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導(dǎo)語:在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:宜春;地質(zhì)災(zāi)害;預(yù)警
中圖分類號:P694 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-06-0143-3
0 引言
地質(zhì)災(zāi)害給人類社會造成了巨大危害,由于地質(zhì)災(zāi)害的復(fù)雜性,開展地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報的理論基礎(chǔ)及技術(shù)方法正處在探索與研究中,氣象預(yù)警方法尚不成熟。劉傳正等提出了全面考慮地質(zhì)災(zāi)害潛勢度、危險度及危害度的“三度”概念[1],甘肅[2]、重慶、貴州[3]、四川、浙江等省市按地質(zhì)條件分類,選定了預(yù)警指標(biāo)及方法。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報預(yù)警工作是一項迫切的課題,開展地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)警、預(yù)報及理論研究工作十分必要。
1 宜春地理地質(zhì)特點
宜春地處贛西北山區(qū)向贛撫平原過渡地帶,三面環(huán)山,復(fù)雜多樣,地勢自西北向東南傾斜,地貌兼有山地、丘陵及平原,其中丘陵占39%,山地占35%,平原占26%。主要山脈有九嶺山、武功山和玉華山,九嶺山脈猶如一道天然屏障,為修水和錦江的分水嶺。土質(zhì)類型多樣,有紅壤、黃壤、棕壤、草甸土、沖積土等10個土類,以紅壤面積最大。宜春地跨揚子準(zhǔn)地臺和華南褶皺系兩個大地構(gòu)造單元,地層發(fā)育較全,出露良好,出露的最老地層是前震旦系雙橋山群,震旦系、早古生界僅在本區(qū)南部出露,北部未見出露,晚古生代及早、中、三疊紀(jì)地層遍及全區(qū),第三系主要分布在樟樹盆地。區(qū)內(nèi)除志留系、下泥盆紀(jì)、上侏羅紀(jì)地層缺失外,其他各系均有發(fā)育。
2 宜春地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計分析
我們從市國土資源局搜集到多年的地質(zhì)災(zāi)害資料,雖然上世紀(jì)最后20年也有一些資料,但與最近10年資料相比,顯得不夠完整,因此,僅統(tǒng)計2000—2010年共11年的地質(zhì)災(zāi)害情況。
表1 宜春地質(zhì)災(zāi)害種類
災(zāi)害種類 滑坡 泥石流 塌陷 崩塌 合計
災(zāi)害次數(shù)
百分比 109
83.8% 1
0.8% 13
10.0% 7
5.4% 130
100%
從表1可以看出:宜春的地質(zhì)災(zāi)害絕大多數(shù)為滑坡,占比達(dá)83.8%。最少的為泥石流,占比不到1%。塌陷包括地面自然塌陷和采礦塌陷兩種。宜春1998年記錄了2次泥石流,2001年5月宜春鉭鈮礦1號尾礦庫遇連續(xù)降水發(fā)生了泥石流。地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主與宜春的地理地質(zhì)條件和百姓生活習(xí)慣是分不開的。宜春大部分地區(qū)為丘陵山區(qū),多紅壤土質(zhì),這種土壤遇連續(xù)大降水后,土質(zhì)變得松軟,土壤顆粒間吸附力大大減弱,在自重及動靜載荷作用下,極易產(chǎn)生滑坡。對此,民間有“天晴一塊銅,下雨一泡膿”的說法。加上百姓有切坡建房的習(xí)慣,加大了滑坡的發(fā)生機(jī)率和災(zāi)害程度。
表2 宜春地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因
原因種類 暴雨(降水) 采礦 非降水塌陷 切坡 合計
災(zāi)害次數(shù)
百分比 108
83.1% 11
8.5% 4
3.1% 7
5.4% 130
100%
從表2可以看出:導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要誘因是氣象因素中的暴雨(降水),占到了83.1%。此外,如采礦、人工切坡、人為或地質(zhì)的和非降水塌陷等所占比例都不大。
表3 宜春地質(zhì)災(zāi)害及對應(yīng)的降水量年際分布
年份 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
災(zāi)害次數(shù) 6 7 23 3 4 8 13 6 24 12 23
降水(mm) 1734 1384 2047 1486 1529 1846 1679 1216 1541 1418 2137
從表3可以看出:出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)最多的02年、08年、10年,都有23—24次,占總數(shù)的一半。02年和10年的降水量都在2000毫米以上,超過平均值2成,導(dǎo)致以暴雨為主要誘因的地質(zhì)災(zāi)害大量發(fā)生。08年降水量低于歷史平均值,地質(zhì)災(zāi)害仍然頻發(fā),與該年降水量時間分布不均有關(guān)。08年4—7月降水量超過該年降水量的一半以上,且6月份降水量達(dá)302.3毫米,其中6月8日到13日有一次較大的降水集中期,6月9日到10日絕大多數(shù)地方有暴雨或大暴雨。
表4 宜春地質(zhì)災(zāi)害及其潛在經(jīng)濟(jì)損失的月際分布
月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
次數(shù) 1 0 3 20 67 29 4 1 3 1 0 1
降水(mm) 75 104 150 211 223 291 133 134 76 56 89 60
萬元 345 0 106 1518 14261 953 42 120 135 24 0 7
從表4可以看出:與地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)及其潛在經(jīng)濟(jì)損失關(guān)系最密切的是降水量的月際分布,地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)和潛在經(jīng)濟(jì)損失多的月份是5月、6月和4月,分別達(dá)到67次、29次、20次和1518萬元、14261萬元、953萬元,其分布與主汛期的時間一致。
3 地質(zhì)災(zāi)害與降水的關(guān)系
宜春83.8%的地質(zhì)災(zāi)害是滑坡,導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的誘因中有83.1%與降水有關(guān),可見地質(zhì)災(zāi)害與誘因的關(guān)系主要是滑坡與降水的關(guān)系。
3.1 地質(zhì)災(zāi)害與前期降水
前期累積降水對滑坡的發(fā)生有很大作用,滑坡的發(fā)生與降雨存在一定的滯后性,滑坡發(fā)生在降水當(dāng)天和第二天的可能性最大,隨著時間的后延,發(fā)生滑坡的可能性逐漸降低,山體滑坡發(fā)生在降水之后3天以內(nèi)的概率可達(dá)到90%以上。
【 關(guān)鍵詞 】 物聯(lián)網(wǎng);地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)
1 概述
物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,實時采集物體或過程的各種信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便物體的識別、管理和控制。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作等多個領(lǐng)域。
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是監(jiān)測區(qū)域地理環(huán)境、氣象、水利等信息和地質(zhì)災(zāi)害隱患點周圍地聲、地壓、位移等信息,并把監(jiān)測信息作為輸入條件,經(jīng)過預(yù)警模型對輸入信息進(jìn)行處理,做出決策,并針對受威脅人群進(jìn)行預(yù)警信息。這正是物聯(lián)網(wǎng)最為適用的應(yīng)用領(lǐng)域。但由于物聯(lián)網(wǎng)開放式的應(yīng)用環(huán)境,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)中信息安全是值得研究的問題。
2 物聯(lián)網(wǎng)安全的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國際上針對物聯(lián)網(wǎng)安全和隱私的研究已展開。Mulligan等對物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析,并對物聯(lián)網(wǎng)安全進(jìn)行了討論和展望。Medaglia等給出物聯(lián)網(wǎng)目前面臨的隱私與安全問題綜述,并對將來可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行了討論。Leusse等給出一個物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)安全模型,并對其包含的模塊進(jìn)行了介紹和分析。
國內(nèi)楊光等從感知層、傳輸層和應(yīng)用層對安全威脅進(jìn)行研究。楊庚等分析了物聯(lián)網(wǎng)安全的特征和面臨的安全問題,并討論了物聯(lián)網(wǎng)安全的系統(tǒng)架構(gòu)。
3 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的安全威脅
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)可能遭受到的安全威脅有幾種方式。
3.1 拒絕服務(wù)(DoS)攻擊
對物聯(lián)網(wǎng)的攻擊大多數(shù)都來自于DoS攻擊,能耗盡網(wǎng)絡(luò)帶寬,終止服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)條件下,DoS攻擊還能發(fā)生在無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。一些惡意攻擊者能夠進(jìn)入并控制用于無線通信的基礎(chǔ)設(shè)施,并從內(nèi)部發(fā)起DoS攻擊,這種攻擊能制造更多混亂。
3.2 物理傷害
采用這種攻擊方式的攻擊者通常缺乏技術(shù)知識。只能損壞實際的監(jiān)測設(shè)備,從而阻礙物聯(lián)網(wǎng)取得信息。在物聯(lián)網(wǎng)條件下,由于攻擊者很容易接觸到部署在野外的監(jiān)測站點,因而這種攻擊方式也變得較為容易。如果難以對監(jiān)測站進(jìn)行物理破壞,攻擊者可以簡單地針對采集信息的硬件模塊進(jìn)行破壞。
3.3 竊聽
攻擊者可以針對不同的通信設(shè)施(如無線網(wǎng)絡(luò),當(dāng)?shù)氐挠芯€網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)),提取數(shù)據(jù)的信息流。一個取得了特定的基礎(chǔ)設(shè)施的控制權(quán)的內(nèi)部的攻擊者能夠獲取該基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)傳播的所有信息。
3.4 節(jié)點捕獲
在物聯(lián)網(wǎng)條件下,攻擊者很容易接觸到監(jiān)測設(shè)備。與物理傷害不同,一些主動攻擊者并非破壞物理設(shè)備,而是獲取設(shè)備中所包含的監(jiān)測信息。另一些主動攻擊者能進(jìn)入存儲或處理監(jiān)測信息的節(jié)點,并獲取數(shù)據(jù)。
3.5 控制
只要物聯(lián)網(wǎng)上的節(jié)點存在漏洞,主動攻擊者就能利用這些漏洞,從而得到部分或全部監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)。這種類型的攻擊所造成的危害主要取決于兩個方面,一是存儲在淪陷節(jié)點上監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要性,二是淪陷節(jié)點上部署有哪些服務(wù)。
4 能夠采用的安全措施
采用一些在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)得到廣泛運用安全措施能夠有效抵御針對物聯(lián)網(wǎng)的攻擊。
4.1 身份和身份驗證
連接在物聯(lián)網(wǎng)上的各種節(jié)點之間都需要進(jìn)行身份的相互驗證。需要重點考慮如何去對身份進(jìn)行管理和認(rèn)證,從而創(chuàng)造值得信賴的服務(wù)。由于節(jié)點間的信息交互是動態(tài)的,既不可能預(yù)先知道有哪些合作節(jié)點,也不知道對方能提供何種服務(wù)。這增加了身份驗證的難度。
4.2 訪問控制
在物聯(lián)網(wǎng)條件下,訪問控制變得更為復(fù)雜。一個特定服務(wù)的構(gòu)建,需要聚合不同的地點和環(huán)境的多種服務(wù)和數(shù)據(jù)源。所有這些信息和服務(wù)的提供者都會有各自的訪問控制策略和權(quán)限,因而如何管理各種訪問控制的策略成為需要重點考慮的問題。
4.3 安全信道
在大多數(shù)情況下,安全信道是在身份驗證成功后建立起來的安全通道。在整個信息交互的過程中,需要使用各種類型的證書。在物聯(lián)網(wǎng)條件下,任何節(jié)點在任何時間都可以連接到其它節(jié)點,這些節(jié)點事先并不相互認(rèn)識。在這種情況下密鑰管理成為一個顯著的問題。
4.4 數(shù)據(jù)管理
在物聯(lián)網(wǎng)條件下,由于每個節(jié)點都是智能設(shè)備,節(jié)點對于其所擁有的數(shù)據(jù)有著更多的控制權(quán)。對于數(shù)據(jù)管理也更加靈活、有效。
