地質(zhì)災(zāi)害防治自動化監(jiān)測技術(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

對于多數(shù)工程以及采礦項目來說，地質(zhì)災(zāi)害的防控都是其中最為重要的項目之一，而基于自動化監(jiān)測技術(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)害的各個因素進行全面分析，并采取針對性的措施進行自動化監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)問題后及時的制定對策，以降低地質(zhì)災(zāi)害的威脅。

1 地質(zhì)災(zāi)害防治自動化監(jiān)測技術(shù)概述

當前在地質(zhì)災(zāi)害防治的過程中，應(yīng)用自動化監(jiān)測技術(shù)來進行應(yīng)對，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，通常會涉及到多項先進技術(shù)的應(yīng)用，整體構(gòu)成較為復雜。一般地質(zhì)災(zāi)害防治自動化監(jiān)測系統(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)控報警等核心內(nèi)容所構(gòu)成的，而其各個核心內(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)害信息進行全面且準確的獲取，從而及時發(fā)現(xiàn)容易導致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的異常狀況；數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)可以對傳感器所獲取的信息資料進行自動化傳輸，同時結(jié)合交換機以及通訊線路的調(diào)用，實現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害信息的準確傳遞；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)合多項數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的綜合評估以及判斷，以分析地質(zhì)災(zāi)害的嚴重程度，并決定是否發(fā)布報警信號；監(jiān)控報警系統(tǒng)在發(fā)出相應(yīng)的警報信號后，相關(guān)決策人員也可以基于此來制定應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害的措施與方案，實現(xiàn)對地質(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)害防治自動化監(jiān)測技術(shù)具有更高的監(jiān)測效率以及監(jiān)測質(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)害防治自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害的全天候監(jiān)測，避免了以往巡檢間隔過長帶來的風險威脅。

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

2.1 應(yīng)用于降水量監(jiān)測

通常在進行地質(zhì)災(zāi)害的自動化監(jiān)測時，主要是對容易導致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的相關(guān)因素進行監(jiān)測。而降水量便是一個容易產(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)害的概率也會隨之提升。而在進行針對于降水量的自動化監(jiān)測措施時，作為提供信息的測量裝置，在布置的過程中，應(yīng)對其所涉及到的相關(guān)問題進行明確，并具有針對性的在容易因降水而導致地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進行布設(shè)。而且在進行降水量的監(jiān)測時，可以借鑒氣象部門的相關(guān)手段進行監(jiān)測。以某地區(qū)為例，其在進行降水量監(jiān)測的過程中，使用了內(nèi)部慣性漏斗來進行實時監(jiān)測，從而保障了降水量監(jiān)測的準確性，使其可以對滑坡、坍塌等因降水量過大而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進行準確的判斷，并能夠及時采取針對性措施進行防治。同時，由于地質(zhì)災(zāi)害防治自動化監(jiān)測技術(shù)在降水量監(jiān)測的過程中，具有良好的智能化特點，使其可以依據(jù)自身在監(jiān)測過程中所獲得的相應(yīng)信息完成對地質(zhì)災(zāi)害問題的精準判斷，不需要人員在其中過多的進行參與，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間，從而大幅降低地質(zhì)災(zāi)害對相應(yīng)區(qū)域的威脅程度[1]。

2.2 應(yīng)用于地面裂縫監(jiān)測

對于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測而言，地面裂縫問題也是其需要進行關(guān)注的重要內(nèi)容。通常在進行地面裂縫的監(jiān)測時，會進行構(gòu)造地裂縫監(jiān)測以及沉降裂縫監(jiān)測兩種手段。而且在進行地面裂縫的自動化監(jiān)測時，應(yīng)確保其具有較強的持續(xù)性，以實現(xiàn)對測量目標與對象的實時監(jiān)測，并對其在發(fā)展過程中所出現(xiàn)的變動狀況進行明確。地質(zhì)災(zāi)害防治自動化監(jiān)測技術(shù)在地面裂縫監(jiān)測中的應(yīng)用，能夠基于對傳感器的科學分布與配置，來提升對地質(zhì)災(zāi)害信息的獲取效果，并對當前監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的多項地質(zhì)信息進行監(jiān)控，以實現(xiàn)對災(zāi)害隱患的及時判斷，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，進行了多個測量樁位的布設(shè)，以對地面裂縫的變化情況進行監(jiān)測，從而及時且全面的獲取相應(yīng)的地面裂縫信息。同時，在使用該儀器進行地面裂縫的監(jiān)測時，也要注意對樁體的科學布設(shè)，并根據(jù)對應(yīng)的監(jiān)測目標來進行設(shè)計，使用預應(yīng)力鋼絲進行處理，令其能夠?qū)Φ孛媪芽p的變動狀況進行準確的反饋。

2.3 應(yīng)用于地下水監(jiān)測

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

2.4 應(yīng)用于地面沉降監(jiān)測

為了保障地質(zhì)災(zāi)害的防治效果，就要針對地面沉降問題進行高精準度的自動化監(jiān)測，而在此過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用起到了十分重要的作用。但在實際應(yīng)用的過程中，可以發(fā)現(xiàn)GPS在地面沉降自動化監(jiān)測中的應(yīng)用與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應(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)當結(jié)合監(jiān)測區(qū)域的具體情況，來采取相應(yīng)的措施進行適應(yīng)性調(diào)整，從而實現(xiàn)對地面沉降信息的準確掌握。比如，在一些項目的監(jiān)測過程中，遠距離探測類的地面沉降技術(shù)的應(yīng)用效果相對較好，但由于其具有較高的技術(shù)要求，因此應(yīng)用相對缺乏廣泛性[3]。此外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化監(jiān)測系統(tǒng)對相關(guān)信息的查驗也變得更加便捷，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)其所提供的信息進行防治方案的設(shè)計。以某監(jiān)測單位為例，其在進行監(jiān)測的過程中，使用了液體平衡原理，進行了對地面沉降問題的監(jiān)測，從而及時的發(fā)現(xiàn)了與明確了當前區(qū)域的不均勻沉降問題，并結(jié)合了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對信息數(shù)據(jù)的實時獲取與分析。為了應(yīng)對滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，在進行針對其的自動化監(jiān)測時，需要對相應(yīng)區(qū)域的深部位移情況進行準確的分析。而且深部位移問題往往會對當前區(qū)域的土體內(nèi)部受力狀況產(chǎn)生影響。為此，需要在目標區(qū)域采取鉆孔的措施，以實現(xiàn)對健全區(qū)域邊緣以及關(guān)鍵位置的全面覆蓋，并結(jié)合柔性管與測斜儀的應(yīng)用，對容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題進行實時監(jiān)測。

3 結(jié)論

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