地质灾害综述
㈠ 我国地质灾害调查现状与存在问题的分析
6.1.1 历史与现状
(1)1991年原地质矿产部组织开展的以省为单位的全国地质灾害现状概查
1991年原地质矿产部组织实施了以省为单位的全国地质灾害现状概查,主要以收集资料和各省(区、市)上报的资料为主,较全面地对全国地质灾害类型与现状进行了总结。调查内容包括地质灾害的类型、发生的重点区域、对国家和人民生命财产造成的损失以及地质灾害发育特征和分布规律等。根据收集整理的成果和万余个典型地质灾害点资料,汇编并出版了《中国地质灾害》,编制出版了《中国分省地质灾害图集》。
(2)1992~2003年期间,原地质矿产部部署1∶50万环境地质调查
1992~2003年,原国家计委和原地质矿产部组织开展了省(区、市)级(1∶50万)地质灾害调查与编图,圈定滑坡等地质灾害危险区;1996年为减灾防灾、提升国土整体的调查研究程度和水平,把此项工作扩展为以地质灾害为主的环境地质调查,这是我国第一轮较全面地在全国开展的地质灾害的调查。调查的主要目的是在概略查明各省(区、市)地质环境条件的基础上,重点调查人类工程活动与地质环境的相互作用和影响,初步查明开发利用自然环境遇到的和引发的各种主要地质灾害、特殊不良地质环境条件和环境地质问题的发育特征和分布规律,作出现状评价和发展趋势预测,提出防治对策建议,为国家制定减灾、防灾、国土开发与整治、经济建设和社会发展规划,以及地质环境监督管理,提供宏观决策依据;保护地质环境,减少灾害损失,促进经济建设与地质环境的协调发展。
(3)1999年国土资源部启动县(市)地质灾害调查工作
从1999年开始,作为国土资源大调查计划的组成部分,国土资源部启动以县(市)为单元的地质灾害调查工作。这项工作强调遵循“以人为本”的原则,专业人员与地方结合,大力推行群测群防体系。基本做法是采取专业调查和发动群众查险、报险相结合的办法,不强调按比例尺布线与布点。根据已掌握的情况和群众报险线索,以乡镇、村庄、重要交通干线和工程设施为重点,逐步进行现场调查并注意发现地质灾害隐患点、危险点。对隐患点、危险点综合分析后,划出地质灾害易发区和防治区,初步建立起群测群防预警体系,包括:建立减灾防灾领导责任制;建立临灾避险群防体系;编制地质灾害防灾预案;建立汛期地质灾害险情速报制度等。
1999年在进行10个县的地质灾害调查试点的同时,启动了三峡库区(包括宜昌市、巫山县等在内的)19个县(市)的地质灾害调查,为大规模的地质灾害防治工作提供了示范。截至2004年底,全国已经完成616个县(市)的地质灾害调查工作,为地方各级政府和国土资源管理部门组织地质灾害“群测群防”和防治管理,为县、乡级地方政府行使减灾职能,提供了重要依据。
县(市)地质灾害调查,是新一轮的地质灾害调查,它注重减灾防灾实效,是普及地质灾害防治知识,建设具有中国特色的地质灾害防灾预警体系的重要工作,已成为我国地质灾害调查工作的新模式。
(4)大江大河流域的地质灾害调查
如长江流域环境地质调查,黄河流域环境地质调查等。“七五”期间,开展了1∶20万三峡工程库区环境地质调查,1∶20万攀西、六盘水、岷江流域、沱江流域环境地质调查,1∶10万嘉陵江、大渡河等部分干流环境地质调查,1∶10万小江流域地质灾害调查,对滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害的分布规律及其形成特征进行了系统的调查工作。
(5)重点经济地区较大比例尺的地质灾害调查工作
各省(区、市)根据自身的具体特点,有针对性地开展了较大比例尺的地质灾害调查工作。
1)城市地质灾害调查。上海市从20世纪60年代初就开始了以防治地面沉降为重点的城市地质工作,系统地进行了地面沉降调查和长期监测。江苏省从20世纪70年代起,先后围绕南京、南通、常州、苏州、无锡等10个中心城市,开展1∶5万水文地质、工程地质和环境地质综合勘查工作,分析研究了各中心城市地面沉降、地裂缝、地面塌陷的起因、现状、发生发展特征与规律。
2)矿山地质灾害调查。20世纪80年代以来,在华东地区开展了不同比例尺的矿山地质调查工作,如兖滕—两淮能源开发区环境地质论证、两淮煤田煤炭开采环境地质调查等工作。辽宁、黑龙江等省先后在矿业城市开展了矿山地质灾害调查。
3)其他类型地质灾害调查。长江三角洲地区地下水资源与地质灾害调查评价;鞍山西部隐伏岩溶塌陷地质灾害勘查;黑龙江中俄界河1∶5万塌岸地质灾害调查。
(6)重大工程区地质灾害勘查
三峡库区开展了大比例尺的地质灾害勘查与治理工作。
6.1.2 调查成果的应用
(1)为规划和防灾预案的编制提供依据
地质灾害调查成果,成为全国各省(区、市)编制地质灾害防治规划和汛期地质灾害防灾预案的重要依据。
(2)为重大工程部署和城市安全提供基础资料
地质灾害调查成果为重大工程,如水库移民选址,铁路、公路和输电、输气管线的选线,大江大河安全,城市规划,基础设施建设,提供了基础资料。
(3)为地质灾害监测和防治提供依据
县(市)地质灾害调查工作,基本查清了地质灾害多发县(市)、乡、村所在地地质灾害隐患点的分布,建立了地质灾害群测群防体系,建立了地质灾害调查信息系统,为合理地部署地质灾害监测网提供依据。
(4)为提高公众防灾意识作出贡献
通过地质灾害调查,特别是县(市)地质灾害调查,提高了公众,特别是地质灾害高发区公众的防灾意识,提高了对地质灾害认识的普及率。
6.1.3 存在问题的分析
地质灾害调查工作,为我国地质环境保护、国土资源规划开发提供了基础资料。但是,随着国民经济的高速发展和城市化比率的不断提高,三峡工程、西电东送、南水北调工程等需要提供大量基础性、先导性的地质调查数据,我国的地质灾害调查工作已越来越不适应社会发展和国家重大基础设施建设的需要。存在的主要问题有以下几方面:
(1)调查的对象和内容与国民经济建设、社会发展结合不够
以往的地质灾害调查,偏重传统的自然属性研究,与人类工程活动及经济建设结合不够,服务领域较窄,在土地利用、城市规划、重大工程建设、生态环境保护等方面的服务工作相对薄弱。
(2)调查工作不规范,调查的精度和广度存在较大局限
过去开展的区域性地质灾害调查,一般为中小比例尺,调查精度不能满足社会经济发展的需要。
1∶50万全国地质灾害调查,开始于“八五”,至2003年基本完成,历时12年,技术落后,各省调查程度不一,灾害规模分级标准不统一,绝大部分省份没有建立相应的调查数据库,给全国的数据汇总和综合分析带来困难。
县(市)地质灾害调查,遵循“以人为本”的原则,注重对地质灾害隐患点的调查,淡化了对地质环境的调查。同时,县(市)调查从全国角度来看,比较分散,很难形成全面的认识和评价。
区域性地质灾害调查工作精度较低,比例尺小,缺乏重点地域的重点调查研究成果。
(3)调查的技术方法、标准的局限
在技术方面,没有形成系统的标准和评价体系,工作程度偏低,工作中获得的大量原始信息资料,相当部分未能建立数据库,信息的社会化和开发利用程度低。
(4)调查的时效性的局限
在科学认识上,没有按照地质灾害发生的客观规律,结合人类社会经济发展的要求,有计划地开展地质灾害调查工作。
地质灾害调查落后于地质灾害发展的速度,由于原有的工作方法、思路和成果的表达方式陈旧,调查成果的信息化、网络化、社会化程度低,大多未与当地社会经济发展现状和发展方向相结合,或未考虑如何为社会经济发展服务,从而影响成果向社会生产力的转化,难以满足政府和社会的实用性、实效性需求。
地质灾害的调查评价滞后于生态环境保护、城市规划、土地综合利用、地质环境的合理开发利用、地质灾害防治的需要。
(5)没有建立地质灾害调查制度
没有建立地质灾害调查制度,对地质灾害调查的责任、周期、比例尺、内容等方面没有明确的规定。
6.1.4 开展地质灾害调查需求的分析
(1)我国地质灾害分布广泛,危害严重,地质灾害动态变化,需要开展地质灾害调查
我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一。全国仅大大小小的崩塌、滑坡灾害危险点就有百万处以上,每年还会出现几万至十几万处新的危险点。近年来因崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害,平均每年有1000多人死亡,经济损失高达数十亿元,已经成为我国大部分地区经济社会发展的一大制约因素,引起了党和政府、社会公众的极大关注。经过十几年的努力,地质灾害调查工作取得了显著成绩。但由于以往基础工作薄弱,对潜在的地质灾害隐患情况底数不清,无法进行有效的灾害预报预警,从而使防灾工作处于被动状态,因此,开展适当比例尺的全国地质灾害调查和大比例尺的地质灾害多发区的地质灾害调查是十分必要的。
由于人类活动和自然条件的演变,地质灾害也是动态变化的,为认清地质灾害的分布规律,确保国家减灾方案的科学性和准确性,要求反复开展地质灾害调查。
(2)贯彻“以人为本”、“全面、协调、可持续”发展的需要
《中国21世纪议程》提出了可持续发展的战略目标,要实现可持续发展,避免人员伤亡,基础就是建立在对我国地质环境和地质灾害的全面认识上。国土整治与开发、重大工程和国民经济社会发展布局,工业化进程的加快和城市化水平的迅速提高,为确保生产、生存、生活的安全,必须开展系统的地质灾害调查工作。
(3)地质灾害监测预警和减灾工程的需要
为达到防灾减灾、保护资源环境、促进经济社会可持续发展,国家将采取一系列的地质灾害监测预警和减灾工程行动。为科学、有效地开展地质灾害监测,实施减灾工程计划,必须开展相应精度的地质灾害调查。
(4)国家编制修订地质灾害防治规划及其他规划的需求
《地质灾害防治条例》第十一条规定,国务院国土资源主管部门会同国务院建设、水利、铁道、交通等部门,依据全国地质灾害调查结果,编制全国地质灾害防治规划……县级以上地方人民政府国土资源主管部门会同同级建设、水利、交通等部门,依据本行政区域的地质灾害调查结果和上一级地质灾害防治规划,编制本行政区域的地质灾害防治规划……地质灾害调查是国家编制修订地质灾害防治规划的依据,同时也是指导各部门(行业)协调行动的依据。
㈡ 地质灾害易发区国内外研究现状
4.1.1 国外现状
由于研究的地域范围不同和对地质环境认识的差异,国内外研究者对地质灾害易发区的理解也有不同。
