泥石流灾害监测预警技术指南（试行）

泥石流灾害监测预警技术指南（试行）1适用范围本指南适用于我国泥石流高发区城镇、乡村、交通干线、水利工程、工矿场区周边泥石流灾害的专业监测预警、群测群防监测预警工作的设计、建设、运行与管理，可为泥石流灾害风险防控提供技术依据。2术语与定义2.1泥石流：山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或溃水等水源激发，形成的携带大量松散固体碎屑的特殊洪流，具有突发性、流速快、破坏力强的特点。2.2专业监测：采用自动化专业设备对泥石流形成、运动过程中的关键参数进行连续观测的监测方式。2.3群测群防监测：由基层防灾人员、监测员对泥石流灾害征兆进行人工宏观观测，配合简易监测设备开展的监测方式。2.4临界阈值：诱发泥石流灾害的某一监测参数的临界值，超过该值即可能发生泥石流灾害。2.5预警：根据监测数据达到临界阈值的情况，向受威胁区域发布灾害风险提示，启动防灾避险的工作流程。3监测分类与监测点布设3.1监测分类分为专业监测、群测群防监测两类：专业监测适用于威胁50人以上、或威胁重要基础设施（铁路、高速公路、大型水利工程、县级以上城镇）的高、极高风险泥石流点；群测群防监测适用于所有泥石流点，是专业监测的重要补充。3.2布设原则3.2.1风险优先原则：优先布设威胁人员密集区、重要基础设施的极高风险泥石流沟，按流域从形成区到堆积区全链条布设，重点控制关键区段。3.2.2因地制宜原则：根据泥石流类型、流域面积、风险等级选择合适的监测技术，兼顾可靠性与经济性。3.2.3全链条覆盖原则：覆盖泥石流形成区（物源区）、流通区、堆积区三个关键区段，实现形成-运动-冲出全流程监测。3.3不同区段布设要求3.3.1形成区（物源区）：降雨监测点布设在形成区开阔无遮挡地带，流域面积<1km²的泥石流沟至少布设1个雨量站，流域面积1-10km²的至少布设2个雨量站（上游形成区、中游各1个），流域面积>10km²的每增加10km²增设1个雨量站；松散物源体（滑坡、崩塌堆积体）规模大于1×10⁴m³的，至少布设1组位移监测点、2组含水率监测点，规模大于10×10⁴m³的，每5×10⁴m³增设1组监测点。3.3.2流通区：主沟道卡口段、狭窄段至少布设1个泥位监测点，沟道长度大于2km的，每1km增设1个泥位监测点；有防治工程（拦挡坝、排导槽）的，在坝体、排导槽侧壁布设冲击力监测点；大型泥石流沟增设流速监测点。3.3.3堆积区：受威胁居民区上游的堆积扇扇顶位置至少布设1个泥位监测点、1套AI视频监测点，受威胁基础设施周边布设位移监测点。3.3.4群测群防监测点：每条泥石流沟至少布设1-2个宏观观测点，选在视野开阔、安全的制高点，能够完整观测沟口、物源区变化；至少布设1个简易雨量监测点，明确观测路线、观测频次。3.4不同类型泥石流特殊布设要求3.4.1暴雨型泥石流：重点强化降雨监测、沟道泥位监测，坡面物源区增加表层含水率监测。3.4.2滑坡/崩塌转化型泥石流：重点强化物源体的位移、含水率、渗压监测，提前捕捉物源启动征兆。3.4.3冰湖溃决/冰川泥石流：增加冰湖水位、冰温监测，在冰湖下游布设水位预警监测点。4主要监测技术及参数要求4.1降雨监测4.1.1专业监测：采用翻斗式自动雨量计，技术参数要求：测量范围0-4mm/min，分辨率≥0.1mm，测量误差≤±4%，采样频率：日常1次/10min，降雨时段1次/1min；数据存储周期不小于1年。布设要求：雨量计承雨口距地面高度70cm，周边障碍物距雨量计的距离不小于障碍物高度的2倍，避免遮挡、风干扰。4.1.2群测群防监测：采用带预警功能的简易雨量报警器，技术参数要求：分辨率≥1mm，测量误差≤±10%，支持自定义阈值，触发阈值后自动声光报警；布设要求同专业雨量计，每月人工校核1次。