時間:2024-01-01 15:42:17
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇泥石流災害防治勘查規(guī)范,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關鍵詞:義縣 泥石流 防治
一、自然概況和地質環(huán)境條件
1.自然概況
1.1位置與交通
泥石流溝位于義縣大榆樹堡鄉(xiāng)石匣子村的黃砬子和黃金貝兩個自然村,中心點地理坐標為東經(jīng)121°34′40″,北緯41°28′26.0″,距離義縣中心直距35km,有公路相通,交通方便。
1.2氣象條件
勘查區(qū)地處中溫帶,屬于大陸性季風型氣候。年內大多數(shù)時間受西伯利亞和蒙古的干冷氣團的影響,盛行西北風,氣候干寒,只在夏季受海洋氣候影響,多偏南風,氣候較濕潤,故屬于半干旱向半濕潤的過渡地帶。境內四季分明,雨熱同季,日照充足,太陽輻射強,水分不足,溫差較大。
年平均氣溫為8.2℃,無霜期年平均157天,年平均降水量為533.7mm,最多為946.6 mm(1994年),最少為301.7mm(1999年),日最大降水量318.5mm,時最大降水量74.8mm,10分鐘最大降水量29.2mm。降水量季節(jié)變化明顯,冬季最少僅7.7mm,春秋季在70mm~84mm。
1.3水文條件
大凌河為區(qū)內主要河流,泥石流溝谷沖出區(qū)為大凌河的二級支流,屬季節(jié)性河流,只有雨季有水。溝域內沒有水庫、湖泊等地表水體,因此,泥石流暴發(fā)的水源主要為降雨。
2.地質環(huán)境條件
2.1地形地貌
泥石流溝溝域地形屬構造侵蝕低山地形,溝域內總體上地形較陡峻,崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡等不良地質現(xiàn)象較發(fā)育。
泥石流溝谷總體上為V型谷地貌,溝域平均縱向長度3.0km,平均寬度1.34km,溝域面積3.96km2,泥石流主溝位于溝域中間。溝域最高點位于南端,高程625.4m,最低點位于北端溝口,高程200m,相對高差425.4m。
2.2地層巖性
區(qū)內主要出露太古代晚期混合巖(M1)和第四紀地層(Q)。
太古代晚期混合巖分布于溝域內,為淺灰色。全風化層厚1.0~1.5m。
第四紀地層主要為泥石流堆積物(Q4sef)和沖洪積物(Q4pl+al),主要分布于泥石流溝下溝段溝中和溝口扇形地區(qū)、各支溝扇形地區(qū)等。
2.3地質構造
勘查區(qū)所處大地構造單元為陰山東西復雜構造帶中段東端與大興安嶺―太行山新華夏系構造隆起帶的交接部位。區(qū)內以新華夏系構造體系為主,屬于醫(yī)巫閭山背斜西翼,軸向大致呈“NE向”20~25°。區(qū)內無斷裂帶。
2.4水文地質條件
勘查區(qū)地下水按賦存狀態(tài)分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水二類。松散巖類孔隙水含水巖組主要由第四系各種堆積物組成,含水層巖性為中粗砂含礫、砂礫石、礫卵石及砂礫石含粉土。含水層不穩(wěn)定,為薄層及透鏡體,導水性、富水性差異較大,水質較好。
基巖裂隙水富水性較差,涌水量一般小于200m3/d,地下水化學類型多為SH-C型水,礦化度小于0.5g/l,PH值7左右。地下水主要補給來源為大氣降水和冰雪融水。據(jù)水質檢測,區(qū)內地下水無侵蝕性。
2.5生態(tài)環(huán)境條件
