发布时间:2023-10-11 17:47:22
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中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:
地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或地质环境发生变化,给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成损失的灾害事件的统称。近年来,许多地区各种地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)频发,给当地的经济建设和人民生命财产安全构成了严重威胁。我们知道,任何地质灾害的发生、发展都会引起地球物理场的变化,因此,加强对地质灾害勘查与治理过程中的物探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。
1.地质雷达用于地质灾害调查的可行性
常见的地质灾害主要有地震、地裂缝、地面沉降、岩溶塌陷、滑坡、崩塌以及泥石流等。严格地讲,任何一种地质灾害的发生都会在介质(土壤、岩层等)中留下痕迹,即通常所说的介电界面,如地裂缝留下的裂隙、活动断裂留下的破碎带、滑坡留下的滑脱面以及塌陷留下的地穴或陷坑等,这些界面两侧介质的物性差异很大,致使电磁波穿过该界面时的反射能量发生增减、波形幅值出现明显变化,据此可解译出该界面的准确位置及大致形态等相关信息,因而,探地雷达用于地质灾害调查是可行的。并且由于使用了高频、宽频带、短脉冲及高速采样等技术,其探测精度及速度均高于其它种类的物探手段。
2.地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.1工程概况
某工程为山地地质,该区地表主要岩性为灰岩,区内横向河谷发育,水源丰富,地表灰岩有溶蚀环境。该区域近年多次发生塌陷地质事故,部分民房出现不均匀沉降、开裂等不良现象,且该现象有继续加剧的趋势。为提出合理的治理方案,需要对该区域的岩溶分布进行较为详细的了解,故采用地质雷达对该区域进行探测。由于测区位于居民区,房屋、沼气池、沟渠、地形大起伏等原因对雷达探测效果均会造成一定的不良影响。
2.2探测原理及仪器
探测设备为用美国地球物理公司(GSSI)的SIR-2000型地质雷达,100MHz地质雷达天线。雷达波法检测是利用高频电磁脉冲波的反射来探测目标体的,它通过发射天线向介质发射高频带、短脉冲电磁波,通过接收天线接收其反射波。电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度、能量衰减及波形变化将随所通过介质的电磁学性质及几何形态的变化而变化。介质的电磁学性质主要包括导磁率μ、导电率σ和介电常数ε,它们与介质的组成物质、密实程度密切相关。根据雷达波的旅行时间、幅度与波形等实测数据,即可探测介质的构造分布及其相关深度等。测试记录如图1。
图1:异常界面雷达典型记录
测试按现行《水电水利工程物探规程》(DL/T5010-2005)、《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007标准执行,仪器参数设置如下:增益:0~66db;采样点数:2048点;发射速率:主要为50脉冲/秒;时间窗口:500ns;滤波系统:20MHz~200MHz。
2.3地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.3.1地质雷达应用范围
2.3.1.1在地裂缝调查中的应用
地裂缝是一种常见且比较严重的地质灾害,地下水过量超采、地面不均匀沉降、断裂活动、砂土液化以及地震活动等均可引起地裂缝。由于地裂缝在地表断续出露,刚出现时规模较小,甚至宽仅数mm,不易引起人们的注意。由于其规模较小,以往常用的超声波法很难探测其横向及纵向的延伸变化情况,而使用地质雷达则可有效地解决这些问题。
2.3.1.2在岩溶塌陷调查中的应用
在隐伏基岩为灰岩及白云岩等可溶性岩石的地区,岩溶塌陷是一种较为常见的地质灾害,由于地下水的溶蚀作用,基岩中出现溶洞,溶洞的扩大可导致其上部覆盖层中形成土洞而造成塌陷。由于这一切均发生在地下,隐蔽性较强,不易引起人们重视,隐患也就更大。在这方面的调查中,地质雷达具有较大的优势。
2.3.1.3在滑坡调查中的应用
在斜坡地貌发育的地区,滑坡是一种较为常见的地质灾害,地表流水的侵蚀、地下水的潜蚀和溶蚀以及工程荷载和地震作用等都可能引发滑坡。滑坡体下滑时与母体之间的分界面称滑坡面。在工程方面,为了对滑坡灾害采取有效的防治措施,首先必须要找出滑坡面。一般采用的是电测法及地震勘测法,但这两种方法的花费较高,且受地质因素的干扰较大,远不及地质雷达快速、高效和经济。
2.3.1.4在活动断裂调查中的应用
活动断裂作为一种巨大的灾害隐患已引起人们的注意和重视,它可以诱发地震、地裂缝以及地面沉降等多种地质灾害,危害极大,如果能准确地确定出活动断裂的位置,从而在以后的工程建设中避开或采取有效的防护措施,可以最大限度地减少损失。在活动断裂的调查方面,快速、高效、经济的地质雷达已逐渐取代了钻探及变形监测等传统方法。
2.3.2探测结果
本次测试共计14条测线,长1479m。各测线所得雷达测试图像清晰,满足预期探测要求。本文对其中3条测线进行了分析阐述。
2.3.2.1测线1
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表1与图2。
表1:探测结果
图2:测线1成果图
2.3.2.2测线2
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表2与图3。
表2:探测结果
图3:测线2成果图
2.3.2.3测线3
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表3与图4。
表3:探测结果
图4:测线3成果图
3.结束语
本文通过地质雷达在地裂缝、岩溶塌陷、滑坡以及活动断裂调查中的应用实例分析。探地雷达以其无损、快速、准确的工作特点,正逐渐取代钻探、电法及超声波等传统方法对地质灾害的防治进行了分析,这也证明了地质雷达对地质灾害防治起了重要作用。
参考文献:
[1] 闫长斌, 徐国元. 探地雷达技术在岩土工程中的应用现状与展望[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版), 2003
2我国地质灾害的特征与危害
我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡的诱因:①地震;②降雨和融雪;③地表水的冲刷、浸泡;④河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;⑤开挖坡脚;⑥蓄水排水;⑦堆填加载;⑧劈山放炮,乱砍乱伐。滑坡发生的规律:下列地带是滑坡的易发和多发地区:①江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。②地质构造带之中,如断裂带、地震带等。③易滑(坡)岩、土分布区。④暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。崩塌的诱因:①采掘矿产资源;②道路工程开挖边坡;③水库蓄水与渠道渗漏;④堆(弃)渣填土;⑤强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。泥石流的诱因:①不合理开挖;②不合理的弃土、弃渣、弃石;③滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有7O多个,明显成灾的有3O余个,最大沉降量己将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:①不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷:②表面岩溶活动引起的塌陷;③大量抽取地下水引起地面移‘。地面塌陷发生的规律:①岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;②沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;③松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1~2m)的“天窗”地段;④岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;⑤具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;⑥岩溶地下水的排泄区;⑦岩沉吟地F水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;⑧临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;⑨岩溶地水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态F产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。人工诱发地质灾害的特点如下:
(1)诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短r自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
(2)诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响商。例如由于生物资源——森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
(3)灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具何_卜分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218—2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DIJT5083—2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如忪路隧道施工技术规勘(Jl,rJ042—94)。
3.2地质灾害防治工程实践
3.2.1做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2地质灾害防治工程的主程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等,设计分别采用了对应的防治l程措施,见表1所示。
3.2.3地质灾害工程实践
(1)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应:对于中型以E滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
目前地质灾害防治也列入城市总体规划中,且应在“防”灾上下功夫,同时要争取主动,减少灾害的发生。因此,对锚杆格构等治理措施对地质灾害防护的方法进行探讨有其必要性。
一、研究背景
锚杆格构结构是一种将格构结构梁护坡与锚固工程相结合的一种新型抗滑支挡结构,既可以加强深层的加固作用,又可以兼顾到浅层护坡的作用,这种治理措施具有良好的地质防护作用,在工程实际应用中,主要适用于节理发育、坡度较陡、易受自然应力影响而导致的局部小型崩塌、大面积碎落、以及落石的岩土边坡,随着现代工程技术的发展和相关技术的完善,锚杆格构等治理措施也得到了很大的改进,这使得锚杆格构梁加固技术成为一种广泛应用的地质灾害防治的有效工程措施。另外,在应用锚杆格构时,必须要以内力为主,通过倒梁法和弹性地基梁法,根据工程经验类比法,进行结构设计,确保格构梁设计的合理性与科学性,避免工程治理竣工完成后拉裂或者是损毁现象的发生,最大限度地保证边坡及保护对象的安全性。
