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地质灾害预警

时间:2022-08-27 05:06:10

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地质灾害预警

第1篇

关键词:宜春;地质灾害预警

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-06-0143-3

0 引言

地质灾害给人类社会造成了巨大危害,由于地质灾害的复杂性,开展地质灾害预报的理论基础及技术方法正处在探索与研究中,气象预警方法尚不成熟。刘传正等提出了全面考虑地质灾害潜势度、危险度及危害度的“三度”概念[1],甘肃[2]、重庆、贵州[3]、四川、浙江等省市按地质条件分类,选定了预警指标及方法。地质灾害预报预警工作是一项迫切的课题,开展地质灾害的监测、预警、预报及理论研究工作十分必要。

1 宜春地理地质特点

宜春地处赣西北山区向赣抚平原过渡地带,三面环山,复杂多样,地势自西北向东南倾斜,地貌兼有山地、丘陵及平原,其中丘陵占39%,山地占35%,平原占26%。主要山脉有九岭山、武功山和玉华山,九岭山脉犹如一道天然屏障,为修水和锦江的分水岭。土质类型多样,有红壤、黄壤、棕壤、草甸土、冲积土等10个土类,以红壤面积最大。宜春地跨扬子准地台和华南褶皱系两个大地构造单元,地层发育较全,出露良好,出露的最老地层是前震旦系双桥山群,震旦系、早古生界仅在本区南部出露,北部未见出露,晚古生代及早、中、三叠纪地层遍及全区,第三系主要分布在樟树盆地。区内除志留系、下泥盆纪、上侏罗纪地层缺失外,其他各系均有发育。

2 宜春地质灾害统计分析

我们从市国土资源局搜集到多年的地质灾害资料,虽然上世纪最后20年也有一些资料,但与最近10年资料相比,显得不够完整,因此,仅统计2000—2010年共11年的地质灾害情况。

表1 宜春地质灾害种类

灾害种类 滑坡 泥石流 塌陷 崩塌 合计

灾害次数

百分比 109

83.8% 1

0.8% 13

10.0% 7

5.4% 130

100%

从表1可以看出:宜春的地质灾害绝大多数为滑坡,占比达83.8%。最少的为泥石流,占比不到1%。塌陷包括地面自然塌陷和采矿塌陷两种。宜春1998年记录了2次泥石流,2001年5月宜春钽铌矿1号尾矿库遇连续降水发生了泥石流。地质灾害以滑坡为主与宜春的地理地质条件和百姓生活习惯是分不开的。宜春大部分地区为丘陵山区,多红壤土质,这种土壤遇连续大降水后,土质变得松软,土壤颗粒间吸附力大大减弱,在自重及动静载荷作用下,极易产生滑坡。对此,民间有“天晴一块铜,下雨一泡脓”的说法。加上百姓有切坡建房的习惯,加大了滑坡的发生机率和灾害程度。

表2 宜春地质灾害产生的原因

原因种类 暴雨(降水) 采矿 非降水塌陷 切坡 合计

灾害次数

百分比 108

83.1% 11

8.5% 4

3.1% 7

5.4% 130

100%

从表2可以看出:导致地质灾害发生的主要诱因是气象因素中的暴雨(降水),占到了83.1%。此外,如采矿、人工切坡、人为或地质的和非降水塌陷等所占比例都不大。

表3 宜春地质灾害及对应的降水量年际分布

年份 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

灾害次数 6 7 23 3 4 8 13 6 24 12 23

降水(mm) 1734 1384 2047 1486 1529 1846 1679 1216 1541 1418 2137

从表3可以看出:出现地质灾害次数最多的02年、08年、10年,都有23—24次,占总数的一半。02年和10年的降水量都在2000毫米以上,超过平均值2成,导致以暴雨为主要诱因的地质灾害大量发生。08年降水量低于历史平均值,地质灾害仍然频发,与该年降水量时间分布不均有关。08年4—7月降水量超过该年降水量的一半以上,且6月份降水量达302.3毫米,其中6月8日到13日有一次较大的降水集中期,6月9日到10日绝大多数地方有暴雨或大暴雨。

表4 宜春地质灾害及其潜在经济损失的月际分布

月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月

次数 1 0 3 20 67 29 4 1 3 1 0 1

降水(mm) 75 104 150 211 223 291 133 134 76 56 89 60

万元 345 0 106 1518 14261 953 42 120 135 24 0 7

从表4可以看出:与地质灾害次数及其潜在经济损失关系最密切的是降水量的月际分布,地质灾害次数和潜在经济损失多的月份是5月、6月和4月,分别达到67次、29次、20次和1518万元、14261万元、953万元,其分布与主汛期的时间一致。

3 地质灾害与降水的关系

宜春83.8%的地质灾害是滑坡,导致地质灾害的诱因中有83.1%与降水有关,可见地质灾害与诱因的关系主要是滑坡与降水的关系。

3.1 地质灾害与前期降水

前期累积降水对滑坡的发生有很大作用,滑坡的发生与降雨存在一定的滞后性,滑坡发生在降水当天和第二天的可能性最大,随着时间的后延,发生滑坡的可能性逐渐降低,山体滑坡发生在降水之后3天以内的概率可达到90%以上。

第2篇

【 关键词 】 物联网;地质灾害预警系统

1 概述

物联网是指通过各种信息传感设备,实时采集物体或过程的各种信息,与互联网结合而形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便物体的识别、管理和控制。

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,实现人类社会与物理系统的整合。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作等多个领域。

地质灾害预警系统的主要业务是监测区域地理环境、气象、水利等信息和地质灾害隐患点周围地声、地压、位移等信息,并把监测信息作为输入条件,经过预警模型对输入信息进行处理,做出决策,并针对受威胁人群进行预警信息。这正是物联网最为适用的应用领域。但由于物联网开放式的应用环境,地质灾害预警系统中信息安全是值得研究的问题。

2 物联网安全的国内外研究现状

国际上针对物联网安全和隐私的研究已展开。Mulligan等对物联网的现状进行了总结和分析,并对物联网安全进行了讨论和展望。Medaglia等给出物联网目前面临的隐私与安全问题综述,并对将来可能出现的安全问题进行了讨论。Leusse等给出一个物联网服务安全模型,并对其包含的模块进行了介绍和分析。

国内杨光等从感知层、传输层和应用层对安全威胁进行研究。杨庚等分析了物联网安全的特征和面临的安全问题,并讨论了物联网安全的系统架构。

3 地质灾害预警系统的安全威胁

地质灾害预警系统可能遭受到的安全威胁有几种方式。

3.1 拒绝服务(DoS)攻击

对物联网的攻击大多数都来自于DoS攻击,能耗尽网络带宽,终止服务。在物联网条件下,DoS攻击还能发生在无线监测网络。一些恶意攻击者能够进入并控制用于无线通信的基础设施,并从内部发起DoS攻击,这种攻击能制造更多混乱。

3.2 物理伤害

采用这种攻击方式的攻击者通常缺乏技术知识。只能损坏实际的监测设备,从而阻碍物联网取得信息。在物联网条件下,由于攻击者很容易接触到部署在野外的监测站点,因而这种攻击方式也变得较为容易。如果难以对监测站进行物理破坏,攻击者可以简单地针对采集信息的硬件模块进行破坏。

3.3 窃听

攻击者可以针对不同的通信设施(如无线网络,当地的有线网络,互联网),提取数据的信息流。一个取得了特定的基础设施的控制权的内部的攻击者能够获取该基础设施内传播的所有信息。

3.4 节点捕获

在物联网条件下,攻击者很容易接触到监测设备。与物理伤害不同,一些主动攻击者并非破坏物理设备,而是获取设备中所包含的监测信息。另一些主动攻击者能进入存储或处理监测信息的节点,并获取数据。

3.5 控制

只要物联网上的节点存在漏洞,主动攻击者就能利用这些漏洞,从而得到部分或全部监测网络的控制权。这种类型的攻击所造成的危害主要取决于两个方面,一是存储在沦陷节点上监测数据的重要性,二是沦陷节点上部署有哪些服务。

