工程测量在灾害监测与防治中的作用
摘要
关键词
工程测量;灾害监测;防灾规划
正文
引言:工程测量与灾害监测防治密切相关,它为减轻自然与人为灾害的潜在影响提供了科学依据和技术手段。通过精确的地形、地面和地下水位监测,工程测量可以预警潜在灾害,评估风险,并为紧急响应与灾后重建提供关键数据。此外,工程测量在灾害发生时的实时监测中,对于速度与位移的跟踪、结构损伤评估及紧急撤离具有重要作用。有效的工程测量对于理解灾害动态、优化基础设施布局及确保施工安全至关重要,这对提升社会的灾害防御能力具有显著影响。
一、灾害的类型与特征
工程测量在灾害监测与防治中的作用是一个重要而复杂的领域。在探讨这个主题时,理解灾害的类型与特征是基础。自然灾害是由自然过程引起的灾害,这些过程往往不受人类直接控制。这类灾害包括地震、洪水、台风、干旱和山体滑坡等。这些灾害通常具有不可预测性和破坏性,造成的影响可能包括人员伤亡、财产损失以及对环境的长期影响。自然灾害的形成和发展受到多种因素的影响,如地质构造、气候变化和生态环境等。与自然灾害不同,人为灾害是由人类活动直接或间接引起的灾害[1]。这类灾害通常与工业活动、技术故障、不当的土地利用或环境管理有关。例如,化学品泄漏、核事故、城市火灾和土地沙化都属于人为灾害。人为灾害的发生往往与技术失误、安全管理不当或环境保护措施的忽视有关。这类灾害的影响可能同样严重,不仅对人类社会造成损害,还可能对自然环境产生长期的负面效应。了解这两类灾害的特征和成因对于工程测量在灾害监测与防治中的应用至关重要。这种理解有助于更准确地评估灾害风险,设计有效的监测和防治措施,从而降低灾害的潜在影响。
二、工程测量在灾害监测中的作用
(一)灾害预警与风险评估
在灾害预警与风险评估方面,工程测量扮演着关键角色。通过准确监测地形变化、地面位移以及地下水位,可以有效地预测和减轻自然灾害的潜在影响。地形变化监测涉及对地表形态的持续观察,以识别可能导致灾害的变化。这种监测利用先进技术如卫星遥感、无人机航拍和激光扫描等手段,精确测量地表高度、坡度和稳定性。地形变化监测对于识别山体滑坡、海岸侵蚀和沙漠化等风险尤为重要。通过分析地形数据,可以预测潜在的灾害区域,从而制定应对措施。地面位移监测则专注于记录地表的微小移动,这对于预警如地震、火山活动及地下采矿引起的灾害至关重要。这种监测通常采用全球定位系统(GPS)、地面雷达干涉测量技术(InSAR)等高精度工具,以监测地表的微小位移。这些数据对于理解地壳运动和识别潜在的地震活动区域非常有价值。地下水位监测则是通过观测和分析地下水位的变化来预测和评估与水资源相关的灾害,如洪水、干旱和地面沉降。通过布设地下水监测井和使用地下水位计等仪器,可以持续追踪地下水位的变化。这些信息有助于了解地下水动态,评估洪水和干旱的风险,以及监控由于过度抽取地下水导致的地面沉降[2]。
(二)灾害发生时的实时监测
在灾害发生时,实时监测成为关键环节,尤其是速度与位移的实时监测以及结构损伤的评估。这些监测手段的应用不仅有助于及时了解灾害的影响,还对紧急响应和灾后重建提供重要信息。速度与位移的实时监测关注的是在灾害发生期间地表和建筑结构的即时变化。通过使用先进的传感器和监测系统,如全球定位系统(GPS)、加速度计和倾斜计,可以实时跟踪地震、滑坡或其他地质活动引起的地面和结构物的移动。这些监测工具能够提供关于地面和结构物移动速度及方向的实时数据,对于评估灾害的严重程度、预测可能的后续影响以及指导紧急撤离和救援行动至关重要。结构损伤评估则专注于评价灾害对建筑物、桥梁、道路和其他基础设施的影响。在灾害发生期间和之后,通过视觉检查、无损检测技术和结构健康监测系统进行评估,可以确定结构的完整性和安全性。这包括使用地震波分析、声发射监测和红外热成像等技术,以便识别结构损伤的位置和程度。结构损伤评估对于确定哪些建筑物安全、哪些需要修复或拆除,以及如何有效分配资源进行灾后重建至关重要。
三、工程测量在灾害防治中的作用
(一)防灾规划与设计
在防灾规划与设计领域,地质勘查与评价以及基础设施布局优化扮演着至关重要的角色。这些步骤确保了在灾害易发区域的建筑和基础设施的安全与效率。地质勘查与评价是确定一个地区是否适合建设以及如何进行建设的基础。这一过程涉及对地质构造、土壤条件、地下水状况以及潜在的自然灾害风险(如洪水、地震和滑坡)的详细分析。采用地质钻探、地震反射测量、土壤抽样和化验等方法,地质专家能够评估地下结构,识别潜在的地质隐患。这些信息对于确保建筑和基础设施的设计能够适应特定地质环境,减少灾害风险至关重要。基础设施布局优化则涉及在规划阶段对城市和区域的基础设施进行科学布局,以增强其对灾害的抵抗能力。这包括对道路、桥梁、水利设施、电力网络和住宅区等的合理规划,确保它们能够在极端天气或其他灾害事件中保持功能[3]。通过综合考虑地质条件、交通流量、人口密度和环境影响,可以优化基础设施布局,减少因灾害导致的损失。此外,确保紧急服务如医院、消防站和警察局具有良好的可达性,在灾害发生时,这对于有效的紧急响应至关重要。
(二)防灾施工过程中的监控
在灾害防治的施工过程中,监控成为确保项目质量和安全的关键环节。工程质量控制和施工安全监测共同构成了这一环节的核心内容。工程质量控制涵盖了从材料选择到施工方法的全方位考量,确保构筑物和基础设施能够抵御未来可能发生的自然灾害。在这个过程中,通过精确的测量和检测来保证工程符合设计规范,包括对建筑材料的强度、耐久性进行测试,以及对工程结构的稳定性和安全性进行评估。测量数据和质量监测结果成为评估工程是否满足防灾要求的重要依据。施工安全监测则专注于施工过程中的安全管理,防止由于施工操作不当导致的事故,同时确保施工区域对周边环境没有负面影响。使用各种传感器和监控设备,如裂缝计、倾斜仪和应变计,实时监测施工现场的结构变化和环境条件,及时发现问题并采取措施。此外,对施工现场潜在的危险源进行识别和管理,如临时结构的稳固性和施工设备的安全运行,也是施工安全监测的重要组成部分。
结论:本文讨论了工程测量在灾害监测与防治中的多面向作用,强调了其在灾害预警、风险评估、实时监测和防灾规划设计中的应用。工程测量不仅对于预测自然与人为灾害、评估风险提供了精确数据,还在灾害发生时提供了实时监测能力,对于紧急响应和灾后重建至关重要。此外,工程测量在防灾规划与施工监控中的作用也不容忽视。整体而言,工程测量为确保建筑和基础设施的安全、减轻灾害影响和提升应急管理效率提供了坚实的技术支持。
参考文献:
[1]杞剑峰.浅谈测绘工程中测量技术的发展和应用[J].工程学研究与实用,2022(2):25-26.
[2]黄翔.遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用研究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(7):3.
[3]苏克博,魏风兰.关于测量技术在地质灾害监测中的应用分析[J].江西建材,2015(3):1.
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