分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到3条相关结果,系统用时0.029秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

相关搜索

检索范围:

    各地安装地质灾害普适型监测预警设备。 张鸣之 陈彦 供图

    阅读提示:自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备,目前已在全国9个省(区、市)推广试用。该设备围绕突发性地灾“防”的核心需求,走“规模化”的道路,通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比,降低研发成本,力争突破监测预警设备推广的瓶颈。未来,先进的理论加上普适的设备,将明显提升我国地灾隐患点识别和管控的能力。

    入汛以来,全国多地迎来持续强降雨,地质灾害防治箭在弦上。在全国9个省(区、市)推广的自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备,也迎来紧张的试用考验。

    4月20日下午,部署在湖北省秭归县卡门子湾滑坡的地灾普适型监测预警设备,及时捕捉到滑坡变形错动信息。中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)及时与湖北省自然资源厅、省地质环境总站、宜昌市自然资源局和秭归县自然资源局等单位召开“国家—省—市—县”四级联合会商视频会,综合研判滑坡的变形现状和发展趋势,确定预警等级为黄色。当地迅速采取防范措施,有效保障了滑坡影响区人民群众生命财产和三峡库区航道安全。

    五一节期间,湖南省凤凰县降雨持续,百余名群测群防人员早早启动了一日三次的巡查模式。今年,群测群防员龙菊平心里踏实多了:早些时候,当地自然资源部门在沱江镇虹桥村滑坡隐患点安装了地灾普适型监测预警设备,有了这群并肩战斗的“小伙伴”,龙菊平说:“智能监测与我们筑起双防线,共同守护父老乡亲的平安!”

    事实上,这一由中国地质调查局地质环境监测院牵头,联合19家相关单位研发试用的新设备刚满“周岁”。时间虽不长,已然交出了一份喜人的成绩单。“我们研发的普适型设备是适用于复杂地形地质条件、可靠耐用、性价比高、方便携带的监测预警技术装备组合。”自然资源部地质灾害技术指导中心首席科学家、地灾普适型监测预警设备研发团队负责人殷跃平介绍,“截至目前,我们共接收各类有效监测数据2500余万条,设备故障率在6%以下,总体运行稳定可靠!”

    1 攻坚

    预警地灾的新突破

    “地灾隐患在哪里?”“什么时间可能发生?”一直是地灾防治工作两大核心问题。解决“何时发生”的地灾预测,更被喻为“世界级”难题。“经过20世纪90年代以来以县为单位的1∶10万地灾调查和最近十多年来实施的1∶5万地灾详查,我国已摸清28.6万处地灾隐患点,构建了36万人组成的群测群防队伍,初步形成了地灾监测预警理论技术体系和科技支持保障体系,全国每年因地灾伤亡人数从90年代末的1500人降至最近几年的200多人。可以说,地灾防治工作取得了举世公认的成效。”殷跃平告诉记者。然而,成绩之下一个数据却不容回避:全国每年新发生的地灾,80%都发生在已圈定的隐患点范围之外。

    为何还会出现“80%”的盲区?殷跃平指出,我国地灾防治形势依然严峻复杂,近年来,随着极端强降雨等灾害性天气的频繁出现,以及人类工程活动的增加,地灾防治工作面临许多新的问题:一方面,突发性地灾“中心”由城镇向乡村转移,呈现随机性更大,隐蔽性更高和累计破坏性更强的特点;另一方面,“视线外”的高位远程滑坡—碎屑流—泥石流等“链状”地灾造成的群死群伤特大灾害日益凸显,准确进行预测和防范的难度明显增大。

    “从目前来看,我们对孕灾地质环境的调查远远不够,对易滑结构、成灾模式、预警模型的探索研究尚不能满足防灾的需求。”殷跃平介绍,比如,去年贵州水城“7·23”山体滑坡灾害(造成52人死亡),事实上,当地村组的地灾群测群防工作比较到位,专业队伍还采用了高分遥感和InSAR等高新技术对该区进行了动态调查,所圈定出的隐患点是位于村前的三叠系飞仙关组构成的陡坡地区,这套地层构成的易滑地质结构与2017年贵州纳雍“8·28”特大滑坡(造成38人死亡)非常相似,但实际上发生特大灾害的是位于村后1公里之外的二叠系峨眉山玄武岩构成的缓坡上,这种易滑地层形成的高位远程滑坡在该区较为罕见。“因此,我们提出了以空间信息技术、地面测绘、地质勘查和风险管控相结合的新一轮地灾风险调查思路:运用综合遥感技术开展1∶5万基础性调查;运用无人机、地面测绘与地质勘查手段开展以乡镇、村组等人口聚集区为重点的1∶1万精细化调查;通过开展省、县、村三级宏观、中观和细观地灾风险区划,为防灾减灾规划提供基础,跳出以隐患点为中心,‘排查—再排查—再再排查’的就点管点的被动状态。”

    在科技支撑方面,虽然全国已有众多“高精尖”的地灾监测预警设备,有的已经达到世界级水平,但往往价格不菲,安装一套设备动辄需要上百万元,对于地灾点多面广的国情而言,大规模布设并不现实。有些设备还不能适应恶劣的野外环境,运维费也很昂贵。

    为解决地灾防治的突出问题,进一步提高专业技术水平,2018年11月,自然资源部召开地灾监测预警科技创新研讨会,明确围绕突发性地灾“防”的核心需求,聚焦“地灾隐患在哪里”“什么时间可能发生”等关键问题,力争突破监测预警技术的瓶颈。

    按照自然资源部、中国地质调查局的部署,由中国地质调查局地质环境监测院牵头,联合19家相关单位组建了“学科交叉、部门联动”的技术攻关团队,拉开了全力开展地灾监测预警普适型设备研发与适用工作的大幕。