4.5 信任管理
在物聯(lián)網(wǎng)中存在兩個級別信任關(guān)系:一是實體之間的信任關(guān)系,二是從用戶的使用角度來看系統(tǒng)中更應(yīng)該信任哪些節(jié)點提供的信息。建立一個能夠計算所有節(jié)點信任度的中央節(jié)點能夠幫助用戶選擇更為可靠、更新的或更為精確的數(shù)據(jù)用于決策分析。
4.6 容錯管理
物聯(lián)網(wǎng)上連接有大量節(jié)點。每個節(jié)點都有可能發(fā)生故障而停止工作,也可能存在一些節(jié)點發(fā)送錯誤或虛假的信息。因此,在物聯(lián)網(wǎng)條件下,必須要考慮系統(tǒng)的容錯能力。能夠在部分網(wǎng)絡(luò)無法訪問或存在虛假信息條件下,提供盡可能好的服務(wù)。
5 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的安全框架設(shè)計
安全框架設(shè)計是利用硬件和軟件手段,滿足日常預(yù)警業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)的要求。
物理攻擊的預(yù)防。為了保障部分設(shè)備的損害不會危害整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),可以采用在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部位安裝冗余傳感器的方式,增強網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力。
竊聽的預(yù)防。主要采用的預(yù)防措施是加密技術(shù)。密鑰的管理則采用以互聯(lián)網(wǎng)為中心的集中式管理方式,由密鑰分配中心負(fù)責(zé)整個物聯(lián)網(wǎng)的密鑰管理。一旦連有監(jiān)測節(jié)點的傳感器網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng),通過密鑰中心與傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚點進(jìn)行交互,實現(xiàn)密鑰管理。
DoS攻擊的預(yù)防。一方面在預(yù)警中心網(wǎng)絡(luò)入口安裝防火墻,另一方面加裝入侵監(jiān)測設(shè)備。身份驗證中心隨機(jī)發(fā)送一個通過公鑰加密的報文給節(jié)點,節(jié)點必須能夠利用其私鑰對報文進(jìn)行解密并送回中心。如果長時間接收不到回應(yīng)報文,則認(rèn)為該節(jié)點可能遭受到入侵。當(dāng)中心發(fā)現(xiàn)可能存在的惡意節(jié)點后,則發(fā)送一個信息包告知惡意節(jié)點周圍的鄰居節(jié)點,通知可能的入侵情況。
此外,為了保障決策安全,系統(tǒng)設(shè)有信息信任級別管理機(jī)制。由預(yù)警中心依據(jù)預(yù)警結(jié)果對每個監(jiān)測節(jié)點的信息進(jìn)行評估,確定節(jié)點信任級別。
6 結(jié)束語
經(jīng)過一段時間運行,系統(tǒng)未發(fā)生因入侵而中斷服務(wù)的現(xiàn)象。說明通過融合冗余、加密、防火墻和入侵檢測等多項技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安全防衛(wèi)措施能夠滿足現(xiàn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警業(yè)務(wù)的需求。但隨著攻防技術(shù)的發(fā)展和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警新服務(wù)需求的出現(xiàn),現(xiàn)有框架能否提供有效的防護(hù)還是存在較大不確定性的。因此,對于攻防新技術(shù)的理論和應(yīng)用研究將成為下一階段研究重點。
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基金項目:
曲靖師范學(xué)院校級項目(2010QN004)云南省發(fā)展基金(2012FZ101)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警 工程項目 經(jīng)濟(jì)效益 評價
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的投入產(chǎn)出與生產(chǎn)項目是不一致的,所以以簡單的定性方法來評價地質(zhì)災(zāi)害防治項目效果是片面的,不合理的。進(jìn)而,尋求一種更合理、更客觀、更全面地評價地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警項目經(jīng)濟(jì)效益的方法成為當(dāng)務(wù)之急。
1、評價意義
1.1、開展投資項目經(jīng)濟(jì)評價已成為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的客觀要求和世界各國項目決策的普遍趨勢。通過地質(zhì)調(diào)查項目評價,能識別項目對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要程度及對社會影響的范圍,為爭取國家財政支持,保障重點項目專項資金的投入提供依據(jù),提高財政資金的使用效率。同時,也為國家制定政策,進(jìn)行國土資源規(guī)劃、決策和管理提供重要依據(jù)。
1.2、項目的評價有利于建立以項目管理為核心的新的運行機(jī)制,完善地質(zhì)調(diào)查項目的可行性論證、項目的監(jiān)理和項目的后評價工作,提高項目的質(zhì)量和管理水平,促使地質(zhì)調(diào)查項目工作目標(biāo)明確、內(nèi)容具體、操作規(guī)范和成果符合要求。有利于提高項目產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
1.3、項目評價在商業(yè)性投資項目中應(yīng)用廣泛,但在我國開展地質(zhì)調(diào)查項目評價及其研究時間較短。目前,國際上也沒有成熟的評價理論和方法可供直接利用。因此,進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查項目評價的理論和方法研究,對新一輪國土資源大調(diào)查項目的實施和管理具有重要的實踐意義和理論意義,同時也對公益性投資項目的評價產(chǎn)生重大的影響。
2、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目經(jīng)濟(jì)效益評價方法
2.1、評價內(nèi)容、指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)
2.1.1、評價內(nèi)容、指標(biāo)
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的實質(zhì)是開展地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)的調(diào)查,建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、監(jiān)測、預(yù)報系統(tǒng),為治理規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù),為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程、國民經(jīng)濟(jì)和城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃規(guī)避風(fēng)險、減少損失提供參考。因此,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的經(jīng)濟(jì)效益即指成果被經(jīng)濟(jì)活動所采納,從而為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出貢獻(xiàn)而產(chǎn)生的效益。既包括因地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的實施而使受災(zāi)體直接避免經(jīng)濟(jì)損失而產(chǎn)生的直接效益,又包括因受災(zāi)體免遭破壞而避免的關(guān)聯(lián)性損失所產(chǎn)生的間接效益。
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的經(jīng)濟(jì)效益可根據(jù)“替換理論”,從工作區(qū)預(yù)期地質(zhì)災(zāi)害損失的關(guān)系中通過替換計算獲得。即將計算地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目的經(jīng)濟(jì)效益替換為計算工作區(qū)預(yù)期災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失。計算公式如下:
采用效益-費用分析法,計算地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目效益與投資(費用)的比值。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目經(jīng)濟(jì)效益分級及評估標(biāo)準(zhǔn),按效益費用比的大小分別設(shè)定如表2-1。
2.2、直接經(jīng)濟(jì)效益計算方法
根據(jù)“替換理論”,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目直接經(jīng)濟(jì)效益采用預(yù)期直接經(jīng)濟(jì)損失替換計算。因此,首先研究工作區(qū)預(yù)期災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失計算方法。
預(yù)期直接經(jīng)濟(jì)損失計算的方法可分為以下兩種方法。
方法一:突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害多采用此方法
首先設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn),國家科委、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)自然災(zāi)害綜合研究組受國家經(jīng)貿(mào)委的委托,曾承擔(dān)制定了一個全國自然災(zāi)害分級標(biāo)準(zhǔn)(略)。
上表中增加第Ⅵ級災(zāi)害的原因,是由于我國大量存在這個級別的地質(zhì)災(zāi)害。表中損失率(ρ)的含義是,災(zāi)區(qū)在災(zāi)前的所有可能成為受災(zāi)的對象(有形資產(chǎn))在災(zāi)后的總實際損值(VL)與災(zāi)前的總經(jīng)濟(jì)凈值(VP)之比。用公式表示為:
其次,確定預(yù)期災(zāi)害災(zāi)級及計算損失值。假如不進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目,肯定會發(fā)生災(zāi)害??刹捎脙煞N方法來計算損失值。
一是采用經(jīng)驗取值法,對評價地面變形、巖土位移等災(zāi)害來講,一般習(xí)慣于保險的做法,只設(shè)定發(fā)生了一次小型災(zāi)害(以求得最小損值)。其直接經(jīng)濟(jì)損失量、值從表2-2、2-3均可查到一個從0.01―
二是計算預(yù)期直接經(jīng)濟(jì)損失,除了查表2-2、2-3可找到災(zāi)級損失概估數(shù)外,尚可采取計算的辦法求出比較接近實際的評估數(shù)。
直接經(jīng)濟(jì)損失一般包括資本損失、產(chǎn)品損失、生產(chǎn)損失三部分。此三方面的損失項目在未損前的凈值于我國的各級統(tǒng)計年鑒中均有反映。前兩項(資本和產(chǎn)品)主要是有形資產(chǎn),在年鑒的固定資產(chǎn)及流動有形資產(chǎn)統(tǒng)計中有所反映,后一項在國內(nèi)生產(chǎn)總值中有所反映。根據(jù)統(tǒng)計年鑒的統(tǒng)計資料可以計算出災(zāi)區(qū)單位面積內(nèi)的有形資產(chǎn)凈值、單位面積及單位時間的國內(nèi)生產(chǎn)總值,以它們作為基礎(chǔ),再和災(zāi)區(qū)面積、災(zāi)害損失率、災(zāi)害時間(平均恢復(fù)期)發(fā)生關(guān)系,即可預(yù)估出有形資產(chǎn)的預(yù)期損失值及國內(nèi)生產(chǎn)總值的預(yù)期損失。估算步驟如下:
(1)求預(yù)期災(zāi)區(qū)有形資產(chǎn)凈值
第一步,求預(yù)期災(zāi)區(qū)每平方公里的有形資產(chǎn)凈值
根據(jù)統(tǒng)計年鑒及有關(guān)報表,求出預(yù)期災(zāi)區(qū)(一般是預(yù)測的危險區(qū))的所在行政單元(如市、市區(qū)、縣城、小鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村等)內(nèi)所有有形資產(chǎn)的總經(jīng)濟(jì)凈值(VP),除以行政單元面積(m),即得行政單元每平方公里的有形資產(chǎn)凈值VP1。
式中,DLi為第i種地質(zhì)災(zāi)害對受災(zāi)地區(qū)的全部直接經(jīng)濟(jì)損失。
方法二:緩發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害多采用此方法
采用類比法進(jìn)行直接經(jīng)濟(jì)損失的計算。
根據(jù)目前地質(zhì)災(zāi)害實際情況所統(tǒng)計的資料進(jìn)行估算預(yù)期直接經(jīng)濟(jì)損失。
