云南鲁甸泥石流自动化监测案例

2014年8月3日16时30分：在云南省昭通市鲁甸县龙头山镇(北纬27.1度，东经103.3度)发生6.5级地震，震源深度12千米。

据云南昭通鲁甸抗震救灾指挥部消息，截至8月8日15时，地震造成昭通市鲁甸县、巧家县、昭阳区、永善县和曲靖市会泽县
108.84万人受灾，617人死亡，112人失踪，3143人受伤，22.97万人紧急转移安置， 2.58万户8.09万间房屋倒塌，4.06万户12.91万间严重损坏，15.12万户46.61万间一般损坏。

该次强烈地震引起了当地及周边乡镇多处滑坡，从而引起泥石流灾害隐患急剧加大。1、泥石流形成区物源明显,鲁甸县境内多以山地为主，且多数山区植被稀少、土质松散，为泥石流的形成提供了明显的物源；

2、泥石流形成区水源丰富，鲁甸县年降雨量较大，强降雨较多，泥石流形成区内沟壑较长并且复杂，为泥石流的形成提供了水源；3、泥石流灾害威胁对象众多，泥石流形成区沟口聚居了众多民众，严重威胁到他们的生命财产安全；

1、泥石流形成区、流通区和堆积区，应布设内容不同的监测点网。在形成区适宜布置以雨量为主的监测设备，在流通区布置雨量、泥位、地声、次声等综合监测预警系统，在堆积区应视具体情况布置相应的设备。

2、降雨量监测应综合性布设在泥石流沟或流域内有代表性的地段。降雨监测点布设应遵守下列原则：

（1）重点布设在泥石流形成区及其暴雨带内，同时兼顾泥石流沟中下游区域。

（2）测点应选在四周空旷、平坦且风力影响小的地段。一般情况下，四周障碍物与仪器的距离不得小于障碍物顶高与仪器口高差的2倍。

（3）测点布设数量视泥石流沟或流域面积和测点代表性好坏而定。

3、泥位监测一般布设在冲淤变化范围较小和与下游保护区断面基本一致地段（若条件允许测点断面应尽量规整），且二区间河段内无其它径流补给(或可忽略不计)。监测泥位应根据危险泥位确定，危险泥位则根据下游保护区分布情况确定。
4、视频监测点应选在视野空旷、地势平坦且相对位置较高的地段。一般在各区段（形成区、流通区、堆积区）设置视频监测点，视具体情况而定；

5、地声/次声监测点一般布设在流通区纵坡、横断面形态变化处和地质条件变化处，以及弯道处等，应尽量避免沟内流体对仪器的破坏。
6、无线预警广播站布置在居民区安全范围内的高处，保障居民能清晰听到预警警报。

按《云南省2014年度46处地质灾害隐患监测预警项目招标文件》、云南省国土资源厅与上海华测导航技术有限公司签订合同，需安装一体化卫星雨量自动监测仪33套、无线预警LED显示终端11套、无线预警广播站18套、LED电子显示屏1套、监测预警激光夜视摄录仪12套、一体化泥水位监测系统16套、泥石流地声监测系统9套、泥石流次声监测系统9套、监测预警用机架式服务器2套、监测预警用塔式服务器1套，设备安装调试、防护栏、蓄电池、太阳能电池板及警示牌79套，具体分布如下：

	沟名	广播站	雨量	泥水位	地声	次声	视频	显示屏
1	癞子沟	2	4	2	0	0	1	1
2	小河沟	2	3	2	1	1	1	1
3	王家大沟	1	2	1	0	1	1	1
4	铜厂沟	2	3	1	0	0	2	1
5	冲子头	2	3	1	2	1	1	1
6	罗家院子	1	3	2	1	1	1	1
7	梨园社	1	3	2	2	2	1	1
8	许家坪	1	4	1	1	1	1	1
9	麻地沟	2	2	1	0	1	1	1
10	查拉大沟	2	3	1	1	1	1	1
11	大沟	2	4	2	1	0	1	1
	总计	18	33	16	9	9	12	11

2.1 雨量计

雨量计主要功能：监测天气下雨大小情况，具有雨量数据智能采集，长期固态存储和远距离传输功能，用于野外环境的降雨自动监测。

2.2 视频

视频主要功能：可以直接察看沟内的情况，可左右360度旋转，上下180度旋转。

2.3 泥水位

泥水位主要功能：监测沟内水位的高低，从而获取沟内水流大小情况，具有泥水位数据智能采集，长期固态存储和远距离传输功能，用于泥石流沟的泥水位自动监测。

2.4 地声

地声主要功能，通过捕捉泥石流地声（振动）信号，为泥石流监测预警提供新方法。

2.5 次声

次声主要功能：捕捉泥石流次声信号，为泥石流监测预警提供新方法。

2.6 广播站和显示屏

广播站和显示屏主要功能，预警信息的发布，通知大家天气情况，沟内情况等险情。

2.7 宣传栏

宣传栏主要用来让老乡了解泥石流地质灾害，了解所处沟内泥石流监测预警系统的建设及其重要性，懂得泥石流发生时如何逃生。提醒大家，注意爱惜和保护监测预警设备，积极主动和破坏或者偷盗监测预警设备的不法人员做斗争。

所有的项目施工建设最终的目的就是为了应用。综上，泥石流监测预警系统拓扑图

如图2所示：

图2  泥石流监测预警拓扑图

平台整体图

3.1雨量计

雨量数据实时显示

降雨量统计图

雨量数据采集在平台中可查询和显示30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时和24小时以及相邻多天的降雨量信息。

3.2视频

通过视频系统可以直观明了的观察到沟内以及周边的情况。

3.3泥水位

数据显示包括两种形式：数据实时显示和一段时间内的数据变化趋势。

沟内水位数据实时显示

沟内水位随时间变化曲线 

3.4次声和地声

次声和地声的数据分析

3.5 广播站和显示屏

（1）广播站

广播站包含两个重要的部分：监测预警广播和广播扩音器。

监测预警广播

广播扩音器

紧急情况下可以给监测预警广播拨打电话或者发送短信以通知大家注意安全，远离沟谷。

拨打电话方式与拨打通讯录内任意电话一样，接通后即可喊话，喊话内容随机由广播发出。

发送短信方式为编辑短信并发送到监测预警广播内的SIM卡上，随机短信内容即可由广播发出,短信编辑规则为：在主要内容前添加任意4位数字，如0000,1234等。

举例：0000大家好，今天已连续降雨3个小时，请大家注意安全，不要在沟内活动，住在沟边的村民请注意多观察，严防灾情。

（2）显示屏

可以显示天气信息以及方面上级传达相关的消息，通过无线上网控制。

[_^strong:4c8f4b01!]3.5.

3.6 监测预警信息的产生

广播预警信息的产生

当监测数据达到一定的阈值时，原本设置好的广播预警预报信息按照原先的设置发送给相应的监测预警广播站，由监测预警广播站广播相应的预警内容告知相邻以此达到预警的目的。

短信预警信息的产生

监测数据达到一定的阈值时，原本设置好预警短信信息会自动发送给事先添加好的预警电话号码，通过短信的方式通知地方政府、危险区村民以达到监测预警的目的。

LED预警信息的产生