重庆市奉节县曾家棚滑坡全貌
专家开展滑坡专业监测建设点现场验收
湖北省秭归县树坪滑坡自动化监测设施
编者按
我国由于地形地貌、地质条件、气候类型复杂多样，地质灾害易发、高发、频发。“隐患在哪里？”“什么时间可能发生？”是防范突发性地质灾害亟待解决的两个核心问题。
为提高地灾隐患点发现、监测、预警、治理的专业水平，自然资源部中国地质调查局持续推进高精度地质灾害调查、地质灾害隐患遥感智能识别、普适性地质灾害监测预警设备集成研发、地质灾害防治信息系统建设，不断提升地质灾害防治技术支撑能力。
5月9日～15日为防灾减灾宣传周，今年的主题是 “提升基层应急能力，筑牢防灾减灾救灾的人民防线”。灾害面前，加强监测预警，是提升应急能力的有力保障。今天，让我们聚焦地质灾害监测预警。
截断巫山云雨，高峡出平湖。三峡工程带来的福祉惠及亿万百姓，但其建设和安全运行一直面临着地质灾害的严峻考验。
自然资源部中国地质调查局武汉地调中心三峡库区地质灾害监测预警指导中心（原三峡库区地质灾害防治工作指挥部）通过实施三峡库区地质灾害监测预警工程，携手湖北省、重庆市以及三峡库区各区县自然资源部门，构建了集专业监测、群测群防和信息系统为一体的地质灾害监测预警网络体系，形成了水库型地质灾害监测预警理论与技术方法体系，库区地质灾害防治实现连续17年“零伤亡”，为三峡库区筑牢地质安全防线。
试验示范为区域性监测预警预报奠定基础
三峡库区地质条件复杂，暴雨洪水频发，自古以来是地质灾害高发区、频发区。三峡工程建设以来，库区移民迁建，以及蓄水后每年30米水库水位的降变，一定程度上改变了三峡水库岸坡地质环境条件，加剧了库区地质灾害发生。国家高度重视三峡库区地质灾害防治工作，先后完成了前期重大地质灾害防治工程和二期、三期地质灾害规模性集中防治。目前，正在实施三峡后续工作库区地质灾害防治工程。这些防治工程的实施，对三峡库区数以千计的地质灾害点分类采取了工程治理、搬迁避让以及监测预警等措施，开创了我国区域性地质灾害规模性集中防治的先河。
三峡库区的地质灾害监测预警工作始于上世纪70年代。1977年，湖北省西陵峡岩崩工作处开始在湖北省秭归县境内的新滩滑坡上进行专业监测。1985年6月12日，滑坡监测设备发出预警信息。在专业人员的建议下，当地政府在滑坡大规模滑动之前转移了居住在滑坡体上的群众，避免了1300余人伤亡，10余艘客货轮也得到通知及时避险。新滩滑坡的成功预报，是我国首个地质灾害专业监测成功预报案例，同时在三峡库区播种下一颗地质灾害是可以监测预报的“信心种子”。
随后，三峡库区地质灾害监测预警试验示范工作开始着手实施。1998年～2000年，原国土资源部先后启动了《三峡库区地质灾害监测工程试验示范区研究》和《长江三峡地质灾害监测与预报》2个专项计划。这些工作以三峡库区常见的降雨型滑坡、水库型滑坡为主要研究对象，开展新技术新方法的试验与应用，并在链子崖、黄腊石、黄土坡等重大地质灾害点进行了综合监测示范，攻克解决了一系列地质灾害监测预警难题，研制出多种地质灾害专业监测仪器，并成功将GPS应用于地质灾害监测，实现了崩塌滑坡位移时间预报的突破，为后续三峡库区地质灾害区域性大规模监测建设和预警预报奠定了基础。
实现专业监测、群测群防和信息系统“三位”一体
在国家专项资金投入下，2001年三峡库区地质灾害规模性集中防治拉开序幕。原国土资源部在2003年初步建立了三峡库区地质灾害监测预警网络体系并投入运行，2006年和2016年分别对监测预警网络进行了补充完善和升级改造，完成了三峡库区二期、三期地质灾害监测预警工程建设和运行。自此，由全球定位系统（GPS）、综合立体监测（CS）和遥感动态监测（RS）的3S专业监测系统，以及“区县—乡镇—村组”三级群测群防组成的监测预警体系正式建成，实现了三峡库区地质灾害隐患点监测预警全覆盖。