4.2物源参数监测4.2.1GNSS位移监测：适用于大型松散物源体的整体位移监测，技术参数要求：平面测量精度≤±2.5mm，高程测量精度≤±5mm，采样频率：日常1次/1h，降雨时段1次/5min，支持位移异常自动报警；设备供电采用太阳能+锂电池，满足连续7天阴雨天正常工作。4.2.2裂缝监测：分为专业自动化监测和人工监测：专业监测采用倾角传感器或裂缝计，倾角传感器精度≤±0.1°，裂缝计测量范围0-1000mm，精度≤±1mm，采样频率：日常1次/30min，降雨期1次/1min；人工监测采用钢测缝尺，精度1mm，适用于群测群防点。4.2.3含水率与渗压监测：适用于物源体内部含水率、孔隙水压力监测，技术参数：体积含水率传感器测量范围0-100%，测量精度≤±3%，孔隙渗压计测量精度≤±0.5%FS，采样频率：日常1次/1h，降雨期1次/10min；布设深度：含水率传感器埋深1-3m，渗压计埋深3-5m，对应物源体含水层位置。4.2.4宏观观测：群测群防监测员主要观测的宏观征兆包括：物源区出现新裂缝、裂缝加宽、泉水变浑、沟内水流突然变小或变浑、听到沟内轰鸣异响等，做好观测记录。4.3沟道动力学参数监测4.3.1泥位监测：优先采用非接触式雷达泥位计或超声波泥位计，技术参数：雷达泥位计测量范围0-30m，测量精度≤±0.5cm，超声波泥位计测量范围0-20m，精度≤±1cm；采样频率：日常1次/1min，降雨期1次/10s，支持泥位异常自动报警；布设要求：布设在流通区或扇顶的稳定岸坡上，探头正对沟道，避免杂物遮挡。4.3.2流速流量监测：采用雷达流速仪，技术参数：测量范围0-20m/s，精度≤±1%FS，采样频率日常1次/5min，降雨期1次/1min；群测群防可采用浮标测流法，人工计算流速，精度满足预警需求。4.3.3次声监测：利用泥石流运动产生的0.1-10Hz次声波进行提前预警，技术参数：次声传感器灵敏度≥100mV/Pa，采样频率≥100Hz，可提前10-30min捕捉泥石流启动征兆，适用于沟道较长、有足够预警时间的泥石流点。4.3.4冲击力监测：采用应力式冲击力传感器，测量范围0-1000kN，精度≤±2%FS，布设在拦挡坝迎水面、交通桥墩等位置，监测泥石流冲击力，为防治工程安全评价提供依据。4.4视频监测专业监测点采用AI智能视频监测系统，技术参数：分辨率不低于1080P，帧率不低于25帧/s，支持AI自动识别泥位上涨、物源滑动，异常自动抓拍、报警，支持远程调看实时画面；布设在制高点，覆盖整个沟口、堆积扇受威胁区域；群测群防可采用智能手机拍照比对，观测变化。5数据传输与处理5.1数据传输专业监测数据传输优先采用4G/5G公网传输，要求传输时延≤1min，数据丢包率≤1%；偏远无公网覆盖区域采用北斗短报文传输，每天至少传输2次汇总数据，异常数据10min内传输完成；所有监测数据统一传输至县级以上地质灾害监测预警平台，实现统一管理。5.2数据预处理对原始监测数据进行质量控制，剔除噪声干扰：GNSS数据采用卡尔曼滤波消除多路径效应误差，泥位数据去除波浪、杂物遮挡造成的异常跳变，降雨数据剔除误测、缺测数据，缺测超过2h的数据标注说明；原始数据缺测率年累计不超过5%为合格，超过10%为不合格，需及时排查设备故障。5.3临界阈值确定5.3.1降雨临界阈值：采用历史灾害统计法、区域类比法结合本地实际确定，我国不同区域通用参考阈值：西南山区暴雨型泥石流1小时临界降雨量为30-60mm，日累计临界降雨量为80-150mm，前期3日累计降雨量为100-200mm；西北干旱半干旱山区泥石流1小时临界降雨量为20-40mm，日累计临界降雨量为50-100mm；阈值需根据每年新发生的灾害数据动态调整，每3年校核一次。5.3.2泥位临界阈值：根据历史泥石流最大泥位，乘以1.1的安全系数得到预警临界泥位，当监测泥位达到临界泥位的80%时启动预警。