泥石流自动化监测预警技术的应用以贵州省望谟县望谟河泥石流为例

贵州省望谟县望谟河流域地质条件复杂,地形落差大,汇流作用强,富有大量松散物质,发育有3条主沟。在强降雨条件下,各沟渠发育的小规模泥石流同时爆发流入主沟,最终汇流于望谟河内,导致流量增大,泥沙含量增多,易产生特大洪涝沟谷型泥石流灾害,对沿岸居民和下游的望谟县城存在极大的安全隐患。2011年6月6日特大洪涝泥石流灾害的爆发给当地居民的生命财产造成了严重的损失。为减少泥石流危害,基于流域内泥石流的形成条件和发育特点的调研,以雨量、次声、水位和影像为监测内容,合理布置了雨量计、物位计、次声警报仪和视频系统,构成了针对该流域的泥石流监测网,拟定了预警阈值并划分了预警等级,形成了集采集、解译、传输、分析、决策、控制和预警为一体的自动化监测预警系统。通过对异常数据、缺失数据、波状数据和噪音的优化处理,取得了有效的监测成果,实现了对流域内雨量、次声、水位、影像信息的实时动态监控,为望谟河泥石流预警预报提供一定保证。     

北京市泥石流易发区降雨预警阈值研究

泥石流灾害合理的雨量预警阈值不仅与历史泥石流灾害发生时的降雨量有关,且与研究区域的气候、地形地貌、地质、植被等密切相关。论文采用雨场分割法和GIS技术研究了影响泥石流启动的降雨和地质背景两大因素,在对北京市泥石流灾害易发分区的基础上,结合北京地区已发生的82起泥石流的易发性分区和雨量值,提出了不同泥石流易发等级条件下的雨量预警阈值。研究成果已经在2015年7月17日北京房山区西区沟泥石流预警中成功应用,为泥石流区域预警预报提供了一种新的思路。     

基于激发条件和堆积体稳定性的冰川降雨型泥石流预警模型研究

在全球变暖的背景下,冰川泥石流将进入高发期。分析了冰川泥石流成因,选取日最高温度、日降雨量、泥水位、地表位移、含水率作为泥石流监测预警指标。通过层次分析法确定了5个指标的权重,提出了基于激发条件和堆积体稳定性的冰川降雨型泥石流预警模型。应用该模型成功对天山公路K636冰川泥石流沟2017年7月14日爆发的泥石流进行了预警,证明该预警模型有一定的可靠性和实用价值,为冰川泥石流预警研究提供了一种新的参考。     

泥石流地质灾害专业监测预警选点工作探讨

泥石流灾害具有很强的危害性,专业监测预警成为泥石流防治的重要手段之一。但如何选择合适的监测泥石流沟,进行设备选型,选择合适的安装点位,是泥石流监测预警的发挥效果的基础。根据多年的工作实践,形成了一套泥石流监测预警选点工作程序。监测设备安装点位选择应先保证预警时间和预警距离,在设备本身安全的基础上,充分利用自然环境条件,以发挥设备功能和效果。     

泥石流地质灾害专业监测预警选点工作探讨

泥石流灾害具有很强的危害性,专业监测预警成为泥石流防治的重要手段之一。但如何选择合适的监测泥石流沟,进行设备选型,选择合适的安装点位,是泥石流监测预警的发挥效果的基础。根据多年的工作实践,形成了一套泥石流监测预警选点工作程序。监测设备安装点位选择应先保证预警时间和预警距离,在设备本身安全的基础上,充分利用自然环境条件,以发挥设备功能和效果。     

舟曲三眼峪泥石流监测预警方案设计

对泥石流的防治不仅要有工程治理措施,而且应配合相应的监测预警措施,以达到有效减缓地质灾害风险的目的.笔者以舟曲三眼峪泥石流为例,设计了针对泥石流触发因素的降雨监测方案;针对泥石流发生和变化过程的次声、泥位、红外线遮断、视频监测方案;针对泥石流物源的滑坡崩塌监测方案;以及针对泥石流防治工程拦挡坝的应力应变监测方案;在此基础上形成了三眼峪泥石流沟的综合监测系统,并建立监测预警信息系统.     

