坑口—塘根一帶地質災害在線監測系統總體設計及應用

1 坑口-塘根一帶地質災害類型及特征

坑口-塘根一帶已有大小滑坡10多處，其中坑口、塘根垟、油山頭、佃坪區段滑坡具一定規模，該區包括新村、塘根垟、塘根三個自然村，已產生大小滑坡7處，具一定規模的有兩處。兩滑體間為一近南北向延伸的沖溝，溝兩側見多條地裂縫，單條延伸長20m～30m，錯落臺階高度約0.5m，裂縫相互不連通，但已發生多處小坍塌。

2 滑坡成因分析

內因：受構造運動控制，加上雨水的沖刷、侵蝕，形成了現今的地形地貌，地形坡度較大。調查區由于結構相對松散、抗剪強度較低的全-強風化層厚度較大，地形坡度陡，容易發生滑坡。

在項目的開展中，各個環節的安全監督都是至關重要的，要對這些安全監督的細節進行完善，然后對安全監督的職責進行嚴格的落實。加強日常工作的安全監督跟蹤，同時將其中發現的隱患立刻排除，并制定出合理的安全監督措施，在施工工序上進行合理的安排，為安全施工的有效開展奠定基礎，對違法的行為進行合理的改善，對于一些情節比較嚴重的問題，就要立刻進行整頓。

外因：為居民較密集區，人類墾荒種植、切坡建房、修筑道路，或多或少對斜坡造成破壞，改變斜坡結構和水文地質條件，弱化巖土體工程地質性能，這些人類工程經濟活動是造成斜坡滑動的觸發因素

。縣域處亞熱帶季風氣候區，降雨充沛，年均降雨量在1700mm以上，強降雨、連續降雨天氣經常出現，1998年6月8～27日，20天內降雨量達941.1mm，是常年雨量的一半以上，土體受雨水浸潤后，抗剪強度大幅度降低，坑口-塘根一帶斜坡正是在這一期間發生初次滑動。因此，降雨是滑坡的誘發因素。

3 監測設計的原則

本監測系統是一個集結構分析計算、計算機技術、通信技術、網絡技術、傳感器技術等高新技術于一體的綜合系統工程。本監測系統的作用是成為一個功能強大并能真正長期用于結構損傷和狀態評估，滿足位移監測的需要，同時又具經濟效益的結構健康安全監控系統，遵循以下設計原則和依據。

科學合理性原則：

目前，體育老師在開展定向越野運動的教學活動時，其本身所儲備的專業知識有限，尚未達到開展定向越野運動教學的要求。因此，相關部門要開展相應的培訓活動，提高體育教師在定向越野方面的教學能力，進而促進定向越野運動的開展及普及。

系統具有遠程控制功能，可通過串口利用網絡對監控主機進行遙控監測，實現數據采集軟件上的所有功能，并對數據采集軟件中的歷史數據有訪問權限的進行提取；

綜上，在滿足通航條件下：技術方面，方案1可降低跨越塔高，為6種方案塔高最低；經濟方面，方案4可節約本體費用，為6種方案費用最低，方案2、方案3、方案5、方案6等在塔高和費用方面均介于方案1和方案4之間，經濟技術優勢不明顯。因此對方案1和方案4兩種導線再進行綜合經濟技術比較。

