定點形變分析方法應用與異常核實

⑴ 　汞氣測量

15.2.1基本原理

汞氣測量（Mercury Vapor Survey）是汞測量（汞的勘探地球化學）的一個重要技術分支，它主要是研究淺層和近地表大氣中汞的分布。由於自然界中廣泛分布的汞和汞的同位素與地球物質的分異作用、地球的脫氣過程、地質構造活動、地層溫度變化、地下水活動等密切相關，所以通過分析汞的其同位素在地表的富集和變化特徵，為工程地質、構造地質等研究提供了重要的診斷性資料。

現代地球動力學運動的研究越來越引起人們的關注，並且已把研究的重點從與地震、火山帶有關的構造活動逐步引向工程技術成因的運動，即由於人類活動的結果與岩體內發生的動力過程。在礦山采空區、城市用水和工業鹵水抽取區常發生岩石和土壤的塌陷。外生過程，如岩溶和滑坡，也能在岩石和土壤內引起地球動力學負荷。為了找尋和圈定地球動力學帶、觀測帶內地應力的變化情況，通常採用高精度的水準測量。這種方法成本高，對未能反映至地表的較深部的運動無法檢測。試驗證明，汞氣測量和水準測量同樣可以圈出地球動力學帶。

滑坡經常沿著河岸、海岸和露天采礦場發生，給人們的生命財產造成巨大威脅。滑坡發生前，滑坡體內部也有明顯的應力變化和肉眼難以覺察的形變。這種應力變化和形變，便可產生Rn、Hg等氣體組分的異常。在現代岩溶的形成過程中，岩石和土壤的載荷也發生變化，即存在動力學帶。此外，由於灰岩和灰岩中的微量汞不斷被溶蝕，在溶洞區溶液中的CaHCO₃重新沉澱為CaCO₃，而汞被殘留在溶洞中，也使汞的濃度不斷增大，形成與岩溶有關的汞異常。灰岩地區，地表土壤中汞的濃集也與灰岩的溶蝕有關。

15.2.2汞氣測量的方法

汞氣測量既可根據游離子進行，也可根據吸附氣進行。研究不同分散介質中汞氣分散量的方法分別稱之為壤中氣汞量測量、土壤吸附汞測量、航空與地面或水面大氣汞量測量、水中氣和岩石氣汞量測量等。目前常用的方法是壤中氣汞量測量和土壤吸附汞測量。

15.2.2.1土壤中氣汞量測量

壤中氣汞量測量是研究賦存於土壤各種孔隙中的游離子汞氣暈。從專門打的淺孔中用動態（抽氣）或靜態（吸附）方式，將土壤孔隙中的游離汞聚集至捕汞管（或汞杯）上，然後在現場或野外實驗室對採集的樣品進行脫汞測定。

15.2.2.2土壤吸附汞測量

土壤吸附汞測量是研究被吸附在土壤顆粒表面的汞蒸氣，或由衍生出的化合物形成的分散暈特徵。採用低溫熱釋法或其他分離提取方法，操作簡便，重現性好，適用於厚層殘坡積覆蓋區和運積物覆蓋區。

土壤吸附汞測量與土壤汞測量相比，在工作方法、分析裝備與分析步驟上大致相同，只是前者只測樣品中特定相態的汞，而後者則測樣品中的總汞。通常土壤吸附汞的分析，熱釋測試一般不超過250℃，而在土壤汞的分析時，熱釋溫度可高達800℃，因此，條件的改變即可改變測量的性質。

土壤汞測量一般在厚度不大的殘坡積物覆蓋區可取得很好的效果，但在厚層運積物覆蓋區中，其效果不如土壤吸附汞測量。為確切選用合適的測量方法，獲得最好的測量效果，建議用若干典型的測區樣品（應包括異常和少數背景樣品）進行汞的熱釋譜研究。

15.2.3技術要求

15.2.3.1工作布置

（1）疏鬆覆蓋層的厚度應在0.6m以上，這是汞氣貯存和樣品採集所必需的條件。

（2）乾旱或半乾旱區有利於壤中汞氣暈的形成，而沼澤和潛水面淺的地區不利於壤中汞氣暈的發育。

（3）活動砂丘、沿海沙灘、近期人工堆積物分布區不利於開展此項工作，需經實驗證明可行後方可進行。

（4）測線布置的原則除了要垂直地層構造走向外，還應盡可能與其他方法的測線方向一致。基線必須有兩個以上半永久性標志，測點應有臨時性標志。基線與測點的定位誤差應符合同比例尺常規化探的規定要求。特殊情況下，可酌情修改並在設計書中說明原因。

15.2.3.2采樣

（1）在預定點位上用鏟清除5～10cm厚的表層土壤後，用鐵錘將鋼釺（採用鋼釺形采樣器時，可直接打入疏鬆覆蓋層內0.4～0.6m處抽取氣樣）打入疏鬆覆蓋層內0.4～0.6m，拔出鋼釺後立即將螺紋采樣器旋入孔內0.2～0.35m深處，用硅膠管依次將螺紋采樣器、除塵過濾器、捕汞管和大氣采樣器（或抽氣筒）連接好，並抽取最佳體積的氣體樣品（一般為2～3L）。

（2）采樣時應注意下列事項：①采樣位置應選擇在土層較厚和顆粒較細的地方，應避開碎石堆、廢礦堆和新的人工堆積物。②擰螺紋采樣器時不能左右搖晃，必須擰緊，要保證采樣孔的密封性；采樣器（包括硅膠接管）應經過檢查，證明無污染及不吸附汞後方可應用，抽氣時應採用最佳流量（一般為1L/min），並注意保持抽氣過程中流量穩定。③半乾旱區每天必須更換除塵過濾器的濾膜一次，在沙漠和潮濕地區應根據具體情況增加更換濾膜的次數。④采完樣的捕汞管要妥善存放，禁止存放在汞源附近或煙塵多的地方，並應在24小時內分析完畢。⑤應有2～3支同型的捕汞管作為空白檢查用，以監測在過程中可能發生而未被注意到的污染，采樣完畢後，監測管與采過樣的捕汞管一起進行分析，如果發現監測管有異常汞含量，則相應的采樣工作量應予報廢。⑥在採用金膜電阻型測汞儀進行現場測定的情況下，每天在出工前及收工後應對儀器進行標定。為提高標定精度，每次應重復3遍，並記錄下標定數據待查。如必須同時啟用兩台以上儀器並行工作時，必須對儀器響應的一致性作出校準，使之達到規定的質量要求。

（3）對每條測線都必須記錄工區名稱、剖面編號、方位角；對每個測點必須記錄測點編號、捕汞管號、采樣深度、疏鬆沉積物特徵、植被狀況、特徵地物的標志、儀器讀數和汞氣濃度、采樣者和分析者。每天還需記錄開始工作時間，早、中、晚的天氣狀況，氣溫，0.5m處的地溫等，這項工作可以在駐地觀察站進行。

（4）野外記錄本（或記錄卡）和觀測點平面位置圖是汞氣測量的主要原始文件，不得隨意塗改和丟失。

（5）在地溫高於氣溫情況下不宜工作，雨天和風沙特大的天氣應停止工作。大雨或暴雨後不能立即工作，應等待1～3天，待土壤中汞氣恢復平衡後再進行工作。汞氣是否恢復平衡可由實驗確定。

15.2.3.3野外工作質量檢查

（1）技術負責人應經常對采樣和編錄人員的工作質量進行抽查，還應隨機地抽查若干測線，其重復檢查工作量一般不少於觀測點總數的10%。隨機抽查不應在基本觀測進行的同一天進行，但兩次測量之間的地溫差不應大於3℃。

（2）基本觀測和檢查觀測不能在同一淺孔中進行，應在原觀測孔位1～2m的范圍內重新打孔采樣。粘土和亞粘土可取1～1.5m；砂土和亞砂土可取1.5～2m。

（3）壤中氣的汞濃度及其分布受到各種氣象因素變化的影響而在時間上呈動態變化，致使不同時間進行的兩次觀測結果往往不可能完全一致。一般，異常地段的變化大而背景地段的變化小。因此，重復測量的目的主要是檢查異常地段是否重現。根據基本觀測和檢查觀測剖面的對比，如果異常出現的形態或趨勢基本一致，且有50%異常點重復出現則認為合格，否則要進行第二次檢查。如再次證明基本測量有問題，則此次檢查期內所作的全部測量工作予以報廢。

15.2.4資料整理

資料整理是汞氣測量工作中的一個重要環節，而真實無誤而又完整的原始資料是汞氣測量工作的關鍵，是可靠推斷解釋的基礎。為此，在進行資料整理之前，必須先對所有原始資料的數據進行檢查核實。從野外定點、采樣和記錄開始，直到測試數據的提交等各個環節中，只要有一處發生疏漏或差錯，均有導致全部綜合圖件返工的可能，因此必須認真對待。

15.2.4.1資料整理過程中常用的含量單位

（1）壤中氣、大氣汞量測量的汞濃度單位採用納克/米³(ng/m³）或皮克/升（pg/L），其換算關系為1ng/m³=1pg/L。

（2）岩石、土壤、水系沉積物中的吸附汞或總汞濃度應採用十億分率（10^-9）和百萬分率（10^-6）表示。

（3）水及液體中汞的濃度單位採用ng/L。

15.2.4.2背景平均值和異常下限的確定

在地球化學勘查工作和研究中，最重要的是發現異常和評價異常。異常的確定，必須研究測區背景值的變化規律，查明這些變化與地質、地球物理、地球化學特徵之間的關系。

15.2.5成果表達形式

（1）剖面圖；

（2）平剖圖；

（3）等濃度線圖。

15.2.6資料解釋原則

（1）應遵循由已知到未知的原則，根據已掌握的地球化學和地球物理資料，分析汞異常與某些地質體、土壤類型、地球物理和地球化學異常以及地質構造在空間上的分布關系，從而逐步排除各種干擾，進行准確的推斷解釋。

