地质灾害监测与预报

null（1）/1 地质灾害（1）/1 地质灾害 地质灾害是由于自然或人为作用，多数情况下是二者共同作用引起的，在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。 （1）/2 地质环境（1）/2 地质环境 地质环境，是与人类社会生存、生活、生产和发展密切相关的地壳外表圈层，它的上界面为起伏的地表面，下界面为人类活动影响的最大深度（约20千米），在陆地范围内，相当于地壳的硅铝层。（2）地质灾害的基本属性（2）地质灾害的基本属性自然属性 社会属性 资源属性（灾害文明） （3）地质灾害起源于地质环境变化 （3）地质灾害起源于地质环境变化 地质环境是变化的！！！ 地质环境变化起因于四种动力地质作用： （1）地外天体引力作用； （2）地球内动力作用； （3）地球表层外动力作用； （4）人类社会工程经济活动作用。null广义显式统计模式地质灾害预报方法，预警等级指数（W）是内外动力的联立方程组。 W——预警等级指数 W=ƒ（a，b，c，d） （1） a——地外天体引力作用； b——地球内动力作用； c——地球表层外动力作用； d——人类社会工程经济活动作用。（4）地质灾害发展趋势 （4）地质灾害发展趋势 在区域社会经济建设高速发展阶段，人类与地质环境相互作用程度加重导致地质灾害造成的受灾人口和经济损失绝对量是持续上升的。null 通过采取各种减灾行动，可以实现因灾伤亡人数绝对减少，灾害损失相对社会财富增长的比例持续降低，从而实现控制地质灾害增长的趋势。 经济损失总量是相对减轻而非绝对减少！ 地质灾害风险可接受性？不同地区不同！ （5）减灾目标null 1、政府官员：行政专家的作用 2、技术领导：科技专家的 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 与认知能力 3、当地地质安全：有知识、能力强、素质高的当地人 在地质灾害面前, 我们都是新兵!!2 实现减灾目标的战略伙伴关系 急需建立各级政府、科学技术界、工程企业界和公众社会“四位一体”的战略伙伴关系？？！！ 2 实现减灾目标的战略伙伴关系 急需建立各级政府、科学技术界、工程企业界和公众社会“四位一体”的战略伙伴关系？？！！ null地质灾害防治工作阶段及其产业化战术考察 战术考察 （1）在水电建设方面，2002年8月14日，地处云南省南涧县与风庆县交界处澜沧江左岸大砂坝沟泥石流造成5人死亡，2人失踪、18人受伤，部分工棚和正在建设的混凝土拌和系统被破坏。从灾害地质看问题，这是一个泥石流灾害防范问题；从工程地质看问题，这显然是一个工程场址选择的安全稳定问题。null（2）在城市建设方面，四川省丹巴县城在后山扩建一条街，大规模切坡引发紧急滑坡险情，迫使封闭了穿过县城的省道211线、303线，危及主城区1067户居民，4620人生命财产安全以及政府机关、金融中心、商业区和公共事业单位和个体工商户的正常运行。一旦发生滑坡，还将可能堵塞大渡河，又会引发次生洪水问题。 从灾害地质看问题，这是一个滑坡灾害的应急防治问题；从工程地质看问题，这是一个城市规划建设的工程地质区划问题。工程切坡和抢险压脚又涉及到岩土工程和固结压力理论问题。null（3）在公路建设方面，2003年5月11日，贵州省三穗县平溪特大桥开挖弃土滑坡毁坏桥墩，掩埋16间工房，造成35人死亡。从灾害地质看问题，这是一个滑坡灾害的防范问题；从工程地质看问题，这是一个人工填土体的工程性质与地质稳定问题。 null（4）在铁路建设方面，南（宁）昆（明）铁路八渡滑坡不仅花费巨资保证铁路畅通，同时成为红水河上龙滩水库的隐患。从灾害地质看问题，这是一处滑坡灾害隐患；从工程地质看问题，这是铁路选线工程地质工作的一个失误或对工程地质问题的“漏判”。 2.2 战略考察 2.2 战略考察 战略考察主要从不同尺度区域的地质先导作用的“缺位”来考量。 （1）三峡库区移民工程的地质安全问题 三峡库区“就滑坡论滑坡，就灾害论防治，” 只是跟着“就地后靠”的感觉被动应对而已！ 可否这么说，近几年来花费巨资突击性实施三峡库区地质灾害防治工程实质上是一种“补课”行为。 3 监测预警3 监测预警3.1 基本概念 地质灾害预警是一种包括预测与警报的广义“预警”，在时间精度上包括了预测或预估（估测）、预警、预报和警报（数小时）等多个层次，每个层次都是一个政府机构、工程技术与公众社会共同参与的综合体系。 null按预警对象的物理参量划分，滑坡泥石流灾害预警可划分为空间预警、时间预警和强度预警三类，一次圆满的预警应包括这三个物理参量，且应该计算做出每个物理参量发生的概率大小（可能性大小），从而确定向社会发布的方式、范围和应急反应对策。