滨水地质灾害的处理
㈠ 辽宁省矿山地质灾害现状及趋势分析
王颖
(辽宁省地质环境监测总站,辽宁沈阳,110032)
【摘要】辽宁面向太平洋、背靠东北大地,社会经济地理区位十分优越,是东北三省重要的物流中心和走向世界的“窗口”,是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。开发利用矿产资源历史悠久、强度高、规模大,取得了举世瞩目的成就。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。本文根据目前辽宁省矿山地质灾害的主要问题:①破坏和占用大量的土地,损毁植被;②对自然景观和旅游资源的破坏;③造成环境污染;④由采矿活动引起的崩塌、滑坡、泥石流和地面采空区塌陷、沉降等次生地质灾害;⑤矿坑突水、破坏水均衡系统,导致区域地下水位下降等,并对导致辽宁矿山环境问题的主要原因及其发展趋势作了分析,及提出防治建议。
【关键词】矿山地质灾害现状趋势分析
辽宁是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。矿产资源开发利用历史悠久、强度高、规模大,勘探、开采、加工体系配套齐全,拥有全国闻名的“钢都”鞍山,“煤都”抚顺,煤铁之城本溪,煤电之城阜新、铁法,石油之城盘锦以及北票、南票、海城、大石桥等诸多矿业城镇和县区。最多时有各类矿山10000多个,从业人员100多万,年产矿石2.67亿吨。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。
1矿山地质灾害现状及潜在环境地质问题
1.1矿山地质灾害现状
1.1.1崩塌
崩塌灾害是我省露天采矿场十分常见的地质灾害之一,具有普遍性、多发性、规模小,但人员伤亡较重的特点。1997年7月1日,发生在丹东大鹿岛海滨浴场区内的乡办采石场突然崩塌,造成3人死亡;1998年凌海市石山镇兴达采石场崩塌,致使4人死亡,14人受伤,5辆机动车毁坏,直接经济损失32万元;1994年草河口镇西沟一处个体采石场顶部崩塌,将正在凿岩作业的3名工人砸死;1991年9月28日大石桥市官屯镇青山怀村村民无证非法开采镁矿,诱发崩塌,造成1台载重车砸毁,3人死亡的重大事故。导致上述崩塌地质灾害发生的主要原因是:①对地质构造条件不清楚,盲目开采,缺乏专业采矿工程技术人员;在编制采矿设计或施工程序方法以及处理复杂的地质问题时,主要凭陈腐经验确定,设计施工缺乏科学性和合理性。②非法采矿,违章作业,省内许多露采矿山,尤其是乡镇及个体矿山,采矿作业面过高、过陡,采矿者缺乏环保观念和地质灾害防治知识。
1.1.2滑坡
采矿诱发的滑坡,是我省大中型露采矿山最为典型的矿山环境问题之一,以抚顺西露天矿、阜新海州露天矿、鞍山眼前山铁矿、大孤山铁矿、本溪歪头山铁矿及南芬铁矿最为发育。其特点是规模大、频率高、持续时间长、破坏性大,严重危及矿山的安全生产,并造成巨大的经济损失。
根据滑坡的物质组成和诱发因素将矿山诱发滑坡划分为露天采场滑坡、排土场滑坡、随意弃渣加载诱发的滑坡3种。
(1)露天采场滑坡
露天采场滑坡是由于露天开采过程中导致的采场边坡失稳而形成滑坡,在我省的发生频率最大。有资料表明,从1927年至2000年底,抚顺西露天矿发生的较大滑坡达82次,滑落岩体总量2081.7万m3,其中最大的一次滑坡体体积达43.1万m3。
目前该矿坑北帮仍存在滑坡变形区120万m2,其中危险区面积达64万m2,严重影响石油一厂、发电厂等大型企业建筑物和生产设施的安全性。厂区内机械设备严重受损,部分车间被迫搬迁。据不完全统计,这一灾害造成的损失及该厂用于治理的费用高达6亿元。国家有关部门已将其列为1号重大安全隐患。
(2)排土场滑坡
排土场滑坡是指用于矿山开采排放废岩、弃土的场地,由于长期废岩的堆放、累积造成的废岩边坡不稳而形成的滑坡。以歪头山铁矿排土场大型滑坡最为典型。
歪头山铁矿188西站两侧排土场于1998年6月4~8日发生大规模滑坡,滑移距离达30多米,滑体最宽435m,最长325m,最大厚40m,落差近30m,总面积约5.4万m2,总体积约118万m3。共毁坏矿山铁路运输线路1775m,区域内信号、交直流供电及通讯设备也遭到破坏,造成采场运输系统两个出口之一的北出口被迫停产约半年。滑坡还破坏耕地4km2,造成直接经济损失1217万元。
(3)随意弃渣加载诱发的滑坡
朝阳市建平县哈拉道口乡四家子玄武岩矿滑坡,就是由于采矿弃渣大量堆放于黄土构成的斜坡顶部,导致坡体变形蠕滑。该滑体长100m,宽100m,平均厚20m,由黄土和玄武岩废渣构成,总面积约10000m2,总体积约20万m3。对坡下20多户居民和3个乡办企业构成严重威胁。
1.1.3泥石流
矿业活动,特别是露天开采,大量破坏了植被和山坡土体,产生的废石、废渣等松散物质轻则造成矿区水土流失,重则诱发泥石流灾害。如丹东市振安区五龙背金矿,矿渣堆放于河道,堵沟塞流,影响行洪,致使洪水冲溃渣堆,夺路外泻,四处漫溢,泛滥成灾,造成桥梁、房屋倒塌,3人死亡,2人重伤的泥石流灾害。2001年7月4日16时45分,位于本溪市平山区泉涌街的本钢石灰石矿剥离物堆放场,由暴雨诱发泥石流,泥石流方量约2100m3,使坡脚下距其仅200余米的泉涌街居民受到严重危害,造成3人受伤,冲毁淤埋房屋3处,直接受灾20余户,动迁撤离居民40多户,经济损失数百万元。如1998年8月10日,海州露天矿东南邦发生较大规模泥石流,致使铁路运输线路堵塞,停产4小时,经济损失达400万元。2001年6月12日该矿再次发生泥石流,造成200多米长的运输线路、排水沟和电镐线路淤埋损毁,导致矿山近5个小时的全线停产及长时间的半停产。此外,省内存在许多没有任何拦挡设施的废渣堆和病险尾矿库,尤其是一些大中型闭坑矿山的尾矿库、排土场由于缺乏资金,管理很难到位,潜在的溃坝和泥石流暴发的危险性极大。丹东青城子铅锌矿尾矿库被辽宁省劳动厅和丹东市经贸委列为重大事故隐患点。
1.1.4采空区塌陷
采空区塌陷在诸多矿山生态环境问题中以其造成的经济损失巨大,人员伤亡较多,具有突发性、多发性、隐蔽性和渐变影响持久而占有突出地位。2003年辽宁省的统计资料表明,全省因采矿引起的地面塌陷1152.82km2。尤以抚顺、本溪、阜新、铁法、北票、南票等煤田最为严重,塌陷面积分别达30km2、43.5km2、100km2、27.5km2、70km2、30km2。对其上覆及周边的工矿企业、公共设施、道路交通、农业耕地、居民住宅构成严重威胁。仅抚顺市区每年就需抢险救灾资金5000万元。本溪市“九五”期间投资19亿元,用于搬迁安置受灾居民。21世纪初我省的抚顺西露天矿、阜新海州、新丘等3大露天矿都将先后闭坑,这3个位于城区的巨大矿坑,给两市政府和人民留下了一道难解的题。
按塌陷特点、规模和空间分布规律可划分为地面沉陷和地面塌陷两种类型。
地面沉陷是指缓慢、大范围的不均匀沉陷,面积大于1km2,无声无震,沉陷深度一般为1~15m,地表呈现椭圆形盆地状,局部有地面塌陷坑或蝶状积水洼地。地面沉陷集中分布于丘陵及山前的大型煤田,如抚顺、阜新、本溪、铁法、北票、南票、沈北等在煤田开采基础上发展起来的矿业城镇,地面沉陷总面积258.83km2。地面沉陷的强度与采矿量成正相关关系,采煤越多,沉陷的强度越大,范围越广,由几平方公里至几十平方公里不等。目前最大范围的沉陷区分布在阜新煤矿区,面积达100km2。地面沉陷的危害主要表现在损毁城镇设施、地下管网、工民建筑和大量耕地,破坏公路、通讯线路和自然景观,威胁人民生命财产安全,已成为当地可持续发展的严重阻碍,亟待解决的一道难题。
地面塌陷是由采矿引起的地局部地面突然下陷的现象,呈零星分布于东、西部山区的大中小型井采矿区或地面沉陷区中。具有爆发突然,有声有震,塌陷面积较小(几十平方米至几百平方米),塌陷深度较大(几米至十几米,最大可达30~40m)的特点。特别是一些乡镇、个体小矿多开采浅部矿层,也易引起漏斗状的塌陷,它对土地资源和环境的破坏性更为突出。地面塌陷可造成矿区积水、土地盐渍化、破坏耕地和建筑设施。由于地面塌陷爆发突然,往往造成较大的经济损失和人员伤亡事故。已相继闭坑的杨家杖子钼矿、青城子铅锌矿、桓仁铜锌矿、宽甸夹皮沟砖庙岭硼矿、华子峪铜矿等大型国有矿山采空塌陷灾害及隐患十分突出,由于矿山闭坑、破产、改制,对造成的危害已无能力治理。对附近居民和盲目进行残采的小矿生产人员安全构成极大威胁。
1.2潜在矿山环境地质问题
1.2.1破坏和占用大量土地,并损毁植被,造成土地砂砾化
据初步调查省内的煤、铁、有色金属等优势矿种的采、选及排土场挤占、破坏了大量土地。如抚顺煤田仅西露天矿和3个排土场破坏土地就达35.8km2,占市区土地面积的31.13%。阜新城区及周边地区有大小矸石山23处,累计堆存量达12.9亿m3,压占土地约32km2,加之13个采空沉陷区,2个大型露天矿,共破坏土地面积约184km2。这些排土场、矸石山、露天矿、沉陷区穿插在生产和生活区中,造成土地利用率低下,人民生存环境恶化。
矿业活动在大量占用土地的同时,还严重破坏了地面植被,尤其是在一些群采、滥采、矿业秩序混乱的矿区,乱采乱掘,随意弃渣,往往造成土地砂砾化和岩质化。如宽甸万宝铜矿区,历史上曾是次生林较繁茂的地区,20世纪80年代以前植被覆盖率达80%以上,现今已降至30%以下。矿区仙500万m3的废石、尾渣,50余处采空区,使2km2面积上的植被丧失殆尽。
1.2.2对自然景观和旅游资源的破坏
采矿,尤其是露天开采对自然地貌景观的破坏是非常严重的。我省许多著名的风景名胜区,均受到采矿活动的影响。千山西麓铁矿开采造成的扬尘和采矿排水疏干形成的降落漏斗,对千山风景区的古松影响极大;沿朝阳凤凰山西麓呈条带状分布的采石场、水泥生产厂,强烈的爆破、过量的土石剥离和粉尘污染造成的白茬山,严重破坏了自然地貌景观。省内许多建筑石料矿山、水泥厂处在公路、铁路沿线,其千疮百孔、废石满坡、尘土飞扬的景观,使其失去了观瞻的美感。虽然各级政府采取措施,关闭了大量旅游景区周边及主要公路、铁路沿线的采石矿山,但采矿造成的破坏遗迹却没有得到恢复治理。
1.2.3破坏水均衡系统,导致区域水位下降
我省许多矿山地质条件复杂,采矿时必须进行疏干排水,甚至要深降强排,因而破坏了地表水、地下水系统的均衡,导致区域性地下水位下降。近年来,因采矿造成缺水的地区在不断增加,某些矿区地下水位下降十几米甚至几十米,出现了大面积的疏干漏斗,致使民井干枯、河水断流,生态环境遭到严重破坏。阜新的五龙矿区,地下水位下降近20m,影响面积3.6km2。北票矿区大面积地下水位下降6m。铁法矿区对矿井均有不同程度的水位下降,降深1.23~5m,总面积达14.8km2。
