第四讲：滑坡监测预警.ppt

③ 高精度全自动无线变形监测系统 该系统具有以下特点： 1．在消化吸收引进的设备及软件的基础上，结合我国实际情况，就引进设备开发出了集野外数据采集、数据处理、数据库管理与变形监测资料分析与预报于一体的变形监测自动化系统，该监测系统在变形监测中可以实现无人值守及自动进行监测预报的功能，与常规的监测方法比较，这是一套相对投资省、自动化程度高、可靠性强的监测系统。 2．针对滑坡和水利工程的变形监测特点，设计并完成了两套测量机器人监测方案：高精度半自动变形监测系统和高精度全自动有线变形监测系统。可根据不同地域条件、不同需要选择切合实际的测量机器人监测方案； 3．建立了测量机器人变形监测数据库管理系统，对多目标、多周期、复杂背景多元监测数据实现了系统、科学的管理； 4．创立了具有原创性的爆发型滑坡预报方法，并以其为基础和其它现行滑坡预报方法为基础，开发了配套的滑坡预（测）报软件。利用多个已发生的滑坡快速滑动前的位移监测数据，采用所开发的滑坡预（测）报软件进行了检验性的预报，各种方法的预报结果与滑坡实际发生时间相差很小，相比较而言爆发型滑坡预报方法的准确率更高。软件包含的预报方法较全面，界面友好，实用性强。 5．所开发的方案优化设计、自动识别、自动观测、自动记录、自动数据处理、资料分析与预报的变形（位移）监测自动化软件系统，具有自动化程度高、数据采集与处理方便灵活、快捷的特点。 项目已于2007年6月通过国家引进国际先进农业科学技术项目协调领导小组办公室组织的验收。 项目在开发和研究过程中，已产生了较好的经济效益，如将该设备及开发的相应系统应用于金沙江溪洛渡水电站施工期安全监测项目取得了200多万元的经济效益，与常规安全监测方法相比，成本减少近50%。 应用于三峡库区湖北省秭归县高切坡专业监测工程，合同额达456万元。 应用于彭水水电站库区龚滩滑坡与乌龟堡滑坡安全监测，合同额达350万元。 目前该系统正应用于乌江白马行电枢纽羊角滑坡群监测 4、滑坡面破裂追踪声发射实时监测预报系统的研制 利用源定位技术，研制一套多通道声发射监测仪（8通道），开发相应的声源定位与破裂面追踪软件，根据源点的时、空展布规律，可以追踪滑坡破裂面，实现滑坡稳定性的预测预报。 硬件包括：主机（PC机）、探头+信号采集器（8套）、 无线传输器（一对八）。 硬件系统框图 系统软件框图 硬件系统现场布置示意图 5、滑坡预报 滑坡预报是一个世界难题，六十年代日本学者Saito的开创性工作以来，已有不少新的进展，但是其主要的学术思想一直影响至今，并被不断扩展而应用于火山喷发、地震等自然地质灾害的发生时间的预报。目前仅限于临滑前的短期预报。 蠕变曲线三阶段示意 岸坡的失稳类型 Monkman和Grant（1956）基于大量蠕变实验数据分析，提出了迄今广为接受的Monkman—Grant模型 ， 斋藤（Saito）将一实例滑坡第三蠕变阶段数据点入其原始模型图像中，结果发现散点分布遵从Monkman—Grant蠕变模型，从而建立了斋藤（Saito-1）模型（1969年） tf——破坏时间； T——时间； D——位移； A、B——常数。 由于Saito-1模型对第三蠕变阶段拟合得不甚理想，Fukuzono、Voight对蠕变理论作了重要改进。Fukuzono（1985, 1990）在实验室通过对滑坡施加单调递增荷载的模型试验，得到地表加速度对速度的标度律量化关系，随后Voight （1988）通过常量加载条件下的一个纯剪切系统分析，再次验证了Fukuzono提出的这一关系，并提出Voight’ 模型（1988）。 (3.7-40) Fukuzono模型（1985） Voight’ 模型（1988）： 苏爱军模型（1990） ， , Hayashi模型（1988） 中国地质大学(武汉) 2013年7月22日 滑坡监测预警 苏爱军 监测预警 滑坡监测分为专业监测和群测群防。 专业监测：由专业监测单位采用仪器设备进行与滑坡稳定性相关参数的定量监测； 群测群防：组织非专业技术人员，对滑坡区及其影响区进行巡查、了解地表变形破坏情况，地表水、泉水流量变化，配合简易变形监测等。 1、滑坡主要专业监测内容 滑坡监测内容一般包括：地表大地变形监测、地表裂缝位错监测、地面倾斜监测、建筑物变形监测、滑坡裂缝多点位移监测、滑坡深部位移监测、地下水监测、孔隙水压力监测、滑坡地应力监测等。 对于Ⅰ级滑坡防治工程，应建立地表与深部相结合的综合立体监测网。 ?2、常用的方法与精度要求 （1）?地表大地变形监测： 采用经纬仪、全站仪、GPS等测量仪器了解滑坡体水平位移、垂直位移以及变化速率。 为达到精度要求，上述方法均要配合进行二等以上高精度的水准测量。 上述点位误差要求不超过±2.6～5.4M