地质灾害专群结合监测预警技术指南.pdf
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1、ICS 07.060D02D Z中 华 人 民 共 和 国 地 质 矿 产 行 业 标 准XX/T xxxxxX X X X地质灾害专群结合监测预警技术规范Technical specification for Geological disasters monitoming and Early warning bycombination of Professional and Masses methods点击此处添加与国际标准一致性程度的标识(征求意见稿)(本稿完成日期:2021.6.17)X X X X -X X -X X 发布X X X X -X X -X X 实施中 华 人 民 共 和
2、国 自 然 资 源 部发 布XX/T X X X X X xxxx目 次前 言.Ill引 言.IV1 范 围.12规范性引用文件.13术语和定义.13.1 群测群防.13.2专业监测预警.13.3专群结合监测预警.13.4普适型监测设备.13.5 测 项.24 总 则.24.1 目的任务.24.2总体要求.24.3组织与工作机制.34.4 工作流程.35监测方案设计.35.1 设计原则.35.2 专群结合监测内容.45.3监测设备选择.45.4 监测布设.56设备安装与运行维护.76.1 一般规定.76.2 基础施工.86.3 设备安装.86.4联调联试.96.5 安装记录.106.6 设备管
3、理.106.7 设备验收.106.8 运行维护.107 监测数据通讯及数据库建设.117.1 一般规定.117.2 监测数据通讯技术要求.117.3 网络环境与硬件系统.127.4 数据库.12IX X/T X X X X X x x x x7.5 信息系统.1 37.6 安全体系.1 48 监测预警实施.1 48.1 一般规定.1 48.2 预警判据.1 68.3 预警模型与预警指标.1 78.4 预警等级与信息发布.1 88.5 预警响应.1 98.6 成果要求.1 98.7 预警实施与反馈优化.2 09 质量管理与过程控制.2 09.1 设备检验检测.2 09.2 设备安装与运行维护.2
4、 29.3 数据库与系统建设.2 29.4 组织验收.2 2附录A (规范性)地质灾害危害等级划分及监测分级.2 3附录B (规范性)普适型监测预警设备主要技术参数表.2 4附 录 C (规范性)监测方案设计简表.2 8附 录 D (资料性)监测设备材料验收记录表.2 9附 录 E (资料性)设备验收记录表.2 9附 录 F (规范性)设备维护记录表.3 1附 录 G (规范性)监测类型与传感器定义.3 2附录H (规范性)设备状态参数说明.3 5附 录 I (规范性)监测业务数据表.3 6附 录 J (规范性)监测数据表.4 2附 录 K (规范性)预警业务数据表.4 4附 录 L (规范性
5、)数据接口表.4 5附 录 M (规范性)监测设备布设竣工表.4 8附 录 N (资料性)设计方案参考提纲.4 9附 录 0 (资料性)竣工报告参考提纲.5 0附 录 P (资料性)预警速报、快报参考格式.5 1参考文献.5 3IIXX/T XXXXX xxxx_i_Z_ 刖 百本文件按照G B/T 1.1 -2 0 2 0 标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(S A C/T C 9 3)归口。本文件起草单位:中国地质环境监测院、中国地质科学院探矿工艺研究所、中国地质调查局水文
6、地质环境地质调查中心、武汉地大信息工程股份有限公司、上海华测导航技术股份有限公司、北京中关村智连灾害感知科学研究院有限公司、杭州鲁尔物联科技有限公司、湖北省地质环境总站、四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院、贵州省地质环境监测院、中国地质调查局武汉地质调查中心。本文件主要起草人:殷跃平、张鸣之、齐干、倪化勇、吕杰堂、马娟、李俊峰、李扬、季伟峰、冯苍旭、杨飞、苏永超、刘秋强、黄 吉 吉、李忠、王洪磊、张磊、韩冰、马维峰、黄文进、李宏祥、谢谟文、胡辉、王小平、马志刚、张家勇、付小林。本文件由中华人民共和国自然资源部负责解释。IIIXX/T XXXXX xxxx引 言监测预警作为地质灾害综合防