若有些地區(qū)的災(zāi)害形成機(jī)制和災(zāi)害形成過程相似;其社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),也具有相似的統(tǒng)一性,即可利用類比法來根據(jù)已知地區(qū)的地面沉降有關(guān)數(shù)據(jù),估算未知地區(qū)的地面沉降的有關(guān)數(shù)據(jù)和所造成的損失。估算公式如下:
3、結(jié)語
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作是一項牽涉地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展、人民安居樂業(yè)的長期任務(wù),希望針對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目特點,設(shè)計一套可操作性強的指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn),以期為該類項目的立項、成果驗收、成果使用效果的評價提供系統(tǒng)的分析工具。通過分析,明確地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程項目滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的程度,找出差距與不足,保證國家專項資金最大效益為社會經(jīng)濟(jì)及國土資源管理服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)環(huán)境;保護(hù);地質(zhì)災(zāi)害
0.前言
人口、資源、環(huán)境是當(dāng)今人類面臨的三大問題,已引起世界各國的密切關(guān)心和注意。我國政府在社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,對此非常重視,正式把控制人口,保護(hù)環(huán)境列為國策,并已取得明顯效果。地質(zhì)環(huán)境是自然環(huán)境的基本組成部分,是指人類活動所涉及的地球巖石圈的一切物質(zhì)和作用的總和。它包括各種巖、土及所含礦產(chǎn)資源、地質(zhì)地貌景觀和由內(nèi)、外動力形成的各種地質(zhì)作用及所造成的地質(zhì)災(zāi)害。它是人類賴以生存和發(fā)展的主要場所。
1.地質(zhì)問題的提出
地質(zhì)災(zāi)害是由于自然或人為作用,多數(shù)情況下是二者共同作用引起的,在地球表層比較強烈地危害人類生命、財產(chǎn)和生存環(huán)境的巖、土體或巖、土碎屑及其與水的混合體的移動事件。“地質(zhì)災(zāi)害”一詞一經(jīng)被提出,先行者就考慮了地質(zhì)災(zāi)害防治的地質(zhì)技術(shù)因素、相關(guān)立法社會保險方面的需求。今天,地質(zhì)災(zāi)害不但是科學(xué)界研究的課題,也是公共管理和社會建設(shè)共同關(guān)注的涉及人類生存與發(fā)展的重大問題。
2.地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)性
2.1地質(zhì)環(huán)境對地質(zhì)災(zāi)害的制約作用
無論何種類型對地質(zhì)災(zāi)害必然涉及到地質(zhì)體, 既要以地質(zhì)體作為地質(zhì)災(zāi)害的載體,又將地質(zhì)全作為災(zāi)害作用的對象。而任何地質(zhì)體均存在于特定的地質(zhì)環(huán)境中,是構(gòu)成地質(zhì)環(huán)境要素的不可分割的部分。因此,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生必然受到其所處的地質(zhì)環(huán)境的制約。
2.1.1地質(zhì)災(zāi)害賦存于特定的地質(zhì)環(huán)境
所謂地質(zhì)災(zāi)害即指那些對地質(zhì)環(huán)境造成劣化影響,對人類生存構(gòu)成危害的地質(zhì)事件,而這些地質(zhì)事件的本質(zhì)就是地質(zhì)體的相對運動、狀態(tài)改變?nèi)绲貧?yīng)力的釋放產(chǎn)生地震, 反映形式為地殼震動與地表破裂,形成地裂縫、砂土液化及軟土震陷, 表現(xiàn)形式是地表巖土的運動和移位; 其他災(zāi)害如崩滑流、地面沉降、塌陷等也均以巖土體的移位或狀態(tài)改變形式完成成災(zāi)過程。
2.1.2地質(zhì)環(huán)境制約地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生
如前述,地質(zhì)災(zāi)害是在特定地質(zhì)環(huán)境條件下孕育發(fā)展的,若環(huán)境條件不具備,則災(zāi)害難于形成。即地質(zhì)環(huán)境一方面構(gòu)成地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的條件,另一方面又限制其發(fā)生, 起制約作用如泥石流災(zāi)害有其發(fā)展階段性,對應(yīng)于地質(zhì)環(huán)境條件則在溝谷發(fā)育的成熟期為泥石頻發(fā)期, 此前,隨著溝谷地貌形態(tài)的發(fā)育和地質(zhì)環(huán)境的變化,泥石流處于孕育發(fā)展階段,并不成災(zāi).由此可見地質(zhì)環(huán)境對于地質(zhì)災(zāi)害的制約作用。
2.2地質(zhì)災(zāi)害對地質(zhì)環(huán)境的改造作用
2.2.1地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生伴隨地質(zhì)環(huán)境變化
我們說地質(zhì)災(zāi)害是某地質(zhì)體相對于所處環(huán)境的運動變位及狀態(tài)改變。那么地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的過程也同時完成了地質(zhì)災(zāi)害對于相關(guān)地質(zhì)環(huán)境的重塑即改造過程。隨著巖崩、滑坡的發(fā)生一部分巖體失去勢能, 由不穩(wěn)定而達(dá)到暫時穩(wěn)定。這時完成移位的地質(zhì)體―災(zāi)害載體得到了新的環(huán)境條件下的平衡。而地質(zhì)體的周界―崩塌后形成的臨空面及滑坡后壁則改變了原始的應(yīng)力狀態(tài)及在環(huán)境中所處的地位而構(gòu)成新的災(zāi)害載體,重新孕育下一次地質(zhì)體的運動變位. 在整個過程中,一部分地質(zhì)體經(jīng)過運動變位達(dá)到穩(wěn)定, 另一部分地質(zhì)體變成了新的災(zāi)害載體構(gòu)成不穩(wěn)定因素。此間地質(zhì)體所處的環(huán)境相應(yīng)產(chǎn)生變化。
2.2.2兩類災(zāi)害環(huán)境效應(yīng)的共性與異性
由前述地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)特性可知兩類災(zāi)害都具有后效性,對環(huán)境產(chǎn)生劣化影響,此為其相同點.突發(fā)型地質(zhì)災(zāi)害對環(huán)境的改造明顯直觀,災(zāi)害突發(fā),地貌改造均為一次性完成, 緩變型地質(zhì)災(zāi)害對環(huán)境的改造不明顯。要經(jīng)過一個累積過程, 災(zāi)害長期作用的累進(jìn)影響反映為環(huán)境的變化, 其長期效應(yīng)明顯,且環(huán)境效應(yīng)漸次增強。
3.地質(zhì)災(zāi)害防治體系與防范措施
地質(zhì)災(zāi)害防治工程體系主要包括地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價、監(jiān)測預(yù)警、避讓搬遷與治理、應(yīng)急體系建設(shè)和科學(xué)技術(shù)研究支撐等。
3.1調(diào)查區(qū)劃體系
實施地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價工程是為了建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價體系,基本目的是查清地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境條件、評價其危險性,進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃,確定重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點,為合理開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境、實施地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警和防治工程提供依據(jù),為省級和國家層面決策管理提供支持。
3.2監(jiān)測預(yù)警體系
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系包括技術(shù)和行政2個方面,是防災(zāi)減災(zāi)成效突出的重要手段。一個運行良好的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系能夠在地質(zhì)環(huán)境條件發(fā)生變化時及時捕捉前兆信息,針對不同對象及時發(fā)出防災(zāi)減災(zāi)警示信息,為地質(zhì)災(zāi)害避險決策或應(yīng)急處置提供依據(jù)。搬遷治理工程體系根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測結(jié)果,對確認(rèn)危險性大、危害嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害隱患點,經(jīng)過地質(zhì)勘查評價,采取搬遷避讓或工程治理措施,徹底消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。在條件具備時,治理工程可以和災(zāi)后重建的土地整理或地質(zhì)環(huán)境合理利用結(jié)合考慮,以實現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)與土地資源再開發(fā)的雙重目的。
3.3應(yīng)急處置體系
堅持以重大突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理需求為導(dǎo)向,立足于現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)資源集成整合,逐步建成適應(yīng)公共管理需要的重大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置技術(shù)支撐機(jī)構(gòu)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺、技術(shù)裝備體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng),科學(xué)、高效、有序地做好重大地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)。
3.4科學(xué)技術(shù)研究支撐體系
開展地質(zhì)災(zāi)害防治科學(xué)技術(shù)支撐研究,對重大地質(zhì)災(zāi)害成生的典型地質(zhì)環(huán)境、內(nèi)在機(jī)理和成因模式進(jìn)行研判,開展地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃、監(jiān)測預(yù)警、防控方法和防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等研究,建立應(yīng)急響應(yīng)與模擬仿真研究體系。
由此可知,我國地質(zhì)環(huán)境利用的無序性與有組織的地質(zhì)災(zāi)害減輕行動之交叉與矛盾,即戰(zhàn)略層面的被動和戰(zhàn)術(shù)意義上的主動將持續(xù)相當(dāng)長一段時期,因此非常需要樹立更加主動地為人居環(huán)境建設(shè)的地質(zhì)安全服務(wù),更加主動地為國家重大工程規(guī)劃、建設(shè)與安全運營提供地質(zhì)服務(wù),更加主動地為提高社會公眾防災(zāi)減災(zāi)意識,推動和支撐各級政府科學(xué)管理地質(zhì)環(huán)境的理念,以實現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境利用效益最大化,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險最小化。
4.結(jié)語
為避免和減輕地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險,就必須樹立持續(xù)利用地質(zhì)環(huán)境的科學(xué)觀,把人與地質(zhì)環(huán)境和諧共存放在第一位,把規(guī)范人類自身的行為融入到順應(yīng)與改造自然過程之中,跳出單純工程地質(zhì)評價和地質(zhì)災(zāi)害防治的習(xí)慣性思維,突出立足地質(zhì)環(huán)境變化研究建設(shè)工程地質(zhì)環(huán)境安全,變保護(hù)地質(zhì)環(huán)境和防治地質(zhì)災(zāi)害為持續(xù)利用地質(zhì)環(huán)境和主動進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治風(fēng)險管理,從而避免出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境的不可持續(xù)利用現(xiàn)象和減輕地質(zhì)災(zāi)害。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉傳正.重大地質(zhì)災(zāi)害防治理論與實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2009.
