1、四川雅安地質災害預警示范區建設重要進展（2001-2005年）1. 項目概況1.1項目由來2001年6月16日，中國地質環境監測院以中地環發2001114號文下達典型地區突發性地質災害時空預警示范區建設的任務書，選定四川省雅安市雨城區作為區域地質災害預警研究示范區?！暗湫偷刭|災害體監測預測新技術示范推廣”項目（編號：水200202702）選定峽口滑坡開展典型地質災害體監測預測新技術示范推廣研究。2003年7月，根據實施項目全國地質災害預警系統建設（水2003014）的總體安排，上述2個項目合并，作為一個新的工作項目四川雅安地質災害預警示范區建設繼續執行，項目任務書編號：水200301401，項

2、目計劃時間20032005年，項目協作單位為四川省地質環境監測總站和雅安市國土資源局。2004年，本項目列入計劃項目“典型地質災害監測預警與示范治理工程”，下達編號為水2004018-01的任務書。1.2項目總體目標任務選擇雅安市雨城區建設地質災害區域監測預警示范區，為逐步提高我國地質災害監測預測技術水平提供示范經驗。建設由降雨量自動觀測、斜坡巖土體滲流觀測及遙感監測相結合的區域地質災害監測系統，建立基于“3S ”的監測預警分析系統，實現對示范區地質災害的空間預測和時間預警預報。對示范區重點滑坡建立以地表位移、地下位移、地下水和降雨監測為主要內容的單體滑坡多參數綜合監測系統，揭示滑坡體變形機理

3、，建立預測預報模型。雅安市雨城區位于四川盆地西部，為四川盆地西緣與青藏高原的過渡地帶。地理座標為東徑102°5145103°126，北緯29°403030°1427。幅員面積1067.31km 2。本區距成都約130km 。雨城區為雅安市政治、經濟、文化和交通中心，轄12鎮、12個鄉、4個街道辦事處，191個自然村。2001年末雨城區總人口329423人，國內生產總值26.95億元。工作區交通位置圖1.3項目研究技術路線 2完成示范區地質災害監測網絡建設和運行2.1 地質災害主要誘發因素區域降雨監測 由于降雨量是示范區地質災害的最主要誘發因素，因此本項目

4、非常重視對降雨量的監測。2002年3月，遙測雨量計共布設儀器20臺（套），初步建立了降雨監測網絡。2002年4月1日降雨量監測網開始運行，取得了大量降雨量資料。 2005年，優化了示范區降雨監測網，在雅安市雨城區增加了13套華創CAWS-R 型自動雨量計，實現了降雨監測數據的基于中國移動GPRS 的實時遠程傳輸，為進一步提高預警預報的水平及精度提供了有力支持。2.2 巖土體含水率監測本項目開發研制了巖土層含水量的監測儀器，以觀測記錄斜坡巖土體在降雨過程中含水量的變化，從而為研究斜坡巖土體變形破壞的物理力學機理提供基礎數據。DZ 型含水率測試儀以時域反射（TDR ）為工作原理，最大相對差值只有0

5、.0011cm3/cm3，測量精度可達3%，測試深度可達10m 。在示范區的李壩鄉橋溝鎮桑樹坡周永剛家門前空地布設了巖土體含水率監測儀，分4層進行測試，實時記錄測試結果。 DZ 型含水量測試儀1地下探管；2導線；3地面記錄儀；4無線數傳臺；5筆記本電腦2.3 峽口滑坡多參數立體監測網絡的建設 1.0時間（小時）含水量（）監測點第一層第四層含水量隨時間變化曲線 監測系統：在峽口滑坡建立了由GPS 、測斜儀、自動水位觀測計、自動位移監測儀、排樁、自動雨量計等技術手段組成的地表位移、地下位移、地下水及降雨量多參數監測網絡。開發了3D 可視化的監測信息管理系統。監測類型監測設備及數量 后期更新情況雨量