7、治体系建设的重要组成部分,是减少地质灾害造成人员伤亡和财产损失的重要手段。“十二五”以来,我国建立了已知地质灾害隐患点全覆盖的地质灾害群测群防体系,监测预警工作历经群测群防、专业监测等发展阶段,防灾减灾成效显著。当前,智能传感、物联网、大数据、云计算和人工智能等新技术快速发展,为构建专群结合的地质灾害监测预警网络提供了技术支撑.在此背景下,充分依托已有群测群防和专业监测工作基础,遵 循“以人为本,科技防灾”理念,基于对地质灾害形成机理和发展规律的认识,开展重点针对地表变形与降雨等关键指标的专群结合监测预警体系建设,支撑地方政府科学决策与受威胁群众防灾避灾工作,显得尤为及时和必要。为规范滑坡、崩
8、塌、泥石流等地质灾害专群结合监测预警工作,制定本文件。IVX X/T X X X X X x x x x地质灾害专群结合监测预警技术规范1 范围本文件规定了地质灾害专群结合监测预警工作的目的任务、工作程序、工作方法和技术要求等。本文件适用于滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患的专群结合监测预警工作,其余地质灾害专群结合监测预警工作可参照本文件执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB3 2 8 6 4-2 0 1 6 滑坡防治工程
9、勘查规范GB/T 1 8 3 1 4-2 0 0 9 全球定位系统(GP S)测量规范DZ/T 0 2 2 1-2 0 0 6 崩塌、滑坡、泥石流监测规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 群测群防群众性预测预防地质灾害工作的统称,指对地质灾害隐患点开展的以当地民众为主体的监测、预警、预报、预防工作。3.2专 业监测预警通过专业仪器设备和技术,对地质灾害体地表及深部变形破坏、相关因素、宏观前兆等指标开展专业化立体综合监测,实现地质灾害多指标的监测与预警。3.3专 群结合监测预警通过配置普适型专业监测设备实现地表变形、降雨和环境因素等关键指标的自动化监测,实现与群测群防监测体系有机
10、结合的综合预警。3.4 普适型监测设备一种监测斜坡类灾害地表变形、环境因素等指标的自动化监测设备,包括位移、裂缝、倾角、加速度、含水率、雨量、泥位等测项。具有运行可靠、功能简约、性价比高、安装便捷、易于维护、可实现智能预警、推广适用性强的特点。3.5 测项1XX/T XXXXX xxxx指以某种物理变量为监测对象的具体项目。4总则4.1目的任务4.1.1目的4.1.1.1.提高地质灾害群测群防专业化水平,降低群测群防员监测预警工作强度和压力。4.1.1.2.提升地质灾害自动化、专业化和标准化监测预警覆盖面,提高防灾减灾能力。4.1.1.3.支撑地质灾害风险管理,最大限度减少人员伤亡和财产损失。
11、4.1.2任务4.1.2.1.制定监测预警设计方案。开展踏勘核查及设计方案编制,内容包括但不限于确定监测对象、监测内容、监测指标、监测设备选取与布设、初步建立预警模型、运行维护计划等。4.1.2.2.开展设备安装与运行维护。结合现场情况与监测设计方案开展安装,组织监测设备及辅材现场验收,结合现场情况与实施方案开展监测设备安装调试工作,调试完成后进入试运行阶段,试运行合格后进行竣工验收,竣工验收合格后开展监测设备状态监控、巡检维护、数据分析评价等运行维护工作。4.1.2.3.进行数据库与系统建设。进行数据库建设、物联网平台建设、数据交换平台建设、业务平台建设,完成后对数据库及平台组织验收,为地质
12、灾害专群结合监测预警工作提供全流程信息服务支撑。4.1.2.4.实施分级预警与响应.通过宏观预警、专业预警与区域地质灾害气象预警综合分析,实施分级预警与响应。4.2总体要求4.2.1以尚未规划或实施搬迁避让、工程治理,威胁人数较多或监测等级达到二级的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点为主要监测对象。地质灾害危害等级划分及监测分级见附录Ao4.2.2开展地质灾害专群结合监测预警工作前应进行资料收集及现场踏勘,充分依托本地区地质灾害调查与风险评价成果,必要时补充调(勘)查工作量,在灾害机理研究和综合分析研判的基础上编制监测设计方案,方案通过专家论证后方可进行实施。4.2.3监测预警设备应优先选择不
13、低于附录B参数要求的普适型设备。4.2.4加强标准统一的数据通讯与数据库建设,充分利用已建系统及共享模式,实现国家级-省级-县(市)级-群测群防员互联互通和实时联动,深化物联网、大数据等新技术应用和推广。4.2.5加强工作机制构建和运行。依托现有地质灾害综合防治体系,明确专群结合监测预警工作的技术支撑队伍与群测群防员,定期或不定期开展相关知识培训与演练。4.2.6加强自动化监测与群测群防的结合。充分依托属地群测群防工作基础、实现技防与人防的有机融合,不能简单替代群测群防工作。4.3组织与工作机制2XX/T XXXXXxxxx自然资源部负责标准制定、数据汇总和技术指导;省级人民政府自然资源主管部
