农村切坡建房形成地质灾害隐患相关情况
⑴ 地质灾害防治措施
崩塌灾害防治的工程措施:
1、拦挡:对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等,遮挡建筑物有明洞、棚洞等。
2、支撑与坡面防护:支撑是指对悬于上方、可能拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固,以达到治理危岩的目的。对危险块体连片分布,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。
3、锚固:板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落,利用预应力锚杆(索)可对其进行加固处理,防止崩塌的发生。锚固措施可使临空面附近的岩体裂缝宽度减小,提高岩体的完整性。
4、灌浆加固:固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。
5、疏干岸坡与排水防渗:通过修建地表排水系统,将降雨产生的径流拦截汇集,利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水,可利用排水孔将地下水排出,从而减小孔隙水压力、减低地下水对滑坡岩土体的软化作用。
滑坡灾害防治的工程措施
1、排除地表水和地下水:滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关。因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水,避免地表水渗入滑体,减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托,提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。
2、减重与加载:通过削方减载或填方加载方式来改变滑体的力学平衡条件,也可以达到治理滑坡的目的。但这种措施只有在滑坡的抗滑地段加载,主滑地段或牵引地段减重才有效果。
泥石流灾害防治的工程措施
1、跨越工程:在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅通。
2、穿越工程:在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流从上方排泄,下方交通不受影响。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式,对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜。
3、防护工程:对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程,从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。
4、排导工程:修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程,改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力。
5、拦挡工程:修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程,控制泥石流的固体物质和雨洪径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。
(1)农村切坡建房形成地质灾害隐患相关情况扩展阅读:
诱发地质灾害的因素主要有:
1、采掘矿产资源不规范,预留矿柱少,造成采空坍塌,山体开裂,继而发生滑坡。
2、开挖边坡:指修建公路、依山建房等建设中,形成人工高陡边坡,造成滑坡。
3、山区水库与渠道渗漏,增加了浸润和软化作用导致滑坡泥石流发生。
4、其它破坏土质环境的活动如采石放炮,堆填加载、乱砍乱伐,也是导致发生地质灾害的致灾作用。
⑵ 乱挖乱填可能诱发地质灾害
对新农村而言,保留一定的地形起伏,不仅可以有效地保护地质生态环境,保内留泥石流等容的行洪通道,还可以使建筑物错落有致,在一定程度上提高新农村品位。过度追求场地的绝对平整,不仅会增加建设费用,而且因之形成的挖、填方边坡还可能成为滑坡隐患,填方厚度较大时,还可能导致地面和建构筑物基础不均匀沉降问题。南方不少农村经常在植被茂密但岩层风化强烈的斜坡地段开挖,形成圈椅状边坡围成的场地,而又不能采取必要的支护,暴雨时,极易遭受滑坡灾害。
丘陵山区切坡建房,边坡土体风化强烈,稳定性差,极易发生滑坡(江西瑞金,2005)
斜坡原状
人为改造(切坡和填坡)边坡上建房很危险
⑶ 地质灾害发展趋势初步分析
综合上述调查统计与分析资料可知:
1983~年的10年间,全国共发生滑坡、崩塌、泥石流灾害30569起,平均每年发生569起,造成529人死亡和失踪(段永侯等,1993);1995~2003年间共发生滑坡、崩塌、泥石流灾害66913起,平均每年发生7435起,造成1168人死亡和失踪;
1992年全国地面沉降城市或地区45个,沉降面积为48655km2;到2002年全国地面沉降城市或地区已经增加到82个,沉降面积超过6.4万km2。
同时,过去的50几年间,大型与特大型地质灾害发生的数量也一直呈上升趋势,特别是20世纪80~90年代,这种发展更呈现出急剧上升的态势(图2.20)。
(2)矿产资源的无序开采和开采量的不断增加,将加剧地质灾害的恶化
多年来,我国的国民经济一直在快速稳步地增长,1970年、1980年、1990年、2002年国内生产总值分别为2253亿元、4518亿元、18548亿元和104791亿元。经济的增长总是伴随着对资源的消耗和环境的破坏。从1990年到2001年,中国石油消费量增长100%,天然气增长92%,钢增长143%,铜增长189%,铝增长380%,锌增长311%,10种有色金属增长276%。在资源开采和环境改造的过程中,总是伴随着人为引发的地质灾害。露天采矿引起崩塌、滑坡、泥石流,地下采矿引起地面塌陷、地面沉降和地裂缝等灾害。
地下水日趋减少和用水量不断增加的矛盾,将进一步加剧地面沉降和地裂缝灾害。新一轮全国地下水资源评价结果显示,我国北方地区和平原地区地下水资源呈减少趋势,1984年以来的近20年间,北方地区和平原地区的地下水可采量分别减少了56亿m3和309亿m3。但是,近20年来全国用水量急剧增长,地下水开采量以平均每年25亿m3的速度增长。目前,北方已经有相当一部分地区地下水处于超采状态,其中河北省整体超采,北京、天津、呼和浩特、沈阳、哈尔滨、济南、太原、郑州等一些大中城市地下水已经超采或严重超采。目前,全国300多座城市不同程度地存在缺水问题。过量开采地下水和地下水位普遍降低是诱发地面沉降和地裂缝的主要因素。全国至少有40座城市由于不合理开采地下水而诱发了地面沉降,在河北平原和西安、大同、苏锡常等地区,过量开采地下水还导致了地裂缝灾害。据预测,到2030年,我国地下水年需求量达781亿m3,年缺口超过100亿m3,地下水日趋减少和用水量不断增加必将引起地下水的过量开采,如果再继续过量开采地下水的话,以上地区地面沉降和地裂缝灾害会呈进一步加剧趋势。
(3)城市化发展使地质灾害呈加剧趋势