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害防治;地質(zhì)環(huán)境利用;相關(guān)探討
地質(zhì)環(huán)境的形成需要幾千萬年的地質(zhì)演變才能形成,在演變的過程中很多現(xiàn)象對人類來講都屬于災(zāi)害,這些地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類自身的健康。以目前的能力來講[1],不可能直接避免或者阻止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,但是相關(guān)工作者可以根據(jù)自身所在地質(zhì)狀況進(jìn)行系統(tǒng)的研究,從而在準(zhǔn)確的預(yù)測下讓人類幸運的躲避災(zāi)害,最大限度的減少了人員的傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失。對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治,對地理環(huán)境進(jìn)行利用是世界發(fā)展的必然規(guī)律所在,也是人類征服自然的一種方法。
1 地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)含義
1.1 地質(zhì)災(zāi)害
地質(zhì)災(zāi)害指的是由于地質(zhì)自身產(chǎn)生的自然作用或者人為的地質(zhì)作用,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)惡化,繼而造成生命財產(chǎn)損失、生存資源破壞的災(zāi)害性事件[2]。一般來講地質(zhì)災(zāi)害主要包含地殼活動災(zāi)害、土體運動災(zāi)害、水庫災(zāi)害、水土污染災(zāi)害等。
在我國,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要具備三個特點,分別是:隱蔽、突發(fā)、破壞。一般來講人們無法在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之前就感覺到先兆,都是當(dāng)災(zāi)害發(fā)生之后人們無法迅速撤離,繼而造成傷害,而且傷害的后果非常嚴(yán)重,每次大型的地質(zhì)災(zāi)害,比如地震,發(fā)生之后會對建筑物、公路、農(nóng)田土地等造成毀壞。這些特殊性就意味著我國在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治時難度非常大,也說明防治工作的開展與落實迫在眉睫。
1.2 地質(zhì)環(huán)境
地質(zhì)環(huán)境指的是地表下的堅硬殼層,又被稱為巖石圈,是地球不斷演化而成的產(chǎn)物。地質(zhì)環(huán)境不是一個絕對的封閉環(huán)境,它與水圈、生物圈以及大氣圈等有著密不可分的聯(lián)系,而且地質(zhì)環(huán)境也在不斷受到地球表面上各個圈層的影響。因此,地質(zhì)環(huán)境會一直處于變化的狀態(tài),主要的變化表現(xiàn)是緩變、漸變、突變、災(zāi)變,當(dāng)一切結(jié)束后進(jìn)入到下一個階段,由此可見地質(zhì)環(huán)境的變化呈現(xiàn)的是周期性特點。
地質(zhì)環(huán)境的變化實際上與地質(zhì)災(zāi)害有著莫大的關(guān)系,當(dāng)一定區(qū)域在變化后完成了漸變至突變的過程,就會對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境造成破壞,繼而產(chǎn)生了地質(zhì)災(zāi)害,這也就是說地質(zhì)災(zāi)害還具備地帶性、周期性、突發(fā)性的特點。
2 地質(zhì)災(zāi)害的防治
在對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治的過程中,需要建立起多元化的防治體系,要根據(jù)不同的災(zāi)害制定不同的對策方案,而且地質(zhì)災(zāi)害在治理時需要針對發(fā)生的主因進(jìn)行控制,每一項防治措施都要強調(diào)環(huán)境本身的適應(yīng)性,從大局出發(fā)。
2.1 對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查與評價
地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與評價應(yīng)建立起相應(yīng)的調(diào)查區(qū)劃體系,主要是為了調(diào)查弄清楚當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特點,確定災(zāi)害發(fā)生時需要的特定環(huán)境,對其進(jìn)行評價從而確定其危害性,并進(jìn)行準(zhǔn)確的危害區(qū)劃。每一個地區(qū)都需要確定破壞等級,根據(jù)相應(yīng)的等級做出預(yù)防預(yù)警方案,這樣可以為地質(zhì)環(huán)境的開發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控、防治工程的建立等提供準(zhǔn)確的依據(jù),從而為地質(zhì)災(zāi)害管理工作提供數(shù)據(jù)性的支持。
2.2 完善監(jiān)測預(yù)警手段
通常來講,對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測與預(yù)警需要從兩個方面入手[3],分別是技術(shù)手段、行政手段。當(dāng)?shù)刭|(zhì)環(huán)境發(fā)生了特殊變化時,利用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)(GPS、GIS等)可以準(zhǔn)確進(jìn)行地理位置確定,并通過災(zāi)害預(yù)測儀器對災(zāi)害信息進(jìn)行提前捕捉。當(dāng)先兆信息被準(zhǔn)確得到后還要針對不同的特點,利用行政手段及時相應(yīng)的防災(zāi)預(yù)警信息,從而為災(zāi)害避險、災(zāi)害應(yīng)急提供重要的依據(jù)。
2.3 提高搬遷治理工作的效率性
根據(jù)相應(yīng)的調(diào)查結(jié)果可以準(zhǔn)確的找到危險性大、危害性嚴(yán)重的災(zāi)害發(fā)生點,在經(jīng)過勘察之后,可以采用搬遷治理的方式消除隱患所在。搬遷治理方式需要保證效率性與準(zhǔn)確性,當(dāng)一切條件都具備的時候,治理工作需要同災(zāi)后重建整理、環(huán)境科學(xué)利用等相結(jié)合,從而實現(xiàn)防震減災(zāi)、地質(zhì)資源二次開發(fā)的目的。
2.4 完善應(yīng)急處置方案
地質(zhì)災(zāi)害的防止需要以突發(fā)性災(zāi)害應(yīng)急管理的實際需求為方向,在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上對技術(shù)資源進(jìn)行有效的集成與整合,化零為整,建立起地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處理的相關(guān)體系,并建立起相應(yīng)的技術(shù)支持機(jī)構(gòu)以及信息查詢平臺等[4]。這些能夠為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后的應(yīng)急處理給予最大化的幫助,從而科學(xué)有效的做好災(zāi)害響應(yīng)工作。
3 地質(zhì)環(huán)境的利用探討
通過對地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn),如果想要對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行控制需要對地質(zhì)環(huán)境本身的規(guī)律進(jìn)行分析,合理利用地質(zhì)環(huán)境,制定出相關(guān)的防治措施,保證治理效果。
3.1 減少人為因素的更改,對工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行合理評價
近年來,我國范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境變化非常快,這主要是由于人們不斷改造自然,無論是強度還是速度都有所增加,繼而導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境高速變化,甚至超出了環(huán)境本身的承載能力。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生需要有特定的地質(zhì)環(huán)境作為支持,近年來的災(zāi)害頻繁與人為的肆意更改有著密切關(guān)系,為了更為有效的防治地質(zhì)災(zāi)害,就需要尊重地質(zhì)環(huán)境的特點,要根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)開發(fā),避免由于人為因素而發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
我國在進(jìn)行工程修建時,例如隧道建設(shè)、鐵路修建,這些工程在設(shè)計時需要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)進(jìn)行研究,查看當(dāng)?shù)氐耐寥佬再|(zhì)、巖石特點、及其是否處在斷裂層處等,對工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行安全評價,在綜合考慮之后制定出工程建設(shè)計劃與地質(zhì)環(huán)境分析報告,從而保證所有的工程施工都能在地質(zhì)環(huán)境承受范圍內(nèi)進(jìn)行,讓工程安全順利完工。
3.2 對地質(zhì)環(huán)境利用進(jìn)行有效評價,建立起綜合評價體系
