時間:2022-08-26 17:39:51
序論:在您撰寫地質(zhì)環(huán)境論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
璧山縣周家槽水泥用石灰?guī)r礦位于重慶市璧山縣275°方位,直距9km,礦山CaO最低含量45.33%,最高含量52.55%,平均49.72%。礦區(qū)無常年性河流,年平均降雨量1072.7mm,季節(jié)性沖溝不發(fā)育,雨季降水后以分水嶺為界,沿坡面或溶蝕槽谷向西流入小安溪,向東流入周家槽,礦山范圍內(nèi)無溪、河、水池、魚塘等地表水體。礦區(qū)范圍內(nèi)植被分布不均,且無明顯界限;礦區(qū)內(nèi)基巖與土壤分布無明顯界限,土層在溶溝、溶槽或低洼地段較厚,厚度一般為2~3m,其余地段土層較薄,厚度一般為0~1.0m;巖性為紅粘土,土壤類型為黃壤、黃棕壤;土地利用主要為耕地、林地、住宅用地、工礦倉儲用地、交通用地、水域及難以利用的裸地,各種作用的土地之間無明顯界限。如圖1所示。礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部,為一大致呈南北向嘉陵江組石灰?guī)r巖溶槽谷地帶,其間時有渾圓狀小型獨立山包。地形坡角一般10~25°,屬巖溶丘陵-低山地形地貌。評估區(qū)內(nèi)由于原開采形成高度3~38m的邊坡,坡角45~80°,坡長約46~100m,邊坡均未采取支護。邊坡巖性均為嘉陵江組三段的石灰?guī)r,巖石堅硬,抗風化能力強。巖礦體結(jié)構(gòu)面主要有巖層面、裂隙面、松散層界面等,斜坡穩(wěn)定性良好少許順層坡礦山開采中可能產(chǎn)生局部崩滑等不良現(xiàn)象。綜上所述:本礦山工程地質(zhì)條件中等。
2礦山采后地質(zhì)環(huán)境預測
2.1礦山開采影響范圍
2.1.1放炮影響范圍根據(jù)開發(fā)方案,采場每次布置3排鉆孔,每排10個孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30個孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以確保爆破后臺階高度達15m。
2.1.2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災害影響范圍礦山開采過程中采用自上而下臺階式分層開采,高度為15m;開采時工作臺階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災害影響范圍為礦區(qū)開采最終邊界外延15m。綜上所述:礦山開采影響范圍為露天采場外延215m。
2.2地質(zhì)災害危險性預測根據(jù)開發(fā)技術(shù)方案,礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡,邊坡編號分別為AB、BC、CD、DE、EF,邊坡位置詳見福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開采平面圖。分析邊坡穩(wěn)定性:AB邊坡位于礦區(qū)南東側(cè),邊坡坡向301°,坡角55°,坡高約2~50m,長約600m。巖層傾向108°,傾角7°。據(jù)地面調(diào)查,巖體中發(fā)育兩組高角度構(gòu)造裂隙,第Ⅰ組裂隙產(chǎn)狀為25°∠84°;第Ⅱ組裂隙產(chǎn)狀為102°∠73°。作赤平極射投影分析AB邊坡的穩(wěn)定性,如圖3所示;按照相同的方法,分析BC、CD、DE、EF邊坡的穩(wěn)定性。
2.3水文地質(zhì)預測礦區(qū)范圍內(nèi)開采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段(T1j3)石灰?guī)r礦層,開采標高均高于當侵蝕基準面;開采范圍內(nèi)無河流、水庫等地表水體;地下水與地表水沒有必然的水力聯(lián)系。礦山開采對巖溶裂隙水的補給條件破壞小,礦山開采后不會對含水層結(jié)構(gòu)破壞,不會造成地下水水位下降、疏干等。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
2.4地形地貌預測按照開發(fā)利用方案,礦山開采后將形成高度0~105m的邊坡,礦山采礦活動對地形地貌景觀影響嚴重。
2.5土地資源影響預測璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨設置料場及廢渣場,在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設置破碎站及運輸?shù)缆罚加酶刭Y源4.41ha;工業(yè)廣場修建占用耕地資源1.59ha;礦區(qū)為露天采場,占用耕地資源43ha;石灰?guī)r礦山開采共占用耕地49ha。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對土地資源影響嚴重。
2.6建(構(gòu))筑物影響預測礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞。根據(jù)計算的爆破地震波安全距離為158.45m,計算的爆破產(chǎn)生飛石最遠飛散距離為200m;對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴重破壞。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對建(構(gòu))筑物影響嚴重。
3礦山地質(zhì)環(huán)境防治針對礦山開采影響
范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預測結(jié)果,將礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復劃分為重點區(qū)、次重點區(qū)、一般區(qū),設計以下防治工程:1)礦山開采時應及時清除邊坡上的掉塊,特別是在BC邊坡東段邊坡可能會發(fā)生局部掉塊。2)對礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護坡;對采坑坑底進行綠化或土地復墾。3)對礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場區(qū)域進行環(huán)境恢復。4)修建截排水工程。
3.1邊坡防治工程
3.1.1邊坡放坡根據(jù)開發(fā)方案礦山開采的最終邊坡角為55°,自上而下臺階式分層開采,采高15m,臺階寬度約10.5m;AB邊坡長約600m,高2~50m;BC邊坡長約440m,高50~106m;CD邊坡長約360m,高40~96m3;DE邊坡長約526m,高17~42m3;EF邊坡長約210m,高2~17m;放坡處理各段邊坡。
3.1.2清理危石及時清理采場邊坡上的危石,避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則,對各邊坡上的危石清理完成后,才能進行下一臺階的開采。
