最新地质灾害监测评估与防治技术实用手册.pdf

最新地质灾害监测评估与防治技术 实 用 手 册 本书编委会编 前言 我国地域广阔， 地质环境复杂， 地质灾害分布广、 类型多、 频度高、 强度大。 每年都造成众多人员伤亡和严重经济损失， 已成为影响我国城乡建设和人民 生存环境的重大问题。 为加强地质灾害监测评估管理工作， 规范地质灾害防治管理， 保证地质灾 害危险性评估与地质灾害治理工程质量， 加强地质灾害治理工程勘查、 设计和 施工单位资质管理， 有效减轻地质灾害造成的危害， 保证人民生命和财产安全， 保障地区经济和社会可持续发展， 本书编委会组织多名专家、 学者、 教授与一线 管理人员、 技术人员在查阅大量国内外有关文献和资料的基础上， 依据国土资 源部最近颁布的 地质灾害危险性评估单位资质管理办法（国土资源部令第 “ 号） 、地质灾害治理工程勘查设计施工单位资质管理办法（国土资源部令第 号） 、地质灾害治理工程监理单位资质管理办法（国土资源部令第 号） 、关 于开展地质勘查资质注册登记工作的通知（国土资厅发 ［ 年 .. 月袭击孟加拉国的一次 热带气旋，它使 9; 万人丧生，其中大部分是风暴潮所致。热带气旋对我国 沿海地区的开发与发展影响也很大。 热带气旋虽然变化复杂，但它不仅有一个由弱到强的发展过程，而且还 有一个由远到近的移动过程，这就为预报预防提供了条件。许多国家都建立 有专门的海洋气象调查船，或在一些地方安装自动气象观测发报仪器，与全 球气象卫星监测网络配合起来，可及时监测热带气旋的发生、发展与移动情 况。从实际经验可知，热带气旋的移动方向往往与 0 2 94 高度层的气流一 致。但该处气流又随大型气压场而变化。在实际预报中，往往要考虑多方面 “ 第二篇 地质灾害危险性评估与治理工程勘查设计施工单位资质管理概论 的资料，并应用不同的方法。在我国，当被编号的热带气旋在三天左右可能 影响某气象台的责任区时，该气象台将发布热带风暴、强热带风暴或台风的 消息，提供此热带气旋的中心位置、强度、移动方向、速度等有关资料。这 时人们应在思想上做好防灾抗灾的准备。若预计此类热带气旋在 “ 内将影 响该气象台的责任区，则发布“警报” ，内容增加到热带风暴或台风登陆的 可能时间、地段以及影响范围等。这时人们往往要着手进行防热带风暴或台 风的准备了。若预计热带风暴或台风将于 内严重影响责任区时，则发布 “紧急警报” ，预报的内容将尽可能地详细。这时人们就要紧急行动起来，准 备迎战热带气旋或台风了。从目前的预报水平看，热带气旋越临近气象台， 预报的准确度越高。 在对热带气旋及时而准确地发布预报后，采取积极有效的防范措施可以 大大减少人员伤亡与经济损失。例如让船只及时地进港避风；重要单位与工 程设施采取防台抗台的加固措施；对海堤及重要生命线工程进行排险抢修的 物质、技术、人力、组织准备等。 热带气旋对海上交通运输与捕捞作业有很大的危害性。但只要海上的船 只注意收听气象台的海洋气象广播，并保持与海岸指挥台的联系，就可以根 据热带气旋的强度、移动方向、速度以及气旋与船只的位置关系等实际情 况，采取“停、绕、穿”等方法避免热带气旋的袭击。所谓“停” ，即在安 全处躲避到台风过后再继续航行； “绕”是适当改变航线以避免与台风相遇； “穿”是在台风到来之前迅速地穿过台风将要经过的地区。 （二）海啸 海啸（ 0977241;）模式研究，能够更好地进行 风暴潮预报。 我国已建立了自己的风暴潮监测预报警报系统。预报技术有多种，近几 年数值预报模式已进入实用阶段，风暴潮监测依靠沿岸的验潮站。国家海洋 环境预报中心于 “ 年正式向全国发布风暴潮预报，“ ） 7 ［,（ ， *，⋯，6） ； “ ］8 （9 * C） 其相应的统计量 （ ， *，⋯，）称作参数的极大似然估计量。 二、区间估计 设 ， *，⋯，服从正态分布， 是样本均值，B*是样本方差，即 7 -7 - ，B * 7 -7 （ - ） *8 样本方差的计算式中，当 较大时，常用 替代 则，期望值的区间 估计是 5 ， D B ， E 5 ， D B [] 8（9 * F） 7 *是置信水平（即落入所估计区间内的概率值） ，自由度 D 7 ， 是样本容量。依和 ，从 5 分布表可以查出 5 ， D 的值。方差9“ 34567）是若干矩形排列的图，每一个矩形的面积与落入相应区间内观测值 个数成比例。我们从频率直方图中读出每一个区间中确切的观测值个数。相 “ 第二章 地质灾害灾情评估工作方法 对频率直方图（“ ，我们可以做出基于如下区间上的直方图 648 ［，A［，698 ［A，B9［，6;8 ［B9，BB［，6 8 ［BB，C7［，68 ［C7，C［ 现在计算落入每一个区间的观测值的数目。落入区间 648 ［，A［的观 测值为 9;8 和 C8 C。因此落入该区间的观测值的数目为 9。对每一 个区间都采用同样的方法。