中国地质灾害防治科技研究的现状与形势

10.2.1.1地质灾害调查与评价

1991年以来，国家在31: 50万或1: 20万省(区、市)开展了区域环境地质调查，编制了1: 500万中国地质灾害图。自1999开始，以县(市)为单位，开展威胁居民地的地质灾害调查与区划工作。截至2003年底，已完成545个县(市)的调查，面积约65438+57万平方公里。基本摸清全国各省(市)地质灾害类型及分布情况。

在地质灾害危险性评估的理论方法中，严和尹坤龙(1987)采用双态变量多元回归模型对汉江流域安康和旬阳河段的滑坡空间进行了预测。黄润秋等(1992)将逻辑信息模型应用于三峡库区岸坡稳定性预测。徐强、(1994)和周平根(1997)也将神经网络方法引入边坡和古滑坡稳定性的空间预测中。模糊数学方法也是地质灾害空间预测中理论成熟、应用广泛的方法之一。

2001成都理工大学完成了国土资源部重点项目“山地盆地地质环境与地质灾害评价GIS系统”，进一步推动了地质灾害风险区划技术的发展，初步实现了小流域崩塌滑坡风险区划。

在岩溶塌陷研究方面，中国地质科学院岩溶研究所先后开展了“华南岩溶塌陷研究”、“长江流域岩溶塌陷研究”、“华北岩溶塌陷研究”等项目。此外，有关单位还开展了“铁路沿线岩溶塌陷及其防治”工作，基本摸清了我国岩溶塌陷的现状和宏观分布规律，确定了我国岩溶塌陷的基本类型。1993岩溶研究所通过大型物理模型试验和渗透变形试验，开展了岩溶塌陷发育机理的试验研究。从1997开始，桂林、玉林、六盘水等地的岩溶塌陷地理信息系统已经开发完成，并对岩溶塌陷灾害危险性进行了评估。2002年，岩溶所完成了“1 ∶ 4万全国土地塌陷风险区划”工作。

10.2.1.2地质灾害监测预报技术

(1)地质灾害气象预警

2003年5月，在中国地质环境监测研究所主持的全国地质灾害气象预警技术中，利用滑坡泥石流发生前15天的降雨量，建立了临界过程的降雨预警判据模型图，并结合具体区域进行了修正。α线(临界发生)和β线(爆发边界)被确定为特定区域滑坡和泥石流的两条临界雨量线。α线以下地区发生地质灾害的可能性小(靠近α线的可能性大)，α-β线之间的地区发生地质灾害的可能性大。β线以上区域为报警区(可能性大)，三个区域代表三个预报级别。6-7月的应用证明，滑坡泥石流灾害预警功能明显。

2002年，浙江省启动了地方重点项目“浙江省突发性地质灾害预警预报系统研究与应用示范”，川浙两省在探索突发性地质灾害概率预警方面做了大量探索性工作。

2003年，科技部启动了“降雨型区域滑坡灾害预警预报系统示范研究”重点项目。在江西上饶，利用雷达遥感自动探测技术研究诱发滑坡的暴雨条件，并结合滑坡现场地面仪器监测，研究区域滑坡灾害的形成机理和预警预报模型。

(2)地质灾害的监测和预警

中国在上海、天津、苏州、Xi和其他城市建立了地面沉降监测和预警网络。特别是上海建立了地下水、分层标、大地测量、GPS等常规监测与自动监测相结合的地面沉降监测预警系统，达到了国际领先水平。

3S技术在三峡地质灾害监测方面取得了很大进展。“六五”至“九五”期间，原地矿部、国土资源部在三峡库区进行了多次遥感飞行，广泛应用于地质灾害监测预警领域，建立了基于遥感技术的地质灾害解译标准和规范；在库岸稳定性研究中，利用彩色红外航片对崩塌和滑坡进行解译；2003年4月，中国地质调查局对库区进行了彩色红外航空摄影，获得了二次蓄水前(坝前水位135m)的地质环境背景值，并对地质灾害进行了解译。

1999 65438+10月，国土资源部建立了“三峡库区崩塌滑坡地质灾害监测实验(示范)区”，初步建立了库区地质灾害GPS参考网，建立了局部滑坡单一监测网，并着重研究了GPS用于滑坡监测的可行性。