城市是人口和人类工程活动十分集中的地区。随着我国城市化进程的加速,城镇中不合理的人为工程活动引发的地质灾害将愈加突出。我国许多山区城市,如重庆、兰州、大连、十堰、攀枝花等,由于城市无限制地膨胀,向山要地,上山建城,严重破坏了山体天然平衡,成为滑坡、崩塌灾害严重的城市。平原城市为满足发展需要,用水量不断增加,进而过量开采地下水,已经有50座以上的城市引发了地面沉降。中国正处在传统农业社会向现代化社会过渡阶段,已进入城市化发展加速阶段。从1978年到2003年,我国城市数量由193个增加到688个,建制镇由2173个增加到20312个,市镇总人口由1.7亿人增加到4.56亿,占全国总人口的比重由17.9%提高到36.1%。预计到2010年,中国城市人口比例将增加到45%,21世纪中叶将达到60%~70%,城市人口数量将达到10亿~11亿,中国城市数量将突破1000个,百万人口以上的城市将达到126个。据测算,到2050年,全国平均每年将有1200万人从乡村转移到城市,国家每年将投入8000亿~9000亿元人民币进行城市基础建设,以适应城市化进程的要求。随着我国经济建设的快速发展,中国东部各大主要城市如北京、天津、上海、广州、杭州、南京等城市进入了一个大规模重新规划改造的新时期。“十五”期间,广州、天津、北京、南京、深圳、沈阳、杭州、上海、哈尔滨、青岛等地斥资2000亿元用于地铁与轨道交通建设。随着我国西部大开发战略的实施,青藏铁路与欧亚大陆桥沿线地区将有一批城市要新建、扩建,同样面临着地质灾害逐渐加剧的问题。
因此可以认为,随着城市的发展,平原地区和内陆盆地因过量开采地下水引发的地面沉降灾害和地裂缝灾害将呈加剧趋势;山地丘陵区,在切坡建房、采矿、修路与降雨的共同作用下,滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷灾害将亦呈加剧趋势。
(4)西部开发将使地质灾害加剧
实施西部大开发战略,加快西部地区的经济发展,是党中央作出的重大战略决策。但西部地区自然环境脆弱,地质构造复杂,是地质灾害种类最多、活动最强烈的地区。据遥感资料,上百万处崩塌、滑坡、泥石流灾害点广泛分布在西部各省(区、市)。根据历年灾情统计,四川、重庆、云南、贵州、陕西、甘肃等西部省份一直是我国地质灾害最发育、危害最严重的地区,新疆、西藏和青海的一些地区灾害也十分严重。位于西部地区的天兰铁路、宝成铁路、成昆铁路和黄河、长江上游的水利枢纽工程遭受崩塌、滑坡、泥石流等灾害危害的也十分严重。西部开发涉及诸多领域,资源开发和基础设施建设是其中的重点,“十五”期间,西部铁路大中型项目基建投资预计将达1000亿元,到2005年西部铁路预计将达到1.8万km。这些经济活动对生态环境以及地质灾害将产生重要影响,有可能导致资源、环境的进一步恶化和地质灾害的急剧发展。
(5)自然条件变化使地质灾害呈加剧趋势
1)气候变化与地质灾害。暴雨或连续降雨是诱发地质灾害的主要因素。近几年的统计分析表明,全国降雨诱发的突发性地质灾害占63%,其中,暴雨诱发的又占降雨诱发突发性地质灾害的66%以上。而且,突发性地质灾害的发生与降雨量的年内变化和年季变化呈正相关关系,即,每年汛期突发性地质灾害的发生量占全年的60%以上,降雨量偏高的年份也是地质灾害多发的年份。
地球气候处于不断的变化之中。气象系统的观测记录和研究预测表明,自1961年以来全球陆地和海洋表面的平均温度呈上升趋势,20世纪升高了0.6℃左右。2001年政府间气候变化专业委员会完成的第三次评估报告表明,按照其设计的1990~2100年间温室气体和气溶胶排放的35种构想,预计到2100年全球平均地面温度将比1990年上升1.4~5.8℃,即全球平均温度每10年将升高0.14~0.586℃。全球气候变暖后,不仅气候平均值会发生变化,而且天气、气候严重偏离其平均状态的极端事件出现频率也会随之发生变化。观测记录还显示,北半球中高纬度地区,大雨和极端降水事件有增多趋势。
大雨和极端降水事件增多,将导致滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害加剧。因为大雨和极端降雨最容易诱发大范围的群发型滑坡、崩塌、泥石流灾害,而且往往造成十分严重的后果。例如:福建省三明市历史上很少发生滑坡、崩塌和泥石流灾害,但是2002年6月16日,该地区遭遇了一场百年不遇的强降雨,在建宁、将乐、宁化等5个县内暴发滑坡和泥石流,造成40人死亡,1.2亿元财产损失。2002年7~9月,广东省连山、深圳、信宜、翁源、乐昌、五华等县(市)遭遇百年不遇的暴雨,所诱发的滑坡、崩塌和泥石流灾害,造成42人死亡,3.6亿元财产损失。2001年6月18日至19日,因连续暴雨,湖南省邵阳市绥宁县暴发严重滑坡、崩塌和泥石流地质灾害,全县12个乡镇受灾,受灾面积达112km2,受灾人口达21万(占全县总人口的60.8%),造成严重的人员伤亡和财产损失。2002年,新疆伊犁地区连续降雨,持续降雨时间和降雨量都突破了历史极值,在9个县(市)诱发了滑坡、泥石流196处。大量事实证明,我国和世界各地正处于一个气候剧烈变化期,旱、涝、风暴将更加频繁,因此,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害将更加活跃。
另外,大气降水具有周期性的枯丰变化。从20世纪90年代至今,我国北方大部分地区降水属偏枯年份,进入21世纪以后,偏枯时期即将结束,北方部分地区将进入降水偏丰时期,降水量会较前十几年有明显增多的趋势。在降水量增多,水动力条件增强等因素影响下,北方部分地区今后地质灾害的发生频率会随降水量的变化而逐渐增大。
2)地震活动与地质灾害。地震活动是突发性地质灾害的重要影响因素。我国是世界上大陆地震活动最为频繁和强烈的国家,地震活动总体呈现频度高、强度大、分布范围和影响面广、区域差异明显的特点(刘江等,2001)。目前,全国有41%的国土面积、71%以上的省会城市和直辖市以及120多个人口大于50万的城市,位于基本烈度为Ⅶ度和Ⅶ度以上的高烈度区。地震活动使岩层破碎、山体失稳、松散固体物质增多,从而触发山体发生滑坡、崩塌、泥石流。如1973年2月6日,四川甘孜州发生一次7.9级地震,触发了滑坡137处。据预测,我国21世纪初期地震活动仍处于活跃状态期。因此,西部、华北和东部沿海地区,因地震而诱发的地质灾害也将十分频繁。
综合上述,人为活动和气候变化等因素的特点都促进了地质灾害的发生频度和密度的增长。但是,由于近几年全国加大了有关地质灾害的防灾减灾宣传和防治力度,发布了《地质灾害防治条例》,建立了地质灾害群测群防体系,开展了汛期地质灾害预报预警工作,使各级政府和人民群众的防灾减灾意识明显增强。因此,地质灾害造成的人员伤亡得到了一定程度的控制。但是,随着社会经济的发展,国家和社会资产的价值将越来越高,各类基础设施、建筑物等的分布密度会越来越大,因此地质灾害造成的经济损失仍可能呈一定的增长趋势。随着人们生活水平的大大提高,人们对生命和健康将更加重视,因此同样程度的地质灾害所造成的心理和社会影响将更加严重。
⑷ 地质灾害防灾预案与防治规划
一、地质灾害防灾预案及建议
根据地质灾害稳定性、危害特征及防治措施,对灵台县的各地质灾害点进行对比分析,结合地质灾害点变形迹象及自身的特征,对灵台县滑坡、不稳定斜坡、崩塌、泥石流等地质灾害点进行防治分级,并提出可行性建议。
对于灵台县109个地质灾害点,根据其规模、威胁程度、易发程度等进行了分级。对于威胁人民生命财产的地质灾害点,建议地方相关部门加强日常监测,做好群测群防工作,出现问题及时向相关部门汇报。对于在灾害点威胁范围内进行工程施工的相关部门应严格审批,避免由于灾害天气和人工扰动诱发的地质灾害。
二、地质灾害防治规划建议
为了有效减轻地质灾害损失,为地方政府编制防治规划提供依据。编制的主要指导思想是在科学发展观和构建和谐社会的思想统领下,以保障新农村建设和“以人为本”为主要目标,进行地质灾害防治分期,确定防治方案。
(一)地质灾害防治分级
根据地质灾害点的性质、规模、位置、危害程度、危险程度等,将全县的地质灾害隐患点分为三个级别:重点防治点、次重点防治点、一般防治点,其点数量分别为5处、14处、90处。