    殷跃平认为,“共性”和“性价比”是普适型监测预警设备特别强调的两个要素。长期以来,一些地方形成了“每个滑坡都不一样”的粗浅意识,因此,人为设置了滑坡预警预报是世界难题的不易逾越的屏障。实际上,滑坡也具有“共性”,都属于斜坡运动的范畴,这就是普适性。他举例说明:“我们每个人都各不相同,但作为‘人’这一群体它是有共性的。滑坡也一样,不同的滑坡总有相同的DNA,普适型设备就是要通过孕灾条件、监测数据、成灾机理研究,找到滑坡的共性,掌握其运动规律和理论原理,建立预警模型,进而提高预警的科学性和准确性。”

    在“高性价比”方面,殷跃平指出,以往对地灾隐患点的监测过度追求精度,有的设备监测甚至精准到毫米、亚毫米级,这对于城市和重大工程来说是必要的。但实际上,对于广大乡村防灾减灾而言,厘米级,甚至分米级的精度就能避免重大伤亡,而财产损失是次要的。只要发现隐患点出现显著变化,群众及时撤离即可达到避险目的,监测设备的可靠性和实用性则更为重要。

    2 实用

    聚焦需求护一方平安

    记者了解到,目前通过自主研发和集成研发,普适型监测预警设备研发和试用取得三方面进展。

    一是聚焦降水和地表变形,研发出裂缝计、GNSS卫星定位系统、倾角计、加速度计,以及雨量计和土壤含水率计6种普适型监测预警设备。这些设备以“提高可靠性、提高集成度、降低功耗、降低成本”为目标,集成度高、功能优化,并借助物联网传输技术,综合成本降低50%以上,操作简单、维护方便。

    比如,同样是测量雨量,传统的翻斗式、虹吸式雨量计精度高,但体积较大,施工难度大,需要定期维护。最新的普适型雨量计采用光电或压电技术进行一体化设计,体积小,维护简单,便于安装。又如,传统的裂缝计量程短,采取分体式设计,故障率高。最新研发的设备加大了量程,采用窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低过半,提高了规模化推广的水平。

    二是建立了监测数据传输通讯协议,统一了数据格式和传输方式,开发了地灾监测预警平台。研究人员针对目前市场上普遍存在的监测设备数据格式和传输协议不统一问题,在普适型设备研发中,编制完成《地灾监测数据通讯技术要求》,实现了地灾监测数据格式、接口方式和传输协议的统一,保障了多类型设备快速接入、分析预警及“国家—省—市—县”四级数据联通,初步实现监测数据“实时传输、实时查看、实时分析和实时预警”的监测预警功能。

    三是根据典型性与迫切性相结合的原理,在重庆、四川、贵州、云南、甘肃、湖南、湖北等9个省(区、市)的高山峡谷、丘陵山区、黄土地区、地震影响区等4类孕灾地区,选定29处典型的崩塌、滑坡灾害隐患开展样机试用。构建了由中国地质调查局地质环境监测院牵头,省自然资源厅、地灾防治技术支撑单位、地方自然资源部门以及设备研发单位等共同实施、多级联动的工作机制,达到了样机试用、监测实践的双重目的。

    运行效果如何?一线人员已经有不少反馈。

    “方便、实用,满足了使用需求。”甘肃省地质环境监测院副院长李瑞冬说。2019年7月,该院通过野外调查、综合比选,最终选择了永靖县具有一定典型性和代表性的黄土地灾隐患点布置了普适型监测预警设备,并开展了信息系统部署、监测数据整理分析与综合研究等工作。“之前做滑坡灾害深部位移监测,需要先打好钻孔、装上监测管,再往管里陆续安装倾斜仪等专业设备,程序繁多、设备体积大。现在使用普适型倾角仪,所有监测设备集成一体,只需从地表往下戳进60厘米左右的桩就能进行监测,施工便捷度有质的提升。”李瑞冬告诉记者,此外,10万元以内的单点建设费用与之前一套差不多80万元的监测设备相比,能减轻不少财政压力。

    贵州省在盘州市羊场乡下午村进行了示范点建设,安装了3套GNSS,3套裂缝计,1套雨量计和5套崩塌加速度计和4套倾角计。为真实体现出与传统自动化监测设备的差异,GNSS选择了共用基站的方式,设备均安装在原有同类设备的附近区域。“通过对比表明,普适型设备可有效反应地灾隐患点的动态变化,设备数据反应灵敏。”贵州省自然资源厅地勘处负责人高玉平说。

    湖南省完成了19处专业地灾监测点和25处群测群防监测示范建设,共布设普适型设备300多套,2019年省自然资源厅发布了《湖南省重要地质灾害隐患普适化监测技术要求(试行)》,湖南省自然资源事务中心地灾部雷耀波认为,湖南地质环境复杂,地灾隐患点数量多,规模主要以中小型为主,普适型设备将有较大的发展空间。

    3 推广

    分区分类覆盖全国

    “科学技术一定要解决国家的急需。”殷跃平指出,许多获得过大奖的监测预警项目原理都是非常先进的,但遗憾的是大多停留在实验室研发阶段,而普适型监测预警设备的研发必须要走一条“规模化”的道路。“我们在研发之初就让企业参与其中,通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比,降低研发成本,把研发和推广结合起来。先进的理论加上普适的设备,将明显提升80%‘视线外’的地灾隐患点识别和管控的能力。”

    根据最新设备成熟度、工业化生产能力调研分析:2020年汛期每种普适型设备可产生1万套左右,结合全国地灾险情,可分区分类进行推广。

    对此,殷跃平建议,首先要聚焦青藏高原及周缘地区、云贵高原、秦巴山区、西北黄土高原、湘鄂桂山区、东南沿海山地丘陵等地灾高中易发区,这些地区有不少刚刚脱贫摘帽的贫困县、贫困村,不仅要避免因灾返贫,更要避免群死群伤重特大灾害的发生。二是要针对险情较大的地灾隐患及早部署,特别是单体地灾威胁30人以上、暂时无法实施工程治理或搬迁避让的地灾隐患,要确保实时掌握地灾发生发展过程。根据测算,今年可对3000处险情较大地灾隐患采用普适型设备进行监测。

