地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)探討

陳像

（畢節(jié)市礦產(chǎn)資源勘查中心 貴州畢節(jié) 551700）

0 引言

對(duì)于多數(shù)工程以及采礦項(xiàng)目來說，地質(zhì)災(zāi)害的防控都是其中最為重要的項(xiàng)目之一，而基于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害防治效果的有效提升。為此，就要根據(jù)容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的各個(gè)因素進(jìn)行全面分析，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)的制定對(duì)策，以降低地質(zhì)災(zāi)害的威脅。

1 地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

當(dāng)前在地質(zhì)災(zāi)害防治的過程中，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)來進(jìn)行應(yīng)對(duì)，已經(jīng)成為了地質(zhì)災(zāi)害防治工作的重要組成部分，其在應(yīng)用的過程中，通常會(huì)涉及到多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，整體構(gòu)成較為復(fù)雜。一般地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，是由傳感器、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理以及監(jiān)控報(bào)警等核心內(nèi)容所構(gòu)成的，而其各個(gè)核心內(nèi)容的具體功能分別為：傳感器系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行全面且準(zhǔn)確的獲取，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的異常狀況；數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)可以對(duì)傳感器所獲取的信息資料進(jìn)行自動(dòng)化傳輸，同時(shí)結(jié)合交換機(jī)以及通訊線路的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害信息的準(zhǔn)確傳遞；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在接收到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，能夠結(jié)合多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的綜合評(píng)估以及判斷，以分析地質(zhì)災(zāi)害的嚴(yán)重程度，并決定是否發(fā)布報(bào)警信號(hào)；監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)在發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)后，相關(guān)決策人員也可以基于此來制定應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的措施與方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的有效防治。而且與傳統(tǒng)的人工地質(zhì)災(zāi)害巡檢模式相比，地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)具有更高的監(jiān)測(cè)效率以及監(jiān)測(cè)質(zhì)量。而且，傳統(tǒng)的人工地質(zhì)災(zāi)害巡檢，往往具有一定的巡檢間隔，而地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的全天候監(jiān)測(cè)，避免了以往巡檢間隔過長(zhǎng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)威脅。

2 地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于降水量監(jiān)測(cè)

通常在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)時(shí)，主要是對(duì)容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的相關(guān)因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而降水量便是一個(gè)容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。一般來說，如果某一個(gè)地區(qū)在短期內(nèi)的降水量大幅提高，那么該地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率也會(huì)隨之提升。而在進(jìn)行針對(duì)于降水量的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)措施時(shí)，作為提供信息的測(cè)量裝置，在布置的過程中，應(yīng)對(duì)其所涉及到的相關(guān)問題進(jìn)行明確，并具有針對(duì)性的在容易因降水而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行布設(shè)。而且在進(jìn)行降水量的監(jiān)測(cè)時(shí)，可以借鑒氣象部門的相關(guān)手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以某地區(qū)為例，其在進(jìn)行降水量監(jiān)測(cè)的過程中，使用了內(nèi)部慣性漏斗來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而保障了降水量監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，使其可以對(duì)滑坡、坍塌等因降水量過大而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并能夠及時(shí)采取針對(duì)性措施進(jìn)行防治。同時(shí)，由于地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在降水量監(jiān)測(cè)的過程中，具有良好的智能化特點(diǎn)，使其可以依據(jù)自身在監(jiān)測(cè)過程中所獲得的相應(yīng)信息完成對(duì)地質(zhì)災(zāi)害問題的精準(zhǔn)判斷，不需要人員在其中過多的進(jìn)行參與，以此減少地質(zhì)災(zāi)害隱患出現(xiàn)后，采取防治措施所需消耗的時(shí)間，從而大幅降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)相應(yīng)區(qū)域的威脅程度[1]。

2.2 應(yīng)用于地面裂縫監(jiān)測(cè)