(二)地质灾害防治分期
根据灵台县地质灾害发育特征、分布规律和地质灾害易发程度、危险程度分区评价结果,结合灵台县总体规划、国民经济和社会发展计划的要求,本着“以人为本”原则,对全县的地质灾害隐患点防治工作按近期、中期、远期进行总体规划。其中近期、中期、远期地质灾害防治点数量分别为8处、18处、83处。
(三)地质灾害防治方案
1.地质灾害隐患点居民搬迁避让
位于危险性较大斜坡下或滑坡体上的房屋采取搬迁措施,未搬迁以前在雨季危险期或出现滑动迹象时采取避让措施。搬迁避让可避开地质灾害的威胁,从根本上消除地质灾害隐患,根据实际情况做出搬迁避让规划,逐步实施。在地质灾害群测群防监测与巡查过程中,发现和评估地质灾害危险点,当达到一定危险程度时,首先临时采取避让措施,把人员和财产转移到安全地带,最大限度减少地质灾害可能造成的人员伤亡和经济损失。避让搬迁的地址应在专业技术人员现场勘查后进行确定,特别是移民新村建设应做好地质灾害危险性评估工作。
2.地质灾害隐患点工程治理
对地质灾害隐患点进行工程治理,提高其地质体的稳定性,是重要的地质灾害防治措施,特别是在一些重要地带,是首选的防治措施。
地质灾害工程治理投资相对较大,应在多种方案分析对比的基础上,慎重筛选工程治理点。在确立工程治理点后,应由地质灾害专业勘查队伍对灾害点进行详细勘查,做出施工治理方案设计,按照相关规范进行施工、监理、竣工验收及后期的治理效果监测。
3.地质灾害隐患点监测
监测地质灾害隐患点,是防止地质灾害造成人员伤亡和经济损失的重要手段。在目前经济条件下,还难以在短期内使居民和重要工程设施完全避开地质灾害威胁,在实施搬迁避让和分期治理的过程中,做好地质灾害监测工作尤为重要。
地质灾害监测包括专业监测和群测群防,在县域内选择重要灾害点开展专业监测工作,提高全县的地质灾害监测技术水平;部分灾害点还可采用群测群防仪器进行监测,提高群测群防监测预警效果;大量的一般灾害点,在灾害体上合理布置监测点,采用简易的直尺、钢尺等进行定期监测和汛期加密监测,宏观巡视灾害体各部位的变形迹象,并做好相应的监测记录。
地质灾害监测工作应在有效的组织管理体系下运行,并建立起预警发布体系,做到险情发生时能启动应急预案,快速有效组织人员及财产撤离避让。
(四)地质灾害防治分区
依据地质灾害形成的地质环境条件、灾体演化趋势及对居民生命财产潜在危害程度,结合灵台县地质灾害易发程度分区、危险程度分区图、当地经济与社会发展规划等因素,进行综合分析,对工作区进行地质灾害防治区(图7-7),即:重点防治区、次重点防治区和一般防治区。每级防治区中根据地质条件、灾害类型与危害程度,划分出防治亚区或防治的重点地段。
图7-7 灵台县地质灾害防治区划图
1.地质灾害重点防治区(Ⅰ)
灵台县地质灾害重点防治区面积298.23km2,占总面积的14.55%。包括六个地质灾害高危险亚区,即黑河北岸梁原乡横渠—付家沟—官村—朱家湾—杜家沟—景家庄子地质灾害重点防治亚区(Ⅰ1),黑河南岸梁原乡张家塬—温家庄—东门—朱家湾高地质灾害重点防治亚区(Ⅰ2),达溪河北岸沿线地质灾害重点防治亚区(Ⅰ3),达溪河南岸中台镇—蒲窝乡—新开乡邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ4),邵寨镇黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ5)和独店乡什字塬北部黄土梁峁丘陵地质灾害重点防治亚区(Ⅰ6)。本区所处地貌单元主要为黄土梁峁沟壑区及黄土丘陵区。岩性主要为第四系黄土和白垩系紫红色泥岩、砂岩、砂砾岩,地表黄土覆盖厚度较大,黄土大都向冲沟倾斜。局部地形坡度较大,区内工程地质条件差,岩土层的表层风化较严重,本区人类活动比较强烈,在沟谷边坡人口比较密集,人类活动对环境的改造极为强烈,主要包括建房切坡、开挖窑洞、修路等,人为活动诱发滑坡、崩塌的可能性较大。本区植被稀疏,以农作物为主,不利于水土保持。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈。在汛期遇暴雨和连阴雨天气容易形成滑坡、崩塌灾害。特殊的岩土条件和气象条件为地质灾害的形成提供了可能性。本区也是全县滑坡、崩塌地质灾害最严重的地区之一,因此要进行重点防治,要完善好群测群防体系,在暴雨及连续降雨时加强重点地段巡查,尽可能地减少损失。
2.地质灾害次重点防治区(Ⅱ)
灵台县地质灾害次重点防治区面积861.49km2,占总面积的42.04%,地质灾害为滑坡、崩塌、泥石流和不稳定斜坡。包括四个地质灾害中危险亚区,即黑河北岸梁原乡黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ1)、黑河南岸—什字塬以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ2)、什字塬以南—达溪河以北黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ3)、达溪河南岸中台镇蒲窝乡新开乡邵寨镇广大黄土梁峁丘陵地质灾害中危险亚区(Ⅱ4)。本区岩性为第四系中上更新统黄土覆盖于白垩系砂砾岩、砂岩、泥岩基岩之上,厚度不等,在降水作用下容易沿黄土与基岩的接触面形成滑坡。区内人类工程活动相对较强,人口比较多,人类工程活动比较强烈,主要表现是为各种目的而进行的切坡,加大了崩塌、滑坡的临空面。黄土层,岩石风化破碎,节理裂隙发育,为灾害中易发区。丘陵区沟谷大多处于壮年期或幼年期,侵蚀作用比较强烈,沟坡多为阶状陡坡。在汛期容易形成滑坡、崩塌灾害。灾害点分布在村庄周围、公路沿线、河谷边坡地带。地质灾害一旦发生,危害较大,是地质灾害防治的次重点防治区。在暴雨及连续性降雨天气,在工程地质条件差及威胁性巨大的地段要加强监测,以达到减灾防灾的目的。
3.地质灾害一般防治区(Ⅲ)
灵台县地质灾害一般防治区面积889.28km2,占总面积的43.41%,地质灾害发育较少,危险性相对较小。包括六个地质灾害低危险亚区,即梁原乡王家沟黄土塬地质灾害一般防治区(Ⅳ1)、黑河宽阔河谷地质灾害一般防治区(Ⅳ2)、什字塬地质灾害一般防治区(Ⅳ3)、达溪河河谷地质灾害一般防治区(Ⅳ4)、邵寨镇黄土塬地质灾害一般防治区(Ⅳ5)、百里乡林场地质灾害一般防治区(Ⅳ6)。本区黄土塬区及黄土小台塬区和宽阔的河谷区工程地质条件很好,地形平坦,虽然人类工程活动较频繁但很少发生地质灾害;百里乡林场区植被茂密,人烟稀少,人类工程活动较少,地质环境相对优越,地质灾害发生概率较小,为地质灾害一般防治区。
⑸ 地质灾害类型及其危险性现状评估和预测评估
一、地质灾害类型及特征
评估区地质灾害类型有地面灾害和斜坡变形灾害两大类共6个灾种,灾害类型划分及其主要特征见表12-5。
表12-5地质灾害类型划分及主要特征表
(一)地面沉降
在评估区及其附近,地面沉降分布于淮北平原阜阳、界首、太和、利辛、涡阳、蒙城等市县,是由于超采中、深层孔隙承压水引起的。20世纪80年代以来,各城镇开采井多深达150~200m,随着开采量逐年增大,承压水头逐渐下降,使得1.62×104km2的自流区基本消失,形成了以城镇为中心的区域性降落漏斗。至90年代中期,阜阳市城区降落漏斗中心水位埋深已达80m,水位降幅1.44~1.88m/a;界首市城区水位埋深已超过70m;有些地段降落漏斗已相连接。承压水位持续下降诱发了地面沉降。