    此外,为保障监测预警数据采集、传输、处理、分析各环节标准统一,还应注意将现有监测预警信息示范平台与普适型设备同步推广应用。深化机制建设与组织保障,充分发挥地方政府地灾防治主体责任,构建地方政府、省(区、市)自然资源厅(局)、地灾防治技术支撑单位、市县级自然资源管理部门和设备研发生产单位等共同实施、多级联动的工作机制等。

    殷跃平同时坦言,作为新型技术设备,普适型监测预警技术研发面临重重挑战。如:试用时间短,未经受长期、复杂气象条件的考验,有些问题可能还没有暴露出来;引导企业加快产品标准化、批量化和工程化生产仍需要一个过程;智能化预警模型还需要进一步探索;核心技术自主化仍需要加强等等。下一步重点工作,将抓住核心预警预测功能集中攻关,为更大范围推广应用做好准备。

    五一节前夕,好消息频频传来:一则,由中国地质调查局地质环境监测院起草的《地质灾害专群监测预警技术指南(试行)》与《地质灾害监测通讯技术要求》,作为自然资源部地灾防治三年行动方案下发各省参照执行。这两部技术要求可指导和规范崩塌、滑坡和泥石流等地灾隐患的专群结合监测预警工作,有利于提高地方防灾避险能力。二则,“滑坡崩塌灾害普适型智能化实时监测预警仪器研发”国家重大专项获批,该项目的实施将推动我国防灾减灾体系的标准化和技术进步,推动地灾监测预警技术装备产业化发展,为我国地灾三年行动实施提供支撑。

    据了解,为应对地灾风险,2020年全国汛期地灾防治工作视频会议强调,要加快普适型监测预警仪器设备集成研发和试用,进一步强化预警科学性、及时性、准确性。四川、湖南、甘肃、贵州陆续发文,明确今年逐步开展普适型监测设备试点建设工作。重庆市确定将以分类分级方式,对已查明的所有隐患点推进普适型设备的安装与自动监测。业内人士指出,随着新一轮1∶5万调查和风险评价、1∶1万精细化调查开展,不仅会找到更多地灾隐患点,而且“找”的过程还可能会引入普适型新技术手段。

    可以预见,未来普适型监测预警设备将与合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段,形成天空地一体化作战方式,在地灾防治工作中发挥更好的作用,守护群众的生命财产安全。

    链接

    地灾普适型监测预警设备

    ■特点

    运行可靠、功能简约、精度适当、性价比高、安装快捷、维护方便、智能预警

    ■六种设备

    普适型雨量计:采用新型光电式、压电式传感器,体积小,维护简单。

    土壤含水率计:无须标定,探测范围大,采用多参数一体化设计,尺寸小,可在15分钟内完成安装。

    裂缝计:加大量程、窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低50%,对于加速变形阶段的采集能力明显提升。

    普适型GNSS:将监测精度由毫米级调整为亚厘米级,增加一体化预埋箱方式,运行功耗与综合成本显著降低。

    倾角计和振动加速度计:内置电池可不间断供电2~3年,已形成微芯桩、变形桩等多参数一体化监测预警设备,易安装易维护。

    新科技如何支撑“普适型”防灾

    金沙江白格滑坡——堰塞湖全景

    编者按 自然资源部部长陆昊曾在自然资源部地灾监测预警科技创新研讨会上指出,经过多年技术攻关和群防群测工作积累,我们在地质灾害风险调查和隐患排查方面取得了明显成效,下一步要综合运用合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段,进一步提高全国地质灾害调查评价精度……最大限度保障人民群众生命财产安全。可见,科技创新在地灾监测预警中的作用至关重要,本期结合我国部分地区地灾防治工作经验,对当前我国地灾防治领域新技术新方法进行报道。

    科技创新,提升地灾防治能力的永恒话题

    范宏喜

    不久前,2018年全国地质灾害防治技术工作总结及经验交流会在北京举行。依靠“科技创新”这个强有力的抓手,利用3年时间,坚决打赢“显著提升地质灾害防治能力与水平”这场硬仗,通过经验交流与新技术新方法研讨,来自全国各省(区、市)地质灾害防治技术支撑单位的百余名代表,不约而同的得出了这一结论。

    寻找短板与不足

    “灾害点有哪些?灾害点在哪里?什么时候滑动?能否提前2小时甚至3小时做出预报?”只有解决了这些难题,才能促进地灾防治能力的提升。对此,自然资源部地质勘查行业管理司司长于海峰讲到2019年地质灾害防治任务时强调:一是要进一步摸清地质灾害隐患的底数,并适时进行更新。要进一步强化对隐患点动态变化的认识,做好“一库二图三规划”工作。二是要重点解决综合治理与移民搬迁中的关键技术问题,做好移民选址中的地质灾害勘查、评估和防治等排危除险工作。三是要加强信息化建设,建成建好地质灾害监测网,使监测预警产品向一体化快速部署,向空投化、便携化方向发展,大力提高地质灾害预警预报的专业性和时效性。

    中国地质调查局副局长王昆表示,地灾防治在地质调查工作中占据着重要的位置,我们要为提高地灾防治能力做好技术等方面的支持与保障。一是中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害防治技术指导中心)要服从调遣,深入现场,按照有关要求做好地质灾害防治技术指导。除此之外,中国地调局还有分布于全国各地的直属队伍,承担着为地灾防治提供技术支持和支撑的任务。二是要依靠科技创新提升地质灾害防治能力。继续提高群测群防体系的科技含量,发挥移动互联网、人工智能等手段,下大力气解决视线外、无人区,人员无法第一时间到达灾害现场的监测预警和预报难题。三是加强各级地质灾害防治技术支撑单位、地质勘查单位和技术研发企业的合作与交流,相互学习借鉴并共同得到提升。

