時(shí)間：2022-03-22 06:04:04
序論：在您撰寫地質(zhì)災(zāi)害論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要分析了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)原則、目標(biāo)及工作流程,并針對(duì)基于WebGIS的災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的組成和實(shí)現(xiàn)提出了可行性建議,具有重要的實(shí)踐意義。
關(guān)鍵詞氣象因素;地質(zhì)災(zāi)害;預(yù)警報(bào)系統(tǒng);WebGIS
我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家,崩塌、滑坡和泥石流等常見災(zāi)害發(fā)生的地域廣、頻率高,具有較強(qiáng)的破壞性。研究表明,除地質(zhì)構(gòu)造及人類活動(dòng)外,氣象條件也是形成地質(zhì)災(zāi)害的一大原因,暴雨或連續(xù)降雨常常是觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的直接因素。因此,如何通過(guò)對(duì)雨情的監(jiān)測(cè)提供可靠的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息,成為一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。
1地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)概述
目前,在氣象部門的協(xié)助下,許多地區(qū)的國(guó)土資源部門都相繼建立了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)是指在收集和集中監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析地質(zhì)災(zāi)害及次生、衍生災(zāi)害等可能對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、群眾生活所造成的影響,提前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào),并為政府部門、有關(guān)單位及廣大民眾提供應(yīng)對(duì)的措施和指導(dǎo)。氣象監(jiān)測(cè)(特別是雨量監(jiān)測(cè))系統(tǒng)和基于WebGIS的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)組成的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái),在突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防范中起到了關(guān)鍵性的作用[1]。
1.1預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)
預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)時(shí)效高、預(yù)警報(bào)信息內(nèi)容全面且準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)體系,為相關(guān)政府部門的決策和災(zāi)害地區(qū)群眾的減災(zāi)措施提供科學(xué)、及時(shí)、有效的信息指導(dǎo)。充分利用現(xiàn)代化建設(shè)的成果,在已獲取的大量氣象探測(cè)和災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上,對(duì)信息進(jìn)行存貯、處理和分析,建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)服務(wù)平臺(tái)和流程,根據(jù)決策服務(wù)的要求,提供連續(xù)無(wú)縫隙的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)信息[2]。
1.2預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的工作流程
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和預(yù)警報(bào)系統(tǒng)2部分組成。啟動(dòng)氣象信息收集、地質(zhì)災(zāi)害信息收集以及信息自動(dòng)生成等模塊后,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控雨情,一旦降水因子達(dá)到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo),系統(tǒng)即可在決策中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,生成地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等級(jí),并在確定信息后,利用短信、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒介按照預(yù)警等級(jí)對(duì)特定部門及相關(guān)群眾警報(bào)信息。
2地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的組成及實(shí)現(xiàn)
基于WebGIS的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)中,災(zāi)害信息的匯集及預(yù)警平臺(tái)是數(shù)據(jù)信息處理和服務(wù)的核心;氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有雨情報(bào)汛、預(yù)警等功能;群測(cè)群防預(yù)警系統(tǒng)則包括預(yù)警、警報(bào)傳輸和信息反饋功能[3]。要實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
2.1建立高效穩(wěn)定的應(yīng)用平臺(tái)
高效穩(wěn)定的應(yīng)用平臺(tái)為整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供強(qiáng)有力的支撐,對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。良好的應(yīng)用平臺(tái)依賴于完善的數(shù)據(jù)信息、高科技的硬件設(shè)備、成熟的先進(jìn)軟件環(huán)境及規(guī)劃合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的核心部分,除實(shí)時(shí)采集和的雨量數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)雨量數(shù)據(jù)、雷達(dá)圖、衛(wèi)星云圖和臺(tái)風(fēng)信息等氣象數(shù)據(jù)外,當(dāng)?shù)匦姓^(qū)域圖、區(qū)域地理信息及區(qū)域內(nèi)的群眾信息等,都是數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分。軟件系統(tǒng)應(yīng)由用戶界面、后臺(tái)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)(EAI)、后臺(tái)管理應(yīng)用核心構(gòu)件群、WebGIS組件、應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)及其他系統(tǒng)組成。先進(jìn)、靈活、適用的軟件架構(gòu)符合管理信息化的要求,以構(gòu)件化設(shè)計(jì)為核心,實(shí)現(xiàn)事件觸發(fā)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、參數(shù)設(shè)置的開放可行的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)管理平臺(tái)。
2.2科學(xué)合理的災(zāi)害等級(jí)劃分
災(zāi)害等級(jí)的劃分關(guān)系到預(yù)警報(bào)啟動(dòng)的決策、預(yù)警報(bào)信息的范圍及對(duì)象等,在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)中,需要給予特別的重視[4]。依照國(guó)土資源部制定的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),預(yù)報(bào)等級(jí)可分為5級(jí):一級(jí)為可能性很小;二級(jí)為可能性較小;三級(jí)(注意級(jí))為可能性較大;四級(jí)(預(yù)警級(jí))為可能性大;五級(jí)(警報(bào)級(jí))為可能性很大。從預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的角度分析,一級(jí)和二級(jí)災(zāi)害沒有實(shí)際預(yù)警意義,預(yù)警工作由三級(jí)開始啟動(dòng),應(yīng)圍繞三至五級(jí)地質(zhì)災(zāi)害開展防災(zāi)減災(zāi)工作。
2.3保證系統(tǒng)的安全性
預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)將為防災(zāi)減災(zāi)的決策提供重要的依據(jù)和指導(dǎo),因此,必須保證其安全性和權(quán)威性,安全是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[5-6]。首先,在設(shè)計(jì)中要充分考慮到網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題;其次,注重系統(tǒng)的整體維護(hù)是延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命的重要保障。此外,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)的聯(lián)系均以特定的接口程序來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)或相關(guān)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)間的相互影響。在系統(tǒng)的運(yùn)行中,應(yīng)保留詳細(xì)的操作日志,出現(xiàn)問(wèn)題可以查明錯(cuò)誤原因,及時(shí)恢復(fù),并為系統(tǒng)的科學(xué)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
3小結(jié)
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作,涉及的部門多、范圍廣,須參考的因素多而復(fù)雜。因此,必須在工作中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并在各部門的積極配合下,建立順暢的信息鏈,為相關(guān)部門和群眾提供即時(shí)的、權(quán)威的、人性化的信息指導(dǎo),將地質(zhì)災(zāi)害的影響降到最低。
1.研究?jī)?nèi)容
1)結(jié)合承德市在建的山嶺公路隧道如伊次梁隧道、茅荊壩隧道等，對(duì)隧道施工工作面前方地質(zhì)情況，特別是對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害如軟弱不良地質(zhì)段、突水等情況進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；2)物探方法（主要指地震方法）及相應(yīng)的先進(jìn)儀器在隧道地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)中的應(yīng)用；
3)隧道災(zāi)害治理方法：根據(jù)對(duì)公路隧道施工前方的地質(zhì)預(yù)報(bào)，提出正確的施工方法，特別是對(duì)于公路隧道地質(zhì)災(zāi)害的避免方法，以減小經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。
2.本課題的創(chuàng)新點(diǎn)和研究必要性
隧道工程施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作是選擇正確施工方法與支護(hù)方式的必要條件和前提，施工方法和支護(hù)方法的正確選擇是隧道減輕和避免地質(zhì)災(zāi)害的途徑。
隨著物理探測(cè)技術(shù)及儀器的發(fā)展，采用先進(jìn)的物理探測(cè)技術(shù)，結(jié)合以前已經(jīng)應(yīng)用的種種地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，形成新的綜合的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法，提高地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，已經(jīng)非常必要和可能。并且，綜合測(cè)試預(yù)報(bào)方法已經(jīng)在鐵路隧道施工過(guò)程中得到初步嘗試，在公路隧道施工工程中應(yīng)用卻還不常見。同時(shí)，原有的物探方法(如聲波探測(cè)，淺層地震探測(cè)等)在隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)用時(shí)占用較長(zhǎng)的時(shí)間和預(yù)報(bào)距離較短等，沒有得到施工單位的廣泛的應(yīng)用。
本課題將結(jié)合承德市在建公路隧道工程，在公路隧道施工中，將具有國(guó)內(nèi)國(guó)際先進(jìn)水平的測(cè)試儀器T202(TuelSeismicPrediction)測(cè)試儀器應(yīng)用于公路隧到施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，并進(jìn)行全面的地面與洞體內(nèi)的地質(zhì)分析，形成公路隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的綜合方法，減少物理探測(cè)方法占用施工時(shí)間，并根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)給出正確的施工和支護(hù)方法，為公路隧道經(jīng)濟(jì)快速施工提供有力技術(shù)支撐。
3.研究技術(shù)路線
依據(jù)公路隧道的地質(zhì)條件，擬采用全面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)路線，即全面隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)技術(shù)路線。主要包括以下幾方面內(nèi)容：
1)河北省內(nèi)公路隧道災(zāi)害發(fā)生的形式及傳統(tǒng)處理方法
a)根據(jù)河北省已建及在建的公路隧道，調(diào)查隧道在施工過(guò)程中地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的形式，分析災(zāi)害的發(fā)生原因及現(xiàn)行處理辦法。詳細(xì)了解施工單位對(duì)于工作面前方地質(zhì)狀況估計(jì)的原有方法及效果，以及對(duì)于不良地質(zhì)段產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)及效果。在調(diào)查基礎(chǔ)上，對(duì)這些防治方法進(jìn)行綜合分析，并對(duì)其中適合推廣的技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)。
b)對(duì)近年內(nèi)國(guó)內(nèi)外的公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報(bào)方法及超前支護(hù)等處理方法進(jìn)行分析與總結(jié)。
2)公路隧道洞區(qū)主要不良地質(zhì)分析與宏觀預(yù)報(bào)
主要包括如下工作：
a)深入的隧道地面地質(zhì)調(diào)查
b)隧道地質(zhì)條件分析
c)宏觀預(yù)報(bào)
在隧道所在地區(qū)地面地質(zhì)詳細(xì)、深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過(guò)隧道地質(zhì)條件分析，宏觀預(yù)報(bào)隧道施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的主要不良地質(zhì)體的成因、性質(zhì)、類型、位置和規(guī)模。
d)長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
在宏觀預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用T探測(cè)和地面地質(zhì)體投射法等技術(shù)手段，對(duì)隧道圍巖不良地質(zhì)體進(jìn)行長(zhǎng)距離超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。
e)短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)
在長(zhǎng)期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用掌子面編錄預(yù)測(cè)法和不良地質(zhì)前兆預(yù)測(cè)法等技術(shù)手段，對(duì)隧道不良地質(zhì)體進(jìn)行短距離超前預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)距離一般為掌子面前方15～30米以內(nèi)。
3)公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害臨近警報(bào)
在長(zhǎng)期、短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用施工地質(zhì)災(zāi)害的一系列監(jiān)測(cè)、判斷技術(shù)手段，對(duì)可能發(fā)生的施工地質(zhì)災(zāi)害及時(shí)發(fā)出臨近警報(bào)。主要包括如下內(nèi)容：
a)塌方地質(zhì)體性質(zhì)鑒定和監(jiān)測(cè)技術(shù)
主要包括：斷層破碎帶和巖溶陷落柱等塌方不良地質(zhì)體性質(zhì)的鑒定和區(qū)分技術(shù)，涌水量、巖爆等的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)。
b)施工地質(zhì)災(zāi)害能否發(fā)生的判斷技術(shù)
這是施工地質(zhì)災(zāi)害警報(bào)技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù)，也是第二步的工作。主要包括：塌方、突泥突水等重大施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性的一系列判斷技術(shù)。
4)公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防及處理方法
通過(guò)隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，對(duì)公路隧道施工前方不良地質(zhì)段提出正確的開挖支護(hù)方法及相關(guān)超前處理措施，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。系統(tǒng)總結(jié)利用綜合探測(cè)技術(shù)對(duì)公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)與防治技術(shù)。
4.主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
1)運(yùn)用T（TuelSeismicPrediction）探測(cè)應(yīng)達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)
①探測(cè)距離一般為掌子面前方300～500米，最大可達(dá)1500米；但有效預(yù)報(bào)距離僅為掌子面前方100米。
②最高分辨率為1米3的地質(zhì)體；
③預(yù)報(bào)不良地質(zhì)體位置的精度可達(dá)90以上；
④預(yù)報(bào)不良地質(zhì)體規(guī)模的精度可達(dá)85以上。
2)地面投射法應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)
①有效預(yù)報(bào)距離可達(dá)掌子面前方150米，最高分辨率為1米地質(zhì)體；
②對(duì)不良地質(zhì)性質(zhì)的判斷，精度一般可達(dá)到基本正確；
③對(duì)不良地質(zhì)位置的判斷，精度一般可達(dá)以上90以上；
④對(duì)不良地質(zhì)規(guī)模的判斷，精度一般可達(dá)85~90以上。
3)短期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)
預(yù)報(bào)不良地質(zhì)體的性質(zhì)基本正確，預(yù)報(bào)位置的精度可達(dá)95以上，預(yù)報(bào)規(guī)模的精度可達(dá)90以上。還可以較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)圍巖類別。
摘要:近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各種資源開發(fā)和工程建設(shè)活動(dòng)等人類工程活動(dòng)的力度也普遍增大,給我國(guó)本就十分脆弱的地質(zhì)環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力,地質(zhì)災(zāi)害的頻度和規(guī)模有逐年增加的趨勢(shì)。為此,本文作者就巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵、地質(zhì)災(zāi)害的特征與危害以及地質(zhì)災(zāi)害防治工程的主要施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及防治措施進(jìn)行了全面的闡述。
關(guān)鍵詞:巖土工程;地質(zhì)災(zāi)害;防治措施
1、巖土工程與地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)涵
自20世紀(jì)80年代末,90年代初,我國(guó)產(chǎn)生了一個(gè)新的學(xué)科——地質(zhì)工程學(xué)。地質(zhì)工程學(xué),是研究與解決從規(guī)劃到竣工乃至工程運(yùn)行后效的全過(guò)程的與地質(zhì)有關(guān)的工程問(wèn)題的科學(xué)。它把地質(zhì)體乃至地質(zhì)環(huán)境作為工程系統(tǒng)的組成部分來(lái)對(duì)待,這顯然符合大系統(tǒng)工程學(xué)的思想,它包含巖土工程和地質(zhì)災(zāi)害防治工程兩個(gè)方面,但以后者對(duì)其特點(diǎn)的反映更為深刻。巖土工程是指工程建設(shè)中涉及巖土體的開挖與加固;地質(zhì)災(zāi)害防治工程是對(duì)自然或人為作用產(chǎn)生的有害地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行防范與防治。后者包含了更全面地對(duì)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境合理開發(fā)與管理的思想。
地質(zhì)災(zāi)害是指由于自然因素或者人為活動(dòng)引發(fā)的危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全或使人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境、資源發(fā)生嚴(yán)重破壞的地質(zhì)現(xiàn)象?！兜刭|(zhì)災(zāi)害防治條例》規(guī)定,地質(zhì)災(zāi)害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等災(zāi)害。
在我國(guó),大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象都是人為因素引發(fā)的,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),近年來(lái)我國(guó)每年因地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失約占各種自然災(zāi)害的1/4至1/5,因此,減少或制止破壞生態(tài)環(huán)境行為、及時(shí)采取地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防和防治措施,是我國(guó)當(dāng)前減少損失的首要途徑。
2、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的特征與危害
由于我國(guó)地理位置獨(dú)特,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地球生態(tài)環(huán)境多變,加之人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó),經(jīng)濟(jì)較落后,承災(zāi)能力弱,所有這些疊加在一起,形成災(zāi)害類型多、分布廣、頻度高、強(qiáng)度大、影響面寬、損失嚴(yán)重的格局。
據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質(zhì)災(zāi)害在我國(guó)十分發(fā)育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國(guó)土面積的50%,其中以西南、西北地區(qū)最為嚴(yán)重。
地質(zhì)災(zāi)害可分兩大類:第一類主要是由自然因素引起的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,又稱第一環(huán)境問(wèn)題,屬自然地質(zhì)災(zāi)害;這些災(zāi)害不以人類歷史的發(fā)展為轉(zhuǎn)移;第二類主要是由人為活動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,稱第二環(huán)境問(wèn)題,屬人為地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害常隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而日益增加,據(jù)地質(zhì)災(zāi)害成因分析,全國(guó)50%以上的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因是人類行為,尤其是人類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體或巖體,受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震、人工切坡等因素的影響,沿著一定的軟弱面或軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。
