Shenzhen BeidouLianxing · 滑坡应急监测快速部署方案
常年布站的专业监测,前提是“这个坡目前还没有出事”。它有充足的时间完成前期工作:收集区域地质资料与临近工程地质资料,开展调查排查与勘查,分析地质环境条件、基本体征、成因机理与发展趋势,再据此确定监测范围与阶段、监测内容、方法与精度、仪器设备选型、监测网点布设、监测周期与频率,最终形成预警预报方案。这套技术路线是专业监测质量的基础,也是崩塌、滑坡、泥石流各类监测方案共有的骨架。
应急监测的时间坐标完全不同。灾害已经发生,或者已经出现明确的前兆,此时留给监测的时间以小时计。按公开的应急监测规范口径,应急监测的目的,是为应急处置决策和最大限度地保护生命财产安全提供技术支持。落到具体任务上是三件事:根据地质灾害风险特征与危害范围,快速确定突发地质灾害的监测内容与范围、监测手段与仪器设备;对各类应急监测信息进行实时收集与整理分析,并根据灾害的发展变化情况及时调整监测方案;确定预警指标与阈值,进行实时预警。
第三件事最容易被简化。应急监测不是“把数据采回来、等以后分析”,它必须在现场就把数据变成判断,把判断变成阈值,把阈值变成有人在看的告警。数据采得再准,如果从测量到处置之间隔着几天的整理时间,应急监测的意义就丢掉了。
按 T/CAGHP 023—2018(试行)给出的框架,应急监测的工作阶段与流程分为四步:响应与启动、监测实施、监测预警、应急监测解除。四步是串行推进的,但性质并不相同——前三步在“做加法”,最后一步在“做减法”。什么时候必须上、什么时候可以撤,同样是需要技术依据的判断。
解除条件在规范口径中是明确的,需要同时满足三条:危害对象转移完毕;触发地质灾害的主要影响因素消除;灾害体变形明显减缓并趋于停止。这三条分别对应三个问题——人转移完了没有,诱发因素消除了没有,坡体减速了没有。缺任何一条,都不宜认定应急监测任务结束。实践中出现过撤得太早、回头再次处置的情况,原因往往是把“雨停了”当成了“坡稳了”。
启动条件的判断同样不能凭感觉。灾害体已经出现持续变形、危害对象尚未完成转移、降雨等诱发因素仍在持续,这些迹象都会指向应急监测的启动。启动之后,监测方案还要随灾情发展随时调整:点位可能要加密,参数可能要补充,阈值可能要重设。这与常年专业监测“方案定下来就按周期执行”的运行方式,形成了明显区别。
应急监测最容易犯的错误,是把整场滑坡当成一个点来布设。实际上灾害发生后,现场会自然分出几个功能不同的区域:应急抢险作业区、堆积区、滑移区(启动区)、潜在形变区与潜在推挤区,以及更外围的影响范围。区域不同,监测目的不同,点位布设随之不同。
应急抢险作业区:重点是作业人员与机械设备的安全边界。这里要盯的是作业区上方与侧向的滑体是否仍有活动迹象,告警需要直接、明确,因为现场正是人员与设备最密集的地方;
堆积区:重点是堆积体的稳定性与二次滑动。堆积体多为松散物质,遇降雨或受加载后可能再次失稳,同时还要关注它对下方沟道、道路与河道的挤压;
滑移区(启动区):这是变形最剧烈、数据变化最快的部位,也是判断整坡趋势的关键区域,绝对位移与相对位移测点通常要在这里加密;
潜在形变区与潜在推挤区:这是应急监测区别于常规监测最有价值的部分。已经滑动的部分看得见,在牵引或推挤作用下可能新滑动的部分看不见。把测点前置到潜在区,等于把预警时间提前;
影响范围:关注的是危害对象——房屋、道路、管线、河道是否已处于变形影响之下,与人员转移范围的核定相互配合。
“分区、分序”里的“序”,指的是布设顺序与投入节奏:先保住关键分区的报警功能,再逐步加密点位、补充参数。应急监测不是一次成型,而是随着现场处置推进不断调整的过程。
应急监测对硬件的要求,和常年监测不一样。常年监测可以有工期、有土建、有供电线路施工;应急监测必须做到“到场就能装、装上就能报”。围绕这个要求,应急型快速部署装置通常具备四个特征:
多参数:一套装置同时覆盖绝对位移、相对位移与浅层形变三类量,避免为不同参数分别进场、分别安装、分别调试;
支持气象参数:降雨是滑坡最主要的诱发因素,应急期间的气象数据要能与变形数据落在同一条时间轴上对照;