三峡库区地质灾害监测预警集专业监测、群测群防和信息系统“三位”于一体。以专业监测为重点，对重点地质灾害隐患实施立体综合监测；以群测群防为基础，组织、培训和技术指导群众对所有已知隐患点开展巡查和简易监测；以信息系统为决策支持，在出现重大地质灾害灾情和险情时为应急处置提供地质灾害相关信息资料和分析计算功能，为科学决策提供支撑和依据。三峡库区地质灾害监测预警体系是一种在专业技术单位和专家队伍指导下，以广大群众为主体监测所有已知隐患的群众性防灾减灾模式，实现了“群专结合”。这种“群专结合”的地质灾害防灾减灾模式，不仅很好地做到了点与面、宏观与微观、定性与定量的结合，还普遍提升了社会和群众的防灾减灾意识和水平。
党的十八大以来，国家实施防灾减灾救灾新战略，更加重视地质灾害防治。根据自然资源部、中国地质调查局部署，近年来一批地质灾害普适型监测仪器成功研制，应用于三峡库区地质灾害监测预警中，并在一部分群测群防监测点建立起地质灾害三级专业监测网。如今，普适型监测仪器凭借低成本、低功耗的优势，成为三峡库区地质灾害监测预警的“新生代”。这将推动地质灾害监测预警从“人防”向“技防”转变，进而构建“群专结合”监测预警新模式。
17年监测预警实现地质灾害“零伤亡”
三峡库区地质灾害监测预警工程的实施，建立了覆盖全库区的专业监测预警和群测群防监测预警体系，对三峡库区3098处崩塌滑坡地质灾害点开展监测预警，保护了库区57.7万人，以及长江航运和公路交通的安全。
据统计，三峡库区二期、三期地质灾害防治期间（2003年～2015年），监测发现465处崩塌滑坡的变形迹象，并成功预警，使5.7万余人成功避险。自2003年三峡库区地质灾害监测预警体系建设运行以来，经受住了三峡水库135米、156米、175米蓄水和12次30米的大幅度水位波动，以及2014年8·31暴雨和2017年秋汛久雨等极端天气的严峻考验，实现了连续17年地质灾害“零伤亡”。
值得一提的是，2012年6月发生在重庆市奉节县的曾家棚滑坡。6月1日，专业监测显示，重庆市奉节县鹤峰乡三坪村曾家棚滑坡出现险情，附近9户42人的生命财产安全面临直接威胁。专业监测单位中国地质调查局成都探矿工艺研究所立即将险情预警上报。奉节县人民政府及时将险区内群众全部撤离。6月2日，曾家棚滑坡东侧发生大规模滑动，滑动体积460万立方米，前缘滑入大溪河约30米，险区内房屋全部被毁。由于预警及时，滑坡未造成人员伤亡。
2015年6月对重庆市巫山县红岩子滑坡的成功预警，则是群测群防与专业监测预警结合的典型范例。2015年6月21日，巫山龙江红岩子滑坡群测群防员巡查发现裂缝及小型滑塌，及时向巫山县国土资源与房屋管理局进行了报告。6月23日，专业监测人员发现，滑坡变形加剧。当日晚上，巫山县对受滑坡威胁区域的9户33人进行了撤离。6月24日早上，监测发现裂缝变形急剧增加，巫山县紧急撤离影响区群众56户196人，并将滑坡险情通知了海事、航道和巫山航务处等相关部门。6月24日18时25分，约23万立方米的滑坡体下滑入江，形成了约6米高的涌浪。
2019年12月10日16时50分许，秭归县泄滩乡陈家湾村长江北岸支流泄滩河左岸卡门子湾发生滑坡，38万立方米坡体整体下滑。因预报及时，水域、陆域均未造成人员伤亡。但该滑坡仍存在再次滑动的危险。2019年12月下旬，按照自然资源部总体部署和中国地质调查局、湖北省自然资源厅要求，卡门子湾滑坡被选作普适型仪器监测试验点，安装了雨量计、含水率监测仪、GNSS、裂缝计、倾角加速度计等5类21套监测设备。今年4月17日以来，随着多期次降雨和三峡库区水位下降，安装在卡门子湾滑坡的普适型监测仪器均捕捉到了明显的滑坡变形错动信息。根据这些信息，有关部门进行了国家—省—市—县四级联合会商，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。当地主管部门按照会商意见采取了对应的防范措施，有效保障了滑坡影响区人民群众生命财产和航道安全。
科学创新提升地质灾害监测预警预报水平
三峡库区地质灾害监测预警水平的提升离不开科技创新的支撑。
在三峡库区二期、三期地质灾害防治科学研究中，针对三峡工程建设和运行中面临的重大地质灾害防治难题设立了50余个科研课题项目，涉及蓄水引发的地质灾害形成机理、监测预警技术方法、监测仪器研制、信息化建设等多个方面，取得了系列创新成果，并建立了三峡库区地质灾害监测预警技术规范体系，以及监测预警建设与运行相关制度。