4 能够采用的安全措施

采用一些在传统互联网得到广泛运用安全措施能够有效抵御针对物联网的攻击。

4.1 身份和身份验证

连接在物联网上的各种节点之间都需要进行身份的相互验证。需要重点考虑如何去对身份进行管理和认证,从而创造值得信赖的服务。由于节点间的信息交互是动态的,既不可能预先知道有哪些合作节点,也不知道对方能提供何种服务。这增加了身份验证的难度。

4.2 访问控制

在物联网条件下,访问控制变得更为复杂。一个特定服务的构建,需要聚合不同的地点和环境的多种服务和数据源。所有这些信息和服务的提供者都会有各自的访问控制策略和权限,因而如何管理各种访问控制的策略成为需要重点考虑的问题。

4.3 安全信道

在大多数情况下,安全信道是在身份验证成功后建立起来的安全通道。在整个信息交互的过程中,需要使用各种类型的证书。在物联网条件下,任何节点在任何时间都可以连接到其它节点,这些节点事先并不相互认识。在这种情况下密钥管理成为一个显著的问题。

4.4 数据管理

在物联网条件下,由于每个节点都是智能设备,节点对于其所拥有的数据有着更多的控制权。对于数据管理也更加灵活、有效。

4.5 信任管理

在物联网中存在两个级别信任关系:一是实体之间的信任关系,二是从用户的使用角度来看系统中更应该信任哪些节点提供的信息。建立一个能够计算所有节点信任度的中央节点能够帮助用户选择更为可靠、更新的或更为精确的数据用于决策分析。

4.6 容错管理

物联网上连接有大量节点。每个节点都有可能发生故障而停止工作,也可能存在一些节点发送错误或虚假的信息。因此,在物联网条件下,必须要考虑系统的容错能力。能够在部分网络无法访问或存在虚假信息条件下,提供尽可能好的服务。

5 地质灾害预警系统的安全框架设计

安全框架设计是利用硬件和软件手段,满足日常预警业务正常运转的要求。

物理攻击的预防。为了保障部分设备的损害不会危害整个系统的正常运转,可以采用在网络的关键部位安装冗余传感器的方式,增强网络的抗攻击能力。

窃听的预防。主要采用的预防措施是加密技术。密钥的管理则采用以互联网为中心的集中式管理方式,由密钥分配中心负责整个物联网的密钥管理。一旦连有监测节点的传感器网络接入互联网,通过密钥中心与传感器网络汇聚点进行交互,实现密钥管理。

DoS攻击的预防。一方面在预警中心网络入口安装防火墙,另一方面加装入侵监测设备。身份验证中心随机发送一个通过公钥加密的报文给节点,节点必须能够利用其私钥对报文进行解密并送回中心。如果长时间接收不到回应报文,则认为该节点可能遭受到入侵。当中心发现可能存在的恶意节点后,则发送一个信息包告知恶意节点周围的邻居节点,通知可能的入侵情况。

此外,为了保障决策安全,系统设有信息信任级别管理机制。由预警中心依据预警结果对每个监测节点的信息进行评估,确定节点信任级别。

6 结束语

经过一段时间运行,系统未发生因入侵而中断服务的现象。说明通过融合冗余、加密、防火墙和入侵检测等多项技术的物联网安全防卫措施能够满足现行地质灾害预警业务的需求。但随着攻防技术的发展和地质灾害预警新服务需求的出现,现有框架能否提供有效的防护还是存在较大不确定性的。因此,对于攻防新技术的理论和应用研究将成为下一阶段研究重点。

参考文献

[1] 周洪波. Web 4.0:“中国式”物联网定义[Z/OL].(2010-10-09), http: ///zxzx/wldt/594260. shtml.

[2] Mulligan G. The Internet of Things: Here now and coming soon [J].IEEE Internet Computing, 2010,14(1), 1: 35-36.

[3] Medaglia C M, Serbanati A. An overview of privacy and security issues in the Internet of things [C]. Proceedings of the 20th Tyrrhenian Workshop on Digital Communications.Sardinia, Italy: Springer, 2010: 389-395.

[4] 韩伟红,隋品波,贾焰.大规模网络安全态势分析与预测系统YHSAS[J].信息网络安全,2012,(08):11-14.

[5] 杨光,耿贵宁,都婧等. 物联网安全威胁与措施[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2011,51(10): 1135-1140.

[6] 杨庚,许建,陈伟等.物联网安全特征与关键技术[J];南京邮电大学学报(自然科学版) , 2010,30(4): 20-29.

[7] 江伟玉,高能,刘泽艺等.一种云计算中的多重身份认证与授权方案[J].信息网络安全,2012,(08):7-10.

基金项目:

曲靖师范学院校级项目(2010QN004)云南省发展基金(2012FZ101)。

第3篇

关键词:地质灾害预警 工程项目 经济效益 评价

地质灾害预警工程项目的投入产出与生产项目是不一致的,所以以简单的定性方法来评价地质灾害防治项目效果是片面的,不合理的。进而,寻求一种更合理、更客观、更全面地评价地质灾害预警项目经济效益的方法成为当务之急。

1、评价意义

1.1、开展投资项目经济评价已成为经济和社会发展的客观要求和世界各国项目决策的普遍趋势。通过地质调查项目评价,能识别项目对国民经济发展的需要程度及对社会影响的范围,为争取国家财政支持,保障重点项目专项资金的投入提供依据,提高财政资金的使用效率。同时,也为国家制定政策,进行国土资源规划、决策和管理提供重要依据。

1.2、项目的评价有利于建立以项目管理为核心的新的运行机制,完善地质调查项目的可行性论证、项目的监理和项目的后评价工作,提高项目的质量和管理水平,促使地质调查项目工作目标明确、内容具体、操作规范和成果符合要求。有利于提高项目产生的经济效益、社会效益、环境效益的协调发展。

1.3、项目评价在商业性投资项目中应用广泛,但在我国开展地质调查项目评价及其研究时间较短。目前,国际上也没有成熟的评价理论和方法可供直接利用。因此,进行地质调查项目评价的理论和方法研究,对新一轮国土资源大调查项目的实施和管理具有重要的实践意义和理论意义,同时也对公益性投资项目的评价产生重大的影响。

2、地质灾害预警工程项目经济效益评价方法

2.1、评价内容、指标及评价标准

2.1.1、评价内容、指标

地质灾害预警工程项目的实质是开展地质灾害多发区的调查,建立地质灾害预警、监测、预报系统,为治理规划、防灾减灾提供依据,为基础设施建设工程、国民经济和城乡发展规划规避风险、减少损失提供参考。因此,地质灾害预警工程项目的经济效益即指成果被经济活动所采纳,从而为国民经济建设作出贡献而产生的效益。既包括因地质灾害预警工程项目的实施而使受灾体直接避免经济损失而产生的直接效益,又包括因受灾体免遭破坏而避免的关联性损失所产生的间接效益。

地质灾害预警工程项目的经济效益可根据“替换理论”,从工作区预期地质灾害损失的关系中通过替换计算获得。即将计算地质灾害预警工程项目的经济效益替换为计算工作区预期灾害经济损失。计算公式如下:

采用效益-费用分析法,计算地质灾害预警工程项目效益与投资(费用)的比值。地质灾害预警工程项目经济效益分级及评估标准,按效益费用比的大小分别设定如表2-1。

2.2、直接经济效益计算方法

根据“替换理论”,地质灾害预警工程项目直接经济效益采用预期直接经济损失替换计算。因此,首先研究工作区预期灾害直接经济损失计算方法。

预期直接经济损失计算的方法可分为以下两种方法。

方法一:突发性地质灾害多采用此方法

首先设定评价标准,国家科委、国家计委、国家经贸自然灾害综合研究组受国家经贸委的委托,曾承担制定了一个全国自然灾害分级标准(略)。

上表中增加第Ⅵ级灾害的原因,是由于我国大量存在这个级别的地质灾害。表中损失率(ρ)的含义是,灾区在灾前的所有可能成为受灾的对象(有形资产)在灾后的总实际损值(VL)与灾前的总经济净值(VP)之比。用公式表示为:

