综述国内外滑坡监测

国内外滑坡风险研究及进展硕水保13-2张嫱3130638摘要：人类生存的地球,山区高地面积占陆地总面积的1/4,居住人口占世界人口的10%。与山地地貌紧密相关的滑坡灾害,其危害和影响程度仅次于地震。但因其出现的频度和广度远远大于地震事件,故成为人类社会及生活环境中广泛遭遇、受害最重的自然灾害之一。人类受其危害也由来已久。本文以时间为中轴概述自滑坡研究开始至现在的国内外滑坡风险研究发展过程，并对国内外研究发展做出分析和展望。关键词：滑坡风险研究滑坡预测模型山地灾害1滑坡灾害及其危害1.1国内滑坡灾害国内,有史为证,近2000年来,长江三峡地区因崩滑引起堵江断航事件达7处9次。其中岷江于公元前10年、公元1437年、1449年、1773年曾多次为滑坡所堵断。其后1933年四川叠溪地震,造成岷江两岸山体崩滑形成3座高达100余米的堆石坝,将岷江完全堵塞。最近30年来,我国发生了很多危害影响相当严重的大型崩滑事件。如1972年6月18日香港2起重大滑坡事故；1967年6月8日雅砻江唐古栋滑坡；同年7月16日巫山长江南岸鲤鱼沱滑坡；1980年7月3日成昆铁路铁西车站滑坡；；1996年6月10日巴东迁建县城新址二道沟滑坡及同年10月29日三道沟滑坡；2001年5月1日重庆武隆县城江北西段崩塌等。1.2国外滑坡灾害在国外,滑坡危害一样严重而广泛。1939年加拿大Montagneuse河谷发生历史最大滑坡,堵塞河流形成115km长的水库。1952年冬天美国洛杉矶滑坡造成750万美元的损失;1963年意大利Vajont双曲拱坝库区发生大滑坡,造成的涌浪夺去坝下游2400余人的生命;1977年瑞典塔维滑坡,造成150多间房屋破坏或重创,9人丧生,直接经济损失约115亿瑞典克朗。事实上,诸多国家和地区,如:日本的新泻县及其邻县、俄罗斯的高加索及黑海沿岸、英国的南威尔士、美国加州与德克萨斯州等,均为滑坡多发地区或曾报道过大型滑坡灾害。2国内外滑坡风险研究动态2.1国外滑坡风险研究国外开展滑坡风险研究工作较早，所以研究体系已经形成。针对不同类型的风险也给出了正确的定义，其内容大同小异。滑坡风险应该是包括滑坡风险性和易损性的基本内容，并以风险管理为目标，以危险度和易损度为基础，以风险分析、风险评价、风险评估、风险区划为主要支撑方法的综合性研究体系。2.1.1风险分析研究滑坡风险分析具有地质灾害风险研究初级阶段的意义。国外各国开始研究时间较早，主要以澳大利亚和中国香港为代表，以下是其各自主演研究内容及成就。（1）澳大利亚利用多年数据，估计因地质灾害对个人、群体、财产或环境造成的风险，包括确定分析范围、地质灾害认定、估计灾害发生的概率及频率、估计承载体的易损性、危害分析和风险估计。（2）中国香港滑坡灾害识别、滑坡灾害频率及影响因素、滑坡影响分析等2.1.2风险评价研究经过滑坡分析阶段后，在这一阶段中根据滑坡危险度和承载体的易损度分析结果，采用相应的技术方法对可能存在滑坡风险的区域、风险的规模、发生风险的可能性以及风险的分布范围进行定量的评价。（1）土耳其在一定的承受标准或容许标准基础上的风险计算和风险估算，主要包括四方面：数据采集、危险性评价、易损性评价和风险评价。（2）意大利估计一定时间内，栽榫等于或大于给定阈值的灾害发生的概率。2.1.3风险评估研究本阶段研究主要是在滑坡风险分析和评价的基础上，为政府管理者和灾区人民滑坡灾害的危害、可能造成的财产损失和人员伤亡的全面预测，说明可能成灾的类型、分布范围、灾害损失的程度。（1）美国对灾害范围、可能影响的居民和财产、破坏的可能程度、滑坡可能导致的社会经济影响等所做的预先分析。