国外对地质灾害敏感性评价类似我国的地质灾害易发程度评价。美国灾害敏感性评价以地质、地形条件和以往发生的灾害空间分布情况为依据进行评价(Nilsen,1977;Shek,1977;Carrara,1983,Brabb,1984,Brand,1988;Cross,1998等)。美国地质调查局在《美国国家滑坡减灾战略——减少损失的框架》(2003)中认为,可供规划和决策使用的滑坡编目和滑坡敏感度图对全国滑坡多发区是绝对必要的。
欧洲国家在阿尔卑斯山较多地开展了滑坡敏感度和危险性评价,并把评价结果应用于滑坡灾害的减灾管理。意大利P.Aleollt(2000)采用GIS技术对意大利北部阿尔卑斯山前缘的Piedmont地区的滑坡、洪水、雪崩、山谷口堆积等灾害的敏感性、危险性及总的风险进行了区划性制图研究。A.Car-rara,M.Cardinali和F.Guzzetti等(1991)利用GIS技术将统计模型应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡敏感性和危险性评估。亚洲国家,如日本、韩国在一些滑坡地质灾害多发区也开展了滑坡敏感度和危险性评价,H.Haruyama和H.Kawakami(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区由降雨引起的滑坡灾害进行了敏感性和危险性评价,Saro Lee对韩国的一些地区分别应用多元统计和神经元网络模型进行了滑坡灾害敏感性和危险性评价。一些国家,如澳大利亚直接开展斜坡地质灾害风险评价,其中敏感性和危险性评价是其基础,如M.Michael-leiba等(2000)在澳大利亚的一项城市发展规划项目的斜坡地质灾害研究中,把斜坡灾害的敏感性、危险性、易损性、风险评价作为一体,以GIS软件为技术平台,分别采用平面和三维评价系统,对Cairns地区进行了斜坡地质灾害的敏感性、危险性和风险评价。Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在分析哥伦比亚的Medellin地区滑坡、泥石流等斜坡不稳定性引起的区域地质灾害敏感性和土地及生命易损性的基础上,利用GIS技术将两者合成制作了风险评价分区图。
4.1.2 国内现状
进入21世纪以后,在原有研究的基础上,我国在全国范围内有计划地开展了全面的地质灾害调查与防治,积极吸取国际地质灾害防治研究的先进方法,并公布实施了《地质灾害防治条例》,将地质灾害易发区的研究纳入了国家法制的轨道。
1)1999年以来,在全国地质灾害严重区开展了以县(市)为单元的“县(市)地质灾害调查与区划”工作。调查灾种为崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等,截至2005年,共进行了700个县(市)地质灾害的调查与区划工作。中国地质环境监测院已完成545个县(市)信息系统的集成和综合研究。
在各调查县(市),根据野外调查的结果和地质环境资料,结合灾害点和灾害隐患点的密度,划分地质灾害易发区并编制“地质灾害分布与易发区图”是其主要任务之一。《县(市)地质灾害调查与区划实施细则》明确指出“地质灾害易发区”是指容易产生地质灾害的区域。基于地质灾害现状,地质灾害易发区可划分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四类。
2)从2002年开始,各省陆续开展了分省地质灾害防治规划工作,主要依据1∶50万环境地质调查和县(市)地质灾害调查成果,对省内地质灾害易发区进行了初步划分,22个省编制了分省地质灾害易发区图(1∶50万~1∶200万)。
3)张梁等(2002)将地质灾害易发区表述为地质灾害危险性评估,并认为地质灾害危险性(易发程度)评估就是研究不同地层单元组合、区域地质构造单元特征、地形地貌条件下的区域地质灾害规律,以及气象、人类活动方式条件下的区域地质灾害诱发规律和时间活动规律。前三类因素是决定地质灾害区域分布规律的背景因素组合,这些因素具有空间上的分布规律,而且随时间的变化性极小,属于稳定型的控制因素,是地质灾害易发程度的背景条件。后两类因素属于地质灾害的触发因素,随时间的动态变化较大,它们与背景条件的组合状况决定了地质灾害的时空规律。
4)岑嘉法(2003)认为,地质灾害易发区是指地质环境条件脆弱,具备发生地质灾害条件,容易产生地质灾害的区域。如在地球内动力作用强烈地区(高地震烈度区、活动断裂区、区域构造交会处等)、地球外部营力作用强烈带(如暴雨中心区、河流侵蚀带、岩土体松散分布区等),以及人类工程经济活动剧烈地区(如人口密度大,工业、农业、城镇、交通建设强度大区)等。只要有触发因素,即可产生地质灾害。该区的确定,主要通过较大比例尺的环境地质与灾害综合调查后实际圈定,经济建设与工程安排应尽量避免在易发区内。如果需在易发区内建设,要进行工程项目地质灾害危险性评估工作。对工程建设作出地质灾害现状、工程建设可能诱发或加剧地质灾害的预测和综合评估,并提出地质灾害防治措施对策。现进行的县(市)地质灾害调查与区划,就是要实地圈定地质灾害易发区范围。
5)刘传正等(2003)提出的“潜势度”是某一地区在没有任何降雨、地震、人类活动等情况下发生地质灾害的潜在条件的量化指标,具体是指地质灾害基础因子(地形地貌、地表植被、地层岩性和地质构造)与响应因子的综合表现,并编制了三峡库区地质灾害潜势度、危险度等图。
6)全国山洪灾害防治规划编写组和水利部长江水利委员会进行的山洪灾害易发程度评价,是利用各省(区、市)1∶50万或1∶100万泥石流、滑坡分布图,以泥石流、滑坡的“线密度”和“规模”所反映的“可能成灾点”的多少进行评价,即“可能成灾点”越多,灾害易发程度越高;“可能成灾点”越少,灾害易发程度越低。在参考相关部门成果及进行实地调查的基础上,以小流域为单元,划分出了泥石流或滑坡灾害高易发区以及中易发区和低易发区。各区的划分具体指标如表4.1所示。
在上述工作的基础上,编制各省(区、市)1∶50万或1∶100万山洪诱发的泥石流、滑坡灾害易发程度分布图。该图除反映泥石流、滑坡灾害的易发程度以外,还通过编绘地形坡度分区和地层岩性分区,标示地貌区划和区域构造形迹,综合反映了由山洪诱发的泥石流、滑坡灾害易发程度区划与地形地貌、地层岩性及地质构造的相互关系。从而可以通过图件,分析出不同区域地质背景与地形地貌条件下,泥石流、滑坡灾害高、中、低易发区的分布规律。并以此进行逆向校核、修正,使泥石流、滑坡灾害易发程度区划图更为科学、合理、可靠。
表4.1 山洪诱发泥石流、滑坡灾害易发程度分区标准
7)2003年11月,我国国务院公布了《地质灾害防治条例》(中华人民共和国国务院令第394号),并规定2004年3月起施行。该条例要求“实行地质灾害调查制度”,并在此基础上编制地质灾害防治规划,规划所包括的5项内容之一就有“地质灾害易发区、重点防治区”。2004年颁布的《地质灾害防治条例释义》进一步明确指出,地质灾害易发区,是指具备地质灾害发生的地质构造、地形地貌和气候条件,容易或者可能发生地质灾害的区域。地质灾害易发区必须经过地质灾害基础调查才能划定。易发区是一个相对的概念,并且可按照灾害种类划定,不同灾种其易发区范围不同。
㈢ 新疆地质灾害现状
第一节 地质灾害发生情况
地质灾害是指自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全与地质作用有关的灾害。新疆地质灾害种类多,主要包括突发性的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害和缓变性沙漠化、盐渍化灾害,此处所述地质灾害发生情况主要论述新疆突发性的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害的发生情况。
新疆地域辽阔,总的地形轮廓为“三山夹两盆”(即阿尔泰山、天山、昆仑山夹准噶尔盆地和塔里木盆地)。三大山系山脉连绵起伏,地形高低悬殊,新构造运动强烈,气候和自然环境复杂多变,在内外动力地质作用和人类活动的共同作用下,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害时有发生,灾情较为严重。
新疆系统的地质灾害灾情统计工作始于1998 年,1998 年以前的灾情统计主要来源于各类研究成果,灾情统计不全面。
一、1958~1997年灾害发生情况
据不完全统计,1958~1997 年发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害56 起,因灾死亡345 人,经济损失1.27 亿元,详见表6-1-1。56 起灾害中泥石流灾害最多,达33 起,占灾害总数的58.93%,其次是滑坡灾害和地面塌陷灾害,分别为12 起和8 起,占21.43%和14.29%,最少的为崩塌灾害,发生3 起,占5.36%。
56起地质灾害主要发生在乌鲁木齐市、伊犁地区、巴音郭楞州、昌吉州、塔城地区,共47 起,占83.93%,其中乌鲁木齐市、伊犁地区、巴音郭楞州、昌州吉、塔城地区各发生 14 起(占25%)、12起(21.43%)、7 起(12.5%)、7 起(12.5%)、7 起(12.5%)。阿克苏地区、和田地区、克孜勒苏州、吐鲁番地区、喀什地区共发生9起,占16.07%。
1958~1997 年 30 年间,灾害发生最多的年份为 1996 年和1997年,分别为10起和7 起,分别占17.86%和12.5%,其次为1980年,发生5次,占8.93,其他年份灾害发生次数均少于5次。
二、1998~2005年灾害发生情况
1998~2005年新疆发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害483起,因灾死亡79 人,因灾受伤33 人,经济损失18897.52 万元。详见表6-1-2。
1998~2005年发生的地质灾害以滑坡灾害为主,发生352 起,占72.88%,其次为泥石流灾害,发生92起,占19.05%,崩塌和地面塌陷灾害发生较少,发生26起和13起,占5.38%和2.69%;造成人员伤亡最多的是滑坡灾害,因灾死亡60 人,占75.96%,其次为泥石流灾害,因灾死亡14 人,占17.72%,崩塌和地面塌陷分别造成3 人和2 人死亡,占3.79%和2.53%;造成经济损失最大的是滑坡灾害,达12500.1 万元,占66.15%,其次是泥石流灾害,为6183.54万元,占32.72%,崩塌和地面塌陷灾害造成的损失较少,分别为112.58和101.3万元,占0.59%和0.54%。详见表6-1-3。
