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“精细化阈值”+“冻融模型”:双轮驱动我省地灾防治迈入智能化新阶段
发布时间:2025-12-03     来源:地质环境监测预警室     作者:张新宇     浏览量:1901      分享到:

在陕西省这片地质环境复杂的土地上,地质灾害如同悬在三秦大地之上的“达摩克利斯之剑”,严重威胁着人民群众的生命财产安全。陕北黄土梁峁区、关中黄土台塬区、陕南秦巴山区地质灾害隐患点分布广、类型多、成因复杂,地质灾害防治始终是一项严峻挑战。传统“人海战术”式的群测群防虽成效显著,但难以实现对灾害的精准预测与提前预警。为破解这一难题,陕西省地质调查院深入贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾“两个坚持、三个转变”重要指示精神,在省委省政府坚强领导下,紧扣科技发展前沿,以“地质灾害专业监测预警阈值精细化研究及推广应用”与“冻融型地质灾害气象风险模型研究”为双轮驱动,在2025年取得了系列突破性进展,推动全省地质灾害防治从“经验防治”向“精准预警”的战略转型。

一、普适型监测设备预警阈值从“泛化”到“精细化”的跨越

(一)构建不同区域地质灾害监测预警阈值模型

组织技术人员开展群专结合监测预警阈值研究,针对目前我省地质灾害普适型监测设备阈值设置随意性过大、缺乏科学依据等问题,深度挖掘监测数据,将野外核查与数据分析有机结合,根据地质环境、滑坡类型等对研究区域进行了进一步划分,分别得到了基于累计有效雨量的降雨监测分级预警阈值模型、基于最高含水率和平均含水率的含水率监测分级预警阈值模型及基于日变形速率的裂缝监测分级预警阈值模型。为陕西省地质灾害监测预警工作提供科学依据。

(二)完成阈值研究成果初步试点应用

根据阈值研究成果和实际工作经验,提出了基于前期累计有效降雨量的降雨监测预警阈值、基于前1日变形速率的地表位移和裂缝监测预警阈值应用方案,通过专家和市县研讨对其进行了优化完善,在3个县区进行雨量、GNSS、裂缝三种设备新阈值试点应用,指导群专结合监测预警阈值的科学设置,相关市县虚警率有所降低,汛期虚警率降低10.85%。有效提升了我省地质灾害监测预警能力。

二、冻融模型—破解季节性地质灾害的预报难题

(一)完成机理突破:揭示水-热-力三场耦合规律

为攻克陕西省黄土地区特有的冻融诱发地质灾害预警难题,调查并整理了典型冻融型黄土地质灾害特征,通过室内物理力学试验和渗透试验研究了冻融作用下黄土物理力学特性演变规律与机理,据此对典型冻融灾害发生前后的水热变化和稳定性进行了数值仿真,模拟分析了冻融作用下气候、坡度等不同因素对边坡稳定性的影响。通过系统研究冻融作用下水-热-力三场耦合规律,明晰了冻融型地质灾害形成机理,为非汛期冻融型地质灾害的预防提供了理论和数据支撑。

(二)建立冻融灾害的专属预警工具

通过监测数据分析、室内试验、数值仿真及概率统计分析等手段,确定了影响边坡稳定的核心指标,建立了基于核心指标体系的FOS预测模型,利用全参数空间数据库与分位数划分,建立了分区灾害风险等级标准。结合人工智能构建了分区域四维预警矩阵,并针对土壤含水率数据缺失问题,建立了分区域三维诱发矩阵,结合易发性分区初步建立了冻融型地质灾害气象风险预警模型。典型案例分析结果表明,该模型的预警成功率约72%。为非汛期冻融型地质灾害的预防提供了重要保障。

三、展望

目前,地质灾害监测预警阈值精细化研究成果已在省内部分县区进行了应用,取得了不错的效果;冻融地质灾害风险预警模型正在进行系统开发,在2025年底进行初步应用。

未来随着数字技术和研究手段不断更新发展,团队将强化科技创新驱动。持续完善现有技术体系,加大科技创新投入,引入人工智能等前沿技术,为地质灾害防治提供强有力的技术支撑;推进技术融合应用。优化“空-天-地”一体化监测网络,推动大数据、物联网与人工智能深度融合,优化地质灾害智能预警模型,实现监测预警从单参数到多参数的转化、非汛期冻融灾害预警模型的精细化攻关,有效提高我省地质灾害预警水平,为守护三秦大地平安作出新贡献。