3.1.3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部,地形呈渾圓狀的小型獨立山包,自然排水條件良好,匯水面積小,在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長約300m,以防治地表水進入礦區(qū)。在其余每個臺階坡面每隔50m,高差10~20m,設置橫向和豎向的截排水溝,將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝,避免對坡面草籽植物造成沖刷,豎向的排水溝按急流槽設計。迎坡面溝壁需設置泄水孔。
3.2水文防治工程礦山開采后的采場地面標高高于當?shù)厍治g基準面,對地下水的影響小。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對其進行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水,需在工業(yè)廣場內(nèi)修建一個蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m,墻體寬度為0.3m,預計砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機所排除的污水,設計每個污水處理池采用尺寸為2.5m×2.5m×1.6m,容積10m3污水處理池3個,墻體寬度為0.3m。預計開挖工程量30m3;砌筑工程量約為14.4m3,污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場的作業(yè)點應實行濕式作業(yè)和噴霧灑水,對采場及裝載點設2臺灑水器進行了灑水降塵,防止粉塵飛揚。
3.3地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復治理設計方案圖。
3.3.1露天采場采坑地貌景觀恢復根據(jù)劃定礦界和開發(fā)方案,露天開采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2,礦山開采前礦區(qū)土地主要為耕地,以種植果樹為主;礦山開采難以恢復原來的地面植物,故礦山環(huán)境恢復治理主要以綠化為主??刹扇≈卫矸桨溉缦拢海?)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,預計回填方量為241610m3;(2)平整場地,場地平整應采坑中間高,四周低,便于地表水排入排水溝中;(3)植樹,行距×株距為5m×5m,預計12080株,建議種植樟樹或果樹等經(jīng)濟類樹木;(4)排水,沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝,保證采坑內(nèi)地表水排泄通暢,將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段,用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面,底寬400mm,頂寬700mm,高800mm,壁厚300mm,預計長度約2350m。排水溝每隔10~15m設置一道伸縮縫,用瀝青麻絲進行有效止水。
3.3.2采坑邊坡地貌景觀恢復采坑邊坡采用坡面綠化+截排水的礦山環(huán)境恢復設計方案。對于采坑邊坡主要采取分階放坡+綠化處理。每級邊坡分階高度取15m,每階平臺寬度取10.5m,種植蔓藤類植物綠化坡面,在坡頂設置截排水溝。臺階邊緣修砌墻體,墻體嵌入基巖0.1m,墻體截面0.3m×0.5m(寬×高)。墻背回填0.3m厚的土壤,蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實施。
3.3.3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進行植樹綠化,預計植樹60株。待礦山閉坑后,建筑垃圾清除干凈,將表層1.0m范圍土地掘松,種植樟樹等經(jīng)濟類樹木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2,可采用挖掘機松土,植樹綠化,行距×株距為5m×5m,預計176株。
3.4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場,礦山閉坑后,采場及破碎站將對其進行地貌景觀恢復,工業(yè)廣場建(構(gòu))筑物提供給當?shù)厥褂?,不進行處理。
3.5地表建(構(gòu))筑物的處理礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞,對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴重破壞。為保護村民的人身財產(chǎn)安全,對在影響范圍內(nèi)的村民實施搬遷。
4結(jié)論
1地質(zhì)災害。地質(zhì)災害,是因為自然地質(zhì)的變化,作用,或者是人為因素導致的地質(zhì)環(huán)境惡化,從而對人類的生命以及財產(chǎn)造成的損失,人們稱之為地質(zhì)災害。地質(zhì)災害,來自于自然,可以說是一種不可抗的災害,預測以及治理都相對困難,一旦災害發(fā)生,所帶來的后果也是十分嚴重的,所以,我國政府在這個方面一直重視,但是因為,經(jīng)濟基礎以及技術(shù)水平的制約,目前為止,也不能對地質(zhì)災害進行全面的防預。面對大自然的力量,人類所能做的就是盡最大的努力,減少災害所帶來的損失,全面分析地質(zhì)環(huán)境,對其各種運動規(guī)律都分析掌握透徹,這樣就能夠?qū)赡艹霈F(xiàn)的災害有所預測,并有針對性的制定相關(guān)防治措施,地質(zhì)災害的種類有很多,其中比較常見的為泥石流,山體滑坡,地面塌陷,地震,土地退化等等。
2地質(zhì)環(huán)境。從廣義上講,地質(zhì)環(huán)境就是指巖石、水以及大氣等物質(zhì)所構(gòu)成的體系,那么從狹義來說,則是巖石團與其所產(chǎn)生的風化物,地球在不斷變化和運動過程中,其地質(zhì)環(huán)境也是在不斷更改的,因此,地質(zhì)環(huán)境,就是地球演化的結(jié)果,巖石團與水圈以及大氣圈等進行作用,相互交換能量,從而形成了目前人們所看到的地質(zhì)環(huán)境。它們是最后一次造山運動與冰期后形成的。地質(zhì)環(huán)境是再一個相對開放的環(huán)境中發(fā)生的,其中會有水圈,生物圈以及大氣圈等進行參與,各個圈層的相互作用與影響,形成了最終的地質(zhì)環(huán)境。所以說,從地質(zhì)環(huán)境中能夠分析出地質(zhì)運動的規(guī)律,從而對可能發(fā)生的地質(zhì)災害進行科學預測,減少損失。
二、地質(zhì)災害與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系
通過對地質(zhì)災害與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系,能夠看出,想要有效控制地質(zhì)災害的發(fā)生,首先就是要對地質(zhì)環(huán)境的規(guī)律進行全面分析和掌握,只有建立在這個基礎之上,制定防治措施,才能夠取得更好的治理效果,具體分析如下:
1地質(zhì)災害總是發(fā)育在一定的地質(zhì)環(huán)境中。地質(zhì)環(huán)境是地球自身運動與人類活動的相互作用的結(jié)果,而地質(zhì)環(huán)境在不斷演變過程中,會帶來不同程度的地質(zhì)災害,尤其是在近些年來,我國的地質(zhì)環(huán)境變化比較快速,人類改造自然的速度以及強度都在增加,追求經(jīng)濟效益的腳步越來越快,因此,地質(zhì)環(huán)境的變化速度,也超過人們的想象,并超出了環(huán)境本身所能承擔的范圍,這樣的結(jié)果,就是地質(zhì)災害頻發(fā),地質(zhì)災害的發(fā)生必然是在一定的地質(zhì)環(huán)境中,它不可能脫離地質(zhì)環(huán)境而獨立存在,地形、地貌以及地質(zhì)構(gòu)造一起構(gòu)成了地質(zhì)災害的發(fā)生的條件,它們的變化以及相互作用,成為了地質(zhì)災害發(fā)生的誘因。
2地質(zhì)災害影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣。按環(huán)境學的定義,所謂環(huán)境質(zhì)量一般是指:“在一個具體的環(huán)境內(nèi),環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素,對人類的生存和繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜程度?!睂Φ刭|(zhì)環(huán)境而言,環(huán)境質(zhì)量就是指構(gòu)成地質(zhì)環(huán)境的各要素對人類的生存和發(fā)展的適宜程度。如前所述,如果地質(zhì)環(huán)境的改變超過了地質(zhì)環(huán)境的自適應能力,就會產(chǎn)生某種地質(zhì)災害。從地質(zhì)災害的危害程度來看,地質(zhì)災害的發(fā)生給人類社會的發(fā)展造成難以估量的損失。在中國這樣一個地域遼闊、地質(zhì)條件復雜、氣候因素繁多的國家,每年地質(zhì)災害造成的損失是以百億元計的??傮w來說,地質(zhì)災害的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面影響人類的生命財產(chǎn)安全,另一方面是間接地影響整個人類經(jīng)濟與社會的健康發(fā)展。從地質(zhì)環(huán)境保護角度來說,地質(zhì)災害的產(chǎn)生與發(fā)展,影響了反映地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣的地質(zhì)環(huán)境各要素對人類生存和發(fā)展的適宜程度。地質(zhì)災害越嚴重,發(fā)展速度越快,危險性越大,對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響也就越大。
三、地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護
進行地質(zhì)災害的綜合防治,必然要遵循地質(zhì)環(huán)境發(fā)展規(guī)律,在災害發(fā)生之前,采取可持續(xù)的防預措施,減少其發(fā)生的幾率,或者是在災害發(fā)生之后,在第一時間內(nèi)采取治理措施,減少災害所造成的損失,這兩者就是人們常說的“防”與“治”。只有采取防治結(jié)合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受災對象與致災作用遭遇的方法也有兩種,一是防止將擬建工程設施(含居民點)放進有致災作用存在或有其發(fā)生危險的危險區(qū),這是“避”;二是將已處于致災作用威脅之下的人、物、設施撤離危險區(qū),這是“撤”。
1地質(zhì)災害
地質(zhì)災害,是因為自然地質(zhì)的變化、作用,或者是人為因素導致的地質(zhì)環(huán)境惡化,從而對人類的生命以及財產(chǎn)造成的損失,人們稱之為地質(zhì)災害。地質(zhì)災害,來自于自然,可以說,是一種不可抗的災害,預測以及治理都相對困難,一旦災害發(fā)生,所帶來的后果也是十分嚴重的,所以,我國政府在這個方面一直重視,但是因為經(jīng)濟基礎以及技術(shù)水平的制約,目前為止,也不能對地質(zhì)災害進行全面的防預。面對大自然的力量,人類所能做的就是盡最大的努力,減少災害所帶來的損失,全面分析地質(zhì)環(huán)境,對其各種運動規(guī)律都分析掌握透徹,這樣就能夠?qū)赡艹霈F(xiàn)的災害有所預測,并有針對性的制定相關(guān)防治措施,地質(zhì)災害的種類有很多,其中比較常見的為地質(zhì)災害為:崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降等等。
2地質(zhì)環(huán)境
從廣義上講,地質(zhì)環(huán)境就是指巖石、水以及大氣等物質(zhì)所構(gòu)成的體系,那么從狹義來說,則是巖石團與其所產(chǎn)生的風化物,地球在不斷變化和運動過程中,其地質(zhì)環(huán)境也是在不斷更改的,因此,地質(zhì)環(huán)境,就是地球演化的結(jié)果,巖石團與水圈以及大氣圈等進行作用,相互交換能量,從而形成了目前人們所看到的地質(zhì)環(huán)境。它們是最后一次造山運動與冰期后形成的。地質(zhì)環(huán)境是在一個相對開放的環(huán)境中發(fā)生的,其中會有水圈,生物圈以及大氣圈等進行參與,各個圈層的相互作用與影響,形成了最終的地質(zhì)環(huán)境。所以說,從地質(zhì)環(huán)境中能夠分析出地質(zhì)運動的規(guī)律,從而對可能發(fā)生的地質(zhì)災害進行科學預測,減少損失。
二、地質(zhì)災害防治中地質(zhì)環(huán)境的利用
研究通過對地質(zhì)災害與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系,能夠看出,想要有效控制地質(zhì)災害的發(fā)生,首先就是要對地質(zhì)環(huán)境的規(guī)律進行全面分析和掌握,只有建立在這個基礎之上,制定防治措施,才能夠取得更好的治理效果,具體分析如下:
1地質(zhì)災害總是發(fā)生
在一定的地質(zhì)環(huán)境中地質(zhì)環(huán)境是地球自身運動與人類活動的相互作用的結(jié)果,而地質(zhì)環(huán)境在不斷演變過程中,會帶來不同程度的地質(zhì)災害,尤其是在近些年來,我國的地質(zhì)環(huán)境變化比較快速,人類改造自然的速度以及強度都在增加,追去經(jīng)濟效益的腳步越來越快,因此,地質(zhì)環(huán)境的變化速度,也超過人們的想象,并超出了環(huán)境本身所能承擔的范圍,這樣的結(jié)果,就是地質(zhì)災害頻發(fā),地質(zhì)災害的發(fā)生必然是在一定的地質(zhì)環(huán)境中,它不可能脫離地質(zhì)環(huán)境而獨立存在,地形、地貌以及地質(zhì)構(gòu)造儀器構(gòu)成了地質(zhì)災害的發(fā)生的條件,它們的變化以及相互作用,成為了地質(zhì)災害發(fā)生的誘因。
2地質(zhì)災害影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣
按環(huán)境學的定義,所謂環(huán)境質(zhì)量一般是指:“在一個具體的環(huán)境內(nèi),環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素,對人類的生存和繁衍以及社會經(jīng)濟發(fā)展的適宜程度?!睂Φ刭|(zhì)環(huán)境而言,環(huán)境質(zhì)量就是指構(gòu)成地質(zhì)環(huán)境的各要素對人類的生存和發(fā)展的適宜程度。如前所述,如果地質(zhì)環(huán)境的改變超過了地質(zhì)環(huán)境的自適應能力,就會產(chǎn)生某種地質(zhì)災害。從地質(zhì)災害的危害程度來看,地質(zhì)災害的發(fā)生給人類社會的發(fā)展造成難以估量的損失。在中國這樣一個地域遼闊、地質(zhì)條件復雜、氣候因素繁多的國家,每年地質(zhì)災害造成的損失是以百億元計的??傮w來說,地質(zhì)災害的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面影響人類的生命財產(chǎn)安全,另一方面是間接地影響整個人類經(jīng)濟與社會的健康發(fā)展。從地質(zhì)環(huán)境保護角度來說,地質(zhì)災害的產(chǎn)生與發(fā)展,影響了反映地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣的地質(zhì)環(huán)境各要素對人類生存和發(fā)展的適宜程度。地質(zhì)災害越嚴重,發(fā)展速度越快,危險性越大,對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響也就越大。
三、地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護
進行地質(zhì)災害的綜合防治,必然要遵循地質(zhì)環(huán)境發(fā)展規(guī)律的基礎上,在災害發(fā)生之前,采取可續(xù)的防預措施,減少其發(fā)生的幾率,或者是在災害發(fā)生之后,在第一時間內(nèi)采取治理措施,減少災害所造成的損失,這兩者就是人們常說的“防”與“治”。只有采取防治結(jié)合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受災對象與致災作用遭遇的方法也有兩種,一是防止將擬建工程設施(含居民點)放進有致災作用存在或有其發(fā)生危險的危險區(qū),這是“避”;二是將已處于致災作用威脅之下的人、物、設施撤離危險區(qū),這是“撤”。
四、結(jié)語
1礦山開采影響范圍
1.1放炮影響范圍根據(jù)開發(fā)方案,采場每次布置3排鉆孔,每排10個孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30個孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以確保爆破后臺階高度達15m。
1.2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災害影響范圍礦山開采過程中采用自上而下臺階式分層開采,高度為15m;開采時工作臺階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災害影響范圍為礦區(qū)開采最終邊界外延15m。綜上所述:礦山開采影響范圍為露天采場外延215m。
2地質(zhì)災害危險性預測根據(jù)開發(fā)技術(shù)方案,礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡,邊坡編號分別為AB、BC、CD、DE、EF,邊坡位置詳見福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開采平面圖
3水文地質(zhì)預測礦區(qū)范圍內(nèi)開采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段(T1j3)石灰?guī)r礦層,開采標高均高于當侵蝕基準面;開采范圍內(nèi)無河流、水庫等地表水體;地下水與地表水沒有必然的水力聯(lián)系。礦山開采對巖溶裂隙水的補給條件破壞小,礦山開采后不會對含水層結(jié)構(gòu)破壞,不會造成地下水水位下降、疏干等。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
4地形地貌預測按照開發(fā)利用方案,礦山開采后將形成高度0~105m的邊坡,礦山采礦活動對地形地貌景觀影響嚴重。
5土地資源影響預測璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨設置料場及廢渣場,在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設置破碎站及運輸?shù)缆?,占用耕地資源4.41ha;工業(yè)廣場修建占用耕地資源1.59ha;礦區(qū)為露天采場,占用耕地資源43ha;石灰?guī)r礦山開采共占用耕地49ha。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對土地資源影響嚴重。
6建(構(gòu))筑物影響預測礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞。根據(jù)計算的爆破地震波安全距離為158.45m,計算的爆破產(chǎn)生飛石最遠飛散距離為200m;對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴重破壞。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對建(構(gòu))筑物影響嚴重。
二、礦山地質(zhì)環(huán)境防治
針對礦山開采影響范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預測結(jié)果,將礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復劃分為重點區(qū)、次重點區(qū)、一般區(qū),設計以下防治工程:1)礦山開采時應及時清除邊坡上的掉塊,特別是在BC邊坡東段邊坡可能會發(fā)生局部掉塊。2)對礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護坡;對采坑坑底進行綠化或土地復墾。3)對礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場區(qū)域進行環(huán)境恢復。4)修建截排水工程。
1邊坡防治工程
1.1邊坡放坡根據(jù)開發(fā)方案礦山開采的最終邊坡角為55°,自上而下臺階式分層開采,采高15m,臺階寬度約10.5m;AB邊坡長約600m,高2~50m;BC邊坡長約440m,高50~106m;CD邊坡長約360m,高40~96m3;DE邊坡長約526m,高17~42m3;EF邊坡長約210m,高2~17m;放坡處理各段邊坡。
1.2清理危石及時清理采場邊坡上的危石,避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則,對各邊坡上的危石清理完成后,才能進行下一臺階的開采。