（2）監控手段的選取有高科技含量，是先進的；

（3）監控效果準確有效。

經濟實用性原則：

（1）監控對象的選取有科學和法律依據，尤其符合相關安全規程和規定，是必要的；

（1）凡是需要較大投入的監控項目都是需要經常使用的；

（2）凡是原系統已具備的功能或結構裝置，只要準確有效，都采用系統整合的方法加以利用，相互配合；

（3）所有涉及的技術手段，在保證長期可靠有效的前提下，采用最經濟的方案；

系統可擴展性原則：

（4）所有的操作功能都采用最簡潔的使用方法、做到直觀方便、性能穩定以及維護簡單。

（1）在監控方案要求改變時，本次投入的軟硬件設備能夠繼續使用，最大限度減少重復投入；

（2）系統接口開放性：系統輸出的數據信息采用國際或國內通用的標準格式，便于系統功能擴充和監測成果的開發利用；

（3）系統軟件系統支持其它監測設備數據分析、支持人工巡檢記錄等。

4 監測設計依據

（5）相關建筑設施的巡視記錄。

（1）《工程測量規范》GB 50026-2007；

（2）《建筑變形測量規范》JGJ 8-2007；

（3）《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）；

（4）《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2002；

（5）《水利水電工程邊坡設計規范》SL386-2007；

（6）《水電水利工程邊坡設計規范》DL/T5353-2006；

（7）《巖土工程監測規范》YS5229-96；

（8）《巖土工程勘察規范》GB50021-2001（2009版）；

5 監測技術指標

各監測點的響應時間一般為4小時一次，最快可為幾分鐘一次，系統可根據需要進行設置；

監測區各監測子系統的監測精度達到或優于規范要求：表面位移監測水平3mm～5mm，內部位移監測精度1.5″（量程不同，精度不同）等。

系統完全是自動運行，如數據自動傳輸、數據自動處理及表面采用GNSS監測時的自動網平差、數據自動分析、自動報警及自動生成報表等，系統管理員可對系統進行遠程控制、參數設置等操作；

用戶可根據各監測點位置的地質情況分別設置預警值，如果某監測點監測結果超過預警值，系統則通過短消息、聲光或者E-mail的方式自動報警給相關人員；

5.可持續原則。新校區景觀設計可以考慮依據新校區分期分區建設規劃，采用整體規劃、分步實施的可持續性原則，既要確保每一期、每一區的景觀設計具有獨立性，又要保證整個校區景觀設計建設完成后的整體性和可持續性。

數據分析軟件可自動分析各監測點的實時與歷史三維變化情況、各監測點沉降速率實時與歷史變化情況，通過各個監測點反映出整個滑坡體的形變動態；

6 監測系統架構

系統分為現場自動監測報警和分析發布兩大部分，其中自動監測報警部分由傳感器子系統、數據通訊子系統、數據處理子系統、監控報警子系統組成，分析發布部分由數據分析發布與信息共享系統組成：

注 2.3 以上定理和命題給我們提供了2個是完備空間但不是緊空間的例子。更重要的是,借助定理2.3—2.6,可以確定以下度量空間的完備性。

7 系統實現的主要功能

7.1 地質災害安全的監測分析功能

系統具有穩定可靠的采集、顯示、存儲、數據通信、管理、系統自檢和報警功能；

英住進腫瘤中心接受治療之前，經歷了幾次波折。省城工作的外甥一個電話，就像救命的一根稻草，讓早已宣判死刑的英重獲新生。外甥告訴英，她的病可以治療。英從病榻走向陽光，她看到了無限生機。兒女們不太相信，分明是癌癥晚期，除了等待死亡，毫無辦法，治療無非落得人財兩空。

系統可監視滑坡體的狀態變化，在發現不正常現象時及時分析原因，采取措施，防止事故發生，以保證周圍人民生命財產安全；

二是部門利益掣肘。低保政策制定與實施需要民政、財政、人社、統計多部門配合，但實踐中由于各部門都有自身利益訴求，工作目標不一致，難以形成合力。具體操作中往往出現部門各自為政、相互推諉的現象，比如在低保資金供需方面的矛盾、低保政策制定與執行的矛盾、低保對象審核工作難以協調的矛盾等，都會造成低保政策實施不到位、低保資金浪費等問題。況且，中央低保政策需經過省、市、縣、鄉、村五級政府才能最后落實到低保對象，在這一過程中，資金截留與政策走樣問題屢見不鮮。