地質(zhì)環(huán)境的利用評價主要是對區(qū)域環(huán)境進(jìn)行不同程度上的地質(zhì)勘察以及環(huán)境調(diào)查,得出當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的允許利用情況,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理利用,保證發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時,將地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)率控制到最小。有效的措施就是建立起環(huán)境利用評價綜合體系,整個體系主要包含[5]:地質(zhì)環(huán)境的實際質(zhì)量評價、地質(zhì)環(huán)境的功能區(qū)分、多水區(qū)地質(zhì)環(huán)境的工程建設(shè)評估、地質(zhì)災(zāi)害防范與治理的風(fēng)險調(diào)控評估。
整個體系體現(xiàn)的是實用性以及可行性,可以滿足地質(zhì)災(zāi)害的防范要求,還符合環(huán)境利用的持續(xù)性特點。但是值得注意的是,我國幅員遼闊、地形地質(zhì)復(fù)雜,在完成相應(yīng)的評估之后還需要尊重實際情況,對當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實際特點進(jìn)行評估,讓整個評價體系能夠更加適應(yīng)實際情況,從而得到最為準(zhǔn)確的利用資訊,實現(xiàn)科學(xué)化的環(huán)境利用,降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率。
4 結(jié)語
綜上所述,文章已經(jīng)系統(tǒng)的對地質(zhì)災(zāi)害的防治、地質(zhì)環(huán)境的利用等進(jìn)行了分析。除了我國,地球上任何一個國家都會有不同程度上的地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn),嚴(yán)重威脅著人類的安全。因此,為了最大限度的減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時的損失,需要對災(zāi)害本身以及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)管理等進(jìn)行研究,制定出行之有效的災(zāi)害防治辦法。這樣不僅可以有效減少災(zāi)害本身的影響,還能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)氐牡乩硇畔⑦M(jìn)行二次鞏固,相信在未來的發(fā)展,地質(zhì)工作者會將財產(chǎn)維護(hù)以及生命保護(hù)放在第一位,并結(jié)合實際,堅持將災(zāi)害研究與地質(zhì)環(huán)境二者綜合在一起,這樣的科學(xué)分析一定能夠從根本上提高災(zāi)害治理效果。
參考文獻(xiàn):
可持續(xù)發(fā)展作為我國發(fā)展的基本戰(zhàn)略。地質(zhì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理論,是當(dāng)前地質(zhì)工作者的首要課題,也是礦業(yè)城市發(fā)展的理論依據(jù)。根據(jù)河北省張家口市下花園區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害治理現(xiàn)狀,分析因采煤引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害主要類型及危害,探討地質(zhì)災(zāi)害防治措施,提出礦業(yè)城市地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展建議。
關(guān)鍵詞:
地質(zhì)環(huán)境;地質(zhì)災(zāi)害防治;可持續(xù)發(fā)展;下花園區(qū)
河北省張家口市下花園區(qū),曾經(jīng)是華北地區(qū)重要的煤炭、電力工業(yè)基地。已有100多年的歷史,大規(guī)模的開采始于20世紀(jì)30年代,下花園共有國有煤礦4家、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私營煤礦85家,平均年產(chǎn)原煤236×104t,直接和間接從事煤炭產(chǎn)業(yè)的人員近5萬人,占全區(qū)人口的1/2,煤炭工業(yè)總產(chǎn)值占全區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值的31.13%。下花園是因煤而建、因煤而興的資源型工業(yè)城市,過去曾因資源而富足,如今資源枯竭已成為現(xiàn)實,城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量急劇下降,昔日煤炭資源的優(yōu)勢已成為弱勢。2009年3月,被列入國家資源枯竭型城市名單。本文以下花園煤礦、興隆山煤礦、前山煤礦、雞鳴山煤礦為例,論述礦業(yè)城市地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
1礦業(yè)城市地質(zhì)環(huán)境概況
下花園位于河北省西北,礦區(qū)地處冀西北低中山區(qū),含煤地層為侏羅系下花園組地層,巖性以深灰色粉砂巖、砂頁巖為主,間夾炭質(zhì)粘土及煤層,總厚約99.14m。全區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜,東部有古城梁穹窿,北為蓮花山逆斷層,南為雞鳴山逆斷層,中間為玉帶山向斜,兩山兩側(cè)各有一個由南向北推覆的大逆斷層,斷層以南形成黃土港倒轉(zhuǎn)背斜,磁炮窯倒轉(zhuǎn)向斜和磁炮窯倒轉(zhuǎn)背斜斷層、褶皺構(gòu)造的存在和發(fā)育,是采煤誘發(fā)的地下水開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題以及采煤引起的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生和發(fā)展的客觀地質(zhì)條件。礦區(qū)地下水類型分別為基巖裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碎屑巖類裂隙層間水。多年地下采煤,占用、破壞土地資源,破壞、污染地質(zhì)環(huán)境,造成生態(tài)失衡、植被破壞、水土流失、土地污染等。礦業(yè)活動造成地下水資源枯竭、煤炭資源的枯竭與耗竭,同時誘發(fā)了一系列突發(fā)性、緩變性的地質(zhì)災(zāi)害。如崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、礦坑突水等。
2礦業(yè)城市采掘活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型及危害
采煤引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,主要類型有地面塌陷、地裂縫、不穩(wěn)定斜坡、礦山開采堆積形成的大型矸石堆,占壓土地資源、含水層破壞、地貌景觀破壞等。
2.1地面塌陷、地裂縫及危害由于長期地下煤炭資源開采,導(dǎo)致上覆巖層的應(yīng)力平衡被打破而產(chǎn)生巖土體變形,逐步沉降引發(fā)地面塌陷,地表塌陷已形成了12.5km2采煤沉陷區(qū),最大限度下沉值6.773m,最大水平位移值為2.04m,塌陷坑面積達(dá)26974m2,導(dǎo)致各煤礦區(qū)周圍村莊房屋變形、開裂、倒塌等不同程度的損壞,損毀耕地,地質(zhì)災(zāi)害危險性大。煤層開采后,部分地段形成采空區(qū),不均勻沉降地段形成地裂縫。其中一部分是隨地面塌陷伴生的,一部分是獨立發(fā)生的。與地面塌陷伴生的地裂縫多呈弧狀,一般延伸不長,深度比塌陷坑小,寬度不大;獨立發(fā)生的地裂縫一般呈線狀展布,并具有條帶狀并列分布的特點,長度可達(dá)數(shù)十到上千米,裂縫寬度0.5~0.67m,深度可達(dá)2~6.5m,地裂縫多沿280°~320°方向展布。導(dǎo)致地表建筑物變形,主要發(fā)生在下花園煤礦、興隆山煤礦、前山煤礦、雞鳴山煤礦礦區(qū)及礦區(qū)影響范圍內(nèi)的部分村莊,破壞的民房近萬間,主要表現(xiàn)形式為墻體開裂、地面開裂、地基下沉,地質(zhì)災(zāi)害危險性大。且這些地裂縫在陰雨天還會有毒有害氣體滲出,直接威脅著礦區(qū)及礦區(qū)影響范圍內(nèi)居民的身體健康和生命安全。
2.2不穩(wěn)定斜坡及其危害不穩(wěn)定斜坡位于下花園區(qū)雞鳴山西坡,為土質(zhì)斜坡,碎石土厚5~15m,下伏寒武系紅色頁巖、粉砂質(zhì)頁巖夾薄層灰?guī)r,產(chǎn)狀115°∠29°。斜坡坡面長91m,坡長200m,坡高70m,碎石土的碎石含量約70%,粒度5~10cm,占80%以上,最大可達(dá)50cm,坡體中下部坡度30°~50°,坡上部坡度20°,坡向244°,目前斜坡仍處于不穩(wěn)定狀態(tài),威脅公路、鐵路各段長達(dá)200m,且對雞鳴山景區(qū)造成危害。
2.3土地資源占壓及其危害土地資源的占壓及危害表現(xiàn)在2個方面:一為矸石占壓、污染土地;一為地面塌陷損毀土地。經(jīng)統(tǒng)計,治理區(qū)內(nèi)較大規(guī)模的煤矸石堆有29處,煤矸石堆占壓土地面積137128m2,體積約1071921m3。地面塌陷損毀耕地近千畝,使得土地喪失可耕性。
2.4含水層破壞及其危害開采煤層疏干地下水,礦區(qū)長期大規(guī)模抽取地下水,并超越補給幅度,嚴(yán)重破壞了含水層,導(dǎo)致區(qū)域地下水位下降,居民生產(chǎn)生活用水困難。同時,土壤含水性下降導(dǎo)致的風(fēng)沙化,嚴(yán)重影響地表植被生長、進(jìn)而引發(fā)一系列環(huán)境問題。
2.5地貌景觀破壞及其危害煤礦開采造成治理區(qū)內(nèi)土地產(chǎn)生大量塌陷坑、地裂縫及煤矸石堆,不僅使區(qū)內(nèi)耕地絕產(chǎn),而且與自然景觀極不協(xié)調(diào),對區(qū)內(nèi)地貌景觀造成了極大的破壞。
3礦業(yè)城市地質(zhì)災(zāi)害治理現(xiàn)狀
目前已治理下花園煤礦采空區(qū),治理面積為3623000m2,對采空區(qū)的塌陷坑進(jìn)行了回填,煤矸石清運工程,不穩(wěn)定斜坡的治理,坡面面積18200m2。完成部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦及其影響區(qū)的生態(tài)恢復(fù)及水利配套工程,面積為6km2;完成洋河兩岸的生態(tài)恢復(fù)及水利配套工程,面積為7.15km2;在采空區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點,監(jiān)測面積3623000m2。
4地質(zhì)災(zāi)害防治措施