滑坡的誘因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的沖刷、浸泡;(4)河流等地表水體對(duì)斜坡坡腳的不斷沖刷;(5)開挖坡腳;(6)蓄水排水;(7)堆填加載;(8)劈山放炮,亂砍亂伐。
滑坡發(fā)生的規(guī)律:
下列地帶是滑坡的易發(fā)和多發(fā)地區(qū):(1)江、河、湖(水庫(kù))、溝的岸坡地帶,地形高差大的峽谷地區(qū),山區(qū)鐵路、公路、工程建筑物的邊坡等。(2)地質(zhì)構(gòu)造帶之中,如斷裂帶、地震帶等。(3)易滑(坡)巖、土分布區(qū)。(4)暴雨多發(fā)區(qū)及異常的強(qiáng)降雨區(qū)。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂縫分割的巖土體,因根部空虛,折斷壓碎或局部移滑,失去穩(wěn)定,突然脫離母體向下傾倒、翻滾,堆積在坡腳(或溝谷)的地質(zhì)現(xiàn)象稱為崩塌。
崩塌的誘因:
(1)采掘礦產(chǎn)資源;(2)道路工程開挖邊坡;(3)水庫(kù)蓄水與渠道滲漏;(4)堆(棄)渣填土;(5)強(qiáng)烈振動(dòng)。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、積雪融化水)產(chǎn)生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質(zhì)的特殊洪流,是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
泥石流的誘因:
(1)不合理開挖;(2)不合理的棄土、棄渣、棄石;(3)濫伐亂墾。
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。
2.4 地面變形
地面變形包括地面沉降、地面塌陷與地裂縫。目前中國(guó)發(fā)生地面沉降活動(dòng)的城鎮(zhèn)有70多個(gè),明顯成災(zāi)的有30余個(gè),最大沉降量已將近3m。這些城市有的孤立存在,有的密集成群相連形成廣闊的地面沉降帶(區(qū))。造成中國(guó)城鎮(zhèn)地面塌陷原因有三:一是不合理地大量開采地下礦產(chǎn)資源引起的塌陷;二是表面巖溶活動(dòng)引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷發(fā)生的規(guī)律:
(1)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶;(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶;(3)松散蓋層較薄且以砂石為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;(6)巖溶地下水的排泄區(qū);(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地帶,或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段;(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
2.5 人為地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析
人為活動(dòng)加劇或加速地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生所帶來(lái)的危害性大大超過(guò)正常狀態(tài)下產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損失。如:礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及鐵道、公路等各種工程建設(shè)的開挖,亦經(jīng)常加劇地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,如:土壤侵蝕、地面塌陷與沉降、滑坡、巖爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等災(zāi)害。人工濫伐森林資源,也造成土壤侵蝕、滑坡和泥石流等災(zāi)害,并導(dǎo)致洪災(zāi)的加劇發(fā)生。人工爆破也會(huì)誘發(fā)巖溶塌陷、滑坡等災(zāi)害的發(fā)生,還有可能引起連鎖性的巖溶塌陷。
人工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)如下:
一是誘發(fā)速度快。在自然地質(zhì)演化及氣候變化過(guò)程中,巖體由相對(duì)穩(wěn)定至不穩(wěn)定的變化,經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程。而人工因素誘發(fā)下,就大大地縮短了自然演化時(shí)間,加速巖土體的巖性變化,而導(dǎo)致突變?yōu)碾y的發(fā)生,并造成更大的損失。
二是誘發(fā)災(zāi)害面廣。自然地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,除了特大災(zāi)害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素誘發(fā)下,其危害性就具有更大的影響面。例如由于生物資源———森林的破壞,工程的大規(guī)模開挖,影響的是區(qū)域性環(huán)境惡化,誘發(fā)區(qū)域性旱澇災(zāi)害,以至引發(fā)全球性荒漠化。人類活動(dòng)產(chǎn)生的升溫效應(yīng),對(duì)氣候及地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)作用的影響也是全球性的。
三是災(zāi)害損失巨大,除了地震之外,人工誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失是嚴(yán)重的。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,人工誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失,仍會(huì)不斷增加,目前估 計(jì)地質(zhì)災(zāi)害損失每年約500億元,而受到威脅的就是這些數(shù)據(jù)的數(shù)倍至數(shù)百倍。1998年洪災(zāi)損失2000多億元,死亡1432人,其中不少損失是通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害而產(chǎn)生的。
3、地質(zhì)災(zāi)害防治工程的主要施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及防治措施
3.1 主要的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程的最大特點(diǎn)是隱蔽性(如抗滑樁)、復(fù)雜性(如抗滑樁+錨拉+擋板+冠梁)和多樣性(防治滑坡可采用樁,亦可采用擋土墻),以地下工程施工為工藝特點(diǎn),因此與地基與基礎(chǔ)工程和巖土工程具有十分相近或相同的工藝流程、施工工序和施工工法。涉及地質(zhì)災(zāi)害防治工程施工的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)主要有:
(1)地質(zhì)災(zāi)害防治工程現(xiàn)行施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0218-2006); (2)各類工業(yè)與民用和市政工程建設(shè)項(xiàng)目的地基與基礎(chǔ)、深基坑、高切坡、地基處理、基礎(chǔ)病害工程防治等所涉及的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均可參考使用,如《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002);
(3)各類水利水電工程的土石方、地基與基礎(chǔ)和巖土工程所涉及的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)均可參考使用,如《水電水利工程預(yù)應(yīng)力錨索施工規(guī)范》(DL/T5083-2004);
(4)各類交通建設(shè)中所涉及的邊坡、滑坡、危巖、塌陷和沉降等工程防治的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,如《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》)(JTJ042-94)。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程設(shè)計(jì)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì),必須根據(jù)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡的成因機(jī)制、運(yùn)動(dòng)模式、易發(fā)性及防治目標(biāo)制定。
(1)根據(jù)致災(zāi)的成因確定主要防治途徑;
(2)根據(jù)災(zāi)害的易發(fā)程度、防治目標(biāo)確定防治工程的強(qiáng)度和工程量。
3.2.2 地質(zhì)災(zāi)害防治工程的主要工程措施
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查設(shè)計(jì)現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范,《三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及資料分析,國(guó)內(nèi)防治地質(zhì)災(zāi)害的主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護(hù)坡工程、減載與壓腳工程及搬遷和避讓等。
3.2.3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地質(zhì)災(zāi)害的重要組成部分,工程防治措施的適用條件及方式:大多數(shù)房后切坡造成的小型土質(zhì)滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護(hù)坡等工程措施較為適應(yīng);對(duì)于中型以上滑坡,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料選擇工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護(hù)坡及合理耕牧。它具有應(yīng)用范圍廣、投資省,能促進(jìn)生態(tài)平衡,改善自然環(huán)境條件,防治作用持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),需較長(zhǎng)時(shí)間才能發(fā)揮其效益。
根據(jù)調(diào)查區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)和自然經(jīng)濟(jì)條件,泥石流區(qū),地面塌陷區(qū)及水土流失區(qū)應(yīng)采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和經(jīng)濟(jì)損失。
(3)避讓措施
①雨天避讓措施。對(duì)災(zāi)害隱患點(diǎn)和變形斜坡,采取雨天臨時(shí)避讓措施,各鎮(zhèn)在防災(zāi)預(yù)案的基礎(chǔ)上編制安全轉(zhuǎn)移預(yù)案,雨天對(duì)受威脅戶一一作轉(zhuǎn)移地點(diǎn)安排。應(yīng)根據(jù)就近原則、轉(zhuǎn)移地(接受戶)不受地質(zhì)災(zāi)害或其它災(zāi)害威脅的原則進(jìn)行操作。
②搬遷避讓措施。對(duì)一些危險(xiǎn)性大、危害性嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,防治費(fèi)用超過(guò)搬遷費(fèi)用或再建房仍然受地質(zhì)災(zāi)害威脅的,采用搬遷避讓措施。調(diào)查區(qū)需搬遷避讓或已搬遷的災(zāi)點(diǎn)。
4、結(jié)語(yǔ)
巖土工程地質(zhì)災(zāi)害防治工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,任重而道遠(yuǎn)。隨著新技術(shù)、新方法、新材料在地質(zhì)災(zāi)害防治工程中應(yīng)用,地質(zhì)災(zāi)害防治措施和施工技術(shù)必將邁向新的臺(tái)階。
目前,我國(guó)按照礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,將礦井劃分為大型、中型、小型三種類型,其中0.3Mt/a及以下的礦井稱為小型礦井,俗稱“小煤礦”。與大型煤礦相比,小煤礦多地處煤層稀薄地帶,尤其當(dāng)小煤礦在急傾斜煤層開采或開采工藝不合理時(shí),易引起地表沉陷、開裂破壞,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)突陷,造成采空區(qū)內(nèi)大批的建筑物等設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞,嚴(yán)重影響礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。但隨著我國(guó)煤炭事業(yè)的發(fā)展,大型煤礦開采后的剩余煤炭量逐漸增加,剩余煤炭同樣影響國(guó)家煤炭的儲(chǔ)量。若因煤層垮落而不將其開采出來(lái),勢(shì)必會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi),因此小型煤礦的存在具有其必要性。本文研究區(qū)地處原有老礦區(qū),以采老礦區(qū)邊角煤為主,采區(qū)范圍內(nèi)存在有大礦老采空區(qū),采動(dòng)會(huì)引起老采空區(qū)“二次沉陷”問(wèn)題。
1 九二煤礦開采區(qū)概況
1.1 地質(zhì)概況
九二煤礦位于淮南市大通區(qū)九龍崗鎮(zhèn)境內(nèi),區(qū)內(nèi)有小煤礦九龍崗二公司,屬淮南礦區(qū)煤層賦存邊緣地帶。經(jīng)幾十年的開采沉陷,礦區(qū)及周邊地形有了很大變化,塌陷不斷形成許多塌陷區(qū)。該礦井田東部有斷層F7、F8,煤層平均厚度3.5m,煤層傾角平均為70°,為急傾斜煤層。
1.2 開采概況
經(jīng)過(guò)整合技改后的九二煤礦主要可采煤層有7層,目前主采N3和S6煤層,煤層平均厚度分別為4m,煤層傾角平均為70°,為急傾斜煤層,采用小碴假頂采煤法,工作面用風(fēng)鎬和手鎬落煤,人工攉煤,根據(jù)煤層厚度不同工作面分別采用木支柱和摩擦支柱鉸接頂梁支護(hù),機(jī)械回柱,全部陷落法管理頂板。
2 房屋地質(zhì)災(zāi)害特征分析
通過(guò)走訪采空影響區(qū)周邊居民,拍照、測(cè)量和填表等方式獲得房屋受損資料,經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)照國(guó)家煤炭工業(yè)局2000年5月26日頒發(fā)的《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》劃分出開采影響區(qū)房屋受損程度。
根據(jù)采空影響區(qū)135戶房屋受損情況調(diào)查整理和分類顯示,位于采動(dòng)區(qū)盆地邊緣的居民房屋出現(xiàn)了不同程度的損毀,涉及面積為118448m2,主要表現(xiàn)為沿煤層開采方向的房屋和地表裂縫發(fā)育明顯。以九龍崗鎮(zhèn)利民村的房屋為例:受拉伸變形影響顯著的有65戶,受壓縮變形影響顯著的有42戶,受拉伸和擠壓變形顯著的有28戶,大致的點(diǎn)位分布范圍是向西為受壓變形顯著,向東受拉變形顯著,于兩者之間的房屋是受拉和受壓都比較顯著的,房屋破壞比較嚴(yán)重。房屋墻體裂縫主要為“東西走向”,地面裂縫主要為“南北走向”,且大致為“南偏西45°”,這與煤層開采方向相吻合。其中,有部分房屋出現(xiàn)“正(倒)八字”現(xiàn)象,房梁與墻體分離現(xiàn)象,這些現(xiàn)象多出現(xiàn)在門頭,窗臺(tái);房屋墻體呈“菱形”等現(xiàn)象,大部分裂縫及裂隙從地基發(fā)育,經(jīng)墻體、窗口門洞延伸至房頂。由于壓縮引起地面鼓起,拉伸引起地基出現(xiàn)裂縫。
從受損建筑物和地裂縫產(chǎn)生的時(shí)間上來(lái)看,由于該礦區(qū)歷史開采時(shí)間比較久遠(yuǎn),存在有老采空區(qū),建筑物和地面有老裂縫存在。但大多數(shù)裂縫是近半年時(shí)間產(chǎn)生的,這與該礦的井下開采時(shí)間和烈度是一致的,所以可以判定為新裂縫是由井下煤層開采引起的。
3 煤礦采動(dòng)因素分析
由于在急傾斜煤層開采條件下,開采沉陷將引起地表形成塌陷槽和大面積的地表沉陷、開裂破壞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)突陷,會(huì)造成區(qū)內(nèi)的建(構(gòu))筑物設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。所以針對(duì)急傾斜煤層開采的九二公司礦井,在缺少地面實(shí)際監(jiān)測(cè)資料情況下,采用開采沉陷預(yù)計(jì)方法對(duì)已按計(jì)劃開采的采掘工作面,根據(jù)其地質(zhì)采礦條件,選用適當(dāng)?shù)念A(yù)計(jì)函數(shù)、參數(shù),預(yù)計(jì)出受此開采影響的地表移動(dòng)和變形,定量分析采空區(qū)地表及建筑物是否受九二公司井下開采沉陷影響及影響程度。
3.1 開采沉陷預(yù)計(jì)
依據(jù)井下測(cè)繪及調(diào)查結(jié)果,對(duì)目前采掘工作面迎頭位置最靠近礦井東邊界,同時(shí)也是有可能造成地面建筑物損害的的N3槽煤層-195m水平(240m水平)上三道采場(chǎng),采用概率積分法進(jìn)行沉陷預(yù)計(jì)。預(yù)計(jì)結(jié)果顯示:井下開采所引起的地面沉陷涉及面積為118448m2,其最大下沉值為1.6m。沉陷過(guò)程中的最大拉伸變形值為+5.12mm/m,地面最大水平移動(dòng)為+240mm,最小水平移動(dòng)為-203mm,走向主斷面上的最大正曲率變形值為+0.14mm/m2、最大負(fù)曲率為-0.26mm/m2,傾斜方向的最大拉伸水平變形值為+2.4mm/m,壓縮水平變形值為-1.2mm/m。綜合地面顯現(xiàn)特征調(diào)查結(jié)果,參照《規(guī)程》中對(duì)磚混、土筑的建筑物破壞等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建筑物受損的數(shù)量和損害程度進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),見表1。
4 其他地質(zhì)災(zāi)害因素分析
4.1 九二礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造因素
九二礦原有的區(qū)域構(gòu)造形態(tài)對(duì)采空區(qū)沉陷有直接影響。淮南煤田位于秦嶺緯向構(gòu)造帶南亞帶的北緣,東與新華夏系郯城一廬江斷裂反接,西連周口凹陷,北接蚌埠隆起,南鄰合肥凹陷。由于原九龍崗礦開采下部A、B、C組煤層,經(jīng)幾十年的開采塌陷,地形有了很大變化,因此會(huì)不斷塌陷形成許多塌陷區(qū)。
4.2 礦區(qū)老采空區(qū)因素
現(xiàn)有九二礦的采煤工作面是在原有工作面的基礎(chǔ)上二次開掘形成的。原采煤工作面在開掘的過(guò)程中已經(jīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造造成破壞,形成塌陷區(qū)。二次開掘使得原來(lái)已經(jīng)穩(wěn)定的塌陷區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造再次發(fā)生破壞,形成二次塌陷,因此現(xiàn)有的塌陷區(qū)面積較廣,破壞程度較嚴(yán)重。
4.3 房屋建筑結(jié)構(gòu)和地基穩(wěn)定性因素
由于九二煤礦地處原報(bào)廢礦區(qū),當(dāng)?shù)卮蠖鄶?shù)房屋采用“磚木”結(jié)構(gòu)建造,并且多建造于上個(gè)世紀(jì)五十年代?！按u木”結(jié)構(gòu)建筑成本較低,但穩(wěn)定性較差。采煤工作面進(jìn)行作業(yè)時(shí),地下的擾動(dòng)會(huì)延伸至地表,不穩(wěn)定的“磚木”結(jié)構(gòu)對(duì)此反應(yīng)靈敏,主要表現(xiàn)為房屋地基開裂,裂縫穿過(guò)墻體延伸至屋頂,或者墻體呈“拉扯”狀裂縫。
從區(qū)域地質(zhì)資料可知,調(diào)查區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單;調(diào)查區(qū)內(nèi)地基土組成較簡(jiǎn)單,從本次鉆探揭示巖土層可以看出,場(chǎng)地內(nèi)上部松散層主要由粘性土(上部雜填土除外)組成,下部為二疊系煤系地層(煤巖、粘土巖、砂巖等),整體看土層分布穩(wěn)定。松散層成因上主要為沖洪積成因,主要為更新統(tǒng)臨泉組粘性土,其強(qiáng)度高(fak=240~280 kPa),變形性較小(Es=14.0~16.0Mpa),作為建筑場(chǎng)地是適宜的,正常情況下不會(huì)對(duì)上部建筑穩(wěn)定造成明顯影響。
4.4 邊坡穩(wěn)定性因素
在研究區(qū)西側(cè)由于采空塌陷形成東高西低的地形特點(diǎn),人為形成一個(gè)邊坡,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的沉陷區(qū)剖面圖量算,塌陷坑邊坡坡度大約在5°左右。依據(jù)《工程地質(zhì)手冊(cè)》中土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算方法,對(duì)于土質(zhì)邊坡允許坡度值如表2:
從研究區(qū)邊坡坡度及場(chǎng)地內(nèi)地基巖土組成及其物理、力學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)可知:研究區(qū)內(nèi)邊坡坡度較小(小于5°),且地基土主要為強(qiáng)度高(С值為70kPa、Ф值為28°)、壓縮性低的老粘土,經(jīng)分析計(jì)算,塌陷坑邊坡是穩(wěn)定的,正常情況下不會(huì)造成其上建筑物產(chǎn)生拉裂變形。但隨著采空塌陷進(jìn)一步發(fā)展,坡度逐漸變大,同時(shí)由于地表水下滲會(huì)對(duì)巖土體產(chǎn)生軟化作用,一定程度上會(huì)造成巖土體發(fā)生側(cè)向蠕變。
4.5 熔巖構(gòu)造因素
由于在研究區(qū)內(nèi)不存在明顯的 碳酸鹽巖,且上部松散層厚度較大(通常大于20m),調(diào)查區(qū)內(nèi)不存在巖溶塌陷的危險(xiǎn)性。同時(shí)由于巖土體賦水性較差,且由于煤礦長(zhǎng)期疏干水,地下水位較低,不會(huì)產(chǎn)生地面沉降的危險(xiǎn)。
5 結(jié)束語(yǔ)
5.1 對(duì)小型煤礦開采區(qū)域因,急傾斜厚煤層開采導(dǎo)致了較大范圍的地表變形,采動(dòng)影響區(qū)房屋的變形損害主要由西側(cè)的礦井開采因素所致;采動(dòng)影響區(qū)內(nèi)其他地質(zhì)災(zāi)害特征不夠顯著。地質(zhì)勘探及外圍地質(zhì)調(diào)查表明,房屋受損區(qū)的地下為煤系地層,不具備巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害條件;上部的土層厚度較薄且全部為變形性較小強(qiáng)度高的塑性粘土,不具備因地下水位下降而引起的地面沉降。
5.2 針對(duì)小型煤礦開采環(huán)境的復(fù)雜性,只進(jìn)行損害后的技術(shù)分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,起不到保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的作用。因此,應(yīng)在小型煤礦開采區(qū)域加強(qiáng)老采空區(qū)及周邊地面和建筑物的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作,并在可能會(huì)造成塌陷破壞的區(qū)域設(shè)立警示線或警示標(biāo)志。如果損害達(dá)到嚴(yán)重程度時(shí),應(yīng)及時(shí)考慮拆除搬遷。
摘要：地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）已經(jīng)廣泛滲透到了多種學(xué)科領(lǐng)域，從比較簡(jiǎn)單的、單一功能的、分散的系統(tǒng)發(fā)展到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實(shí)及網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，新興的地理信息系統(tǒng)將運(yùn)用專家系統(tǒng)知識(shí)，進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)和輔助決策。本文介紹了地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具，從專業(yè)開發(fā)工具的組成結(jié)構(gòu)上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS等幾個(gè)主要類別；總結(jié)了地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用及其在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理、地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度區(qū)劃評(píng)價(jià)和GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用的進(jìn)展態(tài)勢(shì)。
關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng) 集成式GIS 模塊化GIS 組件式GIS 網(wǎng)絡(luò)GIS 地質(zhì)災(zāi)害
1地理信息系統(tǒng)的基本概念
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS) 是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉科學(xué)與新技術(shù)學(xué)科，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感技術(shù)、信息工程與現(xiàn)代地學(xué)理論和方法的有機(jī)結(jié)合。地理信息系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，處理的數(shù)據(jù)是具有地理特征和表征地學(xué)現(xiàn)象之間空間關(guān)系的屬性數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的主要功能有：采集、存儲(chǔ)、管理、檢索、查詢、分析、顯示和輸出多種數(shù)據(jù)［1，2］，進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)與更新、區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)［3］等。