（2）在條件允許的情況下，應結合地質地球物理和地球化學方法綜合評價異常，根據各種方法的特點進行定性和定量的推斷解釋工作。

（3）根據綜合推斷的結果，以各種成果圖、推斷圖等形式提出各種異常的理想地質模型，以便指導工程布置。

15.2.7儀器設備

汞氣測量的儀器設備見表15-3。

表15-3汞氣測量儀器一覽表

⑵ 煤礦工程地質勘察方法

(1)鑽探

經過數十年的努力，煤礦鑽探技術進展很快。岩芯鑽探已推廣為繩索取芯金剛石鑽探，並朝著多種鑽探工藝配合的方向發展。沖擊回轉鑽探、定向鑽探、反循環鑽探、坑道鑽探、復雜岩層鑽進技術等都取得了成效。泥漿體系從高固相轉為低固相，從單一無機為主轉為高分子為主，地勘水泥和惰性堵漏材料也已得到推廣。鑽探技術已用於陸地區調與普查、能源與固體礦產、地熱與建築基礎等勘探;水域里包括濱海鑽探、深海鑽探和極地鑽探等，以及地下坑道中仰孔、斜孔鑽探等。

(2)坑探

勘探掘進，即鑿、裝、運綜合機械化程度已有相當大的提高，並形成作業線。勘探坑道軟弱圍岩錨注、錨噴加固支護技術和獨立長巷通風技術，以及坑道內柴油機尾氣凈化裝置等皆已具有相當高的技術水平。中型液壓鑿岩機的消化吸收良好，並已在生產中推廣使用，同時還積極推廣了新奧法(NATM)施工掘進技術。近些年來小斷面豎井機械化作業線及井深170m掘進技術、小斷面斜井機械化作業線及井深450m掘進技術、吊罐天井掘進技術、光爆及新型爆破器材等先進技術，都取得較好成果。

(3)物探

在物探方法方面，現已形成七大系統與系列，即區域重力調查、第二代航空物探、井中與地下物探、海洋物探等技術系統及油氣勘探、固體礦產找礦、水工環物探等技術系列。在儀器設備方面，已建有十數家地勘儀器製造廠，可批量生產各類物探儀器，滿足了國內勘查行業的需要。國際常規類型我國均有，且已更新了3～5代。在作用與貢獻方面至今已獲得數量頗為可觀的重大地質找礦效果，探測出數以千計的礦產地，數以萬計的供水井位，而且還完成了難以計數的工程勘測項目。同時解決了諸多大地構造和基礎地質問題。

(4)化探

近年來取得了突飛猛進的發展，填補了多項技術空白。首先，六種方法，即水系沉積物、土壤、岩石、地植物、水化學、地氣等測量技術業已建立，並取得發展與提高;其次，在應用方面，除用於地質找礦之外，已有成效的用於環境地質、農業地質、污染監測、考古勘察、醫學地質等多方面;最後，化探技術進步方面亦相當突出，主要表現在研究並推廣了一套山區、乾旱區、高寒區、岩溶區等特殊景觀區化探技術，同時，區域化探樣品分析方法、質量監控、標准樣制備和測試方法技術，用於檢查異常的Au、Cu等野外現場分析技術等也發展迅速。

(5)遙感

自20世紀50年代中期，開始採用航攝像片進行區域地質調查工作以來，地質遙感技術飛躍進步，包括可見光、紅外、微波等多波段成像的現代遙感技術已廣泛用於區調、成礦遠景預測、國土與農業調查、水工環地質普查等多方面，特別是城市遙感綜合調查(如北京8301工程)取得了顯著社會效益和經濟效益。近年來，又陸續引進了德國RMK航空攝影設備、美國航空數字多光譜掃描儀、航空定量雙道紅外掃描儀及地面處理設備，並引進了陸地衛星多光譜儀拷貝底片資料。MT圖像與SPOT圖像已推廣應用。我國也自行研製了JHY型機載航空紅外掃描儀，開發和推廣了微機圖像處理系統和相應的處理軟體。

(6)測量

測量技術方法水平提高且發展速度很快，地形測量由平板儀測圖為主發展到航空攝影測制(應用航片測制大比例尺1∶1000～1∶1萬圖件，提高工效2倍，成本降低1/3);推廣光電測距技術，使測量工效比原來提高3倍，且可節約一半人力;航空與海洋勘測已應用先進的無線電定位與衛星定位GPS技術等，陸地GPS也已試用。目前地勘行業中測量專業分布在各個部門，從事工程測量、地勘測地、地形測量、海洋測量、城市測量、礦山測量等，同時也進行地質災害監測、地面沉降與地震形變監測等多項工作。

(7)岩礦分析

近年來，岩礦分析技術發展很快，地礦行業已建立起方法較為齊全的實驗測試技術體系。其中卓有成效的有區域化探主、次、痕量元素分析系統，超痕量Au分析方法，15個稀土元素分量測定方法，非金屬礦的物化性能測定方法等。勘查的試驗測試技術也具有較高水平。絡合滴定法、光度分析法、分光光度法等都大步提高，極譜儀、光焰光度計、原子吸收光度計等已經普及，並部分配置了石墨原子吸收、X熒光光譜儀、等離子直讀光譜儀等大型設備。

(8)勘察電算

現在物探、化探、遙感、數學地質、測量制圖、水文地質以及科研管理都已用上微機。應用電算主要是進行數據處理(包括物化遙資料解釋推斷、地礦信息定性定量分析、地質作用過程數學模擬等)、圖形圖像處理、數據管理(如各類資料庫、檢索系統等)，以及建立勘察專家系統等。

⑶ 目前地震可以通過哪些方法預報

地震學預測方法

一、前兆性地震活動：(1)地震活動增強與平靜；(2)震群活動；(3)前震活動；(4)誘發地震；(5)地震窗；(6)地震震中遷移；(7)相關地震；(8)地震活動重復性。

二、地震空區和條帶：(1)地震空區；(2)地震條帶。

三、強震序列類型和判定：(1)地震序列的類型；(2)序列類型判定。

四、地震活動性參數的應用：(1)N值（頻度）；(2)b值；(3)震情指數（A(b)值）；(4)缺震；(5)應變釋放（能量釋放）；(6)地震集
中度；(7)震群的U、K、ρ值；(8)地震活動熵；(9)地震活動度S；(10)AC（Cn）值；(11)分維數。

五、震源機制、介質參數的應用：(1)震源機制；(2)波速比；(3)振幅比As/Ap；(4)介質品質因子Q值；(5)尾波振動持續時間比和尾波品質因子Qc值；(6)震源參數。

六、小震調製作用/響應比在短臨預測中的作用：(1)小震調制比；(2)加卸載響應比。

七、震級、時間、地點預測的主要地震學方法的歸納：(1)空間圖像方法；(2)時間進程方法；(3)地震序列方法；(4)地震相關方法；(5)震源及介質參數方法；(6)震兆合成方法。

八、震後趨勢判定主要方法：(1)h值；(2)b值截距法；(3)「密集—平靜」現象；(4)等待時間法；(5)應變釋放曲線。

地殼形變學方法

一、定點傾斜、應變預報地震方法：(1)物理參數計算分析方法；(2)濾波分析方法；(3)幾何分析方法；(4)綜合分 析方法。
二、大面積形變測量與跨斷層測量預報地震方法：(1)精密水準復測；(2)水平形變觀測；(3)跨斷層場地觀測方法。 三、重力測量預報方法：強地震一般發生在重力變化梯級帶上或等值線轉折部位，並大多位於低值一邊。
四、
GPS觀測預報地震方法：強地震前可以觀測到GPS的異常變化特徵。一些觀測結果表明，在高剪應變集中及主應變增大區，在其周圍及中心區，往往是潛在強地震的震源區域。大震前地表會大面積地出現向某一方向運動的現象並在震中及鄰近地區產生高剪應變集中區。
地磁地電方法
一、地磁學方法：(1)地磁轉換函數法；(2)地磁加、卸載相應比法；(3)空間相關和加權差分法；(4)低點位移法。
二、地電學方法：(1)常規預報地震方法；(2)地震地點學其他方法(自然電場法、地磁輻射法、大地電場法、大地電磁測探方法、大氣電位方法)。
三、遙感觀測技術的應用：(1)地震前後斷裂帶內外的衛星紅外溫度差異動態過程；(2)地震前後潛熱通量異常； (3)地面溫度的反演；(4)長波輻射信息的短周期地震指標。
地下流體方法

通過分析觀測數據，提取異常，預測地震。

一、地下流體物理類：(1)井水位；(2)井水溫(地熱)；(3)水電導率。

二、地下流體化學類：(1)離子組分；(2)微量組分和放射性組分；(3)氣體組分。

三、地下流體宏觀現象：水色、水氣、氣味、溫度、水位、流量等。

綜合分析方法

一、綜合概率法：(1)概率合成方法；(2)概率增益方法；(3)多元統計組合模型的應用；(4)可拓綜合模型前兆預測 研究。

二、模式識別：(1)基於地震前兆的模糊地震預報；(2)模糊聚類分析；(3)模糊信息檢索方法；(4)模糊綜合評判； (5)CORA—3方法。

三、「故障診斷技術」的應用。

四、專家預測系統。

五、遺傳—神經網路模型：(1)遺傳演算法；(2)神經網路模型。

群測群防常用方法

一、動物宏觀異常觀測方法

二、地下水宏觀異常觀測方法

三、土地電

四、土地磁儀

五、地下水群測網

⑷ 強岩層效應值應用

在傳統地質構造研究領域，涉及的范圍愈小，研究的因素或問題愈具體，其難度就愈大。礦井構造研究可以進行塊段劃分以及指標評價，但卻不容易進行精確的構造線具體位置、距離等的預測。李增學於 1994 年在進行構造形成機制分析時，考慮到在相同構造應力作用下，礦井小構造的發育具有明顯的不均衡性，提出運用強岩層效應值來研究礦井構造和小構造分布的方法。該方法抓住了一個井田內小構造發育規律的本質，努力從構造發育的內因和外因進行全方位研究，極大地提高了構造預測的精度和質量。本節從強岩層效應值角度分析龍固井田構造分布，預測和評價整個井田概況，最終做出頂板構造穩定性綜合評價。