其次,确定预期灾害灾级及计算损失值。假如不进行地质灾害预警工程项目,肯定会发生灾害。可采用两种方法来计算损失值。

一是采用经验取值法,对评价地面变形、岩土位移等灾害来讲,一般习惯于保险的做法,只设定发生了一次小型灾害(以求得最小损值)。其直接经济损失量、值从表2-2、2-3均可查到一个从0.01―

二是计算预期直接经济损失,除了查表2-2、2-3可找到灾级损失概估数外,尚可采取计算的办法求出比较接近实际的评估数。

直接经济损失一般包括资本损失、产品损失、生产损失三部分。此三方面的损失项目在未损前的净值于我国的各级统计年鉴中均有反映。前两项(资本和产品)主要是有形资产,在年鉴的固定资产及流动有形资产统计中有所反映,后一项在国内生产总值中有所反映。根据统计年鉴的统计资料可以计算出灾区单位面积内的有形资产净值、单位面积及单位时间的国内生产总值,以它们作为基础,再和灾区面积、灾害损失率、灾害时间(平均恢复期)发生关系,即可预估出有形资产的预期损失值及国内生产总值的预期损失。估算步骤如下:

(1)求预期灾区有形资产净值

第一步,求预期灾区每平方公里的有形资产净值

根据统计年鉴及有关报表,求出预期灾区(一般是预测的危险区)的所在行政单元(如市、市区、县城、小镇、乡村等)内所有有形资产的总经济净值(VP),除以行政单元面积(m),即得行政单元每平方公里的有形资产净值VP1。

式中,DLi为第i种地质灾害对受灾地区的全部直接经济损失。

方法二:缓发性地质灾害多采用此方法

采用类比法进行直接经济损失的计算。

根据目前地质灾害实际情况所统计的资料进行估算预期直接经济损失。

若有些地区的灾害形成机制和灾害形成过程相似;其社会经济结构,也具有相似的统一性,即可利用类比法来根据已知地区的地面沉降有关数据,估算未知地区的地面沉降的有关数据和所造成的损失。估算公式如下:

3、结语

地质灾害监测预警工作是一项牵涉地区经济社会和谐发展、人民安居乐业的长期任务,希望针对地质灾害预警工程项目特点,设计一套可操作性强的指标体系和评价标准,以期为该类项目的立项、成果验收、成果使用效果的评价提供系统的分析工具。通过分析,明确地质灾害预警工程项目满足经济社会发展需要的程度,找出差距与不足,保证国家专项资金最大效益为社会经济及国土资源管理服务。

参考文献:

第4篇

【关键词】地质环境;保护;地质灾害

0.前言

人口、资源、环境是当今人类面临的三大问题,已引起世界各国的密切关心和注意。我国政府在社会发展和经济建设中,对此非常重视,正式把控制人口,保护环境列为国策,并已取得明显效果。地质环境是自然环境的基本组成部分,是指人类活动所涉及的地球岩石圈的一切物质和作用的总和。它包括各种岩、土及所含矿产资源、地质地貌景观和由内、外动力形成的各种地质作用及所造成的地质灾害。它是人类赖以生存和发展的主要场所。

1.地质问题的提出

地质灾害是由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的,在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。“地质灾害”一词一经被提出,先行者就考虑了地质灾害防治的地质技术因素、相关立法社会保险方面的需求。今天,地质灾害不但是科学界研究的课题,也是公共管理和社会建设共同关注的涉及人类生存与发展的重大问题。

2.地质灾害与地质环境相关性

2.1地质环境对地质灾害的制约作用

无论何种类型对地质灾害必然涉及到地质体, 既要以地质体作为地质灾害的载体,又将地质全作为灾害作用的对象。而任何地质体均存在于特定的地质环境中,是构成地质环境要素的不可分割的部分。因此,地质灾害的发生必然受到其所处的地质环境的制约。

2.1.1地质灾害赋存于特定的地质环境

所谓地质灾害即指那些对地质环境造成劣化影响,对人类生存构成危害的地质事件,而这些地质事件的本质就是地质体的相对运动、状态改变如地壳应力的释放产生地震, 反映形式为地壳震动与地表破裂,形成地裂缝、砂土液化及软土震陷, 表现形式是地表岩土的运动和移位; 其他灾害如崩滑流、地面沉降、塌陷等也均以岩土体的移位或状态改变形式完成成灾过程。

2.1.2地质环境制约地质灾害的发生

如前述,地质灾害是在特定地质环境条件下孕育发展的,若环境条件不具备,则灾害难于形成。即地质环境一方面构成地质灾害发生的条件,另一方面又限制其发生, 起制约作用如泥石流灾害有其发展阶段性,对应于地质环境条件则在沟谷发育的成熟期为泥石频发期, 此前,随着沟谷地貌形态的发育和地质环境的变化,泥石流处于孕育发展阶段,并不成灾.由此可见地质环境对于地质灾害的制约作用。

2.2地质灾害对地质环境的改造作用

2.2.1地质灾害的发生伴随地质环境变化

我们说地质灾害是某地质体相对于所处环境的运动变位及状态改变。那么地质灾害发生的过程也同时完成了地质灾害对于相关地质环境的重塑即改造过程。随着岩崩、滑坡的发生一部分岩体失去势能, 由不稳定而达到暂时稳定。这时完成移位的地质体―灾害载体得到了新的环境条件下的平衡。而地质体的周界―崩塌后形成的临空面及滑坡后壁则改变了原始的应力状态及在环境中所处的地位而构成新的灾害载体,重新孕育下一次地质体的运动变位. 在整个过程中,一部分地质体经过运动变位达到稳定, 另一部分地质体变成了新的灾害载体构成不稳定因素。此间地质体所处的环境相应产生变化。

2.2.2两类灾害环境效应的共性与异性

由前述地质灾害的成灾特性可知两类灾害都具有后效性,对环境产生劣化影响,此为其相同点.突发型地质灾害对环境的改造明显直观,灾害突发,地貌改造均为一次性完成, 缓变型地质灾害对环境的改造不明显。要经过一个累积过程, 灾害长期作用的累进影响反映为环境的变化, 其长期效应明显,且环境效应渐次增强。

3.地质灾害防治体系与防范措施

地质灾害防治工程体系主要包括地质灾害调查评价、监测预警、避让搬迁与治理、应急体系建设和科学技术研究支撑等。

3.1调查区划体系

实施地质灾害调查评价工程是为了建设地质灾害调查评价体系,基本目的是查清地质灾害发生的地质环境条件、评价其危险性,进行地质灾害风险区划,确定重大地质灾害隐患点,为合理开发利用地质环境、实施地质灾害监测预警和防治工程提供依据,为省级和国家层面决策管理提供支持。

3.2监测预警体系

地质灾害监测预警体系包括技术和行政2个方面,是防灾减灾成效突出的重要手段。一个运行良好的地质灾害监测预警体系能够在地质环境条件发生变化时及时捕捉前兆信息,针对不同对象及时发出防灾减灾警示信息,为地质灾害避险决策或应急处置提供依据。搬迁治理工程体系根据地质灾害调查监测结果,对确认危险性大、危害严重的地质灾害隐患点,经过地质勘查评价,采取搬迁避让或工程治理措施,彻底消除地质灾害隐患。在条件具备时,治理工程可以和灾后重建的土地整理或地质环境合理利用结合考虑,以实现防灾减灾与土地资源再开发的双重目的。

3.3应急处置体系

坚持以重大突发地质灾害应急管理需求为导向,立足于现有科学技术资源集成整合,逐步建成适应公共管理需要的重大地质灾害应急处置技术支撑机构、信息网络系统平台、技术装备体系和应用技术系统,科学、高效、有序地做好重大地质灾害应急响应服务。