地理信息系統(tǒng)，按其內(nèi)容可以分為三大類［4］：(1)專題信息系統(tǒng)，它是具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，為特定的專門目的服務(wù)，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)和水土流失信息系統(tǒng)等。(2)區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和區(qū)域的信息服務(wù)為目標(biāo)，可以有不同的規(guī)模，如加拿大國(guó)家地理信息系統(tǒng)和我國(guó)黃河流域信息系統(tǒng)等。(3)地理信息系統(tǒng)工具，它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲(chǔ)管理、查詢檢索、分析運(yùn)算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。地理信息系統(tǒng)的任務(wù)，就是對(duì)地球表層人文經(jīng)濟(jì)(包括人類工程活動(dòng))和自然資源及環(huán)境多種信息進(jìn)行綜合管理與分析。
2 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具
近年來(lái)GIS應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，GIS工具軟件版本也不斷更新升級(jí)，比較鮮明的發(fā)展動(dòng)向有[5]：(1)各GIS軟件工具廠商在優(yōu)化性能的同時(shí)，重視發(fā)展Internet 上的GIS；(2)更換開發(fā)語(yǔ)言和開發(fā)模式，更換或擴(kuò)展到Windows NT 平臺(tái)；(3)在空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理方面，客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)仍是GIS 軟件追求的目標(biāo)；(4)除了屬性數(shù)據(jù)外，人們也希望圖形數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)或面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)；(5)理論研究方面，時(shí)空數(shù)據(jù)的處理及其三維或四維GIS仍然是一個(gè)研究熱點(diǎn)；(6)為了進(jìn)行空間數(shù)據(jù)共享和交換，各國(guó)都制定了空間數(shù)據(jù)的交換格式；(7)元數(shù)據(jù)(Metadata)的記錄、處理與標(biāo)準(zhǔn)也是GIS技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容；(8)對(duì)GIS軟件影響較為深刻的技術(shù)還有組件對(duì)象模型(COM)，軟件廠商已由原來(lái)向用戶提供系統(tǒng)轉(zhuǎn)為提供對(duì)象類型庫(kù)或ActiveX控件。
在地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，目前已出現(xiàn)了大量的GIS系統(tǒng)專業(yè)開發(fā)工具。從這些專業(yè)開發(fā)工具的組成結(jié)構(gòu)上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS等幾個(gè)主要類別［6］。
（1） 集成式GIS
集成式GIS指集合各種功能模塊的大型GIS系統(tǒng)軟件包。ESRI公司推出的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo，AutoDesk公司的AutoMap，Maptitude[7], MapGIS, MapEngine［8］, TitanGIS等都是集成式的GIS開發(fā)工具。集成式GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是各項(xiàng)功能已形成獨(dú)立的完整系統(tǒng)，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入輸出功能、空間分析功能、良好的圖形平臺(tái)和可靠性能，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、龐大和成本較高，并且難于與其它應(yīng)用系統(tǒng)集成。
（2） 模塊化GIS
模塊化GIS系統(tǒng)是把GIS系統(tǒng)按功能劃分成一系列模塊，運(yùn)行于統(tǒng)一的基礎(chǔ)環(huán)境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模塊化GIS系統(tǒng)。模塊化GIS系統(tǒng)具有較強(qiáng)的工程針對(duì)性，便于開發(fā)和應(yīng)用。
（3） 組件式GIS
組件式GIS是隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展潮流。組件式GIS具有標(biāo)準(zhǔn)的組件式平臺(tái)，各個(gè)組件不但可以進(jìn)行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標(biāo)準(zhǔn)接口。組件式GIS平臺(tái)的核心技術(shù)是Microsoft的組件對(duì)象模型（Component Object Model，簡(jiǎn)稱COM）技術(shù)[9]，新一代組件式GIS大都是采用ActiveX控件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如Intergraph 公司推出的Geomedia，ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX，中科院地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心開發(fā)的ActiveMap, 北京靈圖公司開發(fā)的三維虛擬現(xiàn)實(shí)地理信息系統(tǒng)VRMap等。這類GIS系統(tǒng)提供的是為完成GIS系統(tǒng)而推出的各種標(biāo)準(zhǔn)ActiveX控件和類型庫(kù)（Type Library）,使GIS系統(tǒng)開發(fā)者不必掌握專門的GIS系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言，只需熟悉基于Windows平臺(tái)并且支持ActiveX控件技術(shù)的通用集成開發(fā)環(huán)境，了解組件式GIS各個(gè)控件（包括對(duì)象）的屬性、方法和事件，就可以實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)。所以，組件式GIS在系統(tǒng)的無(wú)縫集成和靈活方面具有優(yōu)勢(shì)，從一定意義上講，它代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展方向。
（4） （4）網(wǎng)絡(luò)GIS（Web GIS）
進(jìn)入上世紀(jì)90年代后期，信息技術(shù)迅猛發(fā)展，新的信息技術(shù)層出不窮。隨著電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、Internet三網(wǎng)融合步伐的加快和第二代Internet技術(shù)的日趨成熟，Internet正日益成為信息化社會(huì)人們聯(lián)系、交流、獲取信息的重要工具。Internet技術(shù)改變著世界。戈?duì)査珜?dǎo)的“數(shù)字地球”概念引起了人們廣泛的關(guān)注，Internet環(huán)境下的空間信息處理技術(shù)也愈來(lái)愈受到重視，它把多維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)、計(jì)算技術(shù)、遙感技術(shù)(Remote Sensing)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(Global Position System)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等作為主要的技術(shù)支撐系統(tǒng)。GIS的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用趨勢(shì)已成為必然。Web GIS 是指基于Internet平臺(tái)的地理信息系統(tǒng)，又稱為因特網(wǎng)GIS（Internet GIS）。Internet技術(shù)的發(fā)展，使地理信息系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，對(duì)傳統(tǒng)意義上的GIS帶來(lái)了極大的沖擊，導(dǎo)致了Web GIS時(shí)代的開始。以單機(jī)或局域網(wǎng)為操作平臺(tái)的工作模式終將被Internet 操作平臺(tái)所取代。
利用這種新方法，從WWW的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Internet的用戶都可以瀏覽到Web GIS站點(diǎn)上的地理數(shù)據(jù)，制作專題圖件，進(jìn)行空間查詢檢索以及空間分析，地理數(shù)據(jù)的概念已經(jīng)擴(kuò)展為分布式、超媒體特點(diǎn)的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，使GIS進(jìn)入千家萬(wàn)戶。終端用戶可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)共享、使用各GIS服務(wù)商或政府機(jī)構(gòu)提供的空間信息、應(yīng)用服務(wù)。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的瀏覽器就可以訪問(wèn)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的專業(yè)GIS分析產(chǎn)生的簡(jiǎn)潔、直觀的結(jié)果。可以交互式訪問(wèn)動(dòng)態(tài)更新的地圖網(wǎng)址，在Internet網(wǎng)上完成單機(jī)系統(tǒng)常見的各種基于地圖的GIS信息查詢功能。另外，Internet與組件對(duì)象模型技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)展了基于分布式組件模型的Web GIS?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)供應(yīng)商在服務(wù)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)元的格式安裝操縱該數(shù)據(jù)的控制，用戶在網(wǎng)上可調(diào)用不同的控件和數(shù)據(jù)，在本機(jī)或某個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行分布式組件的動(dòng)態(tài)組合和空間數(shù)據(jù)的協(xié)同處理與分析，完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享。
已經(jīng)有一些公司推出了Web GIS，如AutoDesk公司的MapGuide，MapInfo公司的MapInfo ProSever，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已經(jīng)推出的Web GIS是利用現(xiàn)有的GIS軟件通過(guò)CGI或者Sever API構(gòu)造的過(guò)渡產(chǎn)品，隨著組件式GIS的發(fā)展和分布式對(duì)象Web技術(shù)的逐漸成熟，未來(lái)的Web GIS將是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技術(shù)開發(fā)的分布式對(duì)象GIS系統(tǒng)。
3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用進(jìn)展
目前，國(guó)內(nèi)外利用地理信息系統(tǒng)，主要用于研究國(guó)土和城市規(guī)劃、地籍測(cè)量、農(nóng)作物估產(chǎn)、森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水土流失、地下水資源管理［4］和礦產(chǎn)資源勘查［10］、潛力評(píng)價(jià)及開發(fā)［11］等眾多領(lǐng)域。GIS在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)方面：
(1) 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理
利用地理信息系統(tǒng)的各種功能，建立地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)[12，13，14]，管理地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，顯示并查詢地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征信息，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，分析地質(zhì)災(zāi)害和影響因素之間的關(guān)系，提出減輕和防治地質(zhì)災(zāi)害的措施，對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)［15，16］。戴福初等利用GIS對(duì)香港地區(qū)的滑坡災(zāi)害進(jìn)行歷史滑坡編錄，分析滑坡的時(shí)空分布特征與動(dòng)態(tài)和靜態(tài)環(huán)境因素之間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)區(qū)域劃分［17］。
(2) 地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度區(qū)劃評(píng)價(jià)
由于各種地質(zhì)因素本身的不確定性，以及地質(zhì)因素之間相互作用的復(fù)雜性，在收集大量的基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境資料前提下，利用GIS對(duì)這些基礎(chǔ)資料進(jìn)行有效地處理來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性，通過(guò)選取合適的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)指標(biāo)［18］，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析模型［19，20，21］，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)的劃分，從而為地質(zhì)災(zāi)害的管理及防治和預(yù)警決策提供依據(jù)。
(3) GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用
GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用中，GIS所起的作用主要是管理時(shí)空數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間分析；專家系統(tǒng)所起的主要作用是利用專家知識(shí)和空間目標(biāo)的事實(shí)推理判定災(zāi)害的危險(xiǎn)度［22］。二者的結(jié)合將使專家經(jīng)驗(yàn)得到推廣，減少野外和室內(nèi)手工作業(yè)工作量，使區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)態(tài)管理成為可能。
4 結(jié)語(yǔ)
（1）地理信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到了多種學(xué)科領(lǐng)域，從比較簡(jiǎn)單的、單一功能的、分散的系統(tǒng)發(fā)展到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實(shí)及網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，新興的地理信息系統(tǒng)將運(yùn)用專家系統(tǒng)知識(shí)，進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)和輔助決策。
（2）地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具，從專業(yè)開發(fā)工具的組成結(jié)構(gòu)上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網(wǎng)絡(luò)GIS等幾個(gè)主要類別。其中組件式GIS在系統(tǒng)的無(wú)縫集成和靈活方面具有優(yōu)勢(shì)，代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展方向。
（3）地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用方興未艾，尤其在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理、地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度區(qū)劃評(píng)價(jià)和GIS與專家系統(tǒng)的集成應(yīng)用方面進(jìn)展很快。
論文關(guān)鍵詞:水庫(kù)庫(kù)區(qū) 地質(zhì)災(zāi)害 災(zāi)害治理 噴播植草 防護(hù)技術(shù) 三峽水利樞紐
論文摘要:針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理的特點(diǎn),結(jié)合實(shí)例對(duì)噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)、主要功能、方案選擇、施工工序進(jìn)行介紹,并對(duì)其效果及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1 概 述
巖土邊坡工程改變了自然邊坡現(xiàn)狀,會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不利影響,在環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的今天,邊坡工程增加生態(tài)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容是非常重要甚至是強(qiáng)制性的。其中邊坡植被防護(hù)作為巖土工程生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要部分,在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的效果,且開始逐漸取代傳統(tǒng)的圬工護(hù)坡。邊坡植被防護(hù)工程主要有以下幾類技術(shù):①階梯植被;②框格植被;③穴播或溝播;④噴播植草;⑤植生帶;⑥綠化網(wǎng);⑦土工網(wǎng)墊等。
本文將結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)論述噴播植草防護(hù)技術(shù)在庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用。
2 噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)
噴播植草是利用液態(tài)播種原理,將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑和色素等按一定比例配水混合攪勻,通過(guò)機(jī)械加壓后噴射到邊坡坡面的防護(hù)技術(shù)。由于其施工簡(jiǎn)單、速度快,造價(jià)低且草籽成活率高,在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。
3 噴播植草防護(hù)邊坡的主要功能
噴播植草作為邊坡防護(hù)措施,將極大地改善工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。主要功能是對(duì)巖土邊坡淺表層進(jìn)行防護(hù),通過(guò)對(duì)淺表層邊坡的加固從而達(dá)到防止雨水沖刷、控制水土流失、保持邊坡穩(wěn)定的作用。
3.1 邊坡加固作用
(1)深根的錨固作用。植物的垂直根系穿過(guò)坡體填土,錨固到深處較穩(wěn)定的土層上,能起到錨桿的作用。喬本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強(qiáng)作用。
(2)淺根的加筋作用。植物根系在土中錯(cuò)綜盤結(jié),使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復(fù)合材料,穩(wěn)定邊坡表層土體,起到護(hù)坡的作用。
3.2 植被的水文效應(yīng)
(1)降低坡體孔隙水壓力。植物通過(guò)吸收和蒸發(fā)邊坡土體內(nèi)的水分,降低土體內(nèi)的孔隙水壓力,從而提高了土體的抗剪強(qiáng)度,有利于邊坡土體穩(wěn)定。
(2)控制土壤侵蝕、保持水土。降雨是坡面沖刷的重要原因,降雨時(shí)植草對(duì)邊坡有明顯的保護(hù)作用,能有效降低地表徑流的流速,從而抑制面蝕及溝蝕,減小邊坡土體的流失。
3.3 改善和美化環(huán)境
植草可使被破壞的環(huán)境逐步恢復(fù),并能促進(jìn)有機(jī)物的降解,凈化空氣;植草形成的綠化帶,與周邊環(huán)境更協(xié)調(diào),與自然更接近,起到改善和美化環(huán)境的作用。
4 三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求
(1)三峽庫(kù)區(qū)在蓄水及運(yùn)行過(guò)程中水位變化頻繁,水位變幅大;
(2)受當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件限制,沿江地質(zhì)災(zāi)害治理區(qū)域大多土質(zhì)貧瘠,有機(jī)質(zhì)含量低;
(3)采用噴播植草防護(hù)的邊坡坡比為1∶2~1∶
3.5,坡度能滿足噴播植草的要求,無(wú)需采用網(wǎng)墊等其他額外加固措施;
(4)施工工期短,時(shí)間要求嚴(yán)格;
(5)要求邊坡盡快形成抗沖刷能力;
(6)工程位于城鎮(zhèn),對(duì)景觀、綠化要求高;
(7)成坪后不需要專門的養(yǎng)護(hù),形成穩(wěn)定生物群落并自然生長(zhǎng);
(8)邊坡面積較大,應(yīng)盡量降低成本,節(jié)約投資。
5 符合庫(kù)區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)的噴播方案針對(duì)庫(kù)區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求,采用了以下的噴播方案。
(1)選用在三峽庫(kù)區(qū)能廣泛生長(zhǎng)的草種。采用豆科和喬本科草種混播,提高耐貧瘠能力。根據(jù)庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的特點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,采用以小冠花為主,以中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿等為輔的4種草種混播。
草種以小冠花為主是因?yàn)樾」诨ň哂幸韵绿攸c(diǎn):①生長(zhǎng)年限長(zhǎng),其壽命可達(dá)50 a以上;②根系發(fā)達(dá),持久性強(qiáng);③覆蓋速度快,覆蓋度大,每株當(dāng)年覆蓋面積平均0.7~0.9 m2;④綠色期長(zhǎng),枯草期短,在南方為四季常綠草種;⑤耐貧瘠、耐寒、耐高溫、高抗病蟲害;⑥水土保持效果顯著;⑦對(duì)不同氣候及土壤的適應(yīng)性強(qiáng)。
由于小冠花耐水性較差,在水位變幅區(qū)降低小冠花草種的比例,相應(yīng)增加其他輔助草種比例,以提高植草的耐水性。
(2)增加黏合劑、木質(zhì)纖維素、保水劑、復(fù)合肥等噴播材料用量,并覆蓋無(wú)紡布,使草籽在噴播后立即在土壤表面形成較強(qiáng)的抗沖刷能力。三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程較多采用土石方回填,邊坡為碎石土質(zhì)邊坡,為確保草籽在初期能順利成活并生長(zhǎng),增加了黏合劑、木質(zhì)纖維素的用量以確保草籽在邊坡上可穩(wěn)定附著;增加保水劑、復(fù)合肥的用量以確保草籽在生長(zhǎng)初期的養(yǎng)分及水分的充足供應(yīng)。
(3)采用多草種混播,提高耐水性、增強(qiáng)抗病、抗蟲害能力,有利于形成穩(wěn)定的生物群落。
(4)在滿足要求的前提下,優(yōu)化配方,降低成本。
(5)在邊坡滿足噴播植草要求后立即施工,邊坡清理與噴播植草同時(shí)進(jìn)行,清理一塊噴一塊,力求在最短時(shí)間內(nèi)完成,滿足工期的要求。
6 噴播施工
6.1 施工所需設(shè)備、材料及人員組成
(1)噴播機(jī):容器容量為50加侖;
(2)草籽:為中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿、小冠花4種混播;
(3)添加劑:黏合劑、飽水劑、木質(zhì)纖維素、復(fù)合肥;
(4)無(wú)紡布;
(5)便攜式汽油泵及連接汽油泵與噴播機(jī)容器的水管;
(6)施工人員組成:清理邊坡2人,噴播技工4人。
6.2 噴播工序及技術(shù)要求
噴播工序?yàn)?清理并平整邊坡混合草籽并噴播鋪蓋無(wú)紡布養(yǎng)護(hù)。其中清理并平整邊坡、混合草籽并噴播、鋪蓋無(wú)紡布3道工序可同時(shí)交叉進(jìn)行,以縮短工期。
各工序技術(shù)要求如下。
(1)清理并平整邊坡。在防護(hù)范圍內(nèi)要清除雜物,并對(duì)邊坡進(jìn)行平整,使邊坡達(dá)到噴播的要求。根據(jù)噴播機(jī)噴播面積對(duì)坡面進(jìn)行劃分并做好標(biāo)記,防止混噴及漏噴。
(2)混合草籽并噴播。將草籽及添加劑按一定比例配置好,依次加入并混合攪拌30 min,然后均勻噴至坡面,為保證噴播均勻,在坡面上先噴2/3的混合液,余下部分重新加滿水后復(fù)噴一次至附著均勻即可。
(3)鋪蓋無(wú)紡布。覆蓋無(wú)紡布是對(duì)噴播植草的初期養(yǎng)護(hù),在草籽未萌發(fā)前可起到防沖刷、保水、保溫的作用。無(wú)紡布應(yīng)采用鐵絲或竹釘固定,四邊用土壓好,防止風(fēng)吹開。
(4)養(yǎng)護(hù)。在草籽萌發(fā)前期,應(yīng)根據(jù)土壤濕度的變化多澆水,保證種子萌發(fā)所需水分,在種子發(fā)芽后,根據(jù)發(fā)芽情況適當(dāng)澆水至其自然生長(zhǎng),形成穩(wěn)定的生物群落。至此,養(yǎng)護(hù)工作基本完成,只需定期清除雜草即可。
7 工程效果及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益
(1)由于施工機(jī)械化程度高,邊坡的噴播植草可迅速完成,從而大大降低成本,僅為圬工護(hù)坡的10%~20%。