溝域生態(tài)環(huán)境類型可分為農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)、林地生態(tài)區(qū)和居民點等三種生態(tài)環(huán)境類型。
整個溝域總體上以林業(yè)生態(tài)區(qū)為主,且溝域上游林地覆蓋率高于下游,總體上林地植被發(fā)育,生態(tài)環(huán)境良好,植被覆蓋率達80%以上;居民點主要分布于溝谷中下游兩側及溝口泥石流堆積扇區(qū),為主溝和支溝泥石流的主要威脅對象;農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)主要圍繞居民點周圍分布,主要集中于泥石流溝中下游溝谷兩側坡地上,主要農(nóng)作物為玉米和蔬菜。
3.人類工程活動
溝域內人類工程活動強度較低,區(qū)內居民主要為黃金貝和黃砬子村村民,居住于溝谷中下游及溝口泥石流堆積扇區(qū),村民活動以農(nóng)耕為主,主要種植玉米、蔬菜等作物,耕地主要沿溝兩岸坡地分布,對周邊植被未造成大的破壞,基本未發(fā)現(xiàn)不合理人類工程活動引發(fā)地質災害的現(xiàn)象。
二、泥石流形成條件分析
1.地形地貌及溝道條件
泥石流溝溝域內山高坡陡,平均坡度在25°以上,溝谷縱坡18°,有利于雨水的匯集,為泥石流水源的匯流集中提供了基礎。同時,由于地形較陡峻,為崩塌、滑坡等不良地質現(xiàn)象的發(fā)育提供了有利條件,為泥石流增加了松散固體物源,且溝谷縱坡較大,也為松散固體物質的搬運和參與泥石流活動提供了有利的地形條件。根據(jù)地形地貌及溝道條件,將泥石流溝溝域劃分為泥石流形成區(qū)(清水區(qū))、形成流通區(qū)和堆積區(qū)。
2.物源條件
泥石流松散固體物源較豐富,主要分布于泥石流主溝至溝口兩岸及各支溝中下游地段。物源類型主要包括崩滑堆積物源、溝道堆積物源和坡面侵蝕物源等三類。經(jīng)計算共計有松散固體物源量350.05×104m3,可能參與泥石流活動的動儲量為19.46×104m3。
3.水源條件
泥石流的水源主要來源于大氣降水。由于泥石流均發(fā)生在雨季,春季冰雪融水一般不會成為引發(fā)泥石流的水源,此外,溝域內地下水不豐富,不構成引發(fā)泥石流的主要水源,溝域內沒有水庫、湖泊等集中的地表水體,因此連續(xù)降雨或暴雨形成的地表徑流是引發(fā)泥石流的主要水源,連續(xù)降雨或暴雨是泥石流的主要激發(fā)因素。
三、泥石流基本特征
1.泥石流災害史及災情、危害性分析
1.1泥石流災害史及災情
勘查區(qū)泥石流溝為老泥石流溝,但有文字記載的只有一次,即1994年發(fā)生的泥石流災害。
1994年8月9日早7時,溝域內多條支溝爆發(fā)泥石流,此次暴發(fā)的泥石流共造成2人死亡,沖走牲畜12頭,摧毀房屋17間,農(nóng)田全毀113畝,半毀70畝,沖毀果樹3300株,村路6km,高壓電線桿5根600延長米,低壓線20根1000延長米,廣播線5km,累計直接經(jīng)濟損失約139.45萬元。
1.2泥石流危險區(qū)范圍及險情
泥石流危險區(qū)范圍主要為沿溝兩岸預測最高泥位線以下區(qū)域,泥石流危險區(qū)面積為0.39km2。泥石流威脅對象主要為黃金貝和黃砬子村的居民點、果樹及農(nóng)田等,據(jù)調查訪問,泥石流現(xiàn)威脅居民住戶共90余戶400余人、房屋300多間。因此,該泥石流目前險情屬中型,進行勘查和治理顯得必要而緊迫。
2.泥石流基本特征值的計算