14、门负责地质灾害专群结合监测预警工作的组织、协调、监督和管理;县级以上人民政府自然资源主管部门负责具体开展本行政区域地质灾害专群结合监测预警工作。4.4工作流程专群结合监测预警工作应包含监测方案设计、设备安装与运行维护、数据库与信息系统建设、监测预警实施、质量管理与过程控制等工作内容,见图1。(确保4.1.2与图1的匹配,再改)专群结合监测预警制定监测预警设计方案技术标准监测设备与辅材配件验收数据库建设一 物联网平台建 设 基础施.L及安 装布设开展设备安装与运行维护芟数据库与信息系统建设 数 据 赛 平 台业务平台建设验收 数据交换平台,建设质量管理与过程控制实施分级预警与响应建立预警模型预警
15、模型校验)发布预警信息预警响应 预警成果报告总结评估与动态调整图1专群结合监测预警工作程序5监测方案设计5.1 设计原则5.1.1 综合考虑地质灾害类型、形成机理、稳定状态和发展趋势等及现场条件进行监测预警设计,确保设备安装位置的准确性、监测数据的可靠性和预警发布的有效性。5.1.2 应按照集约与集成原则进行监测方案设计,提高设备安装和运行的成效,保障设备数量和运行成本的合理性。5.1.3 编写监测设计方案时,应细化每处灾害点监测方案,并填写监测设计简表,包括灾害点名称、编号、安装地点、地理位置、坐标及主要监测内容等,详见附录C。3XX/T XXXXX xxxx5.2专群结合监测内容5.2.1
16、滑坡监测5.2.1.1.滑坡以监测变形和降雨为主,具体包括位移、裂缝、倾角、加速度、雨量和含水率等测项,按需布置声光报警仪。5.2.1.2.土质滑坡必测项包括位移、裂缝和雨量等,选测项包括倾角、加速度和含水率;岩质滑坡必测项包括位移、裂缝和雨量等,选测项包括倾角、加速度。设备类型、数量和布设位置根据滑坡规模、形态、变形特征及威胁对象等确定。5.2.1.3.根据实际监测需求,可补充开展物理场监测(如应力应变等)。5.2.1.4.群测群防员应定期开展宏观巡查,包括地表裂缝、建构筑物开裂等宏观变形的监测、地声的监听、动物异常的观察、地表水和地下水(含泉水)异常等观测。5.2.2崩塌监测5.2.2.1
17、.崩塌以监测变形和降雨为主,具体包括裂缝、倾角、加速度、位移和雨量等测项,按需布置声光报警仪。5.2.2.2.土质崩塌必测项包括裂缝和雨量,选测项包括位移、倾角和加速度;岩质崩塌必测项包括裂缝、倾角、加速度和雨量,选测项包括位移。设备类型、数量和布设位置根据危岩体的规模、形态及威胁对象等确定。5.2.2.3.根据实际监测需求,可补充开展物理场监测(如应力应变等)。5.2.2.4.群测群防员应定期开展宏观巡查,包括崩塌体前缘的掉块崩落或挤压破碎等宏观变形、岩体撕裂或摩擦声音等方面。5.2.3泥石流监测5.2.3.1.泥石流以监测降雨、物源补给过程、水动力参数为主,具体包括雨量、泥位、含水率、倾角
18、和加速度等测项,按需布置声光报警仪。5.2.3.2.沟谷型泥石流必测项包括雨量和泥位,选测项为含水率;坡面型泥石流必测项为雨量,选测项为倾角、加速度、含水率和泥位。设备类型、数量和布设位置根据泥石流规模和流域特征等而定。5.2.3.3.根据实际监测需求,可补充开展物理场监测(如应力应变等)。5.2.3.4.群测群防员应定期开展宏观巡查,包括沟道的堵塞情况、水流的浑浊变化或断流、对洪流砂石撞击声音进行监听等方面。5.3 监测设备选择5.3.1根据监测精度需求选择监测仪器设备。在满足监测精度的前提下,宜选用运行可靠、功能简约、性价比高、安装便捷、易于维护、可实现智能预警的普适型专业监测设备。5.3
19、.2监测设备应具备接收未来2 4小时地质灾害气象预警预报数据能力,并根据预警等级动态调整采样与上传频率等运行参数,且具备双向控制功能,适应监测需求。5.3.3监测设备应具有良好的稳定性和可靠性,适应监测点的地质环境条件,具备防雷、防水、防尘及耐高低温等基本性能。4XX/T XXXXX xxxx5.3.4 监测设备应经过法定第三方检验检测机构校准/检测/标定/测试合格,且检验检测资料齐全,并应在规定的有效期内使用。5.3.5普 适型设备原则上以内置高性能电池供电为主。采用太阳能供电的仪器设备,配套的蓄电池容量必须保证监测设备在无日照条件下至少连续工作3 0天,在久雾久雨及日照率小于30%的地区适
