信息，让人们有足够的时间采取避难措施。
当前常用的地震预警系统主要依赖于地震台网观测数据和现代通信技术。
地震台网通过实时收集地震波数据，然后使用地震波传播速度和距离来计算地震的发生时间和震中位置。
一旦地震发生，预警系统会立即向相关的人员发送警报信息。
除地震预警外，还有其他地质灾害预警的方法。
例如，对于滑坡和泥石流等山地地质灾害，我们可以通过监测地表位移、地下水位、降雨量等指标来预警。
这些监测数据可以通过传感器和遥感技术进行实时采集和传输，然后进行数据分析和模型预测，确保预警的准确性和及时性。
与地质灾害预警相比，地质灾害监测旨在持续监测地质灾害的发生和发展过程，以及对其进行灾情评估和预警判定。
这种监测的目的是为了及早发现异常情况，为防灾减灾提供科学依据。
地质灾害监测包括多种方式和技术，如遥感监测、地下水位监测、地表位移监测等。
遥感监测是一种通过卫星遥感图像和空中激光雷达等技术手段，对地表进行快速、全面、准确的监测和观测。
通过遥感监测，我们可以及时了解地质灾害的分布情况、演变趋势以及影响范围，从而为防灾减灾提供信息支持。
此外，地下水位监测可以通过钻孔观测和无线传感器等技术手段，实时监测地下水位的变化，为滑坡、泥石流等地质灾害的发生提供重要依据。
地质灾害预警与监测技术
地质灾害预警与监测技术地质灾害是指由于地质因素引起的地壳运动、地表形态变化等造成的灾害性事件，如山体滑坡、泥石流、地震等。
灾害预警与监测技术的发展在防灾减灾工作中起到了至关重要的作用。
本文将介绍几种地质灾害预警与监测技术，并探讨其在实际应用中的意义。
一、地震预警技术地震是一种破坏性极大的地质现象，给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁。
地震预警技术通过监测地震波传播速度和地震震级等参数，提前几秒甚至几十秒发出预警信号，使得人们有时间采取应对措施。
这种技术的应用可以有效地减少地震造成的人员伤亡和财产损失，并提醒人们寻找安全地带。
二、泥石流预警与监测技术泥石流是一种在陡坡地区常见的地质灾害，给山区居民的生活和农田的耕种带来了威胁。
泥石流预警与监测技术主要通过监测雨量、地表水位、土壤含水量等指标的变化，提前预警泥石流可能发生的地点和时间。
这种技术的应用可以帮助居民和农民提前撤离和采取相应的保护措施，减少人员伤亡和财产损失。
三、滑坡预警与监测技术滑坡是由于山体自重受力、地震等因素引起的土体运动，给山区居民和交通运输带来了极大的威胁。
滑坡预警与监测技术可以通过监测地表形变、地下水位、土体应力等指标的变化，提前预警滑坡的可能发生。
这种技术的应用可以帮助相关部门采取有效的措施保护居民和交通设施，减少灾害发生后的损失。
四、火山预警与监测技术火山是一种具有破坏性的地质现象，喷发时会产生熔岩流、火山灰、毒气等对人类和环境构成威胁。
火山预警与监测技术可以通过监测火山地震、气体排放、地表形变等指标的变化，提前预警火山可能喷发的时间和规模。
这种技术的应用可以帮助相关部门采取疏散人员、隔离灾区等相应的安全措施，最大限度地保护人们的生命财产安全。
综上所述，地质灾害预警与监测技术在防灾减灾工作中发挥着重要作用。
各种预警与监测技术的应用可以帮助人们提前采取必要的安全措施，减少地质灾害带来的损失。
随着技术的不断发展和改进，我们相信在将来能够更加准确地预测和监测地质灾害，为人们的生命和财产安全保驾护航。
地质灾害预警及灾后救援技术
地质灾害预警及灾后救援技术随着现代社会的不断发展，人们对于自然灾害的预防与抗灾意识也在不断提高。
而地质灾害作为一种不可避免的自然灾害，一旦发生往往给人们的生命财产和社会稳定造成严重的危害。
因此，地质灾害预警和灾后救援技术的研究和应用就显得尤为重要。