系統可定期進行觀測數據的整編，為以后的設計、施工、管理提供資料；

改造前，制硫溶劑再生（小再生）單元使用的溶劑（MDEA）未并入溶劑再生（大再生）單元系統，而改造后，小再生溶劑并入大再生系統。改造前后溶劑再生單元蒸汽單耗如圖5所示。改造前的溶劑再生（大再生）單元蒸汽單耗（107kg蒸汽/t溶劑）比改造后蒸汽單耗（100kg蒸汽/t溶劑）多消耗7kg蒸汽/t溶劑，所以改造后，蒸汽單耗有少量下降，這與裝置負荷有一定的關系，相當于提高了大再生的負荷，降低了裝置能耗。

系統可隨時對觀測資料進行分析，開展對滑坡體狀態進行技術鑒定，總結經驗，為制定安全措施、評價滑坡體狀態提供數據；

能根據實時采集數據自動繪出滑坡體地下水位變化線并給出相關數據；能對滑坡體沉降和水平位移進行分析，并根據分析結果對形變的發展做出預測；

（3）采用蒸餾法去除雜質。該方法可有效去除高沸點物質，包括固體雜質等，相對其他方法操作相對煩瑣，但效果更為理想。由于雙乙烯酮性質活潑，所以在蒸餾除雜時需保證在低溫、高真空的條件下進行。另外，對于蒸餾后殘余物的含液量需進行良好的控制，否則對最終餾出物的分析將不具備代表性。經試驗證明，在不低于650 Pa的真空條件下，采用旋轉蒸發儀對樣品進行水浴加熱蒸餾，餾出氣體采用-5℃的鹽水進行冷凝處理，殘留物冷卻后可全部凝結成固體，然后可對其進行分析。現通過3組數據進行比較：未處理樣品的分析結果（見表1）、樣品經前處理后的手工分析和色譜分析結果（分別見表2與表 3）。

系統能綜合歷史數據和實時采集的雨量、水位、形變等數據，按照國家有關標準進行相關過程線分析、位勢分析、滯后時間分析、沉降分析、水平斷面分析、縱斷面分析、等值線分析、安全狀態分析等有關該滑坡體的安全分析；

系統具有良好的防雷抗干擾，確保系統不因雷擊而損壞。

7.2 地質災害安全報警與應急處置聯動功能

監控系統設有自動預、報警功能，當監測參數有向危險狀態演變時，系統將發出預警信息；當監測參數超過預設警戒值時，系統將發出報警信息。從而有效預防事故，為有關部門提供數據支持。

（1）在預、報警發生時，系統將進行：

（2）語音提示預警、報警信息；

（3）文字提示預警、報警信息；

（4）光燈閃爍提示預警、報警信息；

因此，藝術與文化教育不僅要在學校范圍內展開，校外同樣是重要場所。一方面在于校外的公共文化機構擁有大量教育資源，青少年可以接受“直接的”藝術教育，而不是課堂內的“轉述”，避免“不專業”的藝術教育帶來的負面影響；另一方面，確保學校體系之外（如輟學）的青少年也能平等享有藝術與文化教育的權利。

（5）手機短信提示預警、報警信息；

（6）安全參數越限處置記錄單；

（7）自動調閱應急處置方案。

所有操作都在超凈實驗室內完成，室溫25 °C。采用Baseline拋光液，其成分為：20%(質量分數)硅溶膠，5%(體積分數)FAOI螯合劑(河北工業大學自主研發，含有多羧基多胺基，具備13個以上螯合環)，0.05%(體積分數)雙氧水。所用表面活性劑分別為弱堿性的FAOA和AEO(其分子結構見圖1，R表示12個碳的鏈狀烷基，n為常數)。

以上信息可同步傳輸到現場值班室、總調度室、以及政府安監部門等。

7.3 監測系統的運行保障管理功能

為了確保監控系統能長期可靠運行，必須對構成系統的監測設備，通信鏈路，監控設備，報警設備，配套建筑設施，電力供應，相關的操作人員各個環節進行隨時(定期)檢查校驗，建立運行檔案，發現任何影響系統運行的問題，及時處置。包括以下內容：