3.4科学技术研究支撑体系

开展地质灾害防治科学技术支撑研究,对重大地质灾害成生的典型地质环境、内在机理和成因模式进行研判,开展地质灾害风险区划、监测预警、防控方法和防灾减灾技术标准等研究,建立应急响应与模拟仿真研究体系。

由此可知,我国地质环境利用的无序性与有组织的地质灾害减轻行动之交叉与矛盾,即战略层面的被动和战术意义上的主动将持续相当长一段时期,因此非常需要树立更加主动地为人居环境建设的地质安全服务,更加主动地为国家重大工程规划、建设与安全运营提供地质服务,更加主动地为提高社会公众防灾减灾意识,推动和支撑各级政府科学管理地质环境的理念,以实现地质环境利用效益最大化,地质灾害风险最小化。

4.结语

为避免和减轻地质灾害风险,就必须树立持续利用地质环境的科学观,把人与地质环境和谐共存放在第一位,把规范人类自身的行为融入到顺应与改造自然过程之中,跳出单纯工程地质评价和地质灾害防治的习惯性思维,突出立足地质环境变化研究建设工程地质环境安全,变保护地质环境和防治地质灾害为持续利用地质环境和主动进行地质灾害防治风险管理,从而避免出现地质环境的不可持续利用现象和减轻地质灾害。

【参考文献】

[1]刘传正.重大地质灾害防治理论与实践[M].北京:科学出版社,2009.

第5篇

【关键词】地质灾害防治;地质环境利用;相关探讨

地质环境的形成需要几千万年的地质演变才能形成,在演变的过程中很多现象对人类来讲都属于灾害,这些地质灾害已经严重影响到人类自身的健康。以目前的能力来讲[1],不可能直接避免或者阻止地质灾害的发生,但是相关工作者可以根据自身所在地质状况进行系统的研究,从而在准确的预测下让人类幸运的躲避灾害,最大限度的减少了人员的伤亡以及经济损失。对地质灾害进行防治,对地理环境进行利用是世界发展的必然规律所在,也是人类征服自然的一种方法。

1 地质灾害和地质环境的相关含义

1.1 地质灾害

地质灾害指的是由于地质自身产生的自然作用或者人为的地质作用,导致地质环境出现恶化,继而造成生命财产损失、生存资源破坏的灾害性事件[2]。一般来讲地质灾害主要包含地壳活动灾害、土体运动灾害、水库灾害、水土污染灾害等。

在我国,地质灾害的发生主要具备三个特点,分别是:隐蔽、突发、破坏。一般来讲人们无法在地质灾害发生之前就感觉到先兆,都是当灾害发生之后人们无法迅速撤离,继而造成伤害,而且伤害的后果非常严重,每次大型的地质灾害,比如地震,发生之后会对建筑物、公路、农田土地等造成毁坏。这些特殊性就意味着我国在进行地质灾害防治时难度非常大,也说明防治工作的开展与落实迫在眉睫。

1.2 地质环境

地质环境指的是地表下的坚硬壳层,又被称为岩石圈,是地球不断演化而成的产物。地质环境不是一个绝对的封闭环境,它与水圈、生物圈以及大气圈等有着密不可分的联系,而且地质环境也在不断受到地球表面上各个圈层的影响。因此,地质环境会一直处于变化的状态,主要的变化表现是缓变、渐变、突变、灾变,当一切结束后进入到下一个阶段,由此可见地质环境的变化呈现的是周期性特点。

地质环境的变化实际上与地质灾害有着莫大的关系,当一定区域在变化后完成了渐变至突变的过程,就会对当地的地质环境造成破坏,继而产生了地质灾害,这也就是说地质灾害还具备地带性、周期性、突发性的特点。

2 地质灾害的防治

在对地质灾害进行防治的过程中,需要建立起多元化的防治体系,要根据不同的灾害制定不同的对策方案,而且地质灾害在治理时需要针对发生的主因进行控制,每一项防治措施都要强调环境本身的适应性,从大局出发。

2.1 对地质灾害进行调查与评价

地质灾害的调查与评价应建立起相应的调查区划体系,主要是为了调查弄清楚当地的地质环境特点,确定灾害发生时需要的特定环境,对其进行评价从而确定其危害性,并进行准确的危害区划。每一个地区都需要确定破坏等级,根据相应的等级做出预防预警方案,这样可以为地质环境的开发、地质灾害的监控、防治工程的建立等提供准确的依据,从而为地质灾害管理工作提供数据性的支持。

2.2 完善监测预警手段

通常来讲,对地质灾害进行监测与预警需要从两个方面入手[3],分别是技术手段、行政手段。当地质环境发生了特殊变化时,利用先进的监测技术(GPS、GIS等)可以准确进行地理位置确定,并通过灾害预测仪器对灾害信息进行提前捕捉。当先兆信息被准确得到后还要针对不同的特点,利用行政手段及时相应的防灾预警信息,从而为灾害避险、灾害应急提供重要的依据。

2.3 提高搬迁治理工作的效率性

根据相应的调查结果可以准确的找到危险性大、危害性严重的灾害发生点,在经过勘察之后,可以采用搬迁治理的方式消除隐患所在。搬迁治理方式需要保证效率性与准确性,当一切条件都具备的时候,治理工作需要同灾后重建整理、环境科学利用等相结合,从而实现防震减灾、地质资源二次开发的目的。

2.4 完善应急处置方案

地质灾害的防止需要以突发性灾害应急管理的实际需求为方向,在现有技术的基础之上对技术资源进行有效的集成与整合,化零为整,建立起地质灾害应急处理的相关体系,并建立起相应的技术支持机构以及信息查询平台等[4]。这些能够为地质灾害发生之后的应急处理给予最大化的帮助,从而科学有效的做好灾害响应工作。

3 地质环境的利用探讨

通过对地质灾害、地质环境的研究发现,如果想要对地质灾害进行控制需要对地质环境本身的规律进行分析,合理利用地质环境,制定出相关的防治措施,保证治理效果。

3.1 减少人为因素的更改,对工程地质环境进行合理评价

近年来,我国范围内的地质环境变化非常快,这主要是由于人们不断改造自然,无论是强度还是速度都有所增加,继而导致地质环境高速变化,甚至超出了环境本身的承载能力。地质灾害的发生需要有特定的地质环境作为支持,近年来的灾害频繁与人为的肆意更改有着密切关系,为了更为有效的防治地质灾害,就需要尊重地质环境的特点,要根据实际情况进行适当开发,避免由于人为因素而发生地质灾害。

我国在进行工程修建时,例如隧道建设、铁路修建,这些工程在设计时需要对当地的地质进行研究,查看当地的土壤性质、岩石特点、及其是否处在断裂层处等,对工程地质环境进行安全评价,在综合考虑之后制定出工程建设计划与地质环境分析报告,从而保证所有的工程施工都能在地质环境承受范围内进行,让工程安全顺利完工。

3.2 对地质环境利用进行有效评价,建立起综合评价体系

地质环境的利用评价主要是对区域环境进行不同程度上的地质勘察以及环境调查,得出当地地质环境的允许利用情况,在此基础上进行合理利用,保证发展经济的同时,将地质灾害发生机率控制到最小。有效的措施就是建立起环境利用评价综合体系,整个体系主要包含[5]:地质环境的实际质量评价、地质环境的功能区分、多水区地质环境的工程建设评估、地质灾害防范与治理的风险调控评估。

整个体系体现的是实用性以及可行性,可以满足地质灾害的防范要求,还符合环境利用的持续性特点。但是值得注意的是,我国幅员辽阔、地形地质复杂,在完成相应的评估之后还需要尊重实际情况,对当地区域的实际特点进行评估,让整个评价体系能够更加适应实际情况,从而得到最为准确的利用资讯,实现科学化的环境利用,降低地质灾害发生的频率。