    自然资源部地质灾害防治技术指导中心常务副主任、首席科学家殷跃平认为,当前地灾防治工作面临“五新”。一是机构新,在地灾防治工作中要服从应急管理部的调度和部署,按照自然资源部的重要职责和任务要求做好工作。二是问题新,突发地灾由之前的地震灾区滑坡、泥石流,远程高位滑坡、泥石流,到今年连续发生的大江大河流域性灾害链滑坡,带来了一系列新问题和新思考。三是思路新,要以解决实际问题为导向、从技术逻辑转向行政逻辑等思想,作为今后开展各项工作的根本遵循,努力满足地质灾害防治工作中的行政指挥需求。四是技术方法新,要在地灾可能发生的时间、地点、成灾范围和影响程度预警预报方面下更大功夫,高度重视专业监测设备的研发应用,学习、借鉴和引进国外先进的防治理论和技术方法。五是事业圈新,要高度重视与设备研发企业、特别是企业监测技术人员的合作、探索与交流,实现地灾防治能力与水平的显著提升。

    探索防灾减灾好路径

    四川是全国地灾最发育的省份,2018年汛期,四川遭受了自1981年以来最严重的暴雨洪涝灾害,有11个市(州)超历史极值,导致雨区、震区、灾区“三区”叠加,其中7月份的一周之内曾两次发布地灾红色预警。

    四川省自然资源厅地质环境处处长胡涛介绍,2018年四川省灾情险情呈现“一高三低”,全省发生地灾灾(险)情3894起,是常年平均值的1.8倍,处于历史高位水平 ,因灾死亡失踪人数仅为多年平均值的6.2%,同比年均因灾死亡率降幅达98.5%,汛期没有发生1起因地灾造成的群死群伤事件,有18个市(州)实现“零死亡”。7月19日,凉山州盐源县桃子乡玻璃村特大型滑坡,成功转移437人、避免281人伤亡,受到自然资源部的通报表扬。

    胡涛表示,从这起特大型滑坡的成功避险中得到了3点启示:一是各级政府高度重视,逐级传递防灾压力,并做到了防范监测到位、主动避让到位、后期管控落实到位。二是各级各地不断完善地灾预警信息发布机制,打通预警信息传递的“最后一公里”,将地灾预警信息及时传达到点到人。三是市(县)均落实了一对一的汛期驻守技术支撑单位,加大对基层的技术指导和帮扶,健全防灾体系。下一步要完善地灾调查评价机制,强化专群结合的常态化排查机制,探索构建空天地一体化的隐患动态发现机制,探索建立地质灾害风险评估与管控制度。完善地质灾害监测预警机制,深化专群结合、人技结合的地质灾害群测群防制度,推广点面结合的专业监测预警体系建设,推进地灾大数据中心建设。把推进防治项目实施、维护公平公正市场环境作为重要举措,把防灾和治灾结合起来,提升综合防治能力。

    贵州省建设地质灾害防治1155工程,构建了空—天—地一体化的监测体系。贵州省自然资源厅副厅长肖才忠说,1155工程是指数据“聚通用”一台多网,即云上贵州专网区、云上贵州公网区、自然资源部信息系统,再连接到国土专网、地灾专网、政务外网和互联网。群测群防体系“一体五位”包括乡镇分管领导、国土所长、村干部、专业技术人员和专职监测员。综合防治体系的“五台融合”,是调查评价平台、监测预警平台、项目管理平台、能力建设平台、指挥调度平台。防治管控体系的“五级管理”分别为省级、市级、县级、乡级、村级。

    空—天—地一体化的监测体系,空:利用无人机航拍、LiDAR等先进技术和手段对地质灾害高易发区和重大地质灾害隐患点进行扫描,建立三维数字模型,分析判断其发展趋势。天:自2016年以来,贵州省每年投入资金1500余万元,探索利用合成孔径差分干涉雷达(InSAR)技术进行地质灾害隐患早期识别试验,2018年实现全覆盖,目前已发现变形点648处,经专家现场核实,确认地灾隐患点125处。地:引进瑞士先进技术联合开展重大地灾隐患监测示范 。

    贵州将地灾自动化监测列为2018年省政府的“十件民生实事” 之一,省财政十大绩效目标考核内容。已累计建成137处自动化监测站点,安装各类专业监测设备1270余台(套)。对重大隐患点和险情采用地基雷达、GNSS等进行自动化应急监测。

    2018年,贵州省投入资金1.2亿元,组织27个资质单位,全面完成88个县(市、区)高位隐蔽性地灾专业排查,共排查原有及疑似隐患点11.12万处,排查出新增隐患点1899处。

    地灾监测预警新技术呼之欲出

    针对地灾防治及监测预警新技术、新方法等关键问题,会议就国土卫星遥感监测、边坡雷达技术现状、北斗云物联网监测实践、InSAR技术智能化、“类壤土基质”技术应用、“专群结合”监测预警体系信息传递等内容开展交流研讨。

    基于SAR、InSAR技术的智能化异常形变监测,是地灾早期识别和隐患排查的新技术之一。其中的合成孔径雷达干涉测量技术,运用单次观测,通过分析地面目标的反射信号,准确地测量卫星和地面目标之间的距离,雷达重复观测期间目标发生移动,卫星通过同一片区域,重复进行观测,两次观测期间的移动变形量来测量地面形变。具有鲜明的技术优势:一是观测不受限,可全天时、全天候观测,能进行广域监测,可发现新的地质灾害区域。二是响应速度快,最快平均每4天一次,紧急情况下可每4小时拍一次,并能提供目标形变的历史变化序列。三是观测精度高,缓慢形变精度可达毫米级,快速形变精度可达分米级以上,能提供灾害点治理前后的变化数据。四是海量观测点,观测密度最高可达上万个/平方公里,通过持续动态监测,能提供目标变化的趋势性信息。五是普查范围广,卫星单景拍摄成像面积广。