由于缺乏泥石流監(jiān)測資料,因此,泥石流基本特征值的計算主要參照和利用野外調查和訪問獲取的泥位、溝道斷面特征等進行,計算指標的確定主要根據(jù)擬設泥石流治理工程的需要,除對泥石流流體重度、流速、流量、一次沖出量、一次固體沖出物質總量等常規(guī)指標計算外,還結合擬建工程部位特點,對擬設攔擋工程部位泥石流整體沖壓力、爬高和最大沖起高度等進行計算和校核。計算結果見表表1。
四、泥石流發(fā)展趨勢分析
1.泥石流易發(fā)程度評價
根據(jù)泥石流溝域基本特征和參數(shù),按照《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》(DT/T0220―2006),對泥石流易發(fā)程度數(shù)量化進行評分,泥石流主溝評分值為72,各支溝評分值為73~80分,均為輕度易發(fā)泥石流溝。
2.泥石流的發(fā)生頻率
根據(jù)前述對泥石流災害史的調查,勘查區(qū)以往泥石流的災害記載僅1994年一次。該溝發(fā)生較大洪水的周期約為5年,但多次洪水均未誘發(fā)泥石流,這說明泥石流的發(fā)生并非與洪水的周期直接相關。從近期泥石流災害史看,由于溝內植被較發(fā)育,縱坡降較緩,溝內崩塌、滑坡等不良地質現(xiàn)象較發(fā)育,坡面侵蝕物源較少,因此,誘發(fā)大規(guī)模泥石流的可能性很小,但引發(fā)泥石流災害的可能性仍然存在,據(jù)此估算,50年內可能發(fā)生2次泥石流災害,泥石流的類型為低頻泥石流。通過野外調查和基本特征值的計算,泥石流容重為1.50t/m3,泥石流固體物質重度γH=2.69t/m3,最大的一次泥石流沖出量為Q=0.92×104m3,固體物質沖出總量約為QH=0.78×104m3,泥石流規(guī)模為小型。
3.泥石流發(fā)展階段及發(fā)展趨勢預測
根據(jù)訪問和調查,勘查區(qū)泥石流的形成主要和其流域的地形地貌以及氣候有關。較為豐富的松散固體物質,局域的集中降雨是泥石流形成的關鍵因素。按照泥石流發(fā)展的階段劃分,泥石流目前正處于發(fā)展期。
泥石流溝流域內的人類活動,主要是物源區(qū)居住的居民對物源區(qū)植被的破壞,如砍伐樹木和陡坡墾荒等,導致生態(tài)環(huán)境惡化。隨著人們對地質環(huán)境認識的提高,破壞地質環(huán)境、陡坡耕種、砍伐林木等現(xiàn)象將大大減少,植被覆蓋率將與日俱增,溝谷、岸坡穩(wěn)定性將增強,泥石流發(fā)生的頻率與規(guī)模也將會呈現(xiàn)遞減趨勢。
目前,該泥石流溝危險性為中型,在上述環(huán)境保護措施下,泥石流危險性將向小型發(fā)展。
五、泥石流防治方案建議
根據(jù)泥石流的勘察成果,在深入分析該泥石流溝的溝谷特征、活動性狀、危險性、發(fā)展趨勢、影響因素、危害特征等的基礎上,提出泥石流的治理工程方案。
1.防治工程設計參數(shù)建議
1.1降雨量參數(shù)
按50年一遇暴雨強度進行設計,根據(jù)計算,按P=2%計算求得的1小時設計雨強為69.77mm。
1.2泥石流固體物源參數(shù)
該溝泥石流松散固體物源量350.05×104m3,可能參與泥石流活動的動儲量為19.46×104m3,按泥石流發(fā)生頻率將呈現(xiàn)由高至低的過渡變化過程,預計其50年內可能發(fā)生泥石流2次左右,則固體物質沖出總量約為1.56×104m3左右。
1.3泥石流運動特征參數(shù)
按50年一遇暴雨強度的設計標準,泥石流主要運動特征參數(shù)統(tǒng)計見表1。
1.4工程部位巖土特征參數(shù)