二、锚杆格构的应用
为了确保锚杆格构在工程实际应用中的良好效果,提高地质灾害防护的有效性,在这里对锚杆格构应用进行具体的分析:
1.锚杆格构内力分析
根据工程经验,可以知道锚杆格构主要由横梁和纵梁组成,传统的工程应用中,主要通过将交叉的格构进行简化处理,按照单格梦梁进行计算,以利用弹性地基梁的研究成果进行具体的分析,最终通过锚杆的简化,将其作用于地基梁上的荷载作为已知荷载,但是缺乏统一性,因此,为了方便于格构梁的内力的进一步描述,并进行各个部位称谓的统一,需要将锚杆视为弹性支座,两锚杆之间的长度作为格构梁的一跨,锚杆作用位置作为支座,两支座之间的长度称之为跨距,这样,在实际工程中,锚杆格构梁系统中的各个跨跨距就会呈现相等性,同时,也保持了右悬臂和左悬臂段的相等性。
在工程中,结合大量研究,具体的内力计算可以采用弹性地基模型进行计算,这样,既可以保证分析结果的准确性,而且可以最大限度地满足工程的实际要求,为此,在这里可以建立一个关于格构梁的模型,并且考虑到地基与格构梁的相互作用,具体的模型参照以下表格数据,具体如下:
表1 格构梁计算模型参数
根据格构梁模型计算参数以及弯矩的具体的分布图(如图),两支座之间跨中附近存在着一个极限值,而这些极限值能够反映出格构梁的所能够承受的弯矩的大小变化,并且根据这些值的变化情况从而就可以得到相应的最大弯矩,从而使得格构更加合理,同时,也可以最大限度地保证结构设计的经济性,若是从受力角度进行分析,就可以知道这就是格构梁上的最优化悬臂段。
2.主要内容和影响因素
计算格构内力时,除了相关的参数值,还与格构梁以及地基影响因素密切相关,以下分别作具体的说明:
首先,跨距的影响。在治理工程中,对于锚杆工程中,锚杆的间距以一般的定值为准,即格构梁为等跨距,在实际工程中,格构梁的跨距以2-5米为宜,变化的规格则以具体的参数和跨距为标准,在建立相应的模型后,经过反复计算,根据不同跨距条件下,得到最优的悬臂长度,通常不同跨距下悬臂的最优长度也会有所不同,且会随着跨距的增大而不断增大,具体的线性表达关系式如下:
其次,跨数的影响。混凝土格构梁每隔15-20m设沉降,而跨距以2-5m最为常见,在建立模型后,仍旧需要通过不断反复的试算,以找出不同距跨距下的悬臂最优长度,具体如表2所示:
表2 不同跨数下最优悬臂段长度
但是在实际工程处理中,跨数与悬臂段并不是单调的关系,且数学关系不明显,同时,在实际工程中的取值也非常有限,因此,对于对于不是严格意义上的数学关系,可以在一定程度上忽略跨数对其的影响。
第三,弹性地基泊松比。在地基工程中,弹性泊松比是一个十分重要的参数,一般土体的泊松比多为0.3-0.4,岩石的泊松比为0.1-0.3,因此,明确泊松比对格构梁内力所造成的影响,同样,也需要建立相应的模型,且经过具体的试算,得到最优值,但是,在实际工程中,经过大量的计算和研究发现,弹性泊松比对地基变形量所造成的影响极小,为了减少工程计算的复杂性,可以忽略。
另外,地基变形模量。岩土体的变化量的范围相对较大,考虑到锚杆格构工程一般用于土质坡体表面风化破碎或者是土质边坡的岩质边坡较多,尤其是其表现多为残积土、坡积土、全风化碎块石,通过工程类比,其变形模量多在30-200MPa的范围内,为此,经过与其他的参数进行统一分析后,建立相关的数值计算模型,从而得到不同地基变形模量下的最优臂段长度。经过线性回归分析,可以知道,由于地基变形量的变化范围相对较大,那么其对电优悬臂的取值也会产生一定的影响,具体的公式如下:
三、强化地质灾害的处理
为了进一步确保锚杆格构在地地质灾害防治的应用,必须要对我国的地质灾害类型、分布特征、规模大小、危害性以及危险性的大小有一个全面、具体的了解,并且在此基础上,明确地质灾害具有影响因素复杂、灾害强度局部趋势高等特点,有效地应用锚杆格构等防治措施,进一步完善灾害评估系统,组织行之有效的防震减灾工作,具体可以从以下方面入手:
首先,要加强对地质灾害防治的统一规划,根据实际工作,结合工作经验,突出防治工作的重点,并且在工作中做到以预防为主,采用避让与治理相结合的办法,避免地质灾害所造成的影响。
其次,要科学对地质灾害进行科学的评价与区分,尤其是对于灾害程度为重度以上的危险区,要积极展开地质勘查评价工作,并根据勘查评价结果,确定实际监测的部位,建立相应的灾害预警系统,将学校、医院、居信区等人口相对集中的地区或者是有交通干线、水利工程等重点工程等的基础设施,做好重点防治,充分利用锚杆防护技术,增强其有效性。
另外,通过建立和实施有关法规等手段,有效地制止破坏地质自然环境的行为;对已经发生和可能发生的地质灾害,采取“以防为主,防治结合,全面规划,综合治理”的原则;加强地质灾害易发区的调查与区划工作;对区内重大地质灾害防患点进行勘查。编制年度地质灾害防治方案。
四、结语
总而言之,地质灾害防治工作任重道远,随着科技的进步和专业工程技术人员的经验积累,新技术、新方法、新材料等将在地质灾害防治工程中得到不断应用,因此,需要工作人员加强对锚杆格构技术的分析与探讨,进一步优化工程技术,从而全面提升地质防护的有效性,促进地质灾害防治工作将得到更好的创新和发展。
参考文献:
[1]王元丰,梁亚平;高性能混凝土的弹性模量与泊松比[J];北方交通大学学报;2012(01)
[2]吴礼舟,胡瑞林,黄润秋,熊野生,宋继红,李志清;护坡格构与坡面相互作用的研究[J];工程地质学报;2011(02)
1 前言
地质灾害,包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害分为突发性地质灾害和缓变性地质灾害。福建省突发性地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷、地裂缝;缓变性地质灾害有地面沉降等。
滑坡是依附于其内在软弱结构面(带)的地表斜坡岩土体,在自然地质作用和人类活动作用下,失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的、直接或间接的危害人类安全和生态环境平衡,并给社会和经济建设造成一定损失的整体岩土体移动的地质灾害现象。按滑坡主滑面成因可分为:堆积面滑坡、层面滑坡、构造面滑坡和同生面滑坡。
崩塌是高陡边坡(含人工边坡)上被陡倾的张性破裂面分割的块体完全脱离母体后,以滚动、跳动、坠落、倾倒等为主的移动地质现象与过程。按起始运动可分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、错断式崩塌、拉裂式崩塌、鼓胀(塑流)崩塌、陷落挤出式崩塌。
泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的暂时性特殊洪流。它是水土流失过程中介于挟沙水流与滑坡之间的泥沙失稳集中搬运的一种突发性极强、破坏性极大的地质灾害现象。按组成物质可分为泥流、泥石流、水石流。
地面塌陷是指地表岩、土体及赋存其中的水、气所组成的综合体系,在自然或人为因素作用下,产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应,导致岩土体覆盖层向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。有的塌陷作用隐蔽于地下,尚未达到地表,称为地下塌陷。按形成机理可分为岩溶塌陷、采空塌陷。
地裂缝是指岩体或土体中直达地表的线状开裂。岩、土体在内、外营力作用下,发生变形,当力的作用与积累超过岩土层内部的结合力时,岩土层发生破裂,其连续性遭到破坏,形成裂隙;当裂隙延续到地表后其围压作用力减小,形成较宽的裂缝,即地裂缝。地裂缝按形成因素可分为以过量抽取地下流体地面不均匀沉降地裂缝、采空区塌陷地裂缝、新构造活动地裂缝。
地面沉降是指地表在自然营力作用下或人类工程活动影响下,大面积以至区域性的连续缓慢的总体下降运动。按地质条件可分为内陆盆地型地面沉降、冲积洪积平原型地面沉降、滨海平原型地面沉降。
2 福建省地质灾害防治学科发展现状
2.1 福建省地质灾害主要特点
福建省处于东南沿海低山丘陵区,中山和低山约占全省面积的75%,丘陵占15%,平原仅占10%,地质环境条件复杂,人类工程活动强烈,汛期和台风期间降雨量大。
福建省突发性地质灾害以降雨诱发的滑坡、崩塌、泥石流为主。省内中北部地区主要为古老变质岩系地层,构造作用及风化作用较为强烈,残坡积粘性土体厚度大,结构松散;东南地区主要为侵入岩和火山岩,风化作用强烈,残坡积层广泛分布,为强降雨诱发地质灾害的高易发区。另外,在地质灾害易发区内的人类工程活动,如削坡建房、公路铁路等线性工程、矿山和水库等建设活动更加提高了突发性地质灾害发生的可能性。
福建省地面塌陷灾害主要包括岩溶塌陷和矿山采空区塌陷。岩溶塌陷主要分布于闽西南龙岩、永安、长汀等地,该地区上覆第四系厚度小,覆盖型岩溶发育。采空区塌陷主要分布于龙岩、泉州、南平的煤、铁矿和其它金属矿床采空区。
福建省地面沉降灾害主要分布于东部沿海平原地区,该地区第四系厚度大,且广泛分布高压缩性淤泥土,在上部建筑物荷载以及过量抽取地下水的情况下,容易发生地面沉降灾害。
福建省地质灾害以人类工程活动和台风降雨诱发的土质滑坡、崩塌、泥石流为特点,在中国南方湿润的中低山、丘陵区具有代表性,以此有别于西南、西北和北方地区。
2.2 福建省地质灾害防治开展的主要工作
2.2.1 地质灾害防治管理及法规建设
为加强各级政府对地质灾害的防治工作,福建省人民政府先后印发了《关于加强地质灾害防治工作的通知》(闽政[2001]24号),《福建省地质灾害临灾预报奖励办法》、《福建省地质灾害防治规划(2001-2015年)》、《福建省地质灾害预警体系建设方案(2001-2006年)》、《福建省突发地质灾害应急预案》(闽政[2006]64号),《福建省汛期地质灾害防御群众转移避让工作规定》(闽政办[2007]62号)等法规文件。福建省国土资源厅颁布了《福建省地质灾害危险点居民搬迁及旧宅基地复垦资金补助项目管理暂行办法》(闽国土资综[2006]257号)、《福建省地质灾害群测群防建设指导意见》(闽国土资综[2007]6号)等规范性文件。
2.2.2 地质灾害防治“三个两”工程
福建省从上世纪90年代开始实施了地质灾害防治“三个两”工程,初步建立地质灾害防治体系。
2.2.2.1 夯实两“基础”――地质灾害调查与区划、地质灾害防治规划
1990年以来,福建省完成了区域性1:20万九龙江流域、晋江流域、漳州幅、福安幅以及全省1:50万环境地质调查;2001年后全面开展全省85个县(市、区)1:10万地质灾害调查与区划以及省级和9个设区市地质灾害防治规划编制。
2.2.2.2 构建两“网络”――群测群防网络、专业监测网络
根据福建省地质灾害的特点,在全省85个县(市、区)全面建立健全地质灾害群测群防网络体系,根据《福建省地质灾害群测群防建设指导意见》对群测群防网络进行了规范和建设。从2007年开始在闽东南开展了地质灾害专业监测试点试验区建设工作。
2.2.2.3 建设两“系统”――地质灾害信息系统、地质灾害应急处置系统
在完善全省地质灾害信息网与各县、市地质灾害信息网及部分地(市)地质灾害信息网的同时,建成集地质灾害监测、气象监测等为一体的全省地质灾害气象监测信息系统。
根据《“十一五”期间福建省突发公共事件应急体系建设规划》,在地质灾害易发区内,建立包括信息速报、分析评估、远程会商、应急处置等内容的应急响应保障体系,提高应急反应能力,建成地质灾害防治应急指挥中心和应急专业队伍。
2.2.3 地质灾害防治“一百千万”工程
《福建省建设海峡西岸经济区纲要》提出统一规划,标本兼治,突出重点,分步实施,建立与经济社会发展相协调的防灾减灾体系,全面提高有效抵御自然灾害的能力,保护经济社会发展成果和人民生命财产安全。
从地质灾害防治工作的实际出发,2005年,福建省开始实施了以“一百千万”工程为核心内容的“福建省‘十一五’地质灾害防治体系建设规划”。
“一”就是建立和完善全省地质灾害信息和预警系统。建立集成果数据共享、指挥视频会商、预报预警分析、防灾信息互联的全省地质灾害信息和预警系统。