    边坡雷达是一种先进的边坡监测手段,相比其它监测方法具有全天候、大范围、高精度、无接触等优点,适用于已知的、重大的滑坡体监测。而提高滑坡预报准确率是边坡雷达技术的发展目标。

    针对目前市场上体积大,安装复杂的专业监测产品,北斗云产品向集成化、快速安装、便携化方向发展,同时开发直升机、无人机投放产品。研发生产的高精度北斗、阵列式深部位移计、智能裂缝计等全系列地质灾害监测设备、智能水质分析设备、监测预警云平台、INSAR分析技术等,形成了空天地一体化的监测预警新技术新方法体系。

    在“专群结合”监测预警体系信息传递方面,已构建的感、传、知、用的物联网系统,可全面用于河长制、城市内涝、地质灾害、水库监测预警等信息化应用。通过运用物联网、云平台、大数据等相关技术,服务地质灾害监测预警。

    以自然的方式恢复自然的“类壤土基质技术”,运用类壤土基质技术,在岩(土)表面形成理想的土壤结构,选取最合适的植物种类,确保后期植物群落的乔灌木比例,用木本植物的根系——“绿色锚杆”的作用实现恢复自然,使用先进的施工工艺,将“修复”升华为 “恢复”,使地质灾害隐患点成为一道亮丽的“风景”。

    智慧地矿为地灾防治提供技术支撑

     田伟平 王泽 罗会江

    四川,是地灾多发地区,作为地灾防治工作主力军的四川省地矿局一直奋战在灾害的最前沿,探索了一些成功的防治和治理经验。

    专业支撑,群防配合

    “科技地矿、智慧地矿为地质灾害防治提供了支撑和保障”,这是该局909队副总工程师黄晓明最深的感受。2018年入汛以来,川西地区遭遇持续强降雨袭击,北川、安州、江油等区县不断传来险情、发生灾情,909队工程技术人员充分利用现代化科技手段开展防灾救灾。在北川陈家坝,因地质队员精准监测预测、专群结合信息传递等,强降雨诱发的泥石流灾害未造成人员伤亡和大的财产损失,灾后恢复建设中,无人机、三维激光等先进技术手段的应用也发挥了重要作用。

    每到汛期,川西地区在强降雨等极端天气下,滚石、山洪、塌方、滑坡、泥石流等次生地质灾害频发。四川地矿局一批专业队伍始终冲在第一线,承担了全省2/3以上的排查和治理任务。

    “群防是基础,预警是手段,治理是保障”,909队副总工程师叶晓华说,“地方各级政府都十分重视地灾防治工作,建立起以地方政府为主导、当地百姓为主体、地质队员为专业技术指导的群防体系,当地百姓熟悉环境、专业地质队员熟知地灾特性等优势,从而实现了在灾害发生前组织百姓避险避让。同时,近年来,在高危地段加配安装红外线、雷达等高科技预警警报系统,使群防更为科学高效”。

    先进技术提高防灾治灾水平

    在地灾治理方面,该局地灾治理团队因地制宜,不断探索新技术新方法,取得了不少成果经验。广元凤凰山公园滑坡应急抢险治理微型桩技术应用、重庆巫山铜鼓滑坡应急抢险钢轨桩技术应用、巴中某中学后缘边坡治理钢管桩技术应用等都是快速处置滑坡灾害险情的成功事例。该队技术人员在实践中发现,对锚孔、深基坑等钻探、掘进工艺的改进,能明显提高灾害防治的效率和时效;改进钻具、精准施策可以解决复杂地质条件下的施工难题……在909队目前正开展的樟木口岸地质灾害防治工程施工中,在孤石、漂石发育的堆积体层,该队工程技术人员应用新技术一次性成孔65米深孔全孔根管施工,数十天完成深孔钻探51个,工程效率大大提高,实现了快速处置灾情的效果。

    “5·12”特大地震后,在棉竹文家沟的山顶留下了8000多万立方米松散物源,在2010年的特大暴雨中引发了特大泥石流,给山下的清平乡造成毁灭性破坏。四川地矿局的地质专家在设计治理方案时反复思考,抓住泥石流成因的关键因素,设计了水石分治的方案,使雨水和物源在工程的作用下实现分离,水经滤网栅后从引水隧道流走,从而化解了灾害的发生,至今当地没再发生过泥石流。

    不断创新,地灾监测呈多样化

    如今,无人机、三维激光扫描仪、卫星遥感等高科技智能化装备在高山峡谷的地灾防治中派上大用处,可以清晰掌握高陡险峻区域的地形地貌情况。同时,专业地质队伍广泛引进了一批便捷、轻巧、高性能的先进机械设备,既满足了狭窄场地、条件艰难区段的作业需求,工作效率也明显提高了。

    四川地质工程勘察院(简称四川省地勘院)在近年来的地灾预防过程中,运用无人机倾斜摄影技术、三维全景实现混杂现实技术、InSAR遥感监测技术等以及自主研发的三维实景管理平台、管道地质灾害监测预警平台等,地灾监测方法日益呈现多样化、三维立体化。通过采用多种有效方法结合对比校核,以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,进一步加强了地质灾害预防的综合判别能力,促进了地灾评价、预测能力的提升。

    在剑阁县地灾监测项目中,由于受到无人机架次、现场实际环境及硬件等诸多原因的限制,无人机倾斜摄影获得的初始模型出现了漏洞,同时,现场的监测设备在场景中也无法真实体现。四川省地勘院通过创新采用同源多角度纹理匹配技术对场景进行重建及修饰。同时,将建模成果、监测点位的矢量、多媒体等数据导入自主研发的三维实景管理平台中,实现了对现场情况及监测点数据的实时获取,为监测现场的管控决策提供了及时的数据支撑。

    在管道地灾监测方面,该院自主研发的管道地灾监测预警平台,以管道为中心,应用现代传感、通信和分析技术,结合监测、预警、应急处置等各功能子模块为一体的专业技术。通过接收现场监测数据,利用开发的功能模块,实现与图形库的集成,实现对监测数据的实时动态分析与预警,并可以针对预警结果提出相应的响应机制,形成地质灾害综合信息一体化应用。该系统于2018年5月正式投入试运行,运行至今共发布预警信息341次。