1999期间，国土资源部完成了“长江三峡库区地质灾害监测实验(示范)区”示范项目“地质灾害信息系统(GGIS)及预测预警系统”的建设。中国地质环境监测院于2000年完成了国土资源部科技专项计划“三峡库区地质灾害信息系统(GHGIS)工程开发”，并应用于19县(市)和库区重大工程地质灾害调查(付晓林等，2003)。武汉大学完成了“长江三峡地质灾害监测与预测”高精度快速GPS软件开发项目。

2002年以来，国家有关部门投资6543.8+0.5亿元，在三峡库区建立了全面系统的地质灾害监测网络。目前，这项工作正处于实施阶段。

2002年，科技部设立重点研究项目，中国地质科学院地质力学研究所负责三峡库区地质灾害预警研究。该项目利用降雨监测、地质调查、分维计算方法和GIS自动制图技术对地质灾害进行预测预警。

近年来，中国其他地区的地质灾害监测也取得了很大进展。以四川雅安峡口滑坡为对象，利用GPS技术、钻孔测斜仪、自动水位观测仪、自动位移监测仪、TDR、排桩、自动雨量计等研究滑坡监测的新技术和新方法，并利用自动传输技术实时传输数据。在水电、铁路、公路、矿山等部门，对几十个甚至上百个单个滑坡位移(包括地表位移和深部位移)和孔隙水压力进行了长期监测，获得了许多有价值的数据。

在岩溶塌陷的监测预报中，通过岩溶塌陷的模型试验，得出岩溶水压力的变化对塌陷具有重要的触发作用，作为衡量塌陷发生的临界条件，具有重要的预测意义(蒋晓珍，1998)。2000年，岩溶研究所在广西桂林柘木镇建立了岩溶塌陷灾害监测站，主要监测岩溶管道裂隙系统中水(气)压的动态变化，水(气)压是塌陷的触发因素。一年多的监测结果表明，新的塌陷与近一个月来岩溶水汽压的巨大变化有关。

10.2.1.3地质灾害防治技术

自1992以来，原地质矿产部开展了一系列地质灾害调查、评价和防治工作，在地质灾害防治的理论研究、设计理论和设计方法方面积累了经验。特别是在“长江三峡链子崖危岩治理”中，充分运用了计算机辅助设计技术，开始了参数化、智能化设计。在防治工程中，先后对三峡链子崖危岩体、四川万县豆芽棚滑坡、四川汉源滑坡、四川宜宾翠屏山滑坡等进行了预应力锚固防治工程。，采用了大吨位预应力锚索、锚桩等技术。

1997 ~ 2003年期间，开展了“三峡库区移民安置重大地质灾害防治研究”，对移民安置区岩溶及岩溶地质灾害、巴东组泥岩滑层工程地质特征、工程库岸防护技术、库区人防工程对新建移民安置点的危害、人工高边坡稳定性评价及防护技术、垃圾处理加筋土挡墙稳定性等进行了深入研究。初步建立了巫山、巴东两县防治示范区，开展了以治为主的滑坡开发利用研究。在研究国内外滑坡防治设计与施工相关技术规范和成熟技术方法的基础上，结合三峡库区特点，编制了《长江三峡库区滑坡防治工程设计与施工技术规范》。

在铁路、水电、公路和城市建设中，我国开展了大量滑坡防治技术研究，建立了包括地表排水工程、地下排水工程、削坡减载工程、扶壁式反压工程、抗滑桩(键)、支护桩工程、锚固工程、混凝土承重抗滑工程、灌浆工程等技术规程。

在铁路泥石流防治中，采用明洞、隧道、渡槽、急流、重力拦水坝、轨栅坝等防治泥石流；利用模型试验对大型泥石流沟防治工程进行科学论证，使防治工程方案更加合理。

近年来，在我国公路崩塌滑坡防治工程实践中，光网防护系统与生物护坡系统相互配合的技术在崩塌小型滑坡灾害治理工程中得到了应用。比如喷洒厚厚的种植基质进行绿化，就是近几年发展起来的生物护坡系统。它是利用机械在坡面喷洒含有植物种子的有机基质，使坡面快速恢复自然植被的一种新型护坡技术。其施工工艺简单，绿化效果好，特别适用于坡度大于1∶0.5的岩质边坡的治理。