20世纪80年代初有关部门对阜阳市进行水准复测发现,位于颖河西侧水文站内的9号点仅沉降83.7mm,沉降范围80~100km2。此后该市开采中深层承压水进入了高峰期,地下水位以3m/a的速率持续下降,至1990年沉降范围和中心沉降量分别以26km2/a和78.9mm/a高速增长,沉降中心最大沉降速率达109mm/a,沉降范围已达360km2,沉降中心最大累积沉降量873mm。地面沉降量与地下水开采量及水位埋深呈正相关。1990~1999年沉降速率虽有所减缓,但沉降范围扩展和中心沉降速率仍达6.25km2/a和59.3mm/a,至1999年1月沉降范围约410~420km2,中心最大累积沉降量已达1347.4mm(图12-2)。
图12-2阜阳市累积地面沉降量等值线图
等值线单位:mm
此外,管线附近界首、太和、利辛等县城水位持续下降,已形成水位降落漏斗,地面沉降有一定显示。
过量开采中深层地下水,使地下水位大幅度持续下降,造成含水层及相邻土体的有效应力增加从而固结压密并发生地面沉降。阜阳地区0~156m深度范围内主要有6个压缩层,总厚度50~l00m,其中A7-4、A9-5和A11-6三个压缩层是主要的,它们的埋深分别为39~77m、78~101m和107~132m,而埋深40m以内的土体则为超固结土,压缩沉降量小。
(二)采空塌陷
采空区地面塌陷是采掘巷道上部的岩层失去支撑,力学平衡条件被破坏,而发生的崩落、开裂、弯曲等变形破坏现象,最终导致地面沉陷的地质灾害。在安徽段采空区地面塌陷主要分布于淮海煤矿和定远石膏矿和盐矿三地。
1.淮南煤矿地面塌陷
淮南矿业集团所属12对矿井,井田总面积为301.12km2,至今采空塌陷面积达57.744km2。随着煤矿开采的延深和规模扩大,1997年1月至2000年6月塌陷区增加了8.04km2,年增长率为4.1%。矿区地跨淮河两岸,为冲积平原区,淮河以南采空塌陷(距管线达19km)总面积34.734km2,塌陷最大深度约20.Om;淮河以北采空塌陷总面积23.01km2,塌陷最大深度约5.5m。淮南煤矿采空塌陷比较严重,造成村庄、农田被淹没,工程设施损坏,并对水利和防洪工程造成较大的影响。
淮南煤矿采空塌陷属缓变型。基本特征是:回采1.5个月左右,地面塌陷开始产生,3~4个月为活跃期,此时的塌陷总量可达70%左右,一般18个月后逐渐稳定,且采空区与地面塌陷区基本一致。淮河以北潘谢矿区采空塌陷处于持续发展过程中。
2.定远石膏矿地面塌陷灾害
定远石膏矿地面塌陷形成的特点是:巷道遗弃支护一拆除,巷道顶板岩层立即塌落,随后引起地面塌陷。目前塌陷面积仅为50~800m2,塌陷的深度最大为0.50~0.65m,管线离其尚有一定距离,且开采规模呈现减少的态势。
3.定远县东兴盐矿地面塌陷灾害
该矿的开采区位于输气管线(K235+280)的南侧4km处。自1988年末开采至今,仅在1998年后开采区开始产生轻微的地面塌陷,且与开采区范围相吻合,面积约0.2km2。目前对开采区及周围影响不大。
地面塌陷的产生及危害程度受诸多因素制约,主要与矿层厚度及埋藏深度、顶板围岩强度和上覆的第四系松散堆积物厚度有关:矿层厚度愈大,埋深愈小,顶板围岩强度愈小,上覆第四系松散堆积物愈厚,则地面塌陷愈强烈。
(三)地震液化
管线穿越的地震烈度Ⅶ度区有两段:一段位于淮北平原的四庙—孙集一带(K59—K70),西淝河河床两侧为第四系全新统粘性土、粉砂、细砂,厚度6.40~14.80m,地下水位埋深2.20~2.50m,其下伏的粉砂、细砂在地震条件下存在轻微液化;另一段位于江淮丘陵平原的前王一带(K266+200—K273+200),池河河床两侧分布的全新统粘性土、粉土和含泥砂砾石,厚15~20m,水位埋深0.8~2.4m,上覆的粘性土厚度在6m左右,下伏的粉土较薄,且标贯击数在17击左右,粘粒含量大于10%,基本不产生地震液化问题。
(四)膨胀土灾害
评估区内界首、蒙城、定远、滁州、来安等地丘陵岗地及河谷Ⅱ级阶地上广布的上更新统的冲积、洪冲积及残坡积的粘土、粉质粘土,颜色为灰白、棕黄、褐黄和土黄色,厚度一般7~15m,局部大于30m。天然状态下呈硬塑、坚硬状,柱状节理发育,含铁锰质结核和薄膜。由于土层中含较高的蒙脱石、伊利石等亲水性矿物成分,有遇水膨胀、失水收缩的特征,往往造成其上的建筑物变形、开裂。经取样测试,评估区内膨胀土自由膨胀率为40%~63.5%,属弱膨胀潜势。淮北平原区和沿江丘陵平原区一般在40%~57.5%;江淮丘陵平原区一般为45.5%~63.5%;局部可达66.5%~74.5%。从地貌上可以看出,膨胀土的膨胀性有在平原区稍低,丘陵坡麓的岗地区稍大的特点。
工程沿线膨胀土分布地段为K19+600—K58+400、K63+400—K65+000、K70+000—K178+500、K184+300—K219+100、K226+650—K245+450、K246+150—K251+250、K253+900—K262+050、K263+300—K266+150、K305+500—K309+900、K312+480—K321+870、K323+190—K325+050、K328+390—K333+900、K343+110—K345+910,分布长度为242.7km,占线路总长的70%。
(五)崩塌
沿线崩塌灾害主要分布于K185—K200、K280—K334段,崩塌均与人工切坡不当有关,有土崩和岩崩。崩塌体的规模一般在50~200m3之间,调查过程中发现多处岩崩,主要分布于K280—K302段,由中元古界千枚岩等浅变质岩组成的斜坡,节理裂隙极为发育,岩性破碎。因修建房屋和公路切坡的边坡大多不够稳定,如滁州市南谯区小庄村崩塌,土崩主要分布于K302—K334段,由Q3弱膨胀土组成,切坡后极易产生崩塌。如滁州市甘里阜和定远县城东轮窑厂崩塌等。
此外,还有人工堆积层崩塌分布于K185—K200段,是由采石场弃碴于采坑边造成的。
二、地质灾害危险性现状评估
(一)地面沉降
阜阳市地面沉降的发展已直接或间接地给城市建设和经济发展造成了一定危害,主要表现有:
1.破坏水利设施和降低防洪标准:位于沉降区的颍河和泉河,左右堤坝全长48km,堤顶高度均已随地面沉降而降低,已达不到原设计20年一遇的防洪标准。20世纪80年代以来,阜阳节制闸多处闸体开裂现象逐年增宽,目前已严重威胁大闸的运行安全。
2.破坏市政及供水设施:部分深层地下水开采井发生倾斜、错位、井管抬升、井台开裂变形。颖上路段排水管道错裂,原可顺畅外排的污水向沉降部位集中。
3.破坏城市测量控制网:中国地震局以阜阳市为中心布设的阜阳环Ⅱ等水准线路,因地面沉降干扰,影响了地震监测工作。1999年总参在阜阳进行地形校测时,导线无法闭合,不得不从沉降区外水准点引测。
阜阳市中深层孔隙承压水水位下降速率近年来有所减小,反映阜阳市地面沉降有减缓的趋势。而输气管线通过地段在阜阳市地面沉降区以北约30km处,沿线除利辛县城外皆为农村,目前中深层地下水开采量不大,尚未发现地面沉降现象。
(二)采空塌陷
1.淮南煤矿采空塌陷
淮南煤矿系国家统配煤矿,开采数十年来所形成的地面塌陷范围和塌陷深度都很大。地面塌陷所导致的灾害比较严重,其危害主要表现在:塌陷盆地中心部位已形成一系列的塌陷湖(塘),造成村庄、农田、通信线路被淹没。边缘区(危险变形区)工程建设及设施被损坏,如房屋倾斜、墙基开裂、地坪错开等;对水利和防洪工程造成较大的影响,如淮河堤塌陷,下沉深度大于1m的达850m,累计影响长度15.1km;铁路路基下沉(大通—张楼线的望李段),影响长度为7.41km;外边缘区主要表现在对房屋的破坏,如墙基开裂等。
淮河以北的潘谢矿区地面塌陷正处于持续发展过程中,且距输气管线相对较近(在K159处相距为10.3km)。目前塌陷区呈北西西—北西向展布,而且潘1、潘2、潘3三个矿井的塌陷区几乎相接(图12-3)。矿区规划的开采区向四周扩展,无疑距输气管线将愈来愈近,应予关注。
图12-3淮河以北煤田采空区地面塌陷预测图
2.定远石膏矿地面塌陷
该矿采空区顶板岩层以软弱的泥岩和粉砂质泥岩为主。根据多年观测资料表明,当矿床开采深度在170~180m以内时,可引起地面塌陷;其中以开采深度60~70m的最易引起地面塌陷。