    金沙江白格堰塞湖位于川藏交界处西藏昌都市江达县波罗乡宁巴村,地质技术人员从2015年2月22日遥感影像对比中发现,滑坡体上部分区域变形下滑呈加剧趋势,但整体未发生剧烈的位移变化。在此基础上,四川省地勘院技术人员结合工作区地形地貌、地层岩性、D-InSAR变形解译特征等信息综合判定,沿堰塞湖上下游圈定出20余处山体潜在变形靶区,为前方地灾应急排查小分队提供数据支持。

    目前,该局越来越多的单位正积极谋划用边坡雷达技术、InSAR技术智能化、北斗云物联网监测实践等最前沿科学技术武装队伍,购置一批先进地灾治理设备,加快科技地矿、智慧地矿队伍建设力度和进程,在地质灾害防治中发挥更大的作用。

    聚力赋能 做强地灾防治 ——聚焦地灾防治新技术新方...

     

    十大地质科技进展

     

    1.发现地球上最早的大型多细胞生物化石

    中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员带领前寒武纪研究团队,在华北燕山地区高于庄组中首次发现大量分米级的碳质宏观化石,研究确证它们是迄今发现的最大的前寒武纪多细胞真核生物化石,大约距今15.6亿年,把多细胞生物在地球上出现的时间从多数人认为的距今6.35亿年往前提前了近10亿年。这一发现是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学成果,对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值。部分研究成果论文《华北15.6亿年前高于庄组分米级的多细胞真核生物》于2016年在国际著名刊物《自然·通讯》上发表。

    2.山东矿床成矿系列及找矿方向研究取得新进展

    山东地质科学研究院于学峰团队承担的山东省地质勘查基金项目,对山东全省域内以固体矿产为主的各类矿产形成的地质环境、成矿作用及地质特征等进行了全面研究和总结;首次在山东全域内建立从前寒武纪到新生代全时段内的31个矿床成矿系列,并划分了81个代表性矿床模式;首次建立了从中太古代迁西期至新生代喜马拉雅期的山东矿床成矿谱系;对山东省金、铁、煤等近30种重要矿产进行了成矿远景预测;首次研究编制了山东省矿床成矿理论系列分布图。该成果是对山东省主要矿床的全面总结,将为山东省矿产资源勘查研究提供有力的科学依据。

    3.完成铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

    核工业北京地质研究院承担的铀矿大基地资源扩大与评价技术研究围绕我国铀矿大基地及外围地区开展科技攻关,完善发展了伊犁盆地南缘、二连盆地中部、鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿和相山矿田、诸广南部地区热液型铀矿成矿理论;创建了砂岩型铀矿深部有利砂体和层间氧化带前锋线识别定位技术体系;构建了热液型铀矿深部成矿构造、成矿地质体和铀矿化信息探测的技术评价体系;查明了5大铀矿基地铀成矿关键控矿因素及空间定位规律;建立了地质、物化探综合勘查技术方法,拓宽了铀资源找矿的新层位、新区域、新深度;实现了铀矿资源新的重大突破。该成果及时推广应用于我国地区热液型铀矿、砂岩型铀矿找矿勘查工作中,已取得显著找矿成果,具有广泛的应用前景。

    4.完成新疆首个煤层气开发利用先导性示范工程

    新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在阜康市白杨河矿区建成新疆第一个煤层气开发利用工程《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》项目。该项目是新疆首个低阶煤煤层气开发利用工程,项目施工中针对阜康煤层“高倾角、厚煤层、高渗透”特点,开展了煤层气“钻、压、排”勘探开发技术应用,成功应用丛式井钻井技术,首次在煤层气井压裂中大规模应用复合压裂液,形成了适应示范区地质特点的五段双控排采法,建成了全国自动化程度最高的排采自动化系统,成功完钻新疆煤层气领域第一口“U”型水平井和第一口“L”型顺煤层井,建成新疆首个日处理能力达10万立方米的煤层气CNG站。项目形成的“丛式井钻井、复合压裂液压裂、五段双控排采、排采自动化系统”等关键技术系列对新疆煤层气的开发意义重大,为国家科技重大专项实施提供了技术基础和试验基地。

    5.完成我国“三稀”资源战略调查与评价

    中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究团队,在地质调查专项资助下,基本摸清了我国“三稀”资源储量,实现了战略研究→战略侦查→找矿突破三跨越,首次搭建了“三稀调查成果数据库”大数据平台,确定了“三稀”矿产调查部署选区;深化了离子吸附型稀土成矿理论,构建了稀土矿区水环境质量评价指标体系,提出了离子吸附型稀土资源储量动态计算和稀土矿单元素圈矿方法;改进了风化壳型稀土矿勘查技术,加大了勘查深度;初步实现了矿山环境监测“空-天-地-人”一体化,全方位服务矿政管理,提高了“三稀”矿政管理科技含量。

    6.元坝超高深含硫生物礁大气田高产稳产技术取得重要进展

     

     

    由中国石油化工股份有限公司西南油气分公司承担的元坝长兴组气藏开发动态跟踪分析及合理配产研究项目在超深层小礁体气藏精细描述技术、超深层小礁体水平井部署设计及优化调整技术方面具有创新性,在高含硫气田(藏)的推广应用前景广阔。本项目形成了复杂生物礁气藏精细描述、超深小礁体气藏水平井设计与优化、有水生物礁气藏开发技术政策优化等超深高含硫生物礁气藏高产稳产关键技术。项目成果应用于元坝气田开发建设,取得显著成效:建成了世界上第一个埋深近7000米的高含硫生物礁大气田,混合气产能达40亿立方米/年。气藏于2014年12月10日正式投产,截至2016年年底,累产混合气46亿立方米,对保障“川气东送”长期稳定供气,促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展意义重大。