泥石流治理工程部位地基土以沖洪積物或泥石流堆積的碎塊石土為主,基巖埋深為0.6~8.4m,治理工程地基置于碎塊石土或基巖上,根據(jù)取樣試驗結果及類比相似地區(qū)工程地質參數(shù)及查表,確定其主要工程地質特征參數(shù)為:松散碎塊石土地基承載力120Kpa,稍密碎塊石土地基承載力280Kpa,中密碎塊石土地基承載力450Kpa,密實碎塊石土地基承載力750Kpa;強風化混合巖地基承載力500Kpa,中等風化混合巖地基承載力1500Kpa。
1.5抗震設計參數(shù)
根據(jù)遼寧省地震動力參數(shù)區(qū)劃、反應譜特征周期(Tg)區(qū)劃圖(比例尺1:4000000),區(qū)域地震動峰值加速度為0.05g,地震動反應譜特征周期為0.35s,地震基本烈度按Ⅵ度設防。
2.防治工程方案建議
在綜合分析該泥石流溝的形成條件、溝谷特征、活動性狀、危險性、發(fā)展趨勢、影響因素、危害特征以及對泥石流基本特征值的計算等的基礎上,提出泥石流的治理工程方案(見圖1)。
分別在泥石流主溝上、中、下游及各支溝處布置8座格柵壩,格柵壩是用于稀性泥石流和水石流的一種工程結構,它能攔蓄泥石流中粗大顆粒,排走泥沙、細礫和流體中的自由水,使進入溝谷的泥石流很快被疏干,達到水石分離的作用。因此修建格柵壩可以穩(wěn)攔物源和削峰減流,減少到達主溝下段的固體物質量,降低泥石流容重,并調節(jié)下游泥石流洪峰流量,保護流通堆積區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全。
六、地質災害防治效益評估
1.經(jīng)濟效益評估
據(jù)前述泥石流險情的統(tǒng)計,泥石流危險區(qū)內現(xiàn)有居民共90余戶400余人,房屋300多間,果樹萬余株及農(nóng)田等,險情級別為中型。
泥石流防治工程可保護上述危險區(qū)內人民的生命財產(chǎn)安全,為地方帶來良好的經(jīng)濟效益。
2.社會效益評估
通過對泥石流采用工程措施結合生物工程措施進行防治,可有效保護危險區(qū)內人民的生命財產(chǎn)安全,將促進區(qū)內經(jīng)濟和社會的穩(wěn)定與發(fā)展,提高區(qū)內居民的生活質量,由此帶來的社會效益將是非常顯著的。
3.環(huán)境效益評估
泥石流防治工程是一項綜合性措施,不僅通過工程治理,減輕災害對危險區(qū)內人民生命財產(chǎn)安全的威脅,并結合采用生物工程等措施,使治理工程與環(huán)境相協(xié)調,結合地方政府實施植被恢復和水土保持工程,可有效改善當?shù)氐刭|環(huán)境條件,減少水土流失的危害,從而消除區(qū)內已惡化的生態(tài)環(huán)境,人為的為區(qū)內居民創(chuàng)造一個安居樂業(yè)的生活環(huán)境。
4.減災效益評估
泥石流防治工程本身是針對地質災害采取的工程防治措施,工程治理將結合泥石流的危害現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等進行,通過泥石流防治工程的實施,可有效地保護當?shù)厝嗣竦纳敭a(chǎn)安全,其減災效益也將是非常顯著的。
摘要:
以果木溝泥石流為研究對象,在闡述該泥石流自然地質條件的基礎上,系統(tǒng)地分析了該泥石流的發(fā)育情況、泥石流溝谷特征及其形成條件,確定了該泥石流的類型;分析預測其發(fā)展趨勢,計算確定了典型泥石流溝的動力學特征,研究成果為經(jīng)濟合理防治該泥石流溝災害提供了科學依據(jù)。
關鍵詞:
泥石流;溝谷特征;運動特征;綜合防治