表6-1-1 1958~1997年灾害统计表
表6-1-2 1998~2005年灾情统计表
表6-1-3 1998~2005年灾种分类统计表
1998~2005年灾情最重的地区为伊犁地区,发生灾害369 起,占76.39%,死亡62 人,占78.48%,经济损失12233.56 万元,占64.74%;灾情较重地区为克孜勒苏州、巴音郭楞州、昌吉、塔城、乌鲁木齐市,共发生灾害85 起,占17.59%,死亡15 人,占18.98%,损失4671.2万元,占24.71%;其他地区灾情较轻,共发生灾害29起,占6.00%,死亡2 人,占2.53%,损失1992.76万元,占10.55%,详见表6-1-4。
1998~2005 年间发生灾害次数最多的是2002 年,发生灾害206起,占42.65%。见图6-1-1。
图6-1-1 1998~2005年灾害发生次数图
表6-1-4 1998~2005年灾害地区分布表
1998~2005年间发生灾害造成经济损失最大的是2002 年,损失10775万元,占57.02%。见图6-1-2。
图6-1-2 1998~2005年灾害经济损失图
1998~2005年间发生灾害死亡人数最多的是2003年,死亡23人,占29.11%。见图6-1-3。
图6-1-3 1998~2005年灾害死亡人数图
第二节 地质灾害防治工作进展
一、地质灾害调查、勘查与治理工作
新疆地质灾害调查、勘查与治理工作起步较晚,主要为国家出资项目。1993年首次开展了“新疆地质灾害现状调查”工作,此次工作以收集资料、编图为主,未投入实物工作量。1998 年以后,国家和自治区逐渐加大了地质灾害防治基础工作的投入力度,并先后安排了“乌鲁木齐市南山矿区泥石流灾害勘查”、“伊犁地区地质灾害调查”、“阿勒泰市区崩塌、泥石流灾害勘查”、“新疆1∶50万区域环境地质调查”、新源县等33 个“县(市)地质灾害调查与区划”、“伊犁地区地质灾害应急调查与处置”、“乌鲁木齐市六道湾煤矿塌陷区环境恢复治理项目示范区勘查”、“新源县、巩留县地质灾害危险性评估”等工作,详见表6-1-5。这些基础性工作的开展,明显提高了新疆地质灾害的研究程度和防治水平,尤其是开展“县(市)地质灾害调查与区划”工作,普及了地质灾害防治知识,提高了当地政府和群众对地质灾害危害性的认识,建立了地质灾害群测群防网络体系,制定了重要地质灾害隐患点的防灾预案,增强了地质灾害的预警能力,为地质灾害防治工作提供了科学依据。
表6-1-5 国家出资地质灾害调查、勘查工作项目一览表
续表
续表
续表
商业性地质灾害勘察、治理工作开展较少,仅3项,2003年2项,2004年1项,详见表6-1-6。
表6-1-6 商业性地质灾害勘察、治理项目表
二、建设用地地质灾害危险性评估工作
为避免工程建设诱发和加剧地质灾害或遭受地质灾害的威胁,国土资源部就建设用地地质灾害危险性评估工作下发了一系列文件,并对建设用地地质灾害危险性评估技术要求进行了规范。新疆此项工作始于1999年,至2005年我区共进行建设用地地质灾害危险性评估工作135项,其中,1999年开展了1项,2000年开展了5项,2001年开展了7项,2002年开展了11项,2003年完成14项,2004年完成51 项,2005 年完成43 项,呈逐年增加的趋势。项目涉及公路建设、房地产开发建设、水利工程建设、公共设施建设、输油(气)管线建设、厂矿企业建设、电厂建设、旅游设施建设、农业开发基地建设、机场建设、移民搬迁选址、城镇规划建设等。在已进行的135 项地质灾害危险性评估项目中,一级评估72 项,二级评估24项,三级评估39项,详见表6-1-7。
表6-1-7 1999~2005年地质灾害危险性评估工作汇总统计表
建设用地地质灾害危险性评估工作的开展对项目建设可能诱发和加剧地质灾害的危险性、建设项目遭受地质灾害威胁的可能性进行了评估,提出了适应建设项目特点的可行的地质灾害防治措施和建议,为保证建设项目用地安全起到了很好的作用。
三、地质灾害应急调查及巡查检查工作
根据国土资源部有关要求,我区每年汛期均组成汛期地质灾害巡查检查组,检查防灾预案、险情巡查、汛期值班、灾情速报等汛期地质灾害防治制度的落实情况,发生灾情及时上报,并组织力量及时奔赴现场进行调查,1998~2005 年共派出291 人次、历时尽500余天、行程数万千米,详见表6-1-8。
表6-1-8 地质灾害巡查检查及应急调查工作统计表
通过汛期地质灾害巡查检查和应急调查,提高了各级政府对地质灾害防治工作的重视程度和国土资源主管部门在汛期地质灾害防治工作中的应急反应能力,为各级政府在减灾防灾工作决策中提供了强有力的技术支持,为最大限度地减轻地质灾害造成的损失打下了良好的基础。
四、地质灾害预警预报工作
我区地质灾害预警预报主要为汛期气象预报预警。地质灾害气象预报预警的灾种为崩塌、滑坡、泥石流3种类型,采用的预报方法为专家分析法。2004 年4 月5 日起正式开展地质灾害气象预报预警工作,发布形式以传真或电话方式每天向伊犁地区发布地质灾害预报预警信息和向达到4 级(预警级)以上地区发布地质灾害气象预报预警信息,并于2004年5月15日起在新疆人民广播电台及新疆专业气象服务网上发布。
五、地质灾害防治管理工作
近年来新疆地质灾害防治管理工作取得长足的进展,主要表现在以下几方面。
(一)法制建设取得了突破性进展
2002年5月1日起施行的《新疆维吾尔自治区地质环境保护条例》对地质灾害的防治方针、规划编制、预案制定、灾害预报、灾害治理、危险性评估等方面均作出了明确规定,为自治区地质灾害防治管理工作提供了法律依据。
(二)制度建设进一步深入
自治区国土资源行政主管部门先后制定了《建设用地地质灾害危险性评估审查认定工作制度》、《地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理单位资质审查报批工作制度》、《矿山地质环境保护方案审查和编写工作要求》等。同时,针对自治区地质灾害点多、面广、危害大和多发生在汛期的特点,建立了汛期地质灾害防灾预案编报制度、巡查检查制度、值班制度和灾情速报制度以及应急调查处理制度等,使地质灾害防治管理工作逐渐步入制度化、规范化的正常轨道。
(三)组织体系已经形成
自治区人民政府专门成立了地质灾害防治工作领导小组,地质灾害多发县(市)成立了相应的地质灾害防治工作领导机构,各级国土资源行政主管部门成立了“汛期地质灾害应急指挥部”,加强了对地质灾害防治工作的领导。为全面落实重要地质灾害隐患点防灾预案和地质灾害防治各项制度,建立并运行地质灾害群测群防网络体系,地质灾害多发县(市)还与各乡、镇(场)签订了地质灾害防治目标责任书,提出了目标,落实了任务,明确了责任。全区地质灾害防治监督管理体系、群测群防网络体系和灾情速报、应急调查处理的快速反应体系已经形成。
(四)监督管理得到加强
在建立和完善年度地质灾害防治方案、巡查检查、应急调查和灾情速报等工作制度并得到了较全面落实的基础上,加强了地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理单位资质管理,开展了建设用地地质灾害危险性评估,有效地保障了建设用地的安全。同时,推行了矿山地质环境保护方案编审制度,遵循“在保护中开发、在开发中保护”的方针,初步遏制了矿山地质环境的破坏。
(五)全民防灾意识得到提高
每年以4 月22 日“世界地球日”为契机,采取各种宣传方式,在全疆范围内广泛开展“防治地质灾害”、“善待地球”等多主题、多形式、多内容、多层次的科普宣传活动;同时,紧密结合县(市)地质灾害调查与区划工作,对当地广大群众和政府主管部门的干部进行了地质灾害防治知识的宣传和培训,极大地提高了全民防灾意识。
第三节 地质灾害防治存在的主要问题
尽管自治区地质灾害防治工作有了长足进展,取得了较大的成绩,但依然存在以下主要问题:
一、地质灾害防治法规、制度不够完善
除《新疆维吾尔自治区地质环境保护条例》外,自治区尚无地质灾害防治管理方面专门的法规和规章。
二、地质灾害防治经费投入严重不足
地质灾害基础调查、专项调查与管理经费2005 年才列入地方财政预算管理,投入有限;专项勘查治理经费没有资金来源,尚未形成多元化投入保障机制。
三、基础调查工作推进缓慢
新疆国土面积大,地形地貌复杂多样,地质灾害发生频繁、分布广泛,目前所开展的地质灾害研究工作还远不能全面覆盖新疆地质灾害多发地区,全疆86 个县(市)只完成了33 个县(市)的地质灾害调查与区划工作,仅占38.4%,完成调查面积61.6 万平方千米,占全疆总面积的37.3%,有针对性的地质灾害调查、地质灾害勘查、治理项目更少,无法全面系统地掌握我区地质灾害分布规律,也无法满足地质灾害防治的需要,全疆还有50 多个地质灾害多发县(市)地质灾害调查与区划以及重点地质灾害专项调查、重要地质灾害隐患点勘查等工作急需开展。
四、矿山地质灾害严重
新疆矿产资源丰富,在40 多年的开采历史中,由于矿山企业重开发轻保护,“三废”随意堆(排)放、矿山复垦率低、乱采滥挖现象时有发生,致使矿山地质环境恶化,诱发的地质灾害严重。主要表现在大量废渣、尾矿、生活垃圾堆(排)放占用土地资源、破坏植被、污染地表水及地下水、甚至诱发崩塌、滑坡、泥石流灾害;工业废水及生活污水排放破坏土壤和植被、污染地表水及地下水;露天开采破坏地形地貌、形成的不稳定边坡诱发崩塌、滑坡灾害;地下开采形成大面积采空区,诱发地面塌陷灾害;矿山建设开挖工程形成不稳定边坡,诱发和加剧崩塌和滑坡灾害。据自治区生态地质环境现状调查报告,至2004 年各类矿山开采破坏土地总面积32529.8公顷,其中,破坏林地209.31 公顷,占总面积0.6%,破坏草地 5781.45 公顷,占 17.8%,破坏耕地 457.97 公顷,占1.4%,其他类型土地26081.08公顷,占80.2%。矿坑水、选矿废水、堆浸废水等年产出量6870.67万立方米,年排放量5491.87万立方米,年循环利用量1378.80万立方米。其中,矿坑水年排放量5540.35万立方米,占80.64%,选矿废水年排放量1308.09 万立方米,占 19.04%,堆浸废水年排放量 22.23 万立方米,占0.32%;煤矸石、废石土、尾矿等废渣年产出量4070.09万吨,年排放量3541.35万吨,累计积存量35333.26 万吨,年综合利用量528.74万吨。其中,煤矸石年排放量188.28 万吨,废石土年排放量3225.47万吨,尾矿年排放量656.34 万吨,分别占矿山废渣年排放量的4.63%、79.25%、16.12%。矿山发生地质灾害771 起,规模以小型为主,占灾害总数的97.29%;中型次之,占灾害总数的2.17%;大型仅占灾害总数的0.54%。其中,死亡1 人以上、直接经济损失10万元以上的地质灾害135起,共造成463人死亡,直接经济损失13001万元。灾种包括:崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、矿坑突水、矿井冒顶,在各类地质灾害中崩塌 60 起,占7.78%;滑坡52 起,占6.74%;泥石流75 起,占9.73%;地面塌陷552起,占71.60%;矿坑突水27 起,占3.5%;矿井冒顶5起,占0.65%。灾情等级(不包括矿坑突水、矿井冒顶):特大级3起,重大级5起,较大级25起,一般级706起。