根据该矿1992年的调查结果,采空塌陷自1990年开始,在不到一年的时间里,地面塌陷面积达10余亩,随着采空区面积的增加,地面塌陷时有发生,其多发年份为1998年之前,其后地面塌陷灾害有减缓的趋势。地面塌陷产生的同时,多伴有地裂缝的产生(危险变形区)。调查结果表明:定远石膏矿采空区塌陷的影响范围,一般比采空区范围向外扩展l00m左右。塌陷的危害主要是引起房屋开裂、电线杆歪斜、渠道损毁、耕地破坏等。而矿区位于县城的东南郊,属居民较密集区,且存在一些高层建筑(楼房、烟囱),因而,采空区的地面塌陷已威胁到人们的正常生活环境。
由于定远石膏矿目前开采规模呈现减少的态势,因而矿区的地面塌陷问题影响甚弱,地面塌陷危险性等级属轻微。
3.定远县东兴盐矿采空塌陷
该矿矿体顶板埋深218m左右,近东西向展布,岩性为软弱的泥岩和钙质泥岩,目前采用钻井注水法生产工艺开采,采空区即为溶腔,溶腔间预留80~100m的保安矿柱。自1988年末开采至今,矿区地质环境现状较好,基本未产生相关的地质环境问题,仅在1998年后,开采区开始产生微弱的地面塌陷,其形态与开采区范围相吻合,面积约0.2km2。由于属钻井注水法开采,故其地面塌陷属缓变型,且地面显示不明显,主要表现在降雨期存在积水问题,而对开采区及周围影响不大(居民远离矿区,相距600m以外),地面塌陷危险性等级属轻微。
(三)地震液化
由于缺乏系统的资料,历史上中强地震时评估区土层液化的分布及液化对建筑物的破坏情况无法细述,但据现有资料,以阜阳市为例:1668年7月25日山东莒县—郯城间8.5级地震(是我国东部最强烈的地震),在阜阳市造成Ⅶ度破坏;1481年3月9日涡阳6级地震、1831年9月28日凤台北东6.25级地震、1937年8月1日山东菏泽7级地震,在阜阳市均造成V度破坏。由于淮北平原浅部发育全新世的砂类土和低塑性粉土,且地下水位埋深一般为1~2m,因此,存在地震液化的可能性。
(四)膨胀土灾害
评估区内膨胀土分布范围很广,属弱膨胀潜势,但据现场调查,对低层建筑仍有一定破坏性,主要表现在使房屋及墙体产生开裂,并伴有地裂或地基上鼓。如蒙城县的双佛塔建在膨胀土地基上,现在从塔顶到塔底产生一条大裂缝,另外淮南、蒙城、界首、定远等地的厂矿、学校、民房等,有不少因膨胀土地基而产生房屋开裂,其中蒙城县的蒙古族中学院墙在1978年秋天产生地基上鼓现象。
由膨胀土组成的边坡,边岸也极易产生滑坡、崩岸,如河岸、湖岸及人工渠的边坡都产生过规模不等的滑坡和崩塌,位于江淮分水岭附近的人工渠及巢湖湖岸,都有这类危害。
(五)崩塌
评估区内崩塌灾害主要是堵塞道路交通、压覆植被、掩埋农田等。输气管线施工的切坡开挖,势必会受到崩塌的危害。
三、地质灾害危险性预测评估
(一)工程建设诱发、加剧地质灾害的可能性
(1)工程沿线大部分为平原地区,工程建设时和建成后不会加剧地面沉降、地面塌陷等灾害。
(2)鉴于沿线膨胀土分布广泛,在区内刘巷子、定远、滁州等丘岗地带,地形起伏较大,工程建设时如开挖斜坡地带,易诱发边坡不稳定,一般不会加剧滑坡灾害,如在庙陈—滁州地段,基岩裂隙发育,人工切坡时易诱发崩塌或滑坡灾害,应注意边坡的防护工作。
(3)管线穿越淮河、池河、滁河等较大水体,如工程处理不当,会造成地基破坏,易产生管涌、渗漏问题,影响防洪堤。
(二)工程本身遭受地质灾害危险性评估
1.地面沉降
根据规划资料,中、深层地下水在将来仍然是城镇供水的主要水源,且开采量和开采范围均有所扩大。采用水文地质比拟法,结合近年来的水位、水量、沉降监测资料的相关性分析,各主要城镇地面沉降预测结果见表12-6和图12-4。
表12-6主要城镇地面沉降预测结果表
图12-4安徽段地面沉降趋势预测图
鉴于缺乏淮北平原区地面沉降专门研究,其预测结果和将来实际情况可能存在一定偏差,但其地面沉降的发展是存在的,会对管线造成一定的危害,笔者认为利辛段地面沉降发展对管线危险性大,其他危险性小。
2.采空塌陷
(1)淮南煤矿地面塌陷
根据淮南煤田分布特征和矿区地质构造条件分析,并采用工程地质比拟法和概率积分法预测,离管线最近(4.5km)的朱集矿区,即使将来采矿,其塌陷影响范围一般以开采深度的65°角外延,其最大距离为2.5km(-1200m的开采标高)。2015~2020年预计最大下沉值为3.6m,下沉0.5m以上的塌陷范围为5.532km2,未延伸至管线;潘谢矿区地面塌陷灾害严重,但距管线较远。预测地面塌陷对管线的危险性小。
(2)定远石膏矿地面塌陷
定远石膏矿区矿层稳定,规划开采井巷最南端距管线1.4km。采用类比法和理论计算两种方法预测,认为规划开采区可能塌陷边缘距管线仅500~600m,塌陷影响带将波及到管线。管线在K245+500—K252+020段(长6.52km)通过石膏矿体分布区,若今后在管线下部及一定范围内(2km内)开采,势必会对管道的安全产生危害性,潜在危险性较大。
(3)定远东兴盐矿采空塌陷
矿区边界和管线最近距离为3.5km。东兴盐矿开采过程中,采用钻井水溶法开采,其采空区实际上是水与盐矿体(溶于水而流出地表)的置换过程,且矿体尖灭部位距管线3.5km,开采产生的地面塌陷对管线的危险性小。
3.膨胀土
评估区内膨胀土大气影响深度在3.0~3.5m之间,膨胀土的胀缩性易对管线产生顶压,加之地形起伏大,易产生滑坡,有可能会对管线产生不良影响,总体危险性小,局部中等。
4.地震液化
采用标准贯入试验判别法对西淝河漫滩全新统冲积层(15m以浅的深度内进行判别,Ncr为7.07~7.72,在Ⅶ度远震的情况下,顶部的粉土不存在地震液化问题,而下部的粉砂、细砂则存在轻微地震液化。
5.崩塌、滑坡
采用图解法和极限平衡法预测,管线工程沿线的边坡存在基本稳定(K184—K227)和不稳定(K280——K301)两种情况,如切坡不合理,甚至局部形成人工边坡,上述斜坡段均可能产生崩塌、滑坡灾害,危及管线,但总体危险性小。
⑹ 信息专报中地质灾害基本情况,存在困难及对策建议怎么写
七、地质灾防治工作中存在的问题
1、地质灾害底子急待查清,市级防治规划急需编制。
目前,我市祁阳、东安、零陵、道县4个县区己完成地质灾害普查工作,新田、江永两县正在开展地质灾害普查工作,其余5个县区尚未开展此项工作,导致全市地质灾害底子不清,防灾工作缺乏针对性,同时影响了市级地质灾害防治规划的编制。今年省国土资源厅已同意支持永州完成全市地质灾害普查工作。建议市政府将去年拟安排的地质灾害防治规划编制经费落实到位,确保规划编制工作顺利完成。
2、矿山地质环境破坏严重
我市矿产资源开发历史悠久,地质环境遗留问题较多。近年来,受利益驱动,无证开采、滥采乱挖等违法采矿现象屡禁不止,一些矿区已是千苍百孔,留下严重的安全隐患,汛期极易引发滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害,严重危害当地居民生产生活。建议进一步加大矿产资源开采秩序治理整顿力度,严厉打击非法采矿行为。
3、地质灾害防治经费严重不足
全市查明的地质灾害隐患点有380余处,大部分地质灾害隐患点急需治理,治理任务艰巨,治理资金缺口很大。尤其是江华县蔚竹口乡政府驻地滑坡和两岔河乡俊山村滑坡、祁阳县内下林场内下村滑坡和潘市镇高山村滑坡、双牌县城文化西路滑坡和茶林乡中学滑坡、蓝山县毛俊镇龙江村滑坡、零陵区梳子铺乡木塘村滑坡、东安县城青山坞滑坡等9处地质灾害隐患点存在较大险情,急需采取工程治理或应急处理措施。建议市、县两级政府多方筹措资金,加大防治资金投入力度。
4、地质灾害防治管理的技术力量薄弱
目前,我市地质环境工作人员的知识结构和业务水平与地质环境管理工作不相适应,加之尚未设立地质灾害防治和地质环境管理的技术机构——地质环境监测站,日常技术工作依赖从409队和煤勘三队临时抽调技术力量来完成。为保证地质灾害防治工作的正常开展,建议市政府批准设立地质环境监测站和配备必要的专业技术人员。