“百”就是利用3年时间,治理100个重大地质灾害危险点。对部分特别危险的、威胁人口多、造成经济损失大且不宜搬迁确需治理的项目,要加强监督、限期治理。
“千”就是完成1000处受地质灾害危险点威胁的居民点整体搬迁任务。我省地质灾害点小而散,搬迁是彻底消除地质灾害隐患的有效办法,既使居住在条件恶劣地方的村民免受地质灾害威胁,又新增耕地、促进村庄改造整理。
“万”就是力争全省10000个村庄实现地质灾害群测群防。做到灾点情况、防灾措施明了;防灾责任人、监测人明确;防灾明白卡、避险明白卡到位;值班网络、预警网络健全等。
2.3 福建省地质灾害防治主要成就
福建省根据自身地质灾害发育特点,近年来地质灾害调查、监测预警、群测群防体系建设、系统搬迁、工程治理等地质灾害防治工作都走在全国前列。
2.3.1 地质灾害预防
在全面完成地质灾害普查的基础上,开始实施详细调查,并组织实施地质灾害专业监测网络建设。建立起以地质环境敏感性、降雨诱发因素分析为主、专家经验为辅的“系统分析法”区域地质灾害自动化预报预警系统;并依据《福建省汛期地质灾害防御群众转移避让工作规定》有序转移群众避让。
2.3.2 地质灾害治理搬迁
根据地质灾害点危险性、危害性的特点,按轻重缓急原则,逐步实施不宜搬迁确需治理的地质灾害点的治理和小而散地质灾害点的搬迁工程。
近年来,福建省地质灾害防治工作取得很大成效,全省建立地质灾害群测群防点6837处,地质灾害预警预报121期,转移群众198760人,成功预报3356次,避免27689人伤亡;由省国土资源厅补助治理地质灾害点71处,搬迁地质灾害点2485处,共 21234户。
3 福建省地质灾害防治学科发展趋势
3.1 地质灾害防治的目标
开展地质灾害防治,主要目的是保障人民的生命财产安全,保护生态环境,保护国土资源,使人民有个安居乐业的环境空间,因此要着眼于科学发展观,统筹协调经济建设与地质环境保护,最终目的是把地质灾害造成的损失减少到最低限度。
福建省地质灾害防治的近期目标是逐步完善地质灾害防治机制和体制,加强地质灾害预测预警和应急反应能力,提高公众防御地质灾害意识,逐步增强社会对地质灾害的抗损能力和自救能力。
福建省地质灾害防治的中长期目标是构建良性互动的防灾减灾体系,实现地质环境全面、协调和可持续发展。
3.2 地质灾害防治学科面临的挑战与机遇
地质灾害防治工作关系人民生命财产安全,地质灾害防治学科研究的对象因其控制因素的复杂性、发育过程的隐蔽性、发生结果的突然性而具有蝴蝶效应的不可预见性,如何最大程度地避免由于地质灾害造成的人民生命财产损失,对地质灾害防治学科提出了严峻的挑战,也带来学科发展的机遇。
海峡西岸经济区建设、新农村建设将涉及大规模基础设施建设、工程建设,为确保建设项目的安全性和区内人民群众的生命财产安全,消除地质灾害隐患,对地质灾害防治学科提出严峻挑战。
据气象、地震部门预测,本世纪前期,气候变化和地震均趋于活跃期,台风等极端气候事件增多,地震活动频繁,强降雨过程和地震引发的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝将加剧,对地质灾害防治及应急处置提出严峻挑战。
气象学、遥感学、计算机网络技术等新兴学科的蓬勃发展极大地开拓了地质灾害防治学科的研究领域。1998年,国家正式把地质灾害防治列为国土资源部的重要行政管理职能。中央非常重视地质灾害防治,为地质灾害防治工作提供平台,同时为地质灾害防治学科的研究、发展迎来了千载难逢的机遇。
3.3 地质灾害防治学科的发展趋势
党的十七大报告对深入贯彻落实科学发展观提出了明确要求,科学发展观的核心是“以人为本”,这要求地质灾害防治工作应将保障人民群众的生命财产安全作为出发点和落脚点。
地质灾害防治工作应以“预防为主”,严格按照“工程建设用地地质灾害危险性评估制度”,加强工程建设项目地质灾害危险性评估工作,科学选址,避免由于选址不当造成新的地质灾害隐患点,是地质灾害防治工作关口前移的关键。
福建省地质灾害“点多、面广、危害大”,建立健全地质灾害群测群防工作机制,明确政府、部门、单位和公民的地质灾害防治责任,是地质灾害防治工作的有效途径。
进一步完善地质灾害防治法规建设。依靠科技,进一步提高地质灾害防治工作的科技含量。利用先进技术,提高监测预警水平和地质灾害应急处理能力,提高地质灾害防灾减灾效率。
结合新农村建设,对受地质灾害威胁的分散的居民点,特别是生态环境恶化的贫困山区、丘陵区居民点实行搬迁,实现避灾、脱贫和改善生态环境三结合;对威胁人员众多、潜在经济损失很大的地质灾害点进行工程治理,彻底消除地质灾害隐患。
4 福建省地质灾害防治学科发展的战略对策
4.1 发展途径
加强地质灾害防治科学技术研究,积极推广新理论、新技术、新方法,充分利用现代科学技术方法和手段,增强地质灾害综合防治能力,提高地质灾害的综合勘查、评价和评估、监测预报水平;提升灾害信息采集与快速处理能力及抗灾应急能力。充分发挥科研单位与高等院校的技术力量,实行产学研相结合,组织科技攻关,切实解决地质灾害防治工作中的技术问题。加强国际合作与交流,吸收国外先进的地质灾害防治理论和技术方法。
4.1.1 地质灾害预防关键技术研究
4.1.1.1 地质灾害调查野外识别技术方法研究
基于遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS),通过大中比例尺的野外地质环境调查与对当地地质灾害历史情况分析,开发典型区域地质灾害发生发展的早期识别技术,研究建立地质灾害危险性和风险性评价的指标体系、分析理论与区划方法。
4.1.1.2 重大地质灾害监测预警研究
2007年,福建省开始实施“闽东南台风暴雨型地质灾害监测预警示范区建设”项目研究,监测诱发滑坡泥石流的降雨量、斜坡岩土体含水量(渗透压)和斜坡岩土体变形位移,在技术上,实现监测数据的采集自动化和处理自动化;研究滑坡泥石流气象预警区划理论与方法,建立区域降雨型滑坡泥石流预警的统计学模型;研究松散岩土体对不同降雨强度和降雨过程的入渗机理,建立基于降水―渗流―斜坡位移破坏物力机制的水文―力学耦合的动力学预警模型;通过监测技术和预警理论方法研究,基于GIS,开发研制预警分析与信息系统,实现地质灾害数据管理、预警分析、预警产品自动生成、预警信息、防灾减灾行政管理、地质灾害防灾减灾科普知识宣传等功能。
开发摄影测量三维滑坡监测系统,将所拍摄到的滑坡的数码影像对与实地使用全站仪所测的像控点实际空间坐标输入到系统中,根据摄影测量的原理计算相片中向点的空间坐标,利用自动寻找特征点的计算机技术,建立三维模型。根据滑坡现场监测时所拍摄的数码相片,在原有三维空间模型的支持下,自动捕捉相片特征点,进行像片匹配,并能在短时间内计算出滑坡已经位移的具体数据,快速监测滑坡位移情况,实现地质灾害应急监测预警。
4.1.1.3 福建省地质灾害远程会商与应急指挥系统关键技术研究
从福建省地质灾害防治的基础和工作出发,利用计算机、网络通讯、数据存储等技术,采用部署和自主研发相配合的原则,以我省地质灾害综合数据库为基础,以数据的远程传输和通讯为手段,以地质灾害摄影应急监测为关键技术突破,实现对我省地质灾害的预警监测与应急指挥,并以部、省视频会商系统为渠道,利用视频和多媒体技术,实现国家、省、市、县四级联动地质灾害综合会商与指挥,有效提高地质灾害防灾工作的科学性、准确性,促进经济效益、社会效益和环境效益的协调统一,最大限度地减少地质灾害对人民生命财产造成的危害。
4.1.2 地质灾害治理研究
4.1.2.1 地质灾害防治工程理论方法研究
研究各类地质体稳定性分类计算方法、防治工程设计标准等,开发防治工程新材料、新工艺、新器具和新技术,形成针对各类灾害体治理的计算理论和技术方法体系。
4.1.2.2 地质灾害治理工程的标准化
研究建立地质灾害治理工程的勘查、设计、施工、监理与管理技术规范体系。
4.2 地质灾害防治学科与相关学科的协调合作
地质灾害防治学科是环境地质学的重要研究领域,是地质科学、环境科学、社会科学相互渗透、重新组合而形成的一门边缘学科,同时还应用到工程力学、地貌学、水文学、生物学、土壤学、气象学、地球物理学、天文学、遥感学、物理学、数学、社会管理学等多个学科的内容。它以人―地系统为主要研究对象,更突出地质作用对人类造成灾害的研究。
地质灾害的发生可引发多种地质灾害之间关系链,地质灾害和其他灾害间存在灾害关系链,以及地质灾害与人类行为间也存在灾害关系链。地质灾害防治学科是一个复杂课题,其研究工作应同时重视多学科、多层次联合调查研究。首先,从地球系统学角度认识地质灾害,从地球系统多圈层相互作用的角度认识地质灾害的发生发展规律和发生机理。其次,将地学、力学、数学、非线性科学和计算机科学和人工智能技术相结合,对地质灾害的过程进行仿真模拟,分析诱发灾害的因素和发生强度,可以实现地质灾害监测预报的定量化。最后,加强灾害性气象预测预报研究,建立基于“3S”技术,集观测、研究、风险评估、预报预警、预防治理一体化的地质灾害预报系统。
4.3 地质灾害防治学科发展的保障措施
以科学发展观统领地质灾害防治工作,实现防灾、减灾目标,应建立政府、科技界、工程企业界与公众社会“四位一体”的减灾战略“伙伴”关系,形成政府、科技界、工程界与公众社会的联动机制,明确国家减灾战略中的每一参加者在新的伙伴关系中承担相应的职责。
4.3.1 建立分级、分部门领导目标责任制,推进社会化减灾体系建设
按照《地质灾害防治条例》的要求,县级以上人民政府应当加强对地质灾害防治工作的领导,组织有关部门采取措施,做好地质灾害防治工作,建立各级政府主要领导负责制;县级以上人民政府国土资源主管部门负责本行政区域内地质灾害防治的组织、协调、指导和监督;县级以上人民政府其他有关部门按照各自的职责,负责有关的地质灾害防治工作。人为活动引发的地质灾害的治理,按照“谁引发谁治理”的原则,由引发者负责。
4.3.2 健全完善法规制度和技术标准
进一步完善与《地质灾害防治条例》相配套的规章、地方性法规;制定地质灾害调查、地质灾害危险性评估与风险区划、地质灾害监测预警和应急处置的规范标准,制定地质灾害治理工程勘查、设计、施工、监理、验收等技术要求、规程及相关的行业、地方技术标准体系,并严格执行,实现地质灾害防治法制化、规范化。地质灾害易发区内,要严格执行地质灾害危险性评估制度。建设工程施工主管部门要加强对工程施工的管理,防止不当施工行为引发地质灾害。
4.3.3 建立和完善地质灾害防治规划体系
各市、县(区)国土资源主管部门会同同级相关部门,依据全国的规划,编制本辖区的地质灾害防治规划,并报同级人民政府批准实施。各级政府要加强对地质灾害防治规划执行情况的监督管理。地质灾害调查、监测、评价、勘查、治理等工作,应当以地质灾害防治规划为依据。
4.3.4 制定相关政策,建立防治经费投入良性机制
鼓励和支持地方政府、企业等对地质灾害防治经费的投入。建立政府、社会和责任者共同参与的地质灾害防治机制,探索地质灾害保险制度。对有一定经济效益的治理工程项目,如开发性治理,地质灾害所在地的政府可以尝试建立多种灵活有效的地质灾害防治资金融资渠道,出台优惠和鼓励性政策,逐步形成地质灾害防治经费投入的良性机制。
4.3.5 加强全球协作
尽快研究全球化各种灾情和环境不安全发生之后的状态,建立相互支援、协作和帮助的救援体系,承担起各自责任,做出应急反应,采取有效措施,实施可行的方案。只有与全人类共同携起手来面对全球化与局部化自然灾害时,人类才能积极有效地抵抗环境继续恶化的结局。
4.3.6 加强地质灾害防灾减灾宣传教育
普及地质灾害防治知识,提高政府、部门、单位和民众的防灾减灾意识。正确对待自然,尊重自然规律,以更为理性的方式反思自然以及人与自然的关系,使地质灾害防治成为全社会的自觉行动。各市、县(区)以及地质灾害易发区的乡(镇)应加强地质灾害防灾知识的培训和演习,作为加强群测群防预警系统建设的重要组成部分,全面提高地质灾害易发区人民群众自防自救能力,最大限度降低灾害造成的损失。
4.3.7 实施严格的奖惩制度
对在地质灾害防治工作中作出突出贡献的单位和个人给予嘉奖;对引发地质灾害以及在地质灾害防治工作中有渎职行为的单位和个人,按照《地质灾害防治条例》和《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》追究责任。
参考文献:
[1] 地质灾害防治条例, 2004.