五、地质灾害监测、预报预警水平较低
新疆专业地质灾害监测点少,仅有乌鲁木齐市黑甲山滑坡1个由乌鲁木齐地质环境监测站进行专业监测的灾害点,和地质灾害高发区的伊犁州直8县1市227个群测群防监测点,监测仪器手段落后,采用最原始的监测设施和手段;其他已完成县(市)地质灾害调查与区划的县(市),虽选定了各级监测点,但由于种种原因,尚未开展监测工作,使我区地质灾害监测工作处于较低水平。
新疆除伊犁州直属8县1 市和其他24 个做过地质灾害调查与区划项目的县(市)地质灾害研究程度较高外,其他地区均未作过地质灾害研究工作,地质灾害研究程度低。加之新疆地广人稀,做过工作的地区调查到的地质灾害事件大都无具体时间,造成统计分析样本少,影响预报的精度。同时我区发生在低山丘陵区地质灾害以泥石流为主,在地形上为过渡地段,气候上局地性强,泥石流多由局部暴雨诱发,气象站多数地处平原区县城所在地,无降水记录(或很小),大降水过程在新疆本身就是小概率事件,因此对泥石流灾害预报预警判据很难建立,目前新疆地质灾害预报预警主要针对大范围降水过程开展大区域地质灾害气象预报预警,预报预警水平较低。
六、重要地质灾害隐患点亟待治理
通过县(市)地质灾害调查与区划工作,查明有多处地质灾害隐患点严重威胁人民生命财产和城镇、重要工程设施的安全,据初步统计,目前新疆受重要地质灾害隐患点严重威胁的人口3万多人,受威胁财产6亿多元。如乌鲁木齐六道湾煤矿地下采空区、阿勒泰市将军沟泥石流、新源县则克台镇滑坡等。这些地质灾害隐患点急需治理。
㈣ 矿山地质灾害现状
(一)矿山地质灾害灾种和规模
西南地区矿山地质灾害类型复杂多样。主要灾种有滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地裂缝、煤矸石自燃、土地沙化、尾矿库溃坝、矿井突水等矿山地质灾害(图3-1)。据不完全统计,各类矿山地质灾害共计达2061次(表3-10),其中滑坡432次,占总灾数的20.9%;泥石流175次,占总灾数的8.4%;地面塌陷和沉降527次,占总灾数的25.5%;崩塌316次,占总灾数的15.3%;地裂缝484处,占总灾数的23.5%;矿坑突水121处,占总灾数的5.87%;其他矿山地质灾害6次,占0.51%。上述矿山地质灾害中,以地面塌陷和地裂缝居多,滑坡、崩塌次之。
表3-10 西南地区矿山地质灾害统计 单位:次
注:其他地质灾害包括煤矸石自燃、尾矿库溃坝等。
根据全国矿山地质环境调查与评估实施细则(中国地质环境监测院,2002)对矿山地质灾害规模的划分标准(表3-11),将西南地区矿山地质灾害划分为大、中、小3类。其中大型矿山地质灾害58次,占总灾数的2.81%;中型147次,占总灾数的7.13%;小型1856次,占总灾数的90.06%(表3-12)。
表3-11 常见地质灾害规模等级划分
备注:只要其中一项指标符合即可。
表3-12 西南地区矿山地质灾害规模
西南地区矿山地质灾害以云南省发生的次数最多,为694次(表3-12),占总灾数的33.67%。其次是四川省586次,占总灾数的28.43%;再次是贵州481次,占总灾数的23.34%;重庆市254次,占总灾数的12.32%;西藏发生矿山地质灾害次数最少,为46次,占总灾数的2.23%。
1.云南省矿山地质灾害灾种和规模
该省矿山地质灾害694次,主要发生在有色金属矿山。据不完全统计,云南省有采矿场(坑)3065处,选矿厂1000余处,废渣堆2912处,尾矿库(堆)544年(表3-13)。形成各类矿山地质灾害灾种有滑坡171处(大型14处、中型23处、小型134处),崩塌56处(中型6处、小型50处),泥石流78处(大型4处、中型12处、小型71处),地面塌陷169处(大型3处、中型19处、小型153处),矿坑涌水41处,地裂缝179处,疏干泉点100个。以滑坡、地裂缝和地面塌陷矿山地质灾害灾种较多,其他类型较少。
2.贵州省矿山地质灾害灾种和规模
贵州省矿山地质灾害主要发生在煤矿山,其次是有金属矿山,各类矿山地质灾害481次。其中大型8处,占总灾数的1.66%;中型12处,占总灾数的2.50%;小型461处,占总灾数的95.84%。滑坡62处,大型2处,中型5处,小型55处;崩塌57次,大型1次,中型2次,小型54次;泥石流12次,大型1次,中型2次,小型9次;地面沉降55次,中型1次,小型54次;地面塌陷106次,大型1次,中型1次,小型104次;地裂缝161次,大型1处,中型1处,小型159处;矿坑突水28次,大型2次,小型26次(表3-14)。
3.四川省矿山地质灾害灾种和规模
四川省发生各类矿山地质灾害的次数仅少于云南省,为586次。其中滑坡130次,占四川总灾数的22.9%;泥石流78次,占四川总灾数的13.3%;地面塌陷147次,占四川总灾数的25.1%;崩塌的102次,占四川总灾数的16.9%;地裂缝87处,占四川总灾数的14.8%;矿坑突水37次,占四川总灾数的6.3%;其他矿山地质灾害5次。各种矿山地质灾害中,大型21次,占总灾数的3.6%;中型53次,占总灾数的9.1%;小型512次,占总灾数的87.4%。
表3-13 云南省主要矿山环境地质问题
表3-14 贵州省矿山地质灾害类型规模及危害程度统计
4.重庆市矿山地质灾害灾种和规模
重庆市矿山地质灾害亦比较严重,主要发生在煤矿山。据不完全统计,各类矿山地质灾害254次。其中滑坡69处,占27.1%;泥石流6次,占2.4%;地面塌陷39处,占15.3%;崩塌87次,占34.2%;地裂缝37处,占14.6%;矿坑突水15次,占5.9%;其他矿山地质灾害1次。各矿山地质灾害大型6次,占2.30%;中型18次,占7.09%;小型230次,占90.55%。
5.西藏自治区矿山地质灾害
西藏矿产开发尚时间较短,规模不大,矿山地质灾害问题尚不突出。据西藏地质环境监测总站不完全统计,西藏矿山地质灾害有46次。其中崩塌14次,地裂缝20次,地面塌陷11次,泥石流1次。西藏矿山地质灾害主要发生在罗布莎铬铁矿山、朗县铬铁矿山,其次是玉龙铜矿矿山等。
(二)矿山地质灾害危害性
西南地区矿山地质灾害危害性相当严重,造成直接经济损失25.62亿元,死亡人数1982人。从经济损失来看,以贵州省最为严重,直接经济损失15.80亿元,占西南地区损失总数的61.67%;其次是重庆市,直接经济损失3.83亿元,占西南地区损失总数的15.34%;再次云南省,直接经济3.07亿元,占西南地区损失总数的11.90%;四川直接经济损失2.90亿元,占西南地区损失总数的11.31%;西藏矿山地质灾害直接经济损失最少,为0.0178亿元。贵州省和重庆市造成直接经济损失大的原因,与煤矿山发生的泥石流和矿坑突水灾种有关。
从矿山地质灾害死亡人数看,云南省死亡人数最多,为1203人,占西南地区矿山地质灾害死亡总人数的60.70%;其次是四川省,死亡人数358人,占西南地区矿山灾害死亡总人数的18.06%;再次是贵州省,死亡288人,占西南地区死亡总人数的14.53%;重庆市死亡130人,占西南地区矿山灾害死亡总人数的12.32%;西藏矿山地质灾害死亡人数最少,为3人,占西南地区矿山地质灾害死亡总人数的0.15%。云南省矿山地质灾害死亡人数多的原因,与有色金属矿山形成的突发性泥石流和滑坡灾种有关。贵州省经济损失最大的矿山地质灾害是地面沉降。
1.云南省矿山地质灾害危害性
云南省矿山地质灾害累计造成直接经济损失3.07亿元,死亡1203人。该省历年来矿山地质灾害至少破坏或威胁200余条公路、500余个村庄安全,掩埋耕地4000余hm2。其中滑坡和崩塌(227次)危害性最严重,影响和破坏土地面积2163.36hm2、各种建筑物120×104m2、公路100余条,直接经济损失1.41亿元,死亡729人;泥石流78次,造成直接经济损失0.79亿元,死亡362人;地面塌陷169处,塌陷面积994.54hm2,单个面积0.1~64hm2,以中、小型规模为主,形态以圆形、半圆形和长条状为主,塌陷深度0.3~10m,影响和破坏公路近100条,150多个村寨房屋开裂,造成直接经济损失0.63亿元,死亡15人;地裂缝179处,常与矿山采空区相伴产生,呈群带状分布,单缝宽1cm至数米,长数米至2000余m,主要危害是损坏民房,破坏耕地,威胁矿区安全生产等,造成直接经济损失0.024亿元;矿坑突水41次,主要是由于开采地下水位以下的矿体时,掘穿隔水底板或打通原采矿老硐,或主平坑位于河流附近,受断层破碎带影响及支护不力导致顶板隔水层变形、冒落而引起河流漏水等因素而致。矿坑突水的主要危害是淹井,影响矿区生产,威胁井下人员安全,有些场合还会造成地表河流断流。如玉溪煤矿矿坑突水淹没矿井长380m,造成龙潭断流,北衙金矿矿坑突水停产40天等。
2.贵州省矿山地质灾害危害性