(2)噴播植草所用附加材料大多數(shù)為易分解材料,對(duì)環(huán)境無(wú)污染;且植草邊坡與周圍環(huán)境相融合,能美化城鎮(zhèn)景觀。這是傳統(tǒng)圬工護(hù)坡所不及的。
(3)噴播植草在坡面平整后即可進(jìn)行,且多種工序可混合一次完成,施工簡(jiǎn)便、速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低,所需施工人員較傳統(tǒng)的圬工護(hù)坡大大降低。
(4)噴播植草在施工后3~5 d即可陸續(xù)發(fā)芽,在良好的保濕條件下,兩周植被覆蓋率可達(dá)90%以上,植株高可達(dá)5~15 cm,在極短的時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的生物群落,大大提高了邊坡的穩(wěn)定性,確保施工工期,且后期維護(hù)工作量小。
綜上所述,噴播植草是一種經(jīng)濟(jì)有效的邊坡防護(hù)方法,在堤防工程、塌岸防護(hù)工程、滑坡治理工程等的淺表層邊坡防護(hù)中都有廣闊的應(yīng)用前景。
論文關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害 災(zāi)害成因 災(zāi)害治理
論文摘要:通過(guò)水文地質(zhì)分析和理論計(jì)算,揭示了青山河地質(zhì)災(zāi)害的內(nèi)在和外部成因,總結(jié)治理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出了最佳治理方案,經(jīng)過(guò)實(shí)施,遏制了地質(zhì)災(zāi)害的危害程度,為地質(zhì)災(zāi)害治理作了成功的探索。
青山河位于銅綠山礦南露天西側(cè),由南向北流入大冶湖,流域匯水面積7~8 km2,主要接受大氣降雨補(bǔ)給,為間歇性小溪,最大瞬間洪水流量為6.44 m3/s,最高洪峰水位為23. 13 m。該河中下游距南露天礦采場(chǎng)約50 m,屬喀斯特地貌, 1980年代開始產(chǎn)生沉陷、塌坑現(xiàn)象。
隨著南露天開采境界增大,深度加深及周邊抽取地下水,特別是進(jìn)入20世紀(jì)末,周邊小井采掘深度越來(lái)越深,每年汛期,洪水決堤、漫壩,從塌坑灌入溶巖,造成采礦的極大隱患。銅綠山礦及當(dāng)?shù)卣畬?duì)該河進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20多年的治理,但由于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律的認(rèn)識(shí)和研究不夠,不能從根本上遏制災(zāi)害的發(fā)生。
進(jìn)入21世紀(jì),礦里組織技術(shù)人員作了大量地質(zhì)勘察工作,研究塌陷規(guī)律,總結(jié)歷年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。2003年財(cái)政部、國(guó)土資源部青山河地質(zhì)災(zāi)害治理批準(zhǔn)列為礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目(財(cái)建【2003】530號(hào)),礦山配合投入相當(dāng)資金,為探究更有效遏制和治理青山河地質(zhì)災(zāi)害創(chuàng)造了條件。
1 地質(zhì)災(zāi)害的成因
1.1 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
青山河及礦區(qū)地層為三疊系大冶群的灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。巖漿巖為燕山早期第三次巖漿侵入形成的石英閃長(zhǎng)巖。巖漿巖除環(huán)繞大理巖殘留體外還沿層間斷裂帶侵入與大理巖發(fā)生接觸。接觸帶為斷裂活動(dòng)持續(xù)疊加的部位,進(jìn)一步發(fā)育為接觸破碎帶。青山河中下游長(zhǎng)約1000 m區(qū)域的喀斯特地質(zhì)構(gòu)造與礦區(qū)破碎大理巖相連,是礦區(qū)巖溶的補(bǔ)給源。區(qū)域內(nèi)5~10 m厚表層土下為較破碎碳酸鹽巖體,主要由大冶群第5, 6, 7個(gè)巖性段的大理巖組成。
第5巖性段(T. dy5)巖石呈黃-褐黃,略帶色,層面縫合線較稀疏,膠結(jié)構(gòu)較緊密,性脆而堅(jiān)硬。
第6巖性段(T. dy6)層面縫構(gòu)成,膠結(jié)緊密,性較脆而堅(jiān)硬。
第7巖性段(T. dy7)層理較閉合,膠結(jié)緊密,性脆且堅(jiān)硬。
青山河礦區(qū)大理巖巖溶裂隙含水量的分布范圍與-500 m標(biāo)高以上的大理巖殘留體相一致。含水巖自風(fēng)化帶以下的深度至少超過(guò)200 m,與大理巖風(fēng)化破碎的發(fā)育深度相一致,沿接觸帶與圍巖裂隙含水層無(wú)嚴(yán)格分界線。
青山河靠近南露天流域,巖溶發(fā)育,以巖溶裂隙為主的地下水與西南邊坡相連為徑流通道,在洪水期,南露天坑涌水量突然增大,涌水量達(dá)168 m3/h,壓力0. 01~0. 06MPa。
1.2 地質(zhì)災(zāi)害的成因及演化
青山河地質(zhì)災(zāi)害有其發(fā)生、發(fā)展、形成的過(guò)程,是其深刻的內(nèi)部原因及特殊的外部條件共同作用的結(jié)果。
1. 2. 1 流域巖溶裂隙水流的滲流及塌陷機(jī)理青山河巖溶區(qū)域地表層5~10 m沖積土層,下為較破碎大理巖,從工程勘探資料可看出,有一定數(shù)量的大小溶洞分布且與南露天相連。區(qū)域近似地構(gòu)成了多孔介質(zhì)中變形場(chǎng)、滲流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及多場(chǎng)耦合作用的模型。假設(shè)土層和巖層為飽和與準(zhǔn)飽和的多孔介質(zhì),固體顆粒不可壓縮,水是可壓縮的,滲流服從達(dá)西定律,熱質(zhì)在固、液介質(zhì)中傳導(dǎo),對(duì)流為主。
3場(chǎng)全耦合模型的控制方程由考慮滲流與熱應(yīng)力影響的靜力平衡方程;考慮巖體骨架位移與溫度影響在內(nèi)的可壓縮流體的滲流連續(xù)性方程;以及熱傳導(dǎo)、對(duì)流及熱、液、固耦合的能量守恒方程構(gòu)成。應(yīng)用奧地利巖石工程軟件FINAL進(jìn)行有限元分析。土層、巖層的參數(shù)及邊介條件分別見表1、表2。
分析結(jié)果表明,在3場(chǎng)耦合的作用下,水分遷移、固體顆粒運(yùn)動(dòng)而引起不均勻沉降,沉降點(diǎn)在域中心段比邊界多25%,沉降量中間為16. 9 mm,兩邊為12. 9 mm,水頭呈梯度降低。根據(jù)水文地質(zhì)資料進(jìn)行理論計(jì)算,證明了以下事實(shí):
(1)青山河巖溶區(qū)域因采礦尤其是露天采礦使地下水位從地表下1 m降至-20~-90 m,呈漏斗梯度分布;
(2)常年經(jīng)歷干旱—大氣補(bǔ)水—干旱的循環(huán),導(dǎo)致表土層、巖層沉降—有限恢復(fù)—再沉降,同時(shí),土體巖體顆粒被滲流場(chǎng)的水不斷地運(yùn)走,形成溶洞空區(qū),逐漸破壞巖體平衡,形成垮落帶,深部斷裂帶形成后,靠近地表開始形成彎曲帶;
(3)由于區(qū)域巖體為較破碎風(fēng)化的大理巖,又有地表水滲透,使巖體C、φ值迅速下降,加速垮陷,彎曲帶也成為斷裂垮落帶,誘成地表沉陷、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。
1. 2. 2 塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的演化
青山河流域原是一派山青水秀的田園景色。20世紀(jì)80年代初期,南露天向海平面標(biāo)高以下剝離日漸加深,南露天西南幫地下涌水逐漸加大。青山河出現(xiàn)小范圍塌陷,主要集中在以公路橋?yàn)橹行淖笥壹s200 m的河床附近,有時(shí)出現(xiàn)崩堤。汛期洪水灌入巖溶后,增加了南露天的涌水量。銅綠山礦在河床及塌陷區(qū)采取了一些工程措施,在一定程度上緩解了災(zāi)害損失。
20世紀(jì)90年代中期以后,一方面,周邊小礦井無(wú)序開采,形成許多未充填新空區(qū),損壞原有治水設(shè)施,大量抽取地下水使地下水位急速下降,加劇地表塌陷程度,擴(kuò)大塌陷區(qū)范圍;另一方面,流域內(nèi)許多不規(guī)范的小選廠,隨意在河床筑壩欄水取水,尾砂漿又排入河床,造成河堤破損,河床淤塞,過(guò)流量大為減少,汛期洪水決堤、漫壩從塌陷坑流入巖溶,給露天及井下采礦造成極大威脅,不僅嚴(yán)重制約礦山正常安全生產(chǎn),而且植被破損,影響環(huán)境保護(hù),還引起復(fù)雜的工農(nóng)關(guān)系問(wèn)題。
2 地質(zhì)災(zāi)害治理的探索
2.1 傳統(tǒng)治理的歷程及誤區(qū)
知道塌陷區(qū)與采礦排水的對(duì)應(yīng)關(guān)系后,對(duì)小范圍的塌陷一般采用簡(jiǎn)單的拋石回填,對(duì)河堤也是簡(jiǎn)單地恢復(fù),對(duì)塌陷嚴(yán)重的河床采用或石填、或鋼砼、或鋼板直鋪,最后用鋼板河床。結(jié)果每年投入巨大,收益甚微,未能有效地解決問(wèn)題。進(jìn)入21世紀(jì)后,地質(zhì)災(zāi)害危害程度呈上升趨勢(shì),主要存在以下誤區(qū):
(1)對(duì)塌陷區(qū)危害的嚴(yán)重性、長(zhǎng)期性認(rèn)識(shí)不足,抱有僥幸心理;
(2)對(duì)塌陷區(qū)產(chǎn)生的發(fā)展規(guī)律研究不夠,認(rèn)為只要回填扎實(shí),將河堤做牢固就一勞永逸;
(3)治理方法單一,沒有綜合性措施;
(4)對(duì)亂采亂挖、亂排亂放制止不力。
2.2 治理方法
2. 2. 1 水泥帷幕注漿堵水方法
離南露天西南幫永久性開采境界50~100 m,長(zhǎng)約500 m處,布置兩排鉆孔,孔徑DN100,孔深100~200 m,注漿配合比為水∶水泥∶砂=0. 7∶1. 0∶0. 5,水灰比盡量取小值;注漿壓力控制在2. 5~6. 0MPa;每孔水用量為1. 5~8. 0 t。在破碎第5巖性段約150 m長(zhǎng)段,孔距由15~20 m改為10 m,注漿水泥改為加入高標(biāo)號(hào)425華新水泥,縮短初凝時(shí)間,提高早期強(qiáng)度,同時(shí)加入添加物料,改善提高堵水效果。經(jīng)鉆孔取樣,膠結(jié)凝固構(gòu)造面巖石滲流作用明顯減少,露天涌水基本停止,只有少量滲流現(xiàn)象;塌陷區(qū)地下水位明顯回升到10m左右。治理效果較明顯。
2. 2. 2 清理小礦井和充填空區(qū)
1996年后,個(gè)體業(yè)主西南有數(shù)個(gè)小礦井,無(wú)序開采,采礦量逐年增加,采掘深度逐年加深,形成不填充空區(qū)、破壞水泥幕墻防水設(shè)施,大量抽排地下水,流域地下水位又降至-45~-100 m,又多次大范圍激活了塌陷地質(zhì)災(zāi)害。南露天坑地下涌水增大,曾2次造成淹設(shè)備停產(chǎn)事故,洪水漫壩沖毀農(nóng)田,損失很大。2003年,礦山與地方管理部門達(dá)成共識(shí)后,對(duì)小礦井進(jìn)行清理,充填空區(qū),對(duì)滲透層進(jìn)行封堵。
2. 2. 3 樁基鋼砼連續(xù)槽式河床及其它治理方法
青山河河段、公路橋100多米長(zhǎng)是塌陷重災(zāi)區(qū)。河床、河堤常常毀壞,是洪水灌入巖溶的重要途徑,也是治理重點(diǎn)。人工砼河床一層又一層, 1990年,甚至采用鋼板焊制人工河床,都不能阻止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。1998年,在公路橋兩側(cè)各100 m范圍內(nèi),采用樁基鋼砼連接槽式人工河床,樁挖至基巖深1 m內(nèi),并對(duì)樁基溶洞用砼充填筑實(shí)。
鋼砼連續(xù)槽式人工河床設(shè)計(jì)成連續(xù)箱梁,保證了結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,通過(guò)洪水能力大大提高,又不影響發(fā)生塌陷時(shí)的回填,大大減少了洪水灌入巖溶。
汛期時(shí),應(yīng)全面檢查青山河堤完好性、淤塞、塌陷等情況;修整河堤,疏通河道,回填塌陷坑。回填時(shí),先用大塊石料,再鋪設(shè)土夾石碾壓,最后用500~1000 m粘土覆蓋并碾壓實(shí)。有條件的地方,應(yīng)植樹恢復(fù)植被或復(fù)墾。
2. 2. 4 治理成果及遺留的問(wèn)題
2005年5月,治理項(xiàng)目竣工驗(yàn)收合格,發(fā)揮了效能,連續(xù)2年南露天減少排水電費(fèi)約100萬(wàn)元以上,減少工農(nóng)賠償費(fèi)30萬(wàn)元以上。整個(gè)汛期保證了采礦正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn),沒有發(fā)生洪水漫壩、塌陷大范圍復(fù)活,洪水灌入巖溶的現(xiàn)象。生態(tài)環(huán)境得到了較大改善,基本制止了水土流失狀況,大片農(nóng)田已復(fù)墾耕種,達(dá)到了治理的目的。
但是,極少數(shù)個(gè)體業(yè)主因利益驅(qū)動(dòng),仍有偷采、無(wú)序開采治理區(qū)地下礦藏,人為破壞地下治水設(shè)施現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生;在治理區(qū)內(nèi)私自辦小選礦廠,亂排亂放,人為破壞地表治水設(shè)施的行為并沒徹底制止;比較系統(tǒng)的檢查監(jiān)測(cè)系統(tǒng)尚未建立,如地下水位、水壓、徑流量等數(shù)據(jù)采集等。
3 結(jié) 論
(1)青山河塌陷區(qū)的形成是由區(qū)域特定喀斯特地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、采礦采動(dòng)與抽取地下水共同作用的結(jié)果。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻度和危害程度與采動(dòng)對(duì)裂隙破碎滲水帶破壞程度、抽取地下水深度、區(qū)域內(nèi)河床暢通與完好程度、大氣降雨強(qiáng)度有直接關(guān)系。
(2)帷幕注漿,人工河床、河床加固與疏通、塌陷區(qū)回填夯實(shí)、植被恢復(fù),地下采空區(qū)充填與裂隙封堵等工程措施綜合運(yùn)用,從根本上遏制了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻度,降低危害程度。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)塌陷區(qū)的管理,強(qiáng)化日常監(jiān)督檢查,處罰人為破壞違法違紀(jì)行為。
(3)建立塌陷區(qū)科學(xué)檢測(cè)和預(yù)報(bào)制度。塌陷區(qū)內(nèi)按水壓、水位梯度設(shè)置檢測(cè)井,定期或不定期檢測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)進(jìn)一步分析和研究,加之對(duì)塌陷區(qū)域地物地貌異常現(xiàn)象分析,作出科學(xué)而準(zhǔn)確的預(yù)報(bào),及時(shí)采取技術(shù)、管理和工程措施,消除或減輕地質(zhì)災(zāi)害損失。
(4)只要該區(qū)域繼續(xù)采礦、大量抽取地下水,青山河塌陷區(qū)復(fù)活的可能性依然存在。因此,青山河地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防、預(yù)報(bào)和治理將是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱苦的而有意義的挑戰(zhàn)。
一、前言
作為世界著名的山地河流峽谷風(fēng)景名勝區(qū),長(zhǎng)江三峽歷來(lái)所具有的景觀品質(zhì)包括四方面的內(nèi)容:“一是高山峽谷;二是急流險(xiǎn)灘;三是層巒迭嶂,植被豐富;四是豐富的人文景觀和動(dòng)人的民間傳說(shuō)”。盡管隨著三峽大壩的修建,三峽景觀品質(zhì)中的急流險(xiǎn)灘已不復(fù)存在,但代之而起的高峽平湖卻產(chǎn)生了一種新的景觀效果。因此,長(zhǎng)江的三峽聞名遐邇并未因三峽大壩的修建有所減弱,相反卻因它同時(shí)又是世界上最大的人工水利工程而更加聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。但作為中國(guó)最繁忙的水上交通要道,長(zhǎng)江三峽同時(shí)又是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)。長(zhǎng)江三峽大壩蓄水發(fā)電以來(lái),由于庫(kù)區(qū)水位升高而產(chǎn)生的水力侵蝕作用和每年實(shí)行的“蓄清排混”出現(xiàn)消落帶而產(chǎn)生的地質(zhì)影響,三峽庫(kù)區(qū)原本存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患得到了加倍的關(guān)注與治理。為了確保安全,國(guó)家對(duì)三峽庫(kù)區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理予以了高度重視,撥款對(duì)其進(jìn)行了專項(xiàng)治理,專家學(xué)者們對(duì)三峽工程進(jìn)行了充分論證,并對(duì)從宜昌到重慶的長(zhǎng)江兩岸約600公里河岸的危巖滑坡地段進(jìn)行了全面的調(diào)查,施工隊(duì)伍對(duì)重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行了工程治理。
二、三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理中存在的問(wèn)題
從1990年至2005年,地礦部、水利部、三建委、國(guó)土資源部等,撥出專項(xiàng)資金對(duì)三峽地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題開展了專項(xiàng)研究,先后進(jìn)行了《長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)岸穩(wěn)定性研究》、《長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)淹沒處理及移民安置崩滑體處理總體規(guī)劃報(bào)告》等數(shù)十項(xiàng)相關(guān)問(wèn)題的專題研究。其中《長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)岸穩(wěn)定性研究》共查獲體積大于10萬(wàn)立方米的崩塌滑坡404處,總體積29.36億立方米,查獲泥石流溝90條,并對(duì)其中26個(gè)重大崩滑體進(jìn)行了詳細(xì)勘查,對(duì)庫(kù)區(qū)查獲的崩滑體進(jìn)行了穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)分析,劃分了不穩(wěn)定庫(kù)段;《長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)淹沒處理及移民安置崩滑體處理總體規(guī)劃報(bào)告》,共查獲175米以下崩滑體1302處(含原地礦部“七五”查獲的崩滑體),總體積33.34億立方米,對(duì)規(guī)劃為工程防治的有30個(gè)崩滑體;國(guó)土資源部完成了三峽庫(kù)區(qū)的20個(gè)縣(市、區(qū))地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,查出了庫(kù)區(qū)20個(gè)縣(市、區(qū))所轄范圍內(nèi)(包括三峽庫(kù)區(qū))地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)5384處,以滑坡、崩塌、泥石流為主,其中滑坡3891處,崩塌(含危巖)617處,不穩(wěn)定斜坡668處,泥石流溝85處,地面塌陷88處,地裂縫33條;完成了庫(kù)區(qū)19個(gè)縣(區(qū))地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,建立19個(gè)縣級(jí)監(jiān)測(cè)站,初步建成群測(cè)群防監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)網(wǎng);完成了三峽地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃;建成了長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)示范區(qū)……進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)家先后投入巨資對(duì)三峽地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了治理。
盡管三峽地質(zhì)災(zāi)害治理工作對(duì)解決庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害,確保人民生命安全和交通安全起到了不容質(zhì)疑的積極作用,但目前的地質(zhì)災(zāi)害治理卻存在著諸多問(wèn)題,有的地方未達(dá)到治理效果,有的地方治理效果不明顯,而更多的情況是,在治理過(guò)程中,人們忽略了對(duì)當(dāng)?shù)刈匀痪坝^與人文景觀的保護(hù)與建設(shè),對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^和人文景觀造成了某種程度的破壞,使三峽的景觀品質(zhì)大受影響,正在削弱對(duì)游人的吸引力。根據(jù)本文所涉及的內(nèi)容,下面對(duì)三峽地質(zhì)災(zāi)害治理中對(duì)景觀造成的影響或破壞作一個(gè)分述。
1.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理對(duì)人文景觀產(chǎn)生的不利影響
奉節(jié)縣城在長(zhǎng)江邊上,地處長(zhǎng)江三峽入口。此地不僅有舉世聞名的白帝城,還有頗富神韻的奉節(jié)古城,其景觀主要是通過(guò)前清時(shí)的舊城墻體來(lái)體現(xiàn)的。20世紀(jì)60年代以后,奉節(jié)縣城陸續(xù)興修了許多火柴盒似的新式建筑,但由于古城墻還在,因此,從長(zhǎng)江上過(guò)往的游人,還能從奉節(jié)城墻、伊斗門等景觀點(diǎn)上感受到這座古城的歷史文脈(受江水冬夏落差的影響,從長(zhǎng)江江面上望去,奉節(jié)老縣城的古老城墻,冬季可看到三級(jí),夏天漲水時(shí),可看到一階)。新城規(guī)劃興建后,奉節(jié)形成了順著長(zhǎng)江一字排開的城區(qū)格局,由于縣城整體上仍建在不穩(wěn)定的"地質(zhì)博物院"上,存在著地質(zhì)欠穩(wěn)定的狀況,為確保建筑穩(wěn)固安全,奉節(jié)縣城沿江修建了許多擋墻、堡坎,這些擋墻、堡坎既無(wú)工程美學(xué)意義,又無(wú)人文景觀價(jià)值意義,從某種角度說(shuō),極似一塊一塊的補(bǔ)丁嵌在了奉節(jié)新城的長(zhǎng)江邊岸上,嚴(yán)重地破壞原有的景觀效果。
2.三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理對(duì)自然景觀的破壞性影響
鏈子崖危巖體防治工程對(duì)穩(wěn)定該地段的地質(zhì)安全、治理滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害方面,的確起到了十分明顯的作用。從1995年開始,由國(guó)家地礦部牽頭,苦戰(zhàn)4年,投資近億,專鎖危巖。經(jīng)過(guò)6年的跟蹤監(jiān)測(cè)表明,危巖趨于穩(wěn)定。在施工技術(shù)方面,研究了多種方案,抓住危害性最大的臨江226×104立方米的危巖體,針對(duì)其變形破壞的主要因素,采用了諸多工程措施,如:對(duì)底部煤層采空區(qū)做混凝土承重阻滑工程(鍵),以防止上部危巖體進(jìn)一步不均勻沉降變形和滑動(dòng);對(duì)上覆陡崖危巖體和順層蠕滑體,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索加固,其中陡崖部位錨固,采用1000kN、2000 kN、3000kN三種量級(jí)的錨索,上小下大,上防傾倒,下防滑移;對(duì)控制層間滑動(dòng)的軟弱夾層,進(jìn)行混凝土回填加固;對(duì)整個(gè)陡崖斜坡,進(jìn)行掛網(wǎng)錨噴;對(duì)較大裂縫設(shè)置防雨蓋板;對(duì)雷劈石滑坡進(jìn)行地表排水處理;對(duì)猴子嶺斜坡做防沖攔石工程,以防T0一T6、T7等縫段陡崖崩石入江危害航運(yùn)。根據(jù)變形監(jiān)測(cè)資料,變形量大部逐漸變小,有的先出現(xiàn)與長(zhǎng)期蠕變方向相反的微量變形后再趨于穩(wěn)定。為掌握崩滑體變形動(dòng)態(tài),指導(dǎo)防治工程施工,檢驗(yàn)防治工程效果,鏈子崖危巖體防治工程還布設(shè)了較為完整的三維變形監(jiān)測(cè)體系,基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理。
然而,在采取穩(wěn)定危巖地段的同時(shí),工程技術(shù)人員卻較少考慮景觀因素,使巫峽鏈子巖地段出現(xiàn)了許多鉚樁、防滑樁、大面積混凝土噴鉚形成的灰白坡面,與周圍環(huán)境很不協(xié)調(diào),給三峽的自然景觀帶來(lái)不利的影響。為了改變這種狀況,人們不得不又投入巨資營(yíng)造景觀。
白帝城邊坡處置存在這樣的問(wèn)題更為嚴(yán)重。為了解決高達(dá)30米的消落帶對(duì)白帝城邊坡的侵蝕,防止這一地質(zhì)條件不佳的山體出現(xiàn)滑坡,有關(guān)部門沿坡體建起了混凝土框架格,以保護(hù)坡體。但每到夏季“排混”之時(shí),水體下落,就使整個(gè)邊坡灰白色的混凝土骨架和黃色的泥土暴露無(wú)遺,從自然景觀角度言,這類防護(hù)工程與山體上部郁郁蔥蔥的綠色樹林形成鮮明的反差,從人文景觀角度言,防護(hù)工程與樹叢掩蔽中的粉墻黛瓦古建筑極不協(xié)調(diào),使白帝城景觀遭到破壞。
萬(wàn)州太白巖公園地處萬(wàn)州城區(qū)的頂端,該園是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)景名勝區(qū),古樹繁茂,林木蔭翳,但卻是一個(gè)危巖地質(zhì)地段。其巖體腳下,就是盤繞城區(qū)的城市道路和人煙稠密的萬(wàn)州城區(qū),如果發(fā)生垮塌,其損失必然很大。為了城區(qū)的安全,有關(guān)方面對(duì)其先后進(jìn)行了兩期危巖治理,盡管考慮了其風(fēng)景區(qū)的景觀要素,但由于種種原因,其治理效果在某些方面也不令人滿意。特別是鉚固巖體的工程措施,使許多巖體出現(xiàn)了腫皰似的混凝土“鉚釘”,有礙觀瞻。還有一些山巖加固工程,基本上未考慮當(dāng)?shù)匦蝿?shì)與環(huán)境,硬性的矗上一根或數(shù)根水泥混凝土立柱,從某種意義上說(shuō),這類地質(zhì)災(zāi)害治理,確實(shí)破壞了風(fēng)景名勝區(qū)景觀,使風(fēng)景名勝古跡變成了建筑工地。
三、推動(dòng)三峽風(fēng)景名勝區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理過(guò)程中的景觀保護(hù)與建設(shè)