[2] 福建省人民政府. “十一五”期间福建省突发公共事件应急体系建设规划. 2005.
课题组成员:
1. 周伟栋,福建省地质学会地质环境专业委员会主任,福建省地质环境监测中心主任、高级工程师。
第三条本办法适用于本省行政区域内地质灾害防治管理工作。法律、法规另有规定的,从其规定。
地震灾害的防治管理工作不适用本办法。
第四条地质灾害防治贯彻以防为主、防治结合、谁诱发谁治理的原则,实行统一管理与分级、分部门管理相结合的管理体制。
第五条县级以上人民政府地质矿产行政主管部门(以下简称地矿主管部门)负责本行政区域内地质灾害防治的监督、管理工作。
县级以上人民政府水利、交通、建设、农业、林业、环保、土管,以及电力、铁路等部门应当按照各自的职责分工,负责本部门管辖范围内的地质灾害防治工作。
第六条各级人民政府应当加强对地质灾害防治工作的领导,督促、协调有关单位做好地质灾害防治工作。
对在保护地质环境、防治地质灾害工作中作出显著成绩的单位和个人,应当给予表彰和奖励。
第二章地质灾害的预防及勘查评价
第七条地矿主管部门应当会同有关部门编制本行政区域的地质灾害防治规划,报经本级人民政府批准后组织实施。
第八条地质灾害易发区和地质灾害危险区,由所在地地矿主管部门划定,经同级人民政府批准后公布,并报省地矿主管部门备案。所在地地矿主管部门应当在地质灾害危险区周围设立明显标志。
第九条地矿主管部门对在地质灾害易发区和地质灾害危险区内进行的各项工程建设活动,有权进行监督、检查。
第十条地矿主管部门应当在地质灾害危险区设置监测设施和监测网络。有关单位和个人应当协助做好监测预报工作,保护监测设施。
第十一条在地质灾害危险区内,禁止采矿、削坡、炸石、堆放渣石、抽取地下水以及从事其他容易诱发地质灾害的活动。
第十二条县级以上人民政府水利、交通、建设、农业、林业、土管等部门,应当根据地质灾害危险区域内可能发生的地质灾害的性质、规模、危害后果,制定本部门的预防措施,抄送同级地矿主管部门备案。
第十三条区域性地质灾害趋势预报,由省地矿主管部门会同有关部门拟定,报省人民政府批准。
对可能发生的突发性地质灾害预报,由地矿主管部门或水利、交通、建设等其他有关部门在地质灾害可能危及的区域内。
除前款规定外,任何单位和个人不得擅自区域性地质灾害趋势和可能发生突发性地质灾害的预报。
第十四条区域性地质环境勘查评价,由省地矿主管部门统一规划。
第十五条在地质灾害易发区内,制定重点区域开发规划和进行各项工程建设,必须进行地质灾害评价和预测,并制定防治地质灾害的方案。
申请重大基本建设项目的,应当在可行性研究报告中附地质灾害勘查评价资料,并经地矿主管部门审查同意后,方可按基本建设审批权限和程序的规定报批。
第十六条承担地质灾害勘查评价的单位,必须持有相应的资质证书,并向省地矿主管部门办理登记手续和汇交地质资料。资质证书的申领按国家有关规定执行。
第三章地质灾害治理
第十七条地质灾害发生后,有关单位和个人应当及时向当地人民政府和地矿主管部门报告灾害情况。当地人民政府和地矿主管部门接到报告后,应当指派人员迅速赶赴现场,组织有关部门进行治理。
第十八条人为造成的地质灾害,由行为人负责治理。
行为人不治理或无力治理的,由当地人民政府或地矿主管部门组织治理,费用由行为人承担。
自然作用造成的地质灾害,由当地人民政府组织有关部门和单位治理。
第十九条区域性地质灾害治理项目计划,由项目主管部门会同计划、财政、地矿、环保、土管等部门制定并组织实施。
第二十条重大地质灾害治理项目,由省地矿主管部门向省计划主管部门提出立项申请,省计划主管部门应当按项目审批权限批复或向国家计划主管部门上报立项,经费列入国家地质灾害防治计划,地方配套资金纳入财政基本建设预算。
治理项目竣工后,由省计划主管部门和省地矿主管部门共同组织有关部门进行验收。
第四章法律责任
第二十一条违反本办法规定,破坏地质灾害监测设施的,由地矿主管部门责令赔偿损失,给予警告,并可处以100元以上2000元以下的罚款。
第二十二条违反本办法第十一条规定的,由地矿主管部门责令其停止违法活动,给予警告,并可处以1000元以上20000元以下的罚款;诱发地质灾害的,由责任者负责治理、赔偿损失。
第二十三条违反本办法第十三条第三款规定的,由地矿主管部门责令其消除影响,给予警告,并可处以500元以上2000元以下的罚款。
第二十四条违反本办法第十五条第一款规定的,由地矿主管部门给予警告,并可处以1000元以上20000元以下的罚款。
第二十五条违反本办法第十六条规定的,由省地矿主管部门给予警告,并可处以1000元以上10000元以下的罚款。
第二十六条罚款的收缴和实施行政处罚的程序,按照有关法律、法规和规章的规定执行。
第二十七条当事人对行政处罚决定不服的,可以依法申请行政复议或提起行政诉讼。
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-210-2
诸如滑坡、泥石流等地质灾害,不仅会造成建筑物的破坏,而且还会造成巨大的人员伤亡和经济损失,2010年甘肃舟曲的特大泥石流灾害造成的巨大创伤依旧让我们心头隐隐作痛。所以,如何科学合理地预测地质灾害的风险性、建立完善的灾害评估信息系统是摆在我们面前不容忽视的重大命题。
1 地质灾害的内容与分级
地质灾害指的是在地球表层对人类生命财产和生存环境造成强烈破坏的岩土体移动事件,如崩塌、地震、火山、滑坡、泥石流、地裂缝、地面崩塌、地面沉降、土地沙漠化和水土流失等,它往往是由自然或人为作用造成的,且多数情况下由两者共同作用造成。
地质灾害的分级是根据受灾体和灾害体的主要特征指标从而划分级次,以此来反映灾害程度,它主要包括灾变分级和灾度分级两种。灾变分级主要是根据灾害的活动程度来划分,包括灾害规模和活动频次两个方面,其中灾害活动是由自然环境变异所导致的,这种变异程度越高,灾害活动就越强烈,所造成的破坏也就越大。灾度分级则根据灾害活动造成的破坏损失程度来分级,包括死亡人数和经济损失两个方面,这种分级结果反映的是灾害事件发生后可能造成的破坏损失程度。按照上述两种分级方式,地质灾害通常可划分为特大灾害、大灾害、中灾害和小灾害。
2 地质灾害评估研究的发展概况
二十世纪六十年代以前,地质灾害的研究仅限于灾害的机理和预测的研究,侧重于调查和分析地质灾害的形成条件等,之后国际上一些发达国家开始进行灾害的评估工作,到了九十年代,针对国际减灾十年计划行动,许多西方国家开始开展灾害危险性的风险评估工作,并开始围绕风险评估问题进行深入研究。GIS问世以后,计算机的制图制印问题得到解决,灾害评估研究得以充分利用空间分析、制图功能和可视技术等先进手段,灾害评估水平得到更进一步的提高。
近年来,灾害评估的科学性更加成熟,评估手段由传统单纯的统计分析和成因机理分析发展到多种结合了社会经济条件的评估方法,评估过程由定性评估发展为定量评估或半定量评估。灾害评估在对灾害的成因机制、发生规律及其影响评估等方面的研究基础上,减灾的理论研究也获得了长足发展。
3 地质灾害的评估程序及方法
在地质灾害的评估过程中,应当依据《地质灾害危险性评估技术规范》对地质灾害活动的危险程度以及灾害发生区受灾体的可能破坏程度来进行地质灾害的危险性评价与灾害区易损性评价,由此进一步分析预测地质灾害的预期损失,进行地质灾害的破坏损失评价。其目的是通过地质灾害各项指标来定量化地分析地质灾害的主要特点和破坏损失程度,从而为规划和实施地质灾害防治工作提供更准确的参考依据。
3.1 地质灾害风险评估
地质灾害的风险评估应依据《技术规范》首先需要确定相关区域在一定时间段内的特定强度的灾害发生概率或重发期,从而获得灾害发生的超越概率,并获得灾害强度和频率的相对关系,据此确定地址灾害的灾害模型。其次,地质灾害风险评估还要确定可能受灾区域和它所包含的主要建筑、固定设备和内部财产,另外还有该区域的人口数量和分布以及经济发展水平等。再次,风险评估需要进行灾害风险区价值模型的建立和风险损失的估算。最后,根据灾害风险区风险损失的大小来划分风险等级,进而确定不同风险等级的空间分布并绘制风险图。
地质灾害风险主要的评估方法包括资料分析、实验模拟、数学模型和遥感技术等。风险评估相关资料包括自然界资料和历史文献资料两类,在风险评估中主要通过数理统计的方法来整合资料。实验模拟则是在一定的研究基础上模拟地质灾害的发生、演变规律,通过排除混杂因素的干扰来揭示地质灾害更加深刻的演变机理,从而为灾害的风险预测提供依据。地质灾害风险评估还可以通过建立适当的数学模型,如模糊数学、概率模型以及动力学模型等,从而对灾害风险进行评价。而遥感技术主要采用遥感GIS法,通过数据管理和模型预测来服务于灾害的调查以及灾害的动态检测等。
3.2 地质灾害损失评估
依据《地质灾害勘察规范》对地质灾害的危害程度进行评估。地质灾害损失评估包括两个方面,即建立灾害损失评估的指标体系和给出灾害损失评估的定量方法,通常根据灾害评估指标来建立适当的评估模型,从而对灾害破坏程度及其造成的损失进行评价。地质灾害损失评估通常依据灾害发生的时间划分为灾害发生前的预评估、灾害发生过程中的监测性评估以及灾害发生后的实测性评估三种。