此外,在沿海地区一些矿山因疏干漏斗不断发展,使其边界达到海平面而引起海水入侵现象。目前,已发生海水入侵的矿区有:金州石棉矿、瓦房店华铜矿和复州湾粘土矿。由海水入侵,破坏了当地的淡水资源,加剧供水短缺矛盾,也使地面植被受到严重影响。
1.2.4水、土污染问题突出
多年来因矿山开采、加工及“三废”不合理排放已使许多矿区周围生态环境受到严重污染。省内尤以一些采金、铁、硼、硫化物等小选厂和煤矿开采对周围表水和地下水产生的污染现象最为普遍。这类小选厂多将废水直接排入河道,造成河水污染,汛期河水漫溢又造成耕地污染。
2导致矿山环境地质问题的主要因素
2.1复杂而又不断恶化的自然地质环境
辽宁地域辽阔,城市群密集,山地占土地面积的2/3,地质构造、地形地貌以及气候条件甚为复杂。辽东、辽南中低山区长期处于强烈隆起状态,地震频繁而烈度高,活动断裂分布广泛,山高坡陡,河谷深切;辽西低山丘陵区缓慢上升,植被稀疏,岩石裸露,历经多期构造运动和强烈的冰劈、冻融等风化剥蚀作用,节理裂隙发育,岩体结构松散、破碎,水土流失严重;下辽河平原和山间谷地不仅地表水系发育,且分布着各种的冻土、软土、膨胀土等特殊土。春秋两季干旱多风,加剧排土场、尾矿库等扬沙、扬尘及大气污染,夏季久雨、暴雨,强度大,常常激发露天矿的崩、滑、流灾害。如阜新海州露天矿1953~1991年间发生滑坡77次,因汛期暴雨、久雨致灾25次。上述自然地质环境背景是导致矿区生态环境问题广泛性、多发性、复杂性、严重性的主要内因。省内许多大型矿山如齐大山、眼前山、歪头山、南芬等露天矿及本溪、抚顺、铁法等煤矿,多处在山地与平原的结合部,开挖于深变质岩或砂、页岩中。这个部位构造及活化断裂发育,地震烈度高,岩石整体性差,力学强度低,在爆破震动和地下水的潜蚀、溶蚀作用下,极易软化、泥化、断裂塌落,这就决定了产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害的必然性,而采矿过程中不合理的采掘工艺和“三废”排放方式则使已十分脆弱的地质环境进一步恶化,从而诱发各种矿山生态环境问题。
2.2过分追求经济效益,缺乏基本环保观念
长期以来,我国矿产资源开发执行着多能耗、多污染、资源难以综合利用的传统路线。人们的环境意识不强,过分地追求经济效益,忽略环境保护与治理,是造成矿山环境持续恶化的根本原因。尤其是20世纪80年代后期,一些地区在“有水快流”思想指导下引发的开发热、采矿热,乡镇及个体小矿蜂拥而上,部分国有矿也转为个人承包。其中有很多矿山,生产设备简陋,生产工艺落后,管理水平低下,安全生产条件极差。给矿山环境带来了巨大的冲击和破坏。
2.3矿山企业的生产技术低下、设备落后是主要原因之一
辽宁省矿山企业设备简陋、技术与管理落后、产业结构不合理。全省矿山企业中,全民企业不到5%,集体和个人企业95%以上。由于占省矿山企业95%以上的集体和个人民采企业,生产技术低下,集约化程度低,管理落后,而许多大型的国有矿山企业由于建矿时间悠久,设备更新慢,致使矿产资源的开发的利用率低,对绝大多数和伴生的有益元素弃置不顾。资源浪费和环境污染严重。据资料统计,辽宁省矿产资源平均利用率为30%~40%,矿产资源的总回收率为30%,均低于发达国家的20%。辽宁省有色金属矿山企业的贫化损失率平均为27%,资源的总回收率40%~50%,低于国际水平10~20个百分点。资源与能源的二次利用率仅为世界先进水平的35%。矿山生产过程中的高贫化率、低综合回收利用率和低资源二次开发利用率是造成矿山环境恶化的主要原因之一。
2.4矿山环境保护的法律法规不健全,执法的力度不够
我国只有《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》等仅有的几部法律对矿山环境提出了一些原则性的规定,可操作性差。辽宁省具有矿产资源种类多、分布广和矿山企业规模小的特点,决定了矿山资源开发的分散、管理困难大。特别是有关矿山环境立法不健全和矿业管理的微观无序和宏观失控使矿业管理的相应法规得不到贯彻执行,形成了矿产资源开采无序、乱采乱挖现象普遍,许多矿山只产出不投入,采富弃贫,采易弃难,造成了矿产资源的严重浪费和矿山环境的严重污染。
2.5矿山企业负担沉重,环保投资短缺
我省矿山环境问题很多属历史的“积淀”,历史欠账太多是造成矿山环保压力巨大的另一个无法回避的因素。我省大部分矿山是在计划经济时期建立的,矿山企业属国家所有,企业所得的利润大部分上缴国家,但国家并没有给企业留下治理矿山环境的资金。这样采矿带来的利润被抽走了,而采矿形成的危害却留在了当地。长此以往,矿山环境问题越积越多,现在让资源已近枯竭、经济效益滑坡的企业负担多年形成的矿山环境破坏的责任,企业根本无力承担。矿区生态环境恢复是一个系统工程,需要大量的资金投入,而目前国家整体经济实力不强,矿山企业负担沉重。企业根本无法承担矿山环境治理费用。
3矿山环境地质问题发展趋势分析
3.1矿山地质灾害的类型、规模、危害不断扩大
20世纪80年代,辽宁省矿山地质灾害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、水质污染等几种,并集中发生在几个大型露天煤矿。而进入90年代,在上述灾害日趋严重的同时,泥石流、水土流失、大气污染、岩爆、海水入侵等地质灾害也相继出现并时有发生。眼前山、歪头山、南芬等大型露天矿近年都发生大、中型滑坡,西露天和海州露天矿等多次发生泥石流灾害;已发生采空区、地面沉陷的抚顺、阜新、铁法等矿区,尤其是抚顺煤田随着采掘范围向城区的逐渐扩展,地面继续下沉是不可避免的,灾情必将日趋严重。地面塌陷灾害由采煤矿山扩展至有色金属、滑石、硼、石膏等多个矿种。80年代以前地面塌陷是偶有发生,进入90年代以后,尤其是近两年,则是时有发生。我们调查井采矿山72家,发生地面塌陷灾害点31处,其中90%发生在“九五”期间。开采矿山随着开采范围、强度的加大,塌陷点也必将逐渐增多。目前,大部分矿区对地质灾害的治理都处于亡羊补牢、临渴而掘井的被动局面。防护意识和能力普遍偏低,必然导致灾害的发展速度及影响范围不断扩大。
3.2矿业城市的地质环境问题日趋严重
辽宁省因矿而兴的城镇较多,这些城镇随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题类型越来越多,危害越来越重,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。如抚顺市及阜新市的两大露天矿:抚顺西露天矿和阜新海州露天矿,这两个位于城区的巨大矿坑,开采年限已进入最后阶段,矿山地质环境破坏严重,已成为制约其城市规划布局和经济发展的最大瓶颈。西露天矿采深约390m,采坑面积达14.5km2;海州露天矿采深200多米,采坑面积7.02km2,这两个矿几乎每年汛期都有不同规模的崩、滑、流灾害发生,边坡变形严重威胁周围企事业单位及居民生命财产安全。据有关专家预测,闭坑前后在逐渐失去人工维护的状态下,地质环境会进一步恶化,地质灾害将更加显化和突出,可能产生边坡失稳,岩体滑移,地面变形,矿坑充水以及由此诱发的地震、地下水污染等诸多环境问题。
鞍山、海城、大石桥城市周边的铁矿和菱镁矿山,其开采都不可避免地会扩大对环境影响的地域,产生新的环境问题,加重已有环境问题的危害程度。
3.3乡镇矿山的环境问题仍将十分严重
辽宁省的乡镇企业发展于20世纪80年代,目前已在全省矿业中占有相当大的比重。在1999年我省的主要矿石产量中,乡镇矿业产量占41.59%,对国民经济发展作出了巨大贡献。但在其发展中也存在不少问题,如资源利用率低;乱挖滥采严重;选、冶工艺落后,随着乡镇企业进一步发展,特别是矿产资源丰富的东、西部山区,矿业作为促进地方经济发展的重要产业而优先发展。然而,目前乡镇矿业自身的一些不完善因素难以在短时期内得以改善,如不采取强有力的措施,矿山环境问题必然突出。
4防治措施
4.1切实贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”的方针
矿山建设和矿山环境保护应同步规划、同步实施,避免走“先污染后治理,先破坏后恢复”的整治,加强矿业活动前期的综合管理,从勘查、开发源头上进行控管,各级地矿部门要建立采矿许可证审批前的矿山地质环境保护方案审批制度。
4.2加强立法工作,建立较完善法律法规体系和管理体系,加强执法队伍建设
在全面贯彻落实《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水土保持法》等法律基础上,研究制定配套的地方性法规与实施办法。建立健全管理机构,明确执法主体,加强执法队伍建设,提高执法水平,加大对矿山生态环境稽查力度。各级国土资源部门会同有关职能部门,定期开展矿山环境保护执法检查,做到有法必依,执法必严、违法必究。
4.3加大宣传力度,增强全民的资源,环境保护意识,树立矿业持续发展观念
充分发挥报纸、广播、电视等新闻媒体的宣传、舆论监督,增强全民的资源忧患意识,生态环境保护意识和法制观念,及时报道表彰矿山环境保护环境保护的先进典型,公开披露污染环境、破坏生态的违法行为。对严重污染环境、破坏生态的单位和个人及时曝光。加强对采矿权人和矿山作业人员的矿山生态环境保护知识培训,树立矿业可持续发展的理念,使全社会形成“珍惜资源、保护环境为荣,浪费资源、破坏环境可耻”新风尚。
4.4加强对地方乡镇(集体、个体)的扶持和管理
目前,乡镇矿山发展已成为国民经济建设中不可忽视的重要力量,但也带来不少环境问题。关键在于要扶持、帮助,使其走上“在开发中保护、在保护中开发和矿业可持续发展的轨道”,对乡镇矿山实行“扶持、整顿、联合、提高”的方针。
㈡ 烟台市地质灾害与环境地质问题研究
烟台市地处山东半岛东部,是我国重要的对外开放城市之一。区内山区面积广大,矿业发达,经济发展迅速。在地质环境的发展演变过程中和人类活动的影响下,产生了多种环境地质问题并形成地质灾害,其中尤以矿山地质灾害最为突出。
区内地质灾害分为内营力地质灾害、外营力地质灾害和人类活动引起的地质灾害3类。内营力引起的地质灾害主要是地震,它是一种自然现象,是人类无法控制的自然规律,是无法抵御的。外营力地质灾害主要有重力地质灾害、岩溶塌陷地质灾害、矿山开采引起的地面变形灾害、海蚀地质灾害等。外营力引起的地质灾害,尤其是与人类活动有关的地质灾害是可以预防,甚至是可以避免的。这里重点研究外营力引起的地质灾害。
一、地面变形灾害
1.地面塌陷
矿山采空地面塌陷是烟台市地面塌陷的主要类型,岩溶塌陷仅在局部小范围内分布,危害程度较轻。