八、地质灾害防治对策与建议
1、深入开展地质灾害法律宣传,增强全社会的防灾意识。
通过出动宣传车、发放宣传资料、在地质灾害危险地段的醒目位置粉刷警示标语、在地质灾害易发区悬挂警示横幅、发放防灾明白卡等各种形式,广泛宣传地质灾害防灾知识,增强全社会的防灾意识,提高广大人民群众自救能力。
2、进一步完善以群测群防为重点的地质灾害监测网络。
继续完善以乡(镇)、村、组为基础,群众与专家相结合的地质灾害群测群防监测网络。各乡(镇)、村、组要落实专门联络员,明确各个隐患点的监测人。加强与建设、水利、交通、气象等部门的联系,相互配合,形成工作合力。充分依靠乡镇人民政府和基层群众自治组织,发挥它们在防灾中的主力作用。要鼓励单位和个人提供地质灾害前兆信息,使群测群防网络真正发挥作用。
3、完成地质灾害普查和地质灾害防治规划编制工作。
为推进我市地质灾害防治规划体系建设,加强地质灾害防治工作,各级政府要把地质灾害调查和防治规划编制工作摆上重要议事日程,切实加强地质灾害调查和防治规划编制工作的领导,从人力、物力、财力上给予保障,确保此项工作顺利完成。市县两级国土资源部门要尽快行动起来,收集规划材料,确定规划编制单位,落实项目经费。
4、建立健全资金投入长效机制,加大地质灾害防治投入力度。
我市地质灾害多,防治经费缺口大。各级各部门要从落实科学发展观、建设社会主义新农村的高度,切实加强地质环境管理工作。广泛筹措资金,加大地质灾害防治资金投入力度。按照轻重缓急的原则,对严重地质灾害隐患点及时进行治理,以确保人民群众生命财产安全。一是按照国务院《地质灾害防治条例》的规定,各级人民政府把地质灾害防治工作纳入国民经济和社会发展计划,把防治经费列入政府财政预算;二是对工程建设等人为因素诱发的地质灾害,按照“谁诱发、谁治理”的原则由诱发单位出资治理;三是建议出台政策,从土地出让金收入和矿业权出让收入中提取一定比例资金专门用于地质灾害防治。
5、建立地质灾害搬迁补助和应急救助机制。
过去一段时间,地质灾害防治以工程治理和应急处理等工程措施为主,收到了一定的成效。但资金投入大,资金供需矛盾突出。用有限的资金来治理大量的地质灾害隐患,采取搬迁避让和应急救助是一条切实可行的措施。建议建立地质灾害搬迁补助和应急救助机制。
6、加强采矿行为监管,严格执行矿山地质环境治理备用金制度。
加强矿山地质环境的监管,督促采矿权人按照矿山地质环境保护方案实施地质环境保护,拒不恢复或治理的,责令限期恢复和治理,逾期不执行的,责令停止开采,情节严重的,吊销采矿许可证。加大矿山地质环境治理备用金缴存力度,切实督促采矿权人缴存备用金,对不缴存或不足额缴存的,不得发放采矿许可证或办理延续登记。
7、认真做好建设用地地质灾害危险性评估工作。
按照《地质灾害防治条例》、《湖南省地质环境保护条例》和《建设用地审批办法》的规定,做好地质灾害危险性评估和矿山地质环境影响评价,防止人为活动引发地质灾害。凡不按规定提交地质灾害危险性评估报告和矿山地质环境影响评价报告的,不得办理用地审批或采矿许可证。各级国土资源部门要加强对农村及城镇居民建房的指导,防止将房屋建在地质灾害易发地段。
⑺ 地质灾害稳定性及危害性评价
一、稳定性评价
根据近年来初步调研,对地质灾害稳定性评价工作尚未全面开展,地质灾害稳定性评价拟采用演变(成因)历史分析法进行定性评价。
1.地质灾害稳定性评价的原则
依据地质灾害体所处的地质环境、地质灾害的演变阶段和发展趋势、促进地质灾害演变的主导因素等方面,综合分析,预测其发展趋势,将地质灾害的稳定性分为稳定性差、稳定性较差、稳定性好三种情况。
2.地质灾害稳定性评价的判据
土体滑坡的稳定性评价判据:
(1)稳定性极差:①前缘临空且有发展趋势;②斜坡坡角较陡,坡角一般大于40度;③滑体前。后缘及两侧有明显的裂缝,形成了清晰的纵长形、长条形、圆椅形等滑坡周界;④滑坡对地表水和地下水影响敏感,其地质呈潮湿或半塑状;⑤滑坡面大部分已贯通;⑥树木、墓牌、工程建筑物等物体产生明显的倾斜、开裂等角变位或水平变位迹象。
(2)稳定性较差:①滑坡前缘具临空间;②斜坡坡角小于40度至30度;③滑坡前后缘可见断续裂缝;④滑面也基本贯通;⑤影响滑坡产生的主导因素仍然存在。
(3)稳定性尚可:①滑坡前缘临空高差小;②斜坡坡角小于30度;③滑坡上未见裂缝,植被较发育;④无影响滑坡产生的主导因素;⑤无明显的滑坡面。
岩质类地质灾害的稳定性评价判据
(1)稳定性极差:①前缘临空(一面至三面临空);②前缘壁坡角在70~90度或呈倒坡;③后缘有明显的裂缝,并仍在继续发展;④前缘时有滚石、掉块等活动现象;⑤促进岩体破坏的主导因素未消除。
(2)稳定性较差:①具临空面;②前缘壁坡角在40~70度;③后缘有裂缝发展;④前缘暂无危体;⑤促进岩体的主导因素未消除。
(3)稳定性尚可:①前缘临空高度小;②斜坡坡角平缓在20~30度;③后缘无裂缝;④无破坏岩体的主导因素。
二、隐患点稳定性评价
1.岩(土)体滑坡的稳定性评价和灾度评估
对目前已掌握了解,并存在隐患的岩(土)体滑坡210处进行初步的评判,结果其中稳定性极差的有10处,稳定性较差的有26处,稳定性尚可的174处。
(1)稳定性极差的10处,地质灾害隐患极端严重,基本处于非稳定状态,在外力的作用下短期极有可能形成灾害,但目前无法治理或治理成本远高于治理效果,应及时整体搬迁或部分搬迁,将涉及964人的生命及财产安全。
(2)稳定性较差,地质灾害隐患严重,在一定的诱发条件下将形成灾害,目前可通过治理或部分搬迁,采取“避”灾、“减”灾等防治措施,可减轻地质灾害危险性,这26处将涉及人口4075人。
(3)稳定性尚可的地质灾害隐患点,目前暂处于稳定状态,但在一定条件诱发下有可能形成灾害,必须通过加强监测以及投入一定的治理工程,才能确保一段时期内相对稳定,这类地质灾害隐患点有174处,将涉及人口在20000人以上。
2.崩塌(岩崩)的稳定性评价和灾度评估
崩塌地质灾害(隐患)点主要分布在交通沿线及高切坡的建房后侧。调查显示,丽水市交通干线金温铁路(丽水区段)、330国道线、省道丽浦线及丽龙线,目前发现隐患点15处,其中稳定性极差有5处,分别位于金温铁路缙云段1处、青田段2处、庆元县马蹄岙隧道口1处、丽浦线牛头岭1处;稳定性较差的有6处,稳定性尚可的4处;其余20处分布于各县(市)的灾害点。
本类隐患点都处于非稳定状态,在外力作用下可能随时发生,对交通运输及社会安定将带来极大的影响,经济损失将是巨大的。
三、矿产资源开采引发地质灾害及评价预测
矿产资源开发引起局部区域地应力不平衡,使地质构造遭受破坏,将可能引发地面沉降、塌陷、冒顶、边坡崩塌、地表水渗透、山体滑坡等地质灾害,此外采矿废石和尾矿不合理堆放,也将导致滑坡、泥石流等地质灾害。目前丽水市近年来由于矿产资源开发利用引发的地质灾害主要有5处(青田钼矿区、缙云仙都等条石采区、青田叶蜡石开采区、龙泉小梅萤石矿、庆元铅锌矿),已造成22人死亡(详见地质灾害现状一章)。可见,矿产资源开发而引发的地质灾害不可忽视,而且在丽水市有加重的趋势。
在丽水市矿山地质灾害影响最大的矿种是钼、凝灰岩,其次为铅锌、叶蜡石等。这里仅介绍钼矿山地质灾害情况。
钼矿开采在丽水市开采金属矿种中开采规模最大,也是经济效益最佳的矿种,本市钼矿山7家,而选矿厂有20余家,矿业产值占本市矿业总产值的四分之一。开采钼矿又相对集中在青田钼矿区,现以青田钼矿区为例,阐述矿山地质灾害情况:
青田钼矿建于20世纪60年代初期,经过近40年的建设,已成为省有色冶金工业重点建设矿山。但在90年代初期的民采潮的进入,不仅造成矿区大量矿产资源的浪费、污染环境,而且带来了严重的矿山安全隐患,由于无秩序、无规划开采、盗采安全矿柱等等违法采矿的事件,导致地质构造、地压力受力不均,在1995年、1996年矿区相继出现局部地段山体滑坡,5号矿区出现严重的渗水现象;1996年8月1日因尾矿库上游的乱采滥挖的采矿废石堵塞属矿库排洪道、溢流沟,加上尾矿库超量股段等人为因素,该尾矿坝塌坝,从而引发了泥石流的发生,将库内近100万方的尾矿荡然无存,瞬时间就把尾矿、矿废石以排山倒海之势汇入洪流之中,沿东源溪近20公里,泥沙所到之处全部夷平,冲毁大量农田、公路、工厂、村庄及水利设施,造成多人死亡,直接经济损失惨重。1998年11月29日凌晨2时又在5号矿区采空区发生塌陷、崩落,塌陷面积2500平方米,崩落土石方达1.5万方,使一座选矿厂被埋,直接经济损失180余万元。根据目前状况,该矿区地质灾害隐患不容乐观,尤其是5号矿脉采空区的塌陷、25号矿脉地表水渗透和地下水流向改变以及矿区采矿造成水土流失等地质灾害隐患将有加重的趋势。
此外,本市缙云县仙都-壶镇凝灰岩开采区、庆元县铅锌矿、青田叶蜡石矿等矿区同样存在着许多不良矿山地质灾害隐患。
⑻ 工程经济活动引发的突变型地质灾害
我国专门的地质灾害统计制度建立时间较晚,目前缺乏标准统一、时间序列完整的地质灾害数据。1949~1998年的地质灾害数据主要依据国土资源部地质环境司编辑的《中国地质灾害与防治》和国家计委国家经贸委灾害综合研究组编辑的《中国重大自然灾害与社会图集》[35,36]。1999~2008年的地质灾害数据主要依据国土资源部发布的《中国地质环境公报》(2001~2008)。
从图4-17和图4-18可以看出,从1949年到2008年,我国地质灾害发生频次随时间发生高低起伏的周期性变化,但总体上呈增加的趋势。据不完全统计,近50年来崩塌、滑坡和泥石流灾害形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988年以后4个周期性变化过程,每个周期延续时间为11~13年。这4个周期灾害峰值分别出现在1958年、1972年、1981年和1998年[37]。按照时间序列分析理论,地质灾害发生频次包括3个成分:周期性成分、趋势性成分和随机性成分。周期性成分可能与气候变化相关,地质灾害的高发期往往发生在高降雨量的年份。趋势性成分可能主要与人类工程经济活动相关,随着人类工程经济活动强度的增加,地质灾害发生频次随之增加。据《中国地质环境公报》(2002)统计,2002年人类活动诱发的突发性地质灾害占56%。广西2002年发生的重大突发性地质灾害中,有83%是由于人类活动诱发,人类活动诱发的地质灾害造成的死亡人数占死亡总人数的92%,诱发地质灾害的人类活动突出表现在切坡建房、矿山开采、修路、开挖水渠等。广东2002年发生的重大突发性地质灾害中,有83%是由于人类活动诱发,其中采石、采矿诱发的占人类活动诱发总数的50%。福建2002年发生的重大突发性地质灾害中,有82%是由于人类活动诱发,其中切坡建房诱发的占人类活动诱发总数的94%。
图4-17 1949~1998年全国重大崩塌、滑坡和泥石流灾害发生频次变化图
图4-18 1999~2008年全国突发性地质灾害发生频次变化图
突变型地质灾害发生频次区域差异明显,中南部山地丘陵区为密集发生区。地质灾害发生频次在区域上的总体态势表现为南方多北方少,中部多,西北和东北少(图4-19)。突发性地质灾害最为集中的省区有湖南、福建、重庆、安徽、广东、陕西、江西、云南、四川、广西等。突发性地质灾害集中在中南部省份的主要原因有:山地丘陵区集中分布,地表地质体天然稳定性差;降雨频繁,天气多变,地表物理风化严重;铁路、公路等工程分布密集,对山地丘陵扰动强度大。图4-20给出了1999~2008年各省地质灾害造成的年平均死亡人数情况。年平均死亡人数大于100人的省份依次为云南、四川;年平均死亡人数小于100人大于50人的省份依次为湖南、陕西、广东、贵州;年平均死亡人数小于50人大于10人的省份由高到低依次为重庆、福建、广西、山西、浙江、江西、甘肃、湖北。在地质灾害严重的省份,地质灾害不仅造成了较大的人员伤亡和财产损失,而且严重威胁着国土资源和生态环境安全,影响了本区域经济社会的健康和快速发展。
图4-19 1999~2008年平均年发生地质灾害频率分布示意图
图4-20 1999~2008年各省地质灾害年平均死亡人数示意图
⑼ 山区农村房屋选址如何开展地质灾害危险性评估
国务院颁布的《地质灾害防治条例》和国土资源部发布的《建设用地审查报批管理办法》中都明确规定,建设用地审批之前必须进行地质灾害危险性评估。
由于选址不当,将居民点选在受崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等隐患区或易发区,工程活动诱发了崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等,就会对人民生命财产造成危害。
如果在工程建设前进行地质灾害危险性评估,避免因选址不当或不恰当的工程活动诱发地质灾害,就能在很大程度上减轻损失,这是做好地质灾害预防工作最有效的手段。因此,在城镇选址建设前必须进行地质灾害危险性评估。对规范、约束人类工程经济活动,减少人为诱发地质灾害的发生具有十分重要的意义。
1)山区农村建房受地形条件限制,往往难以选择到平缓地,普遍需要开挖山坡坡脚,形成不稳定人工边坡;同时开挖产生的弃土多数直接排放到山坡下方,存在堆填土滑坡、崩塌的隐患。因此山区丘陵区房屋附近的滑坡、崩塌对居民的生命财产造成损失是比较常见的。很有必要在建房之前进行地质灾害危险性评估。
2)目前还难以聘请有资质的专业单位对山区农村零星分散建房逐一进行地质灾害危险性评估,可根据当地条件,由国土所人员在当地居民申请宅基地时到现场对其进行察看,指导居民正确选择宅基地,留出房前屋后的安全距离空地,做好简易边坡支护和截、排水措施。
3)山区农村集中成片建房时,应当在规划期聘请有资质的专业单位对拟建设用地进行地质灾害危险性评估。业主应根据评估结果确定是否在该场地建房;对建设过程及建成后可能引发或加剧的地质灾害采取有效的防范措施。
4)各地省级国土资源厅在政府网站上定期公布具有地质灾害危险性评估资质的单位名单,并对如何开展地质灾害危险性评估做出详细的规定。
5)地质灾害危险性评估结果必须经国土资源行政主管部门认定。申请办理建设用地审查批准手续时,必须持国土资源行政主管部门认定的地质灾害危险性评估结果。凡国土资源行政主管部门认定不符合条件的,土地行政主管部门不予办理建设用地审批手续。
⑽ 地质灾害的种类及成因
一、地质灾害的定义
(一)定义
地质灾害是指由于地质营力或人类活动而导致地质环境发生变化,并由此产生各种危害或严重灾害,使生态环境受到破坏、人类生命财产遭受损失的现象或事件(汪新文主编,1999)。地质灾害按成因可分为两类,一类是自然地质灾害,如地震,火山喷发,滑坡,泥石流;另一类是由于人类活动引起的地质灾害,如地面沉降等。
(二)特点
地质灾害与气象灾害、生物灾害一样是自然灾害的一个主要类型,具有突发性、多发性、群发性和渐变影响持久的特点,并且容易造成较大的人员伤亡和巨大的经济损失(段永侯等,1993)。地质灾害中以突发性、群发性小型土质滑坡、崩塌为主。直接诱发因素是集中性强降雨;山区切坡建房、修路等工程活动是产生崩塌、滑坡、泥石流的重要因素;群众防灾意识淡薄、避灾自救知识缺乏是造成人员伤亡的主要原因。而地震、火山喷发这样的地质灾害发生的频率相对来说比较小,但是它的破坏性是巨大的。
二、地质灾害的种类及成因
(一)地震
地震是岩石圈在内力作用下突然发生破裂,地球内能以地震波的形式强烈释放出来,从而引起一定范围内地面震动的现象。引起地震的原因很多,据此可以分为构造地震、火山地震和冲击地震,人类活动引起的地震还可以称为诱发地震(宋春青和张振春,1996)。构造地震是构造变动特别是断裂活动所产生的地震,约占全球地震总数的90%。其中大多数又属于浅源地震,因此对建筑物的破坏程度很大,波及的范围很广,常引起生命财产的重大损失,汶川地震就属于此种类型。