    7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

    中国地质环境监测院殷跃平研究员团队联合中国地质科学院、南京大学等9家单位,提出了暴雨型和水库型典型地灾成灾模式,开发基于GPU高性能计算技术的高速远程滑坡风险评估分析软件系统;构建山洪灾害判别标准与防治区划等级系统和地震—地灾链评估指标体系及信息发布平台;集成创新地灾防治方法,发明高寒浓雾山区地灾可视化监测预警、光纤监测传感器以及特大型滑坡应急治理系列关键技术;为国家重大工程和城镇化建设减灾防灾战略提供了科技支撑;及时指导了灾区地灾应急处置和灾后重建,推动了防灾理论和技术方法的发展和地灾减灾防灾标准化体系的建设。

    8.古老油气系统源灶多途径成烃机理与成藏研究取得新进展

    中国石油勘探开发研究院张水昌研究团队瞄准古老油气系统油气形成与分布这一重大科学问题和勘探前沿问题,依托古老油气系统源灶多途径规模成烃机理与成藏项目,开展攻关研究,在深层古老烃源岩发育机制、高成熟—过成熟阶段生气潜力、有机—无机复合生烃以及天然气成因判识方法等方面取得原创性研究进展。研究成果有效指导深层油气勘探,为四川盆地震旦—寒武系新增天然气探明储量2200亿立方米、控制储量2038亿立方米,为塔里木盆地2013年以来新增油气地质储量21.9亿吨提供了重要支撑。实现了塔北哈拉哈塘奥陶系、塔中寒武系盐下、乐山—龙女寺震旦系—寒武系古隆起周缘的油气发现和储量增长,有力推动和促进了国内最大海相整装大气田的高效探明。

    9.完成青藏铁路沿线高温地热资源调查评价

    青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目在12个主要热显示区开展了多种工作方法与手段调查,初步了解各主要热显示区的地质构造、水文地质、地球物理及地球化学特征。对各热显示区采用了天然热流量和积存热量两种方法进行了资源量计算。其中续迈等7个中温地热显示区按照500米开发深度,按照居室供暖的方式考虑开发利用,计算供暖面积达114万平方米以上。初步评价古堆地区地热发电潜力可达110兆瓦,该项目的突破性进展,将为我国高温地热发电提供新的契机。在12个热显示区中选出了5个热显示区(玉寨、吉达果、宁中、古露)热储面积较大、温度较高,作为进一步勘查的高温后备基地。本成果来自于西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队承担的青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目。

    10.完成新一代高精度南海地质地球物理图系编制

    中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、邱燕、朱本铎等研究团队创新编制了《南海地质地球物理图系(1:200万)》(中英文对照)并撰写了《南海海洋地质与矿产资源》专著。创新性编制了三维地形图和晕渲地形图,系统命名了245个海底地理实体;首次采用叠置法和透视法编制地质图,发现了中生代安第斯山型隆起带在南海的延伸区域;重新圈定了南海中—新生代沉积盆地范围;精细刻画了南海主要构造边界,全面深化提升了我国对南海的地质科学认识,为下一步与周边国家共同开展南海研究、开发利用南海资源提供了丰富的地质依据。同时,该图系以科学的方式宣扬了中国的南海主张,是履行海洋大国责任的重要体现。

     

    十大地质找矿成果

     

    1.新疆新源县卡特巴阿苏发现特大型金(铜)矿床

    新疆新源县卡特巴阿苏金(铜)矿床位于那拉提—红柳河缝合带内,成矿带属于那拉提—红柳河金—铜—镍—铅锌—玉石—白云母成矿带。卡特巴阿苏金(铜)矿床的发现证实了“中亚金腰带”已延伸到我国新疆。矿床勘查工作历经了异常查证—预查—普查—详查及勘探等工作,规模由异常点→矿化点→小型→大型→特大型金矿床。矿床控制长约3000米,宽40-300米;金矿体45条,铜矿体17条;金矿储量78.73吨,平均品位3.13克/吨,铜4.83万吨,平均品位0.53%;外围找矿潜力大,有望突破百吨。该项目由新疆美盛矿业有限公司投资,勘查工作由新疆地矿局第一区域地质调查大队完成。该矿床具有很大潜在的经济价值,进一步勘查、开发将会产生很大的经济效益和社会效益,对拉动地方经济增长,促进地方的稳定和发展具有重要的意义。

    2.山东省莱芜市张家洼发现大型矽卡岩铁矿

     

    山东省莱芜市张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部,是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作,发现15个铁矿体,主矿体4个,其中主矿体Ⅱ3矿体走向控制长1280米,倾向延伸1060米,赋存标高-520~-1030米,矿体平均厚度16.98米,TFe平均品位46.68%,mFe平均品位40.68%。新增(333)铁矿石资源量1.065亿吨,累计查明(333)铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨,伴生铜金属量8.446万吨,铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨,伴生钴金属量0.631万吨,钴平均品位0.02%。查明该矿床属于接触—交代成因的大型铁矿,为矿山可持续发展提供了接替资源。本成果来源于山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目。

    3.新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现我国最富锰矿床

    新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿的发现,是迄今我国最富的锰矿床,且厚度大、品位高、埋藏浅、易采选、远景规模大。奥尔托喀讷什锰矿床由4个工业矿体组成,均位于玛尔坎土山背斜北翼,严格受层位控制,呈似层状、透镜状产出,产状与围岩产状基本一致。累计获得锰矿石资源/储量(121b+122b+331+332+333) 868.65万吨,矿床平均品位Mn 36.70%。本次重大发现填补了西昆仑山地区锰矿找矿的空白,有望成为我国超大型富锰矿战略资源基地。该成果来自于中国冶金地质总局西北地质勘查院承担的新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿勘查项目。