null表1 预警工程的阶段划分 null表2 预警产品等级及色标null 监 测 预 警 框架 监测预警信息监测预警信息监测预警信息监 测 机 构监 测 方 法3.2 地质灾害区域预警3.2 地质灾害区域预警3.2.1 问题表述 （1）地质灾害区域预警的物理学基础是，地质环境是变化的，地质环境变化的动力是地外天体引力、地球内动力、地球表层外动力和人类社会工程经济活动等单种因素或多种因素的耦合作用。 （2）由于天体引力、地球内动力、地球表层外动力和人类工程活动具有随机性，四者的耦合作用更是随机的。因此，地质灾害区域预警的数学基础主要是概率论与数理统计。null（3）实际工作中由于研究区域的尺度、统计样本数量、单体规模和相关因素的巨大差异，常常难以区分是自然滑坡事件还是滑坡灾害事件。 （4）统计预警是一种可能性或随机概率预警，它包含了地质灾害发生的空间范围、时间区间和暴发强度等参数的不同等级的可能性或准确度，有时给出的是一个模糊的综合量度指标，尽管我们可以从理论上划分为地质灾害空间预警、时间预警和强度预警。null（5）地质灾害区域预警是可以划分为不同层级和不同尺度的，它起源于地质调查空间精度、激发因素（如大气降雨）的时空预警尺度和服务的国土范围等诸多方面限制。。 （6）地质灾害区域预警的精度 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 主要考虑空间尺度、时间尺度和强度等级，并针对不同预警层级和预警尺度的确定区域分别建立时间预警的准确率、空报率、漏报率、预警偏差和预警效率以及空间暴发区域或暴发强度的吻合程度等内容的评价标准。null（7）地质灾害区域预警产品的应用决策主要涉及到发布的空间尺度、时间分辨率、社会对风险的接受性、响应对策和应急 机制 综治信访维稳工作机制反恐怖工作机制企业员工晋升机制公司员工晋升机制员工晋升机制图 等方面的完善程度，更多地表现为风险型决策问题。 （8）地质灾害预警解除涉及到科学技术、行政职能、社会管理、法律依据和人文环境等多方面问题。 null3.2.2 研究现状 关于降雨诱发型地质灾害区域预警研究，国外很多学者进行了相关研究工作（如美国的Cambell、Caine、Wieczorek、Canon、Ellen、Wilson等等；香港的Lumb、Brand、Au、Finlay、Malone、Dai & Lee等等；日本的纲干、武居等；澳大利亚的Robin Chowdhury、Flentje；意大利的Crozier、Emmanuel J. Gabet、Pietro Aleotti、Enrico Gregori等等），相关研究 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 也很多。 具体归纳起来，可以归为两大类： 第一类，统计分析方法。通过收集历史降雨数据和地质灾害发生情况，进行统计对比分析，从而得到地质灾害和降雨之间的定性、半定量或定量的关系； 第二类，机理分析方法。结合采用水文学的一些方法，分析浅层滑坡灾害的形成机理。从降雨－渗流－灾害发生的机理过程出发，进行分析。 目前研究情况来看，第一类统计方法占主导地位。 null统计中常用的参数 （1）降雨参数： 年均降雨量MAP、累计雨量（1h、3h、1d、3d、5d、15d等）、降雨强度（mm/d）、滚动雨量、标准化的雨强NI＝雨强/MAP、标准化累计雨量NCR＝累计雨量/MAP、有效雨量、降雨周期或频率等等。通过统计分析获得 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 的降雨阈值。 一是，临界累积雨量（Campbell, 1975）； 二是，临界降雨强度（Brand et al., 1984)； 三是，最常用的，临界雨强和雨量（Caine, 1980）； 四是，标准化的临界雨量NCR或NSR，过程雨量/MAP，MAP是年均雨量（Cannon and Ellen, 1985; Jibson, 1989; Wieczorek et al., 2000）。 （2）灾害参数： 地质灾害发生的单点、灾害个数、频率、周期等。统计分析null预警模型：24小时雨量大于175mm，或者，小时雨量大于70mm。中国香港1984年开始启动，目前正在每天运行。其技术支撑工作包括： a）降雨获取：气象部门的降雨预测、自动雨量计实时雨量（土木工程署的86个和香港天文台的24个），每5分钟自动传送降雨数据。除此以外，还有雷达和卫星图像监测含雨云层的运动和变化； b）预警模型采用Brand等（1984）的临界降雨判据：24小时雨量大于175mm，或者，小时雨量大于70mm。后来又经过多次修正； c）实时预警系统； d）电视台和广播向社会发布。