就一般地質(zhì)災(zāi)害的治理而言,其目的是十分單純的,那就是確保安全,防止或延緩地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。但對(duì)于風(fēng)景名勝區(qū)而言,地質(zhì)災(zāi)害的治理應(yīng)有更深一層的目的,那就是不僅要防止或延緩災(zāi)害的發(fā)生,同時(shí),在治理過(guò)程中,還應(yīng)盡量減少對(duì)自然景觀與人文景觀的破壞,甚至在某些情況下,防止自然或人文景觀受到破壞,是地質(zhì)災(zāi)害治理的目的本身。因?yàn)轱L(fēng)景名勝區(qū)的景觀品質(zhì),是其所以為風(fēng)景區(qū)的根本,它決定著景區(qū)對(duì)游客的吸引力,關(guān)系著旅游區(qū)的人流、物流和信息流、資金流,決定著景區(qū)經(jīng)濟(jì)與文化的可持續(xù)發(fā)展,是旅游景區(qū)的“生命線”,從這個(gè)意義上說(shuō),保護(hù)景區(qū)與保護(hù)當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)具有同等重要的地位。世界許多發(fā)達(dá)國(guó)家的做法告訴我們,地質(zhì)災(zāi)害的治理,在許多情況下,其目的就是保護(hù)自然景觀或人文景觀。
1.創(chuàng)新觀念,實(shí)現(xiàn)三峽地質(zhì)災(zāi)害的治理與景觀保護(hù)和建設(shè)的有機(jī)結(jié)合
實(shí)現(xiàn)三峽風(fēng)景名勝區(qū)中地質(zhì)災(zāi)害的治理與景觀保護(hù)和建設(shè)的有機(jī)結(jié)合,首先必須在思想觀念上有所突破,即:在三峽風(fēng)景名勝區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理中,既把防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生視為地質(zhì)災(zāi)害的防止工作的目的,同時(shí)又將其視為一種對(duì)自然和文化遺產(chǎn)的保護(hù)與建設(shè)。所謂保護(hù),是指在治理地質(zhì)災(zāi)害的過(guò)程中,不僅應(yīng)將地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生段當(dāng)作治理對(duì)象,同時(shí)還要將其當(dāng)作保護(hù)對(duì)象,這種保護(hù),不僅包括該地質(zhì)段的外形與地貌,同時(shí)還應(yīng)包括該地質(zhì)段的色彩、植被,以及與周圍環(huán)境的呼應(yīng)關(guān)系。所謂建設(shè),具有兩方面的內(nèi)涵:一是指在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理過(guò)程中,當(dāng)不可避免會(huì)發(fā)生地質(zhì)景觀段的破壞時(shí),在治理思路上就應(yīng)考慮通過(guò)某種工程措施、生態(tài)手段和藝術(shù)手法,在外觀上興建起能較好地遮掩治理中產(chǎn)生的工程痕跡;二是指通過(guò)生態(tài)手段或藝術(shù)的手法,從景觀的外形到其色彩上,建設(shè)起一種“仿自然”、“近自然”景觀,或者建設(shè)起一種“類原生自然景觀”、“近原人文景觀”,將災(zāi)害治理時(shí)產(chǎn)生的工程痕跡減少到最低限度。
2.長(zhǎng)江三峽地質(zhì)災(zāi)害的治理中的自然與人文景觀保護(hù)和建設(shè)
如何通過(guò)具體的方法,在三峽地質(zhì)災(zāi)害的治理中將自然與人文景觀的保護(hù)和建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來(lái)呢?筆者認(rèn)為,在當(dāng)前的技術(shù)條件和資金狀況來(lái)講,可從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。
(1)注重與環(huán)境協(xié)調(diào)的地質(zhì)災(zāi)害治理
這類地質(zhì)災(zāi)害的治理強(qiáng)調(diào)的是對(duì)自然與人文景觀的保護(hù)。因此在治理的時(shí)候必須綜合考慮災(zāi)害點(diǎn)的地理環(huán)境(從地形、地質(zhì)、地貌而言)、自然環(huán)境(從生態(tài)植被而言)、歷史文脈特色(從人文景觀與歷史傳說(shuō)而言),必須將災(zāi)害治理點(diǎn)作為整個(gè)三峽大環(huán)境的一部分來(lái)思考,并將其融入其中。在實(shí)際建設(shè)施工過(guò)程中,要使災(zāi)害治理點(diǎn)與周圍景觀環(huán)境協(xié)調(diào),可采用以下處理方法。
第一,削弱式。這種地質(zhì)災(zāi)害治理方式,強(qiáng)調(diào)的是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害治理點(diǎn)對(duì)周圍景觀環(huán)境破壞的削弱,也就是說(shuō),除了必須完成地質(zhì)災(zāi)害治理需要達(dá)到的安全效果之外,在景觀的保護(hù)上,體現(xiàn)的是治理工程本身與周圍環(huán)境的基本相融,使人們?cè)诓唤?jīng)意間,難以查覺地質(zhì)災(zāi)害治理工程本身的存在。這就要求在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理的時(shí)候,在材料的選擇上,應(yīng)取與周圍環(huán)境色彩相類的材質(zhì),在地質(zhì)災(zāi)害治理工程的外形上,要與周圍的地形地貌相近,在綠化植物喬、灌、草的種植上,要選用與周圍環(huán)境相同或類同的植物物種。例如,在對(duì)危巖的治理上,為了防止危巖從懸崖上掉下來(lái),施工人員往往通過(guò)給危巖鉆鉚的方式來(lái)加固的危巖,這就會(huì)使巖石上出現(xiàn)混凝土釘帽,留下較重的工程痕跡,如果在色彩上采用與本巖體相類的混凝土,在造型上將這種釘帽制作成與本體巖相近的狀態(tài),使其成為如自然狀態(tài)的不規(guī)則多面體人工塑石,就可以達(dá)到削弱工程痕跡的目的,使人難以發(fā)現(xiàn)這種工程的施工痕跡。
第二,融合式。這種地質(zhì)災(zāi)害治理方式,不掩飾災(zāi)害治理工程點(diǎn)本身的存在,但同時(shí)卻并不強(qiáng)調(diào)地質(zhì)災(zāi)害治理點(diǎn)的存在,它要實(shí)現(xiàn)的目的是使地質(zhì)災(zāi)害治理點(diǎn)與周圍的人文景觀或自然景觀有機(jī)的融合起來(lái),形成地質(zhì)災(zāi)害治理點(diǎn)與周圍環(huán)境相互呼應(yīng),相互依存,產(chǎn)生互動(dòng)生輝的景觀效果。例如,如果對(duì)鏈子崖地質(zhì)災(zāi)害治理時(shí),采用融合式治理,將防滑樁和擋墻在色彩上處理成與周圍景觀相類的色彩,在造型上也建成與周圍山體、巖體、崖體相仿的不規(guī)則多面體,就可以補(bǔ)救原治理對(duì)景觀造成的破壞,產(chǎn)生工程治理景觀與周圍環(huán)境景觀互相融合的景觀效果,使游人難以從中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)治理給景觀帶來(lái)的破壞。
2.注重地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)治理景觀建設(shè)
這種地質(zhì)災(zāi)害的治理強(qiáng)調(diào)的是對(duì)景觀的建設(shè),即,通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害的治理,使災(zāi)害治理點(diǎn)成為景觀的一部分,在原景觀的基礎(chǔ)上建設(shè)出新的景觀,但這種景觀給人帶來(lái)的視覺與感受效果只是原景觀基礎(chǔ)上自然延伸或進(jìn)一步豐富的部分,而非生硬的插入。其主要方式為強(qiáng)勢(shì)景觀建設(shè)法和人文優(yōu)化建設(shè)法。
強(qiáng)勢(shì)景觀建設(shè)法。所謂強(qiáng)勢(shì)景觀建設(shè)并非資金投入的強(qiáng)勢(shì),也非景觀色彩與造型的強(qiáng)勢(shì),而是一種景觀建設(shè)質(zhì)量的強(qiáng)勢(shì),即:通過(guò)這種景觀建設(shè),使地質(zhì)災(zāi)害治理能與當(dāng)?shù)鼐坝^的特質(zhì)結(jié)合起來(lái),從而成為與當(dāng)?shù)鼐坝^自然生成、有機(jī)結(jié)合之一部分。強(qiáng)勢(shì)景觀建設(shè)法的特點(diǎn),決定了在進(jìn)行其地質(zhì)災(zāi)害治理和景觀建設(shè)時(shí),設(shè)計(jì)與建設(shè)者必須研究此種地質(zhì)災(zāi)害治理與景觀建設(shè)的主體趨向是什么?如果強(qiáng)調(diào)的是自然景觀,則必須從當(dāng)?shù)刈匀痪坝^的特質(zhì)出發(fā),考慮其自然景觀的諸多要素進(jìn)行強(qiáng)勢(shì)景觀設(shè)計(jì)與建設(shè),如果強(qiáng)調(diào)的是人文景觀,則必須從當(dāng)?shù)貧v史文脈的展示出發(fā),溯流追源,發(fā)掘人文要素,進(jìn)行強(qiáng)勢(shì)景觀的設(shè)計(jì)與建設(shè)。以奉節(jié)新縣城臨長(zhǎng)江邊的諸多邊坡為例,由于當(dāng)?shù)夭o(wú)天然的自然景觀,千百年來(lái),人們對(duì)這一地帶的開發(fā)強(qiáng)度很大,已形成了其特有的人文景觀,因新城的建設(shè),片面強(qiáng)調(diào)其現(xiàn)代化,因此,古城風(fēng)韻已蕩然無(wú)存,為了在一定程度上反映其歷史文脈,強(qiáng)勢(shì)景觀建設(shè)法無(wú)疑只能以當(dāng)?shù)貧v史文脈的展示為景觀建設(shè)的出發(fā)點(diǎn),實(shí)行因勢(shì)造景,在進(jìn)行擋墻建設(shè)時(shí),不僅要穩(wěn)固邊坡,而且還應(yīng)通過(guò)邊坡的景觀建設(shè)來(lái)美化其古城的人文風(fēng)韻,并適當(dāng)增大綠色植被,達(dá)到既美化景觀又改善生態(tài)環(huán)境的雙重效果。針對(duì)這些邊坡大都是高邊坡的特點(diǎn),首先,在邊坡的第一層面,修建3至5米高左右的奉節(jié)古城墻;然后,在第二層面,興建緊接城墻之上的、具有川東品味與特征的吊腳樓;最高處是移民搬遷過(guò)程中興建的現(xiàn)代建筑。三個(gè)層面的景觀建設(shè),穿越三個(gè)時(shí)代,城墻喻示古代,吊腳樓表表徵近代,方盒式建筑展示的是城市的現(xiàn)代風(fēng)格。于是古城風(fēng)韻,盡在此景觀建設(shè)之中。在三個(gè)層面的相接處,可種植色彩淡雅的綠色景觀植物,從景觀角度言,可從視覺上分隔三個(gè)層面,從生態(tài)角度言,可通過(guò)這些植被的種植,固化邊坡、調(diào)節(jié)氣候。
人文景觀凸顯法。人文景觀凸顯法是針對(duì)歷史文化景區(qū)在地質(zhì)災(zāi)害治理過(guò)程中存在的景觀破壞而提出的一種彌補(bǔ)性景觀建設(shè)方法。它也是通過(guò)景觀建設(shè)中歷史文脈的凸顯,來(lái)削弱工程治理的工程痕跡、強(qiáng)化景觀所在地歷史人文景觀的一種方法。在進(jìn)行人文景觀凸顯建設(shè)時(shí),無(wú)論景觀設(shè)計(jì)、材料選擇或者圖案展示,都必須充分考慮景觀點(diǎn)所在地的內(nèi)涵特質(zhì),并以此為據(jù),進(jìn)行景觀的建設(shè)與創(chuàng)作。正如蕭默先生所言:“文化的表層是物,即人類一切勞動(dòng)包括藝術(shù)勞動(dòng)的物化形態(tài);中層是心物結(jié)合,體現(xiàn)為各種規(guī)范制度、法律法式或法則以及藝術(shù)創(chuàng)作方法等;深層的即心,即屬于這一文化整體的社會(huì)群體心態(tài),包括群體的倫理思想、思維方式、價(jià)值觀念、民族性格、宗教感受情、審美趣味,它離物較遠(yuǎn),卻是在精神的物化過(guò)程中決定物的根本?！比宋木坝^點(diǎn)作為建筑藝術(shù)的一部分,當(dāng)屬文化的表層“物”與文化的深層“心”的有機(jī)統(tǒng)一,其景觀特點(diǎn)與要素首先表現(xiàn)在“精神的物化過(guò)程中決定物的根本”上,使人在對(duì)此景觀的欣賞中,感悟到這一景觀點(diǎn)所展示出的當(dāng)?shù)貧v史文脈、民風(fēng)民俗、審美情趣、心理情感等。
按這樣的思路來(lái)進(jìn)行奉節(jié)白帝城邊坡的景觀再建,在設(shè)計(jì)上就須考慮三個(gè)方面的因素:一是人文景觀的設(shè)計(jì),應(yīng)體現(xiàn)白帝城的歷史文脈;二是白帝城邊坡地形的特點(diǎn);三是有利于這個(gè)邊坡的地質(zhì)安全,也就是說(shuō)作為藝術(shù)建筑的景觀建設(shè)不能影響邊坡的穩(wěn)固,相反,這個(gè)景觀建設(shè)不僅能給人帶來(lái)美感和文化享受,而且從工程本身來(lái)講是有助于工程的安全與穩(wěn)定的。此景觀之所以定名“白帝凌空”,是基于白帝城的歷史文脈,據(jù)史書記載,西漢末年,公孫述占蜀為王,筑城自衛(wèi),因城中一井常冒白氣,猶如白龍飛升,公孫述借此稱白帝,改稱名為白帝城。而“白帝凌空”的景觀,就從歷史文脈的角度反映了這一風(fēng)景名勝區(qū)的人文意義。在原交叉的混凝土框架結(jié)構(gòu)下,鑲嵌進(jìn)輕質(zhì)蜂孔裝飾磚,從結(jié)構(gòu)的安全角度分析,在一定程度上有利于保護(hù)治理工程,減少江水對(duì)邊坡侵蝕,增強(qiáng)其穩(wěn)固性;從生態(tài)角度分析,具有減小噪聲的效果。在圖案景觀方面,騰空飛升的白龍與祥云相依,具有典型的中國(guó)傳統(tǒng)文化意象,配之以白帝城城墻、綠化植被,與緊聯(lián)一體的白帝山和遠(yuǎn)處聳峙的夔門呼應(yīng),從而產(chǎn)生了特有的人文與自然景觀觀魅力,使歷史記載與傳說(shuō)中躍然邊坡景觀之上,不僅削減了工程對(duì)景觀點(diǎn)的坡壞,而且形成了新的景觀點(diǎn)。夏秋旅游旺季,難道不能給南來(lái)北往的三峽游客以強(qiáng)烈的吸引力?因此,這樣的景觀建設(shè),不僅具有景觀意義,同時(shí)也具有三峽文化意義,必將給人們留下?lián)]之不去的深刻印象。
摘 要：該建設(shè)項(xiàng)目位于平壩縣城南面，目的是為了預(yù)防和避免該擬建項(xiàng)目在施工過(guò)程中和建成后引發(fā)、加劇以及遭受地質(zhì)災(zāi)害的危害，保障擬建項(xiàng)目安全，開展擬建項(xiàng)目的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估。分析該建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合工程特點(diǎn)對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，相關(guān)研究結(jié)論對(duì)于該建設(shè)場(chǎng)地開展地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞：建設(shè)用地 地質(zhì)災(zāi)害 危險(xiǎn)性評(píng)估
1 工程概況
該建設(shè)項(xiàng)目位于平壩縣城南面，規(guī)劃用地1705.12m2，建筑占地面積964.3m2，為一棟4-5層建筑，無(wú)地下室，總建筑面積3525.37m2。本次研究在認(rèn)真收集了評(píng)估區(qū)有關(guān)地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，初步查明了評(píng)估區(qū)地形地貌特征、地層結(jié)構(gòu)、巖土類型、水文地質(zhì)特征、不良物理地質(zhì)現(xiàn)象及人為工程活動(dòng)特征等地質(zhì)環(huán)境條件。
2 評(píng)估范圍與級(jí)別的確定
2.1 評(píng)估范圍
根據(jù)該擬建項(xiàng)目占地范圍，對(duì)建設(shè)中可能產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍和外圍地質(zhì)災(zāi)害可能對(duì)該工程本身產(chǎn)生危害的影響范圍，結(jié)合擬建工程特征及周邊地質(zhì)環(huán)境條件，確定自征地邊界適當(dāng)外沿。由此所圈定的范圍為評(píng)估范圍，其面積約為0.004km2。
2.2 評(píng)估級(jí)別的確定
根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目重要性分類表》，擬建平壩縣司法局業(yè)務(wù)用房建設(shè)項(xiàng)目屬一般建設(shè)項(xiàng)目。評(píng)估區(qū)地形平坦，地貌類型單一，地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)較差，破壞地質(zhì)環(huán)境的人為工程活動(dòng)強(qiáng)烈。據(jù)此判定評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度類型為中等復(fù)雜。根據(jù)《地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估技術(shù)要求（試行）》關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估分級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定該擬建項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估級(jí)別為三級(jí)。
3 地質(zhì)環(huán)境條件
平壩縣屬北亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，氣候溫和，年平均氣溫14.1℃，雨量充沛。評(píng)估區(qū)位于平壩縣城南面，烏江流域羊昌河水系支流槎頭河上游，評(píng)估區(qū)附近地表水體大部分已被城市規(guī)劃建設(shè)活動(dòng)破壞。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，評(píng)估區(qū)北面有一面積約500m2水塘，常年積水，該地表水體溢出自北向南流經(jīng)評(píng)估區(qū)，調(diào)查時(shí)流量1.0l/s。
評(píng)估區(qū)地貌類型為峰林谷地，評(píng)估區(qū)位于平壩寬闊谷地內(nèi)，地形平坦。最低點(diǎn)位于北面水塘，標(biāo)高1264.33m。最高點(diǎn)位于場(chǎng)地內(nèi)，標(biāo)高1265.10，最大相對(duì)高差0.77m。
評(píng)估區(qū)內(nèi)出露地層為第四系（q）和三疊系下統(tǒng)安順組（t1a）：
（1）第四系（q）：主要為第四系殘積層及雜填土，殘積層為黃色、黃褐色粘土夾碎石及黑色淤泥，分布于整個(gè)場(chǎng)區(qū)，厚度一般0～5m，結(jié)構(gòu)緊密，呈硬塑—可塑—軟塑—流塑狀。雜填土分布于場(chǎng)地北東面，主要為碎石，厚度0-1m。
（2）三疊系下統(tǒng)安順組（t1a）：隱伏于第四系之下，巖性為薄至中厚層白云巖，區(qū)域厚度200-300m。
查區(qū)域地質(zhì)資料，評(píng)估區(qū)無(wú)斷裂構(gòu)造發(fā)育，下伏基巖為三疊系下統(tǒng)安順組（t1a）薄至中厚層白云巖，地層產(chǎn)狀為300
摘 要：九寨溝是國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然遺產(chǎn)地、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家級(jí)地質(zhì)公園、國(guó)家5a級(jí)旅游景區(qū)，九寨溝的地理位置處于四川盆地與青藏高原的交接地區(qū)，由于非常特殊的地質(zhì)條件等原因，以及劇烈的造山運(yùn)動(dòng)造就了規(guī)模宏偉的北西西向、北北東向的活動(dòng)斷裂帶，正因?yàn)槠涞刭|(zhì)條件因素非常奇異，所以在使九寨溝成為人間仙境的同時(shí)，也讓九寨溝也成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。因此九寨溝地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防治，就成為九寨溝景區(qū)內(nèi)一項(xiàng)迫切和重要的任務(wù)。
關(guān)鍵詞：九寨溝 地質(zhì)災(zāi)害 特征 分析
1 景區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景
九寨溝景區(qū)的大地構(gòu)造區(qū)域地質(zhì)背景（如圖1）是處于喜、燕、印期的大型造山運(yùn)動(dòng)時(shí)期，其碳酸鹽巖形成的巖片發(fā)生在志留系至三疊系，有構(gòu)造形成的褶皺也是形成于志留系至三疊系，至中晚更新世，在景區(qū)的造山作用形成的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景上，與九寨溝景區(qū)相鄰的地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生急劇的抬升，又加上氣候變的越來(lái)越冷，于是就在景區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了復(fù)式山谷冰川，其規(guī)模在九寨溝的造山歷史上是規(guī)模最大的。角峰、冰斗懸谷都基本形成在九寨溝景區(qū)海拔3500～4000米的高山上；冰川u谷都基本形成在海拔3500m左右以下，三舍驛張家溝、日則溝、黃龍溝、干海子溝、三岔子溝、則查哇等，由于冰川的退縮，在河谷中形成多道較完整的冰磧堤，如九寨溝的長(zhǎng)海冰磧堤、熊貓海冰磧堤，形成諾日朗、高瀑布、珍珠灘瀑布的冰磧平臺(tái)。此外，斜坡重力流水堆積形成的倒石堆及洪積扇等，在陡峭的山崖下及主溝的交匯部位，疊加在早期的冰磧洼地積水增多，范圍增大，從而提高了這些高山湖泊的觀賞性，鑄就了九寨溝。
到了晚更新世，地殼仍在隆升，冰川規(guī)模相繼減弱，使景區(qū)的地貌形態(tài)垂直分帶性更加明顯，發(fā)育樹枝狀山谷冰川，沿前期形成的u谷往前推進(jìn)，同時(shí)進(jìn)一步刨蝕和改造前期冰磧地貌，發(fā)育各種冰蝕地貌。冰磧物疊加在早期冰磧物之上，在冰川主溝谷上保留了兩期冰川期形成的遺跡。主要分布于3500～3900米的地區(qū)。在晚更新世早期末，景區(qū)內(nèi)東西向的斷裂開始活動(dòng)，使斷裂南盤上升加劇，而北盤隆升相對(duì)較弱，強(qiáng)烈的差異升降作用加劇形成了九寨溝的地貌格局，為后期九寨溝景區(qū)內(nèi)的成景作用創(chuàng)造了條件。到地質(zhì)時(shí)代的晚更新世末期，九寨溝景區(qū)的氣候逐步轉(zhuǎn)暖，九寨溝的斜坡重力流水作用開始出現(xiàn)，在白水河的河谷，草海的東岸、扎如溝、鏡海，河床的沖積物出現(xiàn)，且比現(xiàn)在略高8-10米。在較陡的u谷及支溝中，崩塌和泥石流作用也隨之出現(xiàn)，由自然災(zāi)害引起的坡洪積扇及倒石堆把主河道堵斷，高海拔的湖泊也伴隨生成，例如五彩池、下季節(jié)海、五花海等。與此同時(shí)，眾多峰叢和溶洞在冰川地區(qū)由于巖溶作用出現(xiàn)，地表風(fēng)化作用強(qiáng)烈，流水進(jìn)一步深切河谷，形成景區(qū)溝深谷狹的峽谷地貌。
全新世時(shí)期，5000米以上才有雪線形成，以冰川和冰斗等形式為主的現(xiàn)代冰川只在雪寶頂出現(xiàn)。景區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)時(shí)有發(fā)生，各種風(fēng)化作用如巖溶作用和流水切割作用等進(jìn)一步加強(qiáng)，改造成型的已有景觀，同時(shí)形成新的景觀。而全新世以來(lái)的巖性風(fēng)化作用、流水作用等地表風(fēng)化作用進(jìn)一步塑造已有的雛形景觀，使其更形象、更完美，從而形成現(xiàn)今景區(qū)內(nèi)九寨溝聞名遐邇的曠世美景。
依據(jù)漳臘水準(zhǔn)而得出的結(jié)論，地殼平均每年抬升9毫米，侵蝕基準(zhǔn)面的海拔逐步下降，地面以下的巖溶作用有所強(qiáng)化，高震級(jí)地震出現(xiàn)的同時(shí)地殼上升，伴隨著倒石堆、崩塌、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
2 滑坡（landslide）
九寨溝景區(qū)的河谷地區(qū)容易產(chǎn)生滑坡（landslide）災(zāi)害，常見于荷葉、樹正、隆康、鏡海、金鈴海、五花海、季節(jié)海、懸泉、長(zhǎng)海，常伴隨著巖崩、古泥石流堆積扇、倒石堆和斷層破碎帶產(chǎn)生，基巖滑坡的情況比較少見。根據(jù)針對(duì)滑坡地區(qū)地貌的研究，各個(gè)大型溝谷谷坡地區(qū)容易出現(xiàn)滑坡，而在溝谷源頭地區(qū)、河流上游古冰磧物存在地區(qū)相對(duì)而言滑坡較少。從規(guī)模的角度劃分，中型、小型滑坡比較常見，而大型滑坡相對(duì)較少。長(zhǎng)?；?、隆康滑坡、荷葉滑坡、五花海北端滑坡、諾日朗瀑布的南側(cè)滑坡等為主要的滑坡，其分布多與斷裂活動(dòng)有關(guān)，但亦與人類活動(dòng)有著密切聯(lián)系。
位于諾日朗的滑坡體：在鏡海和諾日朗瀑布右側(cè)山坡的三角地區(qū)，屬于基巖的順層型滑坡類型。長(zhǎng)50-80米、寬40-60米、高達(dá)20米的壟崗出現(xiàn)在溝
谷谷坡之上。后壁的下方有寬8米、長(zhǎng)20米的小型平臺(tái)，其上可見順層滑動(dòng)的痕跡。據(jù)查最新一次活動(dòng)距今180年。
位于五花海的滑坡體：這個(gè)沿基巖面運(yùn)動(dòng)的松散型滑坡出現(xiàn)在孔雀河的西側(cè)谷坡之上。長(zhǎng)達(dá)350米、底部寬300米、高達(dá)260米、約厚20米，滑動(dòng)的面積達(dá)52 500平方米，體積約為105萬(wàn)立方米。據(jù)查最新一次活動(dòng)距今180年。
3 崩塌（eboulement）
崩塌（eboulement）是九寨溝景區(qū)內(nèi)比較多的災(zāi)害。主要的分布地區(qū)為鷹爪洞溝、隆康、日則溝、懸泉溝、原始森林、長(zhǎng)海、園海子、綠海子、則查梁子等。這些地區(qū)的裂隙、節(jié)理明顯，裸巖比較破碎，加上沒有植被的保護(hù)，最終形成倒石堆。九寨溝景區(qū)里典型倒石堆有：熊貓海的右側(cè)處，倒石堆底部大于70米，高達(dá)五十米，其錐面的坡度為38度，在穩(wěn)定性性方面對(duì)海子景點(diǎn)和公路棧道造成危害；樹正瀑布景點(diǎn)以上地區(qū)的無(wú)名海，倒石堆高達(dá)200米、底面大約為150米，其錐面坡達(dá)35度，由于公路修建造成其局部錐基腳的活動(dòng)等。
4 泥石流（debris flow）
泥石流（debris flow）為九寨溝景區(qū)內(nèi)最為發(fā)育的一種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，為一種挾持有大量泥、沙、石塊等的特殊流體。九寨溝的泥石流與冰川地貌有很大的相關(guān)性，根據(jù)九寨溝冰川地貌分布的一般特征，大規(guī)模的一次冰川活動(dòng)，會(huì)形成多級(jí)終磧堤、側(cè)積堤地貌，底冰磧?cè)诰耪瘻蠝瞎壤镤亯|出地形的骨架，從而造就海子的雛形，在終磧堤前端，由于地形較陡，易被后期冰水、流水的向源侵蝕作用改造成陡坎，形成冰磧平臺(tái)，冰磧平臺(tái)不易被改造，為后來(lái)的層湖疊瀑景觀奠定基礎(chǔ)條件。經(jīng)過(guò)多期冰川退縮消融后，加之本區(qū)新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地殼差異抬升明顯，地震較多，其后的邊坡崩塌、泥石流甚至大樹倒跌等因素使得格檔式的地形不斷發(fā)展。泥石流經(jīng)常在季節(jié)性河谷中出現(xiàn)。從泥石流的形成環(huán)境、規(guī)模、性質(zhì)等角度劃分為活動(dòng)性古泥石流、坡面性泥石流和溝谷泥石流三種類型。 4.1 古泥石流（ancient mud flow）
