地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中存在問題以及措施

黃加旭

（廣東省工程勘察院，廣東廣州 510507）

只有內(nèi)外因共同作用，才能夠形成地質(zhì)災(zāi)害。內(nèi)部原因指的就是區(qū)域的巖性結(jié)構(gòu)和地貌地形等等一些地質(zhì)環(huán)境，這都是會(huì)影響災(zāi)害種類、規(guī)模強(qiáng)度以及分布規(guī)模等等。外部原因就是可能會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)害的外部原因，也就是地震、強(qiáng)降雨、植被破壞以及礦山開采等等。近兩年來，我國的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，給人們帶來了十分嚴(yán)重的影響。對(duì)人們的生產(chǎn)生活和財(cái)產(chǎn)安全，也會(huì)造成較大的損失。因此，本文主要探究的就是地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中存在的問題和措施，給相關(guān)人員帶來思考。

1 地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中存在的一些問題

由于長期在外暴露，導(dǎo)致專業(yè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備很有可能會(huì)出現(xiàn)問題，出現(xiàn)檢測(cè)情況不穩(wěn)定的問題，甚至還可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不連續(xù)和跳躍的情況，也就不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和傳輸，會(huì)嚴(yán)重的影響地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工作。近兩年來，我國在地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)上都安裝了雨量計(jì)、危巖壓力監(jiān)測(cè)儀以及深部位移測(cè)試系統(tǒng)等等一些專業(yè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備。通過統(tǒng)計(jì)已經(jīng)發(fā)生的形變位移和時(shí)間，就能夠充分的結(jié)合災(zāi)害點(diǎn)上已經(jīng)部署好的設(shè)備數(shù)據(jù)。通過運(yùn)用軟件，對(duì)柱狀圖和折線圖進(jìn)行手動(dòng)繪制。經(jīng)過進(jìn)一步的研發(fā)和分析，就能夠挖掘出災(zāi)害發(fā)生以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。

1.1 數(shù)據(jù)異常和跳躍

通過危巖壓力監(jiān)測(cè)儀、深部位移測(cè)試系統(tǒng)和地表裂縫監(jiān)測(cè)儀就能夠找到監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以讀數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理分析，對(duì)位移大小進(jìn)行研究，判斷地質(zhì)穩(wěn)定性。在正常情況下，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)在大部分時(shí)間中都是處于穩(wěn)定狀態(tài)中的，只有在下雨天和探頭下方出現(xiàn)物體的情況下，才可能會(huì)出現(xiàn)大數(shù)據(jù)差異性的變化。除此之外，人為工程活動(dòng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。其中包括下方隧道施工以及市政工程等等，在這個(gè)外在因素的影響下，都會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。

1.2 數(shù)據(jù)不連續(xù)的問題

在進(jìn)行雨量計(jì)設(shè)計(jì)的過程中，還要考慮各方面的問題，其中主要包括的有用電、采集精度等等一些問題，一般都需要花費(fèi)2h，甚至是半天的時(shí)間才能將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)返回。在下雨天，就應(yīng)該對(duì)采集頻率進(jìn)行加快，每10min進(jìn)行一次數(shù)據(jù)返回。再加上在陰雨天中，太陽能供熱板可能會(huì)出現(xiàn)供電不足的情況，還有一些其他原因的影響。其中包括無線傳輸信號(hào)，以及雨量計(jì)數(shù)據(jù)延遲的情況。

1.3 數(shù)據(jù)相關(guān)性不好

在理論上來說，在下雨天中，土壤含水量和泥位值都會(huì)出現(xiàn)變化。但是如果其中的數(shù)據(jù)相關(guān)性不是很大，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就會(huì)顯示出，降雨和含水量之間存在的相關(guān)性并不是很大。

1.4 閾值復(fù)雜

通過對(duì)比大量災(zāi)害時(shí)發(fā)生的雨量監(jiān)測(cè)值就可以發(fā)現(xiàn)，雨量值比較小是發(fā)生災(zāi)害的主要原因，監(jiān)測(cè)值在沒有災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候會(huì)比較大。因此，如果只是通過雨量監(jiān)測(cè)值，就沒有辦法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)判。除此之外，還要分析降雨量，才能更好地對(duì)災(zāi)害預(yù)警進(jìn)行模擬。