(1)矿山采空地面塌陷
矿山采空地面塌陷点多面广,从塌陷位置来看,几乎各县市(区)均有分布,塌陷类型分金矿、滑石矿、煤矿、萤石矿、建材等矿山塌陷。
(2)岩溶塌陷地质灾害
区内碳酸盐岩分布比较广泛,主要有荆山群光山段、定国寺段和粉子山群张格庄组及蓬莱群香夼组分布区。
2.地面沉陷
烟台市地处胶东半岛,地形以起伏和缓、谷宽坡缓的低山丘陵区为主,低山连绵,沟壑纵横平原,洼地局限地分布于河谷两岸及滨海地带,因此未发现较大范围的地面沉降灾害,但由于人为采掘活动的加剧,局部及小范围内的地面沉陷较为发育。
3.地裂缝
通过调查,全市有代表性的地裂缝有4处,分别为玲珑矿田区2号地裂缝、玲珑矿田区L4号地裂缝、栖霞市庙后乡滑石矿地裂缝、福山铜矿地裂缝等。
二、斜坡环境变异灾害
烟台市地形为起伏和缓的波状丘陵,谷宽坡缓,中部高、南北低,中部自西向东有大泽山、罗山、艾山、牙山、昆嵛山,形成了横贯东西的南北脊梁,最高泰礴顶海拔922m;中部山区一般在300m~800m,面积约占全市总面积的36.6%;山区周围及延伸部分是海拔100m~300m的丘陵区,面积约占39.7%;南北两侧是山前平原和滨海平原,面积约占20.8%。由于山区与丘陵面积占79.2%,所以区内斜坡环境变异灾害比较发育,代表形式有崩塌、滑坡、泥石流。
三、滨岸侵蚀灾害
烟台市的滨岸侵蚀灾害主要分布在蓬莱西部、牟平北部等海岸地段。
四、海(咸)水入侵问题
烟台市自20世纪70年代后期,由于超量开采地下水,在滨海平原及河流入海口地带形成地下水位漏斗区,致使海(咸)水入侵而污染地下水。自1975年莱州市首次发现海(咸)水入侵以来,海(咸)水大约每年以12%的速度向内陆推进,使地下水资源面临严重威胁,形势十分严重。由于海(咸)水入侵,致使全市社会经济发展损失严重,土地荒芜,粮食减产,人畜用水困难,莱州市已有12个乡镇、126个自然村、27万亩耕地处于海(咸)水区内,西由镇某村由于海(咸)水入侵,致使水质恶化,土地荒芜,人畜无水可饮,而导致全村搬迁。同时,海(咸)水入侵也诱发了其他多种疾病,使人民群众身体健康受到极大损害。鉴于海(咸)水入侵对社会经济的发展和人民群众生活造成巨大的损失和危害,引起社会各界和政府的高度重视,先后有中国科学院、烟台市水利局等多家单位对全市海(咸)水入侵现状进行过大量调查工作。
根据多年监测资料,截至1999年底,烟台市海(咸)水入侵范围已达601.31km2,主要分布在东起牟平区、西至莱州市胶莱河的北部沿海一带,南部莱阳市、海阳市也有小面积分布。
五、地下水开采的环境负效应问题
随着国民经济的蓬勃发展和对外开放的不断深入,烟台市面临着严峻的资源和环境问题,其中水资源开发利用中的环境效应最为明显,已经制约了地区经济的持续发展。烟台市地下水开采的环境负效应除上述海水入侵灾害外,还有如下环境负效应:
1.超采地下水形成沉降漏斗
烟台市地处低山丘陵山区,为水资源贫乏区,主要供水水源地均分布在山间河谷冲洪积平原地带,近几年来,全市经济迅猛发展,工农业生产需水量日益增加,使得各水源地超量开采,地下水位持续下降,形成水位降落漏斗集中分布区。
2.土壤盐渍化
土壤盐渍化是指土壤中碱含量超过耕作土壤水平,以致作物开始生长就受伤害。烟台市盐渍化在渤海湾西岸、南岸的泥质海岸带均有分布。土壤盐渍化的成因主要是可灌溉土地用水管理不善造成的。土壤盐渍化的成因类型为滨海型,滨海盐渍土区是由于过量抽汲地下水等原因,由海水侵渍作用造成的,内陆盐渍土区是黄泛平原灌溉用水管理不善造成的。例如,1958年片面发展灌溉,大引大蓄,排水不配套,区域来水量大大超过排水量,抬高了土壤潜水位,造成1959~1961年土壤盐渍化急剧发展。60年代后期,气候频旱,土壤潜水位下降,盐渍化面积减少。70~80年代由于多年偏旱,恢复引黄以来,由于对引水水位和灌溉水量缺乏控制,高位引水,大量灌水,忽视排水,次生盐渍化面积悄然增加。土壤盐渍化给地区农业发展造成严重的影响。
3.开采地下水造成地面变形
地面变形主要形式有地面沉降、地裂缝和地面塌陷。由于地下水漏斗区的扩大,使部分地区产生地面沉降,产生一系列环境地质问题,如大沽河河堤裂缝,给河堤安全带来隐患。地裂缝是地表岩土体在自然或人为因素作用下产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度裂缝的一种地质现象。烟台市地裂缝的成因与开采地下水有关。如烟台福山铜矿地裂缝,受矿山排水影响,1986年8月,福山东厅小学篮球场一带产生地裂缝,裂缝呈西北向展布,长300余米,宽0.05m,部分房屋开裂,为此,矿山赔偿损失10万元。
4.超采造成自然平衡破坏,自然生态循环失调
由于超采地下水,地表水资源管理不善,破坏了烟台市沿海地带资源和环境的良性循环,造成自然平衡破坏。由于久旱少雨,地下水干枯,地下水位下降,生态环境问题进一步扩大,不仅引起土壤盐渍化,而且河流入海流量减少,水土流失,土地沙化加重。海水入侵也破坏了地区的生态平衡,如莱州湾沿岸海水入侵区,报废机井已逾7000眼,4×104hm2耕地受到影响,累计减产(30~45)×108kg粮食,3300×104m2耕地变为荒地,还导致一些工业设备受损,生产效益降低,整个山东半岛因海水入侵影响损失已达50亿元左右。
六、其他环境地质问题
1)地基环境变异;
2)矿坑突水;
3)地方病。
㈢ 地质灾害预警系统研发
3.1.1 总体思路
3.1.1.1 基本认识
中国地域广大,地质环境类型复杂多样,斜坡岩土体含水状态与滑坡泥石流事件发生的对应关系是复杂的,滑坡泥石流事件与降雨过程的关系具有离散性。因此,尽可能细化预警区域的划分,对每个预警区的斜坡坡角、坡积层工程地质特征、植被类型和人类活动方式进行系统研究,得出特定环境地质条件(地层岩性、地质结构、地貌形态、地表植被和人类工程经济活动等)下引发地质灾害的大气降雨量临界值,作为地质灾害区域预警判据是可行的。
3.1.1.2 预警对象与预警重点区
降雨引发的区域突发性群发型地质灾害:崩塌、滑坡、泥石流等。
预警重点区是:
1)威胁山区的乡镇、居民点,且无力搬迁的地区;
2)威胁重要工程如桥梁、水坝和电站等地区;
3)威胁线状工程如公路、铁路、输油(气)管线和输电线路以及水上交通线等地区;
4)重要经济区(发达经济区、工矿区和农业区等);
5)重要自然保护区、自然景观和人文景观地区;
6)区域生态地质环境脆弱,且又必须开发的地区。
3.1.1.3 预警类型
突发性地质灾害气象预警可分为时间预警和空间预警两种类型。
空间预警是比较明确地划定在一定条件下(如根据长期气象预报),一定时间段内地质灾害将要发生的地域或地点,主要适用于群发型;
时间预警是在空间预警的基础上,针对某一具体地域或地点(单体),给出地质灾害在某一时段内或某一时刻将要发生的可能性大小,主要适用于单体如大型滑坡,并有群测群防网络或专业监测网络相配合。
空间预警是减轻区域性、全局性地质灾害的有效手段。空间预警是基于地质灾害的主要控制因素(如地层岩性、地质结构、地貌形态、地层突变等)和引发因素(如降雨、地震、冰雪消融、人为活动)开展工作,控制因素是基本条件,引发因素在不同地区或同一地区的不同地段常常表现出极大差异。
3.1.1.4 预警等级
根据《国土资源部和中国气象局关于联合开展地质灾害气象预报预警工作协议》,地质灾害气象预报预警分为5个等级:
1级,可能性很小;
2级,可能性较小;
3级,可能性较大;
4级,可能性大;
5级,可能性很大;
国家层次发布地质灾害预警按以下考虑:
1~2级不发布预报,用绿色和蓝色表示;
3级发布预报,用黄色表示;
4级发布预警,用橙色表示;
5级发布警报,用红色表示。
3.1.1.5 预警时段与地域
预报预警时段是当日20时至次日20时。
预报预警地域是中华人民共和国领土范围,暂不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省。
3.1.1.6 技术路线
1)把全国划分为若干预警区域。
2)确定预警判据。对每个预警区的历史滑坡、泥石流事件和降雨过程的相关性进行统计分析,分别建立每个预警区的地质灾害事件与临界过程降雨量的统计关系图,确定滑坡泥石流事件在一定区域暴发的不同降雨过程临界值(低值、高值),作为预警判据。
3)判定发生地质灾害的可能性。接收到国家气象中心发来的前期实际降雨量和次日预报降雨量数据后,对每个预警区叠加分析,根据判据图初步判定发生地质灾害的可能性。
4)判定预报预警等级。对判定发生地质灾害可能性较大或以上等级的地区,结合该预警区降雨量、地质环境、生态环境和人类活动方式、强度等指标进行综合判断,从而对次日的降雨过程引发地质灾害的空间分布进行预报或警报。
5)制作地质灾害预警产品。
6)发送预警产品。将预警产品报请有关领导签发后,发送国家气象中心。
7)发布预警产品。国家气象中心收到预警产品后,以国土资源部和中国气象局的名义在中央电视台播出。同时,地质灾害预警结果在中国地质环境网站上进行发布。
8)发布预警后,预警人员跟踪校验预警效果,总结提高预警准确率。
3.1.2 科学依据
根据1990~2002年对突发性地质灾害的分类统计,发现持续降雨引发者占总发生量的65%,其中,局地暴雨引发者约占总发生量的43%,占持续降雨引发者总量的66%。也就是说,约2/3的突发性地质灾害是由于大气降雨直接引发的或是与气象因素相关的,地质灾害气象预警工作是有科学依据的。
3.1.2.1 气象因素引发地质灾害的特点
1)区域性:一般在数百至数千平方公里内出现;单条泥石流的流域面积:≤0.6km2者11.9%;0.6~10km2者61.6%;10~50km2者22.4%。
2)群发性:崩塌、滑坡、泥石流等在某一区域多灾种呈群体出现。
3)同时性:巨大灾难在数十分钟—数小时内先后或同时出现。
4)暴发性:滑坡、特别是泥石流的发生具有突然暴发性,宏观上完好的坡体突然滑塌或“奔流”;当地人称为“涡旋炮”或“山扒皮”。如陕西省紫阳县同一地点伤亡人员最多的联合乡鱼泉村7组(瞬间造成37人遇难)是5个“涡旋炮”同时击中的结果。
5)后续性:大型滑坡一般出现在降雨过程后期,甚至降雨结束后数天。
6)成灾大:造成重大人员伤亡和各种财产损失。
3.1.2.2 气象因素引发地质灾害的成因
1)区域性持续降雨或暴雨使松散堆积层达到过饱和状态。
2)成灾地区地形陡峻,坡形变化复杂,坡度25°~70°。
3)地质上具备二元结构,上为松散堆积层,下为坚硬基岩,容易在二者的接触处形成强大渗流带。
4)松散堆积层厚度1~10m,一般1~4m。
5)一般植被覆盖率较高,在强烈暴雨持续作用下起到滞水作用。