古泥石流（ancient mud flow）是該區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害的遺跡，常見于主溝、支溝交匯地段，因古老泥石流的堆積作用而形成。九寨溝景區(qū)內(nèi)有16處古泥石流，三角形、扇形及其扇裙是其常態(tài)。一般具有以下特點(diǎn)：沒有分選性，磨圓程度比較差，分層紋理不明顯，僅存在單元結(jié)構(gòu)，一般由泥、砂、礫混亂堆積而形成，隨坡向而發(fā)展。古泥石流的堆積物可能在大量流水進(jìn)入的情況下再度發(fā)展為泥石流。
4.2 坡面性泥石流（slope debris flow）
坡面性泥石流（slope debris flow）共24處，廣泛存在于永竹段到九寨溝溝口公路的沿線及九寨溝溝谷流域。由于在修建公路的過(guò)程中降低了由雜亂的洪積物和松散殘坡積物組成的邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，甚至毀壞了地表的植被而引發(fā)坡面泥石流。沿斜坡下滑的一種粘稠固液混合體是由雨水和松散堆積物而形成的，一般具有形成于雜亂的洪積物和松散堆積物較多的斜坡上，并且在滑坡底部容易引發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害。
4.3 活動(dòng)性溝谷泥石流（active gully mud）
活動(dòng)性溝谷泥石流（active gully mud）的特點(diǎn)為形成時(shí)間較短，突發(fā)性較強(qiáng)，勢(shì)力強(qiáng)大，破壞力較強(qiáng)。其發(fā)生時(shí)間一般在降雨充沛的雨季和冰雪融化的時(shí)候，一般在出現(xiàn)在有水流或者有季節(jié)性水的河谷中，并且多有第四紀(jì)雜亂的洪積物和松散堆積物。
下季節(jié)海子的泥石流：位于諾日朗瀑布南方5000米處下季節(jié)海的西岸，在該溝的溝口有面積較大的古老泥石的流堆積扇，而且近期的泥石流活動(dòng)有比較深的切割作用，因此形成寬9-14米、深4-5米的溝。據(jù)訪查，1976年松平地震波及引起巖崩，并發(fā)生大規(guī)模泥石流。1983-1984年相繼發(fā)生多次。泥石流為粘稠性泥石流，容重2.1-2.2t/m3，沖出石塊最大直徑3m，一般在15-20cm，流量142m3/s。后由于在溝道中修了谷坊壩和排導(dǎo)槽，得到了根本治理。
5 地震災(zāi)害（earthquake）
景區(qū)里的構(gòu)造地震比較多。從四川省阿壩州的地震監(jiān)測(cè)中心資料（1995年前）分析，九寨溝景區(qū)里發(fā)生大小地震共51處，震級(jí)在二級(jí)到三級(jí)。據(jù)歷史記載以來(lái)，大于5級(jí)的強(qiáng)震就達(dá)7處之多，震源深度在12～15km。1748年5月2日，塔藏、羊峒出現(xiàn)地震4次，造成樹木、房屋倒塌；1960年11月9日，松潘漳臘6.75級(jí)地震，震源深度5km，震中烈度九級(jí)，受災(zāi)面積1500km2，造成地裂縫、山體垮塌、滑坡、房屋倒塌；1976年8月16、22、23日，松潘小河相繼發(fā)生7.2、6.7、7.2級(jí)三
次地震，震源深度分別為15km、10km、22km，綜合迭加烈度9度、震中烈度8度，波及九寨溝縣、文縣、北川等地，造成日則溝林場(chǎng)住房多處裂隙，寬約20cm以上，觀音巖器皿翻倒、磚石開裂、房屋梭瓦、新修公路垮塌，黃龍煙囪倒塌、園墻裂開、倒塌、山滾石、塌方等。地震災(zāi)害雖然沒有造成滅頂之災(zāi)，然而由其造成的裂隙發(fā)育、巖石碎化，地面以下巖溶增強(qiáng)甚至地下管道連接起來(lái)，導(dǎo)致地表水轉(zhuǎn)入地下，終將破壞現(xiàn)在水循環(huán)的系統(tǒng)甚至影響景點(diǎn)景觀。從最近的觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，接下來(lái)的幾年是中國(guó)地震的高發(fā)期。特別要注意漳扎鎮(zhèn)因大修土木建筑（賓館、飯店等）而誘導(dǎo)地震的發(fā)生。
6 結(jié)論
九寨溝的地理位置處于四川盆地與青藏高原的交接地區(qū)，由于非常特殊的地質(zhì)條件等原因，以及劇烈的造山運(yùn)動(dòng)造就了規(guī)模宏偉的北西西向、北北東向的活動(dòng)斷裂帶，正因?yàn)槠涞刭|(zhì)條件因素非常奇異，所以在使九寨溝成為人間仙境的同時(shí)，也讓九寨溝也成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。常見有滑坡、崩塌、泥石流、地震等四種類型。
因?yàn)槠鋸?fù)雜的地質(zhì)背景和氣候特征，九寨溝實(shí)質(zhì)上是處在地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地段的脆弱風(fēng)景名勝區(qū)。所以分析研究該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型及特征，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防治提供科學(xué)指導(dǎo)顯得十分必要。
一、引言
眾所周知，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的損失，還擾亂了人們正常的生產(chǎn)生活秩序，影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。然而，地質(zhì)災(zāi)害是可防可控的，只要采取正確的防治策略，就能夠?qū)⒌刭|(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損害降到最低。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防控的基礎(chǔ)性工作，正確的評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的類型、危害，并采取有效的防治策略，能夠降低地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的危害。文章探討分析地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估內(nèi)容、原則、方法，并提出了地質(zhì)災(zāi)害的防治策略。希望能夠引起人們對(duì)這一問(wèn)題的進(jìn)一步關(guān)注，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害評(píng)估和防治的實(shí)際工作提供借鑒和參考。
二、地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估原則
地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，其主要內(nèi)容包括地質(zhì)災(zāi)害的生態(tài)環(huán)境評(píng)估、地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估、地質(zhì)災(zāi)害的損失評(píng)估。為了達(dá)到更好的評(píng)估效果，在實(shí)際工作中需要以相關(guān)的原則為指導(dǎo)，具體包括以下幾項(xiàng)。
1、從全局出發(fā)原則。為了最大限度的發(fā)揮評(píng)估的作用，在進(jìn)行評(píng)估工作之前，應(yīng)該從全局出發(fā)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和合理安排，嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范，做好評(píng)估的每一項(xiàng)工作，使評(píng)估工作發(fā)揮最大的作用。
2、突出重點(diǎn)原則。在評(píng)估的實(shí)際工作中，應(yīng)該全面考慮相關(guān)因素，分清楚地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)區(qū)域和非重點(diǎn)區(qū)域，對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)該加強(qiáng)評(píng)估工作，全面掌握該地區(qū)的地質(zhì)信息，提高評(píng)估工作的科學(xué)性和合理性，為正確的采取防治策略提供合理依據(jù)，更好的發(fā)揮評(píng)估工作的作用。
3、注重科技創(chuàng)新原則。地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估離不開科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，所以，在評(píng)估過(guò)程中，應(yīng)該重視對(duì)各種科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，以提高評(píng)估工作的效率，促進(jìn)評(píng)估工作更好的發(fā)展。對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域，要進(jìn)行深入的研究，加大力度，全面掌握這些地區(qū)的地質(zhì)信息。同時(shí)，為了促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的進(jìn)一步發(fā)展，必須重視科技創(chuàng)新，建立完善的創(chuàng)新體系，以更好的促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的發(fā)展，提高評(píng)估工作的效率。
三、地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估方法
1、調(diào)查野外地質(zhì)環(huán)境。這是進(jìn)行評(píng)估最基礎(chǔ)性的工作，主要內(nèi)容包括地形、地貌、構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件等的調(diào)查。在進(jìn)行野外調(diào)查的時(shí)候，一定要認(rèn)真仔細(xì)，不能遺漏任何可能導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的疑點(diǎn)。同時(shí)，野外地質(zhì)環(huán)境調(diào)查也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行，有針對(duì)性、有層次的進(jìn)行調(diào)查。例如，評(píng)估地區(qū)如果要建住宅小區(qū)，應(yīng)該將重點(diǎn)放在工程地質(zhì)條件上，重點(diǎn)調(diào)查該地區(qū)是否有危害工程建設(shè)的不良地質(zhì)條件，例如，是否存在軟弱夾層，是否存在溶洞，降落柱等不良地質(zhì)問(wèn)題。此外，還要評(píng)估周圍的地形地貌，重點(diǎn)在地形高差和能形成不良地質(zhì)作用的地貌類型上。又如，如果評(píng)估地區(qū)將要修建公路或鐵路，那么重點(diǎn)工作應(yīng)該放在線路兩側(cè)一定區(qū)域內(nèi)的地形地貌、工程地質(zhì)、水文條件上面，對(duì)其進(jìn)行全面仔細(xì)的調(diào)查。為正確評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害和開展工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
2、收集地質(zhì)環(huán)境資料。要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面評(píng)估，就得掌握該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境資料，具體包括地質(zhì)、地形、水文、氣象、物探、地震、構(gòu)造等資料。在收集資料的過(guò)程中，應(yīng)該做到盡可能的詳細(xì)和全面，并力求準(zhǔn)確。同時(shí)，對(duì)所收集到的資料還應(yīng)該進(jìn)行鑒別，提高資料的準(zhǔn)確性，確保地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估質(zhì)量和評(píng)估水平。
3、劃分地質(zhì)災(zāi)害類型。野外地質(zhì)環(huán)境調(diào)查完成后，應(yīng)該對(duì)調(diào)查所得到的資料進(jìn)行整理，認(rèn)真分析，并根據(jù)相關(guān)的資料，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行正確的分類，確定可能出現(xiàn)的各種災(zāi)害。在確定地質(zhì)災(zāi)害種類的時(shí)候，應(yīng)該綜合考慮多方面因素，對(duì)災(zāi)害種類進(jìn)行正確的劃分，包括評(píng)估區(qū)的地形地貌、地質(zhì)情況、水文條件、建設(shè)規(guī)劃等內(nèi)容。例如，如果評(píng)估區(qū)的高差比較大，采取建設(shè)措施的時(shí)候容易形成高邊坡，并存在著松散的堆積物，這樣的區(qū)域容易出現(xiàn)滑坡、邊坡滑塌等地質(zhì)災(zāi)害。而如果評(píng)估區(qū)的地貌比較復(fù)雜，溝壑比較多，溝壑的坡面或者溝中存在著松散的堆積物，并且當(dāng)?shù)氐牡匦胃卟畋容^大，當(dāng)?shù)氐慕邓容^集中，那么該地區(qū)則比較容易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。如果評(píng)估區(qū)的地勢(shì)比較平坦，本身已經(jīng)形成人工深基坑，高邊坡，并且基坑邊坡存在著松散的巖層，那么該區(qū)域容易發(fā)生基坑邊坡滑塌、滑坡等現(xiàn)象。總而言之，在類型劃分的時(shí)候，應(yīng)該全面考慮相關(guān)因素，以便為地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和防治策略的采取提供依據(jù)。
4、評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危害性。確定地質(zhì)災(zāi)害的類型之后，正確評(píng)估其危害性是選擇恰當(dāng)防治策略的關(guān)鍵內(nèi)容，因此，一定要正確評(píng)估出不同地質(zhì)災(zāi)害的危害性。在評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危害性的時(shí)候，要綜合和全面考慮多種因素，包括地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性、危害性、發(fā)生時(shí)可能給人、財(cái)、物帶來(lái)的損失等，做到評(píng)估適中，既不偏高，也不偏低。如果危害性偏高的話，容易造成地質(zhì)災(zāi)害防治工程的浪費(fèi)，而如果偏低的話，可能會(huì)使相應(yīng)的防治工程安全性不足，達(dá)不到應(yīng)有的防治效果，當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，往往會(huì)造成更大的損失，不能發(fā)揮相應(yīng)的防治效果。
四、地質(zhì)災(zāi)害的防治策略
當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作完成之后，接下來(lái)的工作就是根據(jù)具體情況采取恰當(dāng)?shù)姆乐尾呗浴＞唧w來(lái)說(shuō)，為了更好的防治地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該采取以下地質(zhì)災(zāi)害防治策略。
1、落實(shí)相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害防治原則。當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害的種類和危害確定之后，接下來(lái)的重要工作就是采取恰當(dāng)?shù)姆乐尾呗?，以最大限度的降低地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損失。在選擇防治策略的時(shí)候，應(yīng)該堅(jiān)持安全有效、經(jīng)濟(jì)適用、主次有別的原則，并將臨時(shí)措施和永久措施結(jié)合起來(lái)，提高地質(zhì)災(zāi)害的防治效果。
2、根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的防治策略。堅(jiān)持安全有效、經(jīng)濟(jì)適用原則，既達(dá)到防治地質(zhì)災(zāi)害的目的，還保證防治方案的科學(xué)合理，盡量降低成本，以提高防治的綜合效益。主次有別是指在采取防治策略的時(shí)候，應(yīng)該綜合考慮地質(zhì)災(zāi)害的危害性，危害的大小，應(yīng)該將主要的財(cái)力、物力放在防治危害性大的地質(zhì)災(zāi)害上面，不能主次不分。在危害性大的地質(zhì)災(zāi)害的防治上面要投入更多的財(cái)力，盡量降低其危害性，對(duì)于危害性較小的地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該做到投入適當(dāng)，避免不必要的損失。此外，還應(yīng)該將臨時(shí)措施和永久措施結(jié)合起來(lái)，對(duì)于需要永久防治的地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該建立永久防治措施，保證周圍的安全，避免給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成損失。而對(duì)于無(wú)需永久防治的地質(zhì)災(zāi)害，可以采取臨時(shí)措施進(jìn)行防治，這樣既達(dá)到保證安全的目的，還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約成本的目的，進(jìn)而提高地質(zhì)災(zāi)害防治的綜合效益。
3、做好其他方面的工作。地質(zhì)災(zāi)害防治的基本策略包括預(yù)防、監(jiān)測(cè)和治理，應(yīng)該優(yōu)先考慮預(yù)防措施，做好各項(xiàng)預(yù)防工作，將地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的損失降到最低。同時(shí)，制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)則，提高評(píng)估人員的責(zé)任感，提高評(píng)估質(zhì)量，也能夠防治地質(zhì)災(zāi)害。
五、結(jié)束語(yǔ)
總之，地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是防治地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)性工作，對(duì)更好的防治地質(zhì)災(zāi)害具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。今后在實(shí)際工作中，我們需要遵循評(píng)估原則，按照評(píng)估方法，做好評(píng)估的每一項(xiàng)工作，并根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的防治策略，盡量降低地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的危害，以保障人們正常的生產(chǎn)生活秩序。
摘要：在深入分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究了蘭州市地質(zhì)災(zāi)害的類型和發(fā)育規(guī)律。蘭州市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的類型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四種類型?；骂愋鸵曰旌鲜?、中層、小型黃土滑坡為主，崩塌類型以人為黃土崩塌為主。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌呈帶(片)狀分布，多在特定的巖土體中，集中分布于人為活動(dòng)強(qiáng)烈的地段，而且分布因地貌而異。蘭卅『市泥石流以小型、溝谷型泥石流為主，其沿河岸呈線狀分布，與人類工程活動(dòng)相關(guān)聯(lián)。地面塌陷屬于開采煤礦、人防工程、采砂洞和回填不當(dāng)引發(fā)形成的，造成以點(diǎn)狀分布的地面塌陷。
關(guān)鍵詞：蘭州市；地質(zhì)災(zāi)害；類型；分布規(guī)律
蘭州市地處甘肅省中部，位于隴西黃土高原的西部，是我國(guó)地形第一階梯一青藏高原向第二階梯一黃土高原的過(guò)渡地區(qū)，是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的城市之一。每年因崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害死亡人數(shù)占各類自然災(zāi)害死亡人數(shù)的1/4。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，自1949年以來(lái)，蘭州市地質(zhì)災(zāi)害已造成660多人死亡，累計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7.56億元。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和自然環(huán)境的破壞，蘭州市地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻度和規(guī)模有逐年增加的趨勢(shì)，給境內(nèi)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅。2009年5月16日下午，九洲開發(fā)區(qū)石峽口小區(qū)發(fā)生山體滑坡，崩塌的2萬(wàn)余方黃土將小區(qū)內(nèi)4號(hào)樓2個(gè)單元的樓體全部摧毀，30余戶居民受災(zāi)，8人被埋壓，除成功救援生還1人外，其余7人遇難。因此，深入研究和加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作已成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會(huì)安定的迫切任務(wù)。
國(guó)內(nèi)學(xué)者在蘭州市地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、研究方面已經(jīng)做了大量有效的工作，尤其是近年來(lái)，在蘭州市各級(jí)國(guó)土資源行政管理部門的參與配合下，開展完成了全市各縣區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃、地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防工作，結(jié)合城市建設(shè)進(jìn)行了境內(nèi)十余處地質(zhì)災(zāi)害防治工程的勘查和設(shè)計(jì)工作。本文在深入分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究蘭州市地質(zhì)災(zāi)害的類型和發(fā)育規(guī)律，以對(duì)蘭州市科學(xué)防治地質(zhì)災(zāi)害起到指導(dǎo)作用。
1、地質(zhì)災(zāi)害概況
蘭州市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的類型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四種類型。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全市現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)達(dá)754處，其中滑坡181處、崩塌102處、不穩(wěn)定斜坡236處、泥石流溝218處、地面塌陷17處(圖1)。由此可見，蘭州市的地質(zhì)災(zāi)害以斜坡變形破壞為主。即以崩塌、滑坡災(zāi)害占主導(dǎo)地位，其次是泥石流災(zāi)害，也與崩塌、滑坡的關(guān)系較為密切。
在地域分布上，在蘭州市所轄的8個(gè)縣區(qū)中，永登縣的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量位居首位，這主要與該縣大面積的黃土丘陵區(qū)分散居住的村莊一致，小規(guī)模的崩塌、滑坡為主；城關(guān)區(qū)、七里河區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量也較高，這與脆弱的地質(zhì)環(huán)境條件以及強(qiáng)烈的人類工程活動(dòng)密切相關(guān)；相對(duì)于地質(zhì)環(huán)境條件簡(jiǎn)單、人類工程活動(dòng)一般的皋蘭縣而言，地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)發(fā)育程度較低。
2、滑坡、崩塌災(zāi)害類型及其分布規(guī)律
2.1 滑坡、崩塌類型
2.1.1 滑坡類型
蘭州市滑坡分布面廣，密度高，規(guī)模較大，活動(dòng)性強(qiáng)，各類滑坡的數(shù)量和所占比例統(tǒng)計(jì)見圖2。從圖中可以看出，蘭州市的滑坡在物質(zhì)組成上以黃土滑坡為主，在力學(xué)性質(zhì)上以混合式為主，牽引式滑坡次之，在滑面埋深上以中層滑坡為主，在滑體規(guī)模上以小型為主。下面以滑坡物質(zhì)組成分類為主，對(duì)區(qū)內(nèi)滑坡進(jìn)行分別闡述。
①黃土滑坡。黃土滑坡，其滑坡體主要由各類成因的黃土及次生黃土組成。主要分布于蘭州市南、北部河谷ⅳ級(jí)階地前緣(圖3)及各溝谷臺(tái)地前緣和黃土丘陵區(qū)。
該類滑坡平面形態(tài)多呈半橢圓形或簸箕狀，規(guī)模一般較小，滑坡體滑動(dòng)面較陡，多呈規(guī)則的圓弧形?；瑒?dòng)面往往位于黃土層內(nèi)或者位于黃土與下伏基巖的接觸面。其中部、后部由黃土的垂直節(jié)理演化而成。滑坡后壁高差懸殊，小者僅數(shù)米，大者超過(guò)15 m，滑坡規(guī)模以小型為主，多以淺層滑坡居多。
②黃土一紅層滑坡。黃土一紅層滑坡，其滑體由各種成因的黃土和古近系、新近系砂礫巖、砂巖、泥巖共同組成。主要分布于蘭州市城關(guān)區(qū)皋蘭山、西固南山和西柳溝以西地帶，多為切層滑坡，主要發(fā)育在具有高陡臨空面的斜坡地段，平面上呈舌形或半圓形，其形態(tài)較為完整，具有“圈椅狀”地形和雙溝同源現(xiàn)象，并保留有滑坡平臺(tái)。滑動(dòng)面多為較陡的弧形。滑坡規(guī)模以巨型、大型為主，并以深層滑坡居多。
③堆積層滑坡。堆積層滑坡，其滑坡體由各種成因的殘積、坡積物組成。主要形成于基巖出露地帶。該區(qū)域山體坡度較陡，殘坡積物厚度較小，一般2－5 m，若遇大雨或暴雨，堆積層即可突然發(fā)生滑動(dòng)，滑坡前兆特征不明顯。該類滑坡規(guī)模較小，多為淺層滑坡。如發(fā)育于老狼溝老滑坡體上的三號(hào)滑坡系滑坡堆積體的再次滑動(dòng)。
④基巖滑坡?；鶐r滑坡，其滑坡體由較堅(jiān)硬的層狀、層塊狀巖石組成。主要分布于蘭州市基巖分布地帶，大多發(fā)生在古近系砂礫巖、砂巖和前新近系地層?；峦植荚谛逼屡R空條件好，沖溝發(fā)育，地形陡峻的地段?；乱?guī)模較大，主要分布于皋蘭山南部、八盤峽西南側(cè)、阿干鎮(zhèn)、窯街一帶。
2.1.2 崩塌類型