贵州省各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失15.41亿元,间接经济损失22.48亿元,死亡288人。其中滑坡62次,以浅层松散层滑坡为主,岩质滑坡较少,造成直接经济损失2.16亿元,间接经济损失4.11亿元,死亡48人;崩塌是贵州省常见也是威胁最大的一个灾种,突发性强,不易防范,危害性大,崩塌57处造成死亡84人,威胁房屋12061间,威胁人口12516人,威胁公路117.5km,毁坏耕地22.0hm2,毁坏房屋15间,直接经济损失1.25亿元,间接经济损失3.79亿元;泥石流12处,死亡27人,破坏土地87.85hm2,直接经济损失4.15亿元,间接经济损失6.73亿元;地面塌陷106处,塌陷坑直径一般2~30m,最大120m,最小1.5m,深一般0.5~3m,最深15m,面积最大0.4km2,形态大多呈竖井状或巨形锅底状。附近伴生有较多地裂缝和大面积沉降,地裂缝长10~100m,宽0.2~6m。塌陷展布受采空区控制,两者分布基本一致。其危害破坏耕地、林地501.67hm2,破坏公路150余条,100多个村寨房屋开裂,直接经济损失约0.05亿元;地裂缝161处,常与采空区伴生,少数因地下水位下降形成,成群出现,裂缝间距0.2~1.5m,延伸一般20~200m,少量达500~800m,个别长1000m,裂宽一般0.2~1.5m,少量2~5m,个别6~9m,裂深一般0.4~5.5m,个别达100m(从地表可见100m以下开采坑道冒出热气),单个裂缝群分布面积一般100~1000m2,少数1~2km2。如六盘水市钟山区汪家寨铜厂坡地裂缝群分布面积为2km2。其危害造成直接经济损失0.03亿元,100多户民房、仓库、学校墙体撕裂、垮塌,耕地漏水荒芜,坑道渗水淹没,牲畜滑进裂缝致死,仅大河—纳福一带毁坏耕地5km2;地面沉降55处,主要分布在煤矿山,如六盘水市19个矿山采空区造成地面沉降破坏耕地2850hm2,林地436.3hm2,破坏各类公路418km,310多个村寨房屋开裂,直接经济损失约5.78亿元,为贵州省经济损失最大的矿山地质灾害;矿坑突水28处,死亡53人,直接经济损失近亿元。
3.四川省矿山地质灾害危害性
四川省各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失2.90亿元,死亡358人,影响范围51352.59hm2。其中滑坡130次,直接经济损失1.4亿元,死亡88人,间接经济损失近3亿元;泥石流78次,直接经济损失0.2亿元,死亡168人;地面塌陷147处,陷坑直径5~10m,坑深6m,呈漏斗状,仅宝顶地区煤矿采空区塌陷变形面积达15.79km2,地面塌陷造成直接经济损失0.82亿元,死亡36人;地裂缝87处,缝深一般0.5~3m,最深5m,宽0.05~0.4m,最宽1m,长十几米至数百米,最长达1000m,主裂缝间距3~5m,造成直接经济损失0.03亿元,死亡8人;崩塌102处,造成直接经济损失0.02亿元,死亡48人。
4.重庆市矿山地质灾害危害性
重庆市各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失3.83亿元,死亡130人,影响范围9375.78hm2。其中崩塌死亡人数最多,为58人,占死亡总数的44.61%,如1973年5月22日合川市康佳乡鸡公咀发生崩塌死亡42人,1994年4月30日武隆县鸡冠岭发生崩塌死亡16人。崩塌造成直接经济损失1亿元,间接经济损失7亿元;矸石山滑坡死亡22人,占死亡人口总数的16.91%,直接经济损失0.25亿元;矿坑突水是重庆市直接经济损失最大的矿山地质灾害,为2.4亿元,占直接经济损失总数的65.28%,死亡21人,如2003年9月10日秀山县涌洞乡川河煤矿发生特大穿水事故,造成18人死亡。
重庆市发生的各类矿山地质灾害以能源矿山(煤矿)造成的危害最大,其中死亡118人,直接经济损失3.68亿元,占总损失的96.08%;金属矿山(主要是锰矿)造成的危害次之,死亡8人,直接经济损失0.08亿元,占总损失的2.09%;非金属矿山4人死亡,直接经济损失0.07亿元,占总损失的1.83%。
5.西藏自治区矿山地质灾害危害性
西藏各类矿山地质灾害主要发生在铬铁矿山和铜矿山,其次是煤矿山,累计造成的直接经济损失为0.0178亿元,死亡3人。其中崩塌14处,死亡3人,造成经济损失113万元,占总损失的64.04%;其次是地面塌陷11处,塌陷面积约10hm2,直接经济损失60万元,占总损失的33.70%;地裂缝20条,直接经济损失4万元,占总损失的2.24%;泥石流1处,直接经济损失1万元,占总损失的0.06%。
㈤ 地质灾害对山区河流影响的综述
使河流断流,大抄规模滑坡崩塌堵袭断河道形成堰塞湖,引起山区河流强烈演变。
比如汶川“5·12”地震上,在四川省成都、德阳、绵阳、广元、阿坝等4市1州共形成104座地震堰塞湖,其中成都市9座,德阳市14座,绵阳市53座,广元市21座,阿坝州7座。这些堰塞湖广布于长江上游岷江、沱江、涪江、嘉陵江四大流域;其中,嘉陵江流域22座,涪江流域52座,沱江流域16座,岷江流域14座
㈥ 我国地质灾害的防治工作现状
我国政府一直十分重视地质灾害防治工作。20世纪70年代,在总结世界许多国家地质灾害防治方面因无预报无预防、有预报而无预防或有预报、有预防而没有组织实施等问题造成严重后果的基础上,我国的地质灾害防治工作中已由灾后被动救灾,转为灾前主动地、有目的地勘查、监测、预报、预防和治理。在地质灾害防治的实践中,有预报、有预防并组织实施的实例越来越多。例如,1975年2月4日,辽宁省海城7.3级地震是我国乃至世界上预报预防最成功的震例。在震前,国家地震局和辽宁省地震局作出了准确的中、短期预报,特别是作出了临震预报,辽宁省政府据此向全省发布了临震预报,并布置了预测预防的对策,位于震中区的营口市,县政府采取了组织群众撤离等应急对策,虽然地震使建筑物遭受严重破坏,但是人员伤亡却大为减少,死亡的人数(1328人)仅为人口总数的0.02%。
20世纪90年代,在制定国民经济发展规划的同时,制定了未来12年(1999~2010年)中国地质灾害防治战略,包括东部地区首先是做好以国土经济开发区为重点的环境地质综合评价和地质灾害防灾区划,在此基础上,及时调整土地利用规划和城市建设布局,避免重大工程和重要设施建在岩溶地面塌陷危险区和矿山采空区;中部地区在全面开展地质灾害调查的基础上,加强国土经济开发区和大江大河、交通干线等突发性地质灾害多发区段的地质灾害防灾区划;西部地区采取的防灾工作手段是避让,主要任务是做好重大工程设施的选址和保证居民区的安全。考虑到国家经济建设重点逐步西移的状况,应做好国土经济开发区地质灾害调查和防灾区划,加强区域地壳稳定性评价工作,并且提出了以下具体要求。
1)认真贯彻执行“预防为主,防治结合”的方针。开展全国地质灾害时空的分布、形成机理与现今地壳变形研究,进行地质灾害预测、预警分析,逐步掌握地质灾害的分布、发育规律,做好重大地质灾害的事前防范工作。
2)进一步加强法制建设,建立健全防灾法规。大力宣传、认真贯彻《防震减灾法》、《地质灾害防治管理办法》、《若干建设项目环境保护管理办法》、《水土保持工作条例》、《环境保护法》、《矿产资源法》、《土地管理法》、《森林法》、《草原法》、《水法》、《江河管理条例》等,进一步增强各级领导和广大群众的法律意识,提高依法加强地质灾害防治的自觉性,以法规的形式来管理地质环境,预防和减轻地质灾害,逐步把防治地质灾害纳入法制的轨道。
3)建立起统一管理与分级、分部门管理相结合的地质灾害防治管理体系,实行严格的责任制,按照国土资源部发布的《地质灾害防治管理办法》做好如下工作:①做好以地质灾害现状、防治目标、防治原则、易发区和危险区的划定、总体部署的主要任务、基本措施、预期效果为内容的地质灾害防治规划;②拟定好地质灾害监测、预防重点,主要地质灾害危险点的威胁对象、范围的地质灾害防灾预案;③做好工程建设诱发地质灾害的可能性,工程建设本身遭受地质灾害威胁的危险性及拟采取的防治措施等地质灾害危险性评估;④做好地质灾害发生时间、地点、成灾范围、影响程度等的地质灾害防治预报。
4)加强地质灾害监测和信息系统建设。根据地质灾害的性质及防治措施确定监测内容,并建立监测网络和信息系统,密切观察地质灾害的发展动态,实行防治信息化施工。
5)实施专业队伍与群众相结合,技术业务与行政措施并重的综合防治方针,动员全社会力量,建立群测群防体系,建设由社会各界共同参与的防灾网络,走出一条具有中国特色的地质灾害防治之路。
为加强对重大城市、重大建设工程和生命线工程抗御灾害的能力,做好建设工程场地地质环境安全性评价工作,国土资源部于1999年3月发布的《地质灾害防治管理办法》规定:“城市建设有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发地区进行工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。”国务院2003年11月发布的《地质灾害防治条例》(国务院令第394号)的第二十一条明确规定:“凡是在地质灾害易发区进行的工程建设项目,在可行性研究阶段必须进行地质灾害危险性评估。”《地质灾害防治管理办法》、《地质灾害防治条例》为我国预防地质灾害的发生提供了政策和法律保障。
2008年1月,国土资源部发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》,科学地划分出了16个地质灾害重点防治区,即长江三峡库区滑坡崩塌重点防治区、川滇南北构造带泥石流滑坡崩塌重点防治区、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重点防治区、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重点防治区、云贵高原滑坡崩塌地面塌陷重点防治区、滇西横断山高山峡谷泥石流滑坡重点防治区、桂西桂北岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重点防治区、浙闽赣丘陵山地群发性滑坡重点防治区、陕北晋西黄土滑坡重点防治区、黄土高原西南滑坡泥石流重点防治区、陇南陕南秦巴山地泥石流滑坡重点防治区、新疆伊犁滑坡泥石流重点防治区、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重点防治区、长江三角洲地面沉降重点防治区、华北平原地面沉降重点防治区、东北中俄界河河岸崩塌重点防治区。《全国地质灾害防治“十一五”规划》的颁布,表明我国地质灾害防治工作进入了紧张有序的发展阶段。
小 结
本章的学习重点是地质灾害防治的原则和工作步骤,难点是地质灾害防治的工作步骤。在教学过程中,教师可借助一些简明的实例,通过直观教学法或图解法进行相关内容的讲解,学生上课前应对重点和难点进行必要的预习,课中、课后应对重点内容进行理解和识记。
复习思考题
1.地质灾害的类型有哪些?如何进行地质灾害的分级?
2.地质灾害防治的基本原则有哪些?进行地质灾害防治工作有哪些步骤?
3.我国的地质灾害防治工作可依据的法律法规有哪些?