針對地面塌陷、地裂縫,采取采空區(qū)勘查工程,鉆孔充填壓漿工程進(jìn)行治理,并對變形區(qū)開展長期監(jiān)測工作;針對區(qū)內(nèi)塌陷坑、煤矸石堆采取地形整治工程、漿砌石擋墻工程措施;針對治理區(qū)地貌景觀破壞采取植被恢復(fù)工程、澆灌工程;對不穩(wěn)定斜坡采取削方減載工程、擋墻護(hù)坡工程、掛網(wǎng)噴播工程。土地資源占壓采取擋土墻工程、塌陷坑回填、采空區(qū)充填工程。
5城市地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與建議首先對下花園區(qū)內(nèi)的各個礦山及受災(zāi)嚴(yán)重的村莊進(jìn)行調(diào)研,在充分收集基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上制定詳細(xì)的技術(shù)方案,根據(jù)治理區(qū)的具體情況,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型、構(gòu)建和諧社會為目標(biāo),堅持“以人為本,統(tǒng)籌規(guī)劃、政策主導(dǎo)、因地制宜、突出重點,分步實施、標(biāo)本兼治、重在治本”的原則。結(jié)合下花園區(qū)各類規(guī)劃及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,布置治理工程,提出切實可行的實施方案。在項目實施中,要將國家政策與地方實際緊密結(jié)合起來、將地質(zhì)環(huán)境治理與土地開發(fā)利用緊密結(jié)合起來、將生態(tài)環(huán)境治理與旅游開發(fā)緊密結(jié)合起來,徹底治理地質(zhì)災(zāi)害隱患,恢復(fù)采空區(qū)地質(zhì)地貌、增加可利用土地資源、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和生態(tài)旅游區(qū)開發(fā),做到改善民生和加快轉(zhuǎn)型同步推進(jìn)。如今張家口市下花園區(qū),正按照“一個平臺、六大產(chǎn)業(yè)”的轉(zhuǎn)型思路,“一個平臺”是指玉帶山產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)?!傲鶄€產(chǎn)業(yè)”是指新型能源產(chǎn)業(yè)、礦產(chǎn)開發(fā)加工業(yè)、裝備制造業(yè)、食品加工業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、環(huán)京服務(wù)業(yè)。經(jīng)過3年努力,使昔日破敗蕭條的煤礦廢棄礦區(qū)變成了極具發(fā)展?jié)摿Φ默F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),要把生態(tài)環(huán)境治理和民生改善提到一個新高度。擺脫資源能源的路徑依賴,加快發(fā)展新能源、裝備制造等產(chǎn)業(yè),玉帶山園區(qū)正成為下花園加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的新引擎,使下花園走上可持續(xù)發(fā)展的道路,成為國家資源枯竭城市轉(zhuǎn)型的又一試點。
參考文獻(xiàn):
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1礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
我國大多礦山環(huán)境都比較惡劣,水文條件以及地質(zhì)條件對企業(yè)設(shè)備要求較高,礦區(qū)環(huán)境嚴(yán)重阻礙了開采人員的安全,嚴(yán)重的安全事故也時有發(fā)生,礦產(chǎn)生產(chǎn)和其他職業(yè)非常不同。礦山生產(chǎn)管理環(huán)境比較麻煩。一般來說,工作環(huán)境的溫度和濕度都很高,有很多不確定的因素,特別是有毒氣體。如果有毒氣體沒有妥善處理的話,在相關(guān)的工作開采和操作過程中,可能會發(fā)生有毒氣體爆炸和建筑人員中毒。引發(fā)很嚴(yán)重的安全問題,然而礦山預(yù)測防治水改進(jìn)了礦山控制系統(tǒng)的實用性和簡潔性,減少了現(xiàn)場操作員的工作負(fù)荷。另外,礦山環(huán)境惡劣,對人十分不友好,需要穩(wěn)定性和抗干擾性強的機(jī)器,改善礦山機(jī)械和電器安全穩(wěn)定的工作,防止外部不確定因素對礦山工作的生產(chǎn)和操作造成影響。在開采之前,煤礦企業(yè)應(yīng)該首先熟悉當(dāng)?shù)丨h(huán)境,很多企業(yè)因為環(huán)境問題導(dǎo)致出現(xiàn)很多安全問題,從而導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的安全性跟穩(wěn)定性都比較高,施工人員可以根據(jù)這些問題制定相關(guān)方案,從而可以有效的處理大多數(shù)隱患。
2礦山防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)的重要意義
礦山防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)在實際的地礦工作中有著極大的發(fā)揮空間,不但可以有效避免水災(zāi),保障員工安全性的同時還可以給企業(yè)提供與防治水相關(guān)的信息,企業(yè)可以根據(jù)所得信息來合理規(guī)劃采礦路線,從而更高效且省時省力的進(jìn)行施工,在一定程度上來說推動了礦業(yè)的發(fā)展。站在企業(yè)的角度來講,礦山防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)節(jié)省了大量的人力物力,降低了企業(yè)的成本,同時也保障了員工的安全性,相對于傳統(tǒng)的探測方式有著極大的優(yōu)越性,所以需要加強對礦山防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)的研究。以下從兩方面來分析防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)的優(yōu)勢。優(yōu)化煤礦企業(yè)采礦思路。我國幅員遼闊,在境內(nèi)存在不少自然資源,而煤礦資源是其中非常重要的資源之一,對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著不可磨滅的作用,因此煤礦的采集關(guān)乎國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而我國大部分的煤礦周圍環(huán)境惡劣且復(fù)雜,貿(mào)然進(jìn)行采礦容易出現(xiàn)意外,為防止員工在采礦過程發(fā)生意外,所以需要對周圍的環(huán)境進(jìn)行預(yù)測,從而可以更加合理的規(guī)劃采礦路線。例如,一個煤礦處在地質(zhì)和水質(zhì)極為復(fù)雜的地區(qū)。周圍有不少的暗河,那么在采礦之前,需要對該地段暗河的數(shù)量和位置有一個明確的把握和了解,避免出現(xiàn)突水等現(xiàn)象,合理的對路線和方式進(jìn)行一個統(tǒng)籌規(guī)劃,在有效率的開礦同時保障了員工的安全,一舉多得。
3提高礦山地測防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)精準(zhǔn)性的方法
技術(shù)性方法。在礦產(chǎn)企業(yè)施工之前需要對開采地進(jìn)行細(xì)致的勘探,若發(fā)現(xiàn)危險性較高的地區(qū),需要進(jìn)行更高精度的探查,來獲取更加精準(zhǔn)的信息。然后根據(jù)所得的信息,來設(shè)計開采思路。以開采思路為核心,圍繞這一核心來考慮可能會發(fā)生的各種意外,并想出相應(yīng)的對策來應(yīng)對。在實際的開采過程中,員工需要謹(jǐn)慎且小心進(jìn)行開采。在遇到不確定性較高的意外時,要遵循先測后采的原則,在保證自身安全的條件下,再進(jìn)行開采。這樣可以有效的避免意外發(fā)生。三維地震數(shù)據(jù)體技術(shù)在礦山的水預(yù)測預(yù)報中應(yīng)用極為廣泛。通常是和一些高端技術(shù)結(jié)合來實現(xiàn)對礦山地質(zhì)環(huán)境的動態(tài)測量,這樣可以實時監(jiān)控礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)生的變化,從而保障員工在施工過程中的安全性。如果發(fā)現(xiàn)礦山的地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)異常,就可以進(jìn)行實時分析,從而及時的避免和解決問題。在施工前的勘探上,需要細(xì)致的探查和了解周圍的地質(zhì)環(huán)境。再根據(jù)實際的環(huán)境進(jìn)行一個全面且復(fù)雜的問題分析。保證員工在施工過程中發(fā)生意外時,可以從容的應(yīng)對。工作人員可以實時的查看地質(zhì)情況,來根據(jù)當(dāng)時的實際情況判斷安全隱患的同時,對挖礦設(shè)計中存在的不足進(jìn)行優(yōu)化完善,這樣可以有效的防止水災(zāi)害發(fā)生,保證了員工的安全性。
4需要注意的問題
一般在礦產(chǎn)開采過程中,多多少少都會出現(xiàn)一些問題,有時可能一個小問題會導(dǎo)致一個讓人難以接受的后果。所以在平時需要對員工進(jìn)行技術(shù)上的培養(yǎng),讓員工有一定的處理問題的能力,從而減少意外發(fā)生的可能性。當(dāng)然,企業(yè)在加強員工的培訓(xùn)的同時,還需要注意對探測設(shè)備進(jìn)行維修以及維護(hù),避免因為探測機(jī)器出現(xiàn)差錯,導(dǎo)致意外發(fā)生。在勘探地形時,需要了解周圍全部的安全隱患,以及曾經(jīng)發(fā)生過的安全隱患。對該地形的地質(zhì)和情況有一個較為熟悉且全面的認(rèn)知。避免因為偷懶而導(dǎo)致意外的發(fā)生。最后需要注意的是,礦產(chǎn)開采之前,一定要制定一個開采思路,并要求員工嚴(yán)格執(zhí)行,這樣可以有效的避免意外的發(fā)生。總的來說,企業(yè)要不斷的加強對員工技術(shù)的培養(yǎng),還要重視對施工前地形的考察以及嚴(yán)格要求員工。按照制定的思路和方式進(jìn)行采礦。
5結(jié)束語