蘭州市崩塌共有78處，按物質(zhì)組成分為黃土崩塌和基巖崩塌，兩者分別為66和12處；按動(dòng)力成因分為自然崩塌和人為崩塌，分別為21處和57處；按運(yùn)動(dòng)形式分為傾倒式崩塌和滑移式崩塌，分別為58和20處。下面以崩塌物質(zhì)組成分類為主，對(duì)區(qū)內(nèi)崩塌進(jìn)行分別闡述。
①黃土崩塌。黃土崩塌主要發(fā)生于河谷階地前緣及黃土丘陵區(qū)的高陡斜坡地帶。黃土崩塌的起始運(yùn)動(dòng)形式為傾倒式或滑移式。蘭州市高陡斜坡坡腳往往有人居住，一旦崩塌發(fā)生，便造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，如八里鎮(zhèn)陸家臺(tái)潛在崩塌(圖4)。
②基巖崩塌。基巖崩塌主要分布于蘭州市基巖出露的南北兩山紅層出露地帶和基巖出露的青白石東部，白塔山至砂井驛、七里河區(qū)、西固區(qū)南部山區(qū)、紅古區(qū)窯街一帶，如阿郎公路崩塌、紅古崖崩塌及享堂峽潛在崩塌等(圖5)。
區(qū)內(nèi)基巖構(gòu)造節(jié)理和卸荷裂隙非常發(fā)育，在外動(dòng)力作用和不合理人類工程活動(dòng)的影響下，巖體在中下部被剪斷，發(fā)生傾倒式崩塌，其最初的運(yùn)動(dòng)形式多為滑移式，如享堂峽崩塌。部分崩塌發(fā)育在人煙稀少的基巖山區(qū)，成災(zāi)幾率較低，但大量的崩塌體堆放于溝道及山坡，為泥石流的形成提供了豐富的松散固體物質(zhì)，威脅溝道下游及溝口城鎮(zhèn)、村莊、廠礦、重要交通干線及市政工程設(shè)施等的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
2.2 滑坡、崩塌分布規(guī)律
①滑坡、崩塌呈帶(片)狀分布。蘭州市滑坡、崩塌分布呈帶、成片分布，主要集中分布于伏龍坪、皋蘭山北側(cè)山坡、靖遠(yuǎn)路的王寶寶城、五一山、徐家坪、阿干鎮(zhèn)、徐家灣、扎馬臺(tái)、達(dá)家臺(tái)、八盤峽兩岸、享堂峽和七山地區(qū)。如皋蘭山滑坡群、五一山滑坡群、伏龍坪滑坡群、華林坪滑坡群、阿干鎮(zhèn)滑坡群、窯街滑坡群等。
②滑坡、崩塌體在特定的巖土體中分布。蘭州市崩塌、 滑坡主要發(fā)育在黃土狀粉土、新近系砂泥巖、砂礫巖地層中，其它地層中較為少見。在本次調(diào)查的崩塌、滑坡主要分布于上述地層中，皋蘭山群變質(zhì)巖地區(qū)分布較少，主要為風(fēng)化的殘坡積層形成的滑坡，數(shù)量很少，約占滑坡數(shù)量的2％。
③集中分布于人為活動(dòng)強(qiáng)烈的地段。蘭州市各類地質(zhì)災(zāi)害均與人類活動(dòng)密切相關(guān)，尤其是滑坡、崩塌及不穩(wěn)定斜坡的分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性。經(jīng)調(diào)查分析，蘭州市城區(qū)及城鄉(xiāng)結(jié)合部，削坡建房活動(dòng)極為強(qiáng)烈，該區(qū)由于削坡、排水等人為因素引發(fā)的滑坡、崩塌密集；另外蘭州市中南部西果園、達(dá)川、青白石一帶由于人類采砂及阿干鎮(zhèn)、窯街采煤塌陷區(qū)引發(fā)的山體滑坡極為強(qiáng)烈。
④滑坡、崩塌的分布因地貌而異。地形地貌是滑坡、崩塌發(fā)育形成的決定性因素之一。如果地形平坦寬闊，即使其它因素存在，滑坡崩塌災(zāi)害也不會(huì)發(fā)生，但如地形陡峭、破碎，溝壑密度大，滑坡崩塌則容易產(chǎn)生。斜坡坡度和坡高是滑坡、崩塌產(chǎn)生的基本條件。據(jù)調(diào)查資料分析統(tǒng)計(jì)，斜坡坡度在30°左右，坡高在100－200 m，容易產(chǎn)生滑坡災(zāi)害。另外黃土斜坡上大量發(fā)育的串珠狀落水洞、陷穴等黃土溶蝕地貌，有利于降水人滲，增加坡體自重，降低抗滑力，引發(fā)滑坡崩塌發(fā)生。
3、泥石流類型及分布規(guī)律
3.1 泥石流類型
泥石流是蘭州市最為發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型之一，共發(fā)育218條泥石流溝。泥石流按物質(zhì)組成分為泥流和泥石流，以泥石流為主，達(dá)139條；按流域形態(tài)分為溝谷型和山坡型，以溝谷型為主，達(dá)168條；按規(guī)模劃分為巨型、大型、中型和小型，以小型為主，共108條，其次為中型，為86條。下面以泥石流物質(zhì)組成分類為主，對(duì)區(qū)內(nèi)泥石流進(jìn)行分別闡述。
3.1.1 泥流
泥流是一種含有大量泥沙的洪流，其固體物質(zhì)主要由0.05 mm以下的黏粒和粉粒組成，偶夾石塊和圓礫，其含量一般不超過(guò)固體物質(zhì)總量的10％。
蘭州市地處隴西黃土高原，黃土廣泛分布，重力侵蝕及面蝕作用較強(qiáng)，地形切割較強(qiáng)，泥流較為發(fā)育，主要分布于蘭州市中北部及東南部的黃土丘陵區(qū)，這些區(qū)域植被稀疏，泥流災(zāi)害較為發(fā)育。各泥流溝橫斷面多呈“v”字型，溝谷平面形態(tài)多呈扇狀或長(zhǎng)條狀，泥流規(guī)模為中型和小型。按泥石流易發(fā)程度分，分為以中、低易發(fā)居多，溝口洪積扇相對(duì)不發(fā)育，主要以下切為主，危害方式主要為沖蝕和淤埋。
3.1.2 泥石流
泥石流主要分布于蘭州市中部的南北兩山基巖出露地帶，如雷壇河、城關(guān)區(qū)的青白石東部、白塔山至砂井驛(圖6)、西固、紅古區(qū)的大部分地段。各溝谷橫斷面多呈“v”字型，流域平面形態(tài)多呈長(zhǎng)條狀或樹冠狀。泥石流規(guī)模以中型和小型為主，巨、大型次之。泥石流暴發(fā)頻率約每年2－3次至幾十年1次。泥石流以沖毀危害為主，淤埋危害次之。泥石流固體物質(zhì)主要來(lái)源于溝岸崩塌、滑坡、溝道松散堆積物及開礦、采石等人類工程活動(dòng)形成的棄土廢渣。泥石流搬運(yùn)巨石的能力較強(qiáng)，巨石粒徑一般1－4 m，最大粒經(jīng)可達(dá)6 m。區(qū)內(nèi)泥石流以溝谷型為主，易發(fā)程度以中易發(fā)為主。
3.2 泥石流的分布規(guī)律
蘭州市泥石流的分布受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、人類工程活動(dòng)等因素的制約，顯示出以下的分布規(guī)律。
3.2.1 泥石流沿河岸呈線狀分布
蘭州市處于黃河及其支流湟水河、雷壇河流域內(nèi)，泥石流沿黃河及其支流呈線狀分布，沿南部分布有陽(yáng)洼溝、黃峪溝、大金溝、元托冒溝等30多條泥石流，類型以泥流為主，泥石流次之；沿北部分布有大砂溝、咸水溝和西峽口溝等50多條泥石流溝，以泥流為主，泥石流次之。其次在雷壇河上游兩岸泥石流呈帶狀分布，尤其是阿干鎮(zhèn)一帶的發(fā)育密度達(dá)到3條/km，類型以泥石流為主。另外在湟水河北岸和大通河兩側(cè)也分布有泥石流溝道。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，蘭州市周邊地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)分布密集，使整個(gè)蘭州市處于地質(zhì)災(zāi)害包圍之中，在市區(qū)內(nèi)匯水面積大于0.3km2的252條溝道中，有94條溝道就是災(zāi)害較嚴(yán)重的泥石流溝道，每2－5年就會(huì)暴發(fā)一次規(guī)模較大的泥石流災(zāi)害，若降雨量充沛每年甚至發(fā)生數(shù)次。近40年來(lái)，蘭州市泥石流累計(jì)帶來(lái)的泥沙約有數(shù)百萬(wàn)噸，平均每年沖積到市區(qū)內(nèi)的泥沙就有數(shù)萬(wàn)噸。
3.2.2 泥石流分布與人類工程活動(dòng)相關(guān)聯(lián)
蘭州市城區(qū)建設(shè)、修建公路、采煤、采砂、采石等人類活動(dòng)日趨活躍，在建設(shè)活動(dòng)中的棄土、廢渣直堆積于溝道中，遇大雨或暴雨，促發(fā)泥石流暴發(fā)。區(qū)內(nèi)表現(xiàn)明顯的主要有兩個(gè)區(qū)域，其一是阿干鎮(zhèn)一帶采煤造成地面沉陷，滑坡、崩塌頻發(fā)，加劇了該區(qū)的泥石流；另外在修建蘭臨高速公路的過(guò)程中造成了大量的棄土，給西果園溝增加了充分的固體物質(zhì)。在修建柳忠高速公路和土地開發(fā)利用中，大量棄土堵塞大浪溝，引發(fā)泥石流，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如發(fā)生在2006年6月16日臨晨3點(diǎn)的老虎溝泥石流，就是一次典型的人類工程活動(dòng)引發(fā)的泥石流災(zāi)害。當(dāng)時(shí)，位于老虎溝溝道內(nèi)的煤炭北山林場(chǎng)蓄水池決開一個(gè)大口，400多m3的水瞬時(shí)沿溝道下瀉，推動(dòng)溝道內(nèi)的泥沙，形成泥石流。由于排導(dǎo)渠被堵塞，泥石流未能及時(shí)排泄到黃河中，致使大量的泥沙堆積在北濱河路上。
4、地面塌陷類型及分布規(guī)律
地面塌陷屬于開采煤礦、人防工程、采砂洞和回填不當(dāng)引發(fā)形成的。造成以點(diǎn)狀分布的地面塌陷，如東崗街道小街住宅區(qū)、范家灣、咬家溝等3處地面塌陷均屬于人防工程在地下水、地表水作用下，引發(fā)形成的地面塌陷，其暴發(fā)周期不明顯，但是最近幾年，暴發(fā)頻率有增加趨勢(shì)。而煤礦礦區(qū)地面塌陷則與采礦強(qiáng)度、回填力度等有直接關(guān)系。
境內(nèi)窯街煤礦、阿干鎮(zhèn)煤礦是歷史采礦和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期建立的老礦業(yè)基地，歷史上的亂采亂挖、無(wú)序開采及建國(guó)后的大規(guī)模開采，使礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，引發(fā)了一系列嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。如窯街煤礦已經(jīng)大面積采空造成地表嚴(yán)重沉陷，已形成長(zhǎng)1780m、寬1050m、面積達(dá)1.76 km2的橢圓狀沉陷區(qū)，大部分地段整體塌陷幅度達(dá)5－20 m，地表裂縫縱橫交錯(cuò)，陷坑、陷槽大量分布，山體嚴(yán)重破碎，同時(shí)塌陷造成區(qū)內(nèi)4個(gè)村4000多間房屋不同程度開裂變形，大部分房屋已成為危房而不能居住，一些企事業(yè)單位因此而被迫拆遷。阿干礦區(qū)陷坑、裂縫也不斷發(fā)展，滑坡、崩塌不斷形成，加之大量堆積的棄土、渣石，為溝谷泥石流的形成創(chuàng)造了條件，同時(shí)大量泥沙的輸入，造成礦區(qū)段雷壇河10余km河床不斷淤高，其淤積速率每年達(dá)0.1－0.25 m，阿干鎮(zhèn)防洪堤高已由六十年代4.0－4.5m降低至目前不足2.0m，而大量泥沙向下游推移，不斷淤積下游河床，不僅使礦山存在嚴(yán)重的泥石流災(zāi)害隱患，也加大了雷壇河泥石流暴發(fā)頻率，對(duì)其下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)、公路、農(nóng)用設(shè)施及蘭州市七里河區(qū)部分城區(qū)構(gòu)成嚴(yán)重危害、威脅；礦區(qū)陷坑、裂縫不斷發(fā)展，2005年2月18日新增塌陷面積1025 m2，使185戶200多間房屋受到影響，變形開裂。地面塌陷也成為煤礦企業(yè)與當(dāng)?shù)卣?、群眾的矛盾焦點(diǎn)，沖突不為發(fā)生。
另外，早期采砂、開挖窯洞、防空洞等隱蔽工程、工程遺留物分布地帶，規(guī)模均屬于小型，最大不足0.1 km2。
5、結(jié) 論
①蘭州市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的類型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四種類型。
②蘭州市的滑坡在物質(zhì)組成上以黃土滑坡為主，在力學(xué)性質(zhì)上以混合式為主，牽引式滑坡次之，在滑面埋深上以中層滑坡為主，在滑體規(guī)模上以小型為主。蘭州市崩塌按物質(zhì)組成分以黃土崩塌為主，按動(dòng)力成因以人為崩塌為主，按運(yùn)動(dòng)形式以傾倒式崩塌為主。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌呈帶(片)狀分布，多在特定的巖土體中，集中分布于人為活動(dòng)強(qiáng)烈的地段，而且分布因地貌而異。
③蘭州市泥石流按物質(zhì)組成以泥石流為主，按流域形態(tài)分以溝谷型為主，按規(guī)模以小型為主。泥石流沿河岸呈線狀分布，分布與人類工程活動(dòng)相關(guān)聯(lián)。
④蘭州市地面塌陷屬于開采煤礦、人防工程、采砂洞和回填不當(dāng)引發(fā)形成的，造成以點(diǎn)狀分布的地面塌陷。而煤礦礦區(qū)地面塌陷則與采礦強(qiáng)度、回填力度等有直接關(guān)系。
論文 關(guān)鍵詞:水庫(kù)庫(kù)區(qū) 地質(zhì)災(zāi)害 災(zāi)害治理 噴播植草 防護(hù)技術(shù) 三峽水利樞紐
論文摘要:針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理的特點(diǎn),結(jié)合實(shí)例對(duì)噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)、主要功能、方案選擇、施工工序進(jìn)行介紹,并對(duì)其效果及 經(jīng)濟(jì) 、社會(huì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1 概 述
巖土邊坡工程改變了 自然 邊坡現(xiàn)狀,會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不利影響,在環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的今天,邊坡工程增加生態(tài)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容是非常重要甚至是強(qiáng)制性的。其中邊坡植被防護(hù)作為巖土工程生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要部分,在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的效果,且開始逐漸取代傳統(tǒng)的圬工護(hù)坡。邊坡植被防護(hù)工程主要有以下幾類技術(shù):①階梯植被;②框格植被;③穴播或溝播;④噴播植草;⑤植生帶;⑥綠化網(wǎng);⑦土工網(wǎng)墊等。
本文將結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)論述噴播植草防護(hù)技術(shù)在庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的應(yīng)用。
2 噴播植草防護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)
噴播植草是利用液態(tài)播種原理,將草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑和色素等按一定比例配水混合攪勻,通過(guò)機(jī)械加壓后噴射到邊坡坡面的防護(hù)技術(shù)。由于其施工簡(jiǎn)單、速度快,造價(jià)低且草籽成活率高,在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。
3 噴播植草防護(hù)邊坡的主要功能
噴播植草作為邊坡防護(hù)措施,將極大地改善工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。主要功能是對(duì)巖土邊坡淺表層進(jìn)行防護(hù),通過(guò)對(duì)淺表層邊坡的加固從而達(dá)到防止雨水沖刷、控制水土流失、保持邊坡穩(wěn)定的作用。
3.1 邊坡加固作用
(1)深根的錨固作用。植物的垂直根系穿過(guò)坡體填土,錨固到深處較穩(wěn)定的土層上,能起到錨桿的作用。喬本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深處有明顯的土壤加強(qiáng)作用。
(2)淺根的加筋作用。植物根系在土中錯(cuò)綜盤結(jié),使邊坡土體在其延伸范圍內(nèi)成為土與草根的復(fù)合材料,穩(wěn)定邊坡表層土體,起到護(hù)坡的作用。
3.2 植被的水文效應(yīng)
(1)降低坡體孔隙水壓力。植物通過(guò)吸收和蒸發(fā)邊坡土體內(nèi)的水分,降低土體內(nèi)的孔隙水壓力,從而提高了土體的抗剪強(qiáng)度,有利于邊坡土體穩(wěn)定。
(2)控制土壤侵蝕、保持水土。降雨是坡面沖刷的重要原因,降雨時(shí)植草對(duì)邊坡有明顯的保護(hù)作用,能有效降低地表徑流的流速,從而抑制面蝕及溝蝕,減小邊坡土體的流失。
3.3 改善和美化環(huán)境
植草可使被破壞的環(huán)境逐步恢復(fù),并能促進(jìn)有機(jī)物的降解,凈化空氣;植草形成的綠化帶,與周邊環(huán)境更協(xié)調(diào),與自然更接近,起到改善和美化環(huán)境的作用。
4 三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求
(1)三峽庫(kù)區(qū)在蓄水及運(yùn)行過(guò)程中水位變化頻繁,水位變幅大;
(2)受當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件限制,沿江地質(zhì)災(zāi)害治理區(qū)域大多土質(zhì)貧瘠,有機(jī)質(zhì)含量低;
(3)采用噴播植草防護(hù)的邊坡坡比為1∶2~1∶
3.5,坡度能滿足噴播植草的要求,無(wú)需采用網(wǎng)墊等其他額外加固措施;
(4)施工工期短,時(shí)間要求嚴(yán)格;
(5)要求邊坡盡快形成抗沖刷能力;
(6)工程位于城鎮(zhèn),對(duì)景觀、綠化要求高;
(7)成坪后不需要專門的養(yǎng)護(hù),形成穩(wěn)定生物群落并自然生長(zhǎng);
(8)邊坡面積較大,應(yīng)盡量降低成本,節(jié)約投資。
5 符合庫(kù)區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)的噴播方案針對(duì)庫(kù)區(qū)災(zāi)害治理工程特點(diǎn)及要求,采用了以下的噴播方案。
(1)選用在三峽庫(kù)區(qū)能廣泛生長(zhǎng)的草種。采用豆科和喬本科草種混播,提高耐貧瘠能力。根據(jù)庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程的特點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,采用以小冠花為主,以中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿等為輔的4種草種混播。
草種以小冠花為主是因?yàn)樾」诨ň哂幸韵绿攸c(diǎn):①生長(zhǎng)年限長(zhǎng),其壽命可達(dá)50 a以上;②根系發(fā)達(dá),持久性強(qiáng);③覆蓋速度快,覆蓋度大,每株當(dāng)年覆蓋面積平均0.7~0.9 m2;④綠色期長(zhǎng),枯草期短,在南方為四季常綠草種;⑤耐貧瘠、耐寒、耐高溫、高抗病蟲害;⑥水土保持效果顯著;⑦對(duì)不同氣候及土壤的適應(yīng)性強(qiáng)。
由于小冠花耐水性較差,在水位變幅區(qū)降低小冠花草種的比例,相應(yīng)增加其他輔助草種比例,以提高植草的耐水性。
(2)增加黏合劑、木質(zhì)纖維素、保水劑、復(fù)合肥等噴播材料用量,并覆蓋無(wú)紡布,使草籽在噴播后立即在土壤表面形成較強(qiáng)的抗沖刷能力。三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程較多采用土石方回填,邊坡為碎石土質(zhì)邊坡,為確保草籽在初期能順利成活并生長(zhǎng),增加了黏合劑、木質(zhì)纖維素的用量以確保草籽在邊坡上可穩(wěn)定附著;增加保水劑、復(fù)合肥的用量以確保草籽在生長(zhǎng)初期的養(yǎng)分及水分的充足供應(yīng)。
(3)采用多草種混播,提高耐水性、增強(qiáng)抗病、抗蟲害能力,有利于形成穩(wěn)定的生物群落。
(4)在滿足要求的前提下,優(yōu)化配方,降低成本。
(5)在邊坡滿足噴播植草要求后立即施工,邊坡清理與噴播植草同時(shí)進(jìn)行,清理一塊噴一塊,力求在最短時(shí)間內(nèi)完成,滿足工期的要求。
6 噴播施工
6.1 施工所需設(shè)備、材料及人員組成
(1)噴播機(jī):容器容量為50加侖;
(2)草籽:為中華結(jié)縷草、兩耳草、紫花苜蓿、小冠花4種混播;
(3)添加劑:黏合劑、飽水劑、木質(zhì)纖維素、復(fù)合肥;
(4)無(wú)紡布;
(5)便攜式汽油泵及連接汽油泵與噴播機(jī)容器的水管;
(6)施工人員組成:清理邊坡2人,噴播技工4人。
6.2 噴播工序及技術(shù)要求
噴播工序?yàn)?清理并平整邊坡混合草籽并噴播鋪蓋無(wú)紡布養(yǎng)護(hù)。其中清理并平整邊坡、混合草籽并噴播、鋪蓋無(wú)紡布3道工序可同時(shí)交叉進(jìn)行,以縮短工期。
各工序技術(shù)要求如下。
(1)清理并平整邊坡。在防護(hù)范圍內(nèi)要清除雜物,并對(duì)邊坡進(jìn)行平整,使邊坡達(dá)到噴播的要求。根據(jù)噴播機(jī)噴播面積對(duì)坡面進(jìn)行劃分并做好標(biāo)記,防止混噴及漏噴。
(2)混合草籽并噴播。將草籽及添加劑按一定比例配置好,依次加入并混合攪拌30 min,然后均勻噴至坡面,為保證噴播均勻,在坡面上先噴2/3的混合液,余下部分重新加滿水后復(fù)噴一次至附著均勻即可。
(3)鋪蓋無(wú)紡布。覆蓋無(wú)紡布是對(duì)噴播植草的初期養(yǎng)護(hù),在草籽未萌發(fā)前可起到防沖刷、保水、保溫的作用。無(wú)紡布應(yīng)采用鐵絲或竹釘固定,四邊用土壓好,防止風(fēng)吹開。
(4)養(yǎng)護(hù)。在草籽萌發(fā)前期,應(yīng)根據(jù)土壤濕度的變化多澆水,保證種子萌發(fā)所需水分,在種子發(fā)芽后,根據(jù)發(fā)芽情況適當(dāng)澆水至其 自然 生長(zhǎng),形成穩(wěn)定的生物群落。至此,養(yǎng)護(hù)工作基本完成,只需定期清除雜草即可。
7 工程效果及 經(jīng)濟(jì) 、社會(huì)效益
(1)由于施工機(jī)械化程度高,邊坡的噴播植草可迅速完成,從而大大降低成本,僅為圬工護(hù)坡的10%~20%。
(2)噴播植草所用附加材料大多數(shù)為易分解材料,對(duì)環(huán)境無(wú)污染;且植草邊坡與周圍環(huán)境相融合,能美化城鎮(zhèn)景觀。這是傳統(tǒng)圬工護(hù)坡所不及的。
(3)噴播植草在坡面平整后即可進(jìn)行,且多種工序可混合一次完成,施工簡(jiǎn)便、速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低,所需施工人員較傳統(tǒng)的圬工護(hù)坡大大降低。
(4)噴播植草在施工后3~5 d即可陸續(xù)發(fā)芽,在良好的保濕條件下,兩周植被覆蓋率可達(dá)90%以上,植株高可達(dá)5~15 cm,在極短的時(shí)間內(nèi)形成較穩(wěn)定的生物群落,大大提高了邊坡的穩(wěn)定性,確保施工工期,且后期維護(hù)工作量小。
綜上所述,噴播植草是一種經(jīng)濟(jì)有效的邊坡防護(hù)方法,在堤防工程、塌岸防護(hù)工程、滑坡治理工程等的淺表層邊坡防護(hù)中都有廣闊的應(yīng)用前景。
1針對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害危害與類型的研究
1.1針對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害危害的研究
煤礦地質(zhì)災(zāi)害的危害主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是煤礦區(qū)采空區(qū)的上方出現(xiàn)地面塌陷或沉陷，極有可能造成地面裂縫、房屋倒塌、公路與橋梁斷裂、地面的建筑物出現(xiàn)斑裂，不僅不利于土地資源的可再生使用，而且造成嚴(yán)重的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失；二是由于煤系地層的破壞，大量地下水深入到礦井內(nèi)部，這些礦井水中含有大量巖粉、煤粉等，經(jīng)過(guò)水解與氧化等反應(yīng)處理，礦井水具有較高的酸性，這種類型的礦井水滲入到地下水中，不僅對(duì)地下水造成嚴(yán)重污染，而且影響礦區(qū)居民的生活飲用水的安全。
1.2針對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害類型的研究
煤礦地質(zhì)災(zāi)害的類型包括：泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、礦山水土流失等，這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不僅影響著煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)展，而且嚴(yán)重危害著礦山群眾的正常生活。
2針對(duì)煤炭地質(zhì)災(zāi)害的特征研究
煤炭地質(zhì)災(zāi)害的特征主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是將物探方法應(yīng)用到煤礦地質(zhì)災(zāi)害的勘查中，主要利用地下介質(zhì)層的密度、電性、彈性、放射性等一系列物性差異對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行研究，對(duì)于沒有開發(fā)的煤層，地層一般呈現(xiàn)出完整性與成層性，在小區(qū)域中同一個(gè)地層的電性差異較小，且頂?shù)装迮c煤層的巖性差異為穩(wěn)定波阻抗界面，其彈性波的反射條件較好；二是對(duì)于被開發(fā)的煤層，其煤層在空間中的連續(xù)性被突破，當(dāng)采空區(qū)被空氣與坍塌物質(zhì)填充且地下水含量較少時(shí)，采空空間中的電阻率高于圍巖區(qū)，當(dāng)采空區(qū)被誰(shuí)與坍塌物質(zhì)填充時(shí)，采空空間中的電阻率低于圍巖區(qū)；三是煤礦采空區(qū)為段系發(fā)育時(shí)，有助于氡氣的聚集，因此在采空區(qū)的上方覆蓋層里可以輕松檢測(cè)到氡值異常，氡值的不一致，不僅有效反映了地下地質(zhì)環(huán)境所發(fā)生的變化，而且有效指示煤礦采空區(qū)的塌陷等發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的范圍、區(qū)域、強(qiáng)度、性質(zhì)。
3針對(duì)物探方法在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用研究
物探方法在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
首先是瞬變電磁法，即以電磁感應(yīng)基本原理為基礎(chǔ)的物探方法之一，主要運(yùn)用接地線源或者不接地回線向著地下發(fā)送一次場(chǎng)，在發(fā)送一次場(chǎng)的間歇階段里科學(xué)測(cè)量地下介質(zhì)感應(yīng)電磁場(chǎng)的電壓伴隨著時(shí)間產(chǎn)生的變化，進(jìn)而根據(jù)感應(yīng)電磁場(chǎng)的衰減曲線的特點(diǎn)，合理判斷地下地質(zhì)體的性質(zhì)、電性、產(chǎn)狀與規(guī)模，進(jìn)而有效解決采空區(qū)、陷落柱、斷層等一系列地址問(wèn)題。
二是高密度電法，即直流電阻率法。其依據(jù)是地下介質(zhì)里的導(dǎo)電性存在差異，通過(guò)向地下提供直流電，運(yùn)用點(diǎn)陣式方法布置電極，采樣觀察與研究電場(chǎng)空間的分布規(guī)律，根據(jù)實(shí)際測(cè)量的視電阻率的斷面狀況進(jìn)行處理、計(jì)算、分析，進(jìn)而有效圈閉異常、劃分地層、明確冒裂帶。