4.4.1 強岩層效應值的含義

一般而言，含煤地層為一套剛、柔相間的岩性組合，其中某些沉積體如砂岩體、煤層等分布不穩定，在小范圍內出現變薄或尖滅，而且沉積物的構成、內部結構構造、粒間膠結程度等都存在差異。就是同一岩性層位，由於厚度變化、所含成分比例的改變，其強度也會出現較大的差異。如果把煤系岩石作為某種屬性的力學材料，那麼砂質岩、泥質岩，煤層和石灰岩就是截然不同的材料。從材料力學的觀點分析這些岩層屬性，可歸並為剛性材料和塑性材料兩大類。煤系中所含的石灰石、砂質岩應歸屬於剛性材料，是煤系中最堅硬的岩層，在構造應力作用下，當作用力大於其屈服極限時，易發生脆性變形 ( 破裂) ;而煤系中的泥質岩、煤層等屬於塑性材料，在應力作用下易發生塑性變形。

強岩層，即指上述的剛性岩層，這類岩層強度大，在剛柔相間的煤系岩性組合變形中起骨骼作用。所謂強岩層效應值，是指煤層頂部或底部有效范圍內所有堅硬岩層對煤層變形影響的相對大小，可用定量的參數表示。顯然，距煤層越近的岩層對煤層變形的影響越大; 距離煤層越遠其影響越小。如果某一岩層對煤層的影響值很小，可以忽略不計，那麼該岩層即為效應值計算的邊界岩層，該岩層層面至煤層層面間的距離即為效應值計算的有效范圍。有關文獻的研究成果表明: 有效范圍一般取所研究煤層厚度的 10 倍左右為最佳。

4.4.2 強岩層效應值的計算

對於某一煤層而言，強岩層效應值在某一具體點有兩個值: 一個是煤層頂部的強岩層效應值，另一個是煤層底部的強岩層效應值，通常只計算煤層頂部強岩層效應值。在計算頂部強岩層效應值時，以煤層底層面為起算點; 反之計算底部強岩層效應值時，以煤層頂層面為起算點 ( 圖4.2) ，效應值的計算採用岩層厚度除以 ( 或乘以) 其距煤層( 目的層) 的距離累加法獲得，即

煤層頂板穩定性評價、預測理論與方法

即:

煤層頂板穩定性評價、預測理論與方法

圖4.2 強岩層效應值計算示意圖符號意義見文中

式中:Q_x———某點(或鑽孔)煤層頂部或底部有效范圍

內強岩層對煤層構造形變的效應值累加數;

a_i———某一強岩層的厚度;

m_i———某一強岩層距煤層的距離;

a₁———距煤層最近的一層強岩層的厚度;

m₁———距煤層最近的一層強岩層距煤層的間距;

a_n———(有效范圍內)距煤層最遠的一層強岩層的厚度;

m_n———距煤層最遠的一層強岩層離煤層間距。

強岩層效應值的計算要盡可能選擇較多的點，研究區內每一鑽孔都要進行統計計算，計算點越多，數值分布點就越多，強岩層在平面上所表現出的差異性也就越顯著，那麼圈定異常區的可能性就越大。具體方法是:先計算出各點的強岩層效應值，然後運用內插法編制強岩層效應值等差距等值線圖，即某煤層頂(或底)部強岩層效應值分布圖，見圖4.3和圖4.4。

4.4.3 應用方法———以巨野煤田與龍固井田為例作強岩層效應值分析

一般是先計算出研究區每一鑽孔的強岩層效應值，然後根據區內已揭露的小構造發育區域的強岩層值，去預測其他未開拓區域的小構造發育情況。凡與已揭露的小構造發育區域的強岩層效應值域相同的部分，可以推斷將最大可能發育小構造。強岩層效應值大於或小於已揭露的小構造發育區強岩層效應值的部分，發育小構造的可能性極小。圖4.3 和圖4.4 為統計的本區 52 個鑽孔的強岩層效應值，運用內差法編制強岩層效應值等距等值線圖，即煤層頂部強岩層效應值分布圖。圖4.4 是龍固井田強岩層效應值分布圖，圖中斷層為地震解釋所得到的斷層，從圖中可以看出，強岩層分布呈現條帶狀分布，整體來看，井田東西兩邊強岩層值較高，而中部較低，局部呈孤島狀分布。經過對比發現，效應值在2～ 4 區間內，發育斷層比較多，分布比較集中，圖中西南方向大斷層比較發育，該效應值位於此區間，且斷層展布與強岩層效應值展布方向一致 ( 呈現南北走向) ，大斷層展布與該區間效應值是一致的; 大於該值或者小於該值時，規模比較大的斷層不甚發育。強岩層效應值在 1～2 內，小斷層比較發育，從圖中可以看出，小斷層發育比較多的地方主要位於張樓斷層以東的北部地區，井田中部地區及東南部地區小斷層也比較發育，因此，小斷層比較發育部位的效應值皆位於此區間，而張樓斷層以西及井田東部地區，強岩層效應值比較大，小斷層不甚發育，主要發育較大斷層，即張樓斷層等。利用此規律，可以預測整個井田的構造發育情況。

圖4.3 巨野煤田強岩層效應值分布圖

圖4.4 龍固井田強岩層效應值分布圖

強岩層效應值是構造 - 地層分析方法中的重要參數，從編圖的結果看，其變化往往比較大，相鄰點間的數值相差明顯。這恰好反映了煤系地層中岩性組合在平面上的變化。軟、硬岩層在橫向上分布的穩定性必然影響到煤層形變的類型和規模。軟、硬岩層交互帶( 岩性相變帶) 為結合力的薄弱區，是易於發生應力集中的地帶，易於出現破裂面密集帶，不同岩性層的接觸面亦易於導致應力集中而產生各種規模的破裂面，表現在強岩層效應值的變化特點上，即大小懸殊的突變帶為煤系層段岩性接觸面或相變帶。根據巨野煤田及龍固井田 3 煤層頂部強岩效應值統計分析及編圖結果，以及已揭露區域小斷層發育規律對應分析表明: 在一定的構造應力場背景條件下，煤層頂部岩層中強岩層的含量及其距煤層位置的遠近，是導致煤層及其頂底板遭受破壞程度大小的關鍵。強岩層含量多，其強度大於外應力，煤層中小斷裂不發育; 強岩層含量少、軟岩層含量相對較多時，盡管其強度小於外應力，但軟岩層的塑性變形緩解了應力作用強度，小斷裂也不甚發育。只有強、弱岩層具有某一適當的比例分布時，才會發生脆性變形。

⑸ 人類現代對地震有什麼研究

進入現代以來，人類對地震的認識得以從科學的角度出發，從而開辟出了一片完全嶄新的研究天地。研究地震，最基本的是研究地震的發震時間、震中位置和地震強度。隨著地質勘探技術的進步，人類對地球構造的認識加深，形成了以地球內部構造結構為基礎，地球板塊運動為模型的地殼形變引起地震的理論。與之相關地，地殼形變運動發生時，地下水水位的升降變化，以及地下水的化學組成的突變也成了預測地震的重要參考指標。隨著有記錄的地震觀測數據的積累，人們發現地震的發生與地磁、地電的變化也存在著一些聯系，通過對地磁地電的觀測來預測地震也成為一個可以考慮的突破口。

地震活動性研究

早期的地震學主要研究地震發生後的各種現象，多局限於研究較大地震的地理分布和時間分布。20世紀60年代起，地震預報被提上日程，人們迫切需要知道強震發生前的諸種現象，強震前觀測到的大量中小地震，為人們尋求地震前兆提供了信息。目前關於前兆性地震分布圖像的研究已經比較深入，形成了地震活動空區和地震活動條帶兩個地震前兆模型。

在強震發生前的一定時期內，在未來的震源區附近，地震活動水平有下降趨勢，從而形成地震活動空區。通過尋找地震空區預測未來強震的地點、大小和時間，是利用前兆性地震活動圖像預報地震的一個有希望的方法。通過多次強震的對比分析，發現空區基本上都位於具有較強地震活動背景的地區。空區不僅有其平靜的一面，還有外圍地震活動增強的一面。通過對大量震例的分析，研究空區面積、長軸、空區持續時間等與未來地震強度的統計關系，在實際預報中可以發揮一定的效用。

地震活動條帶是指在區域地震活動不斷增強的背景下，地震震中由分散、凌亂狀態轉化為集中分布的過程中形成的，未來強震往往發生在這個條帶上。通過條帶內外地震強度、能量等的對比分析，可提高判定條帶的准確性。

地殼形變測量法

地震大部分是發生在地殼的中上部，而地震發生時一定會伴隨地殼形變的發生。因此，地殼形變與地震關系的研究，是地震預報中很重要的一項基礎研究。地殼形變測量是大地測量的一部分，它是研究地震過程的重要手段。地殼形變測量工作主要是在活動構造帶、多震地區和具有一定潛在地震危險的重點地區，以及大型水庫區等要害地區進行的。地殼形變的測量周期比大地測量周期短得多，並經常視需要進行加密觀測，還要特別注意大地震前後的及時測量。

地殼形變測量主要有垂直形變測量、水平形變測量、跨斷層測量和定點形變測量幾種。

垂直形變測量的目的，是測定地殼的升降運動，其主要方法是精密水準測量。在地殼形變監測區按一定計劃布點，在每個觀測點將水準標石（水準點）牢固地埋在地下或出露於地表的基岩上，從而組成垂直形變網。定期測量各條水準線上水準點之間的高差，經過適當處理就可以確定地殼是否發生了垂直形變。垂直形變監測網應布設在以活斷層為主的構造帶，大城市、大廠礦、大水庫和交通樞紐為主的重點保衛區，以及地震活動區和地殼形變異常區。

資料表明，大多數淺源地震震源區均以水平錯動為主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形變也和垂直形變一樣具有重要意義。地殼的水平運動是通過測定地面上一些點的平面位置變化來描述的，為此需要布設水平形變觀測網。構成水平形網的基本圖形是三角形，所以也稱三角網。按照觀測元素的不同，可以分為測角網、測邊網和邊角同測網。測網的布設原則和復測周期與垂直形變網的要求相同。

自從地震的斷層成因說提出以來，斷層位移與地震的關系受到了地學工作者的特別關注。為了了解產生地震的斷層力學過程，捕捉地震前兆，地學工作者布置了各種跨斷層測量。跨斷層測量與獲得斷層兩測點之間的產狀、斷層運動方式、兩側岩體力學性質及測點距斷層面和距離有關。測值中還包含某些干擾因素的影響，應予以排除。