三峡库区水库型地质灾害监测预警理论与技术方法研究体系，涵盖蓄水引发的地质灾害形成机理、分析评价方法、监测预警预报技术方法、监测仪器研制、信息化建设等，解决了库区地质灾害监测预警工程中的理论及技术难题，丰富了我国地质灾害监测预警理论、技术与方法体系，极大地提升了我国地质灾害监测预警科学研究水平。
重大危险性滑坡涌浪危害预测评价研究，研制了三峡库区滑坡涌浪预测评价系统，在秭归北泥儿湾滑坡和白水河滑坡、巫山红岩子滑坡、云阳凉水井滑坡等重大滑坡险情预警和应急处置中发挥了重要作用，为政府部门防灾减灾决策提供了科学依据。
三峡库区地质灾害防治及预警指挥系统，在库区全面推广应用，不仅为库区地质灾害调查、勘查、专业监测、群测群防、防治工程、应急处置、综合评估提供了丰富的数据和先进的技术支撑平台，而且在凉水井、北泥儿湾、树坪、猴子石、玉皇阁、藕塘等重大滑坡险情处置中得以充分应用，为政府决策提供了有力的支持。
重大崩塌滑坡预报模型与预报判据研究，建立了崩塌滑坡预报模型，研发了地质灾害群测群防信息管理系统，集成应用现代先进技术等，实现了灾害点信息、监测数据采集和及时传输，监测数据分析和预警，灾险情速报，预警信息发布和移动办公等，提高了地质灾害群测群防工作效率、监测质量和管理水平。
在此基础上，三峡库区逐步探索形成了地质灾害群测群防监测预警网格化管理模式。湖北省和重庆市结合自身特点，在三峡库区分别实现了“四位一体”和“四重网格”地质灾害群测群防监测预警管理模式，打通了地质灾害监测预警的“最后一公里”。
在探索建立地质灾害监测与预警预报技术方法体系的过程中，科研人员解决了预警模型构建、预警级别划分、监测方法与监测曲线识别、监测仪器研发等技术难题，特别在库岸稳定判定、涌浪灾害判定、预警预报技术方法及模型判据等方面取得了系列创新成果，获得了多项国家、省部级科学技术奖励。2008年，《三峡库区重大地质灾害防治与监测关键技术》获得国家科技进步二等奖；2019年，《西部山区大型滑坡潜在隐患早期识别与监测预警关键技术》获得国家科技进步二等奖，其中三峡库区涉水滑坡机理、滑坡灾害监测预警及推广应用是其成果之一。
三峡库区地质灾害监测预警面临新挑战
三峡库区地质灾害监测预警取得了丰硕的科研与创新成果，不仅解决了大范围地质灾害监测预警中诸多技术难题，也为其他区域开展地质灾害监测预警提供了示范与借鉴。
三峡库区经过10年试验性蓄退水运行，其地质灾害防治面临新的形势：一是影响地质灾害的因素以水位变动和降雨为主转变为以降雨为主，受极端天气影响明显，防治形势依然十分严峻。二是地质灾害主要分布于库区自涪陵起的长江流域下游区县，且峡谷段和顺向坡段如箭穿洞危岩和棺木岭危岩等变形增多，安全隐患增加。三是链式灾害如龚家坊崩塌和红岩子滑坡引发的涌浪风险加大，在库区通航能力显著增强情况下，涌浪预警与防范难度加大。四是30米水位周期性大幅变动对库岸稳定性影响逐渐凸显，水库消落带岩土体强度弱化明显，滑坡崩塌导致的涌浪灾害风险逐渐增加。三峡库区地质灾害监测预警和科学研究工作亟待进一步做深、做细。
为此，武汉地调中心三峡库区地质灾害监测预警指导中心将持续开展监测预警、分析指导，以及信息系统建设和科学研究。一是按照年度开展监测成果汇总分析，现场调查交流指导，组织年度趋势会商和技术培训，以及监测预警试验示范和总结，包括探索地质灾害精细化气象风险预警、新技术新方法试验与应用、丘陵山区普适性监测预警装备试验、专业监测分析技术要点等。二是建立和完善与湖北省、重庆市的数据共享及动态更新交换机制，完善空间数据及属性数据，开展防治工程档案数字化，建设库区地质灾害大数据中心与平台，提升数据服务能力，支撑三峡工程运行安全综合监测系统、全国地质灾害防治信息平台和“地质云”建设。三是开展库区降雨与水库水位变动复杂动水条件下滑坡和塌岸规律研究，包括岩体劣化失稳机理研究、风险分析和趋势研判、涌浪预测等，以及水库滑坡监控关键技术和治理新方法新技术等研究工作，为地质灾害防治提供理论、技术和方法支撑。
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