nulla.美国Caine（1980）b.美国Wieczorek（1987）旧金山湾地区： 1985年，美国地质调查局（USGS）和美国气象服务中心（NWS）联合开展；1986年2月的首次对旧金山湾地区发出泥石流预警并获成功。 作为第一个预警系统，从4个方面保证运行：a）降雨方面：国家气象中心降雨预报（未来6小时预报），降雨实时连续监测（多于40个实时雨量计）；b）预警方法方面：Canon and Ellen（1985）的I－D临界降雨判据；c）预警运行上：美国地调局根据降雨预报和实时降雨监测，实时预警系统进行分析；d）美国地调局和气象中心共同确定预警，并向社会发布。 俄勒冈州、夏威夷州、佛基尼亚州、加勒比海的波多黎各等。美 国null基于GIS的分析方法（分析各影响因子和灾害之间的关系）（1）概率方法； （2）Logistic回归； （3）确定性模型（安全系数）； （4）神经网络模型； （5）AHP模型； （6）……统计分析null（1）研究地质灾害与地质环境的关系，地质灾害与坡度、坡向、岩性、构造等因子之间的紧密关系，分析同一因子不同区段（类型）对地质灾害发生的敏感性，从而确定出影响滑坡发生的地质环境条件组合。 （2）基于滑坡灾害监测数据，结合室内模型实验而开展的模型预报研究。 （3）基于大气降雨的观测，研究降雨量、降雨强度和降雨过程与滑坡灾害在空间分布、时间上的对应关系，建立滑坡灾害的时空分布与降雨过程的统计关系，确定宏观上的统计关系，以达到预报预警的目的。 （4）基于前期有效降雨量的精确统计研究。 （5）基于多元回归分析的地质灾害预报。 （6）滑坡发生的过程及其影响其发生的因素，对中长期预报理论和方法进行了探讨。 （7）根据研究区的具体情况，采用适合研究区特点的方法进行预测预报。 国内研究概况null刘传正等（2007）将地质灾害区域预警理论原理划分为三大类： 隐式统计预警：仅用临界雨量判据。地质环境是隐含的。 显式统计预警：目前尚处于研究探索中。考虑地质环境变化与降雨参数等多因素耦合建立预警判据模型。 动力预警：机理研究作为基础。实质上是一种解析方法。null 第十七条 国家实行地质灾害预报制度。预报内容包括地质灾害可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度等。 地质灾害预报由县级以上人民政府国土资源主管部门会同气象主管机构发布。null地质灾害区域预警显式系统设计（1）基本认识(报告) （2）系统设计目标 （3）因素分析 （4）系统设计 系统设计原则、图层设计的基本要素、分类信息图层设计、系统建模、系统运算、预警单元与预警等级确定、产品生成、产品会商、产品发布、预警校验、产品评价nullnulla.时间标准(借用气象部门再改造) 准确率： （1） 漏报率： （2） 空报率： （3） 预警偏差： （4） 预警效率： （5） —预警发生地质灾害，实况发生天数； —预警发生地质灾害，实况未发生天数； —没有预警地质灾害，实况发生天数； —没有预警地质灾害，实况未发生天数。c.强度标准c.强度标准新发灾害强度校验：式中，Fi―第i单元的灾害发育度； Rfi—第i单元新发生灾害与整个预警区灾害的频数比； Rsi—第i单元新发生灾害与整个预警区灾害的面积模数比； Rvi—第i单元新发生灾害与整个预警区灾害的体积模数比； —修正指数，一般取1.5～2.0。 null工作思路null分区界限：（1）A/F 大兴安岭——七老图山线 （2）A/B 云雾山——长白山 （3）B/E 太行山——中条山线 （4）E/F 毛毛山——靖边——东胜——小五台 （5）EB/DC 秦岭线——伏牛山——大别山——括苍山线 （6）F/G 阿尔金山——祁连山线 （7）C/D 老君山——梵净山——岑王老山线 （8）D/G 九寨沟——察隅线null（1）预警结果更加精细化。 显示统计预警方法是通过网格剖分（网格尺寸10km×10km）的方式进行计算的，预警结果是以网格尺寸为最小单元，从而使得预警结果更加的精细。 （2）预警结果更加准确。 预警结果中，较高预警等级的区域可能是由于以下几种情况导致的：较高的地质灾害潜势度或较大的预报雨量或较大的前期累计雨量，或者三者同时较高。如浙江的西南与福建北部交界地区，预报雨量仅为25-50mm，但由于其前期累计雨量较大，因此也具有较高的预警等级，这一点在图6中体现的不明显，也就造成了该地区的漏报。null显式统计预警与隐式统计预警的空间精度比较 null地质灾害应急响应——地质灾害险情或灾情应急： 八个“快” ——快启动——快调查 ——快监测——快定性 ——快论证——快决策 ——快实施——快总结 null 重大滑坡灾害预测预警和模拟仿真技术