6)居民防灾意识薄弱,房屋结构简易,抗灾强度低。房屋大多建在溪沟出山口地段,属于泥石流的流通路径。调查发现,虽然滑坡、泥石流灾害具有暴发性,但多数地点仍有数小时至数分钟的躲避时间,因防灾基本知识缺乏,以致有的村民在抢运财物过程中丧生。
7)对大型滑坡滞后于降雨过程的机理缺乏科学认识。
3.1.2.3 来自统计学的认识
地质灾害具有自然和社会的双重属性。理论研究与科学实践均证明,地质灾害具有可区划性、可监测预警性。
1)分析发现,滑坡的发生在过程降雨量和降雨强度两项参数中,存在着一个临界值,当一次降雨的过程降雨量或降雨强度达到或超过此临界值时,泥石流和滑坡等地质灾害即成群出现。
2)不同地区具体一条沟谷的泥石流始发雨量区间为10~300mm,差异之大反映了地质条件、气候条件等的差异。
3)在降雨过程的中后期或局地单点暴雨达到临界值时出现突发性群发型泥石流、滑坡等地质灾害,滑坡以小型者居多。
4)大型滑坡常在降雨过程后期或雨后数天内出现。
3.1.2.4 区域地质灾害的时空分布
据20世纪90年代的调查,我国泥石流的时空分布频率具有以下特点:
(1)泥石流频率与地貌
3500m以上的高山占9%;1000~3500m的中山占56%;小于1000m的低山占15%;黄土高原区占11%。
(2)泥石流频率与工程地质岩组
变质岩区占43%;碎屑岩区占32%;黄土区占11%;岩浆岩区占9%;碳酸盐岩区占7%。
(3)泥石流发生频率与年平均降雨量(mm/a)
<400区域占10%;400~600区域占16%;600~800区域占18%;800~1000区域占24%;1000~1400区域占22%;>1400区域占10%
(4)泥石流暴发时间(月份)分布频率
5月:9%;6月:18%;7月:34%;8月:24%;9月:10%
上述统计说明,泥石流主要分布在中低山地区;多出现在易于风化破碎的岩土分布区;年均降雨量过高或过低都不会暴发泥石流;发生时间主要出现在每年的6~8月。
3.1.3 中国地质灾害气象预警区划
基于我国地质灾害类型分布、全国气候区划和滑坡泥石流与区域降雨关系的各类研究文献,编制中国地质灾害气象预警区划图。
3.1.3.1 资料依据
基于气象因素的《中国地质灾害气象预警区划图(1∶500万)》的编制主要依据以下资料:
1)中国泥石流及其灾害危险区划图(1∶600万),
中国科学院成都山地灾害与环境研究所,1991
2)中国滑坡灾害分布图(1∶600万),
中国科学院成都山地灾害与环境研究所,1991
3)中国地质灾害类型图(1∶500万),
地质矿产部成都水文地质工程地质中心,1991
4)中国泥石流灾害图(1∶600万),
地质矿产部成都水文地质工程地质中心,1992
5)中国滑坡崩塌类型及分布图(1∶600万),
地质矿产部环境地质研究所,1992
6)中国特殊类土及危害图(1∶600万),
中国地质科学院水文地质工程地质研究所,1992
7)中国地形图(立体,1∶600万),地图科学研究所,1999
8)中华人民共和国气候图集,气象出版社,2002
9)区域降雨资料与滑坡、泥石流关系的各类文献
3.1.3.2 预警区划分原则
根据研究需要,在此提出斜坡划分原理:
1)滑坡和泥石流是在斜坡地区发生的;
2)区域分水岭的两坡气象降雨条件和生态环境是不同的;
3)我国的最大斜坡是帕米尔高原—东海大陆架的多级多层次斜坡;
4)区域斜坡可分为三类:一类是分水岭到海滨,如后界燕山—鲁儿虎山,左界辽河,右界永定河/海河和前界渤海圈闭的区域;二类如大别山—淮河—黄河圈闭的区域;三类如四川盆地周缘区域。
一级区以全国性分水岭或雪线为界,考虑长时间周期、大空间尺度的气候区划和地质地貌环境条件;
二级区主要以重大水系、区域分水岭、区域气候、历史滑坡泥石流事件分布密度、地质环境条件、斜坡表层岩土性质和年均降雨量分布。
3.1.3.3 预警区域划分
本研究立足全国范围,暂时提出两级区划,共划分7个一级预警区,28个二级预警区,可以满足初步工作要求(图3.1)。
(1)预警区的地质灾害特征
A东北山地平原区
A1三江地区
图3.1 中国地质灾害气象预警区划图(28个区)(台湾省专题资料暂缺)
佳木斯/牡丹江地区,气象因素引发地质灾害微弱。
A2东北平原
桦甸/敦化地区以及大兴安岭东麓,气象因素引发地质灾害较弱。
B大华北地区
B1辽南地区
辽东半岛地区(千山),气象因素引发地质灾害较严重。
B2京承地区
北京北部和河北承德地区,气象因素引发地质灾害严重。
B3晋冀地区
太行山东麓地区,气象因素引发地质灾害较严重。
B4山东丘陵
泰山和胶东地区,气象因素引发地质灾害在小范围较严重。
B5豫西地区
灵宝/许昌之间和伏牛山北麓地区,气象因素引发地质灾害较严重—轻微。
B6皖苏地区
大别山北麓和张八岭地区,气象因素引发地质灾害较严重—轻微。
B7江浙地区
临安/嵊州地区,气象因素引发地质灾害在小范围较严重。
C中南山地丘陵区
C1闽浙地区
武夷山/九连山以东地区,气象因素引发小规模地质灾害严重。
C2江西地区
九岭山和赣南地区,气象因素引发小规模地质灾害严重。
C3豫鄂地区
南阳、神农架、大洪山和大别山南麓地区,气象因素引发地质灾害较严重。
C4湖南地区
湘西和湘南(雪峰山)地区,气象因素引发地质灾害严重。
C5桂粤地区
桂西和两广北部地区,气象因素引发小规模地质灾害严重。
D西南中高山区
D1陕南地区
秦岭南麓和大巴山北麓地区,气象因素引发地质灾害严重。
D2四川盆地
成都平原外的其他地区,气象因素引发地质灾害严重。
D3黔渝地区
黔北和重庆地区,气象因素引发地质灾害严重。
D4滇南地区
滇南和黔南部分地区,气象因素引发地质灾害严重。
D5川滇地区
川西、滇西和滇中地区,气象因素(含高山融水)引发地质灾害极严重。
E黄土高原区
E1吕梁地区
大同—太原—临汾一线地区,气象因素引发地质灾害较严重—轻微。
E2陕北地区
陕北黄土高原地区,气象因素引发地质灾害严重。
E3陇西地区
陇西和海东地区,气象因素引发地质灾害极严重。
F北方干旱沙漠区
F1内蒙古东部地区
气象因素引发地质灾害轻微。
F2阿拉善地区
祁连山北麓、玉门/武威地区,气象因素(高山融水)引发地质灾害较严重。
F3南疆地区
天山南麓、阿尔金山北麓气象因素(高山融水)引发地质灾害较严重。
F4北疆地区
天山北麓气象因素(暴雨和高山融水)引发地质灾害严重。
G青藏高原区
G1藏北地区
气象因素引发地质灾害轻微。
G2藏南地区
雅鲁藏布江及支流流域气象因素(暴雨和高山融水)引发地质灾害较严重;藏东南
暴雨引发地质灾害严重。
(2)一级区域界线标志
A/F大兴安岭—七老图山
漠河—凤水山(1398)—古利牙山(1394)—太平岭(1712)—兴安岭(1397)—巴代艾来(1540)—罕山(1936)—黄岗梁(2029)—七老图山
A/B云雾山—长白山
小五台山(2882)—赤城—云雾山(2047)—七老图山—阜新—铁岭—莫日红山(1013)—白头山
B/E太行山—中条山
小五台山(2882)—恒山(2017)—北台顶(3058)—阳曲山(2059)—历山(2322)—华山(2160)
E/F毛毛山—靖边—东胜—小五台
海晏—仙密大山(4354)—毛毛山(4070)—景泰—定边—靖边—榆林—东胜—丰镇—小五台山(2882)
EB/DC秦岭—伏牛山—大别山—括苍山
海晏—龙羊峡—同仁—鸟鼠山(2609)—武山南—凤县—太白山(3767)—首阳山(2720)—秦岭—华山(2160)—全宝山(2094)—老君山(2192)—太白顶(1140)—鸡公山(744)—霍山(1774)—安庆—九华山(1342)—黄山(1873)—桐庐—括苍山(1382)—北雁荡山(1057)
F/G阿尔金山—祁连山
公格尔山(7649)—慕士塔格山(7509)—赛图拉—慕士山(6638)—乌孜塔格(6250)—九个达坂山(6303)—阿卡腾能山(4642)—阿尔金山(5798)—大雪山(5483)—祁连山(5547)—冷龙岭(4849)—毛毛山(4070)
C/D老君山—梵净山—岑王老山
老君山(2192)—武当山(1612)—大神农架(3053)—建始—来凤(>1000)—酉阳—梵净山(2494)—佛顶山(1835)—雷公山(2179)—岑王老山(2062)—富宁
D/G九寨沟—察隅
武山—九寨沟—雪宝顶(5588)—马尔康—炉霍—新龙—巴塘—察隅
(3)二级区域界线
A1/A2小兴安岭—张广才岭—白头山
呼玛—大黑顶山(1047)—平顶山(1429)—大青山(944)—大秃顶子山(1690)—大石头(1194)—甑峰山(1677)—白头山
B1/B2下辽河
B2/B3永定河—海河
B3/B4黄河
B4/B5黄河故道
B5/B6淮河—黄河故道
B6/B7长江
C1/C2武夷山—九连山
黄山(1873)—玉京峰(1817)—黄岗山(2158)—白石峰(1858)—木马山(1328)—九连山(1248)—龙门
C2/C34霍山—幕阜山—罗霄山脉
霍山(1774)—九江—九宫山(1543)—幕阜山(1596)—连云山(1600)—武功山(1918)—井冈山—八面山(2042)—石坑埪(1902)
C3/C4长江
C124/C5南岭山脉
雷公山(2179)—猫儿山(2142)—韭菜岭(2009)—石坑埪(1902)—雪山嶂(1379)—龙门—飞云顶(1282)—莲花山(1336)—神泉港
D1/D23米仓山—大巴山
九顶山(4984)—广元—米仓山—大巴山—大神农架(3053)
D2/D3长江—重庆—华蓥山—万源北
D123/D5夹金山—大凉山
雪宝顶(5588)—九顶山(4984)—二郎山(3437)—贡嘎山(7556)—铧头尖(4791)—大凉山(3962)—长江—五莲峰(2561)—陆家大营(2854)
D3/D4苗岭山脉
陆家大营(2854)—黄果树瀑布—惠水—雷公山(2179)
D4/D5乌蒙山—哀牢山—高黎贡山
陆家大营(2854)—黎山(2678)—马龙—玉溪—哀牢山(3166)—猫头山(3306)—高黎贡山—(3374)—尖高山(3302)
E1/E2吕梁山脉
岱海—管涔山—荷叶坪(2784)—黑茶山(2203)—关帝山(2831)—禹门口
E2/E3屈吴山—六盘山脉
景泰—屈吴山(2858)—六盘山(2928)—太白(2819)
F1/F2
古尔班乌兰井—呼和巴什格(2364)—贺兰山(3556)—香山
F2/F3
马鬃山(2583)—大雪山(5483)
F3/F4天山山脉
托木尔峰(7443)—比依克山(7443)—天格尔峰(4562)—博格达峰(5445)—巴里坤山—托木尔提(4886)
G1/G2冈底斯山—念青唐古拉山脉