（1）儀器設備的自檢記錄；

（2）儀器設備的維修記錄；

（4）防雷狀態的紀錄；

（3）通信狀況的記錄；

本系統建設方案設計嚴格遵循以下相關規范：

7.4 系統設計的監測內容

本監測方案堅持經濟實用、科學先進的原則，根據現場勘查報告分析，該系統監測范圍為滑坡體，監控內容為：

（1）地表位移監測；

（2）深部位移監測；

（3）地下水位監測；

（4）降雨量監測；

（5）控制中心設在地質災害監測數據中心，實現管理員遠程對各用戶有相關權限設置功能，并預留上傳各級監管部門接口的功能。

8 儀器選型的依據

對于滑坡體安全監測，由于滑坡體監測儀器工作環境的惡劣性等原因，要求滑坡體安全監測儀器必須具有如下特征：

8.1 精確性

監測數據是為了分析滑坡體性態，評估滑坡體安全，如果儀器的精確度達不到要求，滑坡體性態的變化（表現為測值變幅）就會掩蓋在測量誤差之中

。

8.2 長期穩定性

由于滑坡體變化量微弱且具有長期性，因此要準確掌握滑坡體性態，監測儀器的長期穩定性必須得到保證。

（1）滲漏現象嚴重影響工程質量，會使工程的經濟效益大打折扣，在房屋建設當中，進行防滲漏施工能夠有效解決房屋出現的滲漏問題，減小滲漏問題的出現量，以此來提高工程質量，也有效的保障了房屋后期的使用，隨著經濟的不斷發展，科學技術不斷提高，房屋結構也越來越復雜，對于房屋質量的要求也越來越高，所以做好防滲漏施工技術的難度也不斷的增強，防滲漏施工技術在工程質量評估中起到的作用也越來越大，所以做好防滲漏施工，不斷提高防滲漏施工技術是非常有必要的。

8.3 環境適應性

由于水工環境的惡劣性（包括溫度、電磁環境惡劣、氧化、銹蝕、沉淀物、微生物等因素的存在）又加重了對儀器長期穩定性的考驗，因此對于滑坡體安全監測儀器而言，其穩定性非常重要。

腫頭龍頭頂的隆起部分是骨質的，厚度可達25厘米。古生物學家進一步研究腫頭龍的頭骨后發現，其顱頂骨骼共分成三層：第一層是軟骨結構；第二層則是豐富的血管；第三層為海綿結構，能夠有效地分散沖擊力。其實，能有效分散沖擊力的不僅僅是它們的頭骨構造，腫頭龍粗壯的脖子也能承受很強的沖擊力。

8.4 兼容性

當有實現自動化要求時，必須考慮到滑坡體安全監測儀器的兼容性，信號采集、處理、傳輸等有關問題。

8.5 經濟性

除了技術指標外，經濟指標也是一個很重要的因素，簡而言之，經濟指標就是儀器的價格（到達安裝現場的價格）。

8.6 實用性

實用性包括工程使用情況和技術支持。

9 結語

通過對滑坡體主要技術數據的實時監測監控，巡線員數據的實時查詢，監測數據的智能分析等。實時了解該滑坡體安全狀態并做出預測預警，為科學決策提供依據。監測目的主要包括：

（1）采用實時監測技術，監測滑坡體的位移變形及地下水位的變化情況，監測降雨量等情況；

（2）采用滑坡體監測數據管理系統，用以對監測數據進行接收、管理、曲線成圖、報警等；

（3）該監測數據管理系統滿足滑坡體數據管理中心和市局數據中心以及總站數據中心的數據共享。

[1]王鳳娟．山體滑坡機理及監測技術比較[J]．礦業工程．2011(03)．

[2]馮春,張軍,李世海,許利凱．滑坡變形監測技術的最新進展[J]．中國地質災害與防治學報．2011(01)．