1 引言
目前地質(zhì)災害已嚴重制約了整個社會、經(jīng)濟發(fā)展。
根據(jù)國土資源部統(tǒng)計,2004年全國發(fā)生造成人員傷亡或較大經(jīng)濟損失的地質(zhì)災害共976起,因災造成直接經(jīng)濟損失20.58億元。地質(zhì)災害因其突發(fā)性、不確定性,使人類不能預測或掌握許多地質(zhì)災害的發(fā)生。
中共中央組織部、國土資源部、建設部、教育部聯(lián)合召開電視電話會議,決定在農(nóng)閑時節(jié)開展“全國農(nóng)村地質(zhì)災害防治知識萬村培訓行動”,以提高農(nóng)村基層干部群眾地質(zhì)災害防治意識。本文結(jié)合當今流行的GPS技術(shù),用實例談談該技術(shù)在地質(zhì)災害預警中的可行性。
2 監(jiān)測山體概況
江蘇新沂境內(nèi)的馬陵山是國家4A級名勝風景區(qū),由峰山、斗山、虎山、黃花菜頂?shù)壬浇M成,群山之中以峰山五華頂為主峰,海拔91.8 m?;诪闁|海群片麻巖,系沂蒙山余脈,屬中晚生至新生界河湖相砂地質(zhì)運動堆積而成。測區(qū)為暖溫帶濕潤性氣候,年平均氣溫14.0。C,降水量773.5 mm,夏季高溫多雨,滑坡誘因多。距馬陵山鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)1 km,緊靠宿新(宿遷市一新沂市)公路,交通便利,已覆蓋移動、聯(lián)通信號。測區(qū)內(nèi)已有一GPS自制控制點,相當于E級。
3 實施思路
3.1 選擇監(jiān)測點
將監(jiān)測目標山體的地形環(huán)視完畢,確定監(jiān)測點,這些點既能反映滑坡體整體變形方向、變形量,又要能反映滑坡體范圍和變形速率,同時完成標石埋設,保證標石穩(wěn)固,便于測量。埋石的間距應在50 m左右,點位最好呈“S”型布設,埋石點周圍垂直1.5 m上方15。以內(nèi)無障礙物,以利于GPS觀測。圖1為馬陵山五華頂山體監(jiān)測點示意圖(h X代表監(jiān)測點):
3.2 制訂計劃
可先大概推斷出山體滑坡的可能性,確定間斷觀測周期,來平衡觀測頻率與監(jiān)測效果關系。
如,平時可一月或一季度觀測一次,夏季多雨季節(jié)可3天或一周觀測一次。同時,擬定觀測計劃,在作業(yè)中編制GPS衛(wèi)星星歷可見性預報表,選擇最佳觀測時段。
3.3 實施觀測
采用快速動態(tài)觀測模式,系統(tǒng)初始化后觀測時問不低于15 s,觀測時點與接收的衛(wèi)星組成的幾何圖形強度因子PDOP值應小于8,衛(wèi)星接收機接收衛(wèi)星數(shù)應多于5顆。
4 資料分析與山體滑坡預測
4.1 偏移量比較
經(jīng)過對比一段時間內(nèi)的連續(xù)觀測數(shù)據(jù),利用EX.
CEL自動計算出偏移量,并使用AutoCAD軟件繪出偏移方向示意圖,以此分析山體滑坡的可能性。偏移量AL=[(X1一X2)2+(Y1一Y2)2+(Z1一Z2)2]V2。
表1為只選擇對比性強的兩點的數(shù)據(jù)(坐標數(shù)值只取小數(shù)點前4位):
由表1中數(shù)據(jù)不難看出,監(jiān)測點hl坐標不斷發(fā)生偏移,且趨勢越來越大,出現(xiàn)了滑坡訊息。而h12監(jiān)測點在扣除誤差因素外,幾乎沒有發(fā)生偏移。
4.2 偏移方向判斷
我們在AutoCAD中輸入三維坐標,按照其中三維實體模型,大致描述出監(jiān)測點的運動方向軌跡,如圖2所示:
經(jīng)過對h1和周圍相關點的觀測數(shù)據(jù)分析,h1垂直系列中的監(jiān)測點均發(fā)生了不同程度的位移,且越在上部位移越厲害,因此我們大膽得出結(jié)論,hl監(jiān)測點所在的局部山體將要發(fā)生滑坡,并將有關情況通報給相關部門。主管部門派人核實后,果然發(fā)現(xiàn)部分山體出現(xiàn)了較大裂痕,隨即進行加固工程,成功避免了一次地質(zhì)災害的發(fā)生。
5 結(jié)論
在某些情況下,GPS還不能完全替代常規(guī)測量手段,同樣,在地質(zhì)災害防治中也不可能完全替代測斜儀、裂縫位移監(jiān)測儀等監(jiān)測手段。但是,GPS以其時效快、操作簡單、直觀性強等優(yōu)點必將在地質(zhì)災害預警中發(fā)揮更多的作用。