三是三維與二維式的地震方法，即憑借自身的高分辨率、高信息量、精確的空間歸位以及信噪比。并有效結(jié)合勘查對(duì)象的地球物理特質(zhì)、煤礦極為特殊的地形地質(zhì)條件，選擇合適的方式方法，以最少的經(jīng)濟(jì)投入獲得最精確的地質(zhì)災(zāi)害勘察結(jié)果。
四是由于煤礦開采使得地下地質(zhì)體所具有的橫向連續(xù)性特征遭到破壞，巖層中包含的氡元素的聚集與運(yùn)移作用出現(xiàn)異變，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備可在地表測(cè)量氡值是否異常。氡射氣元素向煤炭采空區(qū)運(yùn)移并在采空區(qū)聚集，使得地表與采空區(qū)之間形成一個(gè)獨(dú)立的氡異常區(qū)。所以通過(guò)科學(xué)測(cè)量地表中氡元素的含量，有助于明確并圈定煤炭采空區(qū)的范圍與位置。依據(jù)氡氣異常情況下的峰值狀態(tài)，同時(shí)可以明確巖溶陷落柱的范圍與位置。這是因?yàn)榈叵码睔饨?jīng)過(guò)裂隙、構(gòu)造、地下水的搬運(yùn)逐漸由深部向著地表遷移，因此科學(xué)測(cè)量氡氣的含量可以間接性地反映地下地質(zhì)體中裂隙系統(tǒng)的真實(shí)狀況，同時(shí)可以科學(xué)觀察與分析并研究裂隙系統(tǒng)的連通性、開啟度、破碎度，對(duì)于滑坡等地質(zhì)災(zāi)害具有一定程度的指示作用。且隨著地下溫度的逐漸升高，煤礦巖層中的氡元素析出量出現(xiàn)規(guī)則性的增加。所以，在新時(shí)期通過(guò)地面同位素的測(cè)氡技術(shù)，有助于科學(xué)推算地下火源的溫度與明確地下火源的位置。
4結(jié)語(yǔ)
隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，物探方法在礦產(chǎn)資源地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用范圍變得越來(lái)越廣。但由于采礦方法與技術(shù)設(shè)備相對(duì)落后，再加上管理模式與體制方面存在一定的問(wèn)題，近些年在煤礦開采過(guò)程中引發(fā)了一些地質(zhì)災(zāi)害，造成了嚴(yán)重的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。因此，強(qiáng)化對(duì)物探方法在煤礦地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用研究，有助于降低煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)損失。
摘要:分析了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)原則、目標(biāo)及工作流程,并針對(duì)基于webgis的災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的組成和實(shí)現(xiàn)提出了可行性建議,具有重要的實(shí)踐意義。
關(guān)鍵詞:氣象因素;地質(zhì)災(zāi)害;預(yù)警報(bào)系統(tǒng);webgis
我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家,崩塌、滑坡和泥石流等常見災(zāi)害發(fā)生的地域廣、頻率高,具有較強(qiáng)的破壞性。研究表明,除地質(zhì)構(gòu)造及人類活動(dòng)外,氣象條件也是形成地質(zhì)災(zāi)害的一大原因,暴雨或連續(xù)降雨常常是觸發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的直接因素。因此,如何通過(guò)對(duì)雨情的監(jiān)測(cè)提供可靠的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息,成為一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。
1地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)概述
目前,在氣象部門的協(xié)助下,許多地區(qū)的國(guó)土資源部門都相繼建立了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)是指在收集和集中監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析地質(zhì)災(zāi)害及次生、衍生災(zāi)害等可能對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、群眾生活所造成的影響,提前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào),并為政府部門、有關(guān)單位及廣大民眾提供應(yīng)對(duì)的措施和指導(dǎo)。氣象監(jiān)測(cè)(特別是雨量監(jiān)測(cè))系統(tǒng)和基于webgis的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)組成的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái),在突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防范中起到了關(guān)鍵性的作用[1]。
1.1預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)
預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)時(shí)效高、預(yù)警報(bào)信息內(nèi)容全面且準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)體系,為相關(guān)政府部門的決策和災(zāi)害地區(qū)群眾的減災(zāi)措施提供科學(xué)、及時(shí)、有效的信息指導(dǎo)。充分利用現(xiàn)代化建設(shè)的成果,在已獲取的大量氣象探測(cè)和災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上,對(duì)信息進(jìn)行存貯、處理和分析,建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)服務(wù)平臺(tái)和流程,根據(jù)決策服務(wù)的要求,提供連續(xù)無(wú)縫隙的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)信息[2]。
1.2預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的工作流程
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和預(yù)警報(bào)系統(tǒng)2部分組成。啟動(dòng)氣象信息收集、地質(zhì)災(zāi)害信息收集以及信息自動(dòng)生成等模塊后,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控雨情,一旦降水因子達(dá)到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo),系統(tǒng)即可在決策中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,生成地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等級(jí),并在確定信息后,利用短信、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒介按照預(yù)警等級(jí)對(duì)特定部門及相關(guān)群眾警報(bào)信息。
2地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的組成及實(shí)現(xiàn)
基于webgis的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)中,災(zāi)害信息的匯集及預(yù)警平臺(tái)是數(shù)據(jù)信息處理和服務(wù)的核心;氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有雨情報(bào)汛、預(yù)警等功能;群測(cè)群防預(yù)警系統(tǒng)則包括預(yù)警、警報(bào)傳輸和信息反饋功能[3]。要實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
2.1建立高效穩(wěn)定的應(yīng)用平臺(tái)
高效穩(wěn)定的應(yīng)用平臺(tái)為整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供強(qiáng)有力的支撐,對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。良好的應(yīng)用平臺(tái)依賴于完善的數(shù)據(jù)信息、高科技的硬件設(shè)備、成熟的先進(jìn)軟件環(huán)境及規(guī)劃合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
數(shù)據(jù)庫(kù)是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的核心部分,除實(shí)時(shí)采集和的雨量數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)雨量數(shù)據(jù)、雷達(dá)圖、衛(wèi)星云圖和臺(tái)風(fēng)信息等氣象數(shù)據(jù)外,當(dāng)?shù)匦姓^(qū)域圖、區(qū)域地理信息及區(qū)域內(nèi)的群眾信息等,都是數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分。軟件系統(tǒng)應(yīng)由用戶界面、后臺(tái)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)(eai)、后臺(tái)管理應(yīng)用核心構(gòu)件群、webgis組件、應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)及其他系統(tǒng)組成。先進(jìn)、靈活、適用的軟件架構(gòu)符合管理信息化的要求,以構(gòu)件化設(shè)計(jì)為核心,實(shí)現(xiàn)事件觸發(fā)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、參數(shù)設(shè)置的開放可行的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)管理平臺(tái)。
2.2科學(xué)合理的災(zāi)害等級(jí)劃分
災(zāi)害等級(jí)的劃分關(guān)系到預(yù)警報(bào)啟動(dòng)的決策、預(yù)警報(bào)信息的范圍及對(duì)象等,在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報(bào)系統(tǒng)中,需要給予特別的重視[4]。依照國(guó)土資源部制定的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),預(yù)報(bào)等級(jí)可分為5級(jí):一級(jí)為可能性很小;二級(jí)為可能性較小;三級(jí)(注意級(jí))為可能性較大;四級(jí)(預(yù)警級(jí))為可能性大;五級(jí)(警報(bào)級(jí))為可能性很大。從預(yù)警報(bào)系統(tǒng)的角度分析,一級(jí)和二級(jí)災(zāi)害沒有實(shí)際預(yù)警意義,預(yù)警工作由三級(jí)開始啟動(dòng),應(yīng)圍繞三至五級(jí)地質(zhì)災(zāi)害開展防災(zāi)減災(zāi)工作。
2.3保證系統(tǒng)的安全性
預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)將為防災(zāi)減災(zāi)的決策提供重要的依據(jù)和指導(dǎo),因此,必須保證其安全性和權(quán)威性,安全是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[5-6]。首先,在設(shè)計(jì)中要充分考慮到網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題;其次,注重系統(tǒng)的整體維護(hù)是延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命的重要保障。此外,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)的聯(lián)系均以特定的接口程序來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)或相關(guān)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)間的相互影響。在系統(tǒng)的運(yùn)行中,應(yīng)保留詳細(xì)的操作日志,出現(xiàn)問(wèn)題可以查明錯(cuò)誤原因,及時(shí)恢復(fù),并為系統(tǒng)的科學(xué)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
3小結(jié)
綜上所述,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作,涉及的部門多、范圍廣,須參考的因素多而復(fù)雜。因此,必須在工作中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并在各部門的積極配合下,建立順暢的信息鏈,為相關(guān)部門和群眾提供即時(shí)的、權(quán)威的、人性化的信息指導(dǎo),將地質(zhì)災(zāi)害的影響降到最低。
摘要：本文對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，另外提出了進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)化集成的基礎(chǔ)和優(yōu)化原則。
關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；監(jiān)測(cè)方法；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
一、概述
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)為監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空域演變信息、誘發(fā)因素等，最大程度獲取連續(xù)的空間變形數(shù)據(jù)。應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治工程效果評(píng)估。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)是集地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理、監(jiān)測(cè)儀器、時(shí)空技術(shù)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)技術(shù)方法研究與應(yīng)用多是圍繞崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行的。
二、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方法技術(shù)現(xiàn)狀
（一）常規(guī)監(jiān)測(cè)方法技術(shù)趨于成熟，設(shè)備精度、設(shè)備性能都具有很高水平
目前地質(zhì)災(zāi)害的位移監(jiān)測(cè)方法均可以進(jìn)行毫米級(jí)監(jiān)測(cè)，高精度位移監(jiān)測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)0.1mm精度。
（二）監(jiān)測(cè)方法多樣化、三維立體化
由于采用了多種有效方法結(jié)合對(duì)比校核，以及從空中、地面到災(zāi)害體深部的立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，使得綜合判別能力加強(qiáng)，促進(jìn)了地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)能力的提高。
三、新技術(shù)新方法
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)科間的相互滲透，合成孔徑干涉雷達(dá)(insar)、激光掃描、光纖應(yīng)變分析等技術(shù)相繼不同程度的應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)中。而光纖應(yīng)變分析技術(shù)之布里淵散射光時(shí)域反射技術(shù)(botdr)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，處于剛剛起步階段。botdr是目前國(guó)際上近幾年才發(fā)展成熟起來(lái)的一項(xiàng)尖端技術(shù)。起初應(yīng)用于航天領(lǐng)域，發(fā)達(dá)國(guó)家相繼應(yīng)用于電力、通訊、工程等領(lǐng)域的應(yīng)變檢測(cè)和監(jiān)控。工程領(lǐng)域主要應(yīng)用于橋梁、大壩、隧道等大型基礎(chǔ)工程的安全監(jiān)測(cè)和健康診斷，并取得了很多成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)；在日本，開始將botdr技術(shù)應(yīng)用于邊坡工程的變形監(jiān)測(cè)中；我國(guó)工程領(lǐng)域引入botdr技術(shù)相對(duì)較晚，目前主要應(yīng)用于橋梁、隧道等構(gòu)筑工程的變形監(jiān)測(cè)中，并取得了一定成果；在三峽水庫(kù)區(qū)巫山開始將botdr應(yīng)用于滑坡監(jiān)測(cè)。與常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，botdr技術(shù)具有多路復(fù)用分布式、長(zhǎng)距離、實(shí)時(shí)性、精度高和長(zhǎng)期耐久等特點(diǎn)，通過(guò)合理的布設(shè)，可以方便的對(duì)目標(biāo)體的各個(gè)部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)；由于其具有很好的技術(shù)應(yīng)用前景，已經(jīng)成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、加拿大、瑞士等國(guó)家競(jìng)相研發(fā)的課題。
四、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)方法發(fā)展趨勢(shì)
（一）高精度、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化的發(fā)展趨勢(shì)
光學(xué)、電學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展同時(shí)，給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)儀器的研究開發(fā)帶來(lái)勃勃生機(jī)；能夠監(jiān)測(cè)的信息種類和監(jiān)測(cè)手段將越來(lái)越豐富，同時(shí)某些監(jiān)測(cè)方法的監(jiān)測(cè)精度、采集信息的直觀性和操作簡(jiǎn)便性有所提高；充分利用現(xiàn)代通訊技術(shù)提高遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)乃俣?、?zhǔn)確性、安全性和自動(dòng)化程度；同時(shí)提高科技含量，降低成本，為地質(zhì)災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)型監(jiān)測(cè)打下基礎(chǔ)。
監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息的公眾化和政府化。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展普及，以及國(guó)家政府的地質(zhì)災(zāi)害管理職能的加強(qiáng)，災(zāi)害信息將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)，公眾可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)了解地質(zhì)災(zāi)害信息，學(xué)習(xí)地質(zhì)災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)；各級(jí)政府職能部門可通過(guò)所信息，了解災(zāi)情的發(fā)展，及時(shí)做出決策。
（二）新技術(shù)方法的開發(fā)與應(yīng)用
調(diào)查與監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的融合：隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，地球物理勘探方法的數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理和資料處理能力大幅度提高，可以實(shí)現(xiàn)高分辨率、高采樣技術(shù)的應(yīng)用；地球物理技術(shù)將向二維、三維采集系統(tǒng)發(fā)展；通過(guò)加大測(cè)試頻次，實(shí)現(xiàn)時(shí)間序列的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)。
智能傳感器的發(fā)展：集多種功能于一體的、低造價(jià)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)智能傳感技術(shù)的研究與開發(fā)，將逐漸改變傳統(tǒng)的點(diǎn)線式空間布設(shè)模式；由于可以采用網(wǎng)式布設(shè)模式，且每個(gè)單元均可以采集多種信息，最終可以實(shí)現(xiàn)近似連續(xù)的三維地質(zhì)災(zāi)害信息采集。
五、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)化
（一）問(wèn)題的提出
監(jiān)測(cè)方法的適應(yīng)性：對(duì)于各種監(jiān)測(cè)方法所使用的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)施，均有各自的應(yīng)用方向和使用技術(shù)要求；針對(duì)不同地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)種、類型其使用技術(shù)要求(包括測(cè)點(diǎn)布設(shè)模式、安裝使用技術(shù)要求等)不同。
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展階段：對(duì)于崩塌、滑坡等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，不同發(fā)展階段所適用的監(jiān)測(cè)方法和儀器設(shè)施各異，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集周期頻度不同。
監(jiān)測(cè)參數(shù)與監(jiān)測(cè)部位：實(shí)踐證明，一方面，不同的監(jiān)測(cè)參數(shù)(地表位移、深部位移、應(yīng)力、地下水動(dòng)態(tài)、地聲等)在不同類型的災(zāi)害體監(jiān)測(cè)中具有不同程度的表現(xiàn)優(yōu)勢(shì)；另一方面，同一災(zāi)害體不同部位的監(jiān)測(cè)參數(shù)隨時(shí)間變化趨勢(shì)特點(diǎn)并不相同，即存在反映災(zāi)害體關(guān)鍵部位特征的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，又存在僅反映局部單元(不具有明顯的代表性，甚至是孤立的)特征的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。因此，監(jiān)測(cè)參數(shù)和監(jiān)測(cè)部位的優(yōu)化選擇，是整個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。
自動(dòng)化程度：決定于設(shè)備的集成度、控制模式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
程度和信息方式。
經(jīng)濟(jì)效益：決定于地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、危害程度、監(jiān)測(cè)技術(shù)組合、設(shè)備選型等因素。
（二）優(yōu)化原則
監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)化原則：針對(duì)某一類型地質(zhì)災(zāi)害，確定優(yōu)勢(shì)監(jiān)測(cè)參數(shù)和監(jiān)測(cè)部位，進(jìn)行監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)方法優(yōu)化組合，使監(jiān)測(cè)工作高效、實(shí)用。經(jīng)濟(jì)優(yōu)化原則：首先，不過(guò)于追求高、精、尖的監(jiān)測(cè)技術(shù)，而應(yīng)選擇發(fā)展最為成熟、應(yīng)用程度較高的監(jiān)測(cè)技術(shù)；其次，對(duì)于危害程度較大的大型地質(zhì)災(zāi)害體，可選擇專業(yè)化程度較高的監(jiān)測(cè)技術(shù)方法，由專業(yè)人員進(jìn)行操作、維護(hù)，對(duì)于危害程度低，規(guī)模小的災(zāi)害體，可選擇操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀的宏觀監(jiān)測(cè)技術(shù)，由群測(cè)群防級(jí)人員進(jìn)行操作。
六、結(jié)束語(yǔ)
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)是集多種學(xué)科為一體的綜合技術(shù)體系，只有充分把握地質(zhì)災(zāi)害的形成發(fā)展規(guī)律，才能正確把握技術(shù)開發(fā)的方向，只有充分掌握地質(zhì)災(zāi)害的物質(zhì)組成、動(dòng)力成因類型、變形破壞特征、外形特征、發(fā)育階段等因素，依據(jù)不同監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的應(yīng)用特點(diǎn)，做好監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)化工作，才能保證監(jiān)測(cè)效果，同時(shí)，應(yīng)以科學(xué)的發(fā)展觀實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和技術(shù)開發(fā)。