（2）法国、澳大利亚等风险评估包括了风险评价和风险分析。对现存的风险是否具有承受能力，以及现有减灾措施是否具有推荐性。2.1.4风险区划研究上述的滑坡风险研究既可以针对单体滑坡，也可以涉及区域滑坡的情况。本阶段的主要目的在于，对于区域空间滑坡的风险范围、等级、发生概率等作出划分和评价，为区域滑坡风险评估提供条件。（1）意大利从空间角度上为滑坡灾害管理提供信息，把研究区划分为一些具有相同滑坡风险程度的部分。（2）美国根据实际或潜在的滑坡危害和易损性进行区域划分或等级划分。2.1.5风险管理（1）澳大利亚将管理政策、过程和经验系统地应用于风险鉴定、分析、评价、减缓和监测的过程。（2）法国政策上的识别、分析、评价、减少和监测灾害发生的过程与实践的系统应用。（3）瑞士主要包括四方面内容：危险性评价、保护对象定义、规划措施和保护措施。（4）日本对人们可能遇到的灾害风险进行识别、估计和评价，并在此基础上综合利用法律、行政、经济、技术、教育与工程等手段，合理调整人与自然的关系，实现人类最大的安全保障和可持续发展的双重目标。2.2国内滑坡风险研究国内对于滑坡的研究主要是在于对滑坡预测的研究。滑坡预报研究至今已有30余年的历史,从大量文献中不难看出,滑坡的研究主要经历了3个阶段:采用经验—统计学方法预报、位移—时间统计分析预报、综合预报模型及预报判据研究。2.2.1采用经验—统计学方法预报阶段这一阶段处于20世纪60—70年代,滑坡的预报主要以现象预报和经验预报为主.人们利用滑坡的一些变形破坏现象和失稳的宏观前兆现象,对滑坡失稳进行推断.这种方法有明显的缺陷,就是需要滑坡前的变形很明显,并且预报是靠经验来推断的,所以精度不高,这一期间我国滑坡预报研究相关的报道甚少,仅有李天池(1979)等研究者做过一些探索性的工作。2.2.2位移—时间统计分析预报阶段这个阶段处于20世纪80年代,国内外大量学者在对滑坡分析时引用数学手段及理论模型,来拟合不同的滑坡位移—时间曲线,根据所建的模型进行外延,从而据次来对滑坡进行预报.1984年,王思敬教授提出了边坡失稳前总形变量和位移速率的综合预报方法;1988年王兰生等教授首次将灰色系统理论引入滑坡位移—时间曲线的拟合外推等,这些理论使滑坡预报方法向定量化方向迈进了一大步.但是,这一阶段注重预报方法的探讨,而对于与滑坡密切相关的一些基本问题如:观测数据的分析、处理、预报时序等方面认识不足,还有就是对滑坡基础研究与预报相结合方面的探讨也太少,也很少在利用上述先进理论和方法的同时,将预报参数与斜坡变形破坏机制联系起来考虑,所以降低了预报的进度.2.2.3综合预报模型及预报判据研究阶段随着滑坡的深入研究,到了20世纪90年代人们认识到位移—时间曲线外推拟合常常只能对滑坡近期行为趋势做出有限的预测,在众多因素下,尤其是非线性因素作用下,要准确的、可靠的预报滑坡的长期行为是很困难的.在这个阶段,我国在这个时期的研究有很多涌现了很多有创新的研究成果:诸如灰色理论、模糊数学、专家系统、协同、分岔、自组织、控制论、信息论、系统论等,这些都是采用跟踪预报的思想来进行研究的;滑坡预报不仅是一种纯方法,要实现准确的预报,必须将斜坡变形破坏机制分析与定量预报相结合,必须对与滑坡密切相关的因素进行研究分析,所以人们开始重视对滑坡宏观前兆和宏观判据的研究,并开始从物理现象和物理模型分析入手进行滑坡预报的探索.3滑坡风险研究发展趋势3.1滑坡风险研究存在的不足（1）国外开展滑坡风险研究工作较早，所以滑坡风险研究分类已经基本形成。