4 结语

综上所述,文章已经系统的对地质灾害的防治、地质环境的利用等进行了分析。除了我国,地球上任何一个国家都会有不同程度上的地质灾害出现,严重威胁着人类的安全。因此,为了最大限度的减少地质灾害发生时的损失,需要对灾害本身以及当地的环境保护管理等进行研究,制定出行之有效的灾害防治办法。这样不仅可以有效减少灾害本身的影响,还能够对当地的地理信息进行二次巩固,相信在未来的发展,地质工作者会将财产维护以及生命保护放在第一位,并结合实际,坚持将灾害研究与地质环境二者综合在一起,这样的科学分析一定能够从根本上提高灾害治理效果。

参考文献:

第6篇

可持续发展作为我国发展的基本战略。地质环境可持续发展理论,是当前地质工作者的首要课题,也是矿业城市发展的理论依据。根据河北省张家口市下花园区的地质环境条件、地质灾害治理现状,分析因采煤引发的地质灾害主要类型及危害,探讨地质灾害防治措施,提出矿业城市地质环境保护与可持续发展建议。

关键词:

地质环境;地质灾害防治;可持续发展;下花园区

河北省张家口市下花园区,曾经是华北地区重要的煤炭、电力工业基地。已有100多年的历史,大规模的开采始于20世纪30年代,下花园共有国有煤矿4家、乡镇和私营煤矿85家,平均年产原煤236×104t,直接和间接从事煤炭产业的人员近5万人,占全区人口的1/2,煤炭工业总产值占全区工业总产值的31.13%。下花园是因煤而建、因煤而兴的资源型工业城市,过去曾因资源而富足,如今资源枯竭已成为现实,城市地质环境质量急剧下降,昔日煤炭资源的优势已成为弱势。2009年3月,被列入国家资源枯竭型城市名单。本文以下花园煤矿、兴隆山煤矿、前山煤矿、鸡鸣山煤矿为例,论述矿业城市地质灾害防治与地质环境可持续发展。

1矿业城市地质环境概况

下花园位于河北省西北,矿区地处冀西北低中山区,含煤地层为侏罗系下花园组地层,岩性以深灰色粉砂岩、砂页岩为主,间夹炭质粘土及煤层,总厚约99.14m。全区构造较复杂,东部有古城梁穹窿,北为莲花山逆断层,南为鸡鸣山逆断层,中间为玉带山向斜,两山两侧各有一个由南向北推覆的大逆断层,断层以南形成黄土港倒转背斜,磁炮窑倒转向斜和磁炮窑倒转背斜断层、褶皱构造的存在和发育,是采煤诱发的地下水开采引起的环境地质问题以及采煤引起的地质灾害发生和发展的客观地质条件。矿区地下水类型分别为基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碎屑岩类裂隙层间水。多年地下采煤,占用、破坏土地资源,破坏、污染地质环境,造成生态失衡、植被破坏、水土流失、土地污染等。矿业活动造成地下水资源枯竭、煤炭资源的枯竭与耗竭,同时诱发了一系列突发性、缓变性的地质灾害。如崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、矿坑突水等。

2矿业城市采掘活动诱发的地质灾害类型及危害

采煤引发的地质灾害,主要类型有地面塌陷、地裂缝、不稳定斜坡、矿山开采堆积形成的大型矸石堆,占压土地资源、含水层破坏、地貌景观破坏等。

2.1地面塌陷、地裂缝及危害由于长期地下煤炭资源开采,导致上覆岩层的应力平衡被打破而产生岩土体变形,逐步沉降引发地面塌陷,地表塌陷已形成了12.5km2采煤沉陷区,最大限度下沉值6.773m,最大水平位移值为2.04m,塌陷坑面积达26974m2,导致各煤矿区周围村庄房屋变形、开裂、倒塌等不同程度的损坏,损毁耕地,地质灾害危险性大。煤层开采后,部分地段形成采空区,不均匀沉降地段形成地裂缝。其中一部分是随地面塌陷伴生的,一部分是独立发生的。与地面塌陷伴生的地裂缝多呈弧状,一般延伸不长,深度比塌陷坑小,宽度不大;独立发生的地裂缝一般呈线状展布,并具有条带状并列分布的特点,长度可达数十到上千米,裂缝宽度0.5~0.67m,深度可达2~6.5m,地裂缝多沿280°~320°方向展布。导致地表建筑物变形,主要发生在下花园煤矿、兴隆山煤矿、前山煤矿、鸡鸣山煤矿矿区及矿区影响范围内的部分村庄,破坏的民房近万间,主要表现形式为墙体开裂、地面开裂、地基下沉,地质灾害危险性大。且这些地裂缝在阴雨天还会有毒有害气体渗出,直接威胁着矿区及矿区影响范围内居民的身体健康和生命安全。

2.2不稳定斜坡及其危害不稳定斜坡位于下花园区鸡鸣山西坡,为土质斜坡,碎石土厚5~15m,下伏寒武系红色页岩、粉砂质页岩夹薄层灰岩,产状115°∠29°。斜坡坡面长91m,坡长200m,坡高70m,碎石土的碎石含量约70%,粒度5~10cm,占80%以上,最大可达50cm,坡体中下部坡度30°~50°,坡上部坡度20°,坡向244°,目前斜坡仍处于不稳定状态,威胁公路、铁路各段长达200m,且对鸡鸣山景区造成危害。

2.3土地资源占压及其危害土地资源的占压及危害表现在2个方面:一为矸石占压、污染土地;一为地面塌陷损毁土地。经统计,治理区内较大规模的煤矸石堆有29处,煤矸石堆占压土地面积137128m2,体积约1071921m3。地面塌陷损毁耕地近千亩,使得土地丧失可耕性。

2.4含水层破坏及其危害开采煤层疏干地下水,矿区长期大规模抽取地下水,并超越补给幅度,严重破坏了含水层,导致区域地下水位下降,居民生产生活用水困难。同时,土壤含水性下降导致的风沙化,严重影响地表植被生长、进而引发一系列环境问题。

2.5地貌景观破坏及其危害煤矿开采造成治理区内土地产生大量塌陷坑、地裂缝及煤矸石堆,不仅使区内耕地绝产,而且与自然景观极不协调,对区内地貌景观造成了极大的破坏。

3矿业城市地质灾害治理现状

目前已治理下花园煤矿采空区,治理面积为3623000m2,对采空区的塌陷坑进行了回填,煤矸石清运工程,不稳定斜坡的治理,坡面面积18200m2。完成部分乡镇煤矿及其影响区的生态恢复及水利配套工程,面积为6km2;完成洋河两岸的生态恢复及水利配套工程,面积为7.15km2;在采空区范围内布设监测网点,监测面积3623000m2。

4地质灾害防治措施

针对地面塌陷、地裂缝,采取采空区勘查工程,钻孔充填压浆工程进行治理,并对变形区开展长期监测工作;针对区内塌陷坑、煤矸石堆采取地形整治工程、浆砌石挡墙工程措施;针对治理区地貌景观破坏采取植被恢复工程、浇灌工程;对不稳定斜坡采取削方减载工程、挡墙护坡工程、挂网喷播工程。土地资源占压采取挡土墙工程、塌陷坑回填、采空区充填工程。

5城市地质环境保护规划与建议首先对下花园区内的各个矿山及受灾严重的村庄进行调研,在充分收集基础资料的基础上制定详细的技术方案,根据治理区的具体情况,以科学发展观为指导,以实现经济社会转型、构建和谐社会为目标,坚持“以人为本,统筹规划、政策主导、因地制宜、突出重点,分步实施、标本兼治、重在治本”的原则。结合下花园区各类规划及当地经济发展的需要,布置治理工程,提出切实可行的实施方案。在项目实施中,要将国家政策与地方实际紧密结合起来、将地质环境治理与土地开发利用紧密结合起来、将生态环境治理与旅游开发紧密结合起来,彻底治理地质灾害隐患,恢复采空区地质地貌、增加可利用土地资源、推进产业集聚区和生态旅游区开发,做到改善民生和加快转型同步推进。如今张家口市下花园区,正按照“一个平台、六大产业”的转型思路,“一个平台”是指玉带山产业集聚区。“六个产业”是指新型能源产业、矿产开发加工业、装备制造业、食品加工业、高新技术产业、环京服务业。经过3年努力,使昔日破败萧条的煤矿废弃矿区变成了极具发展潜力的现代产业集聚区,要把生态环境治理和民生改善提到一个新高度。摆脱资源能源的路径依赖,加快发展新能源、装备制造等产业,玉带山园区正成为下花园加快转变经济发展方式的新引擎,使下花园走上可持续发展的道路,成为国家资源枯竭城市转型的又一试点。

参考文献:

[1]河北省张家口市下花园兴隆山煤矿矿山环境保护与综合治理规划及一期工程设计[R].沧州:河北省地勘局第四水文工程地质大队,2007.