1.3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部,地形呈渾圓狀的小型獨立山包,自然排水條件良好,匯水面積小,在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長約300m,以防治地表水進入礦區(qū)。在其余每個臺階坡面每隔50m,高差10~20m,設置橫向和豎向的截排水溝,將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝,避免對坡面草籽植物造成沖刷,豎向的排水溝按急流槽設計。迎坡面溝壁需設置泄水孔。
2水文防治工程礦山開采后的采場地面標高高于當?shù)厍治g基準面,對地下水的影響小。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對其進行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水,需在工業(yè)廣場內(nèi)修建一個蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m,墻體寬度為0.3m,預計砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機所排除的污水,設計每個污水處理池采用尺寸為2.5m×2.5m×1.6m,容積10m3污水處理池3個,墻體寬度為0.3m。預計開挖工程量30m3;砌筑工程量約為14.4m3,污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場的作業(yè)點應實行濕式作業(yè)和噴霧灑水,對采場及裝載點設2臺灑水器進行了灑水降塵,防止粉塵飛揚。
三、地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復治理設計方案圖。
1露天采場采坑地貌景觀恢復根據(jù)劃定礦界和開發(fā)方案,露天開采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2,礦山開采前礦區(qū)土地主要為耕地,以種植果樹為主;礦山開采難以恢復原來的地面植物,故礦山環(huán)境恢復治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,預計回填方量為241610m3;(2)平整場地,場地平整應采坑中間高,四周低,便于地表水排入排水溝中;(3)植樹,行距×株距為5m×5m,預計12080株,建議種植樟樹或果樹等經(jīng)濟類樹木(4)排水,沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝,保證采坑內(nèi)地表水排泄通暢,將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段,用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面,底寬400mm,頂寬700mm,高800mm,壁厚300mm,預計長度約2350m。排水溝每隔10~15m設置一道伸縮縫,用瀝青麻絲進行有效止水。
2采坑邊坡地貌景觀恢復采坑邊坡采用坡面綠化+截排水的礦山環(huán)境恢復設計方案。對于采坑邊坡主要采取分階放坡+綠化處理。每級邊坡分階高度取15m,每階平臺寬度取10.5m,種植蔓藤類植物綠化坡面,在坡頂設置截排水溝。臺階邊緣修砌墻體,墻體嵌入基巖0.1m,墻體截面0.3m×0.5m(寬×高)。墻背回填0.3m厚的土壤,蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實施。
3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進行植樹綠化,預計植樹60株。待礦山閉坑后,建筑垃圾清除干凈,將表層1.0m范圍土地掘松,種植樟樹等經(jīng)濟類樹木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2,可采用挖掘機松土,植樹綠化,行距×株距為5m×5m,預計176株。
4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場,礦山閉坑后,采場及破碎站將對其進行地貌景觀恢復,工業(yè)廣場建(構(gòu))筑物提供給當?shù)厥褂?,不進行處理。
5地表建(構(gòu))筑物的處理礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞,對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴重破壞。為保護村民的人身財產(chǎn)安全,對在影響范圍內(nèi)的村民實施搬遷。
四、結(jié)論
1)分析了礦山地質(zhì)條件,認為礦山開發(fā)技術(shù)條件的級別為中等;
2)根據(jù)礦山開采方式,采用赤平投影的方法,對礦山采后地質(zhì)環(huán)境進行評估,得出礦山開采影響范圍為露天采場外延215m;水泥用石灰?guī)r礦采礦活動誘發(fā)地質(zhì)災害的可能性大,造成的損失小,危險性中等,影響嚴重;對含水層影響較輕;對地形地貌景觀影響嚴重;對土地資源影響嚴重。因此,預測礦山采礦活動對礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴重。
地質(zhì)災害的形成主要有兩個方面的原因,一個是人為原因,另一個是自然原因。對于煤礦開采工程施工過程中由于人為作用帶來的地質(zhì)問題,是當前煤礦開采工程施工過程中的一個重要部分,尤其是當前很多地區(qū)都開始對地下資源進行大量開采,由于大自然中的很多資源都是屬于不可再生的資源,隨著人們對自然的利用力度逐漸變大,對很多自然地區(qū)進行勘測和施工,導致很多資源逐漸枯竭,比如在有的煤礦開采區(qū)域就很容易出現(xiàn)地下被掏空的現(xiàn)象,出現(xiàn)下伏采空區(qū),對于路面上的各種設施的穩(wěn)固性和安全性有很大的影響。在各種開采煤礦開采工程的推進過程中,使得地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)了較大的損壞,與此同時,造成地質(zhì)災害的原因還有自然原因,自然地質(zhì)作用造成的地質(zhì)問題主要有風化作用、地下水作用、變質(zhì)作用、沉積作用、剝蝕作用等,在這些問題的基礎上進行煤礦開采工程開采,將會帶來十分嚴重的安全隱患。自然地質(zhì)作用都是自然作用形成的結(jié)果,指的是地球內(nèi)部的一些構(gòu)造運動、地震作用等,這些作用一旦發(fā)生,就會帶來嚴重的地質(zhì)災害,對煤礦開采工程施工過程中施工人員的安全、施工質(zhì)量等帶來十分嚴重的影響。地表環(huán)境與煤礦開采工程施工過程中的地質(zhì)之間具有一定的聯(lián)系,往往能直接影響地質(zhì)災害的發(fā)生。地質(zhì)災害問題的防治是我國煤礦開采過程中的一個重要內(nèi)容,煤礦開采過程中對地質(zhì)環(huán)境帶來的影響,往往會對人類的生存以及發(fā)展帶來很大的威脅,當外界對煤礦開采過程中的地質(zhì)的活動超過了其承受能力,則會導致地質(zhì)災害問題的出現(xiàn),地質(zhì)災害問題的出現(xiàn)會對人類的生命財產(chǎn)帶來嚴重的損害,我國每年都會有地質(zhì)災害問題現(xiàn)象出現(xiàn),由于地質(zhì)災害問題造成的損失是無法估量的,地質(zhì)災害問題越嚴重,危險性就越大,對煤礦開采過程中的質(zhì)量以及安全也會帶來更大的影響。對此要加強對煤礦開采活動的管理,對于煤礦開采工程的地質(zhì)災害要進行有效的監(jiān)測,對具體的變形情況進行了解,從而有助于采取相應地措施防止地質(zhì)災害地出現(xiàn)。