為了重點監測某個地區的地震發生情況，可以建立地殼形變台站來進行短水準和短基線觀測。前者是用精密水準測量方法測定地面的垂直運動；後者則是用精密測距方法測定地面之間的水平位移。它們一般布設在活動斷裂帶上以監視斷層活動。一般每時日觀測一次，長期連續觀測。

地下水觀測

對地下水的觀測和研究，主要是針對地下水的水位、水溫、流量及氣體—化學成分隨時間變化的動態規律進行總結，研究地下水的動態規律發生異常與地震的關系，是探索地震預報的重要課題之一。經過實踐檢驗，地下深井水網觀測效果良好，對監視區內發生的強震均能觀測到地下水異常，對一些地震作了一定程度的預報。在廣泛開展實際觀測的同時，科技工作者還對地下水前兆的物理機制進行了探討，進一步認識到地下水動態變化與地殼岩石受力變形之間的關系，並且由於封閉性較好的深井水位靈敏度高，能很明顯地反映地下含水岩體的微小變形，對地震的預測有很現實的意義。

由於水具有易流動性、不可壓縮性，氣具有易穿透性，因此水和氣對力的作用特別敏感。地下水在地殼中的分布深度達20～30千米，這正是大多數震源分布的范圍。因此，在地震孕育、岩體受力變形及破裂的過程中，含水圍岩的應力—應變變化將造成地下水物理性質和化學成分的明顯變化，並通過水的流動將變化信息傳遞到淺部來。因此，通過測定地下水（氣）物理性質、化學成分隨時間和空間的變化來預測地震成為地震預報的有效方法之一。

地磁地震關系的研究

國內外多次大震發生前，均在震中及其鄰區發現過大量與電磁波有關的異常現象。現在世界各國都組織開展系統的觀測和研究工作，已經或計劃進行的研究課題非常廣泛，有的已經取得了一定成果。例如，對震前電磁波異常進行了分類，指出存在兩種不同起因的電磁波異常：一類是在孕育過程中，由震源體產生的某種電磁輻射，稱之為輻射異常；另一類是由於震源體及其鄰區介質物理性質的變化，導致該區電磁波傳播特性的變化引起的電磁波異常，稱之為傳播異常。前者可能發生在孕育直到發震的整個過程中，壓電效應、動電效應、熱電效應等均能導致岩石在微破裂時產生電荷的積累與釋放，從而使震源區輻射出頻譜很寬的電磁波。

地震孕育過程中，經常伴有地下介質電阻率的變化及大地電流和自然電場的變化。觀測研究這些變化（主要是地殼上部介質電阻率的變化），提取地震前的電信息，並探討其與地震之間的關系，以進行地震預報，是地電觀測的主要任務。地震預報中的地電研究與應用主要為地殼淺層介質電阻率的變化和地殼深部介質的電性變化兩個方向。同其他地球物理手段一樣，用地電方法預報地震仍處於經驗性階段，離預報地震目標還相差很遠，有待於繼續努力探索。

地球重力場是地球的一種物理屬性，重力隨觀測點空間位置和地球介質密度狀況而變化，因此，觀測重力場的變化反過來可以研究地殼的變形、介質密度的變化或質量的遷移，從而探討與地震預報研究和現代地殼運動有關的地球動力學問題。重力場的時間變化主要反映地球的變形、地球內部質量運動，以及地球在空間運動中一些動力學要素的變化，它與現代地殼運動、地震預報研究和基礎天文學等密切相關。重力場的時間變化又可分為潮汐變化和非潮汐變化兩類。前者起因於外部天體（主要是太陽和月球）對地心和地球表面的引力作用；後者則主要是地球自身的變化，如地球自轉速度的變化、地極移動、地殼運動、地殼變形和深部物質變異等引起的。觀測地震前重力變化的較好的實例是1976年唐山地震。這次地震發生的前半年，重力場就出現了趨勢性的變化，震後異常恢復。

利用衛星監測地震

隨著空間衛星技術的發展，衛星在地震預報研究和應用上的作用也越來越大。我國在「九五」期間就開始了衛星預報地震的研究和應用，並取得了初步成果。我國有關專家認為，發展地震監測衛星十分必要。我國建成了相當數量的地基電磁監測台網，但我國幅員遼闊，地震多發區多，已建和籌建的電磁監測台還不能滿足預報需求。而在空間軌道運行的衛星對地電磁觀測覆蓋范圍大，不受地面自然條件限制，且空間電磁的場動態信息強於地面的信息。利用衛星實現空間電磁監測，將對地震預報起到積極的推動作用。此次汶川地震，如果我們事先有該地區連續的空間電磁監測圖像，就可能會做出預報。

發展我國的地震電磁衛星對地觀測技術，將空間手段與地基監測相結合，建立天地一體化的立體地震電磁監測系統，將明顯增加地震前兆的信息量，為地震預測預報提供重要的科學判據。我國航天發展「十一五」規劃中，明確提出了開展地震電磁監測衛星研究。汶川震後，國家國防科技工業局組織召開的航天技術應對當前地震災害的專題研討會上明確提出，要進一步加快包括地震電磁監測試驗衛星在內的關鍵技術的攻關研製，不斷增強航天技術服務國家防災救災事業的能力。

地震監測衛星的計劃是20世紀90年代初，在多年研究的基礎上，前蘇聯科學家提出的建立地震前兆全球監測衛星系統的設想。該系統的目標是對特定地區上空的電磁波、電離層等離子體特徵等進行長期監測，在震前2小時～48小時做出預報。俄羅斯先後於1999年、2001年、2006年發射了3顆衛星，用來探測與地震有關的電離層變化信息，探索地震預報信息和預報技術，研究與地震等自然災害有關的電離層、磁和等離子體變化等前兆。另外，美國、法國、烏克蘭、義大利和我國的台灣地區也進行了地震電磁監測衛星的相關研究或有這方面的研究計劃。

與傳統的地面地震監測站相比，利用衛星監測並且預報地震的方法無疑為人們提供了新的預報的依據。雖然利用地震電磁衛星預報地震目前還處於探索階段，但是這一方法已得到了許多科學家的認同。未來，隨著科技水平的提高和科學研究的深入，地震電磁衛星有望在地震預測中發揮重要的作用。

地震研究相關學科蓬勃發展

對地震的研究直接促進了地球物理學的蓬勃發展。地球物理學自20世紀初形成以後，進入60年代後發展迅速，包含許多分支學科，涉及海、陸、空三界，是天文、物理、化學、地質學之間的一門邊緣學科。地球物理學是以地球為研究對象的一門應用物理學，現已發展成為包含地震學、重力學、地電學、地磁學等多個學科及其形成的交叉學科的多分支學科。地震學與重力學、地電學、地磁學、地熱學、地質學、天文物理學等學科都有著密切的關系，各學科已經形成了相互促進的關系。

⑹ 武漢大學測繪學院

專業代碼、名稱及研究方向 計劃招生人數 考 試 科 目 備 注
214測繪學院
（68778815） 85
070801固體地球物理學
01 地球重力場理論及應用
02 衛星重力及其應用
03 月球重力場的理論及應用
04 衛星重力學及應用
05 大地測量和地球重力場地球物理反演理論及應用
06 地球動力學數值模擬及應用
07 地殼運動與變形分析
08 地下工程地震預報
09 地震勘探
10 重力、地磁勘探技術及應用
11 電法勘探技術及應用
①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④929重力學 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：地球物理學原理
同等學力和跨學科加試科目：①地球概論②大學物理
081601大地測量學與測量工程
01 衛星導航定位技術及其應用
02 組合導航
03 基於位置服務
04 衛星定軌
05 現代測量數據處理理論與方法
06 現代大地測量基準建立與維持
07 物理大地測量學
08 深空大地測量學
09 海洋測繪
10 衛星重力測量理論及應用
11 地球物理大地測量
12 空間數據質量與挖掘
13 精密工程測量
14 變形監測分析
15 工業測量
16 移動測量與測量自動化
17 數近景攝影測量
18 地下工程測量
19 災害監測評估與預警
20 工程測量專用儀器與軟體
21 激光雷達數據處理及應用
22 新型遙感影像數據處理理論與方法
23 真三維景觀影像建模
24 超分辨圖像復原技術
25 數字攝影測量理論與方法
26 遙感信息處理與應用
27 圖像測量
28 地理信息系統及應用
29 極地測繪

①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④930大地測量學基礎或931計算機基礎 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：測繪學概論
同等學力和跨學科加試科目：①測量學②GPS原理與應用
★081620 城市空間信息工程
01 城市地理空間框架與維持
02 數字城市理論與應用
03 城市公共安全應急管理
04 電子政務公共空間信息平台
05 城市不動產管理與評估
06 城市地下管網信息系統
07 城市虛擬現實技術與應用
08 城市空間信息智能服務
09 城市空間信息處理理論與應用 ①101政治理論
②201英語或202俄語或212德語
③301數學一
④932地理信息系統原理與應用 復試採用筆試和口試相結合的方法進行，筆試的科目為：GPS原理與應用或攝影測量與遙感
同等學力和跨學科加試科目：①數字測圖原理與方法②資料庫原理