[2]河北省张家口市下花园区矿产资源枯竭城市矿山地质环境治理项目设计方案(2010年度)[R].北京:北京华源地质环境工程有限责任公司,2011.

[3]朱训,曹凤中,金鉴明,等环境与可持续发展[M].北京:中国科学技术出版社,1999.

第7篇

1矿山地质灾害防治与地质环境保护的结构和内容

我国大多矿山环境都比较恶劣,水文条件以及地质条件对企业设备要求较高,矿区环境严重阻碍了开采人员的安全,严重的安全事故也时有发生,矿产生产和其他职业非常不同。矿山生产管理环境比较麻烦。一般来说,工作环境的温度和湿度都很高,有很多不确定的因素,特别是有毒气体。如果有毒气体没有妥善处理的话,在相关的工作开采和操作过程中,可能会发生有毒气体爆炸和建筑人员中毒。引发很严重的安全问题,然而矿山预测防治水改进了矿山控制系统的实用性和简洁性,减少了现场操作员的工作负荷。另外,矿山环境恶劣,对人十分不友好,需要稳定性和抗干扰性强的机器,改善矿山机械和电器安全稳定的工作,防止外部不确定因素对矿山工作的生产和操作造成影响。在开采之前,煤矿企业应该首先熟悉当地环境,很多企业因为环境问题导致出现很多安全问题,从而导致企业经济损失。矿山地质灾害防治与地质环境保护的安全性跟稳定性都比较高,施工人员可以根据这些问题制定相关方案,从而可以有效的处理大多数隐患。

2矿山防治地质灾害和环境保护的重要意义

矿山防治地质灾害和环境保护在实际的地矿工作中有着极大的发挥空间,不但可以有效避免水灾,保障员工安全性的同时还可以给企业提供与防治水相关的信息,企业可以根据所得信息来合理规划采矿路线,从而更高效且省时省力的进行施工,在一定程度上来说推动了矿业的发展。站在企业的角度来讲,矿山防治地质灾害和环境保护节省了大量的人力物力,降低了企业的成本,同时也保障了员工的安全性,相对于传统的探测方式有着极大的优越性,所以需要加强对矿山防治地质灾害和环境保护的研究。以下从两方面来分析防治地质灾害和环境保护的优势。优化煤矿企业采矿思路。我国幅员辽阔,在境内存在不少自然资源,而煤矿资源是其中非常重要的资源之一,对于我国经济的发展有着不可磨灭的作用,因此煤矿的采集关乎国内经济的发展。而我国大部分的煤矿周围环境恶劣且复杂,贸然进行采矿容易出现意外,为防止员工在采矿过程发生意外,所以需要对周围的环境进行预测,从而可以更加合理的规划采矿路线。例如,一个煤矿处在地质和水质极为复杂的地区。周围有不少的暗河,那么在采矿之前,需要对该地段暗河的数量和位置有一个明确的把握和了解,避免出现突水等现象,合理的对路线和方式进行一个统筹规划,在有效率的开矿同时保障了员工的安全,一举多得。

3提高矿山地测防治地质灾害和环境保护精准性的方法

技术性方法。在矿产企业施工之前需要对开采地进行细致的勘探,若发现危险性较高的地区,需要进行更高精度的探查,来获取更加精准的信息。然后根据所得的信息,来设计开采思路。以开采思路为核心,围绕这一核心来考虑可能会发生的各种意外,并想出相应的对策来应对。在实际的开采过程中,员工需要谨慎且小心进行开采。在遇到不确定性较高的意外时,要遵循先测后采的原则,在保证自身安全的条件下,再进行开采。这样可以有效的避免意外发生。三维地震数据体技术在矿山的水预测预报中应用极为广泛。通常是和一些高端技术结合来实现对矿山地质环境的动态测量,这样可以实时监控矿山地质环境发生的变化,从而保障员工在施工过程中的安全性。如果发现矿山的地质环境出现异常,就可以进行实时分析,从而及时的避免和解决问题。在施工前的勘探上,需要细致的探查和了解周围的地质环境。再根据实际的环境进行一个全面且复杂的问题分析。保证员工在施工过程中发生意外时,可以从容的应对。工作人员可以实时的查看地质情况,来根据当时的实际情况判断安全隐患的同时,对挖矿设计中存在的不足进行优化完善,这样可以有效的防止水灾害发生,保证了员工的安全性。

4需要注意的问题

一般在矿产开采过程中,多多少少都会出现一些问题,有时可能一个小问题会导致一个让人难以接受的后果。所以在平时需要对员工进行技术上的培养,让员工有一定的处理问题的能力,从而减少意外发生的可能性。当然,企业在加强员工的培训的同时,还需要注意对探测设备进行维修以及维护,避免因为探测机器出现差错,导致意外发生。在勘探地形时,需要了解周围全部的安全隐患,以及曾经发生过的安全隐患。对该地形的地质和情况有一个较为熟悉且全面的认知。避免因为偷懒而导致意外的发生。最后需要注意的是,矿产开采之前,一定要制定一个开采思路,并要求员工严格执行,这样可以有效的避免意外的发生。总的来说,企业要不断的加强对员工技术的培养,还要重视对施工前地形的考察以及严格要求员工。按照制定的思路和方式进行采矿。

5结束语

对于矿产资源的开发是必然的,因为这是发展经济的需要。而开采矿产出现意外也是难免的,这就需要我们尽量去避免这种情况的发生。这就要做好矿山防治地质灾害和环境保护,通过对矿山附近地质环境进行探查和了解。有效地避免了很多意外的发生。在增加企业收益的同时也保障了员工的安全。最重要的是这种方式相对于传统的方式有的极为明显的优越性。

参考文献

[1]李军栋.关于矿山地质灾害防治与地质环境保护的探讨[J].世界有色金属,2019(22):130+132.

[2]李颖玲.探讨矿山地质灾害防治与地质环境保护研究[J].世界有色金属,2019(21):171+173.

第8篇

【关键词】地质灾害;自然地理;地质环境;探讨

一、区域自然地理概况

(一)地形地貌

盘县位于云南高原向黔中山原过渡的斜坡地带,呈NE向展布。地形起伏较大,河流发育,切割强烈,沟谷纵横,海拔在1500-2000m之间。海拔最高点2807.0m;海拔最低点740.0m;相对高差2067.0m。

根据地貌主要内外营力的不同,划分出溶蚀地貌、溶蚀-侵蚀构造地貌,剥蚀-侵蚀地貌三大成因地貌类型。三大地貌极易造成崩塌、滑坡、塌陷等地质灾害,雨季如遇排水不及,则酿成洪涝灾害。

(二)气象水文特征

1.气象

盘县为亚热带季风气候区,四季分明,气候温和湿润,一般无明显严寒酷暑,降雨具有连续集中的特点,雨季多暴雨。盘县境内山峦起伏,相对高差大,在太阳辐射、大气环流和地形地势等因素的综合影响下,造成地区气候垂直差异大,立体气候显着。

