福建闽北变质岩区滑坡远程监测预警系统建设

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1、增刊1福建地质GeologyofFujian25福建闽北变质岩区滑坡远程监测预警系统建设①吴道荣(福建省地质环境监测中心，福州，350003)摘要通过本地Zigbee无线网络技术和GPRS／SMS无线传输方式，建立闽北老变质岩地区滑坡实时远程监测网络系统。在获得该地区土体测试参数和各动态参数的基础上，研究降水一入渗一斜坡变形破坏之间的内在规律。通过单点精密仪器实时监测数据分析和滑坡机理研究，并结合区域地质环境条件进行数值模拟，探索各因子的敏感性，以获得影响因子的权重系数。完善区域地质灾害自动化预报预警系统，为提高福建省预报预警系统准确率提供科学依据。关键词

2、监测预报预警权重系数福建省于2003年开展地质灾害气象预报预警和群测群防，在福建省近年来的防灾抗灾中发挥了重要的作用。为更有效防灾减灾，进一步做好地质灾害气象预报预警工作，福建省开发研制区域地质灾害自动化预报预警系统②。该系统将“区域地质灾害自动化预报预警模型”由数学模型转换成计算机模型，综合有关地质和地理基础信息，与先进的GIS技术相结合，实现地质灾害预报预警的自动化、智能化。福建省“十一五”期间实施地质灾害防治“一百千万”工程，其中包含开展两个专业监测点建设工作。通过在闽北老变质岩地区设立专业监测点，在获得该地区实时降雨量、土体含水量、孔隙水压力、地下

3、水位和位移等动态参数的基础上，寻求降水过程一人渗过程一斜坡变形破坏过程之间的内在规律，并结合岩土体物理力学性质钡!『试，为滑坡成因机制研究提供基础资料。通过单点精密仪器实时监测数据分析结合区域地质环境条件进行数值模拟，探索不同因子的敏感性，获得影响因子的权重系数，分析该地区地质灾害发生的临界降雨量及临界入渗有效降雨量，开展区域降雨型地质灾害预警方法研究和预警判据研究，完善区域地质灾害自动化预报预警系统，为提高福建省地质灾害预报预警准确率提供科学依据。1滑坡远程监测系统滑坡远程实时监测系统由福建省国土资源厅监测中心、远程通讯网络(GSM／GPRS)、滑坡体无

4、线传感器网络和监测仪器等几部分组成③(图1)。监测站可通过计算机或无线显示器实现对雨量、水位、孔隙水压力、位移、土壤含水率数据的计算、现场显示、查询功能，①资金项目：福建省地质灾害防治。一百千万”工程科研项目(项目编号：200502092B)⑦福建省发展和改革委员会，福建省地质灾害信息与预警系统可行性研究报告暨初步设计方寨，2006．o福建省地质环境监测中心，福建省地质灾害信息与预警系统两个专业监测点建设，2009。收稿日期：2010-08-09作者简介：吴道荣(1978一)，男，工程师，从事水文、工程、环境地质的调查和研究工作。26福建地质Geology

5、ofFujian第29卷例如：场雨强／雨强、时段雨量／日雨量／最大降雨量／累计雨量，并可实现对测站的配置和人工置数。图1滑坡远程监测系统Fig．1Monitoringsystemoflandslide1．1GPRS／SMS网络传输系统利用本地无线通讯网络和GPRS／SMS网络实现滑坡体降雨量、地下水位、孔隙水压力、地表位移、深部位移(测斜)、土壤含水率的实时监测数据自动采集和上报。降雨量和表面位移数据的采集一般采用增量触发工作机制，地下水水位、孔隙水压力、深部位移、土壤含水率数据的采集一般采用定时上报工作机制。1．2Zigbee无线网络技术Zigbee是一

6、种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它基于IEEE802．15．4协议栈建立，支持三种主要的自组织无线网络类型，即星形结构、网状结构和簇状结构，具有强大的设备联网功能和系统可靠性。数据流程：滑坡面6种参数的测量数据通过本地无线传感器网络集中到本地无线网络协调器，再由协调器经过GPRS／GSM短信方式传送到省国土资源厅监测中心，中心内先由通信服务程序进行数据检错、格式归一化的处理，再以TCP／IP方式发送给数据库服务器，由入库软件程序进行数据解析、标记、合成等处理后，将数据写入相应的数据库。监测中心还可

7、以运行一套基于GIS平台的WEB服务软件，该软件可从数据库中读取遥测数据，通过网页的方式，以图形化的界面显示实时遥测数据以及完成统计分析、报表打印等功能。增刊1吴道荣：福建闽北变质岩区滑坡远程监测预警系统建设272滑坡体概况顺昌县地处闽北山区武夷山脉东麓，属亚热带海洋性季风气候，年均降水量1852．9mm，每年5～6月为梅雨季节，范围广，强度大；7～9月为台风雷雨季节，雨日较少，强度大。全县广泛分布震旦系一奥陶系变质岩，地形切割强烈、表层土体厚度大、地质构造复杂、地质环境脆弱，为福建省地质灾害高易发区。该滑坡位于侵蚀剥蚀低山丘陵区，山顶高程314．2m，山

8、坡为凹型坡，地形上陡下缓，上部自然坡度约35。，下部自然坡度约20