214 測繪學院

初試科目考試內容及范圍 ：
1、《大地測量學基礎》考試范圍及內容
●
1) 大地測量學的大地測量學的發展簡史及展望
2) 坐標系統與時間系統
3) 地球重力場及地球形狀的基本理論
4) 地球橢球及其數學投影變換的基本理論
5) 大地測量基本技術與方法
●
1) 了解大地測量學的基本概念、發展簡史及未來展望，熟習經典大地測量與現代大地測量的區別，掌握大地測量學的定義和內容。
2) 了解行星運動的三大規律，掌握歲差、章動、極移；恆星時、世界時、歷書時、力學時、原子時、協調世界時的概念，以及它們之間的相互關系。
3) 了解坐標系統的基本概念，參心坐標系的建立方法，一點定位和多點定位的基本原理；了解北京54坐標系、80坐標系、新北京54坐標系的主要特點及其相互聯系與區別；了解地心坐標系的建立方法，掌握國際地球參考系統（ITRS）與國際地球參考框架（ITRF）的概念；熟練掌握幾種坐標系統的定義以及其相互換算關系；
4) 掌握地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重力的概念及正常橢球、水準橢球、總地球橢球、參考橢球的概念；
5) 掌握正高系統、正常高系統、力高高程系統的概念；熟練掌握國家高程基準；
6) 掌握垂線偏差和大地水準面差距的定義與測定方法以及確定地球形狀的基本方法。
7) 熟練掌握地球橢球的基本元素及其相互關系；熟練掌握橢球面上幾種常用坐標系及其相互關系；熟練掌握空間大地坐標系與空間直角坐標系之間相互轉換的計算；
8) 熟練掌握橢球面上的幾種曲率半徑（子午線、卯酉線、任意法截線、平均曲率半徑）的計算；熟練掌握橢球面上子午線弧長計算公式與子午線弧長求大地緯度的計算方法；了解橢球面梯形圖幅面積的計算；
9) 熟練掌握大地線的定義，相對法截線的概念；熟練掌握大地線微分方程和克萊勞方程；
10) 熟練掌握大地主題正反算的定義；
11) 了解地圖數學投影的基本概念；掌握地圖數學投影的分類；熟練掌握高斯平面直角坐標系的定義與建立方法；掌握平面子午線角、方向改化、距離改化的定義及其計算；熟練掌握高斯投影的鄰帶換算方法；掌握橫軸墨卡托（UTM）投影與蘭勃特投影基本概念。
12) 了解國家大地控制網建立的基本原理及其方法，掌握現代大地測量技術（GPS、VLBI、INS、SLR）的概念；了解現代測量技術建立國家大地測量控制網的概況；
13) 掌握大地控制網與優化設計概念與方法，可靠性的概念，優化設計的分類；
14) 熟練掌握測角的主要誤差來源，精密測角方法（方向觀測法）及其限差要求；了解歸心改正；
15) 熟練掌握測距的基本原理，距離改正方法，測距的主要誤差來源以及測距精度的評定方法；
16) 熟練掌握精密水準測量誤差來源；
17) 理解與掌握大地測量數據處理的理論與方法；
2、《計算機基礎》考試范圍及內容
1. 數據結構緒論：數據結構的相關概念、演算法及演算法分析。
2. 線性表：線性表及其邏輯結構、線性表的順序存儲結構、線性表的鏈式存儲結構、線性表的應用。
3. 棧：棧的定義、棧的順序存儲結構及其基本運算實現、棧的鏈式存儲結構及其基本運算的實現、棧的應用。
4. 隊列：隊列的定義、隊列的順序存儲結構及其基本運算實現、隊列的鏈式存儲結構及其基本運算的實現、隊列的應用。
5. 串：串的基本概念、串的順序和鏈式存儲結構。
6. 數組和稀疏矩陣：數組的基本概念、數組的存儲結構、特殊矩陣的壓縮存儲；稀疏矩陣的三元組表示。
7. 遞歸：遞歸的概念、遞歸演算法的設計。
8. 樹和二叉樹：樹的基本概念、二叉樹概念和性質、二叉樹存儲結構、二叉樹的基本運算及其實現、二叉樹的遍歷、二叉樹的構造和哈夫曼樹。
9. 圖：圖的基本概念、圖的存儲結構、圖的遍歷、生成樹和最小生成樹、最短路徑和拓撲排序。
10. 查找：查找的基本概念、線性表的查找、樹表的查找、哈希表查找。
11. 內排序：排序的基本概念、插入排序、交換排序、選擇排序、歸並排序、基數排序、各種內排序方法的比較和選擇。
3、《重力學》考試范圍及內容
《地球重力學》是地球物理專業的基礎課程；其主要任務是研究地球形狀、外部重力場、地球內部構造、板塊運動及變形的科學；要求學生掌握地球重力場的基本概念、重力測量的原理與方法，重力數據的預處理方法和分析方法；重力正反演與地球內部物質構造的研究方法；大地水準的理論與確定方法。
4、《地理信息系統原理及應用》考試范圍及內容
考試目的
地理信息系統是一門處理、分析和表達空間信息並具有多學科交叉特徵的新興學科，是許多相關學科專業的基礎課程，也是空間信息科學的重要研究方向。本大綱適用於測繪學院城市空間信息工程方向碩士生入學考試，要求考生對地理信息系統基本概念有較深入的理解，能夠系統地掌握空間數據處理、空間數據模型、空間信息分析的基本理論與方法，理解地理信息系統的主要工程化技術，並具有綜合地理信息系統分析問題和解決問題的能力。
考試內容
1.地理信息系統概論
(1)基本概念：信息、數據、地理數據、地理信息、信息系統、地理信息系統與其它信息系統間的關系
(2)地理信息系統及其類型：地理信息系統，地理信息系統類型，地理信息系統的構成
(3)地理信息系統的主要功能及發展趨勢
2.地理信息系統中的數據和數據模型
(1)數據涵義和數據類型：數據涵義，數據類型，空間數據的表示方法
(2)數據的測量尺度：命名量，次序量，間隔量，比率量
(3)地理信息系統的數據質量：基本概念，誤差分析，質量控制
(4)空間數據的元數據：元數據概念、類型、應用，元數據的獲取、管理，元數據的存儲和功能實現
(5)空間參照系：坐標系統、地圖投影
(6)空間數據模型：空間數據模型的類型、要素模型、場模型、網路模型、時空模型、三維模型
(7)空間關系：拓樸關系、度量關系、方向關系
3.空間數據獲取
(1)地圖數字化：地圖數字化、掃描矢量化演算法、矢量和柵格數據壓縮方法
(2)空間數據錄入後的處理：坐標變換、拓樸關系自動生成演算法
4.空間數據管理
(1)空間資料庫的基本概念：空間資料庫，數據與文件組織，GIS的內部數據結構
(2)柵格數據結構及其編碼：柵格數據結構，決定柵格單元代碼的方法，編碼方法
(3)矢量數據結構及其編碼：矢量數據結構，編碼方法
(4)矢柵結構的比較及轉換演算法
(5)空間索引機制與空間信息查詢：索引概念，索引類型，空間信息查詢
5.空間查詢與空間分析
(1)空間查詢與量算：空間查詢類型、空間量算類型
(2)空間變換與再分類
(3)典型空間分析：緩沖區分析、疊加分析、網路分析
(4)空間插值
(5)空間統計分析方法
(6)數字地形模型與地形分析：數字地形模型DTM、數字高程模型DEM、DEM的主要表示方法、DEM之間的相互轉換、DEM的建立方法、DEM的分析應用
6.空間數據表現與地圖制圖
(1)專題信息表現：地圖符號、專題信息、專題地圖的分類和內容，專題圖的表現形式
(2)專題地圖設計
(3)地理信息的可視化：基本概念，地學可視化的類型，虛擬地理環境
7.地理信息系統的相關知識
(1)空間建模的基本概念：空間分析過程及模型、空間決策支持模型、專家系統、數據倉庫與空間數據挖掘
(2)3S集成：遙感，全球定位系統，遙感與GIS的集成，全球定位系統與GIS的集成，3S集成
(3)網路GIS的基本概念
(4)GIS開發的基本方法：常用開發方法、一般開發過程

⑺ 五種預報地震的方法

地震學預測方法

一、前兆性地震活動：(1)地震活動增強與平靜；(2)震群活動；(3)前震活動；(4)誘發地震；(5)地震窗；(6)地震震中遷移；(7)相關地震；(8)地震活動重復性。

二、地震空區和條帶：(1)地震空區；(2)地震條帶。

三、強震序列類型和判定：(1)地震序列的類型；(2)序列類型判定。

四、地震活動性參數的應用：(1)N值（頻度）；(2)b值；(3)震情指數（A(b)值）；(4)缺震；(5)應變釋放（能量釋放）；(6)地震集
中度；(7)震群的U、K、ρ值；(8)地震活動熵；(9)地震活動度S；(10)AC（Cn）值；(11)分維數。

五、震源機制、介質參數的應用：(1)震源機制；(2)波速比；(3)振幅比As/Ap；(4)介質品質因子Q值；(5)尾波振動持續時間比和尾波品質因子Qc值；(6)震源參數。

六、小震調製作用/響應比在短臨預測中的作用：(1)小震調制比；(2)加卸載響應比。

七、震級、時間、地點預測的主要地震學方法的歸納：(1)空間圖像方法；(2)時間進程方法；(3)地震序列方法；(4)地震相關方法；(5)震源及介質參數方法；(6)震兆合成方法。

八、震後趨勢判定主要方法：(1)h值；(2)b值截距法；(3)「密集—平靜」現象；(4)等待時間法；(5)應變釋放曲線。

地殼形變學方法

一、定點傾斜、應變預報地震方法：(1)物理參數計算分析方法；(2)濾波分析方法；(3)幾何分析方法；(4)綜合分 析方法。
二、大面積形變測量與跨斷層測量預報地震方法：(1)精密水準復測；(2)水平形變觀測；(3)跨斷層場地觀測方法。 三、重力測量預報方法：強地震一般發生在重力變化梯級帶上或等值線轉折部位，並大多位於低值一邊。
四、
GPS觀測預報地震方法：強地震前可以觀測到GPS的異常變化特徵。一些觀測結果表明，在高剪應變集中及主應變增大區，在其周圍及中心區，往往是潛在強地震的震源區域。大震前地表會大面積地出現向某一方向運動的現象並在震中及鄰近地區產生高剪應變集中區。
地磁地電方法
一、地磁學方法：(1)地磁轉換函數法；(2)地磁加、卸載相應比法；(3)空間相關和加權差分法；(4)低點位移法。
二、地電學方法：(1)常規預報地震方法；(2)地震地點學其他方法(自然電場法、地磁輻射法、大地電場法、大地電磁測探方法、大氣電位方法)。
三、遙感觀測技術的應用：(1)地震前後斷裂帶內外的衛星紅外溫度差異動態過程；(2)地震前後潛熱通量異常； (3)地面溫度的反演；(4)長波輻射信息的短周期地震指標。
地下流體方法