2.水文

盘县境内水系发育,河流较多,均属珠江水系。受地形地貌和构造控制,水系多呈树枝状发育,密布全境,河谷深切,一般河流坡降大,水流急。流量随季节变化显着等共同特征。较大河流有属北盘江的拖长江、乌都河和属南盘江的马别河等。南北盘江分水岭大概位于亦资孔——乐民——老厂一线。北盘江年平均流量96.1m3/s,年径流量30.4亿m3,最大洪峰流量1000m3/s,最小流量25.0m3/s,最大流量与最小流量比值40:1,说明地表河流属雨源型河流,河水流量具暴涨暴落的特点。

二、区域地质环境条件

(一)地层与地质构造

1.地层岩性

盘县区内自泥盆系中统罐子窑组至第四系均有出露。其中以石碳系、二迭系及三迭系发育最全,出露面积最广,局部河流阶地和斜坡、洼地有第四系冲积、残坡积、崩积等松散物体分布。

2.地质构造

盘县位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区。北东部的普安山字型构造、中南部的北东向华夏系构造带以及西南部属于黔西南莲花状构造三大构造体系奠定了该区内构造的基本轮廓。

(二)新构造活动与地震

本区自第三纪末达到准平原状态之后,地壳开始抬升,特别是第四纪以来上升较快。在地壳抬升运动的同时,各种新构造活动表现得广泛而强烈,其中以新华夏系与普安山字型构造活动尤为明显。

地震是人类直接感觉到的地壳活动形式之一,根据盘县幅(1/20万)区域水文地质普查报告资料,盘县及邻近地区自14世纪以来,虽多次发生地震,但对于盘县的危害并不大。盘县地震基本烈度为VI度。因此,境内地震活动对地质灾害影响较弱。

(三)水文地质条件

1.地下水类型、含水岩组及富水性

根据岩性组合和地下水赋存条件,将区内地下水分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水和基岩裂隙水三大类型。松散岩类孔隙水因零星分布,故未划分亚类及富水等级;碳酸盐岩类岩溶水根据所夹碎屑岩的多少分为纯碳酸盐岩裂隙溶洞水、碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水和碎屑岩夹碳酸岩溶洞裂隙水三个亚类。将同一含水岩组的富水性,按枯季径流模数6l/s?km2为丰富、中等、贫乏三级;基岩裂隙水则根据岩性不同和裂隙的差异分为构造裂隙水和孔洞裂隙水两个亚类,富水性根据枯季径流模数

2.各类型含水岩组特征

(1)松散岩类孔隙水

分布于坡残积、冲洪积粘土、粘土及泥砾岩及第四系松散堆积物中,含水贫乏,泉流量一般0.1-1l/s。由于其下基岩具较好的隔水作用,雨季时,大气降水在松散土层与相对隔水的基岩接触面之间富集,并顺坡向下运移,一方面增加了岩土体自重,另一方面软化了滑带土,降低了滑带土的内聚力(c)和内摩擦角(φ),降低了斜坡体的稳定性,从而为土层滑坡的形成奠定了基础。盘县几乎所有土层滑坡的形成都与之有关。

(2)碳酸盐岩类岩溶水

1)纯碳酸盐岩裂隙溶洞水

包括三迭系法郎组(T2f)至关岭组二、三段(T2g2+3),二迭系栖霞组至茅口组(P1q-m),石碳系摆佐组至马平组(C1b-C2m),泥盆系罐子窑组至宰格组(D2g-D3zg),岩性为中厚层状灰岩、泥质灰岩及白云岩、白云质灰岩、枯季流量11.376m3/s,暗河、伏流长73.8km,地下水以管流为主,富水性较好。

2)碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙溶洞水

包括三迭系永宁镇组(T1yn),石碳系岩关组至大塘组(C1y-d),泥盆系罐子窑组至代化组(D2g-D3d),岩性为白云岩、灰岩、泥质灰岩及泥质白云岩、泥岩、砂岩及粉砂岩、灰岩夹泥、页岩、枯季流量5.138m3/s,暗河、伏流长84.55km,由于可溶岩与非可溶岩相间出现而迫使地下水沿其界面运动、排泄。

3)碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙溶洞水

本亚类仅关岭组一段(T2g1)一个含水岩组,岩性为杂色泥、页岩夹泥质灰岩,泥质白云岩,枯季流量19.2l/s,暗河长0.45km,由于可溶岩与非可溶性岩呈互层状态,因而使地下水多沿层间裂隙运动、排泄,对其上覆及下伏之岩溶含水层具有相对的隔水作用。

(3)基岩裂隙水

1)玄武岩孔洞裂隙水

岩性由火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、砂页岩组成四个韵律,枯季流量41.67l/s,钻孔单孔涌水量17-267.8m3/日,地下水露头多,但流量很小,多沿河沟两侧坡残积物中泄出。风化带以下构造裂隙水多具有高水头、小流量的承压水特征。富水性属中——贫乏的含水层。

2)构造裂隙水

包括下第三系(E)、上三迭统(T3e)、下三迭统飞仙关组(T1f)、上二迭统煤系地层(P2l-d)、下二迭统梁山组(P1l),除下三迭统飞仙关组及上二迭统煤系地层外,均零星分散,含水性较差,除下第三系外,均具有相对隔水作用。

3.地下水补给、径流、排泄条件

(1)补给:大气降水是境内地下水主要补给来源,在碳酸盐岩的地区,大气降水通过落水洞、漏斗迅速落入地下,补给地下水。

(2)径流:境内由于岩性条件的差异,而使地下水的径流方式差别较大,在厚层灰岩分布区,岩溶管道发育,地下水多集中于岩溶管道中径流,并以岩溶大泉及暗河的形式于河谷中或沿与非可溶性岩的接触带排出地表。地下水多以层间水的形式径流。在非可溶岩分布区,地下水主要赋存于基岩裂隙中,并沿地形自然斜坡作渗流运动。于就近的溪沟中排出地表,特别是在大片玄武岩分布区,这种现象较为明显。

(3)排泄:区内地下水排泄主要受岩性、构造、地貌控制,根据以上因素可分为七种主要排泄类型:1)向斜谷地汇流排水型;2)背斜山分流排水型;3)断层谷汇流排水型;4)可溶岩与非可溶岩接触排水型;5)缓倾岩层面流排水型;6)峰丛谷地排水型;7)岩溶峡谷排水型。

以上七种类型中,较为突出的为岩溶峡谷排水型。区内深切峡谷是地下水主要排泄区,如拖长江、乌都河、格所河、新桥河、楼下河等,这些河谷地下总排泄量约占流量68%。

三、岩土工程地质特征

根据岩石的力学性质、岩性及组合关系,将区内岩层划分为硬质岩类工程地质岩组、软硬相间岩类工程地质岩组、软质岩类工程地质岩组及松散岩类工程地质岩组四大工程岩组类型。

(一)硬质岩类工程地质岩组

包括三迭系中统法朗组(T2f)、关岭组(T2g)、二迭系下统栖霞、茅口组(P1q-m)、石碳系上统黄龙、马平组(C2h-m)、石碳系下统摆佐组(C1b)等地层,岩性为薄-中厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩,这类岩石结构致密、坚硬,力学强度高,抗风化能力强,工程力学性质好,新鲜完整的岩石抗压强度30~60Mpa,软化系数0.8-0.9,摩擦系数0.5-0.6,地下水丰富,常有暗河发育。坡度大、地形陡、裂隙发育的地段,易形成崩塌;在地势低洼地带岩溶塌陷现象较为发育。

(二)软硬相间岩类工程地质岩组

包括三迭系下统永宁镇组(T1yn)、石碳系下统大塘组、岩关组(C1d、C1y)、泥盆系上统代化组、桑朗组、宰格组(D3d、D3s、D3zg)、泥盆系中统火烘组、罐子窑组(D2h、D2g),岩性为石灰岩夹泥岩、砂岩,岩溶较发育,由于岩性不均,并且有软弱夹层的存在,在此工程地质岩组内易形成顺层滑坡或产生地基的不均匀沉降。