如果将地质灾害的灾情等级划分定义为模式识别问题,在地质灾害损失评估过程中就可以应用模式识别的有关方法进行灾情评价。在这方面,我国比较广泛应用的研究有任鲁川的模糊模式识别理论、李祚勇基于物元分析的灾情评估模型和杨仕升的通过不同灾情的灰色关联度给出不同灾情的比较法等。受灾威胁人数少于三人,且经济损失不足100万元的为小危害;威胁人数达到3至10人,经济损失处于100万元至1000万元的为中等危害;大于这两种情况的为大危害。
3.3 地质灾害生态环境评估
根据《地质灾害危险性评估技术要求》判定地质环境,生态环境型的地质灾害往往属于累积过程引起的渐发性灾害,比如河道淤积和土壤流失等。目前对地质灾害的生态环境评估还没有形成成熟的模式,这是地质灾害评估方面的一个崭新课题。目前采用的地质灾害生态环境评估方法主要分为两类,其一,将灾害对生态环境的影响转化为经济损失从而计算后给出定量评价结果,其二,建立比较完善的生态环境评估指标体系,利用统计分析方法对灾害生态环境影响作出评价。
3.4 地质灾害具体评估方法补充介绍
(1)层次分析法。由于影响地质稳定性的因素众多,其中大多数因素都会对稳定性的评价造成影响,这就影响了对地质灾害的进一步分析。层次分析法不仅能用于单一灾点的稳定性评价,还能用于同一地区多灾点的综合评价,具有因素具体和结果可靠的优点,但这种方法在过程比较复杂,对各因素进行区分判断时比较困难。
(2)工程地质量化评价法。随着工程地质研究中不断引进模糊数学等一些不确定数学方法,工程地质量化评价方法开始成为地质灾害评估方法中的一员,它包含了经验类比和统计思想,但由于这种评价法以定性描述和分析为主,所以在应用时难以建立统一的评价标准。
(3)模糊综合评判模型。模糊综合评判法适用于单灾点的灾情评估,它是综合多个指标后对灾情等级状况进行评判的一种方法,往往对灾情的描述更加深入和客观。实践表明,模糊综合评判模型的评价结果较为可靠合理、模拟效果较好。
(4)遥感和地理信息系统。在地质灾害评估中,通过建立数学模型和数据库,能够借助计算机来实现数据的提取、编辑和更新更加信息化和精确化。但遥感数据并不足以反映灾害的社会经济特征,所以在应用GIS和数学模型对灾害进行评估时,还需要加强地质灾害地区的实地调查工作,使两者紧密结合起来,从而使评估结果更加客观和可靠。
总之,随着地质灾害评估理论和实践的不断发展,评估方法和评估体系也日趋完善。我们应该加强灾害评估系统的建立和完善,组织行之有效的减灾工作,并充分利用计算机技术和GIS技术,推动地质灾害评估向模型化、定量化、现代化方向不断发展。
我市地质灾害主要包括汛期地质灾害和地面塌陷等。汛期地质灾害,主要以突发性的小型崩塌、滑坡、泥石流为主,多分布在丘陵山区。诱发灾害的直接原因是集中性强降雨,灾害的区域与强降雨区域基本吻合,多与山体植被破坏、采矿、修路、切坡建房等有关。地面塌陷主要发生在覆盖型岩溶区和矿山开采区,诱发因素往往与区域地下水位下降或矿山采空、地下疏排水有关。
二、地质灾害趋势预测
1、降水趋势预测
据市气象台*年3月30日预测:*年我市汛期雨量略偏多,总量为700―800(多年均值为666),其中4月份220―250mm,5月份250―280mm,6月份230―270mm。降水相对集中期出现在5月上旬到6月份上中旬,汛期结束期在7月上旬后期。
2、地质灾害趋势预测
根据我市地质环境条件,历年汛期地质灾害发生情况及其与降雨关系的分析,结合气象部门对今年汛期(4―6月)降水趋势预测,预测*年我市崩塌、滑坡、泥石流(简称崩、滑、流,下同)地质灾害的数量、规模及危害在总体上略超常年水平,且要高于*年,地面塌陷接近常年。
(1)汛期地质灾害在降水集中期可能分布较为集中,将主要发生在五陂――白竺、莲花县、荷塘―神泉崩、滑、流易发区和上栗―芦溪崩、滑、流次易发区。地质灾害具体发生的区域和强度与当时集中降雨的区域和强度有关。
(2)崩、滑、流地质灾害主要发生时段为4―7月,特别是5月下旬到6月上旬降水集中期。在集中降水时段,当连续降水达到150毫米或日降水100毫米以上时,崩、滑、流灾害可能发生。当连续降水达到200毫米或短时间(日或数小时)降水150毫米以上时,崩、滑、流灾害将很容易发生。
(3)城镇、乡村建设和工业、交通、水利、矿山建设等人为工程活动是诱发崩、滑、流灾害的重要因素。山区建房切坡、公路边坡、露天采矿场、水库(电站)坝肩、溢洪道及引水(灌)渠等是可能发生滑坡、崩塌的主要地段。
(4)地面塌陷的数量、规模与危害接近于往年平均水平,主要发生区域为灰岩地区和坑采矿区。预测桐木―湖塘、赤山枫桥、泉田―巨源、源南―珠亭、莲花县城区―下坊为地面塌陷易发区。湘东城区―上株岭、白源―高坑为地面塌陷次易发区。伏秋干旱期、地下水位普遍下降,而且岩溶地下水的开采量将有所增加,相应增大了地面塌陷的可能性,塌陷发生时间以伏秋干旱期为主。
三、地质灾害防护重点和重点防范期
依据上述预测分析,*年,全市设置崩、滑、流地质灾害重点防护区5个;次重点防护区3个;重点工程防护段4个。具置范围及重点防护内容见附件1―4。
*年,需要加强监测防范的市级重要地质灾害隐患点共计16处,其中安源区1处,湘东区3处,芦溪县3处,上栗县4处,莲花县4处,开发区1处,见附件5。
崩、滑、流地质灾害重点防范期为4―7月,受热带风暴或强对流天气影响,可能延长至9―10月。塌陷地质灾害的重点防范期为9月至次年1月。
四、主要防治措施
矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础,随着国民经济的高速发展,各行各业对能源需求日益增加,露天矿山目前已经陆续进入深部开采阶段,由于矿区工程地质条件复杂、断层、岩脉纵横交错,加之矿山频繁的生产爆破振动,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害更为严重,阻碍了矿山生产的正常进行,制约着矿山的可持续安全生产。因此探讨对露天采矿滑坡的预防及治理是很重要的。
一、露天矿山滑坡的成因
滑坡是岩土体自重、构造力、渗透力等综合结果,指位于斜坡的岩土体在重力以及水等外力作用下沿某一结构软弱面发生位移的一种不良地质现象,主要发生在雨季。在边坡开挖前岩土体内部处于相对平衡状态,当开挖进行过程中岩体面临采场的一侧出现临空状态,导致该方向失去支撑力,岩体内部应力场会不断进行调整与变化,最终会导致在坡脚和坡顶附近出现应力集中区域,当该处应力超过其强度时则会导致岩体破坏形成滑坡。二是人为因素,人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场,使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,卸荷裂隙多张开且平行于边坡面并使原有的裂隙扩张和张开,由其所切割的岩体,极易失稳形成崩塌、滑坡。
二、露天矿山滑坡的防治方法
2.1 规范开采
限制无证开采,严禁非法开采;处罚治理强占山头、山坡的矿点;禁止不开工作台阶,不剥离或边剥边开采的掠夺式违法开采露天矿,被在露天矿设计和生产中,必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质和采用各种设备的性能、规格尺寸,确定合适的坡面角并规定出最小工作平台宽度,把剥离、采矿和运输设备,供电和通讯线路,设置在工作平台稳定坡面的范畴内。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾,才能促进我国采矿业的可持续发展。
2.2 疏排降水、减轻或消除水的危害
在雨季来临之前,根据实地情况修筑防洪沟,将雨季的地表水拦截在坑外,减少了露天边坡的渗透水。用黏土在地表堵地表裂缝,使水不进入裂隙和岩体的含水层,防止滑坡的发生。对于滑坡体以内的地表水,则以防渗尽快排走为原则。对于地下水的治理,采取排水措施,以降低地下水位,消除或减轻水对滑体的静水压力、托浮力和动水压力以及地下水对滑体的物理化学破坏作用。
2.3 改变滑坡体外形
改变滑坡体的外形,采取降低边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数等措施,并适当设置安全平台,放缓坡脚,使其坡脚小于渣土自然堆积角以及降低堆积高度等措施防止滑坡。
2.4 要注重对边坡的维护
对露天矿的边坡,必须进行经常性的检查和维护,必要时进行人工放坡,铺上草皮,植上灌木,砌筑局部挡土墙或预埋防滑桩。合理的设置排水网络,防止地表水流入矿坑冲刷边坡,对于有层理深凹的露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。
2.5 抗滑工程及加固方法
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分,尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说,意义非同寻常。抗滑工程包括:抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。通过对锚索施加预应力,增大滑面上的正应力,使滑面附近的岩体形成压密带,增大滑面的抗剪强度。
2.6 滑坡的监测