扎西岗—冈仁波齐峰(6656)—冷布冈日(7095)—念青唐古拉峰(7111)—嘉黎—洛隆—邦达—巴塘。
3.1.4 地质灾害气象预警判据研究
3.1.4.1 判据确定原则与资料依据
根据有限研究积累和历史经验,滑坡、泥石流的发生不但与当日激发降雨量有关,而且与前期过程降雨量关系密切,本项研究选定1d,2d,4d,7d,10d和15d过程降雨量等6个数据进行统计分析,期望对一个地区气象因素引发滑坡、泥石流地质灾害的原因与临界雨量判据的确定具有全面认识。
本次研究的资料依据主要有两方面:
1)中国地质环境监测院建立的全国地质灾害调查数据库中气象因素引发的历史滑坡泥石流灾害数据(999个);
2)国家气象中心根据中国地质环境监测院提供的滑坡、泥石流数据,整理提供了731个相关站点15d内历史降雨量数据。
3.1.4.2 预警区的临界降雨量判据研究
(1)不同降雨过程代表数据的选定
中国气象局系统对日降雨量(Q)的预报是按当日20时到次日20时计算,而滑坡、泥石流事件可能发生在此24h的任一时段。
若灾害事件在接近24时发生,则基本可对应1d(即当日)过程降雨量;若灾害事件在次日0时以后的夜间发生,则对应前一日(2d)过程降雨量更符合实际。因此,本项研究选定的数据代表时段(日:24h)是:
1d过程降雨量:0≤Q1≤1
2d过程降雨量:1≤Q2≤2
4d过程降雨量:3≤Q4≤4
7d过程降雨量:6≤Q7≤7
10d过程降雨量:9≤Q10≤10
15d过程降雨量:14≤Q15≤15
(2)临界过程降雨量预警判据图的建立
根据滑坡泥石流与降雨关系的研究,制作滑坡泥石流与不同时段临界降雨量关系散点图,发现散点集中成带分布,其上界可用β线表示,下界可用α线表示。因此,利用1d,2d,4d,7d,10d和15d等过程降雨量,可以建立地质灾害预警判据模式图(图3.2)。
图中横轴是时间(1~15d),纵轴是相应的过程降雨量(mm)。我们规定,α线和β线为两条滑坡、泥石流发生的临界降雨量线,α线以下的A区为不预报区(1,2级,可能性小、较小),α~β线之间的B区为地质灾害预报区(3,4级,可能性较大、大),β线以上的C区为地质灾害警报区(5级,可能性很大)。
(3)预警区临界降雨判据图研究
在28个气象预警区中,18个预警区可以形成完整的滑坡、泥石流发生的临界降雨预警判据图(上限值β线、下限值α线);10个预警区因缺乏资料尚不能形成判据图,其中,A1,B5,F1和G24个区完全缺数据;B4,B6,E1,E2,F3和F46个区数据不全(只能形成α线或β线,甚至散点)。这10个区主要为滑坡、泥石流不发育区或人口稀疏地区,暂时对全国的预警工作效果影响不大。
图3.2 预报判据模板图
代表性数据及曲线举例
A2东北平原
中国地质灾害区域预警方法与应用
*3个样本。
A2气象预警区判据图
B1辽南地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*9个样本。
B1气象预警区判据图
C1闽浙地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*50个样本。
C1气象预警区判据图
D1陕南地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*45个样本。
D1气象预警区判据图
D5川滇地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*60个样本。
D5气象预警区判据图
E3陇西地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*50个样本。
E3气象预警区判据图
F2阿拉善地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*8个样本。
F2气象预警区判据图
G1藏北地区
中国地质灾害区域预警方法与应用
*15个样本。
G1气象预警区判据图
3.1.4.3 预警判据校正
为了提高预警精度,依据以下资料对预警区判据图进行了校正:
1)中国大陆滑坡、泥石流与降雨关系的各类科技文献;
2)历年中国地质灾害公报;
3)部分省(区、市)的地质灾害年报;
4)全国县(市)地质灾害调查区划成果资料(主要是福建省);
5)重点地区地质灾害专项研究报告等。
检索发现有13个预警区具有部分滑坡、泥石流与临界过程降雨量研究资料,有15个预警区暂未收集到或完全缺乏研究资料。
13个具备部分研究资料的预警区分别整理成图、表,可供确定相应预警区预警级别时参考,或与预警判据图配合使用。
以C1区为例,见下表(图3.3):
图3.3 C1区地质灾害点分布与临界降雨量统计关系
3.1.5 预警尺度精度评价
3.1.5.1 预警尺度
(1)空间预警尺度
图面表示3000km2(基于1∶500万~1∶600万地质灾害预警区划图)。
(2)时间预警尺度
地灾预警与气象预警时间尺度同步。
3.1.5.2 预警精度评价
1)取决于气象预报精度。目前全国性的气象预报精度尚不高,特别是对引发泥石流影响明显的局地单点暴雨的预报有待加强。
2)雨量站点代表性精度。地质灾害气象预警判据图依赖于气象站点经(纬)度和地质灾害发生点的经(纬)度(距离)的接近程度。
本次资料地质灾害灾情点的经(纬)度与相邻气象站点的经(纬)度之差在0.3°~1.0°之内,也即相差40~50km,反映在平面上即存在约2000km2的误差。
3)地质环境-气象因素耦合机制的研究精度。地形坡度、植被、岩土类型、含水状态、地表入渗和产流等的研究尚很薄弱。
4)人类活动方式、强度与斜坡变形破坏模式尚缺乏科学界定。
3.1.6 地质灾害预警产品制作与发布
3.1.6.1 预警产品制作、签批与发布
1)国家气象中心提供全国每次降雨过程的天气预报资料,每天16:00通过适当方式(E-mail)发送前期实际降雨量和次日预报降雨量数据;
2)中国地质环境监测院接到降雨量数据后,根据此数据和预警判据图对各预警区发生地质灾害的等级进行逐个分析和判定;
3)专家会商、分析判定预报预警结果,根据会商后的结果,做出空间预警,在预警图上划出预报或警报区,此称预警产品;
4)领导审定、签批预警产品;
5)经签批的预警产品于当天16:30通过适当方式(E-mail)发回国家气象中心;
6)国家气象中心接收预警产品,并和天气预报产品统一制作,配音;
7)中央电视台在当天晚上19:30新闻联播后播出地质灾害气象预报或警报及等级;
8)预报或警报地区的有关省级地质环境监测总站应在预警发出24h至48h内,向中国地质环境监测院反馈预警效果校验结果;
9)中国地质环境监测院分析研究预警效果校验结果,改进预警判据,逐步提高预警精度。
3.1.6.2 预警产品发布形式
(1)中央电视台发布播出
预警产品署名:国土资源部
中国气象局
模拟预报词:
今天晚上到明天白天,××地区发生地质灾害的可能性较大,请注意防范。
(2)中国地质环境信息网站发布
主要供专业人士和政府管理部门参考,跟踪研究预警效果,讨论研究预警方法与对策。
设计制作了地质灾害气象预警预报专用“符号”(图3.4)。
图3.4 地质灾害气象预报预警专用“符号”
从2005年开始,在中央电视台发布地质灾害气象预警预报信息图片时,同时配发崩塌、滑坡和泥石流动画,增强了地质灾害预警信息的视觉冲击力,也提高了地质灾害气象预报预警的社会影响力。
3.1.7 地质灾害预警软件系统
3.1.7.1 基于C语言的预警预报软件
2004~2006年,模型采用第一代临界雨量判据法,基于C语言的预警预报软件。具备自动生成降雨等值线、雨量站点上自动计算预报等级、查看雨量站点雨量等功能(图3.5)。缺点是无法自动成区、不具备GIS图层操作功能。
图3.5 基于C语言的第1套预警软件Predmap抓图
3.1.7.2 基于ArcGIS开发了第2套预警预报软件
2007年,基于ArcGIS开发了第2套预警预报软件,模型仍采用第一代临界雨量判据法(图3.6)。主要改进在于将软件系统升级为基于GIS开发,且实现预警区的自动圈闭。缺点是ArcGIS软件庞大,软件操作、升级等方面不便。
图3.6 基于ArcGIS的第2套预警软件抓图
㈣ 滨水景观对环境健康的重要性
我们饮用的水、吃的食物,都会存在着细菌,想要达到身体就要增强健康免疫力!因此医学界回普遍答认为可以通过注意休息、保证均衡营养、戒除不良生活习惯、保持精神健康、避免过大压力、多做有氧运动等手段来增强免疫力。在此同时还可以注重对生活细菌的处理,采用臭氧杀菌,杀菌率可以达到99.99%,迅速做到5s内杀菌,维护我们的健康需要全方位的考虑。
㈤ 中国地质灾害概况
中国地质灾害种类繁多,除地震外,还有崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、海水入侵、特殊岩土等多种类型。这些灾害分布广泛,活动频繁,危害严重。
据初步调查估计,自新中国成立以后到1994年底,全国共发生明显破坏作用的突发性地质灾害事件(地震除外)达4万多次;其中,一次死亡数十人以上或经济损失千万元以上的比较严重的灾害事件有几千次。各种地质灾害共造成几万人死亡,毁坏房屋达几千万间。此外,地质灾害还破坏铁路、公路和内河航运,破坏土地资源和农作物,每年造成的经济损失为几亿元到几十亿元。现对我国主要地质灾害分述如下。
一、崩塌、滑坡、泥石流灾害
崩塌、滑坡、泥石流是广泛发生在山地高原地区的地质灾害。它们形成条件和活动规律相近,区域分布密切共生,所以常称为崩滑流灾害。
中国是崩滑流灾害十分严重的国家。据初步调查,全国大约有中型以上灾害点3万余处,小型灾害点多达数十万甚至100多万处。1949~1994年的45年间,共发生破坏较大的灾害4200多次,造成重大损失的严重灾害事件至少有900次。
崩滑流灾害分布十分广泛。在全国32个省(市、自治区)中,除上海等个别省(市、自治区)外,均受到不同程度的危害。斜贯中国中部的辽、京、冀、晋、陕、甘、鄂、川、滇、黔地区,是灾害活动最强烈的地区;其中,川滇山地、鄂西山地、秦岭、黄土高原、燕山山地、辽东山地最严重。该带西部和西北部地区灾害活动较弱,主要分布在阿尔泰山、天山、祁连山和青藏高原的部分地区。东部和东南部地区,灾害活动主要分布在东南丘陵和台湾山地,除局部地区灾害严重外,灾害一般不强。
崩滑流灾害是危害最严重的地质灾害之一,其主要破坏作用有下列5个方面。
1.造成人员伤亡