各区间观测值的数目记在表 ; BBBB7B7 “ 第三篇 地质灾害项目危险性评估实施与灾情评价分析 将每个区间中的观测值数目除以总观测值数目 “，得到的图称为相对 频率直方图，此时纵坐标从 到 。用 ， ，⋯， 0 5 9 “ 90 ; ，（ “ “ 5） 其中 ; 为“窗宽” ，也称作光滑系数或带宽。从直观上看，核估计在每个观 测点 90有一凸起（0,*’1，567；A*/4，56B） ，能使 核估计 0K2 核函数。当总体密度 0K2 核函数的最优窗宽是 ;2，（到 3’ 的程度，但是，对是否支持使用核估计，存在正反两方面的争论。最主要的 问题是，对于小样本问题，因为没有足够的信息，选择比较好的核函数和窗 宽是十分困难的工作。而如果样本足够大，或者有了关于总体概率分布类型 的确切信息，核估计方法并没有什么优势。虽然近邻估计法（2A6BC/3， ）火山泥流死亡约 7 “““ 人；/0 年的 阿乌火山泥流使 . “““ 人死亡。 “ 世纪以来，世界上最严重的一次火山灾害是 2/ 年哥伦比亚境内的 内华多德鲁斯（4*;’ ;45 A6,B）火山喷发。该火山海拔 “““，是安第斯山 脉最北部的一座活火山，在历史上曾发生过多次大的火山泥流。/7 年火 山喷发后的一个世纪内，许多移居者定居在火山周围。2/7 年 月火山再 次活动，一年后火山的猛烈喷发形成了大规模、急速的熔岩泥流。伴随着火 山喷发，火山顶部覆盖的冰帽被炽热的火山碎屑流融化，并形成大规模的火 山泥石流，在金鸡纳造成上百间房屋倒塌，死亡约 “““ 人；泥石流随后包 围了距火山口 -71 远的阿梅罗（CD4D’）城，城内淤积了 . E / 厚的泥流 堆积物，整座城市瞬间被夷为平地。 ““/ 人在几分钟内丧命，有幸生存下 来的人是被营救人员从泥浆里抢救出来的。火山泥流冲向拉古尼得亚斯山谷 并横扫树木、建筑物及其途径的所有物质。火山周围所有的道路、桥梁、商 店、工厂、学校等全部遭到破坏，- -““ 余人流离失所，造成 F 亿美元的 财产损失。 （八）洪水 在山谷外的低洼地区，火山灰的堆积通常可导致河流洪水泛滥，尤其是 “ 第六篇地质灾害的防治与减灾对策及相关建议 在那些易遭受热带飓风和季雨的国家。火山碎屑物阻碍了降水的入渗，从而 使地表水径流量剧增，同时火山碎屑物填充河谷又使河流降低了泄洪能力。 洪水伴随火山喷发或先于火山喷发进而引发泥流的现象很常见。山顶火山口 湖的破裂也可能引起洪水。在冰岛，埋在永久冰盖下面的火山使融化的水在 地下积聚，最终以被称作冰爆的形式喷出大量的水而形成洪水。河流被熔岩 流或火山泥流堵塞也可导致洪水发生。由此产生的侵蚀和沉积作用可能引起 下游水道的长期破坏。在受火山影响的河流系统中清除大规模火山碎屑喷发 所形成的火山灰堆积往往需要几年的时间。 ““ 年皮纳图博火山爆发产生了 万人因此失去了他们长期生活的家园。直接经济损失 超过 . 亿美元。 （五）“ 年哥伦比亚鲁伊斯火山喷发 “年 月 - 日，安第斯山北墙的内瓦多德尔鲁伊斯（56 7- 万余人在泥石流中丧 “ 第六篇地质灾害的防治与减灾对策及相关建议 生，““ 多人受伤， 万多人无家可归，整个阿尔梅罗镇被夷为平地，直接 经济损失达 亿美元。鲁伊斯火山喷发是哥伦比亚历史上最严重的火山 灾难，也是 05/的熔岩。喷水过后，前 面的熔岩慢慢冷却成 .05 高的固体墙。这种办法虽然代价昂贵，持续了 0 天，但收效显著。 .“ 阻隔火山泥流 “ 第二章 火山灾害的防治与减灾对策 对于火山泥流，同样可以采用类似的方法来减轻损失，但这些方法只适 用于能够事先确定火山泥流流动途径的地区，对于局限在河谷中破坏性强的 干流则不适用。在印度尼西亚的某些村镇筑起了土石堆来暂时阻挡火山泥流 以便人们有足够的时间到达高处的安全地带躲避灾难。但是，这种措施仍需 要有效的应急预警组织系统与之相配合。 减轻火山泥流灾害的另一措施就是切断火山泥流的水体来源，而火山湖 是形成火山泥流最大、最常见的供水水源。““ 年爪哇克卢特（为最大水平地震加速度， 为重力加速度；,; 与 量纲相同。 *, 第六篇地质灾害的防治与减灾对策及相关建议 “ “ 4，则产生加速运动； 法 ’ 1 * 注极限分析法的计算参数及其它各法的计算结果选自“七五”研究成果。 中短期预报 该模型主要是以指数平滑法与非线性回归相结合，以滑体的变形值、变 形速率等为判据，对滑坡进行中短期（月或日）的变形预测及失稳时间预 报。这种失稳时间预报是一种动态跟踪预报，其与经验法预报（斋腾迪孝 法、外延法等） 、数理统计法预报（灰色理论、生长曲线法、黄金分割法、 泊松旋回法等）有着较大的区别。它首先通过研究与滑坡变形时间序列相似 的非平衡时间序列的特征，采用二次曲线指数平滑法来预测滑体上某一点在 某时段内的变形值，然后选取若干个观测时步的位移曲线作为有限时段，采 用与物体运动方程。 - . 相似的抛物线函数 . .