一、技術簡介

為提升我國西南地區重點流域岩質邊坡等地質災害監測能力，開展了對介質內部損傷動態演化過程的監測與早期預警技術研究。其原理是從多重散射波這一非相幹波場幹涉分析的角度入手，充分挖掘多重散射波波速變化對介質損傷具有高敏感度的特性，在考慮地震、降雨等內外因素作用下，實現了對岩質邊坡內部波速變化和微裂隙變化的高時間分辨率、高應力敏感性的連續監測。本技術成果應用以來，提前成功預警過一次邊坡崩塌事件，在應對諸如2019年長寧地震、2022年瀘定地震等突發事件後的量化損傷評估中發揮了重要作用。

二、主要技術指標

1、研製了適用於岩質邊坡的高靈敏度、寬頻帶多重散射波一體化采集裝置，實現了高精度三分量環境振動速度信號、三分量加速度信號與氣溫、降雨、土壤含水量等參數的實時采集與傳輸。

2、提出了連續波形高頻環境震動多重散射波提取方法，解決了滑坡體內波速微弱變化捕捉的難題，實現了滑坡體內應力場的高時空分辨率、高精度長時間監測，建立了波信號與岩體內部介質物理性質演化的關係。

3、構建了基於波速變化和微裂隙變化的滑坡風險預警模型，建立了綜合中小地震和降雨耦合下的滑坡風險預警體係，開發了多源信息融合的滑坡風險早期預警平台，為岩質邊坡災變風險管控提供了技術支撐。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

（1）社會經濟效益：本研究成果應用於瀑布溝拉裂體邊坡，投資總價為46.82萬元。近三年（2022-2024）取得的經濟效益約為2136萬元。瀑布溝拉裂體設備運維費用約為42.25萬/年，包含台站運行維護、日常數據采集與分析處理、邊坡動態監控與預警等內容。

（2）應用情況：2019年7月，該係統觀測到拉裂體持續約20天的短時劇烈劣化過程，並在7月底觸發預警。8月6日，在該邊坡局部失穩發生前40分鍾，觀測到了預警及前兆信號。當日16時21分，瀑布溝拉裂體北部邊緣淺部出現約40m³的局部滑動崩塌。此次成功預警被中國地震局報道。成果應用在瀑布溝水電站拉裂體邊坡和大崗山水電站黃草坪邊坡，有效提升庫區邊坡安全風險管控水平，保障水電樞紐工程正常運行，為岩質邊坡災變監測與預警提供新技術和解決方案，近三年（2022-2024）產生經濟效益約4038萬元。

（3）適用範圍：1、區域條件：適用於地震活躍、降雨頻繁的高山峽穀地區，尤其是我國西南、西北等水電站密集區域，以及交通、能源等重大工程周邊的陡峭岩質邊坡。2、地質類型：針對岩質邊坡（如變質玄武岩、凝灰質砂礫岩等風化層）及結構較完整但存在潛在裂隙的岩體，適用於監測淺層（≤90米）岩體的損傷演化，尤其適合傳統位移監測難以捕捉內部變化的場景。3、應用領域：水電工程庫區、鐵路公路邊坡、礦山邊坡及地質災害隱患點的早期預警與長期健康監測，為防災決策提供定量化物理參數支持。

四、技術圖片

圖1 基於背景噪聲獲取散射波波速變化的流程圖

圖2 瀑布溝拉裂體邊坡局部失穩監測結果

五、其他

技術持有單位：國能大渡河流域水電開發有限公司、中國地震局地球物理研究所

技術聯係人：柯虎，庫壩中心副總工程師、生產技術處主任，18383508825，028-86898964，12080295@ceic.com