果木溝泥石流位于甘孜縣奪多鄉(xiāng)果木村,果木溝為達曲河左岸的一級支流。溝口洪積扇上分布有多處建筑。該溝內近年來多次發(fā)生了規(guī)模不等的泥石流災害。從一九八五年至今,發(fā)生泥石流的頻率和規(guī)模有加劇的態(tài)勢,嚴重威脅到溝口洪積扇上靠近溝邊居住的村民的生命和財產(chǎn)安全,影響前緣坡下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路的正常運行。在每年雨季暴雨沖刷下,果木溝沿線發(fā)生多處崩塌和小型滑坡,在溝谷堆積了大量的物源,成為較大的安全隱患。因此,查明泥石流的發(fā)育情況及泥石流溝谷特征,分析預測其發(fā)展趨勢,并通過計算確定典型泥石流溝的動力學特征,這些結論對于如何經(jīng)濟合理防治泥石流災害具有重要現(xiàn)實意義[1]。
1泥石流自然地質條件
1.1氣象水文
研究區(qū)屬大陸性高原季風氣候,空氣干燥,氣溫較低,冬長夏短,多年平均氣溫5.6℃,多年平均降雨量666.81mm,其中10min最大降雨量13.2mm(2001年),30分鐘最大降雨量30.9mm,一日最大降雨量40.9mm(1995年),屬季節(jié)性凍土地區(qū),最大凍土層厚度達1.2m;達曲河從果木溝溝口前緣經(jīng)過,平均水深1.5m,最大流量215m3/s,最低流量5.8m3/s。
1.2地形地貌
研究區(qū)位于青藏高原東南緣的川西北高山高原區(qū),橫斷山脈的東北翼部分。受青藏川大“歹”字型地質構造活動的嚴格控制,地貌類型復雜多樣。區(qū)內整個地勢自西北向東南逐漸傾斜,出現(xiàn)了丘原、山原、高山、極高山等多種地貌類型,海拔多在3500m以上。奪多鄉(xiāng)地貌主要表現(xiàn)為河谷深切,山勢陡峻,高差懸殊大。谷底寬約50~150m,山嶺寬度一般僅10km。河谷深切一般為200~800m,有的可達1500m,坡度一般45°,有的可達60°~70°,海拔多在5000m以上,是典型的高山峽谷地貌類型。
1.3地層巖性
研究區(qū)內出露的地層主要由三疊系雜谷腦組(T2z)和三疊系侏倭組(T3zh)地層及第四系沖洪積層(Q4al+pl)、殘坡積層(Q4el+dl)、坡洪積層(Q4dl+al)和泥石流堆積層(Q4sef)。(1)三疊系。三疊系雜谷腦組(T2z):灰色薄~厚層變質鈣質石英細砂巖,長石石英粉砂~細砂巖,巖屑長石砂巖與灰色絹云板巖不等厚互層,夾灰色薄~中層生物碎屑灰?guī)r。下部夾錳質結核,灰?guī)r中錳質高。三疊系侏倭組(T3zh):灰色薄~厚層變質石英粉~細砂巖、長石砂巖與深灰色含鈣質絹云板巖韻律式互層,下部夾泥灰?guī)r結核。(2)第四系。沖洪積層(Q4al+pl):灰色、灰白色漂卵石夾砂,母巖主要為為板巖、變質砂巖,漂石粒徑一般20~30cm,最大0.8~1.2m,約占20%~30%,卵石約占50%~60%,砂約占20%,磨圓度較好,多呈圓~亞圓狀,結構稍密~中密,分選性較好。主要分布于溝口達曲河兩岸一級階地上。殘坡積層(Q4el+dl):含碎石粉質粘土,區(qū)內廣泛分布,褐色、灰色、灰白色,碎石粒徑一般6~15cm,少數(shù)達15cm以上,母巖為變質砂巖、板巖,呈強風化狀,磨圓度差,呈棱角狀,分布形態(tài)主要以透鏡體分布于該層中。殘坡積物從下到上有韻律層序,傾角近似于坡角,呈松散至半固結狀。坡洪積層(Q4dl+al):地表形態(tài)常呈帶狀、三角形、扇裙等,物質組分為碎石、少量塊石、礫石、砂、泥等,母巖成份主要有變質砂巖、板巖等。塊碎石無分選,磨圓度差,呈尖棱角~棱角狀,粒度一般在5~15、40~60cm之間,最大可達2m,底厚1~6m之間,最厚可達8m以上,坡洪積物粒度由底部至頂部有變細的趨勢,其堆積體表面坡度在25°~45°之間。該層主要分布于流域中、下游果木溝溝床兩側帶狀區(qū)域內。泥石流堆積層(Q4sef):雜色,稍濕,碎石,母巖主要成分為變質砂巖、板巖,棱角~次棱角狀,中等~微風化,碎石粒徑多為8~20cm,含少量塊石,碎石含量50%~70%,充填物主要為砂,結構松散~稍密。該層主要分布于主溝下游溝床及溝口扇體上。