人们根据地震的活动地区,在地理上划分出几条主要的地震活动带。环太平洋地震带,约80%的浅源地震都发生在这一带内;地中海—南亚地震带,带内亦发生破坏性地震以及很少的深源地震。此外,还有北极—大西洋海岭地震带、东太平洋海隆地震带、西印度洋地震带、东非地堑地震带等次要地震带。
(二)火山喷发
火山喷发是地幔物质在地球内部动力的作用下不断运动,当岩浆中气体成分游离出来使内压力增大到一定极限时,岩浆就会顺地壳裂隙或薄弱地带喷出地表,形成火山喷发。根据火山通道的形状可分为裂隙式喷发和中心式喷发。裂隙式喷发是岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷出地表;中心式喷发则是喷发物沿火山喉管喷出地面,平面上成点状喷发。
人们根据火山的活动性,将火山划分为死火山、活火山和休眠火山三种。如今,地球上已发现的活火山共有523座,其中有455座在陆地上,有68座位于海底(李克,2005)。死火山大约20000余座。这些火山在地理分布上有一定的规律性,他们大多集中在几个主要的火山带上。如环太平洋火山带、大洋中脊火山带、阿尔卑斯—喜马拉雅火山带、东非裂谷火山带。
火山喷发形成典型的火山地貌景观,有火山锥,如海南琼山马鞍岭,山西大同火山锥;火山口;火山湖,也叫火口湖,如吉林延边长白山天池;堰塞湖,黑龙江五大连池和镜泊湖;火山溶洞;火山瀑布等。
(三)滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体在重力的作用下和其他因素的影响下,沿着一定的软弱面整体的向下滑动。滑坡经常发生在粘土质为主的土层或泥质岩及变质岩的分布区。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡的形成与气象水文、地层岩性、地质构造、地形地貌、外营力改造和人类工程活动等因素密切相关。松散土体和高陡的斜坡是形成滑坡的内因,河流冲刷及淘蚀是产生滑坡的外因,人类工程活动和降雨是发生滑坡的主要诱发因素。
另外,产生滑坡的基本条件是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面。例如中国西南地区,特别是西南丘陵山区,最基本的地形地貌特征就是山体众多,山势陡峻,沟谷河流遍布于山体之中,与之相互切割,因而形成众多的具有足够滑动空间的斜坡体和切割面,广泛存在滑坡发生的基本条件,滑坡灾害相当频繁。
(四)泥石流
泥石流是在山区的沟谷中,因暴雨、洪水等充足的水源激发的含有大量泥沙石块的特殊的洪流。泥石流具有暴发突然,运动快速,来势凶猛,破坏力强,成灾率高等特点。泥石流的形成有三个必备的条件:①地势陡峻,山高沟深,流域面积大;②有大量的松散的物质;③在短时间内有充沛的水量。泥石流粘度大、容量高、具有重大冲击力,具有很大的破坏性,在我国的南方地区,暴雨、洪水过后经常会出现这种地质灾害。
泥石流发生机制是陡峭的河床堆积物由于暴雨而饱和,进而在其表面产生水流,堆积物失去力学的稳定性而开始滑动形成泥石流。另外,崩塌土块在其运动过程中,破坏了结构,而又有水的供给也可以形成泥石流。泥石流的发育过程与气候环境的变化有关,如冰川的消融,冰体填充山谷,阻塞成湖,山坡重力侵蚀加剧;与季风在一个地区的盘踞时间的长短有关;与一个地区的植被繁盛也有关系;泥石流还与区域地质构造运动的强弱、地势起伏和岩石软硬有关。
(五)地面沉降
地面沉降,又称为地面下沉或地陷,它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种地质现象。
地面沉降主要发生于大型沉积盆地和沿海平原地区的工业发达城市及油气田开采区。其特点是涉及范围广,下沉速率缓慢,往往不易被察觉;在城市内过量开采地下水引起的地面沉降,其波及的面积大;地面沉降具有不可逆特性,就是用人工回灌办法,也难使沉降的地面回复到原来的标高。近年来,在软土等不良工程土体较发育地区,由于人类工程活动造成的基础不均匀沉降现象成为影响大型工程建设的主要原因之一。因此地面沉降对于建筑物、城市建设和农田水利设施危害极大。
三、中国的主要地质灾害
中国是一个面积广阔、资源丰富的国家,面积广阔又决定了中国的地形地貌、地质构造以及气候条件的复杂性。因此中国的地质灾害分布广泛,类型多样,发生频繁。中国常见的地质灾害有地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、土地沙漠化等。
(一)中国地震灾害的分布特点
中国处在世界两个最活跃的地震带上,东濒临环太平洋地震带,西部和南部是欧亚地震的经过区域,因此中国的地震灾害比较频繁同时它也是中国主要的地质灾害。
(1)中国地震分布特点是东少西多,地质构造特点是以东京105°为界分为东西两部分。中国西部地区是世界上大陆地震最活跃、最强烈和最密集的地区。环太平洋地震带对中国台湾及其附近海域影响最大。
(2)华北区、台湾地区地震多发的成因是该区处在亚欧板块与太平洋板块的交界带,地壳活动强烈。西南地区地震、滑坡、泥石流多发的成因是由于印度洋板块和亚欧板块的挤压碰撞。
(二)崩塌、滑坡、泥石流的分布特点
中国泥石流的分布明显受地貌、地质和降水条件的控制,集中分布在阶梯状地形的过渡带上,尤其是沿大断裂、深大断裂发育的河流沟谷两侧(冯天驷,1998)。其中云南、四川、甘肃、陕西、西藏等地区是中国泥石流的多发地区。同时西南地区也是中国崩塌、滑坡等发育的主要地区。
(三)地面沉降分布特点
地面沉降活动主要发生在中国东部地区,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是孤立存在,有的则是密集成群或断续相连,形成大面积的地面沉降带。
(四)水土流失的分布特点
水土流失是指:在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。
20世纪90年代末全国水土流失总面积356万平方千米,占国土面积37%,其中:水蚀165万平方千米,风蚀191万平方千米,在水蚀和风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积为26万平方千米。水土流失分布范围广、面积大。西部12省(区、市)(桂、蒙、陕、甘、宁、青、新、川、贵、滇、藏、渝)占国土面积70.78%,土壤侵蚀(均指微度以上侵蚀,下同)面积107万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的82.61%,水土流失最严重,分布面积最大;中部10省(冀、晋、辽、吉、黑、皖、赣、豫、鄂、湘)占国土面积24.28%,土壤侵蚀面积49万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的14.64%,水土流失较严重;东部10省、市(京、津、沪、苏、鲁、浙、闽、台、粤、琼)占国土面积8.13%,土壤侵蚀面积9万平方千米,占全国土壤侵蚀面积的2.74%,流失相对较轻。
(五)土地沙漠化分布特点
中国现有荒漠化土地共计262万平方千米,约占国土总面积的27%。广泛分布在中国西北、华北、东北等地区,以新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏、陕西、山西、河北等省(区)最严重。全国荒漠化面积和荒漠化程度不断地增加。荒漠化不仅使中国的耕地面积不断减少而且对中国的环境造成严重的破坏,使中国的旱灾、沙尘暴等灾害不断地严重(国土资源部地质环境司、宣传教育中心,2003)。