❶ 泥石流监测方法
泥石流野外观测是指对自然界实地发生着的泥石流各要素进行实测，获取泥石流原型的各种物理量，并根据泥石流组成与运动规律进行研究，以揭示泥石流现象的本质和机理。
6.4.1泥石流观测的一般方法介绍
6.4.1.1选线建站
勘选泥石流观测站址，首先应选择每年发生足够多的泥石流场次的流域建站，以满足观测的需要，且要有良好的交通、电力、通讯等设施和生活条件。站址一般选在流域下游流通堆积段附近，以能控制整个输出信息。同时建站应需要充分考虑到整个控制整个流域必要的观测断面，观测点的布设，以达到观测的同步性、连续性。
6.4.1.2流域背景资料分析
1）流域背景资料的收集
流域自然环境的变迁，包括自然界本身的变化和人为因素的影响而产生的环境的变化。
（1）流域水文、气象；
（2）流域地质地貌背景资料；
（3）流域内社会、人文、经济活动；
（4）流域内自然资源。
2）流域及邻近地区历史上各种自然灾害、人为灾害调查
（1）地震；
（2）暴雨、冰雹、高温等灾害性天气；
（3）滑坡、山崩、雪崩、冰崩等事件；
（4）山洪；
（5）森林火灾；
（6）重大经济活动及其对流域环境的影响。
6.4.1.3泥石流观测的内容
1）形成区固液两相物质来源控制性测量
（1）水文气象
（2）滑坡及其变形观测：对流域内补给泥石流物源的重要滑坡进行检测是十分必要的，其仪器设备有：滑坡位移计、倾斜仪、孔隙水压力计、定位桩等。
（3）地下水观测：流域源头区地下水活动对泥石流形成具有重要作用，通常采用测井和泉水露头进行观测。
（4）土壤含水量观测：尤其是饱和含水量对土壤有重要作用，用剖面取样分析方法或土壤含水量计进行测试。
2）运动要素观测
泥石流运动过程和各种运动要素的观测是泥石流观测试验的重点。观测段选在较顺直的流通区，布设2～3个测量断面。
（1）选择断面：各断面间距20～200m，视具体情况而定，选定断面后对各断面的几何特征进行测量。其横向特征表示水深与断面积的关系，纵向特征表示沟床总比降。每次泥石流过后，若断面有较大的变化，必须反复施测。
（2）龙头流速测量：通常用秒表记录龙头通过两个已知距离断面的时间，就可得到龙头的平均速度。
（3）泥位、泥深：超声水位计用于施测泥石流流面高程。龙头泥面高程与泥石流发生前沟底调和之差，即为龙头高度。龙头高度并不代表泥石流整个过程的泥深，因为沿阵流泥深变化太大，龙头泥深最大，龙尾泥深为零。
（4）表面比降：泥石流为非恒定、非均匀流动，因而其泥面比降的测量十分必要。
（5）整个过程的量测：泥石流从形成后，运动到堆积扇上散流或流经堆积扇进入主河的全过程观测。
3）样品分析
（1）密度和含水量；
（2）颗粒分析；
（3）化学成分和胶体成分分析；
（4）流变试验。
4）沟床变形测量
泥石流沟床具有大冲大淤的特点，往往一次泥石流过后，沟床面目皆非，这对工程设计具有重要意义。通常在一次泥石流过程前后多次测量，以比较沟床不同部位的冲淤变化。
5）物理力学特征值的量测
主要有泥石流冲击力测试和声学性质测量。
6.4.2泥石流观测的主要方式
一般说来，泥石流的发生具有两个基本条件：充沛的固体物质和大量与一定强度的降雨。充沛的固体物质指在沟道内有大量的松散固体物质，包括降雨时崩塌，滑坡提供的固体物质带动形成泥石流；坡面大量固体物质运动（滑坡或坡面泥石流）到沟道并在沟道中形成泥石流；滑坡形成土坝，水流将土坝冲开形成溃坝泥石流。根据泥石流的形成基本条件，结合对降雨量的观测，降雨强度和降雨历时的分析，给出泥石流暴发的临界条件，从而预报泥石流的发生。
不同地区有不同的地理、地貌和地质特点，泥石流暴发的临界降雨指标也会不同。因此，输油气管道所处小流域泥石流环境发生条件与背景的调查，确定对泥石流暴发的临界降雨指标，是管道泥石流监测的两大主要内容。
6.4.2.1降雨观测
在泥石流形成区设立雨量站。尽可能地搜集一次雨量过程等雨量历时资料，为最终确定泥石流发生的降雨阈值提供基础条件。
6.4.2.2泥石流暴发的临界降雨指标的研究确定
一般来说有关泥石流的降雨观测，特别强调对24小时降雨量的观测，而24小时雨量观测中又强调3小时降雨量的观测。而0～3小时，特别是10分钟和1小时的雨量观测是泥石流降雨观测中的重点。通过对不同降雨条件发生泥石流的研究，确定泥石流暴发的临界降雨指标。
6.4.3泥石流预警观测
研究表明，泥石流在启动和运动过程中都会发生次声信号，这种次声信号是泥石流发生过程中一种特有的信号，因此，用次声警报器来监测捕捉这种信号，进而对泥石流发生作出预警是非常有效的。
泥石流次声警报器是中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所历经10年研制而成，经1995年以来数十次泥石流事件应用无一漏报、错报，已申请专利并获得批准（专利号ZL01256480X），目前该设备已用于委内瑞拉、西班牙及我国四川、云南、台湾等地的泥石流观测。
❷ 地质灾害监测的方法有哪些
滑坡、崩塌、泥石流灾害虽然突发性强，来势凶猛，但是这些灾害发生前有明显的前兆。对滑坡、崩塌体和建筑的裂缝经常进行简易的测量，是避免人员伤亡的最有效的方法。目前老百姓常用的简易监测方法主要有埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等。