    4.新疆察布查尔县洪海沟探获特大型铀矿

    “新疆察布查尔县洪海沟铀矿勘查”是由中核集团地矿事业部核工业二一六大队实施的重大找矿成果。该成果是应用我国自主建立的“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论和模式找矿的典范,在含矿砂体沉积微相、新技术方法组合探索以及新层位找矿等方面均取得重大进展。首次在头屯河组发现工业铀矿带,铀资源总量接近特大型,为矿山建设提供了重要资源保障,砂岩型和煤岩型铀矿体共存也为我国“铀煤兼探联采”提供了理想的试验基地。该矿床的发现过程中首次引进浅层地震手段对含矿层展布、砂体规模、小型断裂分布、目的层埋深等进行了较精细的研究,有效地指导了钻孔布设;砂岩型铀矿勘查深度首次接近1000米,不仅展示伊犁盆地新层位和深部找矿的良好前景,而且对新疆其他盆地找矿具有重要的现实意义。

    5.新疆和田县火烧云一带发现超大型铅锌矿

    新疆地矿局第八地质大队在西昆仑地区喀喇昆仑山新疆和田县火烧云一带通过区域铅锌矿成矿规律研究和连续5年的勘查评价,发现并探明了一处超大型铅锌矿床。目前火烧云铅锌矿床共探求333+(334)?锌+铅金属量1894.96万吨,是中国第一、世界第七大的铅锌矿;矿床平均品位:铅4.58%、锌23.92%、铅+锌28.51%,为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。火烧云铅锌矿床具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异,适合露天开采。火烧云铅锌矿床不仅具有巨大的社会经济价值,同时兼具重要的理论研究价值。有关火烧云矿床成因类型、成矿规律的研究必将丰富、创新整个藏北铅锌矿带的成矿理论。该成果依托于新疆地矿局第八地质大队实施的新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查项目。

    6.广西平南县大洲发现大型稀土矿

    为了查明广西平南大洲矿区稀土矿资源量,广西地勘局第六地质队积极融入找矿突破战略行动,历时4年在该区开展了稀土矿勘查工作,累计完成1:1万地质测量106.5平方公里,矿区提交(333)资源量:稀土矿石量43532.7244万吨,全相稀土氧化物资源量53.0513万吨,离子相稀土氧化物资源量36.6543万吨,达到大型矿床规模。该矿床资源储量规模较大,矿石品质较好,矿石加工选冶性能良好,属易选矿石,矿床开采技术条件简单,开发经济效益显著。该成果依托于广西地勘局第六地质队实施的广西平南县大洲矿区稀土矿普查项目。

    7.山西省黎城县新发现大型煤炭资源矿床

    山西省地质勘查局二一二地质队通过对黎城县城周边已有地质资料、邻区煤矿的成煤地质环境和背景的综合研究、分析等综合手段,发现一处大型煤炭资源矿床,提交的煤炭资源量超过2.6亿吨。该项目为黎城县历史上发现的首个煤炭资源矿产地,其估算资源量达到大型井田规模,适宜建设中—大型煤矿企业,探明的各煤层煤类均为强黏结—特强黏结的焦煤及肥煤,均可作为炼焦用煤。开发本区煤炭资源,在为当地及周边地区提供能源的同时,也将促进本地区工业的发展,改善当地居民生活水平,对地方经济的繁荣将起到重要的作用,经济意义巨大。该成果依托山西省地质勘查局二一二地质队承担的山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区煤炭详查项目。

    8.陕西省府谷县马家梁-房子坪探获大型优质煤炭资源

    中国煤炭地质总局航测遥感局在陕西省地质勘查基金的支持下,在陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区的西北部预测区内开展煤炭资源普查工作,取得重大找矿突破。在山西、太原组含煤岩系中共发现可采煤层5层,探获煤炭资源总量(333+334)320861万吨,其中333类资源量为100390万吨,占总资源量的31.3%。煤类以气煤为主,长焰煤次之,煤质优良,可广泛用于动力用煤、气化用煤、液化用煤及炼焦配煤等。该矿床的发现为国家规划的陕北能源化工基地和陕西省规划的煤电化载能工业园区提供了有力的资源续接保障,并对当地经济发展具有重大意义。该成果依托陕西省陕北石炭—二叠纪煤田府谷矿区马家梁—房子坪勘查区普查项目。

    9.准噶尔盆地玛湖凹陷探获大型油田

    新中国成立后发现的第一个大油田——克拉玛依油田经过半个世纪开发,面临后备资源不足的困境,与之相邻的玛湖凹陷是战略接替领域。以杜金虎为首席的中石油新疆油田勘探团队,针对制约砾岩勘探的资源、储层、成藏和技术四大世界公认难题,开展协同攻关研究,创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式,建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式,创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式,创新了砾岩高效勘探技术。发现了5亿吨原油储量的玛湖大油田,奠定了世界第一大砾岩油田的地位,不仅实现了新疆几代石油人为祖国再找大油田的夙愿,也为世界资源潜力巨大的凹陷区砾岩勘探提供了成功经验,保障了我国国防军工建设对航天和国防稀缺油品的持续供给。该成果是我国砾岩油藏地质理论研究与勘探技术攻关的重大创新性成果,丰富发展了陆相生油与粗粒沉积学地质理论,是对岩性油气成藏理论的重要补充。

    10.贵州省松桃县桃子坪探获超大型锰矿

    贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学(武汉)创新团队在贵州省松桃县桃子坪锰矿详查的过程中,运用所建立的锰矿裂谷盆地古天然气渗漏成矿系统理论和深部隐伏矿找矿预测模型,在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区中,圈定了桃子坪IV级断陷盆地分布范围,即桃子坪锰矿找矿预测靶区。钻探工程验证,成功发现了隐伏的厚大锰矿体。通过普查和详查地质工作,2016年6月,提交了备案的(332)+(333)锰矿石资源量1.06亿吨,圈定的锰矿石资源量位居亚洲第四、世界第十二位,成为贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区新发现的又一个世界级超大型锰矿床,实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产找矿的重大突破。

    中国地质学会2016年度十大地质科技进展 十大地质找矿...