二、煤礦開采地質(zhì)問題研究現(xiàn)狀
當前的煤礦開采過程中對環(huán)境地質(zhì)帶來的影響越來越大,加強各種環(huán)境地質(zhì)問題的防范是當前采礦行業(yè)中研究的一個重要內(nèi)容,因此當前煤礦開采領(lǐng)域的研究者與地質(zhì)領(lǐng)域的研究者之間加強了交流,對煤礦開采以及地質(zhì)災害隱患進行分析,對于煤礦開采過程中的地質(zhì)災害的預防提供了相應的理論依據(jù)。比如當前煤礦開采過程中對環(huán)境地質(zhì)帶來的問題的評價體系得到了相應的完善,在對煤礦開采過程中對環(huán)境地質(zhì)帶來的問題進行調(diào)查時各種調(diào)查技術(shù)也變得越來越完善。盡管如此,但由于煤礦開采的巨大經(jīng)濟效益,當前很多煤礦在進行開采的過程中,對地質(zhì)災害的預防還是不夠。在煤礦開采地質(zhì)災害問題的防治過程中存在的問題有兩個方面,一方面,對煤礦開采過程中重大地質(zhì)災害隱患的發(fā)現(xiàn)能力不夠強,當前很多煤礦開采地質(zhì)災害問題完全表現(xiàn)出來之前都會有一些具體的表現(xiàn),而我國當前的煤礦開采地質(zhì)災害問題研究過程中對這些表現(xiàn)現(xiàn)狀的研究還不夠清楚,因此導致煤礦開采地質(zhì)災害問題的防治效率得不到提升。另一方面,對各種煤礦開采地質(zhì)災害問題進行監(jiān)測的手段比較落后,沒有建立相應的煤礦開采地質(zhì)災害問題監(jiān)測網(wǎng)絡,因此不能及時反映煤礦開采過程中的地質(zhì)變化、各種地質(zhì)隱患等,也不能對煤礦開采地質(zhì)災害問題進行預防,出現(xiàn)煤礦開采地質(zhì)災害問題的概率大大提升。
三、煤礦開采地區(qū)的地質(zhì)災害進行預防的方法研究
(一)對煤礦采空區(qū)進行監(jiān)測
在煤礦開采過程中最常見的一個問題是出現(xiàn)采空區(qū),即由于長期開采導致地下被采空而出現(xiàn)地表下沉現(xiàn)象,采空也是誘發(fā)其他地質(zhì)問題的基礎,為了防止采空區(qū)對地表上的生產(chǎn)生活帶來較大影響,在煤礦開采過程中應該要加采空區(qū)的監(jiān)測管理,在采空區(qū)監(jiān)測過程中,一個重要的步驟就是要加強對監(jiān)測點的合理布置,監(jiān)測點的布置是否合理,對監(jiān)測結(jié)果有很大影響。密度適當、均勻的監(jiān)測點,可以對監(jiān)測過程中各個位置的情況進行反映。對煤礦采空區(qū)進行監(jiān)測的過程中,對于監(jiān)測點而言,一般是將其設置在遠離采空區(qū)的地段,防止采空區(qū)出現(xiàn)坍塌、沉陷等對監(jiān)測點帶來影響,也可以避免由于自身移動或者公路的施工導致監(jiān)測點被破壞的現(xiàn)象的出現(xiàn),對于監(jiān)測點網(wǎng)絡而言,要實現(xiàn)施工方案中的圖形強度,形成合力的觀測路線。在觀測點的布置過程中,包括兩個方面,第一是基準點的布置,第二是工作基點的布置。對于基準點的坐標設置而言,其坐標應該由兩次連續(xù)測量的GPS設備觀測數(shù)據(jù)進行軟件處理并且對誤差進行處理之后得出,在取值的過程中要盡量取平均值,使得基準點的坐標更加準確,誤差更小。第二,對于工作基點的布置。工作基點的設置應該要選擇位置比較穩(wěn)定、視覺條件較好、不容易被破壞的地方。
(二)對煤礦開采地質(zhì)問題進行有效的評價
在煤礦開采地質(zhì)問題的解決過程中,首先要對煤礦開采地質(zhì)問題進行相應的評價,確定地質(zhì)問題處于何種等級,然后才能相應地建立多層次的評價模型,對不同煤礦開采過程中遇到的不同層次的地質(zhì)問題有效地解決,也能為煤礦開采過程中各種地質(zhì)隱患的監(jiān)督和管理奠定堅實的基礎。
(三)加強先進技術(shù)在煤礦開采過程中的應用
在煤礦開采過程中為了加強對各種地質(zhì)災害的防治,需要加強對各種先進技術(shù)的應用,比如遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)、GPS技術(shù)等。在地質(zhì)災害的防治過程中,需要應用各種測繪技術(shù)進行災害的檢測,GPS技術(shù)、GPS-RTK、地理信息技術(shù)等,都是在地質(zhì)測繪過程中必不可少的,地質(zhì)測繪技術(shù)是應用最為廣泛的一種測繪技術(shù)。應用先進技術(shù)對地質(zhì)災害進行預防的過程中,首先要應用測繪技術(shù)對煤礦開采工程中的地質(zhì)災害發(fā)生時的自然現(xiàn)象進行提取,其次,對煤礦開采工程地質(zhì)災害狀況進行分析,第三,要及時對煤礦開采工程中地質(zhì)災害的危險程度進行評價。比如某煤礦在進行開采的過程中突然發(fā)生了坍塌現(xiàn)象,由于災害限制,某些地方人不能達到,則需要立即使用這些測繪技術(shù),比如衛(wèi)星以及雷等對現(xiàn)場的情況進行了解,從而積極開展相應的營救。再比如有的煤礦開采過程中利用遙感技術(shù)對煤礦開采工程地質(zhì)災害的狀況進行監(jiān)測,對煤礦開采過程中的地質(zhì)災害的發(fā)展態(tài)勢進行了解,從而將各種煤礦開采工程地質(zhì)災害相關(guān)信息傳遞給救災部門,使得相關(guān)部門可以及時采取相應的措施進行救災。
四、結(jié)語
對于煤炭采空區(qū)而言,應該采取強有力的措施促進當?shù)丨h(huán)境的恢復。沒有可靠的植被保護,當?shù)鼐鸵馐茱L沙的侵襲,環(huán)境恢復問題日益嚴峻。同時環(huán)境的恢復還有以下優(yōu)點。首先環(huán)境的恢復能夠有效地減少煤炭采空區(qū)的地質(zhì)災害。在煤炭資源被采空之后,當?shù)氐闹脖辉獾搅藝乐氐钠茐?,風沙侵襲問題日益嚴重,因為缺乏植被的保護,水土流失問題頻發(fā),給當?shù)貛砹瞬豢赏旎氐膿p失。環(huán)境的恢復有利于復墾造田,不僅僅不浪費現(xiàn)有的寶貴土地,通過植被的保護,還可以實現(xiàn)創(chuàng)收,發(fā)揮土地的固有價值。另外植被破壞還有著巨大的安全隱患,只有采取有效措施逐漸地恢復煤炭采空區(qū)的環(huán)境,才能夠消除安全隱患,提升人們的生活水平。
2煤礦采空區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復的措施分析
2.1注重防治風沙災害,加強植被建設煤礦采空區(qū)的環(huán)境恢復應該面對的問題就是注重防風防沙。對于煤礦開采區(qū)而言,當?shù)氐闹脖辉獾搅溯^為嚴重的破壞,因此,在煤礦開采完畢之后,應該采取強有力的措施,努力地改善當?shù)氐闹脖?,盡快地恢復當?shù)氐沫h(huán)境,從而避免因為采礦而破壞植被,帶來沙漠化,給當?shù)貛聿豢赏旎氐膿p失。為了有效避免煤礦采空區(qū)出現(xiàn)土地沙化,應該加強當?shù)氐闹脖唤ㄔO,采取有效的措施逐漸恢復當?shù)氐脑兄脖?,遏制因為沒有植被保護而發(fā)生的土地沙化,而且防風防沙工作應該與加強當?shù)氐闹脖唤ㄔO同步進行。