（1）埋桩法。埋桩法适合对于滑坡体上的裂缝两侧埋桩，用钢卷尺测量桩之间的距离，可以了解滑坡变形滑动过程。
（2）埋钉法。埋钉法在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子，通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断是非常有效的。
（3）上漆法。在建筑物的两侧用油漆各画上一道标记，与埋钉法原理是相同的，通过测量两侧标记之间的距离来判断裂缝是否在扩大。
（4）贴片法。在横跨建筑物裂缝处贴水泥砂浆片或纸片，如果纸被拉断，说明滑坡发生了明显变形，须严加防范。与上面三种方法相比，这中方法是定性的，但是，可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
❸ 矿山地质环境监测内容与方法
矿山地质环境监测分为两大类：一是根据已发生的地质环境问题，监测其变化情况，如数量、危害程度等动态变化；二是根据已掌握的地质环境问题的隐患情况，监测其变化趋势，及时预警预报，减少财产损失。
根据湖南省矿山地质环境现状，结合主要的地质环境问题，确定全省矿山地质环境监测内容包括四个方面：矿山地质灾害（地面塌陷、地裂缝、地面不均匀沉陷、崩塌、滑坡、泥石流）；矿山地形地貌景观及土石环境，包括破坏地形地貌景观类型、土地资源的占用和破坏、固体废弃物的排放、水土流失的情况等；矿山水环境，包括地下水水位、水质、废水废液的排放等；矿山地质环境恢复治理及效果，包括尾砂库、废石堆的复垦复绿等。由于矿山地质灾害影响范围广，危害大，直接威胁到人民的生命及财产安全，因此，目前一般将矿山地质灾害、水环境作为重点监测内容，而矿山土石环境、矿山环境恢复治理作为次重点监测内容。
一、矿山地质环境监测内容
（一）矿山地质灾害监测内容
1.地面塌陷（采空塌陷、岩溶塌陷）监测
发生时间、塌陷坑数量、塌陷区面积、塌陷坑最大直径、最大深度、危害对象、直接经济损失、治理面积；采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
2.地裂缝监测
发生时间、地裂缝数量、最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向、危害对象、直接经济损失、治理面积等。
3.地面不均匀沉陷监测
发生时间、沉降区面积、累计最大沉降量、年平均沉降量、危害对象、直接经济损失、治理面积；采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的民居建筑、井泉点、农田、道路交通等。
4.崩塌监测
潜在的崩塌数量、崩塌体方量、危害对象、危险程度，崩塌隐患体上的建筑物变形特征及裂缝变化情况。
5.滑坡监测
潜在的滑坡数量、滑坡体方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况，滑坡隐患体上的建筑物、构筑物变形特征及地面微裂缝的变化情况。
6.泥石流监测
潜在的泥石流易发区数量、泥石流物源方量、危害对象、威胁资产、危险程度、治理情况。
（二）矿山水环境监测内容
1.地下水均衡破坏监测
矿区地下水水位最大下降深度、地下水降落漏斗面积、对人、畜、土地的影响；采空区岩移范围或岩溶地下水强行疏干影响区内的井泉点、农田。
2.地下水水质污染监测
地下水污染物种类、地下水污染物含量；矿区内出露的主要泉眼或主要的居民饮用水水井。
3.废水废液排放监测
废水废液类型、年产出量、年排放量、主要有害物质及含量、年循环利用量、年处理量；废水废液排污口，废水废液与溪沟、河流、水库或重要水源地的汇合处等。
（三）矿山地形地貌景观及土石环境监测内容
1.地形地貌景观监测
破坏地形地貌景观类型、方式、区位、面积、破坏程度及恢复治理难易程度。
2.占用破坏土地监测
侵占破坏土地方式、侵占破坏土地类型、面积、土地复垦面积、恢复治理难易程度。
3.固体废弃物排放监测
固体废弃物类型、占地面积及类型、主要有害物质及含量、年产出量、年排放量、年循环利用量、年处理量。
4.土壤污染监测
污染的土壤类型、面积、主要污染物及含量。
5.水土流失监测
矿区水土流失面积、土壤流失量、危害程度。
（四）矿山地质环境恢复治理及效果监测内容
主要监测已治理的矿山地质环境问题、投入治理的资金及资金来源、治理措施、治理面积、治理效果（社会效益、环境效益、经济效益）等。
二、矿山地质环境监测方式
根据监测手段的差异，矿山地质环境监测方式分为常规监测、专业监测、遥感监测和应急监测四类。具体方式的采取，根据其监测面积、地域、重点监测对象的差异性而定。
（一）常规监测
常规监测主要是指监测责任人对监测对象及监测点采取定期巡查监测，并填写技术表格的方式。
根据矿山类型，划定监测责任人。一般来说，采矿权人作为最大的受益人，也是破坏地质环境的责任主体，是常规监测的责任人。上级管理机构应该指派专员，对矿山企业开展指导，并适时开设培训班，分期催交监测技术表格，汇总分析技术资料，形成年报后再上报。对于责任主体灭失的矿山，其监测责任人应归咎于当地的国土资源主管部门，通过委托专业机构的方式开展监测。