2 地質(zhì)災(zāi)害防止自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)組成

在未來發(fā)展中的主要方向就是地質(zhì)災(zāi)害防止自動(dòng)化技術(shù)，通過有效的應(yīng)用這種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，就能夠?qū)Ω嗟南冗M(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有十分復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成。在應(yīng)用地質(zhì)災(zāi)害防止自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的過程中，可能會(huì)涉及到的有傳感器、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通訊以及監(jiān)控報(bào)警等等一些部分。這些內(nèi)容之間會(huì)互相聯(lián)系，進(jìn)行有效的系統(tǒng)運(yùn)用，才能及時(shí)地對(duì)地質(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行及時(shí)的獲取。只有這樣，才能做到及時(shí)地進(jìn)行報(bào)警，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治效果進(jìn)行有效的優(yōu)化。運(yùn)用傳感器子系統(tǒng)，主要就是為了能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行全面的獲取，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害異常狀況進(jìn)行及時(shí)的掌握。在數(shù)據(jù)通訊中主要是自動(dòng)化傳輸傳感器獲得的信息資料，通過交換機(jī)和相關(guān)通訊，及時(shí)地給信息分析和處理中心傳輸?shù)刭|(zhì)災(zāi)害信息。在數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中則是為了綜合評(píng)估和判斷所有已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)信息，深入地了解其中存在的地質(zhì)災(zāi)害問題，以及災(zāi)害的具體程度，才能決定是否需要發(fā)布報(bào)警信息。充分結(jié)合監(jiān)控報(bào)警子系統(tǒng)，發(fā)布相關(guān)的報(bào)警信號(hào)，制定匹配的應(yīng)對(duì)方案，才能將地質(zhì)災(zāi)害防治工作做好。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)人工地質(zhì)災(zāi)害巡檢模式，應(yīng)用地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過程中，就可以讓獲取地質(zhì)災(zāi)害信息的效果更加明顯，對(duì)傳感器進(jìn)行合理的分布和布置，才能對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)信息進(jìn)行及時(shí)的了解和分析，才能對(duì)是否存在災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)有效的判斷，擴(kuò)大調(diào)查范圍。除此之外，呈現(xiàn)著全天候的特點(diǎn)，避免出現(xiàn)間隔時(shí)間存在問題的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，也能夠?qū)⒅悄芑奶攸c(diǎn)充分的體現(xiàn)出來，分析已經(jīng)獲取的地質(zhì)災(zāi)害信息，就可以依賴智能化系統(tǒng)進(jìn)行判斷，不會(huì)浪費(fèi)人力資源。能夠在最大程度上將地質(zhì)災(zāi)害問題的防治手段時(shí)間進(jìn)行縮減，將地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)程度有效降低。相對(duì)于傳統(tǒng)的人工模式來說，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)有更好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，不存在過大的誤差，穩(wěn)定運(yùn)行傳感器設(shè)備，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治效果進(jìn)行有效的保證。隨著我國目前正在不斷發(fā)展的地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，就能讓檢驗(yàn)效果更加便捷。才能通過三維立體化的方式將已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出來，才能讓指定出來的地質(zhì)災(zāi)害防治方案更加合理。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 降雨量自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

在開展地質(zhì)災(zāi)害防治工作中，為了能夠?qū)ψ詣?dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行有效的優(yōu)化和提高，首先就要對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)和對(duì)象進(jìn)行有效的明確。在一般情況下，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的對(duì)象都是容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題的關(guān)鍵原因。其中一個(gè)比較關(guān)鍵的原因就是降雨量，如果在短期內(nèi)降雨量比較高，很有可能就會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率增加。

3.2 地面裂縫自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的過程中，還有一個(gè)比較常見的信號(hào)就是地面會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此，十分有必要針對(duì)地面裂縫，進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。比較常用的手段就是構(gòu)造地裂縫監(jiān)測(cè)以及沉降裂縫檢測(cè)。運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)進(jìn)行地面裂縫檢測(cè)，就能夠?qū)⑤^強(qiáng)的持續(xù)點(diǎn)充分的體現(xiàn)出來。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量對(duì)象和目標(biāo)，才能對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的變動(dòng)情況進(jìn)行有效的明確。