對于礦產(chǎn)資源的開發(fā)是必然的,因為這是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需要。而開采礦產(chǎn)出現(xiàn)意外也是難免的,這就需要我們盡量去避免這種情況的發(fā)生。這就要做好礦山防治地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境保護(hù),通過對礦山附近地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行探查和了解。有效地避免了很多意外的發(fā)生。在增加企業(yè)收益的同時也保障了員工的安全。最重要的是這種方式相對于傳統(tǒng)的方式有的極為明顯的優(yōu)越性。
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【關(guān)鍵詞】地質(zhì)災(zāi)害;自然地理;地質(zhì)環(huán)境;探討
一、區(qū)域自然地理概況
(一)地形地貌
盤縣位于云南高原向黔中山原過渡的斜坡地帶,呈NE向展布。地形起伏較大,河流發(fā)育,切割強烈,溝谷縱橫,海拔在1500-2000m之間。海拔最高點2807.0m;海拔最低點740.0m;相對高差2067.0m。
根據(jù)地貌主要內(nèi)外營力的不同,劃分出溶蝕地貌、溶蝕-侵蝕構(gòu)造地貌,剝蝕-侵蝕地貌三大成因地貌類型。三大地貌極易造成崩塌、滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,雨季如遇排水不及,則釀成洪澇災(zāi)害。
(二)氣象水文特征
1.氣象
盤縣為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,氣候溫和濕潤,一般無明顯嚴(yán)寒酷暑,降雨具有連續(xù)集中的特點,雨季多暴雨。盤縣境內(nèi)山巒起伏,相對高差大,在太陽輻射、大氣環(huán)流和地形地勢等因素的綜合影響下,造成地區(qū)氣候垂直差異大,立體氣候顯著。
2.水文
盤縣境內(nèi)水系發(fā)育,河流較多,均屬珠江水系。受地形地貌和構(gòu)造控制,水系多呈樹枝狀發(fā)育,密布全境,河谷深切,一般河流坡降大,水流急。流量隨季節(jié)變化顯著等共同特征。較大河流有屬北盤江的拖長江、烏都河和屬南盤江的馬別河等。南北盤江分水嶺大概位于亦資孔——樂民——老廠一線。北盤江年平均流量96.1m3/s,年徑流量30.4億m3,最大洪峰流量1000m3/s,最小流量25.0m3/s,最大流量與最小流量比值40:1,說明地表河流屬雨源型河流,河水流量具暴漲暴落的特點。
二、區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件
(一)地層與地質(zhì)構(gòu)造
1.地層巖性
盤縣區(qū)內(nèi)自泥盆系中統(tǒng)罐子窯組至第四系均有出露。其中以石碳系、二迭系及三迭系發(fā)育最全,出露面積最廣,局部河流階地和斜坡、洼地有第四系沖積、殘坡積、崩積等松散物體分布。
2.地質(zhì)構(gòu)造
盤縣位于揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆六盤水?dāng)嘞萜瞻残?gòu)造變形區(qū)。北東部的普安山字型構(gòu)造、中南部的北東向華夏系構(gòu)造帶以及西南部屬于黔西南蓮花狀構(gòu)造三大構(gòu)造體系奠定了該區(qū)內(nèi)構(gòu)造的基本輪廓。
(二)新構(gòu)造活動與地震
本區(qū)自第三紀(jì)末達(dá)到準(zhǔn)平原狀態(tài)之后,地殼開始抬升,特別是第四紀(jì)以來上升較快。在地殼抬升運動的同時,各種新構(gòu)造活動表現(xiàn)得廣泛而強烈,其中以新華夏系與普安山字型構(gòu)造活動尤為明顯。
地震是人類直接感覺到的地殼活動形式之一,根據(jù)盤縣幅(1/20萬)區(qū)域水文地質(zhì)普查報告資料,盤縣及鄰近地區(qū)自14世紀(jì)以來,雖多次發(fā)生地震,但對于盤縣的危害并不大。盤縣地震基本烈度為VI度。因此,境內(nèi)地震活動對地質(zhì)災(zāi)害影響較弱。
(三)水文地質(zhì)條件
1.地下水類型、含水巖組及富水性
根據(jù)巖性組合和地下水賦存條件,將區(qū)內(nèi)地下水分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶水和基巖裂隙水三大類型。松散巖類孔隙水因零星分布,故未劃分亞類及富水等級;碳酸鹽巖類巖溶水根據(jù)所夾碎屑巖的多少分為純碳酸鹽巖裂隙溶洞水、碳酸鹽巖夾碎屑巖裂隙溶洞水和碎屑巖夾碳酸巖溶洞裂隙水三個亞類。將同一含水巖組的富水性,按枯季徑流模數(shù)6l/s?km2為豐富、中等、貧乏三級;基巖裂隙水則根據(jù)巖性不同和裂隙的差異分為構(gòu)造裂隙水和孔洞裂隙水兩個亞類,富水性根據(jù)枯季徑流模數(shù)
2.各類型含水巖組特征
(1)松散巖類孔隙水
分布于坡殘積、沖洪積粘土、粘土及泥礫巖及第四系松散堆積物中,含水貧乏,泉流量一般0.1-1l/s。由于其下基巖具較好的隔水作用,雨季時,大氣降水在松散土層與相對隔水的基巖接觸面之間富集,并順坡向下運移,一方面增加了巖土體自重,另一方面軟化了滑帶土,降低了滑帶土的內(nèi)聚力(c)和內(nèi)摩擦角(φ),降低了斜坡體的穩(wěn)定性,從而為土層滑坡的形成奠定了基礎(chǔ)。盤縣幾乎所有土層滑坡的形成都與之有關(guān)。
(2)碳酸鹽巖類巖溶水
1)純碳酸鹽巖裂隙溶洞水
包括三迭系法郎組(T2f)至關(guān)嶺組二、三段(T2g2+3),二迭系棲霞組至茅口組(P1q-m),石碳系擺佐組至馬平組(C1b-C2m),泥盆系罐子窯組至宰格組(D2g-D3zg),巖性為中厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、枯季流量11.376m3/s,暗河、伏流長73.8km,地下水以管流為主,富水性較好。
2)碳酸鹽巖夾碎屑巖裂隙溶洞水
包括三迭系永寧鎮(zhèn)組(T1yn),石碳系巖關(guān)組至大塘組(C1y-d),泥盆系罐子窯組至代化組(D2g-D3d),巖性為白云巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖、泥巖、砂巖及粉砂巖、灰?guī)r夾泥、頁巖、枯季流量5.138m3/s,暗河、伏流長84.55km,由于可溶巖與非可溶巖相間出現(xiàn)而迫使地下水沿其界面運動、排泄。
3)碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙溶洞水
本亞類僅關(guān)嶺組一段(T2g1)一個含水巖組,巖性為雜色泥、頁巖夾泥質(zhì)灰?guī)r,泥質(zhì)白云巖,枯季流量19.2l/s,暗河長0.45km,由于可溶巖與非可溶性巖呈互層狀態(tài),因而使地下水多沿層間裂隙運動、排泄,對其上覆及下伏之巖溶含水層具有相對的隔水作用。
(3)基巖裂隙水
1)玄武巖孔洞裂隙水
巖性由火山集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r、玄武巖、砂頁巖組成四個韻律,枯季流量41.67l/s,鉆孔單孔涌水量17-267.8m3/日,地下水露頭多,但流量很小,多沿河溝兩側(cè)坡殘積物中泄出。風(fēng)化帶以下構(gòu)造裂隙水多具有高水頭、小流量的承壓水特征。富水性屬中——貧乏的含水層。
2)構(gòu)造裂隙水
包括下第三系(E)、上三迭統(tǒng)(T3e)、下三迭統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)、上二迭統(tǒng)煤系地層(P2l-d)、下二迭統(tǒng)梁山組(P1l),除下三迭統(tǒng)飛仙關(guān)組及上二迭統(tǒng)煤系地層外,均零星分散,含水性較差,除下第三系外,均具有相對隔水作用。
3.地下水補給、徑流、排泄條件
(1)補給:大氣降水是境內(nèi)地下水主要補給來源,在碳酸鹽巖的地區(qū),大氣降水通過落水洞、漏斗迅速落入地下,補給地下水。
(2)徑流:境內(nèi)由于巖性條件的差異,而使地下水的徑流方式差別較大,在厚層灰?guī)r分布區(qū),巖溶管道發(fā)育,地下水多集中于巖溶管道中徑流,并以巖溶大泉及暗河的形式于河谷中或沿與非可溶性巖的接觸帶排出地表。地下水多以層間水的形式徑流。在非可溶巖分布區(qū),地下水主要賦存于基巖裂隙中,并沿地形自然斜坡作滲流運動。于就近的溪溝中排出地表,特別是在大片玄武巖分布區(qū),這種現(xiàn)象較為明顯。
(3)排泄:區(qū)內(nèi)地下水排泄主要受巖性、構(gòu)造、地貌控制,根據(jù)以上因素可分為七種主要排泄類型:1)向斜谷地匯流排水型;2)背斜山分流排水型;3)斷層谷匯流排水型;4)可溶巖與非可溶巖接觸排水型;5)緩傾巖層面流排水型;6)峰叢谷地排水型;7)巖溶峽谷排水型。
以上七種類型中,較為突出的為巖溶峽谷排水型。區(qū)內(nèi)深切峽谷是地下水主要排泄區(qū),如拖長江、烏都河、格所河、新橋河、樓下河等,這些河谷地下總排泄量約占流量68%。
三、巖土工程地質(zhì)特征
根據(jù)巖石的力學(xué)性質(zhì)、巖性及組合關(guān)系,將區(qū)內(nèi)巖層劃分為硬質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組、軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組、軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組及松散巖類工程地質(zhì)巖組四大工程巖組類型。
(一)硬質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組
包括三迭系中統(tǒng)法朗組(T2f)、關(guān)嶺組(T2g)、二迭系下統(tǒng)棲霞、茅口組(P1q-m)、石碳系上統(tǒng)黃龍、馬平組(C2h-m)、石碳系下統(tǒng)擺佐組(C1b)等地層,巖性為薄-中厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖,這類巖石結(jié)構(gòu)致密、堅硬,力學(xué)強度高,抗風(fēng)化能力強,工程力學(xué)性質(zhì)好,新鮮完整的巖石抗壓強度30~60Mpa,軟化系數(shù)0.8-0.9,摩擦系數(shù)0.5-0.6,地下水豐富,常有暗河發(fā)育。坡度大、地形陡、裂隙發(fā)育的地段,易形成崩塌;在地勢低洼地帶巖溶塌陷現(xiàn)象較為發(fā)育。
(二)軟硬相間巖類工程地質(zhì)巖組