㈦ 地质环境和地质灾害现状
一、地质环境概况
1.地形地貌特征
丽水市位于武夷山系腹地,属山地地貌,除山间盆地和河谷外,海拔高度多在500米以上,千米以上山峰约3573座,相对高差在800~1500米,龙泉黄茅尖海拔1929米,青田温溪镇海拔仅7米,两者地形高差达1900余米。地势呈西南高,北东低,西南部中山广布,地形起伏差异大是丽水市地形地貌最大的特点。丽水市坡陡谷深,切割深度多在300~400米,形成许多三面群山环抱一面开阔的“V”字型狭长沟谷,巨大的地形高差、陡坡、深谷形成的陡峻临空面,往往有利于山坡物质势能的释放与能量转换,因而有利于崩塌、滑坡等地质灾害的形成。加之植被不够发育,在暴雨径流冲刷时,极易把砂、石、土挟带到沟谷中,不利堆积,也是产生泥石流等地质灾害的有利地貌。
2.地质条件
丽水市主要出露地层由老至新为:基底变质岩系(前寒武系)→侏罗系火山岩系→白垩系火山岩夹沉积岩系→第四系。经历多次造山运动和长期风化作用,岩层褶皱强烈、断裂节理发育,成为地质灾害发育的主要控制因素。
丽水市仅西部出露有前寒武系变质岩,其余大部分市为中生代侏罗系、白垩系的火山碎屑岩、次火山岩及陆源碎屑岩,在河谷及山间盆地中分布第四系的河床相或山麓相沉积层。燕山期中酸性岩浆岩较为发育,分布面积约500余平方公里,本市构造以断裂为主,火山构造亦十分发育。
基于岩性的不同,风化层厚度也有一定差异,变质岩区、白垩系陆源碎屑岩分布的低丘陵区及火山盆地内部风化层厚度可达数米至十余米,而侏罗系的熔结凝灰岩分布区和部分次火山岩、岩浆岩分布区地表风化层仅为数厘米至数十厘米,且界面明显,这给滑坡体的形成创造了较为有利的条件。广泛发育的古滑坡体、山前堆积物、崩积物连同风化壳物质共同为地质灾害的形成创造了物质条件。
频繁的地质活动产生的多期断裂构造面以及多组节理面将岩层(岩体)肢解成大小不同、形态各异的独立块体,在一定条件下这些独立块体脱离母体就有可能形成危及人类的地质灾害。
本市遍布的火山碎屑岩、陆源碎屑岩、变质岩中往往夹有泥岩、泥质粉砂岩及片理化薄层,当岩层出现侧向临空并在一定诱发因素的作用下顺层滑坡将会产生。
3.区域构造与地震概况
(1)区域构造概况:丽水市地质构造以断裂发育为特点,褶皱不明显。北东向、北北东向断裂,配以北西向断裂,形成构造形态的基本骨架。
北东向构造带由北东向变质岩基底断块隆起和一系列约50°方向压性断裂组成,主要有遂昌县昌裘至上定断裂,遂昌县城至大柘构造带,松阳县高亭至里庄构造带,庆元县竹口至龙泉断裂,龙泉市至缙云新建构造带,庆元县至青田海口构造带。
北北东向构造带由一系列10°~30°强烈断裂带及受它制约的北北东向白垩系构造盆地组成,主要有遂昌湖山至里东构造带,遂昌根竹口至龙泉大桂溪断裂带,云和县大岭头至庆元县中村断裂带,丽水市至景宁县构造带。
北西向构造带主要有遂昌县关塘至龙泉市安仁至景宁县白鹤断裂带,松阳县古市至景宁县渤海构造带,青田县海溪至石平川断裂带。
南北向构造带青田县境内吴岸至湖边断裂带。
(2)地震概况:丽水市地处东南沿海地震带,政和-海丰地震亚带,该地震带历史上曾发生过较大地震,亚带中庆元等地发生过5~5.5级地震,1574年至今400余年来虽有多次地震发生,但烈度均不超过六度,属基本稳定区,另据国家地震局南京地震大队分析,政和-海丰地震亚带在未来100年内可能出现的最大震级不会超过5级,对丽水市的影响为三度。另外,沿丽水-余姚深断裂带有基性岩、超基性岩呈串珠状产出,1917年3月1日、1976年3月30日及11月24日、1998年2月24日在庆元县-景宁县间、缙云县与仙居县交界处、丽水市莲都区水东和庆元县城东先后发生4.75级、1.6级、1.3级和3.7级。
综上所述,丽水市区域地质构造处于相对稳定,地震影响较小,对滑坡、崩塌等地质灾害的产生不起主导作用。
二、地质灾害基本现状
1.以往地质灾害简况
据《丽水地区志》记载,丽水市自然灾害(主要指水灾)从公元656年(唐显庆元年)至1948年共发生31次(年),主要县(市)为丽水、青田、缙云、遂昌、松阳;1949年至1979年共发生6次(年),主要县(市)为青田、缙云、丽水、云和、庆元等。据现有资料统计,从1980年至1991年丽水市共发生地质灾害19起,1992至2002年共发生地质灾害67余起,主要发生区是庆元、青田、景宁、丽水等县(市)。
近十年来丽水市发生的重大规模的较为突出的地质灾害有:
(1)1992年8月31日,受16号台风影响,景宁县澄照乡岩下村多处诱发泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害,造成死亡13人,重伤8人;同日在该县大地乡叶坑下村发生特大泥石流,造成死亡7人、失踪2人。
(2)1994年12月23日,由于地表遭受乱采滥挖,加之连日降雨,致使龙泉市小梅萤石矿区整条巷道塌陷,死亡7人。
(3)1995年10月8日,330国道线青田腊口段发生山体崩塌,造成一辆正在行驶的瓯海至金华客车被压,死亡37人。
(4)1996年8月1日,受8号台风影响,本市普降大暴雨。青田县石平川和青田钼矿遭受滑坡和泥石流等地质灾害,死亡57人,多人重伤。同日,青田县的其他乡镇也发生多起地质灾害,死亡多人,并造成重大经济损失。
(5)1998年6月22日景宁县毛洋乡滑坡-泥石流,冲毁民房14幢,死亡19人,4人失踪。
(6)1999年3月25日在省道丽浦线(云和境内)43千米+800米处发生公路边坡崩塌,造成紧水滩电厂厂车坠入石塘水库,导致18人死亡。
(7)1999年4月21日在金温铁路(缙云境内)100千米+770米处发生山体崩塌,造成从杭州开往温州的603次列车6节车厢脱轨,5人受伤,毁损路基160多米,铁路中断运行29小时。
(8)2002年8月15日遂昌蔡县坑发生滑坡-泥石流,导致3人死亡。
2.隐患点及分布
据初步实地调查证实,目前有地质灾害迹象并有少量滑坡发生,有可能诱发较大地质灾害(隐患)点达335处,直接威胁着全市205个村庄2500余人的生命和财产安全;其中处于蠕动发育状态,已出现地裂、塌陷等现象,严重威胁当地人民生命财产安全和交通运输安全主要隐患点30余处,即:
庆元苏湖乡包谢
庆元举水乡张地
庆元县淤上乡圹根等村
庆元隆宫乡张地
庆元县安南乡坑节、山圹等村
庆元县竹口镇新窑
云和县朱村乡上湾
云和乡崇头柳山头
云和县黄源乡荫桥坑
松阳县玉岩镇乌岩
景宁县澄照乡岩山
景宁县大地乡叶坑下
景宁县鹤溪镇岭脚
景宁县英川镇董村
景宁县雁溪乡岙头村
景宁县外舍乡双坑
景宁县鸬鹚乡茶亭对村
龙泉市龙渊镇牛头岭
龙泉市龙渊镇宫头、剑湖
缙云县石笕乡流坑
莲都区丽新乡小陶
青田县鹤城镇山头
青田县山口镇腊口矿饶士工区
青田县船寮镇白山
青田县黄洋乡石平川
青田县黄洋钼矿区
青田县万山乡关坑
青田县贵岙乡洪岩头
青田县舒桥乡西武头
遂昌县金竹下坪头
另外,在一定条件下有可能发生滑坡、崩塌、泥土流等灾害并造成损失的其他隐患点还有:如青田县山口镇彭山、景宁县桑溪、金温铁路及丽缙复线等交通干线不稳定边坡等270余处地质灾害(隐患)点。
地质灾害已成为制约我市经济和社会发展的重要因素之一,保护地质环境,防治地质灾害已成为当前刻不容缓的紧迫任务。
㈧ 主要环境地质和地质灾害问题研究现状
从广义上讲,环境地质问题包括地质灾害在内。为了便于区分,把地质作用造成的灾害如火山活动、地震等作为自然地质灾害;而人类活动诱发的地质灾害,如地面沉降,地下水污染等则纳入狭义的环境地质问题的范畴。当然,自然规律是十分复杂的,有些地质灾害是两种作用,即地球的内、外动力作用,再加上人类活动的作用造成的。如地裂缝、滑坡等。因此这只是相对的区分,并不是在任何情况下都能截然分开的。
1)大江、大河开发中的环境地质问题
在大江、大河兴建水利枢纽工程,使地质环境(岩土体环境、地应力环境、水环境)发生变化,导致库岸崩塌、滑坡、浸没、水库渗漏、淤积甚至可能诱发水库地震等及其它次生地质灾害发生。目前世界上已有100余座水库发生了诱发地震。研究多围绕灾害的成因机制、预测评价进行。中国的长江、黄河,巴西的亚马逊河、美国密西西比河、俄罗斯伏尔加河等的开发中,都曾有各自不同的环境地质问题发生。近年来开始重视对工程兴建后造成流域内生态地质环境的变化。在第30届国际地质大会上交流了这方面的研究成果。中国学者提出在江湖整治和长江中下游防洪中一个重大的环境地质问题是:洞庭湖地质环境系统由于受到构造沉降、沉积物的淤积和人为围垦因素的相互作用,很可能湖区将会继续逐渐缩小,以致消失。黄河三门峡水库淤积造成环境恶化,无法达到原设计效益,虽然后来采取泄洪排沙等措施,但已造成很大的影响。这是个沉重的教训。
2)核废料处置的环境地质问题
核能的利用在各国能源结构中的比例近年来有所上升。现实的地质问题就是核电站的选址及核废料的处置库选址。对于后者,尤其是高水平放射性废物处置库的环境水文地质、工程地质条件要求很高。德国、中国、瑞士、日本等国都开展了这方面的研究工作。他们提出除了考虑场址的地壳构造稳定性,介质的低透水性和一定的对核素吸附滞留能力外,对地震的影响也要考虑。
高放核废物的泄漏主要原因是和地下水接触。在处置后长达104~106a内高放核废物仍保持其有害性质。在此期间北半球有可能经历几次冰河期,地表水、地下水及其物化性质都将发生变化,对此英国学者作了重要的探索。Boulton G.S利用过去几次冰河期的数据建立了冰河作用下岩石水力学和地球化学模式,重现了冰河期地表水加速入渗,地下水流速及物化性质的变化,并探讨了处置库主岩在冰河作用下的长期特性。King-ClaytonLouisa M等和瑞典合作,研究了今后100ka内北欧四次冰河对一个假设的瑞典南部深度为500m的核废料处置库的安全影响,进行了预测性的探讨。这里涉及到全球和当地的海平面变化,冰盖厚度、永久冻土厚度的变化以及地形变化等问题。美国新墨西哥州WIPP(Waste Isolation Pilot Plant)开展了军用超铀废物处置库的研究。处置库主岩为岩盐,深度300m左右,重点研究不同地质概念模式对处置库性能预测的影响。
低渗透性介质一般选择结晶岩、粘土和蒸发岩等。比利时、韩国学者对粘土的主要特性(如吸附性)以及处置的可行性和安全性进行了研究。中国从80年代中期开始研究高放核废物的处置。
3)地质资源、矿业开发的环境地质问题
采矿活动不仅造成地表破坏,引起地面沉降、塌陷或边坡崩塌、水土流失等灾害,还因废渣、尾矿堆放造成土壤和水以及大气的污染。捷克西部波希米亚地区因采矿引起土壤、水和空气的污染。从发电厂排出的废物酸化了土壤和地表水,每燃烧1t煤就会向大气释放60kg的SO2。1987年捷克全国就有2.9×106t排放物,此外还有各种痕量金属,结果之一是本地的云杉完全枯萎,另一结果是当地地表水中铍的含量增加。溶解法开采铀已引起了严重而复杂的环境问题。乌兹别克斯坦地质科学院开展了对KEMIN采矿联合体的多金属矿、稀有金属及稀土矿周围地区被重金属污染的研究。一些西方发达国家如加拿大80年代便开始重视矿业开发环境的研究,如减轻酸性排水和发展生物工程技术,从废水中除硒、铜等,取得成效。美国、加拿大、澳大利亚等国还制定了相应的矿业环境法规以加强环境管理。德国学者指出,当今采矿搬运量为17.8km3/a,远远超过先前全球河流搬运物4.5km3/a。这说明人类采矿活动对环境影响是原来风化作用的4倍。据不完全统计,中国因采矿塌陷造成环境破坏的城市近40个。因采矿产生的大量废水、废液未经处理自然排放,处理率不到5%。固体废物、尾矿的治理量也很低。矿山环境恶化趋势尚未得到有效遏制。