一、地质灾害预警技术地质灾害的预警是运用遥感、探测、监测等技术手段，对于已知或潜在的地质灾害进行预测和预警，及时通知相关部门和人员，以便采取有效措施避免或减轻灾害损失。
目前，常用的地质灾害预警技术有以下几种。
1.1 弱震动预警技术弱震动预警技术是指利用地震电磁辐射、地电等手段，在地震发生前进行预警。
这种技术基于地震前的前兆，通过对前兆进行判读、计算和分析，来预测地震的到来时间、震级和震源等信息，从而实现对地质灾害预警。
1.2 雷达监测预警技术雷达监测预警技术是指利用特定雷达技术，对天气变化进行预警。
这种技术通常用来预测山洪、泥石流等地质灾害的发生，通过对雷达探测到的雨区信息进行识别、分析和预测，来实现地质灾害的提前预警。
1.3 遥感影像预警技术遥感影像预警技术是指利用人造卫星、无人机等遥感手段，对地表进行监测和分析，来预警潜在的地质灾害。
这种技术广泛应用于火山喷发、地面塌陷等灾害预警，通过对遥感影像进行分析和识别，来实现对地质灾害的预测和预警。
二、地质灾害灾后救援技术灾后救援技术是指在地质灾害发生后，对受灾者进行搜救、救援和重建工作的技术手段。
这种技术关系到受灾者的生命安全和生活稳定，是地质灾害预防和减灾工作的重要组成部分。
2.1 人员搜救技术人员搜救技术主要是运用特殊设备和抢险队伍，对遇难和失踪等受灾人员进行搜救。
这种技术通常包括人员搜救和救援合作等方面，在地震、泥石流等地质灾害事件中起着关键性作用。
2.2 重建工作技术重建工作技术是指在地质灾害后，对受灾地区进行重建和修复工作的技术手段。
这种技术包括地质调查、防治规划、灾后复苏等方面，可以有效提高地区的防灾能力和恢复力。
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泥石流冲毁路基 泥石流冲毁桥梁
（4）公路对泥石流的作用 • 公路建设弃渣沟谷—弃渣泥石流 • 公路桥涵压缩过流断面—阻碍泥石流通行
2 山区公路斜坡危险性区划 2.1 区划的目的和必要性
（1）区划的目的 • 全面了解和掌握公路灾害的分布与危险程度 • 为公路安全管理和防治提供技术支持 （2）必要性 • 公路安全管理部门需要 • 公路防灾规划制定需要 • 公路灾害监测预警需要 (3) 分区原则 1)针对性原则 2)据实情原则 3)科学性原则 4)区内相似、区际相异原则 5)求大同、存小异原则 6)易操作适用性原则
（1）什么是公路地质灾害
由于地质作用引起的公路路基、边坡、桥涵等设施的毁坏和对相关 人员生命财产造成损失的灾害
（2）地质灾害的主要类型
崩塌 滑坡 常见的公路地质灾害类型 泥石流 地裂缝 地面塌陷
1.2 泥石流灾害 （1）什么是泥石流
指山区沟谷中，由暴雨、冰雪 融水或库塘溃坝等水源激发，形成 的一种挟带大量泥砂、石块等固体 物质的特殊洪流。往往突然爆发， 浑浊的流体沿着陡峻的山沟奔腾咆 哮而下，山谷犹如雷鸣，在很短时 间内将大量泥沙石块冲出沟外，在 宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积， 常常给人类生命财产造成很大危害
2.2 斜坡危险性分级与区划方法 （1）斜坡危险性分级
• • • • • • 极危险斜坡 危险斜坡 相对稳定斜坡 分区因子叠加法
模糊评判 综合指标数值分析法 神经网络
（2）斜坡危险性区划方法
专家系统分析法
2.3 分区因子叠加法 （1）因子选择与分级
坡度因子 缓倾平地 坡度 10 无滑坡崩塌 有少量滑坡 缓坡地形 坡度10 ～25 有较多滑坡、少量崩塌 陡坡地形 坡度 25 ～45 极陡坡地形 坡度 45 有较多崩塌
缺少优势结构面 有部分优势结构面 有完善优势结构面