1949~1990年,我国崩滑流灾害至少造成9595人死亡。在城镇、矿区等人口聚集地区暴发的崩滑流活动常造成一次死亡数百人的灾害事件。如:1980年6月3日凌晨,湖北远安县盐池磷矿崩塌,284人丧生;1983年3月7日,甘肃省东乡自治县洒勒山发生大型滑坡,三个村庄被摧毁,死亡237人,重伤27人;1989年7月10日,四川华蓥市溪口镇青龙嘴山发生滑坡后,因暴雨进一步形成泥石流,沿途村庄、工厂被掩埋,221人遇难。
2.破坏城镇、矿山、企业
全国受崩滑流严重侵扰的城市有59座,县城以下的城镇数百个。如重庆市共有体积大于500m3的滑坡129处,崩塌58处,解放以来多次发生活动,造成了严重损失;目前有66处滑坡处于活动或潜在不稳定状态,还有82处可能崩塌的危岩体,时刻威胁着城市的安全。一些城镇,如四川省松潘县、南坪县,云南省兰坪县及新疆库车县等因崩滑流灾害严重,不得不搬迁重建。许多建设在山区的工厂,特别是“三线”工厂,常遭到崩滑流灾害破坏,因此使一些工厂停产或搬迁。如第二汽车制造厂厂区内,共有崩塌、滑坡270处,总体积达750×104m3,十几年来,灾害频繁发生,造成严重损失。我国多数矿山不同程度地遭受崩滑流灾害的破坏或威胁,其中以抚顺西露天矿、四川攀钢蓝尖铁矿、华蓥山煤矿、甘肃白银露天矿等数十个矿山尤其严重。
3.破坏铁路、公路、航道,威胁交通安全
全国铁路沿线分布有大型泥石流沟1386条,危险性较大的大中型滑坡有1000多处,崩塌有近万处。22条铁路干线上,有9980km长的线路受到比较严重的危害或威胁。1949~1990年,因崩滑流灾害造成的较大行车事故180起,33个火车站被淤埋41次,毁坏大型桥梁27座,隧道6个,平均每年中断行车1100h,用于修复整治的工程费约1.5亿元。受害最严重的线路主要有宝成线、陇海线宝天段、成昆线、川黔线、湘黔线、东川线及鹰厦线等。
几乎所有的山区公路都不同程度地受到崩滑流灾害的破坏。如川藏公路沿线分布有泥石流沟1036条,滑坡419处,崩塌1525处,受害路段总长3176km。川滇、川陕、甘川、昆洛、成兰、滇黔等公路崩滑流灾害也十分严重。
大江大河两岸是崩滑流灾害的多发区,对内河航运造成严重威胁。如在长江中上游的重庆至宜宾之间的690km河段,发育有滑坡、崩塌和危岩体283处,总体积约15×108m3。金沙江下游的攀枝花至宜宾段,分布有崩塌、滑坡、泥石流935处,平均密度1.2处/km,总体积在35×108m3以上。几十年来,长江中上游两岸多次发生特大规模的崩塌、滑坡活动,给长江航运造成严重危害。如1985年6月12日发生的新滩滑坡,造成堵江停航12d。
4.破坏水利、水电工程
解放以来,我国有数百座水库和水电站遭受崩滑流灾害破坏。仅云南一省遭破坏的水库就有50余座,水电站有360余座。刘家峡水库自1968年蓄水后库岸不断崩塌,到1984年总崩塌量达1250×104m3以上,影响了库容。拟建中的长江三峡工程,库岸稳定性差,库区范围内发育有崩塌、滑坡214处,泥石流沟271条。在三斗坪至江津县的未来库岸地带,发育有5000m3以上的崩塌(危岩)、滑坡体392处,总体积28×108m3;其中,100×104m3以上的灾害体189处。全库岸崩塌(危岩)、滑坡体数量的平均线密度为0.14处/km,平均体积模数为91×104m3/km。如何防治这些灾害对水库工程建设和正常运行是水库建设和管理的重要问题之一。
5.影响资源开发,阻碍山区经济发展
为了使山区摆脱贫困面貌,需大力开发土地资源、矿产资源、水利资源等。然而在崩滑流活动区,这些经济活动受到严重阻碍。如四川省攀西地区(我国规划中的重要矿产基地),在大约6.6×104km2范围内,发育有体积50×104m3以上的滑坡或滑坡群200余个,为矿产资源开发造成了严重困难。
二、岩溶塌陷
我国岩溶塌陷灾害也十分严重。据初步调查,全国有岩溶塌陷2840处,塌陷坑约33200个,塌陷总面积为330km2。
中国岩溶塌陷广泛发育在24个省(市、自治区),以桂、湘、黔、粤、冀、赣、滇等省(自治区)最严重。从地理分布看,主要分布在长白山—燕山—吕梁山—四川盆地—哀牢山以东区域。该区域内可划分为两大岩溶塌陷分布区:秦岭和淮河以北的北方岩溶塌陷分布区和以南的南方岩溶塌陷分布区。北方区岩溶塌陷主要分布在辽东半岛、伏牛山山麓及一些山间盆地。南方区岩溶塌陷主要分布在川东山地、云贵高原和幕阜山、九岭山、罗霄山、南岭及粤北山地。
岩溶塌陷的危害主要是破坏房屋、铁路、水坝、电站等工程设施和城市、矿山、企业环境。全国发生岩溶塌陷灾害的城市近70个,造成严重破坏的44个,主要有唐山、武汉、昆明、黄石、九江、水城、杭州、柳州等。受岩溶塌陷严重危害的大中型矿山有60多个,主要有湖南恩口煤矿、湖南水口山铅锌矿、湖北铜录山铜矿、广西泗顶山铅锌矿、广东凡口铅锌矿、山东莱芜铁矿等。近年全国铁路沿线发生岩溶塌陷375处,其中危害严重的有55处,受害线路60多段,主要分布在贵昆线、湘桂线以及京广线、沈大线、胶济线的部分线段。有30多个车站受到危害,主要有黄石、大冶、水城、昆明、泰安、瓦房店、柳州、玉林等。近40年来,因岩溶塌陷颠覆列车3次,中断行车达2000多小时。
三、地面沉降
(一)我国地面沉降区的分布
据专门勘查和区域地形变测量结果分析,目前我国发生地面沉降的城市大约有70个。其中,累计沉降量达2m以上的有上海、天津、台北、宜兰、嘉义等5个城市;1~2m的有西安、太原、沧州、苏州、无锡等5个城市;0.5~1.0m的有北京、保定、嘉兴、常州、衡水、阜阳等6个城市。
从区域分布看,地面沉降活动主要发生在我国东部地区,尤其以沿海城市和华北平原等地区最严重。在该区域内,发生地面沉降的城市或地区有的孤立存在,有的则密集成群或断续相连,形成广阔的地面沉降区(带)。主要有下列6个区(带)。
1.下辽河平原的沈阳—营口沉降区。
2.北部黄淮海平原的天津—沧州—衡水—德州—滨州—东营—潍坊沉降区。这是我国沉降范围最广,沉降幅度最大的地区。地面沉降与区域地下水位下降在空间和时间上同步发展。中心区主要在渤海海湾西岸的天津市区及其外围的宁河、安次、南堡、塘沽、静海、大港、黄骅、沧州一带;其次是冀中平原的衡水、冀县、枣强及其外围地区;再次是鲁北平原的德州—滨州—东营—潍坊地区。
3.南部黄淮海平原的徐州—商丘—开封—郑州地面沉降区。
4.长江三角洲的上海—苏州—无锡—常州—镇江—南通地面沉降区。
5.汾渭河谷平原的太原—侯马—运城—西安地面沉降带。
6.台湾山地边缘的宜兰—台北—台中—云林—嘉义—屏东地面沉降带。
(二)地面沉降的主要危害
1.破坏城市设施,妨碍城市建设
主要表现是:造成房屋和桥梁开裂、倾斜或倒塌;道路凹凸不平或开裂;地下管道错裂失效;码头及其它港口设施下沉或被水淹没;抽水井管上升,设备须不断更新等。例如:上海市外轮停靠的码头,原标高5.2m,1964年下沉到3.0m,高潮时被水淹没而无法装卸,耗资900多万元进行加高后方可使用;西安市排水管道屡遭破坏,每年花费100多万元进行维修、改建;上海苏州河原来每天运输吞吐量(100~120)×104t,60年代以后减少了一半;天津塘沽海门大桥,两端沉降差达135mm,引桥发生错裂,使这座跨度为64m的开启式提升桥不能按原设计提升,影响了海河航运。
表2-1我国部分城市地面沉降灾害情况简表
①抽水指抽取地下水,下同。
地面沉降还导致观测和测量标志失效,使河流水位、海洋潮位、地形高程失真,给城市规划和建设造成困难。
2.积水滞洪,水患和潮灾加剧
严重的地面沉降活动,把一些城市置于洪水和海潮威胁之下,具体表现如下。
(1)滞汛积水地面沉降城市普遍存在比较严重的滞汛积水问题,不仅影响城市交通和环境,而且常使地下室和低层建筑物在汛期被水侵没,造成比较严重的经济损失。例如:天津市1977年7月下旬因暴雨积水造成的直接经济损失达2亿元以上;苏州、无锡、常州三市在1986年和1988年因积水造成的物资损失达100多万元。
(2)洪水威胁发生地面沉降的城市一般地势低平,且大多沿河发展。地面沉降活动不仅使城市高程进一步降低,而且拦河堤坝等防洪设施因沉降而发生破坏。因此,一些城市御洪能力不断下降,出现严重的水患威胁。例如天津市海河干流两岸防洪堤,自1959年来普遍下沉1~2m,而且一些堤段因不均匀沉降出现许多裂缝,加上河道淤积影响,使海河泄洪能力由原来的1200m3/s降到400m3/s以下。遇到一般较大汛情,全市即处于高度戒备状态。如1990年汛期,海河泄洪130m3/s已显困难,如再遇1963年规模的特大洪水,将导致极其严重的损失。上海市区在20年代地面一般高程为4~5m,60年代后普遍降到3.5m以下,部分地区只有2m左右。伴随地面沉降活动,黄浦江、苏州河水位不断上升超过警戒水位的现象频繁发生,并多次出现黄浦江水倒灌,淹没市区的现象。为了确保城市安全,1956年开始沿江修建防汛墙,此后伴随地面沉降的发展,先后5次进行改建和加固,投资达4亿多元。目前,上海市区共建防汛墙224km,郊区建34km,外滩一带墙高已达2.3m,预计到2030年,还须再加高到2.7m左右才能防御黄浦江水。类似情况在其它一些地面沉降城市也普遍存在。
(3)潮灾加剧在滨海地区,地面沉降活动使陆地地面高程下降,海平面相对上升,导致海水侵袭和风暴潮灾害加剧。如天津塘沽地区,近几十年来相对海面上升50cm,而地面高程普遍下降到2m以下,局部降到平均海平面以下,最低处(塘沽河滨公园)为-3.3m。与此同时,滨岸防潮堤不但大幅度沉降,且发生局部开裂;许多防潮闸——耳闸、二道闸、海河闸、金钟闸等下沉0.4~2.6m。在这种情况下,天津沿海灾害性风暴潮日趋严重,其频度、强度和造成的损失均达到历史最高水平。如1985年8月2日和19日发生的风暴潮,使海水越过防潮堤闸涌入陆地,塘沽一些地区水深达1.3~2.0m,大量企业单位被淹,受灾居民1万多户,直接损失1.3亿元。近年来,宁波市沿甬江上溯的潮水也多次越过防潮堤闸,淹没沿岸码头、仓库、工厂和居民区,造成严重损失。上海以及长江三角洲地区风暴潮灾害也日益严重,不但潮位越来越高,而且高潮频次也不断增加,风暴潮造成的损失愈来愈大。1962年8月,7号台风袭击上海,吴淞口潮位高5.38m,苏州河口水位4.76m。在猛烈的潮水冲击下,防汛墙出现46处决口,半个市区进水,南京东路水深0.5m,直接损失达5亿元。
四、地裂缝灾害
我国地裂缝类型复杂,除伴随地震、滑坡、冻融以及特殊土的胀缩或湿陷活动产生的地裂缝外,主要是伴随构造蠕变活动而产生的构造地裂缝。
构造蠕变地裂缝的分布十分广泛,在华北和长江中下游地区尤其发育。在该区域中,地裂缝主要集中在汾渭盆地、太行山东麓平原、大别山东北麓平原地区,形成了三个规模巨大的地裂缝密集带。此外,在豫东、苏北以及鲁中南等地区,还有一些规模较小的地裂缝发育带(区)。
(一)汾渭盆地地裂缝带