通過分析觀測數據，提取異常，預測地震。

一、地下流體物理類：(1)井水位；(2)井水溫(地熱)；(3)水電導率。

二、地下流體化學類：(1)離子組分；(2)微量組分和放射性組分；(3)氣體組分。

三、地下流體宏觀現象：水色、水氣、氣味、溫度、水位、流量等。

綜合分析方法

一、綜合概率法：(1)概率合成方法；(2)概率增益方法；(3)多元統計組合模型的應用；(4)可拓綜合模型前兆預測 研究。

二、模式識別：(1)基於地震前兆的模糊地震預報；(2)模糊聚類分析；(3)模糊信息檢索方法；(4)模糊綜合評判； (5)CORA—3方法。

三、「故障診斷技術」的應用。

四、專家預測系統。

五、遺傳—神經網路模型：(1)遺傳演算法；(2)神經網路模型。

群測群防常用方法

一、動物宏觀異常觀測方法

二、地下水宏觀異常觀測方法

三、土地電

四、土地磁儀

五、地下水群測網

⑻ GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用綜述

袁中智

（重慶市國土資源和房地產信息中心，重慶，400015）

摘要：GPS技術已廣泛應用於各行業的數據採集、定位、導航、勘測等工作，隨「金土工程」的實施，為構建「天上看地上查網上管」的管理新體系，GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用將出現新的高潮。為此，本文在探討GPS技術在礦產資源勘查開發各環節中的應用基礎上，分析了應用中存在的問題，展望GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用前景。

關鍵詞：GPS；礦產資源；應用；綜述

GPS廣泛應用於土地變更調查、資源清查、滑坡變形監測、大型構築物位移實時監測、地面沉陷監測、房地產測量，以及所有在室外進行的數據採集、定位、導航、勘測等工作。由於礦產資源勘查、礦區范圍的劃定、礦體規模的測定等都需要進行定點測量，所以可以使用GPS技術提高作業效率。中國地質調查局制定的《戰略性礦產遠景調查技術要求》中也明確要求，在進行礦產地質填圖、勘查、礦產檢查時，應使用GPS進行定點、定位和測量等。

2006年4月5日，國土資源部建部以來第一次科技大會在京召開，大會將發展資源調查、監測技術和實施「金土工程」等作為重要任務進行了部署，這將掀起一場GPS技術在國土資源管理中廣泛應用的高潮。由此，本文將探討GPS技術在礦產資源勘查開發各環節中的應用情況、存在問題以及應用前景。

1 GPS 技術在礦產資源勘查開發中的應用

1.1 鑽孔定位

將GPS技術應用於鑽機鑽孔定位，遠優於操作人員的肉眼控制。即通過安裝GPS和相關軟體用於鑽孔導向，隨時了解鑽孔位置和鑽進情況。GPS用於鑽孔定位可以減少現場測量工作，為提出更好的爆破設計創造條件，使炮孔布置精度更高、時間更短；可直接向裝葯車提供鑽孔數據；同時還可以避免超鑽和欠鑽。

1.2 車輛設備監控調度

對大型采礦場，需隨時了解卡車、電鏟等設備的位置、狀態信息，以便進行監控調度，使用傳統的人工調度方法，調度員難以動態了解場內所有車鏟的位置和狀態，很難做出最優調度，所以調度指揮較為粗放，導致大型采運設備的效率難以充分發揮，生產潛力難以挖掘。使用GPS可以隨時精確測定鏟車標高，以便工作人員立即發現鏟車是否在正確的位置作業。

在礦區，汽車安裝GPS後，管理人員可以隨時了解車輛在全礦區的運行路線，查看車輛卸載位置是否正確，了解車速，進行汽車調度。建立基於GPS/GIS技術的智能運輸系統，可以在開采量一定的條件下，使用最少的卡車和電鏟，實現最優調度，大大提高開采作業效率。系統可通過安裝在卡車、電鏟等工具上的車載終端（GPS接收設備、通信控制設備等），廣泛收集各種數據，然後通過無線通信，將數據實時傳送至中央計算機，由中央計算機根據礦山數據（作業計劃、道路網）進行快速運算，解算出調度方案，同時將調度指令發送給裝運設備，從而實現最優調度。

1.3 地表礦料堆體的測算

礦料、燃料是大型冶金、礦山等企業的重要資產，對這類資產的評估需進行體積和重量的測算，由於礦料、燃料一般分布廣散（幾km² 到幾十km²），不僅形狀復雜，而且瞬時進出變化大，給資產評估帶來很大難度。國內外測算體積主要用航空攝影測量、地面立體測量以及門式裝置的激光掃描等，但由於這些方法，或者設備昂貴、測量條件要求高，或者精度不能滿足要求，測量周期長等條件限制，使得這些方法的推廣應用受到一定限制。雖然電子全站儀同計算機相結合的空間三維快速測算方法具有準確、快速、靈活等特點，但需要投入的人力、物力較多，所需時間較長。

GPS－RTK技術是用來確定待測點三維空間坐標的一種方法，進行GPS－RTK測量，至少需要一台基準站和一台流動站，流動站通過接收基準站發送過來的改正參數和直接的衛星信號，可以快速確定測點位置，實踐證明，將GPS－RTK技術應用於地上礦產資源測算，具有準確、靈活、快速、省錢、省時、省力等優點。同時GPS－RTK技術同地質雷達技術結合，還可以有效測算淺層地下礦藏儲量。

1.4 礦山環境監測

礦產資源勘探開發過程中常產生環境問題，如廢棄的物質和能量會造成水土污染、空氣污染（粉塵和有毒有害氣體污染）、噪音污染、光污染、輻射污染等環境危害；壓占、破壞土地資源、水資源、森林草地等自然環境資源；造成水土流失、土壤侵蝕、土地沙化、地質景觀破壞等地質環境破壞；誘發崩塌、滑坡、泥石流、地面開裂、地面沉降、地面塌陷、河堤潰決、海水入侵等地質災害。隨采礦業的發展，采礦對環境污染日益嚴重，對大型礦區來說，不僅需要對環境進行連續監測，而且要求有效管理和迅速處理各種監測數據，以便及時採取應對措施。而GPS與GIS結合構成環境監測與分析系統，可實現對環境的時時監測與處理。將各種環境感測器（如瞬時光譜儀、紅外輻射儀、溫度計、酸鹼度測定儀、雜訊儀等）與GPS接收機構成一起，感測器採集的數據與GPS數據一起輸入到資料庫中，使用GIS對監測數據進行展示和分析。這不僅便於監測數據的組織管理，圖形的直觀、形象表達，而且便於對監測數據的分析，了解其影響范圍、發展規律，為進一步預測災害，防災減災提供決策依據。

1.5 物、化探勘查

地球化學勘查中需要進行土壤地球化學測量的測網布設、水系沉積物中的采樣點定位，以及岩石測量的定位等。常規的測網布設方法是，先由測量人員做好控制和基線，然後用羅盤儀和測繩布設測網，而水系沉積物和岩石測量的定位常根據地形圖和標志物進行定位。常規方法費時費力，而且工作難度較大，若使用GPS技術進行測量，可以繞開控制測量環節，在節省測量時間的同時，降低了施測條件的要求，減輕了工作強度。同樣，對於區域物探調查中的重力測量，傳統的重力點點位高程測量使用氣壓測高和航片刺點的方法，不僅操作復雜，而且內業工作量較大，精度較低。使用GPS技術不僅能提高測點點位精度，降低工作強度，而且可以解決在通視條件較差的條件下目測定點困難的問題。

1.6 形變監測

礦區開采，難免使開采區發生地表移動與變形，如建築物、構築物的位移、傾斜、沉降，以及礦區的整體下沉等，因此對礦區進行變形監測十分必要。常規的監測技術是應用水準測量的方法監測地基的沉降；應用三角測量的方法監測地基的位移和整體傾斜。由於被監測物體通常幾何尺寸較大，監測環境復雜，監測技術要求高，因此應用常規技術監測，不僅時間長、勞動強度大，而且自動化程度低。GPS技術以其在連續性、實時性和自動化程度高等優點，在變形監測中發揮著傳統測量無法比擬的重要作用。

礦區GPS變形監測主要有兩種方法，一是定期在監測點安置GPS接收機進行變形監測，並分期進行數據處理，根據多期監測數據進行變形分析。二是應用GPS實時監測，即在變形監測點上安置GPS接收機，全天候進行GPS監測，也可根據實際情況，每天施測幾個時段，並直接將觀測數據傳入GPS解算軟體，解算出基線變化量與三維坐標變化量。實踐表明，GPS實時測量，能夠監測出地表的非線性變形，並准確建立地表移動的動態運動模型。

1.7 礦區范圍劃定

在礦產資源管理中，常需要礦區范圍劃定，為了防止礦界糾紛，需要准確測定礦區拐點坐標，由於礦區大多地處偏僻，地形條件復雜，使用傳統的測量方法既費時又費力，而使用GPS技術進行測量能減少大量人力，提高工作效率。一般來說，GPS 單點定位在30m～100m，雖然工作簡單易行，但其定位精度太低，不能滿足定位需求；GPS靜態測量雖然精度較高，但尋找已知控制點較難。相對而言，使用手持式GPS測量系統更便於野外作業，而且具有觀測時間短、精度高、無需通視等特點。

手持式測量包括基準站系統和移動系統。基準站系統一般設置在辦公地，天線置於屋頂，移動系統則隨待測點移動，其基本原理是基準站系統與移動系統同步觀測GPS衛星載波相位信號，利用差分定位原理消除電離層、對流層等帶來的誤差，提高測量精度，通過隨機軟體進行基線解算和坐標轉換參數解算，求出待測點的坐標。實踐證明，手持式GPS測量系統的定位精度在30km范圍內可達0.5m，完全滿足礦區定界的要求。

1.8 礦區控制網建立

礦區控制網是礦區測繪、勘探、設計和生產建設的基礎。運用GPS技術布設礦區控制網，不僅精度高，而且點位精度分布均勻；GPS控制網基本不受邊長的限制，邊長可以相差較大，較常規的三角網方便靈活，且點間無需通視。經研究表明，採用GPS技術建立平面控制網，所需作業人員僅為同級常規測量控制網的40%，所需作業時間為21%，所需作業經費為35%。