但具体研究体系还尚不完善，世界各国几乎都还存在研究体系不完整或不明确现象。（2）国内对于滑坡风险研究起步较晚，迄今为止滑坡风险研究的定义和分析都还比较模糊。大量文献中常常将滑坡风险不同阶段的研究形式混为一谈，如风险分析、风险评价、风险评估、风险区划混为一谈，很难给人一个清晰地概念，在应用中也是各不相同。3.2滑坡风险研究未来展望滑坡灾害因其出现的频度和广度远远大于地震，灾害,故成为人类社会及生活环境中广泛遭遇、受害最重的自然灾害之一。然而滑坡的研究存在着很多不定的因素,要完整且准确的解决滑坡风险的问题,今后还有很长一段路要走。滑坡风险的研究最终要向影响因素定量及预测可靠度精确化的道路发展。国内关于滑坡风险研究将进一步体系化、理论化，针对不同滑坡风险研究阶段形成明确的理论体系。同时，在我国的滑坡预报研究方面，智能集成预报与“3S”监测预报技术手段可能是今后一段时期内滑坡预报研究发展的两个重要方向。4参考文献1张永兴,文海家,欧敏.滑坡灾变智能预测理论及其应用[M].北京:科学出社,2005,12132张永兴,胡居义,文海家.滑坡预测预报研究现状述评[J].地下空间,2003,6(2):2002202,2223孙怀军,张永波.滑坡预报预测的现状和发展趋势[J].太原理工大学学报,2001,11(6):1234文海家,张永兴,柳源.滑坡预报国内外研究动态及发展趋势[J],中国地质灾害与防治学报,2004,3(1):63626395杨永波,刘明贵.滑坡预测预报的研究现状及发展[J].土工基础,2005,4(2):612646许强,黄润秋,李秀真.滑坡时间预测预报研究进展[M].地球科学进展,2004,6(3):1267杨志法,陈剑.关于滑坡预测预报的思考[M].工程地质学报,2004,12(2):11821228崔政权,李宁.边坡工程2理论与时间的新发展[M].中国水利水电出版社,1999,12(1):20922159文海家，张永兴，柳源．滑坡预报国内外研究动态及发展趋势[J]．中国地质灾害与防治学报，2004,15(1):1-210王卫东，夏丽，寇珊珊等．边坡变形监测技术分析．山东水利，2003,(12):36-3711邬晓岚、涂亚庆．滑坡监测方法及新进展[J]．中国仪器仪表,2001,(1),10－1212MendezA．MorseT．F．andMendezF．ApplicationsofembeddedfiberopticsensorsinreinforcedConcretebuildingsandstructures9[R]．SPIE.1990：60-69.13KiharaM，HiramatsMK，ShimaM．DistributedOpticalFiberStrainSensorforDetectingRiverEmbankmentCollapse[J]．IEICETransE1ect．2002．E85一C：952—95914LuoFei，LiuJingyuan，MaNanbing，MorseT．f．Afiberopticmicrobendsensorfordistributedsensingapplicationinthestrainmonitoring[J]．SensorandactuatorsA，2002,(96)：21—24．15GafsiRachid，Malkiabdelrafik，ahdadfarid，1ecoypierre，buresJacques．Staticstressoptic—fibersensor[J]．SensorandactuatorsA，1997,(62)：501—505.