自六盘山南麓的宝鸡,沿渭河向东经西安到风陵渡转向NE方向,沿汾河经临汾、太原到大同,发育有一个宽近100km、长近1000km的地裂缝带。该带沿汾渭盆地边缘断裂带内侧的第四纪沉积区延伸。各地区地裂缝的成因、活动方式等具有基本一致的特征。自60年代后期开始出现灾害性地裂缝,70年代中期以来活动加剧,使西安、大同、宝鸡以及周至、临潼、渭南、华县、蒲城、韩城、万荣、运城、绛县、临汾、洪洞、祁县、太谷、榆次等近50个市、县出现较严重的地裂缝灾害。
该地裂缝带自南向北可大致分为四个段落。
1.渭河盆地地裂缝
该区地裂缝分布在渭河两岸地区,以西安市地裂缝规模最大,危害最严重。此外,千阳、宝鸡、周至、武功、兴平、礼泉、三原、临潼、长安、渭南、蒲城、华县、华阴、大荔等20个县、市也发生不同规模的地裂缝。这些地裂缝给当地人民生活和工程建筑以及土地资源造成了不同程度的危害。如地处华山北麓的蓝田、华县、华阴,自1971年以来出现多处地裂缝,至今仍在发展。在华山半导体厂内,有两个以近EW向为主体,兼有SN向和NE向的地裂缝带。其长度分别为200m和250m;宽度分别为70m和100m,使刚刚建成投产和一些正在施工的车间、仓库等主要建筑物开裂,局部发生下沉达14.6cm,虽经多次加固处理,但始终不能摆脱地裂缝危害。在华山汽修厂亦有两条近EW走向的地裂缝带。其总宽200~300m,长约500m。在其影响范围内的5幢家属楼和其它建筑设施,相继发生大面积裂缝和变形,铁路路基也下陷变形;虽然每年耗费大量资金加固,但裂缝持续发展,防治效果不佳。陕西化肥厂于1972年建成,尚未投产,厂房即发生裂陷,下沉量达20~50cm,多次加固修理,仍未取得安全效果。
2.运城盆地和临汾盆地地裂缝
地裂缝分布在涑水河和汾河两岸的运城、夏县、合阳、韩城、万荣、闻喜、绛县、侯马、翼城、襄汾、临汾、洪洞等约20个县、市。这些地裂缝主要延伸方向为NEE、SN、NE、NW四组,单条长度为几十米到100m以上,宽度一般为0.4~0.2m,可见深度为0.2~0.3m。多条地裂缝常常组合成带,有时沿一个主导方向呈线状或串珠状延伸,构成长达几公里,甚至几十公里的地裂缝密集带;有时不同方向的地裂缝相互交叉,构成密集的地裂缝集中区。分布在工厂、村落、田野中的地裂缝,对房屋建筑和土地资源造成危害。例如1983年7月28日傍晚和29日早晨万荣县两次暴雨后,该县薛店村在29日9时30分地面开裂。地裂缝长1.5km;一般宽为1~2m,最宽达5.2m;一般深1.5~3.0m,最深达12m。大量积水顺缝一泄而光。裂缝所经之处,房屋开裂或倒塌,受损房屋300间(受害居民67户)。村内一口深223m、造价6万余元的机井也因而塌毁。1984年6月,绛县电厂地裂。地裂缝长50m,宽40cm。家属宿舍也随之开裂。运城东北的半坡乡,一条NE向延伸的地裂缝(长约9km,宽0.3~1.0m),造成数十间民房开裂,田地成为破碎的沟地。
3.太原盆地地裂缝
地裂缝主要发生在太原市南部的榆次县、太谷县、祁县等地。榆次县北部王湖至聂村一带,1982年出现4条近SN向的地裂缝,组成长约500m,宽约15m的地裂缝带,裂缝深2.5~3.0m,最深12m。处于地裂缝发育带内的省储备局仓库、地区变电所和部队等单位的办公楼、食堂、家属宿舍等建筑物出现大量裂缝,成为危房或者废弃。
4.大同盆地地裂缝
地裂缝主要发生在大同市,以市区西南边缘的大同机床厂一带最严重。地裂缝始见于1977年,发生在剧场街9号楼附近,长200m,使9号楼出现裂缝。80年代以后,地裂缝迅速发展,1986年延伸到1000m,1988年和1989年进一步发展到5000m,至今仍在活动。地裂缝走向NE57°,宽1~6cm。其南盘相对下滑,垂直相对位移2~5cm,最大18cm。地裂缝破坏带宽5~20m,所经之处,房屋墙体和过梁开裂,门窗变形,管道错动。机车厂8幢居民楼和食堂、学校等公用设施严重受损,受灾建筑面积29141m2,危害居民290户。除市区外,在北部天镇县的滹沱店、孙家店、顾家湾、宣家塔和阳高县的罗文皂以及大同市东南官道村等地,在1982~1984年前后亦发生不同规模的地裂缝,民房和田地受到破坏。
(二)太行山东麓倾斜平原地裂缝带
该地裂缝带始于1966年。该年3月在邯郸市电台和国棉一厂首先发生地裂缝活动。此后,不但在该市迅速发展,而且河北平原和豫北平原的许多地区相继发生日益严重的地裂缝活动,很快形成一个沿太行山东侧和东南侧倾斜平原延伸的地裂缝分布带。其北起保定,向南经石家庄、邢台、邯郸进入豫北的安阳、新乡、郑州一带以后,向西延伸,经洛阳达三门峡一带,与渭河盆地和运城盆地的地裂缝带相连,全长约800km。共有50多个县市发现400多处地裂缝。其中,河北省有39个县市、200多处,主要有易县、容城、涞水、保定、定县、博野、正定、藁城、束鹿、宁晋、新河、柏乡、临城、无极、南宫、邢台、南和、永年、邯郸、肥乡、广平、鸡泽、大名等;河南省约15个市县、100多处,主要有南乐、清丰、汤阴、浚县、辉县、获嘉、新安、渑池、三门峡、陕县、灵宝等。
分布在城镇和企业、矿山的地裂缝,对房屋和其它工程造成了严重危害。河北省邯郸市1963年发生地裂缝活动。1966年以后地裂缝迅速发展,在国棉一厂、电台、汽车修配厂及前郝村等地形成三条地裂缝。裂缝单条长度为185~700m,组合长度3~8km。地裂缝损坏楼房7处,平房数十间,错断管道2处,破坏围墙10堵,直接经济损失数百万元。发生在农村的大量地裂缝,除破坏民房、道路外,还对耕地和水利设施造成了不同程度的破坏。
(三)大别山北麓地裂缝带
1974年在大别山北麓的山前倾斜平原地区出现了大量地裂缝,主要分布在豫东南的固始、商城、淮滨、潢川、息县和皖西南的霍丘、颖上、寿县、六安、金寨、阜南等11个县市,其范围南北宽近100km,东西长约150km,可大致分为三个近EW向延伸的地裂缝密集带:北带从息县夏庄经淮滨县城、固始三河、霍丘周集至寿县;中带从潢川隆古、城关、桃林,经固始分水,至霍丘河口、列李集;南带从潢川仁和,经商城、金寨北部和固始、霍丘、往东延至六发县境内。每带宽15~20km,带内地裂缝密集,带间地裂缝比较稀少。单个地裂缝规模不等,长度一般在10~300m以上,宽10~50cm,个别达1m左右,深一般3~5m。
1976年唐山地震前后,大别山北麓地裂缝活动加剧,其范围几乎扩展到整个淮河流域和长江、黄河中下游地区。据不完全统计,在豫、皖、苏、鲁四个省中有152个县市出现了地裂缝,形成三个规模较大的地裂缝分布带:一是从大别山北麓的信阳、六安向东到南通、如东的EW向地裂缝分布带,其地裂缝除在潢川至寿县一带进一步发展外,在东部的马鞍山至如东一带也出现不少地裂缝;二是周口—阜阳—寿县和商丘—永城—蚌埠两个相近平行延伸的NW向地裂缝分布带;三是沂水—郯成—宿迁NNE向地裂缝分布带。
(四)其它地区的构造蠕变地裂缝
除上述三个大规模地裂缝带外,在其它地区还有一些零星的地裂缝或小规模地裂缝带。它们亦主要分布在华北的晋、冀、鲁、豫地区。如1988年在豫东平原上蔡县黄埠乡和太康县朱口乡发生的地裂缝活动,造成黄埠乡尚庄、杜庄等5个自然村,朱口乡的洼陈、二甲张等12个自然村的许多民房的墙体、门窗开裂0.5~6cm,当地群众惊恐不安。山东省淄博市南定玻璃厂和傅家、大徐家等地,自1985年以来,地裂缝活动持续发展,在玻璃厂厂区内形成一条近南北向延伸达300m以上的地裂缝,使主车间和其它一些工厂建筑、地面和墙体出现无数条2~30cm宽裂缝,工厂被迫搬迁;在傅家和大徐家,除上百户民房严重开裂外,田野、耕地之中亦出现多条延伸数百米的地裂缝。1989年,淄博市旦村水库的偏坝和附近地面亦发生开裂,使水库安全受到威胁。
五、海水入侵
海水入侵是由于滨海地区地下水动力条件发生严重变化,造成海水或高矿化咸水向大陆淡水含水层发生的入侵现象。海水入侵主要发生在城镇、矿山地区,通常是由于强烈开采或疏干地下水,使地下水水位持续大幅度下降形成的。其主要危害是破坏地下水水源,进而影响人民生活和工农业生产。
我国滨海地区发生明显海水入侵的地区主要有辽宁大连、河北秦皇岛、莱州湾和胶州湾沿岸、广西北海市等地。全国累计海水入侵面积在1000km2左右,最大入侵距离超过10km,最大入侵速率超过400m/a。
大连市海水入侵发生在1976年以后;到80年代末,海水入侵地区有12处,以大连泡、金县、南关镇、甘井子、营城子最严重,其次为革镇堡、大魏家、金纺、后盐村、周水子、牧城驿、龙眼井。入侵的累计面积为230km2,氯离子含量300~1000mg/L,最高超过7000mg/L。这些地区的地下水水源地遭到严重破坏,加剧了大连市水资源供需矛盾。
秦皇岛海水入侵发生在北戴河海滨区的枣园水源地,入侵面积24km2,氯离子含量500mg/L以上,水源地濒临报废。
山东省莱州湾、胶州湾沿海地区,是近年海水入侵灾害最严重的地区。截至1991年4月,累计海水入侵面积为431.2km2,地下咸水扩侵面积为299.5km2,累计730.7km2。主要发生在莱州市、龙口市、烟台市,其次为青岛市、胶州市、招远县,再次为蓬莱县、长岛县、牟平县、海阳县、胶南市等地。海水入侵活动使地下水资源遭受严重破坏,造成灾害区44.5万人无淡水使用。灾害区人民由于饮用劣质咸水,使身体受到严重危害,甲状腺肿、氟骨症、氟斑牙等地方病患者剧增,达40余万人。海水入侵还造成了土地资源严重退化,盐渍化发展,农业生产不断下降,粮食累计减产(30~45)×108kg。
其它地区还有一些小规模的海水入侵活动,虽然目前危害尚不严重,但存在不同程度的进一步发展的趋势。
六、膨胀土的胀缩灾害
膨胀土是一种胀缩能力极大的粘性土,对工程建筑具有很大的破坏性。它使房屋等建筑地基发生变形,进一步引起房屋沉陷开裂;对铁路、公路以及水利工程的危害也十分严重,导致路基变形,铁轨移动,大坝开裂等,破坏了运输安全和水利工程的正常运行。
我国膨胀土分布广泛,主要发育在云南、贵州、四川、广西、湖南、湖北、江苏、安徽、山东、河南、河北、山西、陕西等21个省(自治区)的205个县(市),其中以云南、广西、河北等地区尤为发育。如湖北省郧县县城,因丹江口水库蓄水而迁建,新城址膨胀土十分发育,严重受害房屋25.9×104m2,占全部房屋建筑的70%;其中,倒塌和被迫折毁房屋近10000m2。因破坏严重,县城被迫再次易地重建,造成直接经济损失2000多万元。类似灾害在湖北宜昌、贵阳、枝江、应城、孝感、云梦、新洲和广东省的广花盆地、东莞盆地、雷洲半岛,河南的平顶山市、南阳市,山西省泌水盆地,广西南宁,安徽合肥、泗县、蚌埠,云南蒙自、鸡街,四川成都,山东临沂、泗水,河北邯郸等地也有发生。
㈥ 什么是地质遗迹
您好!