1.9 水文地質調查

在礦區水文地質調查中，需要確定每個調查點的位置，利用羅盤及地形地物定點效果較差，應用手持GPS進行測量定點，可以大大提高點位精度。實踐表明，利用手持GPS接收機進行水文地質調查工作，其單點定位精度能控制在5m以內，完全滿足工作需要，較好地解決了不同地形及艱險條件下地質填圖中點位精度問題。

1.10 地質測繪

地質勘查中需要進行地質填圖測量、物探測量、化探測量、地質工程測量等，傳統的測量設備主要使用全站儀、羅盤、測繩等，測繪人員工作強度較大，工作效率較低。GPS的應用大大提高了測繪效率，特別是手持GPS與成圖軟體的配合，不僅可以方便地從接收機中下載野外採集的數據，而且可以將GIS數據導入到接收機中，便於野外工作。

此外，GPS技術還應用於礦井貫通、礦山風井位置確定等。

2 GPS 技術在礦產資源勘查開發應用中存在問題及應用前景

2.1 存在問題

（1）盡管GPS有廣泛的應用領域，但由於經費、技術水平，以及思想認識等原因，在礦產資源勘查開發中未得到廣泛深入應用，應用成熟度低。

（2）由於建立GPS台站網投入大，維護費用高，我國利用台站網的技術也不成熟，礦產資源勘查開發中仍主要使用RTK技術進行測量作業，這就需要在測區附近建立控制點，架設參考站，給實際工作帶來不便，而且精度分布不均。

（3）由於礦產資源的勘查開發工作場所主要在野外，地形和樹木的遮擋常影響GPS的收訊，也使GPS技術難以在礦產資源勘查開發得到廣泛應用。

（4）目前雖然GPS技術在礦產資源勘查開發的應用逐漸擴大，然而各應用系統還處於各自為政、零打碎敲的散亂狀態，沒有統一的平台支持，缺乏統一的行業標准。

（5）由於基礎地理信息建設滯後，也未形成良好的使用更新機制，加上部門間、地區間對電子地圖的控制，嚴重影響GPS的廣泛深入應用。

2.2 應用前景

（1）隨金土工程的實施、行業標準的逐步建立、基礎地理信息的建設，以及「3S」技術的集成應用，將為GPS技術的應用創造良好的應用環境。

（2） GPS台站網作為獲取空間信息的基礎設施，具有廣泛的應用前景，國內一些主要城市已相繼建立了GPS台站網，各地GPS台站網的建立將進一步促進GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用。

（3）隨GPS接收機的不斷改進，體積越來越小，重量越來越輕，價格越來越便宜，以及數據後處理軟體的開發利用，GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用領域會不斷拓寬和發展。

（4）利用GSM和CDMA數字移動通信網具有覆蓋范圍廣，系統可靠性高、控制中心建站方便等優點，GPS與GSM和CDMA的結合將成為礦產資源勘查開發中應用的新亮點。

（5）多元定位系統的發展，GPS與GLONASS組合定位技術的研究與應用，將逐步解決GPS在復雜條件下（如山地、森林）接收信號較差的問題，提高定位精度和可靠性，推進GPS技術在礦產資源勘查開發中的應用。

（6）到2008年，伽利略系統的即將運行，其民用精度可達1m，在不通過差分處理的情況下即可滿足大部分定位、導航需求，而且費用便宜，使用可靠，這將使定位技術在礦產資源勘查開發中得到更大范圍的普及。

隨「金土工程」的實施，GPS技術將在國土資源監管中發揮越來越重要的作用，盡管GPS技術在目前應用中存在這樣或那樣的問題，但以其本身的技術特點和優勢，必將在礦產資源勘查開發中得到廣泛應用。

參考文獻

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⑼ 地質災害防治措施

崩塌災害防治的工程措施：

1、攔擋：對中、小型崩塌可修築遮擋建築物或攔截建築物。攔截建築物有落石平台、落石槽、攔石堤或攔石牆等，遮擋建築物有明洞、棚洞等。

2、支撐與坡面防護：支撐是指對懸於上方、可能拉斷墜落的懸臂狀或拱橋狀等危岩採用墩、柱、牆或其組合形式支撐加固，以達到治理危岩的目的。對危險塊體連片分布，並存在軟弱夾層或軟弱結構面的危岩區，首先清除部分松動塊體，修建條石護壁支撐牆保護斜坡坡面。

3、錨固：板狀、柱狀和倒錐狀危岩體極易發生崩塌錯落，利用預應力錨桿(索)可對其進行加固處理，防止崩塌的發生。錨固措施可使臨空面附近的岩體裂縫寬度減小，提高岩體的完整性。

4、灌漿加固：固結灌漿可增強岩石完整性和岩體強度。一般先進行錨固，再逐段灌漿加固。

5、疏干岸坡與排水防滲：通過修建地表排水系統，將降雨產生的徑流攔截匯集，利用排水溝排出坡外。對於滑坡體中的地下水，可利用排水孔將地下水排出，從而減小孔隙水壓力、減低地下水對滑坡岩土體的軟化作用。

滑坡災害防治的工程措施

1、排除地表水和地下水：滑坡滑動多與地表水或地下水活動有關。因此在滑坡防治中往往要設法排除地表水和地下水，避免地表水滲入滑體，減少地表水對滑坡岩土體的沖蝕和地下水對滑體的浮托，提高滑帶土的抗剪強度和滑坡的整體穩定性。

2、減重與載入：通過削方減載或填方載入方式來改變滑體的力學平衡條件，也可以達到治理滑坡的目的。但這種措施只有在滑坡的抗滑地段載入，主滑地段或牽引地段減重才有效果。

泥石流災害防治的工程措施

1、跨越工程：在泥石流溝上方修築橋梁、涵洞跨越避險工程，使泥石流有排泄通道，又能保證道路的暢通。

2、穿越工程：在泥石流下方修築隧道、明硐和渡槽的穿越工程，使泥石流從上方排泄，下方交通不受影響。這是通過泥石流地區的又一種主要工程形式，對於隧道、明洞和渡槽設計的選擇，總的原則是因地制宜。

3、防護工程：對泥石流地區的橋梁、隧道、路基及重要工程設施修築護坡、擋牆、順壩和丁壩等防護工程，從而抵禦泥石流的沖刷、沖擊、側蝕和淤埋等危害。

4、排導工程：修築導流堤、急流槽、束流堤等排導工程，改善泥石流流勢、增大橋梁等建築物的排泄能力。

5、攔擋工程：修築攔砂壩、固床壩、儲淤場、支擋工程、截洪工程等攔擋工程，控制泥石流的固體物質和雨洪徑流，削弱泥石流的流量、下泄量和能量，以減緩泥石流的沖刷、撞擊和淤埋等危害。

(9)定點形變分析方法應用與異常核實擴展閱讀：

誘發地質災害的因素主要有：

1、採掘礦產資源不規范，預留礦柱少，造成采空坍塌，山體開裂，繼而發生滑坡。

2、開挖邊坡：指修建公路、依山建房等建設中，形成人工高陡邊坡，造成滑坡。

3、山區水庫與渠道滲漏，增加了浸潤和軟化作用導致滑坡泥石流發生。

4、其它破壞土質環境的活動如採石放炮，堆填載入、亂砍亂伐，也是導致發生地質災害的致災作用。

⑽ 淺議三峽庫區地質災害預警工程常用監測方法及應用

王愛軍^1,2薛星橋^1,2

(¹中國地質大學（武漢），湖北武漢，430074；

²中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所，河北保定，071051）

【摘要】長江三峽庫區地質災害預警監測是服務於地質災害防治、保障三峽工程建設安全的主要基礎工作。開縣、萬州區、巫山縣的38個滑坡災害專業監測點，採用大地形變監測、深部位移鑽孔傾斜儀監測、地下水動態監測、滑坡推力監測、地表裂縫相對位移監測、GPS全球衛星定位系統監測、TDR時間域反射監測和宏觀監測等綜合系列監測方法。每個滑坡災害點，採用2種以上監測方法，分別監測滑坡體地表內部變形或受力變化；重要災害點採用4～5種方法同時進行監測，以便進行對比和綜合分析。對滑坡監測及監測成果統計分析，多種監測數據成果具有明顯的一致性和相關性，反映了滑坡體的變形情況和特徵，證實監測方法合理有效，監測成果將為地質災害預警工程和地質災害防治工程提供可靠依據。

【關鍵詞】三峽庫區地質災害預警工程監測方法應用

1前言

長江三峽庫區自然地質條件復雜，是地質災害的多發區和重災區。三峽工程的興建和百萬移民工程，在一定程度上改變了原有地質環境的平衡狀態，加劇了地質災害的發生。隨著三峽工程建設的不斷推進，庫區地質災害對三峽工程和庫區人民生命財產安全的影響日益增加，及時有效地防治庫區地質災害已成為三峽工程建設的重要任務之一。地質災害預警監測工作是實現地質災害防治的主要基礎工作。

三峽庫區共有38個滑坡災害專業監測點在進行專業監測工作，其中重慶市開縣14個、萬州區14個、巫山縣10個。

2監測方法

2.1大地形變監測

採用全站儀監測。在滑坡體外選取地質條件較好、基礎相對穩定的點位作為監測基準點，在滑坡體上選擇有代表性的點位作為監測點，標志點全部採用混凝土強制對中監測墩。

2.2深部位移監測

採用鑽孔傾斜儀進行監測。在滑坡體上選擇有代表性的點位布置測斜鑽孔，分別在其主滑方向和垂直主滑方向上進行正反兩回次自下而上的測讀，監測點間距0.5m，使用移動式「CX-01型重力加速度計式鑽孔測斜儀」，監測數據穩定後自動記錄，每期監測共記錄4組數據。

2.3滑坡推力監測

在滑坡體上選擇有代表性的點位布置鑽孔，在鑽孔中選擇適當的深度部位，預置一系列滑坡推力感測器，用傳導光纖連接至地面，每次監測採用「BHT－Ⅱ型崩塌滑坡推力監測系統」測量記錄各點數據。