2.2根據(jù)實際情況,因地制宜植樹造林在煤炭采空區(qū)的環(huán)境恢復中,不能按照教條模式,不分青紅皂白地栽種某種植物,而是應該根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,結(jié)合農(nóng)田的發(fā)展,因地制宜地進行植樹造林。例如在一些沙化較為嚴重、水分嚴重缺少的地帶,應該盡可能地栽種抗旱林木,從而保證該地帶的林木成活率。不管實際情況只是一味地植樹造林,反而會起到適得其反的效果。在農(nóng)田周圍修建防護林的時候,還應注意到的問題就是,盡可能地栽種較高的林木,為了避免風沙的侵擾才會在農(nóng)田周圍栽種防護林,而防護林的目的就是為農(nóng)田擋掉風沙,因此應該栽種較高的林木保護農(nóng)田。因此,在煤炭采空區(qū)進行環(huán)境恢復的時候,應該盡可能地根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,具體問題具體分析,栽種適合當?shù)氐貛У闹参?,從而實現(xiàn)植被收益的最大化。
2.3發(fā)展基本農(nóng)田,促進林牧業(yè)發(fā)展在煤炭采空區(qū)進行環(huán)境恢復的過程中,應該采取兩種最為基本的措施,分別是發(fā)展基本農(nóng)田和大力促進林牧業(yè)的發(fā)展。這兩種基本措施應該相輔相成,共同促進煤炭采空區(qū)的環(huán)境恢復。首先對于煤礦采空區(qū)的空地而言,應該將其充分地利用起來,那么發(fā)展和培育農(nóng)田就成為了當下的首要工作,只有在空地上培育農(nóng)田才能夠物盡其用,真正實現(xiàn)煤炭采空區(qū)的后續(xù)價值。然而對于基本農(nóng)田的發(fā)展也應該有一個合適的度,應該適可而止,應該與林牧業(yè)的發(fā)展有效地結(jié)合起來,兩者之間共同協(xié)作才能促進環(huán)境的恢復。在基本的農(nóng)田范圍確定之后,還應該在農(nóng)田周圍建立起必要的防護林。一方面建造防護林能夠有效地提升煤炭采空地區(qū)的植被覆蓋率,促進該地的環(huán)境恢復;另一方面防護林還能夠起到保護農(nóng)田的作用,讓農(nóng)田免遭風沙的侵襲。這兩個基本措施應相互配合,要根據(jù)實際情況,不斷地促進煤礦采空區(qū)的環(huán)境恢復。
2.4實行三年?;铗炇找平恢贫?,提升林木成活率對于煤礦采空區(qū)的環(huán)境恢復而言,僅僅在地表上植樹造林是遠遠不夠的,在樹木種植結(jié)束以后,還應該有著一系列的后續(xù)工作,將林木成活率提高上去,才能真正地做到煤礦采空區(qū)的環(huán)境恢復。如果僅僅是栽種樹苗,之后就不理不睬,任其自生自滅,那么起到的效果往往會差強人意,甚至會起到相反的效果,不僅不能促進環(huán)境的恢復,還會浪費大量的人力物力。因此應該采取有效措施,保證林木的成活率。找到樹苗培育的第三方有利于保證樹苗的成活率,從而促進煤礦采空區(qū)的環(huán)境恢復。三年?;钜平恢贫仁欠浅_m于當下情景的,在栽種樹苗之后,將樹苗的培育工作移交給第三方,等到三年以后,按照樹苗的成活率來付款。這樣的形式會在很大程度上保證和提升煤礦采空區(qū)樹苗的成活率,從而很好地促進該地區(qū)的環(huán)境恢復。
3結(jié)語
影響因素分析從淺層地溫能的兩類開發(fā)方式分析,淺層地溫能地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣主要取決于地質(zhì)環(huán)境背景條件、區(qū)域環(huán)境地質(zhì)問題、淺層地溫能開發(fā)層的儲水空間(第四系及含水層)、淺層地溫能開發(fā)層的儲水能力(水量環(huán)境)及影響淺層地溫能開發(fā)設備運行的地下水水質(zhì)環(huán)境。地質(zhì)環(huán)境背景條件、區(qū)域環(huán)境地質(zhì)問題包括的內(nèi)容很多,在拉薩市對淺層地溫能開發(fā)有影響的因素主要地形坡度、區(qū)域地殼穩(wěn)定性、各種地質(zhì)災害。人類生存與工程活動適宜在一定的地形坡度區(qū)域,在這個區(qū)域內(nèi),人們耕種、建筑各類構(gòu)筑物都適宜。地形坡度大于這個區(qū)域,人類的生活成本就會大幅增加,甚至是不可能生存。對于淺層地溫能的開發(fā)也不例外,淺層地溫能開發(fā)的適宜坡度應為0-35°,在這個地形坡度內(nèi),其坡度越小,其開發(fā)成本也會越小。區(qū)域地殼穩(wěn)定性對淺層地溫的開發(fā)影響也比較顯著,在地震活動頻繁,地震烈度較大的區(qū)域內(nèi),開發(fā)淺層地溫能的建設及各種設施均會受到影響。地質(zhì)災害存在及其危險區(qū)域影響地面地表的各類建筑物,同樣也影響淺層地溫能的開發(fā)區(qū)。因此,地質(zhì)環(huán)境背景影響因素中,地形坡度越小,其淺層地溫能的開發(fā)條件越好;地震活動頻率越小、地震烈度越小,越適宜于淺層地溫能的開發(fā)。在滑坡、崩塌、泥石流、塌陷及不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災害發(fā)生地段及其危險區(qū)內(nèi),淺層地溫能的開發(fā)條件差,地質(zhì)災害的影響區(qū)外,淺層地溫能的開發(fā)條件好。淺層地溫能蘊藏于地表以下一定深度范圍內(nèi)巖土體、地下水和地表水中,第四系松散層其儲水能力強,滲透系數(shù)大,便于熱交換;其厚度越大,熱交換量越多。因此第四系厚度及含水層總厚度對淺層地溫能開發(fā)的影響較大,其厚度大,有利于淺層地溫能的開發(fā)。但是第四系中卵石層的存在對地埋管熱泵式開發(fā)較為不利,地埋管熱泵式開發(fā)要求第四系中卵石層厚度要小,卵石層厚度越小對地埋管熱泵式開發(fā)條件越好。淺層地溫能開發(fā)層的儲水能力(水量環(huán)境)方面,在儲水能力強的巖土體中,直接利用地下水中蘊藏的熱量,進行淺層地溫能開發(fā),因此含水層的單位涌水量越大,越有利于淺層地溫能的開發(fā)。當?shù)谒南邓缮佑幸幌潞穸?,含水層厚度小,單位涌水量小時,可利用第四系松散層的儲水能力,利用地層吸水能力,交換巖土體中的熱量,達到開發(fā)淺層地溫能的目的。因此巖土體的回灌率越大,越利于開發(fā)淺層地溫能。地下水位年下降幅大小對淺層地溫能開發(fā)也有一定影響,其降幅越大,淺層地溫能的開發(fā)條件越差。地下水水質(zhì)環(huán)境情況對淺層地溫能開發(fā)影響主要在設備運行方面。國家地下水質(zhì)量標準中將地下水質(zhì)量劃分為五類,一、二、三類水中各組分含量適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。隨著水質(zhì)類別的提高,水質(zhì)變差,水中渾濁度以及其它組分含量大,易沉淀于開發(fā)設備中,影響開發(fā)設備的運行,對開發(fā)淺導溫能也不利;同樣地下水受污染與地下水易結(jié)垢也是影響開發(fā)設備的運行,從而影響淺層地溫能的開發(fā)。
2地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量因素層次分析法