对岩石的位移进行监测,可以发现滑坡预兆。为了实时掌握边坡岩体内部应力变化和锚索等加固结构的工作状态,可利用“滑坡灾害及边坡应力智能远程监测系统”进行远程监测。监测点布置时遵循以下原则: 准确及时反应边坡内应力变化的敏感位置; 沿边坡走向及重点反应裂隙发育的剖面附近位置,又兼顾其它区域;垂直边坡走向监测点的布置尽量形成剖面,便于分析同一剖面内坡体不同标高处应力变化规律。
2.7 做好地质环境恢复
为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表士、植草种树。
2.8滑坡的治理
(一)20*年地质灾害的基本情况
截止20*年底,全县共发生地质灾害3起,其中山体滑坡2起,地面塌陷1起,发生地点均为非地质灾害隐患点,未造成人员伤亡。
(二)20*年地质灾害趋势预测
根据我县地质环境条件、地质灾害类型、分布、主要诱发因素及人类工程建设活动的强度,结合我县汛期气象趋势预测,今年地质灾害发生的概率较高。
根据气象部门预测,今年全年降水是属正常略偏多,降水在时空上分布不均匀,有局部洪涝发生的可能。预测20*年我县地质灾害多发时段主要集中在3—9月,因此确定今年3—9月为地质灾害重点防范期。
根据《*县地质灾害防治规划》,全县地质灾害高易发区分布在*、*、*等三个乡镇。地质灾害中易发区,主要位于*南部,跨*山区的大部分乡镇,包括*镇、*乡、*乡的大部以及*乡、*乡、*的局部。综合灾害点的稳定程度及危害程度,确定*乡*村*土质滑坡、*乡*村*底山体滑坡、*镇*村岩山滑坡、*镇贤*村*山脚自然村地面塌陷等为县重点地质灾害点,需重点做好防范工作。
二、重要地质灾害隐患点防治方案
(一)*乡*村*滑坡隐患
1、基本情况
*滑坡位于*乡*村*自然村北东斜坡。地理坐标东经119°16′39″,北纬28°50′41″,属中低山地貌单元,出露岩性为安山玢岩潜火山岩,斜坡高度35°左右,斜坡表层上为耕植土,下为残坡积层含碎石粘性土,厚约2米,结构较松散。潜在滑坡体规模约24000m3。
2、稳定性与潜在危害分析
该土质滑坡,属不稳定潜在滑坡,有可能残坡积层沿基岩面下滑,将威胁相距200米、高程350米以下的*村,威胁人数30人,资产20万元。
3、防治建议
鉴于滑坡前缘离居民点尚有一定距离,滑坡还处于蠕动变形阶段,建议防治措施如下:
(1)后缘上部开挖截水沟,向两侧沟谷排水。
(2)将水田改作旱地或经济林地。
(3)设观测桩加强监测。
(4)建议农户进行搬迁避让。
*
(二)*乡*村*底滑坡隐患
1、基本情况
*底潜在滑坡位于*乡*村六组(*底自然村)北东侧后山坡,地理坐标东经119°15′37″,北纬28°48′20″,属构造侵蚀中低山地貌单元,出露地层为上侏罗统大爽组流纹质玻屑熔结凝灰岩,斜坡表部残坡积层为含碎石粘性土,厚约5m,结构较松散,透水性较强。滑体总方量370000m3,属中型滑坡。滑动方向推测为南西260°,滑动面为残坡积层与流纹质晶玻屑熔结凝灰岩接触界面。
2、稳定性与潜在危害分析
滑坡处于不稳定状态,若遭遇连续降雨和大暴雨或人为因素,极有可能下滑成灾,将威胁村民35人,资产20万元。
3、防治建议
(1)填平夯实裂缝,后缘和滑坡体内开挖截排水沟。
(2)裂缝两侧设标桩加强观测。
(3)建议农户进行搬迁避让。
监测人:叶生发联系电话:0570-7*7606
(三)*镇*村岩山滑坡
1、基本情况
*村岩山潜在滑坡位于*镇*村岩山自然村东侧山坡上,地理坐标东经119°13′25″,北纬28°52′43″,属侵蚀剥蚀丘陵地貌,与构造侵蚀中低山接触附近的丘陵一侧,出露地层为*岩群角闪片麻岩,斜坡表部为残坡积层含碎石粘性土,厚约0.5m,结构较松散,易于透水,具孔隙潜水。滑体总方量59500m3,属小型滑坡。滑动方向推测为北西275°,滑动面为残坡积层与角闪片麻岩接触界面。
2、稳定性与潜在危害分析
滑坡目前处于稳定状态,若遭遇连续降雨和特大暴雨或人为因素,极有可能下滑成灾,将威胁10户39人生命安全和约40万财产经济损失。
3、防治建议
(1)填平夯实裂缝,后缘和滑坡体内开挖截排水沟。
(2)裂缝两侧设标桩加强观测。
(3)建议农户进行搬迁避让。
*
(四)*镇贤*村*山脚自然村地面塌陷
1、基本情况
塌陷区位于*镇贤*村*山脚自然村地面,中心地理座标x=3229250,y=4*16250。塌陷区地貌主要为山间冲洪积平原,现状为耕地和民房等,附近山体为剥蚀残山、孤丘地貌。主要表现为地面出现大小不一的塌陷坑、地裂缝和民井干枯、民房墙体变形等。
2、稳定性与潜在危害分析
*县*镇*山脚自然村地面塌陷始于杭新景高速公路*支线建成后的2006年7月,根据出现地面塌陷、地裂缝的空间位置和民井干枯范围,估约地面塌陷及影响区面积18000m2,有20多户100余人的生命财产受到地质灾害险情威胁,危害程度属重大级。目前地质灾害灾情、险情呈加剧趋势,对当地村民的生命财产和杭新景高速公路*支线的安全运营构成直接威胁。
3、防治建议
(1)严格控制周边地下水的深井抽水量,或停止深井抽水。
(2)对发现的塌陷坑进行注灌浆,对已出现明显地面裂缝和墙体变形的民房进行加固或异地安置。
(3)在地面塌陷及其影响区范围内设立地质灾害警示牌,明确撤离路线与避险地点,并做好地质灾害险情的监测,遇强降雨或连续降雨加密监测,发现地质灾害险情应及时安排人员撤离。
*
三、有关部门和镇(乡)人民政府、街道办事处职责
(一)国土部门
县国土资源局应根据地质灾害防治规划,编制年度地质灾害防治计划,进一步完善防灾网络,落实防灾责任人和灾害隐患点监测责任人。建立汛期险情巡查制度和汛期值班制度及地质灾害速报制度,对确定的3个重点地质灾害(隐患)点汛期前进行一次巡回检查,作出趋势分析评价,指导和协助有重点地质灾害(隐患)点所在镇(乡)做好防灾工作部署,明确地质灾害防治目标,公布地质灾害速报电话,对于存在重大险情的灾害隐患点,向上级国土资源部门报告,组织专业技术力量进行危险性评估与治理方案设计。
在汛期要定期做好地质灾害防治工作检查,加强对防治方案实施情况的监督检查,保证地质灾害防治工作的顺利开展。
(二)水利部门
对容易引起滑坡、泥石流、崩塌的在建或拟建水利工程项目要进行地质灾害危险性评估,要有防灾措施。在汛期来临前,水利部门应组织人员对县内中小型水库库区及衢江、灵山江两岸进行一次全面检查,如发现有地质灾害隐患,应采取相应措施,消除隐患,确保人民生命财产安全。
(三)交通部门
新建、改建、扩建公路工程,必须进行地质灾害危险性评估。修建康庄道路时,要考虑结合地质灾害的防治工作,对因修建公路(康庄道路)引起的地质灾害,要及时进行治理。对新建公路未治理好潜在的滑坡、崩塌等地质灾害的,不能投入正常使用。地质灾害重点防范期内必须进行灾情巡查。
(四)规划、建设部门
在地质灾害易发区内,建设项目必须进行建设用地地质灾害危险性评估。农村集镇建房必须按规划统一建设,远离地质灾害危险区。
(五)农业、林业部门
认真落实防灾责任制,对不宜耕种的山地,要坚决退耕还林,地质灾害隐患点上的水田,要改为旱地,滑坡体上不能种植高大树木。一旦灾情发生,要积极配合当地镇(乡)政府、街道办事处做好灾民的生产和生活救灾工作。
(六)气象部门
根据全县地质灾害分布情况,做好地质灾害防范期内的灾害性天气预警预报,预测到灾害性天气,要及时通报。一旦发生灾害时及时提供救灾现场气象服务。
(七)旅游部门
做好旅游景点和景区的地质灾害巡查、防治工作,确保游客和景区周边群众的生命财产安全。
(八)镇(乡)政府、街道办事处
1、地质灾害(隐患)点所在镇(乡)、街道要明确职责,重点镇(乡)、街道应成立地质灾害防治领导小组,加强领导,明确职责,落实监测负责人和监测人员。建立汛期、台风期24小时值班制度。对《*县地质灾害防治规划》中所列县级重点地质灾害(隐患)点和乡镇级灾害(隐患)点,在汛期前要进行一次全面巡回检查。发现新的问题,要及时向县地质灾害防治领导小组汇报。
2、有地质灾害(隐患)点的村,要指定专人负责监测工作,指定地质灾害预警负责人、预警信号、救灾方案。在汛期、台风期要增加检查次数,要指定紧急情况发生时疏散计划以及撤离路线。同时密切注意灾害隐患的变化。
3、对新发现的地质灾害迹象要及时上报县国土资源部门。对已有险情或隐患的地段,要采取各种防范措施,以达到防灾减灾的目的。
4、对险情较重级无法治理的灾害(隐患)点,应结合实际情况进行疏散、搬迁避让,将可能发生的地质灾害损失降低到最低限度。
四、地质灾害防治的保证措施
(一)提高认识,加强领导。地质灾害防治是关系到人民群众生命财产安全的大事。各镇(乡)人民政府、街道办事处及有关部门要从实践“三个代表”的高度,进一步认识地质灾害防治工作的重要性、紧迫性和艰巨性,认真贯彻落实国务院《地质灾害防治条例》的有关规定,把地质灾害防治工作列入工作重点,切实采取有效措施,着力做好地质灾害的防治工作。
各镇(乡)人民政府、街道办事处要对本辖区地质灾害防治工作负总责。县国土资源、气象、水利、交通、建设、规划、农业、林业、旅游等有关部门应当按照各部门的职责,负责本部门管辖范围内有关的地质灾害防治工作。各镇(乡)人民政府、街道办事处和有关部门要将灾害隐患点的监测落实到责任人。
(二)坚持灾情巡查、提醒、分级管理制度按照防灾巡查制度,各镇(乡)人民政府、街道办事处要在防范期内对本辖区所有的地质灾害(隐患)点、交通沿线进行实地检查,对各点的灾情现状及发展趋势作进一步分析评价,提出具体防范意见。防范期内组织巡查,要建立巡查台账。