1.4地質構造
研究區(qū)位于青藏高原向云貴高原和四川盆地的過渡地帶,屬橫斷山系北段川西高山高原區(qū),是青藏高原的一部分。區(qū)域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,主要表現(xiàn)為平行排列的北西向褶皺和斷裂。
2泥石流發(fā)育特征
根據(jù)泥石流溝床縱比降及物源分布特征,將全流域分為形成流通區(qū)與堆積區(qū)兩個區(qū)域(見圖1)。
2.1形成流通區(qū)特征
果木溝泥石流平面形態(tài)呈條帶狀,無支溝發(fā)育,果木溝兩側可見明顯分水嶺,地形起伏較大。該區(qū)最高海拔4485m之間,最低海拔3570m,相對高差約915m,匯水面積約5.2km2,果木溝長約5.0km。溝谷形態(tài)變化較大,主要以“V”字形為主,平均溝床縱比降19%。果木溝源頭段200m范圍縱坡比降達42.5%,橫向上主要由溝谷堆積、坡積群及高山等地貌組成,縱向上溝谷形態(tài)呈折線型,長灘、跌坎發(fā)育明顯,縱坡比降大,谷底一般寬2~6m,地形地貌為高山峽谷地貌。根據(jù)調查,區(qū)內巖土體主要為三疊系雜谷腦組上段灰色薄~厚層變質石英砂巖夾粉砂質絹云板巖、絹云板巖,崩塌、滑坡等作用形成的碎塊石及第四系垮塌形成的松散土體。區(qū)內巖體較堅硬,抗壓強度高,但是淺表部節(jié)理裂隙發(fā)育;區(qū)內各類物源堆積體中碎塊石結構一般為稍密~中密,分選性差,棱角分明,透水性強;殘坡積土層結構松散,主要分布于緩坡、山脊平臺和坡腳地帶。區(qū)域降雨和植被分帶明顯,隨高程增加,降雨量增加,植被覆蓋率也逐漸增加。
2.2堆積區(qū)特征
堆積區(qū)位于海拔3550~3570m之間,平面形態(tài)呈扇型,為古洪積扇,現(xiàn)代溝谷中水流下切前期古洪積扇體,匯入達曲河。堆積扇前緣直抵達曲河河床左岸水邊,堆積扇前緣寬約200~300m,后緣寬50~80m,縱向長約150~200m,縱坡坡度6°~10°,擴散角100°~110°,平面面積約為2.2×104m2,根據(jù)鉆探資料,泥石流堆積厚度大于15m,堆積扇體積大于30×104m3。物質組成以碎、塊石和砂粒堆積為主,碎塊石占50%~70%,結構稍密~中密。母巖成分為變質砂巖、板巖,粒徑一般在8~25cm,最大可達300cm,砂及粉土充填,分選性差。從扇頂至扇體邊緣顆粒由粗變細,具有簡單分選的特征,扇頂顆粒較粗大,最大粒徑200cm,一般粒徑為15~30cm;中部最大粒徑60cm,一般粒徑為9~24cm;前緣最大塊石粒徑約40cm,一般粒徑為6~15cm。
3泥石流形成條件及活動特征
3.1形成條件
果木溝長約5.0km,最高點海拔4485m,最低點入達曲河口處海拔3550m,相對高差約935m,谷坡平均坡度30°~65°,溝床平均縱比降為18.6%,溝谷形態(tài)為“V―U”字形。地貌以高山侵蝕地貌為主,地形平面形態(tài)呈樹葉狀,兩岸邊坡以上山峰林立,岸坡陡峻,溝道窄坡降大,這種地形有利于松散固體物源、雨水及地下水的匯集,同時溝谷地形坡度陡,跌水明顯,流域內巨大的谷嶺高差、陡峻的岸坡及較大的溝床縱比降為泥石流的形成提供了地形地貌條件[2]。該溝所在的甘孜縣在區(qū)域地質構造處于青藏滇緬印“歹”字型構造的頭部向中部轉折部位上,構造形跡比較復雜,斷裂發(fā)育,巖體破碎較嚴重,基巖風化帶較厚,河流侵蝕強烈,在暴雨、地震及人類活動等作用下常常形成崩塌、滑坡等地質災害,大量松散物質堆積于溝床及兩側,為泥石流形成提供了充足的固體物源。經(jīng)常產(chǎn)生強降雨,產(chǎn)生洪流,在狹窄陡深的溝谷中產(chǎn)生強大的動能,為泥石流的產(chǎn)生提供了水動力條件[3-4]。從上述分析來看,果木溝泥石流流域的固體物質、水源條件和地形條件,都有利于泥石流的發(fā)生和活動。