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)而言，地面裂縫問題也是其需要進(jìn)行關(guān)注的重要內(nèi)容。通常在進(jìn)行地面裂縫的監(jiān)測(cè)時(shí)，會(huì)進(jìn)行構(gòu)造地裂縫監(jiān)測(cè)以及沉降裂縫監(jiān)測(cè)兩種手段。而且在進(jìn)行地面裂縫的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)確保其具有較強(qiáng)的持續(xù)性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量目標(biāo)與對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)其在發(fā)展過程中所出現(xiàn)的變動(dòng)狀況進(jìn)行明確。地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在地面裂縫監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，能夠基于對(duì)傳感器的科學(xué)分布與配置，來提升對(duì)地質(zhì)災(zāi)害信息的獲取效果，并對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多項(xiàng)地質(zhì)信息進(jìn)行監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害隱患的及時(shí)判斷，有著更廣闊的調(diào)查范圍。以某礦區(qū)為例，其在生產(chǎn)的過程中，為了避免采空區(qū)沉降以及崩塌問題的出現(xiàn)，而利用裂縫伸縮儀，進(jìn)行了多個(gè)測(cè)量樁位的布設(shè)，以對(duì)地面裂縫的變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)且全面的獲取相應(yīng)的地面裂縫信息。同時(shí)，在使用該儀器進(jìn)行地面裂縫的監(jiān)測(cè)時(shí)，也要注意對(duì)樁體的科學(xué)布設(shè)，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用預(yù)應(yīng)力鋼絲進(jìn)行處理，令其能夠?qū)Φ孛媪芽p的變動(dòng)狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的反饋。

2.3 應(yīng)用于地下水監(jiān)測(cè)

地下水通常是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要因素，因此應(yīng)當(dāng)提升針對(duì)其的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)能力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)的及時(shí)了解與反饋，使地質(zhì)災(zāi)害防治部門可以采取相應(yīng)的封堵或是疏導(dǎo)措施來進(jìn)行應(yīng)對(duì)，以避免地質(zhì)災(zāi)害的惡化。特別是在進(jìn)行礦山的開采時(shí)，地下水往往對(duì)其產(chǎn)生較為直接的負(fù)面影響。這也使得采礦企業(yè)需要將地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)放在對(duì)地下水運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)上。而在傳統(tǒng)的測(cè)量模式下，通常需要采取電測(cè)繩或人工測(cè)鐘的方式來獲取地下水的運(yùn)行狀況信息，但其往往需要消耗大量的人力物力，并且測(cè)量的效果也有限，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水運(yùn)行狀況的及時(shí)與全面檢測(cè)[2]。同時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)的地下室監(jiān)測(cè)模式相比，自身的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性也更加優(yōu)良，只需要定期進(jìn)行傳感器等關(guān)鍵設(shè)備的檢修工作，以保障整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。而在地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)中，可以基于對(duì)探頭等傳感設(shè)備的提前設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水水位的實(shí)施反饋，并了解地下水的水壓變動(dòng)狀況，從而以判斷地下水的運(yùn)行狀況是否出現(xiàn)了異常。

2.4 應(yīng)用于地面沉降監(jiān)測(cè)

為了保障地質(zhì)災(zāi)害的防治效果，就要針對(duì)地面沉降問題進(jìn)行高精準(zhǔn)度的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，而在此過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用起到了十分重要的作用。但在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以發(fā)現(xiàn)GPS在地面沉降自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用相比，具有較為明顯的技術(shù)差異。因此，在此過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合監(jiān)測(cè)區(qū)域的具體情況，來采取相應(yīng)的措施進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地面沉降信息的準(zhǔn)確掌握。比如，在一些項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)過程中，遠(yuǎn)距離探測(cè)類的地面沉降技術(shù)的應(yīng)用效果相對(duì)較好，但由于其具有較高的技術(shù)要求，因此應(yīng)用相對(duì)缺乏廣泛性[3]。此外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息的查驗(yàn)也變得更加便捷，并且能夠?qū)⒆陨韨鞲衅魉@得的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體呈現(xiàn)，提供更加直觀的地質(zhì)災(zāi)害信息，便于相關(guān)人員根據(jù)其所提供的信息進(jìn)行防治方案的設(shè)計(jì)。以某監(jiān)測(cè)單位為例，其在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中，使用了液體平衡原理，進(jìn)行了對(duì)地面沉降問題的監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)了與明確了當(dāng)前區(qū)域的不均勻沉降問題，并結(jié)合了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取與分析。為了應(yīng)對(duì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，在進(jìn)行針對(duì)其的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)區(qū)域的深部位移情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。而且深部位移問題往往會(huì)對(duì)當(dāng)前區(qū)域的土體內(nèi)部受力狀況產(chǎn)生影響。為此，需要在目標(biāo)區(qū)域采取鉆孔的措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)健全區(qū)域邊緣以及關(guān)鍵位置的全面覆蓋，并結(jié)合柔性管與測(cè)斜儀的應(yīng)用，對(duì)容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的過程中，需要結(jié)合其系統(tǒng)構(gòu)成來進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，從而保障地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在進(jìn)行降水量監(jiān)測(cè)、地面裂縫監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)以及深部位移監(jiān)測(cè)時(shí)的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并通過制定相應(yīng)的對(duì)策，以降低地質(zhì)災(zāi)害的威脅。