对可能发生地质灾害的区域地段,尤其是地质灾害易发的山区农村,要按照灾害防治的有关要求,积极组织开展地质灾害防治知识的宣传教育,建立完善的灾害提醒制度,增强公众的防灾意识和自救互救能力。
各镇(乡)人民政府、街道办事处对本辖区内所有的地质灾害点必须在汛期前全部发放地质灾害防灾明白卡,建立群测群防监测体系。
(三)坚持防范期值班制度,开展预警预报。在整个防范期内,县地质灾害防治领导小组和国土部门要坚持防范期值班制度,保持全天不间断通讯联系;要督促检点隐患点的动态监测责任落实情况。加强与气象部门的联系和合作,在汛期特别是强降雨期间,要加强地质灾害气象预警预报,并通过防灾网络,有专人负责准时收看省国土资源厅信息中心的地质灾害气象预警预报和当地气象预报,迅速将气象情况通报到各个灾害点,做好防灾准备。
(四)做好灾害应急预案,组织抢险救灾。一旦出现灾害险情,县地质灾害防治领导小组要视情启动突发性地质灾害应急预案和应急指挥系统,组织应急小分队立即展开应急调查、排险,按防灾预案组织人员疏散和财产转移,并做好灾民的转移安置,救灾物资发放供应等善后工作。具体按照《*县突发性地质灾害应急预案》(龙政发〔20*〕29号)执行。
3、庭院中的郁金香种植时行距应当保持在14-16cm左右,底肥要施足,覆土深度4cm最为适宜,沟深15-20cm,种植后要注意及时浇水。在发芽和开花十分,施加薄肥2-4次即可。
4、在中科选择10-20cm直径的花盆。盆地垫上瓦砾,砖石等作为排水层,再加入肥沃,排水性良好的土壤。这里要注意,土壤的选择应当用新土,栽过的旧土不可食用,以防病虫害的感染。
5、将10-15cm口径的花盆种植1-2个种球,18-20cm的花盆每盆种植3-5个种球,栽种的时候种球的顶部应当与土壤的表面平齐。
1、播种。播种前,要翻深翻土,3月下旬施车前肥,每亩施有机肥2500公斤,与土拌匀,宽2米,平整。用块茎繁殖,4月上旬按22~30cm行距种植,种植穴深426cm,每穴种植1~2个块茎。每亩15-25公斤。
2、现场管理。块茎可在种植后30天内萌发。茎高6~10cm时,浇水施肥,翻耕除草,浅土栽培,保持水分,防止块茎外露。4月中旬,再次耕种除草,优化地底垄的封育,匍匐茎向四周延伸,不再耕作。5月中旬以后,植物进入旺盛生长期,应逐步增加浇水施肥量,促进其生长。
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关键词:
地质环境;地质灾害防治;可持续发展;下花园区
河北省张家口市下花园区,曾经是华北地区重要的煤炭、电力工业基地。已有100多年的历史,大规模的开采始于20世纪30年代,下花园共有国有煤矿4家、乡镇和私营煤矿85家,平均年产原煤236×104t,直接和间接从事煤炭产业的人员近5万人,占全区人口的1/2,煤炭工业总产值占全区工业总产值的31.13%。下花园是因煤而建、因煤而兴的资源型工业城市,过去曾因资源而富足,如今资源枯竭已成为现实,城市地质环境质量急剧下降,昔日煤炭资源的优势已成为弱势。2009年3月,被列入国家资源枯竭型城市名单。本文以下花园煤矿、兴隆山煤矿、前山煤矿、鸡鸣山煤矿为例,论述矿业城市地质灾害防治与地质环境可持续发展。
1矿业城市地质环境概况
下花园位于河北省西北,矿区地处冀西北低中山区,含煤地层为侏罗系下花园组地层,岩性以深灰色粉砂岩、砂页岩为主,间夹炭质粘土及煤层,总厚约99.14m。全区构造较复杂,东部有古城梁穹窿,北为莲花山逆断层,南为鸡鸣山逆断层,中间为玉带山向斜,两山两侧各有一个由南向北推覆的大逆断层,断层以南形成黄土港倒转背斜,磁炮窑倒转向斜和磁炮窑倒转背斜断层、褶皱构造的存在和发育,是采煤诱发的地下水开采引起的环境地质问题以及采煤引起的地质灾害发生和发展的客观地质条件。矿区地下水类型分别为基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碎屑岩类裂隙层间水。多年地下采煤,占用、破坏土地资源,破坏、污染地质环境,造成生态失衡、植被破坏、水土流失、土地污染等。矿业活动造成地下水资源枯竭、煤炭资源的枯竭与耗竭,同时诱发了一系列突发性、缓变性的地质灾害。如崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、矿坑突水等。
2矿业城市采掘活动诱发的地质灾害类型及危害
采煤引发的地质灾害,主要类型有地面塌陷、地裂缝、不稳定斜坡、矿山开采堆积形成的大型矸石堆,占压土地资源、含水层破坏、地貌景观破坏等。
2.1地面塌陷、地裂缝及危害由于长期地下煤炭资源开采,导致上覆岩层的应力平衡被打破而产生岩土体变形,逐步沉降引发地面塌陷,地表塌陷已形成了12.5km2采煤沉陷区,最大限度下沉值6.773m,最大水平位移值为2.04m,塌陷坑面积达26974m2,导致各煤矿区周围村庄房屋变形、开裂、倒塌等不同程度的损坏,损毁耕地,地质灾害危险性大。煤层开采后,部分地段形成采空区,不均匀沉降地段形成地裂缝。其中一部分是随地面塌陷伴生的,一部分是独立发生的。与地面塌陷伴生的地裂缝多呈弧状,一般延伸不长,深度比塌陷坑小,宽度不大;独立发生的地裂缝一般呈线状展布,并具有条带状并列分布的特点,长度可达数十到上千米,裂缝宽度0.5~0.67m,深度可达2~6.5m,地裂缝多沿280°~320°方向展布。导致地表建筑物变形,主要发生在下花园煤矿、兴隆山煤矿、前山煤矿、鸡鸣山煤矿矿区及矿区影响范围内的部分村庄,破坏的民房近万间,主要表现形式为墙体开裂、地面开裂、地基下沉,地质灾害危险性大。且这些地裂缝在阴雨天还会有毒有害气体渗出,直接威胁着矿区及矿区影响范围内居民的身体健康和生命安全。
2.2不稳定斜坡及其危害不稳定斜坡位于下花园区鸡鸣山西坡,为土质斜坡,碎石土厚5~15m,下伏寒武系红色页岩、粉砂质页岩夹薄层灰岩,产状115°∠29°。斜坡坡面长91m,坡长200m,坡高70m,碎石土的碎石含量约70%,粒度5~10cm,占80%以上,最大可达50cm,坡体中下部坡度30°~50°,坡上部坡度20°,坡向244°,目前斜坡仍处于不稳定状态,威胁公路、铁路各段长达200m,且对鸡鸣山景区造成危害。
2.3土地资源占压及其危害土地资源的占压及危害表现在2个方面:一为矸石占压、污染土地;一为地面塌陷损毁土地。经统计,治理区内较大规模的煤矸石堆有29处,煤矸石堆占压土地面积137128m2,体积约1071921m3。地面塌陷损毁耕地近千亩,使得土地丧失可耕性。
2.4含水层破坏及其危害开采煤层疏干地下水,矿区长期大规模抽取地下水,并超越补给幅度,严重破坏了含水层,导致区域地下水位下降,居民生产生活用水困难。同时,土壤含水性下降导致的风沙化,严重影响地表植被生长、进而引发一系列环境问题。
2.5地貌景观破坏及其危害煤矿开采造成治理区内土地产生大量塌陷坑、地裂缝及煤矸石堆,不仅使区内耕地绝产,而且与自然景观极不协调,对区内地貌景观造成了极大的破坏。
3矿业城市地质灾害治理现状
目前已治理下花园煤矿采空区,治理面积为3623000m2,对采空区的塌陷坑进行了回填,煤矸石清运工程,不稳定斜坡的治理,坡面面积18200m2。完成部分乡镇煤矿及其影响区的生态恢复及水利配套工程,面积为6km2;完成洋河两岸的生态恢复及水利配套工程,面积为7.15km2;在采空区范围内布设监测网点,监测面积3623000m2。
4地质灾害防治措施
针对地面塌陷、地裂缝,采取采空区勘查工程,钻孔充填压浆工程进行治理,并对变形区开展长期监测工作;针对区内塌陷坑、煤矸石堆采取地形整治工程、浆砌石挡墙工程措施;针对治理区地貌景观破坏采取植被恢复工程、浇灌工程;对不稳定斜坡采取削方减载工程、挡墙护坡工程、挂网喷播工程。土地资源占压采取挡土墙工程、塌陷坑回填、采空区充填工程。
5城市地质环境保护规划与建议首先对下花园区内的各个矿山及受灾严重的村庄进行调研,在充分收集基础资料的基础上制定详细的技术方案,根据治理区的具体情况,以科学发展观为指导,以实现经济社会转型、构建和谐社会为目标,坚持“以人为本,统筹规划、政策主导、因地制宜、突出重点,分步实施、标本兼治、重在治本”的原则。结合下花园区各类规划及当地经济发展的需要,布置治理工程,提出切实可行的实施方案。在项目实施中,要将国家政策与地方实际紧密结合起来、将地质环境治理与土地开发利用紧密结合起来、将生态环境治理与旅游开发紧密结合起来,彻底治理地质灾害隐患,恢复采空区地质地貌、增加可利用土地资源、推进产业集聚区和生态旅游区开发,做到改善民生和加快转型同步推进。如今张家口市下花园区,正按照“一个平台、六大产业”的转型思路,“一个平台”是指玉带山产业集聚区。“六个产业”是指新型能源产业、矿产开发加工业、装备制造业、食品加工业、高新技术产业、环京服务业。经过3年努力,使昔日破败萧条的煤矿废弃矿区变成了极具发展潜力的现代产业集聚区,要把生态环境治理和民生改善提到一个新高度。摆脱资源能源的路径依赖,加快发展新能源、装备制造等产业,玉带山园区正成为下花园加快转变经济发展方式的新引擎,使下花园走上可持续发展的道路,成为国家资源枯竭城市转型的又一试点。
参考文献:
[1]河北省张家口市下花园兴隆山煤矿矿山环境保护与综合治理规划及一期工程设计[R].沧州:河北省地勘局第四水文工程地质大队,2007.