工业区排放的大量工业废气,尤其是SO2,NO2等与水汽结合,降落成为含硫酸、硝酸腐蚀性很强的“酸雨”(pH<5)。它不仅使地表水水质变坏,土壤酸化,还渗入地下污染地下水。世界现有三大酸雨区:北美酸雨区、欧洲(北欧)酸雨区以及中国西南华南酸雨区。前两地区正在治理。中国SO2年排放量约1800×104t,超过美国现在水平(1600×104t),雨水中pH值已低于4.5。据1995年的分析观测资料,我国酸雨面积逐渐扩大,已占国土面积29%,出现频率也在上升,个别南方省市还有年平均pH<4.0的地区。
4)城市建设的环境地质问题
城市建设牵涉到土地利用、地下资源开发、水资源(主要是地下水)利用和环境污染等环境地质问题。香港、加德满都和麦德林等城市,由于在不稳定斜坡上大量建筑,发生滑坡和其它块体运动,遭到很大损害。
现在世界各大城市如何安全处理大量的固体废弃物(垃圾)、有毒废液和工业废料已成为一个重要问题。一些主要城市每天垃圾产生量东京高达3×104t,纽约、巴黎也各有1.4×104t和0.9×104t,不过这些都经过处理。北京日产垃圾量1.2×104t,只有部分处理,这就成为污染水源、土壤和大气的重要来源。
当前侧重研究的问题有:垃圾填埋场的选址,垃圾淋滤液的控制与调查,污染水晕的阻渗墙设计,废液含水层注射以及废物综合利用等方面。国外在城市垃圾填坑设计和运转方面防治环境污染的对策,主要采取冲洗-减缓法和包容方法,即填坑顶底部有盖层和垫层。第30届国际地质大会交流了对地质环境污染指数因子的研究,如澳大利亚利用泻湖深部特殊沉积物(底栖有孔虫)查明了人为污染来源。日本学者利用地质污染单元的概念,将地质环境污染划分为地下空气污染、沉积介质污染和地下水污染。由于有机物污染在治理上难度较无机物更大,现研究重点已逐渐由“无机污染”转向“有机污染”,如研究地下水中非水相有机重液监控和有机物在含水层中的转化程式等问题。
城市水源污染问题也日益严重。墨西哥城、圣保罗的饮用水源面临工业废物的污染。第30届国际地质大会上,英、俄、南非、中国学者介绍了城市环境地质问题及评价方法,城市规划中的土地利用、评价、水资源开发、地震等方面的研究现状。会议认为目前大城市建设规划只注意了地表条件,对于深层次的地质环境问题和地质灾害问题重视不够,导致许多环境与灾害问题未能及早发现和治理。在城市地质研究中值得重视的是地质信息如何及时提取表述,以便规划和决策者使用。这方面荷兰De Mulder E.F.Jyz研制的“地下市政信息系统”(MUIS),存入了有关地质、环境及市政建设数据和图形信息,使用很方便。国际地科联地学环境委员会组织了国际城市地质工作组以推动城市地质学和城市地质工作的进展。
5)不合理的土地利用和水资源开发引起的环境地质问题
人类过度垦殖、放牧、砍伐森林、灌溉不善,造成土地荒漠化或水土流失的危害达到了惊人的程度。全球每年有600×104hm2土地变成沙漠,经济损失每年约423亿美元。中国荒漠化总面积已达国土总面积的8%。到80年代中国每年有2100km2沦为沙漠。据专家调查统计,中国北方土地沙漠化的成因类型中,有89.7%是由于过度放牧、开垦和樵采,有9.6%是由于水资源利用不当造成的。水土流失在欧洲各国中,以西班牙最严重,造成植被减少,农业产量降低,流入河中泥沙增多,导致洪水爆发频率及严重程度的增加。中国水土流失面积达179万km2,每年流失土壤总量达50×108t。黄河每年的泥沙携带量50年代为16×108t,实际上现已达到19.7×108t。这绝大部分是黄河上、中游水土流失造成的。
由于人类对地表水与地下水资源开发缺乏统一协调和综合利用,使①有限的水资源严重浪费,大水漫灌,造成大面积的土壤盐碱化。如中国西北地区因此形成的土壤盐碱化面积达113×104hm2。新疆1/3以上耕地不同程度地发生盐碱化,宁夏灌区也存在类似问题。②流域上游大量消耗水资源、兴建水库等,造成下游水量减少,甚至河流断流、湖泊干涸、水质恶化、沙漠化、荒漠化现象扩展、地下水补给减少、泉水枯竭。如著名的黄河下游断流已由1995年的122天延至1997年的226天。新疆的罗布泊湖现已全部干涸,成为一片荒漠。据统计,近30年来全疆沙漠面积扩大了3.4万km2,使333×104hm2土地和草原被沙漠所吞没。
6)超采水资源(主要是地下水)造成的环境地质问题
超采地下水引起水位大幅度下降,导致水井变干,水质恶化,地面沉降,在沿海地区发生海水入侵等。中国长江三角洲平原及河北平原的区域性地面沉降就是由于大面积超采地下水造成的。前者在5000km2内的累计沉降量约1m。地处三角洲腹地的苏锡常地区已沿沪宁线形成沉降洼地,地面沉降量大于0.3m的面积超过1000km2。地面沉降发展过程与地下水开采强度有关,其沉降量与地下开采量大小呈同步变化趋势。河北平原以农业用水为主。70年代以来大量开发利用深层地下水,现累计沉降量超过0.1m的区域面积已达3.6万km2。城市地面沉降影响损失更为突出。上海地区已下沉1~2m,天津50年下降了2.7m。地面沉降造成地裂缝、洪涝积水、工程破坏等危害。世界上不少城市,如休斯敦、威尼斯、曼谷、雅加达和加尔各答等,位于河流三角洲和滨海平原,都有严重的地面沉降。
沿海城市由于超采地下水还受到海水入侵的灾害。主要表现在淡水资源日益短缺和地下水环境逐渐恶化。如中国,位于渤海的辽东湾、渤海湾、莱州湾,黄海的胶州湾、海州湾,都受到海水入侵的灾害。其中尤以山东莱州湾最为严重,入侵面积1995年已发展到970km2。研究的内容侧重海水入侵规律、水-岩作用及其数值模拟和水资源的开发、管理等。
7)主要地质灾害问题
地质灾害灾种繁多,危害严重且突发性强的有地震、火山喷发、岩崩、滑坡、泥石流、地面塌陷、岩溶灾害,还有煤矿突水、瓦斯爆炸等。
(1)地震灾害。从地质角度当前主要侧重研究其区域活动构造(特别是大陆内部的活断层),古地震,破坏性大地震的地震地质构造以及与地震危险性评价有关的地震地质问题等热点。在第30届国际地质大会上探讨了1995年日本阪神大地震的地震构造、地面断层、活动断裂、海下和城区活动层等问题,反映了在大城市附近的强破坏性地震的最新研究动向。
地震预报近期在国际上的新进展突出表现在空间技术的应用,从方法、机理到实际震例。地震前兆观测还引进了地热观测,地气(Hg、He等)观测等新技术方法,反映了在地球物理、深部气体地球化学等方面探索地震前兆的工作。地震预报的分析研究方法运用遗传算法、神经元方法、非线性理论等取得良好效果。俄罗斯提出多种前兆综合时空动态图像的分析方法,地下水应力场研究,以及地下水形变场的动力学研究都有较高的水平。
在地震灾害方面正在执行两个大型的国际合作计划:“全球地震危险性评估计划”(GSHAP)和“全球地震灾害图计划”(WSRM)。印度、尼泊尔、巴基斯坦、中国协调合作研究喜马拉雅地区地震灾害定量分析时,建立了跨国家的地区级数据库,并规划了方法,这在以往研究中是不多见的。据陈祺福研究,关于全球地震损失估计的研究在科学上的重要突破主要表现在:发展了地震危险性评价的面源、潜在震源模型;提出了估计面源模型参数及其不确定性的新方法;得到了地震发生概率和超越概率之间关系的公式;用GDP作为表示社会财富的宏观指标体系;首次得到了GDP-地震动-损失关系曲线;发展了估计未来地震灾害损失基于GIS的计算机算法。
(2)火山活动。第30届国际地质大会反映了以中国吉林长白山天池近代火山活动为例的最新研究进展,如该火山喷发的年代学,喷发的物理过程及动力学,深部岩浆囊探测及大喷发触发机制,火山喷发气候效应等。
(3)海平面上升。全球性气候变暖导致全球性海平面上升,而沿海地带首当其冲受害:低地淹没,风暴潮和海蚀加剧,咸水入侵,河口生态环境发生变化。如淤积、倒灌、污染程度加重,沿海防御工程抗灾能力降低,需要提高设计标准。经过实地考察及有关资料综合分析预测,中国学者对中国沿海三大三角洲地区,到2050年海平面可能上升的幅度作出评估:珠江三角洲地区50~60cm,长江三角洲地区60~80cm,天津地区70~90cm。沿海城市如上海、天津由于超采地下水形成的地面沉降幅度远大于海平面上升率,因此相对海平面的上升还要叠加上地壳下沉的幅度。
(4)滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。这类地质灾害突发性强,造成损失很大。据中国统计每年发生的滑坡数以万计,泥石流沟有一万多条,多集中在中部南北带。40年研究结果表明,在时间上1954~1960年,1963~1975年,1980~1985年均为频次高发期。泰国南部的山麓地带由于花岗岩岩石风化形成1~10m厚的砂砾质土,坡度达35°以上,1988年发生大规模滑坡及泥石流,损失达2.5亿美元。
当前在研究地区性滑坡及实例方面,对于其形成机制、稳定性分析、预测及控制措施问题,较广泛采用模型模拟及数值模拟的方法。在灾害区划方面运用了遥感及地理信息系统(GIS)。在空间预测方面有采用人工神经网络方法的。在滑坡发生时间预测方面不少研究论文采用离散元分析、离散元与时序分析相结合的方法。在滑坡发生时间预报方面有用滑坡变形功率的新理论准确(仅差22h)预报甘肃永登黄泗滑坡的实例。黄泗滑坡总体积近6×106m3,居民因预先撤离,无一伤亡。这在世界滑坡预报史上是一个极为罕见的成功实例。
㈨ 国内地质灾害防治科技研究现状与形势
10.2.1 研究现状
10.2.1.1 地质灾害调查评价
1991年以来,国家先后在31个省(区、市),开展了以地质灾害现状调查为主的1∶50万或1∶20万区域环境地质调查工作,编制了1∶500万中国地质灾害图系和1∶50万地质灾害图集。自1999年开始,开展了以威胁居民点的地质灾害为对象、以县(市)为单元的地质灾害调查与区划工作,截至2003年底,已完成约157万km2的545个县(市)的调查。基本查明全国各省(市)地质灾害灾种类型和分布。
在地质灾害评价的理论方法方面,晏同珍和殷坤龙(1987)利用二态变量的多元回归模型对汉江河谷安康、旬阳河段进行了滑坡空间预测;黄润秋等(1992)在三峡库区岸坡稳定性预测中应用了逻辑信息模型;许强和黄润秋(1994)以及周平根(1997)还将神经网络方法引入了斜坡和古滑坡稳定性空间预测。模糊数学方法也是目前地质灾害空间预测中理论成熟、应用较为广泛的方法之一。
2001年,成都理工大学完成了国土资源部重点项目“山区流域地质环境与地质灾害评价的GIS系统”,进一步促进了地质灾害危险性区划技术发展,初步实现了小流域崩塌和滑坡地质灾害的危险性区划。