坡体结构面
（2）制作单因图（等比例尺）
• 用线条表示：水平、左斜、右斜、垂直4个方向表示上述4个因子。 • 用空白、虚线、细实线、粗实线表示每个因子分级。 • 用灰度表示（在计算机上用） 用灰度 0％表示单因子最低级
8％表示单因子第二级
滑塌面积率（％） 单位面积固体物质 储量 冲淤性质与趋势 危害程度
剪断公路
1.3 地质灾害与公路相互作用 （1）滑坡崩塌对公路的作用 • 剪断公路 • 损毁路面 • 埋没公路
损毁路面 埋没公路
（2）公路建设开挖引起滑坡崩塌 • 开挖坡脚引起滑坡 • 开挖坡脚引起崩塌
泥石流埋没路面 （3）泥石流对公路的作用
泥石流摧毁房屋和田地，51人死亡(四川丹巴，2003)
（2）泥石流分区
• • • • 汇水区（清水区） 形成区 流通区 堆积区
（3）泥石流形成条件 • 陡峻的山坡沟道 • 充足的松散固体物质 • 强大的水动力条件
(4)用沟谷微小地貌形态变化进行泥石流发生条件判别
地貌发育阶段 发展期 旺盛期 衰退期 停歇期 全沟下切，沟槽稳 定。形成区基 本消失，逐渐 变为普通山洪 沟。植被恢复 良好
D Ai j
将上式进行归一化处理，便转化成斜坡危险度DS
1 DS Ai j 20
（4）具体做法
•
•
制作区划单元网格图：可采用等分法和非等分法
有可能发生少量小型滑坡崩塌 低坡地形 坡高 30m 中坡地形 坡高30m～100m 有可能发生少量中型滑坡崩塌 高坡地形 坡高 100m～300m 有可能发生少量大型滑坡崩塌 极高坡地形 坡高 300m 有可能发生少量特大型滑坡崩塌
坡高因子
地层岩性
偶发地层 坚硬岩体 易发地层 软岩岩体 极易发地层 极软岩体、坚硬破碎岩体
16％表示单因子第三级 24％表示单因子最高级（第四级）（3）单因子来自加 （4）制作区划图•
• •
按线条密度进行危险性分区
按叠置后的灰度大小进行危险性分区 绘制分区图
2.4 综合指标数值分析法 （1）分区因子选择
坡度 地形 坡高 类型 地层岩性 内部条件 风化程度 坡体结构 横向 坡形 纵向 河流冲刷坡脚 外部条件人为开挖坡脚 斜坡水作用 斜坡变形现状
危险斜坡判别因子
（2）分区因子指标体系
•
• •
因子作用指标：每个因子在灾害形成中的作用大小 作用指标确定方法－专家打分、黄金分割法和因子贡献率法 公路边坡危险性判别指标体系
危 险 斜 坡 判 别 的 指 标 体 系 表
（3）分区模型建立
• • 模糊判别法 神经网络法 本文采用模糊评判法
每一单元上述因子作用指数之和为
形态特征
山坡以凸形坡为主。 山坡从凸形坡转为凹形坡。沟槽堆 山坡为凹形坡。形成区 形成区分散，并 积和堵塞形象严重。形成区扩 缩小，流通区向上 逐渐扩大，流通 大，有时较集中，流通区向上 延伸。沟槽逐渐下 区较短。扇面新 延伸。扇面新鲜，漫流现象严 切。扇面陈旧，生 鲜，淤积渐快 重 长植物，植被较好
山坡块体运动
发展明显。多见新生 强烈发育，供给物主要来自崩塌、 明显衰退。崩滑渐趋稳 山坡块体运动基本 沟谷，有少量崩 滑坡、错落等，片蚀、侧蚀也 定，以沟槽搬运及 消失 塌、滑坡 很发育 侧蚀供给为主 1-10 1-10 以淤为主，淤积速度 增快 较大 ＞10 ＞10 以淤为主，淤积值大 最大 10-1 10-1 有冲有淤，淤积速度变 小 较大 ＜1 ＜1 冲刷下切 小
公路地质灾害监测预警
和减灾技术
王成华 孔纪名 研究员 研究员
中国科学院· 水利部成都山地灾害与环境研究所 2010年10月
目
录
1.公路地质灾害主要类型及与公路相互作用 2.山区公路危险性区划 3.山区公路地质灾害安全监测预警体系 4.山区公路地质灾害防御体系
1 公路地质灾害主要类型及与公路相互作用 1.1 地质灾害及主要类型