[2]河北省张家口市下花园区矿产资源枯竭城市矿山地质环境治理项目设计方案(2010年度)[R].北京:北京华源地质环境工程有限责任公司,2011.
为了加强地质灾害防治工作,贯彻“以人为本,以防为主”的方针,切实减轻地质灾害对人民生命财产造成的危害,经镇政府研究,现将《__镇2014年地质灾害防治方案及汛期突发性地质灾害应急预案》印发给你们,请结合实际,认真贯彻执行。
__镇地质灾害防治方案
一、全镇地质灾害现状
我镇地处大别山区,地质构造复杂,岩石破碎风化严重,山高坡陡,断层发育,在降水和地表泾流及人类工程活动(修建公路、切坡建房)作用下,易形成地质灾害。地质灾害类型以滑坡、崩塌为主,次为河流岸塌。尤其是汛期多发、突发。2005年我镇“51”“92”,2006年“726”发生了大量滑坡、崩塌地质灾害,造成多户房屋倒塌,村、乡公路多处受损,交通中断。
根据省、市、县调查统计,我镇在册主要地质灾害防治点有2处,__社区杨术冲不稳定斜坡和戴家河村马鞍山滑坡,列为2014年重点治理的地质灾害隐患点。为加强地质灾害防治工作,贯彻“以人为本,以防为主”的方针,根据有关规定和《__山县2014年地质灾害防治方案》(__政办[2014]22号)文件精神,制定《2014年__镇地质灾害防治方案及汛期突发性地质灾害应急预案》。
二、地质灾害重点防范期
根据以往的地质灾害发生的时间及规律,一般地质灾害发生期以汛期为主。5-9月份是滑坡、崩塌、泥石流的重点防范期,集中强降雨或长时间连续阴雨时段及其过后2-3天是重点防范时段。台风活动等其它极端异常天气时期,属动态地质灾害重点防范期。人类工程活动诱发产生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害在时间上具有不确定性。
三、地质灾害发展趋势
2014年我镇地质灾害危害较往年仍不容乐观,防灾形势依然严峻,地质灾害仍以崩塌、滑坡、不稳定斜坡、泥石流等突发性地质灾害为主。综合我镇地质灾害现状、发生规律及经济社会发展的要求分析,在未来几年,如不能采取有效措施防治,地质灾害可能有逐年加重的演变趋势。
1、我镇一些已发现的稳定性差或较差的地质灾害隐患点,在强降雨季节,有可能重新复活。
2、人类新的经济活动可能会引发新的地质灾害。如村村通公路建设和农民切坡建房等都可能破坏岩土体的稳定,引发新的崩塌、滑坡、泥石流灾害。
四、地质灾害的监测、预警责任人
地质灾害防治实行分级、分部门负责的原则,全镇地质灾害预防的责任单位为镇人民政府和县主管局,隐患点的监测、预警责任人为镇分管领导、地质灾害所在村书记、主任、单位负责人。
五、地质灾害防治措施
1、落实地质灾害防治工作责任制。地质灾害防治按属地管理原则,分级、分部门负责。镇地质灾害防治工作领导组负责全镇地质灾害防治工作的领导,各村(社区)主要负责同志对本辖区地质灾害防治工作负总责。镇国土资源管理中心所负责行政区域内地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作;农村公路管养、水利、城建、教育等其它有关部门按照各自职责负责有关的地质灾害防治工作。
2、加强地质灾害防治知识的宣传和培训。加强地质灾害减灾防治知识的教育,提高广大干部群众对地质环境的保护意识和对地质灾害自测自救的能力;加强对镇、村、组监测人员的培训,提高其监测能力和水平。教育部门要联系实际将地质灾害防治知识作为一项教学内容,广泛开展“如何防范地质灾害,强化自我保护意识”的教育活动。
3、建立汛期应急机制。抓好汛前调查、灾害预警、汛期巡查、灾害应急处理工作。镇国土根据气象部门的通知及时天气和地质灾害预警信息,国土、农村公路养护、城建等相关部门在汛前、汛期对重点防范区段和隐患点进行调查、巡查、监督。水利、交通、教育等部门在国土资源部门的指导下,负责各自管理范围内的地质灾害调查巡查工作,及时处置发现的问题。各村、社区向每一户受威胁的群众发放“防灾避险明白卡”,在国土所的指导下加强对监控点监测、巡查,遇有重大险情及时上报。对出现地质灾害前兆的区域或地段,及时划定危险区,予以公告;在危险区边界设置明显警示标志;各村、社区居民组根据实地情况,及时组织受灾害威胁的居民及其他人员转移,情况紧急时,强 行组织避灾疏散。灾害发生时及时上报,镇政府视情启动应急预案,在镇防灾救灾指挥部的指挥下,按预案设计的撤离路线和避让地点,迅速组织人员和财产转移,确保人员生命及财产安全,并采取必要措施,防止灾情进一步扩大。
4、镇政府编制年度地质灾害防治方案和重点地质灾害隐患点应急预案。各村、社区在国土所的指导下,编制本地区年度地质灾害防治方案和重点地质灾害隐患点应急预案;根据需要成立地质灾害抢险救灾指挥机构及应急抢险队伍,备足应急抢险物资,适时组织重点地质灾害危险点应急预演,提高应急反应及救灾能力。
5、加强地质灾害的群测群防工作。镇地质灾害应急调查组对汛期地质灾害防治工作进行重点巡查和应急调查。在重点防范期内,地质灾害易发区的村组要加强地质灾害险情的巡查,落实预防措施;逐级落实地质灾害防治责任制,灾害危险区段(点)的监测和防治任务,各村、社区、要落实到具体的监测人员,签订责任书;具体监测工作由镇政府安排受威胁单位和个人负责,做好群测群防记录。
6、坚持和完善汛期值班制度、险情巡查制度和灾情速报制度。各村、社区在汛期特别是极端天气要加强值班,确保通讯畅通,信息传递准确及时,并做好值班记录。强化汛期定期监测和重点时段监测,做到汛期每周一次,重点时段每天监测一次或多次,发现险情及时向“镇防指”和镇国土所报告,接到报告后,由镇国土所立即派人进行现场调查,采取有效措施进行处理。
7、多渠道筹措资金,防治地质灾害。镇政府根据地质灾害防治工作需要,每年安排一定的地质灾害防治专项经费,主要用于地质灾害监测、预防,应急和自然因素形成的重点地质灾害隐患点或新发生的地质灾害危险点治理。因工程建设等人为因素引发的地质灾害治理费用,按照“谁引发、谁治理”的原则,责成责任单位限期治理,消除地质灾害隐患。
8、加强对地质灾害隐患区新上工程建设项目的地质灾害危险性评估、勘察,对有地质灾害隐患的区域,先进行地质灾害评估、勘察并治理,再规划工程建设。
六、突发性地质灾害应急预案
制定突发性地质灾害应急预案,是应对突发性地质灾害的重要措施,以避免和最大限度地减少人员伤亡为主要目标,在确保人员生命安全的同时努力降低财产损失。应急救援工作实行“统一指挥,分工负责,相互配合,快速高效”的原则。
(一)组织机构
根据我镇实际工作情况,镇设立地质灾害防灾治灾指挥部,与镇防汛抗旱指挥部合署办公。在镇党委、政府直接指挥下,镇指挥部统一指挥全镇的地质灾害防治工作,下设办公室和若干应急工作组。
1、综合办公室主要职责:负责收集、审查、发送、管理各类信息,掌握并综合防台风、山洪及地质灾害动态情况,负责各工作组的协调。
2、工程技术组、检查组:负责制订防灾救灾方案、抢险方案、水毁工作方案、抢险计划和技术指导;负责组织地质灾害易发区等工程巡查、人员财产安全巡查,并开展安全运行管理,负责地质灾害防、避、抢、救工作检查。
3、抢险救灾组:指导或帮助组织人员与重要物资应急转移安置、灾区医疗卫生防疫;负责水利、电力、交通、通信、校舍、供水等受损设施的抢修,维护社会治安秩序。
4、查灾核灾组:负责了解收集人员及物资应急转移和灾害造成的损失情况,汇总、核灾、上报灾情数据及灾情评估。
5、后勤保障组:负责抢险救灾车辆、船只等应急工具,救生、抢险物资的筹措和调配;负责救灾人员生活保障和接待上级工作组及慰问团事宜,配合抢险救灾组做好转移群众的安置、临时安置灾民的主要食物及生活必需品的筹措与供应。
(二)防治方案
1、灾前预报。根据气象部门提供的异常暴雨天气预报或监测点出现异常情况,及时向有关领导及县指挥部报告,落实责任制,做好预警宣传,重点检查,管理到岗,突出“防”字。紧急情况时,镇指挥部临灾预报。
2、临灾应急。临灾预报后,预报临灾区即进入应急期,镇地质灾害防灾救灾指挥部及各职能工作小组根据职责分工,进入临灾应急状态,并迅速采取有效措施防范可能发生的地质灾害,以最大限度地避免和减轻灾害造成的人员伤亡和财产损失。
3、灾后应急处置
(1)当发生地质灾害时,协助县地质灾害防灾救灾指挥部工作人员迅速到现场了解灾情,确定灾后应急工作规模,镇防灾救灾应急分队进入灾区进行人员抢救和工程抢救工作;及时动员受灾群众和受威胁居民及其它人员按预案设计的撤离路线和避让地点转移到安全地带,并按规定及时向上级政府和国土资源部门速报灾情。