20、当增大容量,太阳能电池板功率应与蓄电池容量匹配。采用一次性电池供电的低功耗仪器设备,在1小时采集和上报一次的工作频率下,应保证电池至少能供设备正常工作1年(即电池更换周期为1年)。5.3.6 地面网络信号覆盖不佳、危害等级较高与极端天气事件易发地区,可以采用地面网络与卫星通信相结合的双模通讯方式。5.3.7 应选择多参数普适型设备及组合针对性的开展专群结合监测预警,对地质灾害体孕育、发生过程及降雨等触发过程等关键性指标和指示性信息进行实时监测,见 表1。表1灾害类型与测项选择灾害类型监测设备声光报警备注测项位移(GNSS)裂缝倾角加速度含水率雨量泥位滑坡岩质OO按需得置具体安装位置及数量,根据
21、灾害体规模及特征综合确定。如需增加其他测项,视具体情况而定。土质OOO崩塌岩质*土质OOO泥石流沟谷型O坡面型OOOO注:为必测项,。为选测项。5.4监测布设5.4.1 监测剖面布设5.4.1.1.监测剖面布设应统筹兼顾、突出重点。监测剖面的布设宜根据隐患点类型、发育分布特征及发展演化趋势,结合监测场地条件和监测预警工作需要统一规划、统筹部署。以隐患变化明显因素和主要控制因素为主要监测内容,以明显变形区段和块体为关键监测部位。5.4.1.2.监测剖面应能系统监控致灾体自身及周边环境因素的活动特征和发展趋势,并兼顾承灾体的分布情况。5.4.1.3.监测剖面应穿过滑坡、崩塌的不同变形地段或块体,应
22、重点考虑滑坡、崩塌的群体性和次生复活特性,还应兼顾外围小型滑坡、崩塌和次生灾害体。来源:GB/T 32864-2016,6.4.2,有修改5.4.1.4.纵向剖面线方向应与滑坡、崩塌主要变形方向一致或相近。有两个或两个以上变形方向时,纵剖面应相应布设。5X X/T X X X X X x x x x 来源:GB/T 3 2 864-2 0 1 6,6.4.2,有修改5.4.1.5 .横向剖面线宜布设在滑坡中部至前缘剪出口之间,并结合滑坡规模、地形条件等情况,向两侧延伸至滑坡边界以外一定范围。5.4.1.6.剖面布设宜优先考虑“十”字型,即一条纵剖面和一条横剖面。在此基础上,可根据监测需求扩展为
23、“什 字型、“卅”字型、字型或“丰”字型或放射状等型式。针对小型的滑坡、崩塌可以简化。5.4.1.7.主监测剖面上布设的监测仪器,确保能综合反映地质灾害体及致灾环境因素的变化特征。5.4.1.8.应充分利用已有的相关监测剖面,避免重复建设。5.4.1.9.集中连片实施时应在保障单点监测需求的前提下,遵循集约共享原则优化总体方案,统筹规划雨量与GN S S 基准站部署,并在监测设计方案中编制相关内容。5.4.2 监测点位布设5.4.2.1.监测仪器设备安装点位的选择应遵循监测有效性、环境适宜性、施工可行性、维护安全性和便利性等原则,监测点位应具备较好的人机可达性和一定的基础施工条件。5.4.2.
24、2.监测点位应根据剖面设计,布设在剖面线上或剖面线两侧5 n l 范围内。5.4.2.3 .各测项监测点位选择应遵循以下原则:a)雨量计监测点位应选择相对平坦且空旷的场地,且使承雨器口至山顶的仰角不大于3 0 ,不宜设在陡坡上、峡谷内、有遮挡、或风口处。b)GN S S 监测点位应布设在灾害体变形量较大、稳定性状态差处;基准站应布设在灾害体外围稳定处;应保证搜星条件良好,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜超过1 5。,附近不应有强烈反射卫星信号的物件(如大型建筑物等),以便接收卫星信号。远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等),其距离不小于2 0 0 m;远离高压输电线路和微波无线电
25、信号传输通道,其距离不应小于5 0 m。c)集中连片宜采用商用地基增强系统服务或自建G N S S 基准站。自建G N S S 基准站选址结合实际需要,位置距离隐患点的距离宜在3 k m-1 5 k m 范围;距易产生多影响效应的地物(如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等)和大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等发射塔架)的距离应大于2 0 0 m;应有视野开阔且具备1 5 以上地平高度角的卫星通视条件,能够接收可靠的卫星信号;应进行连续2 4 h 以上的实地环境测试,基准站数据可用率应大于8 5%,多路径效应小于0.5;选择年平均下沉和位移小于2 m m 的稳固位置,避开易产生振
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