6、監測SL1型遙測雨量計1套 自動雨量計（實時傳輸）2套GPS （第一期16個點）后加17個點點位移計1套自動位移監測儀3套 地表位移監測排樁9個監測點人工測斜儀5個孔 2005年11月增加2套固定式測斜，通過衛星實時傳輸地下位移TDR 光波自動測斜2孔人工監測3個孔地下水 自動監測2個孔2004年8月實時傳輸（1）雨量監測對滑坡體所在地的降雨量進行24小時監測，為研究滑坡體的變形破壞與降雨量的相關性以及滑坡體發展趨勢預測提供必要的數據。在蠕變體后部右側布設一個雨量計的自動觀測儀，并于2002年4月1日開始進行監測，一直運行良好，已取得700天左右降雨量監測數據。在此基礎上，于2004年8月在蠕

7、變體后部右側和蠕變體中部分別布設雨量計自動觀測儀，并于2004年8月22日開始進行監測。2005年，峽口滑坡降雨監測儀器更新為華創CAWS-R 型自動雨量計，實現了基于中國移動GPRS 的實時傳輸。（2）地表位移監測主要采用GPS 、裂縫自動位移監測儀和全站儀進行監測。GPS 監測：分別于2002年5月12日14日，在蠕變體及外圍共布設16個GPS 絕對位移監測點，其中蠕變體內部14個，分別布在蠕變體上、中、下部，外圍2個，于2002年9月23日開始進行監測。此后，根據工作具體情況，于2002年12月11日2003年2月19日，又新增GPS 監測點17個，以便全面地監測整個滑坡體的變形破壞情況

8、。 裂縫自動位移監測：在蠕變體前緣、中后緣和蠕變體外圍各布設了相對位移監測點1處，并于2002年8月20日9月30日，安裝了自動位移計，于2002年8月20日開始進行監測。 全站儀監測：2003年3月25日2003年3月30日，在滑坡的中后部的“八一”渠布設了9個排樁監測點，并于2003年4月10日開始監測。 （3）地下位移監測主要采用人工測斜儀和TDR 光波自動測斜，以查明蠕變體的潛在滑動帶，主滑方向，變形大小等。人工測斜儀分別蠕滑變形體的上、中、下的ZK1、ZK2、ZK3、ZK5、ZK6進行深部位移監測。人工觀測的ZK1、ZK2、ZK3的時間為2002年5月26日至今，每月3次，中途因儀器

9、故障，于2002年11月6日、16日中斷兩次。ZK5于2002年11月26日開始至今。ZK6于2002年11月22日至今。2005年度在2個鉆孔增加了固定式測斜監測，并與北斗衛星系統聯機實時傳輸。 TDR 光波自動測斜主用于ZK4和ZK5號孔，ZK4觀測時間為2002年8月20日至今、ZK5觀測時間為2002年9月20日至今，對深部位移只能進行定性判定。 ZK5孔三次TDR 監測數據采集曲線021126Z 030408Z030910Z峽口滑坡測斜TDR 設備終端（4）地下水監測采用人工與自動監測手段對滑坡體內的地下水進行了監測，地下水位的動態變化情況，地下水位的變化與降雨量、蠕滑變形體的位移變

10、形的相關性提供相關數據。人工監測的有ZK1、ZK2、ZK3，每月3次，觀測時間從2002年5月26日至今。ZK5、ZK6分別于2002年11月的26日和22日開始至今。自動監測有ZK2、ZK4，每天監測一次。ZK2于2002年7月6日開始監測至2004年8月，其間因儀器出現故障于2002年8月13日至2002年9月11日間斷。ZK4于2002年12月6日監測至2004年8月。在此基礎上，于2004年8月將ZK2和ZK4孔的自動水位監測儀做了調整，改為每半小時監測一次。 （5）滑坡三維可視化信息管理系統開發峽口滑坡三維可視化及信息管理系統實現對工程場址地質模型、工程措施、監測設施等在二維、三維視