5.3.3位移临界阈值：松散物源体日常日位移速率超过5mm/d、暴雨时段位移速率超过2mm/h，判定为异常，达到10mm/d或5mm/h时，达到临界阈值。5.4数据存储：所有原始监测数据、处理结果需在本地和云端同步备份，保存周期不小于10年，满足灾害调查、研究、复盘需求。6预警等级划分与发布6.1预警等级划分按灾害风险高低分为四级，由低到高为：6.1.1蓝色预警（IV级）：监测参数达到临界阈值的60%-80%，预计48小时内可能发生小型泥石流灾害，风险较低。6.1.2黄色预警（III级）：监测参数达到临界阈值的80%-100%，或出现轻微宏观异常，预计24小时内可能发生中型泥石流灾害，风险较高。6.1.3橙色预警（II级）：监测参数超过临界阈值，或出现明显宏观异常（沟水变浑、裂缝扩大、沟内有异响），预计12小时内可能发生大型泥石流灾害，风险高。6.1.4红色预警（I级）：监测参数超过临界阈值120%以上，或物源已经启动、沟道泥位已经达到临界，即将或已经发生泥石流灾害，风险极高。6.2预警发布权限蓝色、黄色预警由县级自然资源主管部门会同应急管理部门发布；橙色、红色预警由市级以上自然资源、应急管理部门联合发布；群测群防监测员发现明显灾害征兆时，可直接先行向受威胁群众发布预警，同时立即上报乡镇政府和县级主管部门，不得延误。6.3预警发布渠道预警信息需通过多种渠道同步发布，包括：官方政务平台、微信公众号、短信、应急广播、村村通大喇叭、山洪泥石流预警显示屏，对偏远住户、行动不便人员需采取上门通知方式，确保受威胁区域100%人员收到预警信息。7预警响应7.1蓝色预警（IV级）响应（1）监测：专业监测系统加密采样频率至每10分钟1次，群测群防监测员每日开展2次巡查，做好监测记录；（2）风险研判：县级自然资源部门组织开展泥石流风险研判，密切跟踪监测数据变化；（3）预警提示：向受威胁区域的单位、群众发布风险提示，提醒关注后续预警信息，做好避险准备。7.2黄色预警（III级）响应（1）监测：专业监测采样频率加密至每5分钟1次，群测群防监测员每2小时巡查1次，遇暴雨每30分钟巡查1次；（2）转移准备：组织危险区域的施工人员、零散住户、旅游人员做好转移准备，交通部门对受威胁路段实行交通管制，禁止无关车辆人员进入；（3）应急待命：乡镇应急救援队伍进入待命状态，准备好救援物资、避险场所。7.3橙色预警（II级）响应（1）监测：实时监测，每1分钟更新一次监测数据，持续推送监测信息；（2）人员转移：组织受威胁区域所有人员按照预定转移路线转移至安全避险场所，转移完成后开展人员清点，确认全部转移到位；（3）设置警戒：在危险区域入口设置警戒线和警示标志，禁止任何人员返回；（4）应急准备：县级应急救援队伍赶赴现场待命，调配救援物资、设备，做好救援准备。7.4红色预警（I级）响应（1）未发生泥石流：持续强化监测，确认所有人员转移到位，保持通讯畅通，随时上报情况；（2）已发生泥石流：立即启动应急预案，开展人员搜救，封锁灾害现场，监测周边次生泥石流、滑坡风险，及时上报灾情，开展应急处置。7.5预警解除降雨结束后，连续24小时监测数据无异常，沟道趋于稳定，由原预警发布单位发布预警解除通知，恢复正常生产生活秩序。8运行维护与质量管理8.1日常巡查维护专业监测设备每月开展1次现场巡检，暴雨、泥石流过后24小时内必须开展一次全面巡检，检查内容包括：太阳能板清洁度、电池电压、设备固定情况、通讯信号、有没有被冲刷、遮挡、损坏，发现故障立即排除；群测群防简易监测设备每周巡查1次，发现损坏立即更换。8.2定期校准所有监测设备定期校准：雨量计每6个月校准1次，位移传感器、泥位计每12个月校准1次，校准后测量误差超过技术要求的，立即更换设备；校准记录存档保留。8.3人员管理专业监测系统由县级地质灾害防治机构负责运行维护，配备专职运维人员，每半年开展1次技术培训；群测