包括三迭系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組(T1yn)、石碳系下統(tǒng)大塘組、巖關(guān)組(C1d、C1y)、泥盆系上統(tǒng)代化組、桑朗組、宰格組(D3d、D3s、D3zg)、泥盆系中統(tǒng)火烘組、罐子窯組(D2h、D2g),巖性為石灰?guī)r夾泥巖、砂巖,巖溶較發(fā)育,由于巖性不均,并且有軟弱夾層的存在,在此工程地質(zhì)巖組內(nèi)易形成順層滑坡或產(chǎn)生地基的不均勻沉降。
(三)軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組
包括第三系(E)、侏羅系(J)、三迭系上統(tǒng)二橋組(T3e)、三迭系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)、及二迭系上統(tǒng)龍?zhí)?、長興組、大隆組、峨嵋山組(P2l、P2c、P2d、P2β)及二迭系下統(tǒng)梁山組(P1l),巖性為泥巖、粉砂巖、巖屑砂巖、玄武巖、集塊巖等,該類巖石抗風(fēng)化能力弱,遇水易軟化,巖石抗壓強度5~30Mpa,摩擦系數(shù)0.4~0.8,風(fēng)化深度1~5m(局部地區(qū)達(dá)10余m),穩(wěn)定性差,易發(fā)生滑坡和泥石流。
(四)松散巖類工程地質(zhì)巖組
包括第四系(Qel+dl)殘坡積層及沖積層,巖性有粘土、砂質(zhì)粘土與礫石層,此類巖層具有一定的可塑性,抗壓強度低,零星分布于坡麓、河流階地、洼地中。該類巖組工程地質(zhì)性質(zhì)較差,常造成地基沉陷與邊坡不穩(wěn)定等工程地質(zhì)問題,易發(fā)生滑坡和泥石流。
四、人類工程活動特征
盤縣境內(nèi)人類工程活動強烈,對地質(zhì)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重,因此而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有376處。盤縣對地質(zhì)環(huán)境有影響的人為工程活動主要表現(xiàn)在:采礦(采煤)、采石、公路建設(shè)、水庫建設(shè)、工業(yè)與民用建設(shè)及不合理農(nóng)墾等。
五、礦山地質(zhì)環(huán)境條件概況
盤縣的礦產(chǎn)資源豐富,其中尤以煤炭資源最為豐富,素有西南“煤都”之稱,已探明煤炭儲量95.4億噸,遠(yuǎn)景儲量500多億噸,主要呈條帶狀分布。
由于煤炭資源的大量開發(fā)利用,盤縣的礦山地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)變得相當(dāng)脆弱,礦山開采區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了大量的地裂縫、地面塌陷、滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,且采煤活動形成的大量廢棄堆積物,也容易形成滑坡或泥石流。
六、小結(jié)
盤縣地處云南高原向黔中山原過渡的斜坡地帶,剝蝕~侵蝕地貌,溶蝕-侵蝕地貌、巖溶地貌均較發(fā)育。巖屋自泥盆系中統(tǒng)罐子窯組至第四系均有出露。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,降雨較為集中,多級河流沖積階地,落水河及深切河谷等客觀特征。加上人為工程活動的影響,為盤縣地質(zhì)災(zāi)害特別是滑坡、崩塌、泥石流、塌陷的發(fā)生提供了有利條件。
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關(guān)鍵詞:水土保持;小流域; 山洪災(zāi)害; 防治
Abstract: In this paper, take the Loess Plateau Gully Region Selection Tian Jingchuan County Ditch as pilot watershed, put small watershed comprehensive management of soil and water conservation as a breakthrough point, to explore the ways of preventing mountain flood disasters in disaster area. The comprehensive management of soil and water conservation is the fundamental way of mountain flood disasters in prevention and treatment of disaster area, the main measures are also small rivers and mountain torrents disaster prevention and control of major rivers.
Keywords: soil and water conservation; small watershed; flood disaster; prevention
中圖分類號:S157.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號:2095-2104(2012)01-0020-02
山洪災(zāi)害是由強降雨引起的一種自然災(zāi)害,主要形成于坡降大,治理程度差、匯流速度快,洪水陡漲陡落的流域。主要特點是多發(fā)生在汛期,季節(jié)性強,而且洪水形成快(迅)過程的陡漲陡落(猛),具有歷時短、突發(fā)性強的特點。黃土高原溝壑區(qū)小流域地貌類型一般由塬、坡、溝三部分組成,大部分流域地形破碎,坡降大,治理程度差,每年汛期是山洪災(zāi)害的高發(fā)期,一遇暴雨形成山洪災(zāi)害除了自身造成的危害外,常常誘發(fā)山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,引起的人員傷亡、財產(chǎn)損失及道路、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重毀壞的事件時有發(fā)生,從而成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。根據(jù)《甘肅省易災(zāi)地區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理專項規(guī)劃》,甘肅省黃河流域山洪泥石流易發(fā)和潛在危害大的溝道1299條,其中隴東黃土高原溝壑區(qū)454條,占35%。本文選擇黃土高原溝壑區(qū)涇川縣田家溝作為示范流域,以小流域水土保持綜合治理為突破口,探索易災(zāi)地區(qū)小流域山洪災(zāi)害防治的途徑,對該區(qū)域山洪災(zāi)害防治具有重要意義。
1.田家溝流域基本概況
1.1地理位置
田家溝流域位于甘肅省涇川縣北部,屬涇河水系一級支流,地處東經(jīng)107°15′—107°23′,北緯35°21′—35°27′之間,流域總面積56.30km2,整個流域形狀呈柳葉狀,海拔高度1027.9—1374.1m,相對高差346.2m。轄三個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的15個村76個村民小組,總?cè)丝?7802人,人口密度316人/km2。
1.2氣象水文
屬溫帶半濕潤氣候區(qū),多年平均氣溫10℃,年日照時數(shù)達(dá)2315.4小時,≥10℃有效年積溫3320℃,無霜期178天,多年平均降雨量553.4mm,最大年降水量792.2mm,最小年降水量252.9mm,降水60—70%集中于7—9月,且多以暴雨形式出現(xiàn),多年平均徑流總量為1523萬m3,年均徑流深60mm~90mm。
1.3地質(zhì)地貌
田家溝流域地處黃土高原溝壑區(qū),地質(zhì)結(jié)構(gòu)受賀蘭山褶皺帶與六盤山旋回褶皺帶復(fù)合的影響,形成了各種不同類型的地層、地質(zhì)構(gòu)造,東北部為中、新生代盆地,上層為第四紀(jì)黃土所覆蓋。由于長期土壤侵蝕,地貌被分割成梁峁、梁坡、溝谷。塬面地勢較平坦,塬邊破碎、塬間溝壑縱橫,溝壑面積占總面積的74.1%,溝壑密度1.64km/km2,“V”字型沖溝十分發(fā)育,溝邊陡峭,溯源侵蝕強烈,溝谷下切較深,干溝長度17.3km,主溝道平均比降為2%。
1.4水土流失及山洪災(zāi)害
流域內(nèi)土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,并伴有因水力侵蝕而誘發(fā)的重力侵蝕。在塬面以層狀面蝕和細(xì)溝狀面蝕為主,侵蝕程度為輕度侵蝕,分布于塬邊的重力侵蝕主要表現(xiàn)形式為懸崖、陡坡溝頭、溝邊溝道等地貌,其發(fā)展形勢以溝頭前進(jìn)、溝岸擴(kuò)張為主,是徑流的主要策源地;塬坡以溝蝕和溯源侵蝕為主,把坡面侵蝕成細(xì)溝,進(jìn)而蠶食耕地,是主要的產(chǎn)沙區(qū),侵蝕程度為中度侵蝕、強度侵蝕和劇烈侵蝕;溝道以溝頭溯源、溝底下切、溝岸擴(kuò)張為主的重力侵蝕和溯源侵蝕頻繁發(fā)生,是主要的產(chǎn)沙區(qū),侵蝕程度為劇烈侵蝕。流域內(nèi)總面積5630hm2,水土流失面積5630hm2,其中輕度侵蝕面積2205.03hm2,占水土流失面積的39.17%;中度侵蝕面積1703.62hm2,占水土流失面積的30.26%;強度侵蝕面積1106.77hm2,占水土流失面積的19.66%,極強度侵蝕面積614.58hm2,占水土流失面積的10.92%,流域多年平均侵蝕模數(shù)為6000t/km2·a。
山洪災(zāi)害是和水土流失伴生的,從田家溝的自然條件與社會因素分析,田家溝流域內(nèi)無天然林地,人工林地樹種單一,結(jié)構(gòu)簡單,水土流失嚴(yán)重,溝頭溯源侵蝕嚴(yán)重,溝道下切厲害,使大面積塬面良田逐步演變成溝壑,匯流歷時短,行洪安全存在隱患。降水集中是誘發(fā)山洪地質(zhì)災(zāi)害的直接因素,地形陡峭、溝道比降大成為發(fā)生山洪災(zāi)害的潛在因素,不合理的人類活動加劇了水土流失,使山洪災(zāi)害的危害加劇。田家溝歷史上是一條害溝,山洪頻發(fā),滑坡泥流嚴(yán)重,嚴(yán)重危害著流域下游人民生命財產(chǎn)安全。
2.水土保持防治體系建設(shè)
從1992年開始,涇川縣就針對田家溝流域水土流失嚴(yán)重、山洪災(zāi)害頻繁的實際,通過全面規(guī)劃,多方面籌集資金,全方位的開始了小流域綜合治理工作。采取修建坡改梯、水平溝、水窖、坡面水系、谷坊、治溝骨干工程等工程措施,喬冠草相結(jié)合的植物措施,將流域作為一個整體,實施山、水、田、林、路綜合治理,對位配置水土保持綜合治理措施,從塬面到坡腳、從溝頭到溝口、從支溝到干溝、從上游到下游,建成了完整的水土流失綜合治理防治體系。