11、窗中的綜合可視化（由二維地質圖、離散點坐標、鉆孔或剖面信息生成三維地層模型）。 系統界面 通過鼠標生成剖面信息圖通過對監測數據關聯，形成的曲線圖2.4 首次建立了基于北斗衛星系統的地質災害監測數據實時遠程傳輸系統項目開發研制了峽口滑坡遠程監測系統。從結構上可以大致分為“野外信息采集監測站”，“數字化滑坡自動監測點”， “北斗導航衛星通信系統”和“地質災害監測分析中心”四大組成部分。對降雨量、水溫、水位、裂縫位移的監測設備進行了改造，加入了自動采集的模塊，并開發了與衛星聯機的控制軟件平臺；2005年度進行了鉆孔施工和新型固定式測斜儀的安裝，并實現基于北斗衛星的實時傳輸。實現了應用北斗衛星導航系統

12、將自動采集的峽口滑坡監測數據（包括降雨量、水位、水溫和裂縫位移）實時傳輸到北京的監測中心。 系統設備布置圖 地質災害監測分析中心野外信息采集監測站 中心監控程序操作界面A 站北斗衛星通信機天線2.5 滑坡GPS 實時監測示范 選擇多營滑坡，與日本古野株式會社合作，開展了GPS 滑坡監測示范。 監測點GPS 接收機GPS 野外中心站及數據解析系統野外GPS 中心站天線0762號GPS 監測站監測的變形曲線（緯度方向） ：時間變形量（）GPS 接收裝置（FURUNO MG-21型）包括GPS 接收機、太陽能供電系統以及通信機?？梢造`敏地監測地表變形信息，精度可以達到mm 級。目前，本裝置連續觀測，

13、每小時采集三維變形數據，每4小時進行一次數據處理，并即時通過Internet 傳輸到中心站。3建立了示范區地質災害預報預警系統并成功進行了試運行3.1 地質災害現狀調查完成了示范區1：5萬比例尺（重點地區1：1萬比例尺）的地質災害調查。2004年度野外調查共完成災害點調查153處（20個崩塌、129個滑坡、4個泥石流）；地質點、水文點調查101處；地質環境調查88處；12個滑坡的實測；取得26件巖土樣；2個地質災害點共3個鉆孔的鉆探和取樣。2005年對區域地質災害發育狀況和地質環境背景進行了補充調查，充實了示范區的基礎數據。通過2005年度汛期地質災害隱患點和新發地質災害調查，完成調查地質災害

14、點42處，完成應急調查報告10份。對示范區地質災害發育類型和空間分布規律取得了新的認識。結合“紅層找水”的鉆孔，已經完成第四紀調查點202個，進一步揭示了示范區松散堆積物的厚度分布情況及周邊的地質環境特征。 野外調查取得了示范區地質災害的發育現狀的第一手資料，同時也獲取了地質環境各個要素的第一手資料。這些資料為下一步的地質災害敏感性分析及易發區劃、預警預報奠定了基礎。3.2 地質災害敏感性評價根據地質災害的現狀分布及其控制因素，逐一因素進行相關關系分析，確定每個因素對地質災害的相對貢獻，最終綜合所有地質災害控制因素的空間分布情況，得出區域的地質災害敏感性評價結果。 敏感性分區因子體系一級因素

15、a范圍此范圍面積占區域面積的比例b 此范圍中滑坡占區域總滑坡數的比例cd=c/b e=d/max(d f = e*a g = f*1000<150.400912 3.20% 0.07982 0.00987 0.00099 0.99 (15,20 0.161188 11.10% 0.68864 0.08518 0.00852 8.52 (20,25 0.146349 16.70% 1.14111 0.14115 0.01411 14.11 (25,30 0.115996 22.20% 1.91386 0.23673 0.02367 23.67 (30,35 0.04722 18.30% 3