此类监测通常采用简易的监测方法，如目测、尺测、贴片、埋简易桩等，少数引用专业设备进行监测。
（二）专业监测
专业监测主要是指通过专门的监测机构，采用先进的技术设备，对矿山地质环境问题开展监测，以监测示范区的形式推广。该监测方式与科学技术的发展紧密相连，并逐步向自动化、智能化靠拢。
以全省地质环境问题突出的大中型闭坑矿山和部分大中型国有生产矿山为单元，建立矿山地质环境监测示范区，开展矿山地质环境监测技术方法研究。原则上每个市（州）可建立1～2个矿山地质环境监测示范工程，根据“应急优先、典型示范”原则，作为示范区试点，由专门的监测机构具体实施，工作方法如下：
1）在开展示范区1∶5000精度矿山地质环境问题调查的基础上，以矿区地面沉陷变形、水环境、土石环境污染、占用破坏土地为主要监测内容，采用高新技术手段对矿区主要环境地质问题进行监测。
2）建立示范区地表塌陷监测网和深部位移监测点：广泛应用微电子技术、传感技术、通信技术和自动控制等技术监测矿山地质环境。采用多种监测技术（GPS、全站仪、水准仪、裂缝计、位移计、应变仪）定期开展地表塌陷与地表裂缝监测；采用钻孔倾斜仪、TDR定期开展深部位移监测；采用光纤光栅应变技术，三维激光扫描技术，实时监测矿山边坡、房屋开裂等的变化情况。
3）建立示范区水土污染监测网：合理布设监测网点，定期取水土样分析测试。引进先进的水环境自动检测技术，实时监控矿区水环境，分析矿区水土的污染原因、污染途径、污染程度，预防水土环境污染事故。
4）开发建立矿山地质环境示范区监测预警管理信息平台，实现自动监测、传输、管理、分析为一体的信息系统，实现远程无人自动化监控综合管理。
5）发现突变数据及时反馈地方政府，有效预防矿山地质灾害及水土环境污染事故。
6）开展多种监测技术方法研究和比较，优化监测技术手段，开展技术交流，对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较，对各种监测技术方法进行总结及推广应用。提交年度成果和成果审查。
（三）遥感卫星监测
遥感卫星监测是指采用多波段、多时相和高分辨率遥感影像（Quick bird或SPORT卫星数据）InSAR技术，开展典型矿区地质环境动态遥感监测，建立基于遥感波谱的具有一定精度保证的主要矿山地物类型、土地与植被破坏、地面塌陷等自动识别模型与方法，实现地物面积变化监测。主要适用于大范围、矿业活动程度高、破坏大的密集型重点矿山集中开采区。
其工作步骤如下：
1）选取要监测的重点区域，充分了解研究区的地质环境背景，结合区内矿山分布，确定遥感监测方案。
2）遥感影像选取高分辨率卫星影像（QuickBird或SPORT）数据。
3）通过遥感影像对矿产开采区侵占土地、植被破坏、固体废物堆放、尾矿库分布、采空区地面沉陷、滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害、矿产开发引发的水土流失和土地沙化、矿区地表水体污染、土壤污染等矿山环境地质问题进行解译和判读。
4）收集研究区1∶10000地形图数据，将遥感影像配准到地形图上，采用目视解译、人机结合解译和计算机自动提取等方法将解译的内容按实际规模大小标在地形图上，并填写遥感解译记录表。
5）对卫星监测数据进行实地验证，总结遥感监测技术方法，开展技术交流，对于各种监测方法的精度、优缺点进行比较，对各种监测技术方法进行总结及成果推广。提交年度成果和成果审查。
（四）应急监测
矿山地质环境应急监测适用于湖南省采矿因素引发的重大突发地质灾害事件和矿山地下水污染事件。
1.应急监测响应分级
对应地质灾害和地下水污染事件分级，应急响应分为特大（Ⅰ级响应）、重大（Ⅱ级响应）、较大（Ⅲ级响应）和一般（Ⅳ级响应）四级。市、县分别负责较大（Ⅲ级）与一般事件（Ⅳ级）应急监测工作。特大（Ⅰ级）与重大（Ⅱ级）由省应急监测指挥部决策并指挥省级地质环境监测机构实施。
2.应急监测响应程序
省应急监测指挥部接到特大（Ⅰ级）与重大（Ⅱ级）突发性矿山地质灾害和地下水污染事件信息并确认需要监测的，立即向省政府和国土资源部报告，启动并实施应急监测预案。
3.应急监测组织
成立应急监测指挥部，设立应急监测中心，应急监测中心下设现场调查组、监测组、技术分析组、综合管理组、后勤组等五个工作组。
应急监测中心接到指令后立即启动应急监测工作，组织各工作组迅速赶赴现场开展应急监测工作，各工作组的任务职责如下：
1）现场调查组与监测组：立即赶赴现场开展调查，根据灾害事件的形成条件，制定监测方案，圈定监控范围、布置监测网点、监测项目、监测方法，制定应急监测实施方案并交技术组审核。监测人员按应急监测实施方案进行监测。
2）技术分析组：根据现场情况和技术条件及时审核应急监测实施方案并报上级批准后，交现场监测组实施，提出应急对策建议和方案，编制应急监测报告交综合管理组。
3）综合管理组：组织、协调所有人员按其职责开展应急工作；及时接转电话和传送文件、报告，认真做好值班记录，保持24小时联络畅通。及时向上级有关部门报告应急调查结果、应急监测结果、事态进展、发展趋势、处置措施及效果等情况。