在岩溶塌陷研究方面,中国地质科学院岩溶研究所先后开展了“中国南方岩溶塌陷研究”、“长江流域岩溶塌陷研究”和“中国北方岩溶塌陷研究”等项目,此外,有关单位还开展了“铁路沿线岩溶塌陷及防治”工作,基本摸清了我国岩溶塌陷发育的现状和宏观分布规律,确定了我国岩溶塌陷基本类型。岩溶所在1993年开展了以大型物理模型试验和渗透变形试验进行岩溶塌陷发育机理试验研究。从1997年起,开发了桂林、玉林和六盘水3个城市的岩溶塌陷地理信息系统,并对岩溶塌陷灾害风险进行了评估;2002年,岩溶所完成了“1∶400万全国地面塌陷风险区划”工作。
10.2.1.2 地质灾害监测预报技术
(1)地质灾害气象预警
2003年5月,在中国地质环境监测院主持全国地质灾害气象预警技术工作中,利用滑坡泥石流发生前15日降雨量建立临界过程降雨量预警判据模式图,并结合具体区域进行校正。确定针对特定地区α线(临界发生)和β线(暴发界线)为两条滑坡泥石流发生的临界降雨量线,α线以下的区域地质灾害发生的可能性小(接近α线可能性较大),α~β线之间的区域可能性大,β线以上的区域为警报区(可能性很大),三个区域代表了三个预报等级。在6~7月份的应用证明,对滑坡泥石流灾害的预警作用是明显的。
2002年,浙江省启动了“浙江省突发性地质灾害预警预报系统研究及应用示范”地方攻关项目,四川和浙江两省在探索突发性地质灾害的概率预警方面做了很多探索性工作。
2003年,科技部启动了“降雨诱发区域性滑坡灾害预警预报系统示范研究”攻关项目,在江西上饶地区,应用雷达遥感自动探测技术开展诱发滑坡的暴雨条件研究,并结合滑坡现场地面仪器监测,研究区域性滑坡灾害形成机理和预警预报模型。
(2)地质灾害监测预警
我国在上海、天津、苏州、西安等市已经建立了地面沉降监测预警网络,特别是上海市已经建立了集地下水、分层标、大地水准测量、GPS等常规监测与自动监测相互结合的地面沉降监测预警系统,达到了国际领先水平。
3S技术在三峡地质灾害监测方面取得了较大进展。“六五”至“九五”期间,原地质矿产部和国土资源部在三峡库区进行了多次遥感飞行,并广泛应用于地质灾害的监测预警领域之中,建立了基于遥感技术的有关地质灾害解释标准和规范;在库岸稳定性研究中,利用彩色红外航空照片对崩塌、滑坡进行了解译;2003年4月,中国地质调查局在库区进行了彩色红外航空摄影,获得了二期蓄水(坝前135m水位)前的地质环境本底值,并对地质灾害进行了解译。
1999年1月,国土资源部在三峡库区秭归-新滩段建立了“长江三峡库区崩塌、滑坡地质灾害监测工程试验(示范)区”,初步建立了库区地质灾害GPS基准网,在局部滑坡体上建立了单体监测网,并着重对GPS用于滑坡监测的可行性进行了系统和深入的研究。
1999年,国土资源部完成了“长江三峡库区崩塌、滑坡地质灾害监测工程试验(示范)区”示范工程之“地质灾害信息系统(GGIS)和预测预警系统”的建设。中国地质环境监测院完成了国土资源部2000年科技专项计划“长江三峡地质灾害监测与预报”之“三峡库区地质灾害信息系统(GHGIS)工程化开发”,并运用到库区19个县(市)及重大工程的地质灾害调查(付小林等,2003)。武汉大学完成了“长江三峡地质灾害监测与预报”之直接提取变形量的高精度、快速GPS解算软件开发项目。
从2002年开始,国家相关部门又投资1.5亿元全面系统地建立三峡库区地质灾害监测网络。目前,该项工作正处于实施阶段。
2002年,科技部设立了重点研究项目,由中国地质科学院地质力学所负责开展三峡库区地质灾害预警研究。项目采用雨量监测、地质调查、分维计算方法和GIS自动成图技术对地质灾害进行预测预警。
近年来,我国其他地区的地质灾害监测工作也取得了长足的进步。以四川雅安峡口滑坡为对象,应用GPS技术、钻孔倾斜仪、自动水位观测计、自动位移监测仪、TDR、排桩、自动雨量计等技术,开展了滑坡监测新技术新方法的研究,并采用自动传输技术对数据进行实时传输。在水电、铁路、公路、矿山等部门,已经对数十个乃至数百个单体滑坡位移(包括地表位移和深部位移)和孔隙水压力等指标进行了长时间监测,取得了许多宝贵数据。
在岩溶塌陷监测预测方面,通过进行岩溶塌陷的模型试验研究,得出岩溶水压力变化对塌陷具有重要的触发作用的结论,以此作为衡量塌陷发生的临界条件具有重要的预测意义(蒋小珍,1998)。2000年,岩溶研究所在广西桂林柘木镇建立了岩溶塌陷灾害监测站,主要监测塌陷的触发因素——岩溶管道裂隙系统水(气)压力的动态变化。一年多来的监测结果表明,新塌陷的产生与近一个月的岩溶水气压力的大幅变化有关。
10.2.1.3 地质灾害治理技术
自1992年以来,原地质矿产部进行了一系列地质灾害的调查、评价和防治工作,在地质灾害防治的地质工程理论研究、设计理论和设计方法上均积累了经验。特别是在进行备受世人关注的“长江三峡链子崖危岩治理”中,充分运用了计算机辅助设计技术,并开始进行参数化和智能化设计。在防治工程中,先后对三峡链子崖危岩体、四川万县豆芽棚滑坡、四川汉源滑坡、四川宜宾翠屏山滑坡等进行了预应力锚固防治工程,采用了大吨位预应力锚索、锚拉桩等技术。
1997~2003年,开展了“三峡工程库区移民迁建新址重大地质灾害防治研究”,对迁建区的岩溶及岩溶地质灾害、巴东组泥灰质岩石易滑层位的工程地质特征、工程库岸防护技术、库区人防工程对移民新址的危害、人工高边坡稳定性评价及防护技术方法、弃渣处置加筋土挡墙稳定性进行了深入研究,并初步建立了巫山和巴东县防治示范区,开展了基于治理的滑坡体开发利用的研究,在研究了国内外与滑坡防治设计与施工相关的技术规范和较为成熟的技术方法基础上,结合三峡库区特点,编制了《长江三峡工程库区滑坡防治工程设计与施工技术规程》。
我国在铁路、水电、公路和城市建设中,开展了大量滑坡、崩塌、泥石流治理工程技术的滑坡治理单项技术研究,建立了包括地表排水工程、地下排水工程、削方减载工程、扶壁反压工程、抗滑桩(键)、支撑桩工程、锚固工程和混凝土承重抗滑工程、注浆工程等的技术规程。
铁路泥石流防治中,采用明洞、隧道、渡槽、急流槽、重力拦挡坝及钢轨格栅坝等工程防治泥石流;运用模型试验对大型泥石流沟防治工程进行科学论证,使防治工程方案更加合理。
近年来,我国在公路崩塌和滑坡防治工程实践中,在崩塌和小型滑坡灾害治理工程中,应用了轻型网状防护系统与生物护坡系统相互配合的技术。如喷射厚层种植基材绿化,这是近年来发展起来的一种生物护坡系统,是运用机械将含有植物种子的有机基材喷射到坡面上,使坡面达到迅速恢复自然植被的一种新型护坡技术。它施工工艺简便,绿化效果好,对于坡度大于1∶0.5岩质边坡的治理效果尤为明显。
10.2.2 存在的问题
(1)缺少一套快速调查和评价的高新技术方法
快速调查识别技术(如高精度的遥感图像及其识别技术)较为落后。对地质灾害评价指标体系和技术方法,特别是3S技术的集成应用还有很大差距。
由于地质灾害的孕育发生和发育受多种因素影响和控制,发生的成因机理异常复杂,不仅不同种类的地质灾害(如滑坡、泥石流)控制因素和诱发因素差别较大,即使是同一类型的地质灾害,由于其所处的地质环境条件的差别(如我国的西南地区、东部地区、西部黄土地区等),外界因素(如降雨)诱发其发生的成因机理和临界值也差别较大,多方面的原因致使地质灾害的空间预测与危险性区划显得异常复杂,欲提出统一的具有普适性的地质灾害预测评价指标体系、模型及判据是不现实的,必须针对某一典型地区和各灾种制定不同的评价预测指标体系,选择确定不同的权重,采用不同的预测评价模型和判据,方能客观预测地质灾害。地质灾害评价的3S技术集成应用目前处于起步阶段,还需做大量深入细致的工作。
(2)地质灾害形成机理和诱发机理有待进一步深入研究
我国内地滑坡类型多,降雨型滑坡的成因机理各有特点,我国群发型滑坡和大型滑坡的形成机理还有待进一步深入研究。
绝大多数城市岩溶塌陷的发育都与地下水的活动密切相关,但临界值该如何确定?目前的物理模型试验主要的着眼点是塌陷机理的定性揭示,在观测方法上采用的都是人工方法,根本无法捕捉到塌陷发育过程中触发因素和主要影响因素的连续变化,无法对岩溶塌陷临界触发条件及其与主要影响因素关系进行定量分析。
(3)突发性地质灾害预警预报的准确率较低
受基础数据和滑坡泥石流统计样本数量限制,在空间和时间上预报的准确率均有待提高。特别是我国各地区的基本地质环境条件和相应的临界降雨量的关系研究不够,同时预测预报手段还相对较为落后,目前还基本处于人工预警或半人工半计算机化预警的阶段,离实现地质灾害预测预警过程的自动化、快速化还有较大的距离。
(4)地质灾害的监测技术落后
目前地质灾害的监测技术大多还依靠精度低、效率低、成本高的常规手段,对近年来发展起来的自动化程度高、精度高、相对成本小的新技术、新方法(如高精度全球定位系统GPS、高精度干涉综合孔径雷达遥感INSAR以及激光监测技术等)的推广应用不够。
由于在地质灾害监测方面起步较晚,大多是局限于点上的监测,仅有少量为区域性监测。在地质灾害监测网络优化和计算机网络应用方面,发展缓慢。
滑坡泥石流灾害的监测主要限于位移和孔隙水压力监测,而对有关演化状况的其他指标(如温度、水化学场、地应力、推力等)则很少有人顾及。同时,我国对滑坡泥石流灾害监测网的布置、监测仪器及精度要求等都缺乏统一的标准,使得监测数据可比性和共享性受到一定的限制。
在区域性地面沉降监测中合成孔径雷达干涉(INSAR)技术的应用研究方面还有待深入,利用IN-SAR技术所建立的地面沉降监测网在时间(频率)、空间(基岩标、分层标)、方法、密度等的优化方案和预警预报(模拟预测)方法与信息集成方面,是目前地面沉降监测预警亟须研究的重要课题。
(5)对潜在灾害体的早期识辨差,“灾后”研究普遍
由于现有的地质灾害调查主要是对危害村庄和城镇的,已经具有明显前兆的地质灾害进行的,对与其相关的影响因素分析不够,对地质灾害形成机理研究不够,因而造成对潜在灾害体的早期识辨差,对潜在的地质灾害点的预测能力不足,“灾后”研究较为普遍。
(6)地质灾害防治缺乏一整套标准
缺乏一套地质灾害灾情统计,调查、评价、勘查、设计、施工、治理、应急调查与处置的技术标准。
10.2.3 面临的形势
(1)积极开展地质灾害防治技术研究是我国经济建设和可持续发展的紧迫需求
随着国家西部大开发和可持续发展战略的实施,国家大型工程和规模经济建设的重点逐渐向中、西部地质环境较为脆弱的地区转移,特别是一些工程建设、新城市建设和小城镇建设面临越来越严重的地质灾害频繁发生的威胁。地质灾害对人类活动和生存条件的影响和威胁越来越明显,而人类工程活动诱发的地质灾害也越来越频繁,地质灾害防治已经成为我国经济建设和可持续发展的制约因素之一。地质灾害防治工作迫切需要地质灾害调查、监测预报和治理技术方法提供科技支撑。
(2)现代新技术及计算机和信息技术的发展为地质灾害防治研究提供了充分的技术保障
现代测量技术、信息技术、计算机技术等的快速发展,为地质灾害实时监测、各种信息的集成传输、灾害动态仿真模拟研究、预测预警模型研究、灾害预测预警系统研究和信息快速发布反馈系统研究提供了先进的技术支撑,为地质灾害监测预警和信息管理的研究与发展创造了前所未有的有利条件。