一、共建智能防控体系,技补民生工程短板
近年来,我省梅州地区地质灾害频发且呈现一定的上升趋势,并造成一定的人员伤亡和经济损失。为切实保障人民生命财产安全,梅州市自然资源局、深圳市地质局两局党委高度重视,将地质灾害防治作为“民生工程”来抓,通过深入交流合作,共同在梅州地区建立起了一套地质灾害监测预警智能防控体系,实现了地质灾害精准监测预警。
梅州市地质灾害监测预警智能防控体系是全省第一个实现市、县、镇、村、户五级联动的监测预警体系,是第一个实现监测、预警、巡查、调查、核查、隐患上报、应急处置闭环化管理的监测预警系统,也是深圳市地质局在推进新时代社会主义生态文明建设中的创新实践。地质灾害监测预警工作关乎民生,相比工程监测预警,其社会影响性更大,通过科学管理及监测数据的智能化分析预判,能极大增强梅州地区防灾抗灾能力,为地质灾害应急抢险提供有力的技术支撑。
图1:周金文局长多次率队赴梅州市自然资源局沟通研究
二、创新使用智能监测设备,构建智能监测预警系统
自然边坡岩土体结构复杂,地质灾害发生往往具有隐蔽性强的特点。传统应力、应变监测手段仅仅以量化的灾害体变形监测数据作为预警发布的决策依据,其预警结论判断大多具有经验性、片面性、预警滞后性,对于快速发灾的隐患点,往往来不及通知灾害点受灾居民,灾害就已经发生。
据悉,与以往地质灾害以位移、应力、应变监测指标阈值作为预警判据不同,深圳市地质局在梅州地区采用“岩土损伤灾变理论动力学监测指标为核心的多监测指标耦合分析预警模型”,通过对岩土体弹塑性变形及损伤灾变全过程动力学特性分析研究,创新性地使用了“地表位移、倾角、振动加速度、固有自振频率”一体化且具备主动采集功能、高频、高精度、低功耗、边缘计算的智能监测设备,该设备能够将预警发布时间点提前到在岩土体塑性损伤阶段,为预警判定提供科学依据,为应急处置争取宝贵时间。
目前该系统在梅州地区已经取得了非常好的应用效果,大幅提升了地质灾害监测预警的精准性、时效性,实现了地质灾害精准预判、超前预警,有力的保障了梅州地区地质灾害隐患点周边居民的生命财产安全。
三、成功超前预警崩塌滑坡,保障人民生命财产安全
2021年5月31日9时33分22秒,深圳市地质局监测预警系统通过分析边坡加速度和固有自振频率变化情况,判定位于平远县差干镇下竹岭崩塌 1号、4号监测点有损伤加速度产生,并发出蓝色预警,提示技术人员加强观察。8月3日监测预警系统通过分析倾角日监测曲线日变化幅度及变化趋势明显不同,再次提示工作人员加强观察。2021年8月4日8时,第9号台风“卢碧”形成,并于5日在我省粤东地区过境,造成梅州地区大范围强降雨,深圳市地质局驻梅州监测预警中心工作人员24小时值守,随时应对突发警情。8月7日7时53分该系统通过分析预警模型判断1号地表变形监测点有加速变形趋势,并提示技术人员加强观察。8月12日12时8分该隐患点发生滑移式崩塌,在灾害发生前42分钟加速损伤阶段倾角及位移监测指标并未有明显变化、边坡无明显变形的情况下,系统进入进入临灾警报准备,主动加密监测,且在42分钟内现场声光报警器连续发出12次警报,提前73日实现了对崩塌超前损伤预警。
图2:平远县差干镇下竹岭崩塌 1号监测点倾角数据(7月31日识别出波形突变)
图3:发灾前42分钟1号加速度时程曲线
图4:发灾前42分钟1号倾角时程曲线
由于该系统的超前预警,该隐患点所在县、镇、村在岩土体损伤早期就已介入预警处置、临灾前报警及时,本次垮塌未对居民生命财产造成损害。
此次成功预警,是深圳市地质局通过AI灾害风险识别分析算法对监测期内各变形指标监测曲线波形及固有自振频率变化进行智能化分析,实现崩塌灾害超前损伤监测预警的又一实例。未来,深圳市地质局还将不断探索技术创新,进一步优化地灾监测网络和平台预警功能,提供精准监测预警服务及专业地灾应急指导,为努力推动广东在全面建设社会主义现代化国家新征程中走在全国前列,创造新的辉煌、作出新的更大的贡献。
(深圳市地质局)