4）后勤保障组：负责调度车辆运送应急监测人员、设备和物质，做好后勤保障以及现场监测人员的安全救护工作；开展摄影、摄像和信息编报工作。
4.应急监测处置
（1）信息接收
省应急监测中心综合组设专人专线电话负责全省矿山地质环境突发事件的信息接收，并及时向省应急指挥部报告。
（2）应急监测
1）向地方指挥部提出开展群测群防的建议。发动群众，针对应急监测对象以及毗邻区域开展群测群防监测。定期目视检查地质灾害体有无异常变化，如建筑物变形、地面裂缝扩展及地下水异常等；利用简易工具，采用埋桩法、埋钉法、上漆法或贴片法等监测裂缝变化。
2）对险情重、规模大、表象识别困难的滑坡体，结合目视监测和简易监测，布设专业监测网观测地质灾害体的动态变化情况，监测周期尽可能加密。专业监测对象以表层位移和地下水地表水为主。在阻滑段或者滑坡周缘的扩展部位，采用激光扫描、定点测量等方法，监测关键位置的位移及其变化情况。
3）对矿山地下水污染事件，应急监测有毒有害物种类、含量变化过程，水质状况变化过程、污染范围；污染事件造成河流严重污染导致下游地下水遭受严重威胁或污染的，说明污染水体前锋入境、污染水体过境和出境过程及有毒有害物含量变化过程。
5.信息报送
（1）报告时限和程序
确认发生特别重大（Ⅰ级）与重大（Ⅱ级）突发性矿山地质灾害事件后，应急监测指挥部立即向省政府和国土资源部报告有关应急监测信息。
（2）报告方式与内容
突发的矿山地质灾害和矿山地下水污染事件应急监测报告分为初报、续报和监测结果报告三类。
1）初报从发现事件后起4小时内上报，初报主要内容包括：突发灾害事件发生的时间、地点、灾害类型、受害或受威胁人员情况等初步情况以及初步采取的防范措施、应急监测对策和预期效果。
2）续报在查清有关基本情况后随时上报，续报内容是在初报的基础上，根据应急监测进程，报告有关确切数据、事件发生的原因、过程、进展情况、采取的应急措施和效果。
3）监测结果报告在事件处理完毕后上报，采用书面报告的形式，在总结初报和续报的基础上，详细报告下列内容：应急监测项目、监测频率、监控范围、采取的监测技术方法、手段等应急监测方案；应急监测预警技术所确定的关键地段，选定的预警模型与判据，校验复核；灾害体的成因、变化数据，变化趋势、危害特征、社会影响和后续消除或减轻危害的措施建议；对应急监测实施方案、采取的应急对策、措施和效果进行评价，总结经验教训。
三、矿山地质环境监测方法
（一）矿山地质灾害监测方法
1.地面塌陷
矿区塌陷面积较大的，采用遥感技术监测；重点矿区采用高精度GPS、钻孔倾斜仪、全站仪等监测；其他采用人工现场调查、量测。具体方法为：
1）地面和建筑物的变形监测，通常设置一定的点位，用水准仪、百分表及地震仪等进行测量，或可采用埋桩法、埋钉法、上漆法、贴片法等进行简易监测。
2）塌陷前兆现象的监测内容包括：抽、排地下水引起泉水干枯、地面积水、人工蓄水（渗漏）引起的地面冒气泡或水泡、植物变态、建筑物作响或倾斜、地面环形开裂、地下土层垮落声、水点的水量、水位和含沙量的突变以及动物的惊恐异常现象等。
3）地面、建筑物的变形和水点的水量、水态的变化，地下洞穴分布及其发展状况等需长期、连续地监测，以便掌握地面塌陷的形成发展规律，提早预防、治理。
4）采用测距仪或皮尺测量塌陷区面积、塌陷坑最大深度、直径等；现场调查塌陷坑数量及危害程度。
2.地裂缝
主要监测方法有大地测量法、GPS全球定位系统、简易人工观测、应力计、拉杆、光栅位移计自动监测等技术。
人工现场调查，现场调查地裂缝数量及危害程度，测量采集数据。测距仪、罗盘和皮尺测量最大地裂缝长度、宽度、深度、地裂缝走向；最大裂缝处两侧埋水泥墩、钢筋桩。
3.地面沉降
人工现场测量采集数据。重点矿山采用现场埋设基岩标自动监测，其他采用高精度GPS监测。
4.崩塌、滑坡
人工现场调查、测量采集数据。一般采用GPS定位（坐标、高程），测距仪和皮尺测量崩塌、滑坡体积，现场调查崩塌、滑坡数量及危害程度；对于危害严重的或大、中型规模的崩塌、滑坡隐患体由矿山企业监测其空间位移变化，具体方法根据实际情况确定。
滑坡裂缝采用的简易监测方法有埋桩法、埋钉法和贴片法。
埋桩法：如图7-11，在斜坡上横跨裂缝两侧埋桩，用钢卷尺测量桩之间的距离，可以了解滑坡变形滑动过程。
埋钉法：如图7-12，在建筑物裂缝两侧各钉一颗钉子，通过测量两侧两颗钉子之间的距离变化来判断滑坡的变形滑动。这种方法对于临灾前兆的判断非常有效。
贴片法：如图7-13，在横跨建筑物裂缝粘贴水泥砂浆片或纸片，如果纸被拉断，说明滑坡发生了明显变形，须严加防范。与上面三种方法相比，这种方法是定性的，但是，可以非常直接地判断滑坡的突然变化情况。
5.泥石流
泥石流监测采用测距仪和皮尺测量潜在的泥石流物源方量、现场调查泥石流易发区数量、危险程度；对于危害严重的或大、中型规模的泥石流易发区，由矿山企业监测降雨量大小与冲刷携带物体积，具体方法根据实际情况确定。
监测的目的和任务是为获取泥石流形成的固体物源、水源和流动过程中的流速、流量、顶面高程（泥位）、容重及其变化等，为泥石流的预测、预报和警报提供依据。监测范围包括水源和固体物源区、流通段和堆积区。泥石流的监测方法，在专门的调查研究单位已采用电视录像、雷达、警报器等现代化手段和普通的测量、报警设备等进行观测。如目前国内采用超声波泥位计对泥位进行监测的方式取得了较好的效果，图7-14。