10.2.2中的问题

(1)缺乏一套高科技的快速调查评估方法。

快速调查识别技术(如高精度遥感影像及其识别技术)相对落后。地质灾害的评价指标体系和技术方法，尤其是3S技术的综合应用还有很大差距。

由于地质灾害的孕育、发生和发展受多种因素的影响和控制，其成因机制极其复杂，不仅不同类型地质灾害(如滑坡、泥石流)的控制因素和诱发因素差异很大，即使是同一类型的地质灾害，由于其所处的地质环境条件不同(如我国西南、东部和西部黄土地区等，)，外界因素(如降雨)诱发的遗传机制和临界值也有较大差异。由于各种原因，地质灾害的空间预测和风险区划极其复杂。提出一个统一的、通用的地质灾害预测评价指标体系、模型和标准是不现实的。只有对一个典型区域和各种灾害制定不同的评价指标体系，选择不同的权重，采用不同的预测评价模型和标准，才能对地质灾害进行客观预测。目前，3S技术在地质灾害评估中的综合应用处于起步阶段，需要做大量深入细致的工作。

(2)地质灾害的形成机制和诱发机制有待进一步研究。

中国大陆滑坡类型多样，降雨型滑坡的形成机制有其自身的特点。我国丛状滑坡和大型滑坡的形成机理有待进一步深入研究。

大多数城市岩溶塌陷的发展与地下水的活动密切相关，但临界值如何确定？目前物理模型试验的主要重点是塌陷机理的定性揭示，观测方法都是手工方法，无法捕捉到塌陷发展过程中触发因素和主要影响因素的连续变化，无法定量分析岩溶塌陷的临界触发条件及其与主要影响因素的关系。

(3)突发性地质灾害预警预报准确率低。

受基础数据和滑坡、泥石流统计样本数量的限制，预测在空间和时间上的准确性有待提高。特别是对我国各地区基本地质环境条件与相应的临界降雨量之间的关系研究不够。同时，预测方法还比较落后。目前，它们基本上处于人工或半人工、半计算机化预警阶段，远远没有实现地质灾害预报预警过程的自动化和快速化。

(4)地质灾害监测技术落后。

目前，大多数地质灾害的监测技术仍然依赖于精度低、效率低、成本高的常规手段，近年来发展起来的新技术、新方法(如高精度全球定位系统(GPS)、高精度干涉合成孔径雷达遥感INSAR、激光监测技术)的推广应用还不够。

由于在地质灾害监测方面起步较晚，大多局限于点状监测，只有少数是区域性监测。地质灾害监测网络优化和计算机网络应用发展缓慢。

滑坡和泥石流灾害的监测主要限于位移和孔隙水压力的监测，而其他与演化有关的指标(如温度、水化学场、地应力、推力等。)很少被考虑进去。同时，我国滑坡泥石流灾害监测网的布设、监测仪器和精度要求没有统一的标准，限制了监测数据的可比性和观赏性。

合成孔径雷达干涉测量(INSAR)技术在区域地面沉降监测中的应用有待进一步研究。IN-SAR技术建立的地面沉降监测网的时间(频率)、空间(基岩标、分层标)、方法和密度的优化方案，预警预报(模拟预测)方法和信息集成是当前急需研究的重要课题。

(5)对“灾后”的研究广泛存在于潜在灾害体的早期识别中。

由于现有的地质灾害调查主要是对危害村镇、有明显前兆的地质灾害进行调查，对相关影响因素的分析和地质灾害形成机理的研究不够，导致对潜在灾害体的早期识别较差，对潜在地质灾害点的预测能力不足，对“灾后”的研究较为普遍。

(6)地质灾害防治缺乏一套标准。

缺乏一套地质灾害统计、调查、评价、勘查、设计、施工、治理、应急调查和处置的技术标准。

10.2.3面临的形势

(1)积极开展地质灾害防治技术研究是我国经济建设和可持续发展的迫切需要。

随着国家西部大开发和可持续发展战略的实施，国家大型工程和规模经济的重心逐渐向中西部地质环境脆弱地区转移，特别是一些工程、新城和小城镇受到越来越严重的地质灾害威胁。地质灾害对人类活动和生活条件的影响和威胁越来越明显，人类工程活动诱发的地质灾害也越来越频繁。地质灾害的防治已成为中国经济建设和可持续发展的制约因素之一。地质灾害的防治迫切需要地质灾害调查、监测预报和防治技术的科技支撑。

(2)现代新技术、计算机和信息技术的发展为地质灾害防治研究提供了充分的技术支持。

现代测量技术、信息技术和计算机技术的快速发展，为地质灾害实时监测、多种信息集成传输、灾害动态模拟研究、预测预警模型研究、灾害预测预警系统研究和信息快速发布与反馈系统研究提供了先进的技术支持，为地质灾害监测预警和信息管理的研究与发展创造了前所未有的有利条件。