2.4地表裂縫相對位移監測

在裂縫的兩側適當部位安置數套裂縫計，進行原位裂縫相對位移監測。機械式監測具有干擾少、可信度高、性能穩定特點，監測記錄數據可直接做出時間—位移曲線，測量結果直觀性強。儀器一般量程范圍在25～100mm間，讀數器的解析度為0.01mm，操作溫度在－40℃～＋105℃之間。

2.5地下水動態監測

在滑坡體上選擇有代表性的點位布置鑽孔，對地下水水位，孔隙水壓力、土體含水率、溫度等參數監測，採用自動水位記錄儀、孔隙水壓力監測儀等儀器監測。其中孔隙水壓力監測儀的孔隙水壓力量程為－80kPa～200kPa，解析度0.1kPa，精度0.5%F·S；土體含水率量程為0至飽和含水率，解析度1%；溫度量程為0～70℃，解析度0.1℃，精度1%F·S。

2.6GPS全球衛星定位系統監測

在滑坡體外選取地質條件較好，基礎相對穩定的點位，作為監測基準點；在滑坡體上選擇有代表性的點位作為監測點，標志點全部採用混凝土強制對中監測墩，觀測時採取多點聯測。GPS監測方法，可進行全天候監測，不受通視條件限制，同時監測 X、Y、Z三維方向位移量，方便靈活，並可監測災害體所處地帶的區域地殼變形情況。採用的美國 Ashtech公司生產的UZ CGRS型GPS，最小采樣間隔1s，最少跟蹤和接收12顆衛星，使用Ashtech Solution 2.6軟體解算，精度可達水平3mm+1ppm，垂直6mm+2ppm。

2.7時間域反射測試技術（TDR）監測

即採用電纜中的「雷達」測試技術，在電纜中發射脈沖信號，同時進行反射信號監測。在滑坡體上選擇有代表性的點位布置監測鑽孔，將同軸電纜埋入監測孔，地表與 TDR監測儀相連接，把測試信號與反射信號相比較，根據其異常情況判斷同軸電纜的斷路、短路、變形狀態，推斷出電纜的變形部位，進而推算滑坡體地層的變形部位和位移量。TDR監測採用了固定式預置同軸電纜，成本低，可進行自上而下的全斷面連續監測，量程范圍大。

2.8宏觀監測

以定期巡查方法為主，對變形較大的滑坡體，據其變形特徵布置一定數量的簡易觀測點進行定期觀測，及時掌握其變形動態。

對於每個滑坡災害點，採用2種以上監測方法，分別監測滑坡體地表變形和滑坡體內部變形或受力變化，重要災害點採用4～5種方法同時進行監測，以便進行對比和綜合分析。監測點的布置應重點突出，控制滑坡的重點部位；照顧全面，力求能反映滑坡體整體變形情況。鑽孔孔口周圍用混凝土澆築，布置精確監測點位。

3監測效果分析

根據2003年7月至12月滑坡災害專業監測數據資料，初步分析三峽庫區地質災害預警工程監測方法及應用效果。

3.1大地形變監測

大地形變監測，開展了開縣大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山縣狗子包滑坡和板壁塘滑坡，共4個滑坡的監測。以下以開縣大丘九社滑坡為例簡述監測效果。

大丘九社滑坡位於開縣鎮東鎮大丘九社斜坡上，滑坡平面形態近似矩形，剖面上呈凹型；分布高程205～300m，滑體長約250m、寬約300m，面積710萬m²，估計厚度20m，體積約140萬m³。滑坡發育於侏羅系中統沙溪廟組（J₂s）紫紅色泥岩及砂岩互層組成的平緩層狀斜坡中，滑坡體的物質組成主要為砂岩及砂岩碎塊石土，表層為鬆散土壤，局部出露砂岩碎塊石，為崩滑堆積體滑坡。

圖1開縣大丘九社滑坡累計位移量曲線圖

（a）X方向（b）Y方向（c）H方向 D1——監測點編號

大丘九社滑坡體上布置了3排監測點，每排3個共計9個監測點，滑坡體對面斜坡上布置了2個基準點，分別在2個基準點進行監測。監測網布置既控制了整體滑坡體又突出重點，採用前方交匯法施測。

8月5日進行了首次測量，9月21日進行D1第二次測量成果與之對比，表明變形趨勢明顯，滑體向 NEE向滑移。10月24日監測成果表明各監測點的變形趨於緩和。11月和12月監測成果表明各監測點無明顯變化（見圖1）。監測數據與宏觀調查定性分析相一致。

利用全站儀進行大地形變監測，其特點為監測方便，可隨時對一些危險滑坡監測，既可以在滑坡體上設置永久性監測樁，又可以設置臨時性監測樁；監測精度高，測點中誤差可達到3.5mm；不僅能測定相對位移，而且能監測絕對位移；在滿足測量條件下可進行連續監測，監測滑坡滑移的全過程，不存在量程限制。但該儀器監測受天氣因素和光線條件制約，難以在雨霧條件和夜間實施監測，且受地形和通視條件制約，施測以人工操作為主，不易實現自動化監測。

3.2深部位移鑽孔傾斜儀監測

深部位移鑽孔傾斜儀監測點為開縣6個滑坡、16個鑽孔，巫山縣5個滑坡、19個鑽孔，萬州區8個滑坡、24個鑽孔，共計19個滑坡、59個鑽孔。以下以開縣虎城村滑坡為例簡述監測效果。

虎城村滑坡為堆積層滑坡，位於開縣長沙鎮虎城村斜坡。該滑坡在平面近似矩形，剖面為凹形，分布高程330～400m，縱長約300m，橫寬約500m，滑體估計平均厚度12m，面積15萬m²，體積180萬m³。滑坡發育於侏羅系中統沙溪廟組（J₂s）紫紅色泥岩及泥質粉砂岩組成的水平層狀岩層斜坡上，滑體上部為崩坡積紫紅色碎石土層。滑坡威脅居民400餘人及其財產安全。該滑坡布置了3個深部位移鑽孔傾斜儀監測鑽孔。

Kx-162鑽孔位於滑體的中部。2004年10月，在9.5～10.5m測試深度處發生明顯的位移變形，本月變形量5.56mm，變形方向247°。11月，沒有增大趨勢，累積形變4.58mm，略小於10月份累積變形量，變形方向253°（見圖2）。

Kx-165鑽孔位於滑體的下部。2004年10月，在15.0～16.5m測試深度處發生明顯的位移變形（見圖3），本月變形量5.45mm，變形方向241°。11月，沒有明顯的增大趨勢，累積變形5.39mm，同10月份累積變形量相近，變形方向240°。

地質災害調查與監測技術方法論文集

圖2開縣虎城村滑坡 Kx-162鑽孔位移隨深度變化曲線

（a）EW方向（b）SN方向

圖3開縣虎城村滑坡Kx-165鑽孔位移隨深度變化曲線

（a）EW方向（b）SN方向

深部位移鑽孔傾斜儀監測方法，可在滑坡體上一定部位布置的鑽孔中，監測滑坡體內垂直方向上的淺層、中層、深層、滑動帶等滑移方向和相對滑動位移量；但在滑坡發生較大或急劇加速的位移變形時，由於鑽孔和孔內測斜管變形、破壞，測斜儀探頭不能送入鑽孔之內，可能使鑽孔失去監測價值。

3.3 滑坡推力監測

滑坡推力監測共設有2個測點、4個鑽孔：巫山縣淌里滑坡鑽孔2個，曹家沱滑坡鑽孔2個。以下以淌里滑坡為例簡述監測方法與效果。

淌里滑坡位於巫山縣曲尺鄉長江幹流左岸斜坡上，滑坡在平面形態上呈不規則的圈椅狀，前緣分布高程90m，後緣高程400m，平均坡度約30°～40°，縱長約800m，橫寬150～250m，滑體厚20m，面積24萬m²，體積490萬m³。滑坡發育於三疊系巴東組（T_2b）灰岩、泥灰岩、泥岩中，滑體物質主要為泥灰岩及泥岩碎塊石土，表層多為鬆散土層，下部碎塊石土結構密實。

Ws-t-tzk1推力孔位於滑體的下部，Ws-t-tzk2推力孔位於滑體的中部。其滑坡推力監測成果數據見圖4、圖5。推力監測曲線圖表明，各次監測數據規律性強，基本一致，感測器沒有發現明顯的數值變化。滑坡推力監測結果與宏觀監測結果和同時進行的鑽孔傾斜儀監測結果相一致，說明此階段滑坡暫時處於相對穩定的微變形狀態。

圖4巫山縣淌里滑坡 Ws-t-tzk1鑽孔滑坡推力監測曲線圖

圖5巫山縣淌里滑坡 Ws-t-tzk2鑽孔滑坡推力監測曲線圖

滑坡推力監測方法屬於固定點式監測，在鑽孔中預置感測器，用感測光纖連接，在地面用滑坡推力監測系統採集感測信息，可在滑坡體上一定部位布置的鑽孔中，自上至下監測滑坡體內垂直方向上的淺層、中層、深層、滑動帶等滑坡推力變化量，可定期進行數據採集監測；在對採集和傳輸處理系統進行改進的基礎上，可實現無值守自動化連續監測。

4結論

（1）通過多手段的綜合監測，掌握了被監測滑坡體的表面、內部自上至下滑移帶的變形及受力情況，數據綜合分析表明其反映了滑坡位移變化及動態特徵，取得了進行災害預警的重要基礎數據資料，說明採用的監測方法合理有效。

（2）鑽孔傾斜儀深部位移監測方法，當滑坡體發生一定量緩變位移後，部分鑽孔不能再進行全孔施測，造成勘察監測資金浪費和滑坡體監測點及監測部位減少。

（3）目前一月一次的監測周期，難以保證在滑坡發生滑移險情時能進行有效監測。為此應在進行專業監測的同時，進行群測群防監測。特殊情況下，對危險滑坡災害點，調整監測方案，進行加密監測或連續監測，使監測滿足預警預報要求。

（4）從長遠發展考慮，監測應以免值守、易維護、低成本、固定式、自動化快速連續採集傳輸和半自動化監測及人工監測相結合為方向，以建立起高效的地質災害監測網路與地質災害預警系統。

參考文獻

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