基于功效系数法的泥石流灾害预警研究

泥石流灾害破坏力巨大,预测预报泥石流发生的可能性是防灾减灾的重要手段,也是国内外学者研究的热点。基于功效系数法原理,在综合分析泥石流灾害发生的气象、地质环境影响因素的基础上,选取了山坡坡度、相对高差、植被覆盖率、沿沟松散物储量、5 d累计降雨量、最大小时雨强和当日雨量为评价因子,采用改进后的层次分析法计算评价因子的权重系数,建立了泥石流预测预警模型。以岫岩地区泥石流为例对预警模型进行检验,预测结果较好地反映了实际情况。表明基于功效系数法的泥石流预测预警模型具备较高的可靠性和实用性,研究结果为泥石流预测预警提供了一种新的思路和方法。     

北京市怀柔区琉璃庙镇泥石流发育特征及监测预警

怀柔区琉璃庙镇位于北京市北部山区,是北京山区泥石流的高发区之一,镇内共有泥石流72处,是怀柔区泥石流数量最多的乡镇.该镇泥石流多发育于中—低山区,均为暴雨-沟谷型泥石流,规模以中—小型为主,发育特征具有流域面积小、相对高差大、主沟曲线长度相对较小、主沟弯曲系数中等偏下、流域切割密度中等偏上、主沟纵坡偏大、山坡平均坡度偏大和物源量大的特点,经量化打分综合判定易发性属中—低易发.泥石流的形成受地形、物源及降雨因素影响,即有利的地形、充足的物源及突发的水力条件,三者缺一不可.监测预警是未来泥石流灾害防治的有效手段,但现阶段预警为区域性的,预警精度偏低,建议结合泥石流的发育特征,对重要的泥石流沟开展单沟预警,加强预警阈值研究,提高泥石流灾害预警的精度,实现精准有效的预防.     

绵竹清平文家沟泥石流监测方案设计

对文家沟未来泥石流发生的可能成灾形式或风险划分为崩滑型、溃决型、侵蚀型,并基于DEM水文模型对地表水径流漫流网络进行了分析,按自然分水线分成8个不嵌套的子流域.在上述分析的基础上开展监测预警设计、部署监测网络:遥测雨量监测点7处、高清视频影像监测点3处、泥位(水位)监测点3处、地下水渗压监测点5处,及全站仪定期地表变形测量.     

北京泥石流灾害预警研究现状与技术方法探讨

北京地区泥石流灾害较为发育,总体以暴雨型沟谷泥石流为主。本文分析了北京泥石流灾害预警研究现状及其存在的主要问题,并对泥石流灾害预警方法进行了初步研究与探讨。     

四川 极重灾区泥石流监测预警示范点试运行

由四川省地质环境监测总站牵头实施的“‘5·12’地震灾区映秀镇、清平乡、龙池镇典型泥石流监测预警示范点建设”项目近日正式投入试运行。     

北京山区基于临界土壤含水率的泥石流预警思路

北京山区地质构造条件复杂,新构造活动频繁,人为活动剧烈,泥石流地质灾害较为发育,对人民的生命财产造成较大的威胁,如何利用泥石流发生前的物理特征进行预警,是北京市突发地质灾害防治的重要研究课题。本文首先介绍了以泥石流沟物源区土体的临界土壤含水率为短临预警的理论依据,然后以北京山区密云、门头沟、房山3个区县25条泥石流沟安装的土壤含水率仪为实例,详细阐述了土壤含水率预警系统建设的关键步骤,包括:监测沟谷的选择、土壤含水率仪的选型、仪器的安装及标定以及野外含水率数据的传输。预警研究成果,为首都地质灾害预警工作提供新的技术方法和手段。     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。     