图7-11 埋桩法监测示意图
图7-12 埋钉法监测示意图
图7-13 贴片法监测示意图
图7-14 泥石流泥位自动监测装置
群众性的简易监测，主要应用经纬仪、皮尺等工具和人的目估、判断进行，简易监测的主要有以下对象与内容。
（1）物源监测
1）形成区内松散土层堆积的分布和分布面积、体积的变化。
2）形成区和流通区内滑坡、崩塌的体积和近期的变形情况，观察是否有裂缝产生和裂缝宽度的变化。
3）形成区内森林覆盖面积的增减、耕地面积的变化和水土保持的状况及效果。
4）断层破碎带的分布、规模及变形破坏状况。
（2）水源监测
除对降雨量及其变化进行监测、预报外，主要是对地区、流域和泥石流沟内的水库、堰塘、天然堆石坝、堰塞湖等地表水体的流量、水位，堤坝渗漏水量，坝体的稳定性和病害情况等进行观测。
（3）活动性监测
泥石流活动性监测，主要是指在流通区内观测泥石流的流速、流位（泥石流顶面高程）和计算流量。各项指标的简易观测方法如下：
1）观测准备工作。
建立观测标记。在预测、预报的基础上，对那些近期可能发生泥石流的沟谷，选择不同类型沟段（直线型、弯曲型），分别在两岸完整、稳定的岩质岸坡上，用经纬仪建立泥位标尺，作好醒目的刻度标记。划定长100m的沟段长度，并在上、下游断面处作好断面标记和测量上、下游的沟谷横断面图。
确定观测时间。由于泥石活动时间短，一般仅几分钟至几十分钟，故自开始至结束需每分钟观测一次，特别注意开始时间、高峰时间和结束时间的观测。
2）流速观测。
浮标法。在测流上断面的上方丢抛草把、树枝或其他漂浮物（丢物时注意安全）分别观测漂浮物通过上、下游断面的时间。
阵流法。在测流的上、下断面处，分别观测泥石流进入（龙头）上断面和流出下断面的时间。
流速计算。
3）流位观测。在沟谷两岸已建立的流位标尺上，可读出两岸泥石流顶面高程。
4）流量计算。流量可用下式概略计算。
湖南省矿山地质环境保护研究
式中：Qs为泥石流流量，m3/s；Vs为泥石流流速，m/s；As为断面面积，m2。
上面各项观测资料均应做好记录，主要包括观测时间和各种观测数据，并绘制时间与观测值之间的相关曲线和计算有关指标。反映变化情况，作为预测、预报和警报的依据。
（二）矿山占用破坏土地监测方法
1.固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场
人工现场调查、测量采集数据及采用遥感监测手段。采用GPS定位、测距仪和皮尺测量固体废料场、尾矿库、地面塌陷区、露采场压占土地面积；现场调查压占土地类型；压占面积较大的重要矿区辅以遥感影像监测其面积变化。
2.矿区土壤污染及水土流失监测
人工现场调查、测量、取样室内分析，辅以土壤污染自动监测仪采集数据及遥感监测。测距仪和皮尺测量土壤污染及水土流失面积；取样分析污染物的种类、含量；现场调查污染土地类型及年土壤流失量；对于重要矿区采用遥感技术监测和人工现场调查、测量相结合的方式进行监测。
（三）矿山水环境监测方法
1.地下水均衡破坏监测
人工现场调查采集数据。采用水位自动监测仪及测绳监测水位变幅；采用GPS定位监测井泉干枯的坐标、高程；现场调查干枯井泉的数量，以及对人、畜、土地的影响和地下水降落漏斗面积。具体做法为定期进行观测，参照国家地下水动态监测方法，监测人员每月逢五逢十对区内泉眼、观测井进行观测，泉点主要是纪录泉水的流量变化情况、是否干枯；观测井主要是纪录观测井水位变化情况。定期对收集的数据进行统计分析，确定地下水位变化趋势，确定采矿活动对区内地下水位超常下降影响范围。
2.废水废液排放监测
现场调查、取样，室内分析。采用流速仪或堰板监测矿坑水、选矿废水、堆浸废水、洗煤水的排放量；定期对矿山对外排放的废水进行水质检测，检查废水的pH、重金属元素、放射性元素、砷等有害组分含量是否达到相关排放标准；定期检查矿山废水影响范围内农作物生长状况、水塘中鱼类活动是否正常。
四、矿山地质环境监测技术要求
1）矿山地质灾害监测应采用专业监测与群测群防相结合的方法。专业监测方法有水准仪、全站仪、GPS及卫星遥感测量。监测网点布设及监测周期应符合《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221—2006）和《地面沉降水准测量规范》（DZ/T 0154—1995）的相关规定。
2）土地资源占用破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和土壤取样分析方法。占用土地面积可一年监测一次。土壤污染取样分析应符合《土壤环境监测技术规范》（HJ/T166—2004）的相关规定。
3）地形地貌景观破坏监测采用地面测量、卫星遥感测量和地面调查方法，可一年监测一次。
4）地下水资源破坏监测采用布点量测和取样分析方法，布点及监测频次应符合《地下水动态监测规程》（DZ/T0133—1994）规定。
五、矿山地质环境监测成果应用
（一）矿山地质环境监测成果
矿山地质环境监测应形成如下成果：
1）单个矿山地质环境监测表、监测半年报、年报；
2）省、县两级矿山地质环境监测汇总表及监测网络图；
3）省、县两级矿山地质环境监测半年报、年报；