标准化组件:便于人工搬运与快速安装,减少现场对电焊、浇筑等作业的依赖,也降低对现场施工条件的挑剔;
成果前后端同步:既在现场终端展现,也同步到后台平台,配套声光报警器,让告警“看得见、也听得见”。
在实施层面,一套可参考的配置口径是:绝对位移采用卫星定位监测终端,支持十分钟高频解算与一小时静态解算两种模式——高频解算用于捕捉变形加速的即时过程,静态解算用于给出更稳定的坐标结果;地表裂缝采用一体化地表裂缝监测仪;浅层形变采用一体化地面倾斜监测仪;现场配套声光报警器,把阈值触发直接转化为现场可感知的信号。
值得单独说的一点是现场办公配置。应急监测现场往往会配上简易投影仪、打印机与无线路由——目的不是排场,而是让成果就地出得来。现场指挥部需要看曲线、看报表、看当天与前一天的区别,这些材料如果都得等回到办公室再整理,应急决策的时效性就丢了。
硬件布下去,应急监测只完成了一半。剩下的一半是信息反馈渠道,它决定了数据能不能真正变成现场的行动。几个关键要素值得展开:
底图要能对上现场。主界面以高清卫星影像为底图,在图上部署监测实物工作量,反映隐患点边界条件、主滑方向、变形特征等基本特征。现场人员看的是“这块坡上哪里有测点、测点盯的是哪一段”,而不是设备清单里的编号。
时间序列要上下分屏对照。上部展现绝对位移的动态监测曲线及趋势线,下部展现相对位移、倾斜监测的时间序列及趋势。上下对照的意义在于区分“整体在动”与“局部在裂”——两者同时变化,与只有其中之一变化,对应的处置判断完全不同。只给一条曲线,现场看懂的是数值;给出两组曲线,现场看到的是机理。
阈值要能在现场改。应急监测基础信息的配置与预警触发,需要支持在现场调整。灾害体处在发展过程中,昨天标定的阈值今天未必适用,如果每次调整都要走一遍远程申请流程,阈值就会变成摆设。
远程协作要跟上。设备安装部署、调试、数据接入等环节可提供远程协助,报表报告支持定制协作,用以弥补现场技术力量的缺口。应急监测现场通常人员复杂、任务交叉,能把后台的技术支持拉到现场,本身就是效率。
把应急监测与常年专业监测放在一起比较,差别会看得更清楚:
| 维度 | 常年专业监测 | 应急监测 |
|---|---|---|
| 响应速度 | 以周、月计,走完设计到建设的完整周期 | 以小时、天计,到场即装、装完即报 |
| 点位数量 | 按监测等级成剖面、成网布设,点位较多 | 先保关键分区与报警功能,再逐步加密 |
| 供电通信 | 太阳能配合蓄电池,配套防雷接地,长期无人值守 | 内置电池配合微光补充等快速供电方案,通信以无线为主 |
| 成果形态 | 周期性报表、阶段性报告与趋势分析 | 现场即出成果,曲线与报表当天可见 |
| 阈值策略 | 面向长期趋势与变形阶段,取值相对稳定 | 随灾情发展动态调整,强调实时预警 |
这里不是在比较优劣,而是在说明两者的适用条件不同。把应急监测当成常年监测来建,会慢到失去意义;把常年监测当成应急监测来搭,会粗到不可用。同一套传感技术,在两种时间尺度上,追求的目标并不一样:前者要的是长期趋势的可比性与连续性,后者要的是当下判断的及时性与可解释性。
真正成熟的监测体系,是让两者各司其职:常态下用专业监测守住趋势,汛期与灾险情发生时用应急监测补上那段最缺的时间。而应急监测的价值,最终不体现在装了多少台设备上,而体现在从“坡体开始加速”到“处置决策启动”之间,究竟缩短了多少个小时。
应急监测考验的不是设备的精密度,而是组织的速度:能不能在几小时内选好点、装好表、报出数、响起警报,能不能在三个条件都满足之后果断解除。它把“灾害发生之后”这段最被动的时间,重新变成了一段有数据、有判断、有响应的时间。深圳北斗联星在地质灾害监测领域提供从监测设备、解算平台到现场快速部署方案的支撑,具体配置需结合现场踏勘与处置要求确定。
*注:本文所述应急监测的目的任务、工作阶段、解除条件等内容,参考 T/CAGHP 023—2018(试行)等公开规范口径;具体监测方案、阈值与配置需结合现场踏勘、勘察设计与处置要求确定,文中参数仅为示例口径,以公开资料与现场实际为准。*