16、.87548 0.47937 0.04794 47.94 (35,40 0.04722 10.30% 2.18128 0.26981 0.02698 26.98 (40,50 0.03464 7.10% 2.04965 0.25353 0.02535 25.35 1坡度 0.1>50 0.01373 11.10% 8.08449 1 0.1 100 0,30 0.07862 8.66% 1.10149 0.66265 0.01988 19.88 30,60 0.08294 7.87% 0.94886 0.57083 0.01712 17.12 60,90 0.09 14.96% 1.66

17、225 1 0.03 30 90,120 0.09696 11.81% 1.21804 0.73277 0.02198 21.98 120,150 0.09476 11.81% 1.24635 0.7498 0.02249 22.49 150,180 0.07957 5.51% 0.69249 0.4166 0.0125 12.5 180,210 0.06942 5.51% 0.79377 0.47753 0.01433 14.33 210,240 0.06885 5.51% 0.80028 0.48144 0.01444 14.44 240,270 0.07654 5.51% 0.71989

18、 0.43308 0.01299 12.99 270,300 0.0859 13.39% 1.55883 0.93778 0.02813 28.13 2坡向 0.03330,3600.08936 3.94% 0.44092 0.26526 0.00796 7.96 E+K 0.55316 65.50% 1.18411 0.79215 0.11882 118.82 3地層巖性 0.15 T+P 0.09633 0 0 0 0 0 森林/樹木 0.65906 62.57% 0.94938 0.41992 0.0168 16.8 耕地 0.26273 19.75% 0.75172 0.33249 0

19、.0133 13.3 4植被覆蓋0.04 其他 0.0782 17.68% 2.26087 1 0.04 40 (500, 600 0.13322 4.50% 0.3378 0.17472 0.01048 10.48 (600, 700 0.23534 45.50% 1.93337 1 0.06 60 (700, 800 0.25805 9.10% 0.35265 0.1824 0.01094 10.94 (800, 900 0.18975 13.60% 0.71672 0.37071 0.02224 22.24 (900, 1000 0.18364 13.60% 0.74057 0.3830

20、4 0.02298 22.98 5高程 0.06>1000 0.8212 13.60% 0.16561 0.08566 0.00514 5.14 100米緩沖區0.04188 4.66% 1.11282 1 0.06 60 0.04219 2.97% 0.70306 0.63178 0.03791 37.91 300米緩沖區0.04242 2.97% 0.69925 0.62836 0.0377 37.7 6線性構造0.06 其他 0.87351 89.40% 1.02346 0.9197 0.05518 55.18 順向 0.61329 52.97% 0.86363 0.42054 0

21、.02944 29.44 反向 0.20642 17.80% 0.86218 0.41983 0.02939 29.39 斜向 0.07506 7.63% 1.01611 0.49479 0.03464 34.64 7斜坡類型0.07 第四紀堆積物0.10523 21.61% 2.05363 1 0.07 70 0.04184 10.17% 2.43073 1 0.07 70 100米緩沖區0.03428 8.05% 2.34875 0.96628 0.06764 67.64 150米緩沖區0.03363 7.20% 2.14209 0.88125 0.06169 61.69 8水系 0.07

22、其他 0.89026 74.58% 0.83769 0.34463 0.02412 24.12 50米緩沖區 0.04184 9.75% 2.32937 0.98091 0.09809 98.09 100米緩沖區0.04104 9.75% 2.3747 1 0.1 100 150米緩沖區0.04013 7.63% 1.90081 0.80044 0.08004 80.04 9道路工程 0.1其他 0.877 72.88% 0.83103 0.34995 0.035 35 P<1600 0.05753 4.56% 0.7934 0.80073 0.08007 80.07 10年降雨量0.1