例如：在進(jìn)行礦山生產(chǎn)的過程中，就要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可能會(huì)出現(xiàn)的采空區(qū)沉降和崩塌問題，才能對(duì)地面裂縫信息進(jìn)行及時(shí)的獲取。

3.3 地下水自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

在地質(zhì)災(zāi)害中，地下水也是一個(gè)十分重要的原因。因此，也要對(duì)地下水形成比較理想的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)效果，才能對(duì)地下水的不良動(dòng)態(tài)以及變化趨勢(shì)進(jìn)行及時(shí)的了解，才能在災(zāi)害出現(xiàn)之前，進(jìn)行有效的封堵和疏通，及時(shí)地處理好問題，才能確保不會(huì)發(fā)生這一類的地質(zhì)災(zāi)害。

在開采礦山的過程中，地下水就有著直接的影響，這就需要實(shí)時(shí)分析地下水的運(yùn)行狀況。對(duì)涌水問題進(jìn)行最大程度的了解，預(yù)測(cè)發(fā)生的可能性，才能對(duì)處理效果進(jìn)行有效的優(yōu)化。在傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)中，在處理的過程中主要是通過電測(cè)繩和人工測(cè)鐘來進(jìn)行。在這個(gè)過程中不僅會(huì)浪費(fèi)大量的人力資源和物力資源，甚至還可能會(huì)出現(xiàn)信息資料不全面的情況。在地下水監(jiān)測(cè)中應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，就可以提前設(shè)置探頭，對(duì)地下水水壓的變動(dòng)情況進(jìn)行及時(shí)地了解，實(shí)時(shí)反饋地下水的水位情況。才能在地下水出現(xiàn)異常變動(dòng)的時(shí)候及時(shí)地進(jìn)行了解，找到解決的辦法。在目前的地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，還有一個(gè)主要的檢測(cè)對(duì)象就是水溫，能夠有效的幫助相關(guān)工作人員對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率進(jìn)行有效的分析，提高工作效率。

3.4 地面沉降自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)觀察地面沉降，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的防治效果有著直接的影響，這就要求監(jiān)測(cè)效果的精確度最高。在進(jìn)行地面沉降自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的過程中，十分重要的一個(gè)東西就是GPS 技術(shù)。但是將GPS 技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，還有一定的不同。在使用的過程中還要充分的結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，才能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握地面沉降數(shù)據(jù)。目前，在很多項(xiàng)目中都已經(jīng)開始合理的運(yùn)用遠(yuǎn)距探測(cè)類地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)。但是因?yàn)楸旧韺?duì)于這項(xiàng)技術(shù)具有較高的要求，所以目前并沒有得到大量的普及。在目前的市場(chǎng)中占據(jù)比例最大的還是液體平衡原理，通過這種方式，能夠?qū)Φ孛娉霈F(xiàn)的沉降情況和程度進(jìn)行有效的判斷，幫助相關(guān)工作人員及時(shí)準(zhǔn)確的掌握不均勻沉降，相對(duì)來說精準(zhǔn)度也是最高，能夠?qū)ψ詣?dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，最大地進(jìn)行利用。

3.5 深部位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)防治中，還要充分地針對(duì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害問題，關(guān)注深部位移，這對(duì)于相應(yīng)的區(qū)域土體內(nèi)部受力狀況有著直接的關(guān)系。能夠有效地了解運(yùn)動(dòng)情況，才能實(shí)現(xiàn)及時(shí)的防控作用。在應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的過程中，要充分的結(jié)合目標(biāo)區(qū)域，進(jìn)行全面覆蓋。在這個(gè)過程中才能實(shí)現(xiàn)實(shí)施監(jiān)測(cè)。充分結(jié)合相關(guān)的信息，才能對(duì)土體內(nèi)部出現(xiàn)的位移具體情況進(jìn)行進(jìn)一步的了解和分析。

4 結(jié)束語

總而言之，地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著十分重要的影響。相關(guān)工作人員在實(shí)際的工作過程中一定要注重監(jiān)測(cè)過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題，才能及時(shí)地找到解決的辦法。之后，才能更好地解決問題。及時(shí)地預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)人們的生產(chǎn)生活也會(huì)帶來更多的保障。