2.1地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量影響因素的層次性影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的因子具有層次性特征。地質(zhì)環(huán)境背景條件、區(qū)域環(huán)境地質(zhì)問題、淺層地溫能開發(fā)層的儲水空間(第四系及含水層)、淺層地溫能開發(fā)層的儲水能力(水量環(huán)境)及地下水水質(zhì)環(huán)境是第一層次的因子,它們又包含有幾個第二層次的因子,如地質(zhì)環(huán)境背景條件包含地形坡度、區(qū)域地殼穩(wěn)定性、地質(zhì)災害等,而第二層次因子中又可能包含幾個第三層次甚至更低層次因子。為避免參評因子過多,致使各因子的權(quán)重分配過小,主要因子作用不突出,進而造成評價結(jié)果失真,本次評價采用兩個層次評價(二級評價)即可。由于影響淺層地溫能開發(fā)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的因素較多,為突出主要因子的作用,避免參評因子過多造成評價結(jié)果失真,每個一級評價因子下以選取3個二級評價因子,共選取12個二級評價因子進行評價。
2.2評價指標的量化分級評價因子按其對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量正負效應的不同可分為正效應因子(正因子)和負效應因子(負因子)。所謂正效應因子指地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量隨因子指標值的增大而變好,如單位涌水量等;負效應因子指地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量隨因子指標值的增大而變差,如地形坡度、區(qū)域穩(wěn)定性的地震烈度等等。正、負因子指標的量化方法不同,負因子直接采用其特征值,正因子采用特征值倒數(shù)或其它變數(shù)。
2.2評價因子權(quán)值的確定地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價因子的貢獻大小不同,對各因子具有權(quán)衡輕重作用程度的數(shù)值稱為權(quán)值,因此求權(quán)值的過程就是對不同因子間重要性程度的分析過程。權(quán)值的確定有多種方法,如層次分析法、專家直接經(jīng)驗法、調(diào)查統(tǒng)計法等。其中層次分析法是較為理想的分析方法,它是通過組織經(jīng)驗豐富的專家,集中群體智慧,對各評價因子的相對重要性進行評估打分,然后通過層次分析運算得出各評價因子權(quán)重。拉薩市淺層地溫能開發(fā)綜合地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價因子權(quán)值采用層次分析法確定。
3模糊質(zhì)量指數(shù)與模糊數(shù)學模型的構(gòu)建
3.1模糊質(zhì)量指數(shù)利用GIS的屬性賦值與空間分析,對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價區(qū)進行網(wǎng)格劃分,在劃分出的每個網(wǎng)格內(nèi),根據(jù)選定的地質(zhì)環(huán)境因子,建立因子隸屬度函數(shù)和評價矩陣,并進行模糊綜合運算,計算出各網(wǎng)格單元的模糊質(zhì)量指數(shù)(FQI)值,模糊質(zhì)量指數(shù)(FQI)值的大小反映劃分的網(wǎng)格內(nèi)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣,F(xiàn)QI值越小,評價網(wǎng)格內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量越好,反之FQI值越大,評價網(wǎng)格內(nèi)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量越差。
3.2評價因子隸屬度的確定隸屬度是反映評價指標隸屬于各種地質(zhì)環(huán)境狀態(tài)的程度,一般由隸屬函數(shù)確定,它是用來定量描述評價因子對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量級別隸屬程度大小的函數(shù)形式。由于影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量因素的相互作用、影響及地質(zhì)環(huán)境本身的復雜性和模糊性特點,針對拉薩市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量影響因素特征,構(gòu)造半梯形分布隸屬函數(shù)。下面以地質(zhì)環(huán)境背景與環(huán)境地質(zhì)災害中的二級因子地形坡度為例構(gòu)建的隸屬函數(shù)。
4評價結(jié)果
通過對拉薩市淺層地溫能開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境影響因素的分析,構(gòu)建模糊數(shù)學模型,計算劃分的各網(wǎng)格單元的模糊質(zhì)量指數(shù)值(FQI),利用MAPGIS的數(shù)字地面模型子系統(tǒng),對拉薩市評價區(qū)繪制了模糊質(zhì)量指數(shù)等值線,劃分出環(huán)境質(zhì)量評價分區(qū)圖。從拉薩市淺層地溫能地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價圖看出,開發(fā)淺層地溫能的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差和較差區(qū)分布在山前和溝谷內(nèi)的滑坡、泥石流及崩塌分布區(qū)前緣,易于受地質(zhì)災害的影響區(qū)。地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等區(qū)位于較差區(qū)的,少量位地山前,該區(qū)受地質(zhì)災的影響為中等。而地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好和優(yōu)等區(qū)分布于拉薩河谷兩岸,該區(qū)內(nèi)地形相對平坦,區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定,地質(zhì)災害少,第四系厚度大,水量豐富,地下水水質(zhì)較好,適宜于淺層地溫能開發(fā)。
5結(jié)語
1)影響淺層地溫能開發(fā)的地質(zhì)環(huán)境因素很多,本次評價第一層次考慮了地質(zhì)環(huán)境背景與環(huán)境地質(zhì)災害、第四系及含水層環(huán)境、水量環(huán)境及水質(zhì)環(huán)境四大因素,第二層次選擇地形坡度、地質(zhì)災害等十二個因素的影響。
2)本次評價的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量是針對淺層地溫能開發(fā)利用方面而進行,因其考慮的因素不同,針對的問題不同,因此與一般意義上的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量有所區(qū)別,評價的結(jié)果也不同。