23、1600<=P0.9425793.36%0.9904810.11003.3 基于Web-GIS 的預測預警系統開發選用FeatureBase 作為基于網絡的空間數據管理、處理與發布平臺，進行了示范區預測預警系統的開發。本系統能夠完成基于監測信息的地質災害預警預報產品的制作。本系統所需的數據通過在服務器端的SQLServer 進行存儲，用戶可在任何能夠接入Internet 的地方進行數據查詢、維護和更新。預警預報產品也可以在Internet 上進行實時查詢和進行會商。本系統目前已經完成大部分模塊的研制工作，2005年汛期可以用于示范區的地質災害預警預報中。 示范區地質災害預警預報工作方法：

24、 基于雅安市氣象局進行的氣象預報工作和中國地質環境監測院“四川雅安地質災害預警示范區建設”項目組的預警模型及判據，每日制作雅安市雨城區地質災害預警預報產品。地質災害的發生為地質環境條件（地質災害的易發程度，及敏感性）和誘發因素共同決定的。因此，要進行地質災害的預警預報，首先要進行地質環境條件（地質災害敏感性）的分析，然后進行誘發樣子的分析。地質災害敏感性的評價前文已經說明，敏感性分級方案如下表所示。指標值級級級級地質災害敏感性級別的定義對于本地區的降雨誘發地質災害來說，三日降雨和一日降雨是最主要的誘發因素。我們系統研究了有詳細時間的66個滑坡，統計了滑坡對應的三日與一日降雨量，如下圖所示。 2

25、0403day rainfall (mm20406080100l a n d s l i d e p e r c e n t a ge4080120160200daily rainfall (mm20406080100l an d s l i d e p e r c e n t a g e三日降雨和一日降雨誘發因素等級劃分的定義如下表。級級級級對于特定的地點，誘發因素級別由以下公式給定：誘發因素等級Max （三日降雨量誘發等級，一日降雨量誘發等級）。敏感性等級和誘發因素等級在空間上疊加得到某一特定日期的地質災害預警產品。預警產品采用4個危險級別的劃分方法來表述：高危險（四級）、較高危險（三級）

26、、中危險（二級）和較低危險（一級）。疊加計算采用下表所示的方法進行： 預警級別的計算方法預警的具體實現過程如下圖所示： 災害敏感性 雨城區地質災害預警產品制作示意圖 雨城區地質災害敏感性評價已經完成。 前期降雨量利用項目組布設的降雨量監測網絡監 測數據。由于目前降雨量監測儀尚未實現實時傳輸，項目組安排了監測人每日 20 點電話報 告昨日 20 點至報告時的 24 小時降雨量記錄， 項目組及時把收集到的降雨量監測值入庫。 降 雨量預報采用雅安市氣象局進行的氣象預報中的降雨預報。每日下午接收到雅安市 24 小時 降雨預報以后， 首先進行處理， 根據項目組在雨城區的降雨監測研究對預報降雨的區域分布

27、進行處理，作為圖形化的預報降雨量輸入預警預報系統。有了以上的數據輸入，就可以在預 警平臺上利用預警模型進行地質災害預警，并生成地質災害預警產品（包括文字和圖） 。地 質災害預警預報產品署名為“雅安市國土資源局 雅安市氣象局” ，中國地質環境監測院“四 川雅安地質災害預警示范區建設”項目組、雅安市氣象局、雅安市國土資源局為技術負責單 位。 21 地質災害預警預報 系統 示范區地質 評價結果 監測雨量上報 （雨城區 20 個站） 氣象局降 雨預報 地質災害預警產品 中國地質環境監測院雅安項目組與雅安市氣象局一起， 每日制作雅安市雨城區地質災害 預警產品。達到“高危險”等級的預警產品要通過地方政府相關部門進行發布。雅安市國土 資源局、 雅安市氣象局、 雅安市國土資源局雨城分局聯合進行產品發布工作， 通過電話通知、 黨政網公文交換箱發送、電視臺公告、手機短信等途徑將預警產品發布到危險區內鄉（鎮） 政府。鄉（鎮）政府負責把預警產品及時發布至危險區居民。 預警預報系統操作界面 預警預報效果檢驗 22 3.4 峽口滑坡預測預警系統開發 針對綜合考慮降雨誘發滑坡