科研创新技术支撑人才培养成果推广

您现在的位置 > 首页 > 科研成果

边坡雷达技术在滑坡应急救援中的应用

日期:2019-10-10 来源:中国安科院 点击率:

  我国滑坡灾害频发,特别是西部地区滑坡灾害层出不穷,造成了巨大的人员伤亡及财产损失。滑坡灾害不仅会直接造成下游群众的伤亡和财产损失,应急救援期间,也时刻威胁着应急救援人员的生命安全。滑坡发生后,消防、武警、安能集团以及民间救援力量等往往是第一时间赶赴现场的救援主力,而刚刚发生完滑坡的边坡,经常还处于不稳定的状态,而为了搜救被掩埋的遇险人员,滑体下部堆积区往往部署大量的搜救力量,一旦发生二次滑坡,可能会造成更大的人员伤亡。如何保障应急救援人员的生命安全,是滑坡应急救援过程中首先要面临的一个重大问题。

 

图1 “6•24”茂县山体滑坡

 

  边坡雷达技术装备为滑坡应急救援安全保障提供了重要手段。边坡雷达是基于合成孔径雷达成像技术和差分干涉原理,通过电磁波的相位变化,获取目标区域整体的变形信息的监测装备。与传统边坡变形监测设备相比,边坡雷达不需要在受测边坡上进行人工设站,可以全天时、全天候、全覆盖的进行大规模、短周期、长时间序列的监测,符合滑坡应急救援监测数据获取上报快、密、频的需求,是自动化、智能化、一体化的监测装备。

 

 

图2 边坡雷达

 

  在实际滑坡应急救援中,做好边坡安全的监测及预警,必然要回答三个问题:哪里会滑?多大范围会滑?什么时候会滑?只有很好的回答以上三个问题,才可以实现滑坡灾害的提前预警预报,保证搜救人员提前撤离,减少和避免人员伤亡。

  目前国内外已经公开的滑坡监测预警方法不少于50种,多是采用基于离散点的监测数据,这些方法具有鲜明的工程特性,在可复制性、可移植性、准确性和实时性上与实际滑坡监测的需求仍有一些差距。边坡雷达技术很好地解决了在实际边坡滑坡破坏预警预报中的预警准确率低、预报时效性差等难题。边坡雷达技术具有很好的监测目标覆盖性,以及监测数据的时效性,可以通过分析边坡变形数据的差异性和发展一致性,识别出引起滑体与非滑体变形差异的关键参量及信息,基于此可以实现潜在滑体变形信息的识别和区分,从而可以准确定位潜在滑体位置,回答哪里会滑的问题,并且为滑坡预警预报提供准确的数据来源。

 

 

图3 边坡雷达监测变形信息

 

  此外,通过采集长时间序列、短时间周期、大覆盖范围的边坡监测数据,采用云端存储计算及远程专家诊断的云架构算力支撑平台,并基于边坡雷达技术获取的边坡变形临界点云群变形与不可接受临滑面积的双重预警指标,可以对潜在滑体的临界点云群变形速度和面积等信息进行分析和计算,从而回答多大范围会滑、什么时候会滑的问题。

 

 

图4 边坡雷达云架构算力平台

 

  与现有的预警预报分析方法不同,边坡雷达技术在获取监测数据方面有了本质的改变和提升,在实际边坡监测及滑坡预警的应用中,为分析边坡变形整个滑体发展的时空特性和演化规律,以及滑坡的预警预报分析提供了更加全面、及时、准确的监测数据。

  中国安全生产科学研究院作为国产化边坡雷达装备研发与应用的领跑者,在滑坡监测数据精度、设备可靠性、预警预报准确率等方面取得了较大的进展,经检测检验和技术鉴定,多项性能指标达到国际领先水平,为我国边坡滑坡监测预警技术的发展提供了理论支撑、技术支持和实践经验,推动了滑坡监测预警新技术在边坡安全监测以及滑坡应急救援中的应用,有效提升了我国边坡灾害防治能力,对有效防治滑坡灾害,避免或减少人员伤亡具有积极作用,研发的边坡雷达监测装备已先后为包括西藏金沙江白格滑坡、四川茂县滑坡、浙江苏村滑坡等在内的15次重特大滑坡的应急救援提供了技术支持,在应急救援过程中,多次成功预报滑坡险情,为现场救援人员和群众生命财产安全提供了有效的安全保障。

 

2005-2019 中国安全生产科学研究院 All rights reserved
京ICP备05009670号
京公网安备11010502035679