暴雨型泥石流预警模型初步研究

2010年8月13日四川都江堰市龙池地区暴发了特大规模的群发性暴雨型泥石流过程,给龙池地区的震后恢复重建带来了巨大的灾难,因此,研究该区泥石流发生机理和预警十分必要。本文在总结前人关于泥石流暴发与降雨条件研究成果基础上,发现泥石流物源含水量及地表径流流深等是导致流域内松散物源启动的主要原因。根据其前期降雨量和有效降雨强度等特征,建立了泥石流流域物源土体颗粒个别启动、局部启动和大量启动的判别式,建立了适合该区域暴雨泥石流预警模型,将可能诱发泥石流暴发的不同降雨条件划分为蓝、黄和红色3个危险等级,为该区泥石流监测预警提供了科学依据。     

缺资料地区泥石流预警雨量阈值研究

合理的雨量阈值指标是保障泥石流预警报准确性的关键,对于研究泥石流形成机制、分析预测未来活动特点以及指导防治工程设计等方面均具有重要意义。由于国内山区大多数泥石流沟均无降雨和灾害资料,目前国内外通行的实证法和频率计算法不能满足其泥石流预警报的需要。通过分析泥石流预警区的降雨条件、水文特征及下垫面条件,提出了基于水力类泥石流起动机制来计算泥石流预警雨量阈值的方法。主要根据流域地形及松散固体物质等特征,计算该流域泥石流起动的临界水深,并结合流域产汇流机制、特征降雨量随海拔变化规律、暴雨雨型特征,进而计算该流域泥石流预警雨量阈值。研究成果在四川省凉山州宁南县城后山史家沟流域进行了应用和验证,结果表明该方法具有合理性和可行性。该方法解决了缺资料地区泥石流预警报的难题,为山区泥石流预警报提供了一种新的思路。     

西南山区典型低频泥石流沟谷特征与监测预警——以四川省泸定县兴隆沟为例

兴隆沟是一条典型的低频泥石流沟,其流域面积大,主沟长度长,沟床比降小,物源充足,植被覆盖率高,堆积扇下切深度大。通过分析兴隆沟沟谷特征、物源特征和植被特征,确立低频泥石流识别指标为主沟长度≥10km,流域面积≥30km2,主沟沟床比降≤200‰,流域植被覆盖率≥70%,老堆积扇下切深度≥4m,流域形态为扇形,流域内岩体易破碎或易风化。兴隆沟沟口居民聚居,受泥石流威胁,由于无工程防治措施,在2011年安装多种监测设备进行监测预警;通过实践发现,除自动雨量计外,多数监测设备的使用寿命较短,因此建议低频泥石流以雨量监测为主。     

北京山区泥石流灾害预警方法研究

北京山区泥石流灾害较为频繁,总体以暴雨型沟谷泥石流为主,受地形、地貌、地质、降雨以及松散物类型等因素的影响比较明显。在调查分析北京山区泥石流灾害发育特征的基础上,从泥石流的形成和启动条件入手,对泥石流灾害的预警方法进行研究与探讨。     

北京山区泥石流预警阈值初步研究

泥石流预警阈值,是突发地质灾害防灾减灾的重要参考指标。本文结合北京山区泥石流灾害特点和已有降雨阈值研究成果,一方面在泥石流沟易发性、物源和危害人数进行分级的基础上,提出不同级别沟谷在不同前期降雨条件下,不同发灾概率的激发雨量,极大地方便了中短期预警实际工作;另一方面将泥石流流域降雨量、土壤含水率、次声、泥位4个参数,作为泥石流短临灾害预警关键物理参数,开展了泥石流专业监测设备预警阈值研究。最终,从技术层面上构建不同时间维度的泥石流监测预警阈值体系,为北京山区泥石流监测预警提供技术支持。