4）省、县两级矿山地质环境监测通报。
（二）成果应用
1）作为行政机关掌握全省矿山地质环境的资料依据；
2）作为行政主管部门奖励、处罚矿山企业或督促、安排矿山地质环境恢复治理的依据；
3）作为相关政策制定、规划编制的依据；
4）作为相关科研工作的资料依据。
❹ 监测用什么地理信息技术
监控则是RS，遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的。
地理信息技术包括——地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和数字地球技术。
❺ 发生泥石流，为及时知道受伤群众的位置，应采取的地理信息技术为什么是RS
RS是遥感技术 可以像观察图片一样看到观察地的具体情况·用RS才能看到泥石流的具体流向和流经区域 找到泥石流流经的居民点 就能够知道受伤群众的位置
❻ 泥石流监测
一、监测项目
泥石流监测除需进行与滑坡、崩塌监测类似的地表变形、降水量、地声、岩土体含水率监测外，一般还要进行泥位监测和视频监测。
二、监测频率
泥石流监测频率与滑坡、崩塌监测类似，自动化监测一般每天1次，必要时可以加密(如强降雨过程)。人工监测一般每月2～3次，必要时可以加密，如强降雨过程。
视频监测为实时监控，如受传输手段限制的话可选择1～2h发送一次监测画面。
三、监测成果应用案例
由于受到“5.12”汶川地震的影响，四川省绵竹市清平乡岩体松动，诱发了大量的表层滑塌、崩塌、滑坡等灾害。为了应对严峻的地质灾害防治形势，地震后地方政府在文家沟等危险地段建设了以降水量监测为主的泥石流监测系统，并向当地群众开展了广泛的地质灾害防治知识的宣传培训及应急演练。2010年8月12日夜间至13日凌晨，连续8h降雨累计达227mm，诱发了450万m3土石倾泻而下，冲出文家沟，阻塞了绵远河，袭击了清平乡场镇，冲毁了大量房屋，在场镇中堆积了厚度超过2m的泥土、碎石。灾害来临前，地质灾害监测人员根据监测到的降雨数据和现场巡查的异常现象，判断泥石流即将发生，迅速报告乡镇政府，果断采取了紧急避让措施。最终，除在转移过程中躲避不及造成7人遇难外，当地5400名群众安全转移，伤亡代价降至最低。此次事件被认为是泥石流监测成果应用的一个典范，是成功预警泥石流灾害的一个样本。
此次灾害发生后，由于不利的地质地形条件依然存在，四川省组织建设了更为完备的泥石流监测系统。2012年5月，绵竹市清平乡文家沟、走马岭沟泥石流监测预警系统全面完成野外仪器部署和设备调试，开始投入试运行。监测预警系统采用遥测雨量站、远程视频、雷达泥位计、泥石流次声波仪、地下水渗透压力传感器等先进仪器设备完成野外监测信息的实时采集，并将监测信息通过光纤、GPRS信号、卫星等现代通信手段完成数据及图像的远程传输。实现与省汛期地质灾害防治应急指挥部值班单连、会商系统的无缝对接，其结果将有效提升泥石流灾害隐患的实时监测预警能力。
❼ 地质灾害遥感调查监测技术
一、内容概述
遥感技术早在20世纪70年代末期就开始应用于地质灾害调查。国外开展得较好的有日本、美国、欧共体等。日本利用遥感图像编制了全国1∶5万地质灾害分布图；欧共体各国在大量滑坡、泥石流遥感调查基础上，对遥感技术方法做了系统总结，指出了识别不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需遥感图像的空间分辨率。我国地质灾害的遥感调查起步于20世纪80年代初，起步较晚，但发展较快，是在为山区大型工程服务中逐渐发展起来的，并扩大到铁路及公路选线、山区城镇等区域（冯东霞等，2002）。自国土资源大调查工作开展以来，应用数字地质灾害技术，先后完成了长江三峡库区、青藏铁路沿线、喜马拉雅山地区、川东等地近40×104 km2 的地质灾害专项遥感调查工作；在2005年以来部署的黄土地区、西南地区、湘鄂桂地区等地质灾害危害严重地区127个县近40×104 km2 的1∶5万地质灾害详细调查中都广泛采用了遥感技术，以SPOT 5数据进行区域覆盖，重点区用1m以上高分辨率数据覆盖。
2008年以来，在“5·12”汶川特大地震灾害、“6·5”重庆武隆铁矿乡鸡尾山发生的山体崩塌特大灾害、“4·14”玉树地震灾害、“6·28”关岭滑坡特大灾害、“8·7”甘肃舟曲县特大泥石流灾害等地质灾害应急调查中，遥感技术都起到了非常重要的作用。特别是在“5·12”汶川地震灾区完成的“次生地质灾害航空遥感调查”项目，运用国内最先进的航空遥感技术装备及手段，开展了迄今为止最大规模的多平台、多传感器、多数据处理系统航空遥感应急灾情灾害调查，在最短的时间内为国务院抗震救灾总指挥部、国家相关部委及受灾地方政府提供了高清晰灾区影像和灾情灾害解译信息；获取的首张震后灾区航空遥感图像和映秀镇—汶川沿线高精度数字航空遥感图像，被抗震救灾前线指挥部的同志称赞为是对抗震救灾的“伟大贡献”。成果直接服务于国家抗震应急救灾有关部门，为指挥抗震救灾、防范次生地质灾害、开展灾后重建等工作提供了重要科学依据，在救灾与灾后重建决策中发挥了重要作用（王平等，2009；赵英时等，2003）。
地质灾害遥感调查监测技术特点如下：