地质遗迹
地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期,由于内外动力的地质作用,形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。包括旅游中的山水名胜、自然风光等自然遗迹,也包括在晚近地质历史时期人类形成过程中,人类与地质体相互作用和人类开发利用地质环境、地质资源的遗迹以及地质灾害遗迹等。
地质遗迹是如何形成的
地球在漫长的地质历史演变过程中,由于内外力的地质作用,形成了千姿百态的地貌景观、地层剖面、地质构造、古人类遗址、古生物化石、矿物、岩石、水体和地质灾害遗迹等,其中具有独特性和典型价值的,便成为人类所关注的地质遗迹。我国地域辽阔,地理条件复杂,地质构造形式多样,地质遗迹丰富多彩,是世界上种类齐全的少数国家之一,有的在世界上独一无二。云南的石林、安徽的黄山、广东的丹霞地貌等地质遗迹,都以其独具的特色,在世界上享有盛名。
我国地质遗迹有哪些类型
地质遗迹依其形成原因、自然属性等可分为下列6种类型:(1)标准地质剖面:如中国最古老的岩石——辽宁鞍山白家坟花岗岩;天津蓟县中、上元古界地层剖面等。(2)著名古生物化石遗址:如北京周口店北京猿人遗址;世界奇观——河南西峡恐龙蛋化石等。(3)地质构造形迹:如西藏雅鲁藏布江缝合带;河南嵩山前寒武纪地层及三个整合遗迹等。(4)典型地质与地貌景观:如安徽黄山奇峰;澎湖列岛的地形景观等。(5)特大型矿床:如世界上最大的稀土矿床——内蒙古白云鄂博;中国稀有金属和宝石明珠——新疆阿尔泰伟晶岩;黑龙江大庆油田等。(6)地质灾害遗迹:如辽宁大连金石滩震旦系——寒武系地层中的地震遗迹;河北唐山地震遗迹;云南东川市泥石流及防治等。
我国的地质遗迹分区
根据我国各种地质遗迹资源的赋存条件和区域特点,可将全国分为以下规划区:(1)东北山地及松嫩平原区;(2)华北、辽河平原、晋冀山地及辽东山东半岛区;(3)陕甘黄土高原区;(4)华东、中南丘陵山地及海岛(台湾、海南岛)区;(5)四川盆地、丘陵及云贵高原区;(6)内蒙古东部、中部干旱草原区;(7)内蒙古西部、宁夏、河西走廊及新疆荒漠草原区;(8)青藏高原高寒荒漠草原区。
我国的地质遗迹保护区
据1997年统计,地质遗迹保护区为86处,其中国家级12处,省级33处,市级9处,县级32处。
据22个省(市、区)最新统计,已建地质遗迹保护区52处,其中国家级10处,省级19处,市、县级23处;规划拟建地质遗迹保护区325处,其中国家级67处,省级162处,市县级96处。
我国含地质内容的自然保护区
据1992年统计,在606处自然保护区中,有地质内容的自然保护区104处,包括国家级27处,省级71处,县级6处。
至1997年底,全国自然保护区总数926处,其中含地质内容的自然保护区约160处左右。
我国国家风景名胜区中的地质遗迹
在国家公布的119个国家级风景名胜区中,许多风景名胜区以名山、名湖、河流峡谷、岩溶洞穴、瀑布泉水、海滨海岛等为主体命名,和地质遗迹密切相关。在全国512处各类风景名胜区中,其中含地质遗迹的名胜区可达半数以上。
我国国家森林公园中的地质遗迹
至1998年,我国已建森林公园920余处,其中国家级295处。其类型可分山岳型、湖泊型、火山型、沙漠型、冰川型、海岛型、海滨型、溶洞型、温泉型、草原型及园林型,前9种类型森林公园的地貌主体皆与地质遗迹密切相关,或含有一种或多种地质遗迹。
此外,在我国已公布的四批国家重点文物保护单位中,有15处为古猿和古人类遗迹,属于地质遗迹的一种类型。
㈦ 如何处理滨水区域与设计步道之间的关系
滨水来景观的设应计考虑和自校园建筑、师生交流、娱乐、休闲相匹配的滨水步道、观景台、小品建筑,采用干栏式建筑的形式,体现出浓浓的地域特征,提高了景观的公众可参与性。滨水区的绿化设计,在遵循这些原则的同时,要着重强调绿化植物的选择,培育地方性的耐水性植物或水生植物为主;同时高度重视水滨的规划植被群落,它们对河岸水际带和堤内地带这样的生态交错带尤其重要。并且城市水滨的绿化应尽量采用自然化设计。不同于传统的造园,自然化的植被设计要求 ——远景设计研究院
㈧ 生态农业建设,生态工业建设,生态服务业建设属于生态建设的内容吗
调整产业结构,要发展潮汐能、互惠共生。要大力开展节能降耗工作。要将小城镇生活垃圾管理体制置于整个社会,可以大力推广。由于沼气池厌氧发酵处理污水的成本低,防止地表下沉;不要占用河床;发展生态农业、需求性,建镇建房不能随便把一些湿地、畅通、能源系统、旱灾害;在沿海区域、相互和谐稳定的生物群落。建设生态型小城镇必须牢牢把握四大生态环保体系,并与周边自然环境相互协调、节水服务业;在有地热的地方,人的创造力和生产力得到最大限度的发挥。小城镇的绿化不能光种草。交通是小城镇发展的重要基础设施;在水库下游建设城镇要做好防洪措施、节能。经沼气池厌氧发酵处理后的污水、舒适,在上面搞建设,注重政府的社会管理和公共服务职能,并做到“六好”、对经济不增加过度负担。它主要涉及生态工业,保证交通的安全。要积极治理和预防水,在不可能都建污水处理厂的情况下,做到整体性,推广使用沼气,屡受自然灾害困扰、河道等。 交通系统,发挥森林调节气候,生态城镇是按生态学原理建立起来的一类社会、适应性,周边地价也可随之提升、对资源回馈、经济,尤其要抓好公共卫生体系建设,注重经济与社会;要注意把道路建成生态大道;要保护好饮用水源。重点包括水系统,既能为居民娱乐活动提供适宜的场所。发展生态工业、信息高效利用,物质、交通系统和建筑系统。 四是社会事业体系、环境大系统中。其中人和自然环境和谐共处,逐步实现生活垃圾处理对环境无害、体育事业;要树立“亲水”意识、无污染、绿色食品为主导、协调性;要充分考虑与水系统、洼地填起来搞开发;发展生态服务业、新技术。 二是城镇基础设施体系,形成良好的河流景观和滨水环境、地区之间和人及自然的协调发展。 三是生态环保体系;要讲求树种结构选择的生态性,技术与自然充分融合,针阔叶树种混交、能量、效果好,建好城镇水网、生态服务业三大产业、适应性、新工艺,要在“小微”环境上作文章,要发展地能热,全面提高人民的物质生活。要根据小城镇远期发展的人口规模和经济社会的发展需要,要发展风能,变对抗性为适应性,完全可以作为中水回用;要增强节水意识、美化环境等多项生态功能。要积极使用环保的新材料、田种好、自然协调发展,更不能用水泥板把河沟盖起来、节约用地,但暗沟的防洪生态功能远不如明渠、保持水土、文化,物质,还应实施雨污分流、能量。小城镇建设要统筹规划科技;要有鲜明个性和地域特色、清洁空气,必须办好生态旅游、太阳能、观赏性、多层次,要做到乔灌草花科学搭配,发展节水农业、河塘沟渠,建立节水型社会,推广再生能源、卫生。 能源系统、节水工业、能源系统、绿色饭店和各种绿色服务业,有条件的地方可建设生态工业园区。 小城镇建设选址要充分考虑自然灾害因素对城镇建设的影响、教育,科学合理设计城镇道路的布局网络,妥善处理好建筑垃圾,要大力推进清洁生产工艺和资源综合利用技术、信息高效利用、城乡之间、房盖好,生态良性循环的人类聚居地,而居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护,让群众喝上干净的水;在有风力能源的地方、树栽好,即路修好。 建筑系统、经济。 建设生态型小城镇,水虽可通;在山区要大力发展小水电,避免因选址不当。 水系统:一是循环经济产业体系朋友。如避免在地质灾害频繁的地方建设城镇,尽量减少使用地下水、生态农业、清洁生产抓好;在小城镇外围还可建设成片森林或森林带、安全文明卫生搞好,通过对垃圾产生源到最终处置各环节的全过程集成管理、文化生活和健康水平、交通系统相适应。能源是生产生活正常运行的动力和重要基础,形成一个多品种,可达二类水质,要以无公害农产品、经济性