3.2泥石流類型
按照泥石流災害防治工程勘察規(guī)范對泥石流的流體性質、發(fā)生頻率、發(fā)生地形地貌條件、固體物質提供方式、誘發(fā)因素及動力特征等不同指標和總和指標進行分類[5],詳述如下:(1)按流體性質劃分,果木溝泥石流為粘性泥石流根據(jù)調訪,泥石流漿體像稀粥狀,其容重在1.6~1.8g/cm3之間,果木溝泥石流為粘性泥石流;(2)按暴發(fā)頻率劃分,果木溝泥石流為高頻泥石流根據(jù)調查,果木溝1988年降雨雨強為10~20年一遇,1988年發(fā)生泥石流為20年一遇,按泥石流災害防治工程勘察規(guī)范,發(fā)生頻率在一年多次至5年1次為高頻泥石流;(3)按泥石流集水區(qū)地貌特征劃分,果木溝泥石流主要屬于溝谷型泥石流根據(jù)實地調查,泥石流溝發(fā)育于山體深切溝谷地帶,物質來源為溝兩側的山坡提供及果木溝溝床堆積物提供,泥石流的形成流通區(qū)及堆積區(qū)明顯;(4)按照泥石流固體物質補給方式分類,果木溝泥石流屬于崩塌及溝床侵蝕型泥石流泥石流在形成過程中,固體物質主要由崩塌提供,在運動及發(fā)展過程中,固體物質主要由溝床堆積物侵蝕提供;(5)按泥石流激發(fā)、觸發(fā)及誘發(fā)因素分類,果木溝泥石流屬于暴雨型泥石流該流域的泥石流主要由于暴雨或特大型暴雨引起;(6)按照泥石流動力特征分類,果木溝泥石流屬于水力類泥石流泥石流發(fā)生主要沿較緩的坡面運動,其中土體是靠水體的部分提供推移力引起和維持其運動;綜上所述,果木溝泥石流屬于粘性—高頻—暴雨—溝谷型泥石流。
3.3泥石流規(guī)模
根據(jù)果木溝泥石流泥痕和過流斷面實測資料,果木溝一次泥石流堆積總量在1×104~3×104m3,確定果木溝泥石流規(guī)模為中型。
4泥石流運動特征與動力學特性
對于泥石流運動特征和動力特征的定性分析,是認識泥石流和進行泥石流防治工程設計的基本數(shù)據(jù)。由于無泥石流發(fā)生時的實際觀測數(shù)據(jù),對各泥石流溝的分析,主要根據(jù)查訪資料,類比利用目前泥石流運動特征及動力特征研究的成果進行分析。
4.1泥石流流速
果木溝泥石流為粘性泥石流,流體粘性較大,浮托力強,能耗大,流速一般較小,且在不同地段流速有明顯的差異,如在形成流通區(qū)上游溝床縱坡降大,溝道順直段的泥石流流速大,而在窄谷、彎道溝段,由于流體動能消耗大,流速明顯減緩,進入形成流通區(qū)下游后,溝道變寬,流深變淺,流速會明顯減小。因此,根據(jù)果木溝泥石流的實際情況,分別選用《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》規(guī)范性附錄I中的“粘性泥石流流速計算公式”———東川蔣家溝泥石流改進公式、甘肅武都地區(qū)粘性泥石流流速計算公式及古鄉(xiāng)溝、東川蔣家溝、武都火燒溝的通用公式對其進行計算[5],將計算結果與當?shù)卦?jīng)目睹過該溝泥石流暴發(fā)的人對泥石流情況的描述相對比佐證,溝口位置泥石流流速的采用值為P=5%頻率下的泥石流流速值:VC=3.8m/s。
4.2泥石流容重