1）滑坡等地质灾害体分布通常较为分散，成因机制复杂，而遥感技术可以从高空对大范围地区和个体全貌进行探测，获取该地区和个体全貌宏观的特征信息，进行全面调查研究。
2）地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便的地区，遥感技术不受地面条件的限制，在自然条件恶劣的地区，如沙漠、沼泽、高山等，可以使用遥感技术替代人类去进行数据的采集与探测。
3）传统的地质灾害调查手段，数据汇交速度相对较慢，人工劳务成本较高，遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行数据采集，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新数据。根据数据的变化，对该地区的自然现象进行动态监测，动态反映地面事物的变化。
二、应用范围及应用实例
1.喜马拉雅山地区地质灾害遥感调查与监测
喜马拉雅山地区是我国地质灾害最严重的地区之一，20世纪初，航遥中心开展了喜马拉雅山地区地质灾害调查与监测，利用遥感技术在喜马拉雅山地区170000 km2 范围内共解译出175处滑坡、361条泥石流沟、17个崩塌严重区段、13个溃决冰川终碛湖、2个溃决堰塞湖，详细分析了区内地质灾害发育的区域环境特征、地质灾害发育的区域地质特征、地质灾害分布特征和滑坡区域、泥石流区域以及崩塌区域等的发育规律；着重评价了区内重大地质灾害隐患分布及可能影响的区域。研究发现喜马拉雅山地区重大地质灾害隐患主要有堵河堰塞湖溃决灾害隐患、冰湖溃决灾害隐患、滑坡灾害隐患、泥石流灾害隐患，其中堵河堰塞湖溃决灾害隐患和冰湖溃决灾害隐患区域广（图1），灾害隐患程度大。
图1 曲典错、直习错、金错、吓错溃决隐患评价图
2.汶川特大地震应急遥感调查
“5·12”汶川特大地震发生后，开展的航空遥感应急灾情灾害调查，共获取了北川等14个重灾县市43000km2 的高清晰航空遥感影像，完成了北川等14个重灾县市道路、房屋损坏等灾情和崩滑流及堰塞湖等次生灾害遥感调查，共解译出地震引发的崩滑流7226个、堰塞湖147个、灾害毁路1423处；圈定有危险的村镇264个（图2）、潜在危险道路1732处。成果直接服务于国家抗震应急救灾有关部门，为指挥抗震救灾、防范次生地质灾害、开展灾后重建等工作提供了重要科学依据，在救灾与灾后重建决策中发挥了重要作用（王平等，2009；童立强，2008）。
图2 北川县次生地质灾害潜在危险性遥感评价
3.舟曲泥石流遥感调查与监测
2010年8月7日晚11时左右，甘肃省舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨量达97mm，持续40多分钟，引发了三眼峪、罗家峪两条沟系特大山洪地质灾害，泥石流进入舟曲县城并涌入白龙江，形成堰塞湖，给群众的生命财产和生产生活造成了巨大的损失和重大困难。
泥石流主要发生在舟曲县城北部的三眼峪、罗家峪两个流域，两个流域皆系白龙江左岸一级支流，呈“瓢”状。
（1）泥石流特征遥感解译（图3）
三眼峪泥石流：泥石流流通区过流平均宽80m，出沟口进入三眼峪后由于地形变得平坦宽阔，沟道比降从144‰减小到88‰，因此形成长1.6km、平均宽260m的面流，并形成了5～2m厚的碎屑堆积；进入县城后由于建筑物的影响，泥石流收缩变窄为50m宽，运行320m后进入白龙江。泥石流可视流通区过流面积0.35 km2，大峪沟可视流通区长度3.2km，小峪沟可视流通区1.2km；面流堆积区与冲刷堆积区面积0.41km2，长度约2km，最宽处350m，平均宽200m，根据媒体报道估计该区平均淤积厚度在1m左右，估算碎屑堆积体积为41×104 m3。
罗家峪泥石流：泥石流流通区过流平均宽15m，出沟口进入罗家峪后由于地形变得平坦宽阔，沟道比降从224‰减小到110‰，泥石流影响区域变宽（100m），并逐步形成碎屑堆积，运行800m后到罗家峪附近，由于碎屑物质减少，泥石流影响宽度变窄（40m），又回到河道之中，运行1.6km后穿过城关镇进入白龙江。罗家峪沟口以上泥石流可视流通区过流面积0.09km2，长6.2km；罗家峪沟口以下泥石流过流面积0.16 km2，长2.5km，最宽处160m，平均宽70m，按平均厚度1m计算，碎屑堆积体积为16×104 m3。
图3 泥石流特征遥感解译
图4 泥石流灾情遥感影像图
白龙江泥石流碎屑物淤积带：面积0.16km2，长2.2km，据报道碎屑物淤积带最厚达10m，按平均厚度4m计算，碎屑堆积体积为64×104 m3。碎屑物主要贡献者为三眼峪泥石流，按罗家峪泥石流占1/4、三眼峪泥石流占3/4计算，三眼峪泥石流在白龙江中的碎屑堆积体积为48×104 m3，罗家峪泥石流在白龙江中的碎屑堆积体积为16×104 m3。
综上所述，三眼峪泥石流形成的碎屑堆积物总量为89×104 m3，为巨型规模；罗家峪泥石流形成的碎屑堆积物总量为32×104 m3，为大型规模。
（2）泥石流灾情解译（图4）
舟曲县“8·7”特大泥石流灾害共掩埋、冲毁232座平房（低于3层）、22栋楼房，估计死亡人数接近2000人。本次泥石流形成的灾害为特大级地质灾害。
（3）三眼峪沟泥石流治理工程遥感解译评价