(三)软质岩类工程地质岩组

包括第三系(E)、侏罗系(J)、三迭系上统二桥组(T3e)、三迭系下统飞仙关组(T1f)、及二迭系上统龙潭、长兴组、大隆组、峨嵋山组(P2l、P2c、P2d、P2β)及二迭系下统梁山组(P1l),岩性为泥岩、粉砂岩、岩屑砂岩、玄武岩、集块岩等,该类岩石抗风化能力弱,遇水易软化,岩石抗压强度5~30Mpa,摩擦系数0.4~0.8,风化深度1~5m(局部地区达10余m),稳定性差,易发生滑坡和泥石流。

(四)松散岩类工程地质岩组

包括第四系(Qel+dl)残坡积层及冲积层,岩性有粘土、砂质粘土与砾石层,此类岩层具有一定的可塑性,抗压强度低,零星分布于坡麓、河流阶地、洼地中。该类岩组工程地质性质较差,常造成地基沉陷与边坡不稳定等工程地质问题,易发生滑坡和泥石流。

四、人类工程活动特征

盘县境内人类工程活动强烈,对地质环境的破坏十分严重,因此而诱发的地质灾害有376处。盘县对地质环境有影响的人为工程活动主要表现在:采矿(采煤)、采石、公路建设、水库建设、工业与民用建设及不合理农垦等。

五、矿山地质环境条件概况

盘县的矿产资源丰富,其中尤以煤炭资源最为丰富,素有西南“煤都”之称,已探明煤炭储量95.4亿吨,远景储量500多亿吨,主要呈条带状分布。

由于煤炭资源的大量开发利用,盘县的矿山地质环境已经变得相当脆弱,矿山开采区内出现了大量的地裂缝、地面塌陷、滑坡、崩塌等地质灾害现象,且采煤活动形成的大量废弃堆积物,也容易形成滑坡或泥石流。

六、小结

盘县地处云南高原向黔中山原过渡的斜坡地带,剥蚀~侵蚀地貌,溶蚀-侵蚀地貌、岩溶地貌均较发育。岩屋自泥盆系中统罐子窑组至第四系均有出露。地质构造复杂,降雨较为集中,多级河流冲积阶地,落水河及深切河谷等客观特征。加上人为工程活动的影响,为盘县地质灾害特别是滑坡、崩塌、泥石流、塌陷的发生提供了有利条件。

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第9篇

关键词:水土保持;小流域; 山洪灾害; 防治

Abstract: In this paper, take the Loess Plateau Gully Region Selection Tian Jingchuan County Ditch as pilot watershed, put small watershed comprehensive management of soil and water conservation as a breakthrough point, to explore the ways of preventing mountain flood disasters in disaster area. The comprehensive management of soil and water conservation is the fundamental way of mountain flood disasters in prevention and treatment of disaster area, the main measures are also small rivers and mountain torrents disaster prevention and control of major rivers.

Keywords: soil and water conservation; small watershed; flood disaster; prevention

中图分类号:S157.2 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

山洪灾害是由强降雨引起的一种自然灾害,主要形成于坡降大,治理程度差、汇流速度快,洪水陡涨陡落的流域。主要特点是多发生在汛期,季节性强,而且洪水形成快(迅)过程的陡涨陡落(猛),具有历时短、突发性强的特点。黄土高原沟壑区小流域地貌类型一般由塬、坡、沟三部分组成,大部分流域地形破碎,坡降大,治理程度差,每年汛期是山洪灾害的高发期,一遇暴雨形成山洪灾害除了自身造成的危害外,常常诱发山体滑坡、泥石流等地质灾害,引起的人员伤亡、财产损失及道路、通讯等基础设施严重毁坏的事件时有发生,从而成为制约当地经济发展的重要因素。根据《甘肃省易灾地区生态环境综合治理专项规划》,甘肃省黄河流域山洪泥石流易发和潜在危害大的沟道1299条,其中陇东黄土高原沟壑区454条,占35%。本文选择黄土高原沟壑区泾川县田家沟作为示范流域,以小流域水土保持综合治理为突破口,探索易灾地区小流域山洪灾害防治的途径,对该区域山洪灾害防治具有重要意义。

1.田家沟流域基本概况

1.1地理位置

田家沟流域位于甘肃省泾川县北部,属泾河水系一级支流,地处东经107°15′—107°23′,北纬35°21′—35°27′之间,流域总面积56.30km2,整个流域形状呈柳叶状,海拔高度1027.9—1374.1m,相对高差346.2m。辖三个乡(镇)的15个村76个村民小组,总人口17802人,人口密度316人/km2。

1.2气象水文

属温带半湿润气候区,多年平均气温10℃,年日照时数达2315.4小时,≥10℃有效年积温3320℃,无霜期178天,多年平均降雨量553.4mm,最大年降水量792.2mm,最小年降水量252.9mm,降水60—70%集中于7—9月,且多以暴雨形式出现,多年平均径流总量为1523万m3,年均径流深60mm~90mm。

1.3地质地貌

田家沟流域地处黄土高原沟壑区,地质结构受贺兰山褶皱带与六盘山旋回褶皱带复合的影响,形成了各种不同类型的地层、地质构造,东北部为中、新生代盆地,上层为第四纪黄土所覆盖。由于长期土壤侵蚀,地貌被分割成梁峁、梁坡、沟谷。塬面地势较平坦,塬边破碎、塬间沟壑纵横,沟壑面积占总面积的74.1%,沟壑密度1.64km/km2,“V”字型冲沟十分发育,沟边陡峭,溯源侵蚀强烈,沟谷下切较深,干沟长度17.3km,主沟道平均比降为2%。

1.4水土流失及山洪灾害

流域内土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主,并伴有因水力侵蚀而诱发的重力侵蚀。在塬面以层状面蚀和细沟状面蚀为主,侵蚀程度为轻度侵蚀,分布于塬边的重力侵蚀主要表现形式为悬崖、陡坡沟头、沟边沟道等地貌,其发展形势以沟头前进、沟岸扩张为主,是径流的主要策源地;塬坡以沟蚀和溯源侵蚀为主,把坡面侵蚀成细沟,进而蚕食耕地,是主要的产沙区,侵蚀程度为中度侵蚀、强度侵蚀和剧烈侵蚀;沟道以沟头溯源、沟底下切、沟岸扩张为主的重力侵蚀和溯源侵蚀频繁发生,是主要的产沙区,侵蚀程度为剧烈侵蚀。流域内总面积5630hm2,水土流失面积5630hm2,其中轻度侵蚀面积2205.03hm2,占水土流失面积的39.17%;中度侵蚀面积1703.62hm2,占水土流失面积的30.26%;强度侵蚀面积1106.77hm2,占水土流失面积的19.66%,极强度侵蚀面积614.58hm2,占水土流失面积的10.92%,流域多年平均侵蚀模数为6000t/km2·a。

山洪灾害是和水土流失伴生的,从田家沟的自然条件与社会因素分析,田家沟流域内无天然林地,人工林地树种单一,结构简单,水土流失严重,沟头溯源侵蚀严重,沟道下切厉害,使大面积塬面良田逐步演变成沟壑,汇流历时短,行洪安全存在隐患。降水集中是诱发山洪地质灾害的直接因素,地形陡峭、沟道比降大成为发生山洪灾害的潜在因素,不合理的人类活动加剧了水土流失,使山洪灾害的危害加剧。田家沟历史上是一条害沟,山洪频发,滑坡泥流严重,严重危害着流域下游人民生命财产安全。

2.水土保持防治体系建设

从1992年开始,泾川县就针对田家沟流域水土流失严重、山洪灾害频繁的实际,通过全面规划,多方面筹集资金,全方位的开始了小流域综合治理工作。采取修建坡改梯、水平沟、水窖、坡面水系、谷坊、治沟骨干工程等工程措施,乔冠草相结合的植物措施,将流域作为一个整体,实施山、水、田、林、路综合治理,对位配置水土保持综合治理措施,从塬面到坡脚、从沟头到沟口、从支沟到干沟、从上游到下游,建成了完整的水土流失综合治理防治体系。