三眼峪泥石流沟在1999年完成了按50年一遇的标准设计的泥石流治理工程，以拦排工程为主，拦排结合，配以生物措施。三眼峪泥石流综合治理工程主要有：4座固沟稳坡坝；4座浆砌石护岸坝；11座拦沙坝（图5），坝高8～18m，其中主沟沟口有2座主坝，大峪沟5座拦沙坝，小峪沟4座拦沙坝；以及24道0.5 m高的防冲槛。
从灾后影像图分析，拦沙坝工程对减轻本次灾害的严重程度有一定作用。如图6所示，每座拦沙坝上游拦截了大量碎屑物；小峪沟泥石流规模较小，其沟口的拦沙坝未冲坏，如图7所示，泥石流翻坝而出，拦截了大部分碎屑物。治理工程起到了减少了洪峰流量和泥沙冲出量的作用。
图5 大峪沟与小峪沟交汇处工程治理WorldView-1 影像图
图6 大峪沟与小峪沟交汇处泥石流后航摄影像图
图7 大峪沟与小峪沟交汇处泥石流后快鸟影像图
图8 关岭滑坡灾害发生前卫星遥感影像
图9 关岭滑坡发生后数字航摄影像图
4.关岭滑坡特大地质灾害遥感调查与监测
2010年6月28日14时30分贵州关岭县岗乌镇大寨村永窝组村民组因连续强降雨引发山体滑坡，也称之为关岭“6·28”特大地质灾害。此次滑坡共造成37户99人失踪或被掩埋，是一起罕见的滑坡碎屑流复合型特大灾害（图8，图9）。
（1）滑坡地形及灾害区特征解译
发生滑坡的山体为呈上陡下缓的“靴状地形”，滑塌区正好位于陡缓变化过渡区。滑塌区地形平均坡度为31°，滑坡体后方地形山坡平均坡度为46°，滑坡后缘高程1160m，剪出口高程1000m。碎屑流区沟道比降为175‰（图10）。
图10 二道岩—永窝地形剖面图
经过滑坡灾害前后影像图对比，滑坡灾害形迹十分清晰。如图11所示，灾害可以分为滑塌区、铲刮区、碎屑堆积区、后期泥石流堆积区、塌岸区，灾害影响区面积186775m2。滑坡由南向北偏西滑动，运行450m后，与大寨村永窝村民组所在的一个小山坡发生剧烈撞击，偏转80°后转化为总体向西的高速碎屑流，并铲动了沿沟的表层堆积体，最终形成了罕见的滑坡 碎屑流特大灾害，结合已有地形与地质环境资料，解译得大寨 永窝滑坡灾害影响区面积为186775m2。
图11 关岭大寨—永窝滑坡灾害区解译图
图12 关岭大寨—永窝滑坡灾害区地形剖面
图13 关岭大寨—永窝滑坡灾害区地形变化
（2）滑坡规模计算（图12，图13）
滑塌体规模：滑塌体长370m，平均宽166m，滑塌面积72500m2，最大滑塌厚度为55m，滑塌体积约117.6×104 m3，为中型滑坡。
碎屑堆积规模：长960m，平均宽110m，面积114275 m2，最大堆积厚度为40m，体积为174.7×104 m3。
（3）灾情解译评估
根据滑坡前后影像图对比，滑塌区大约80%区域为坡耕地，耕地面积约90亩；碎屑堆积区大约70%为耕地，耕地面积约120亩；大寨村（组）有16栋房屋被掩埋，永窝村（组）有17栋房屋被掩埋，下部沿公路有1栋房屋被掩埋。如解译图所示，下部近水库附近发育4处塌岸；由于塌岸影响，2栋居民房后发育裂缝，存在安全隐患。根据当地情况，由于有外出务工人口，估计每栋房屋居住3～5人，按最低值估计，被掩埋人数约为34×3，为102人，据此，确定本次灾害为一起特大灾害。
三、推广转化方式
会议交流、技术培训与技术咨询。
技术依托单位：中国国土资源航空物探遥感中心
联系人：葛晓立
通讯地址：北京市海淀区学院路31号航遥中心遥感方法技术研究所
邮政编码：100083
联系电话：010-62060051
电子邮件：[email protected]
❽ 泥石流的简易观测方法有哪些
（1）通过山洪水位线来观测泥石流。当山洪水位线接近正常洪水水位线，而且暴雨还在继续时，必须派人在现场值班观测，并采取必要的避让措施。
（2）对于经常暴发泥石流的沟谷，可以通过泥石流泥位线来判断泥石流灾害的发生。当山洪泥石流水位线接近平常的泥位线，而且暴雨还在继续时，必须采取人员避让措施。
测定泥石流堆积和泥位高度
（3）暴雨期间要对上游泥石流物源区进行巡查和看守。对村庄、居民点、厂矿上游的滑坡崩塌堆积物、尾矿矿渣排放场、工程弃土，甚至土层比较厚的陡坡地段进行巡查和看守，发现有较多物质被洪水携带时，要及时采取避灾措施。
雨季是泥石流多发季节
❾ 泥石流的观测和普查
泥石流的普查主要是为调查研究泥石流对建设场地的影响和设计防治措施所进行的工程地质勘察。勘察方法以调查和工程地质测绘为主。测绘范围包括沟谷至周围分水岭地段和可能受泥石流影响的地段，必要时可进行适量的工程地质勘探、试验和动态监测工作等。调查研究的内容包括:收集当地降雨量、暴雨强度和泥石流发生的时间、频数、规模等资料;调查整个沟谷区的地质构造、地层岩性、地形地貌、松散层的分布、沟谷发育切割情况并估算汇水面积，在此基础上划分泥石流的形成区、流通区和堆积区。对形成区应调查:固体物质补给情况，不良地质现象，例如，滑坡、崩塌、岩堆等的发育情况和分布，水源类型，汇水条件，山坡坡度和植被，水土流失情况。对流通区应调查:沟谷纵坡、宽度，两侧山坡坡度，跌水、陡坎、弯道的分布等流通条件，有无修筑拦挡构筑物的条件。对堆积区应调查:堆积物的形态、分布，沟道摆动和冲淤情况，堆积物成分和粒径、层理和层厚，估算一次最大堆积量。泥石流的各种动态参数常用遥感技术或地面摄影测量进行监测。