采用現(xiàn)場泥漿痕跡相似法和泥石流形態(tài)調查法比對分析綜合確定泥石流流體容重。根據(jù)當?shù)卮迕衩枋瞿嗍鏖_始發(fā)生和結束時呈稀粥狀,流動較快;中間時,泥石流漿體呈稠粥狀。因此,綜合認為泥石流的密度均應在1.70~2.0t/m3之間。
4.3泥石流流量
果木溝流域內無實測的洪峰流量資料,不能用數(shù)理統(tǒng)計的方法計算設計洪峰流量。根據(jù)《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》,泥石流峰值流量采用“雨洪法”來進行計算,即假設泥石流與暴雨同頻率、且同步發(fā)生,計算斷面的暴雨洪水設計流量全部轉化為泥石流流量的假設條件下建立的計算方法,采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》計算設計暴雨[6],由設計暴雨推求設計洪峰流量(見表1)。
4.4泥石流沖擊力
泥石流整體沖擊壓力δ按《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》的規(guī)范性附錄I中推薦的“鐵二院(成昆、東川兩線)公式”進行計算(見表3)。
5結論
本文闡述了該泥石流溝的發(fā)育情況及溝谷特征,分析預測其發(fā)展趨勢,并通過計算泥石流流速、流量、一次性沖出量及固體物質總量和沖擊力,確定典型泥石流溝的動力學特征,這些結論對于如何經(jīng)濟合理防治泥石流災害具有重要現(xiàn)實意義。果木溝泥石流為典型的暴雨崩滑高頻粘性溝谷型泥石流,嚴重威脅到溝口附近人民群眾生命財產(chǎn)安全。泥石流溝處于發(fā)育壯年期,有繼續(xù)發(fā)育和發(fā)展的良好溝道條件、豐富的物源儲備和積累、極高的暴發(fā)頻率、良好的水源條件及觸發(fā)因素、流域植被覆蓋率總體較低、大量的小型滑坡、崩塌發(fā)育,為泥石流的形成提供了豐富的物源[7]。果木溝泥石流實施治理不僅十分必要,而且極為緊迫。因此,建議采取“以排為主、攔排結合”方案對泥石流進行治理,并在治理后采取生物措施相結合的綜合防治對策,在泥石流形成物源區(qū)采用恢復植被的生物工程措施及固溝穩(wěn)坡的工程措施。
參考文獻:
[1]周必凡.泥石流防治指南[M].北京:科學出版社,1991:8-200.
[2]費祥俊,舒安平.泥石流運動機理與災害防治[M].北京:清華大學出版社,2004:262-267.
[3]許強.四川省8.13特大泥石流災害特點、成因與啟示[J].工程地質學報,2010,18(5):596-608.
[4]許強,裴向軍,黃潤秋.汶川地震大型滑坡研究[M].北京:科學出版社,2009:210-300.
[5]國土資源部.泥石流災害防治工程勘查規(guī)范:DZ/T0220-2006[S].北京:中國標準出版社,2006:58-78.
[6]四川水利電力廳.四川省中小流域暴雨洪水計算手冊[M].成都:四川水利電力廳,1984:8-100.
關鍵詞:駱駝溝 泥石流成因分析防治措施
Abstract: In order to further the study of the formation mechanism of debris flow and to adopt corresponding prevention and controlling measures, a deep analysis is made on causes of the debris flow occurred in Luotuogou in Danba county, Sichuan Province. The results show that the main causes of the debris flow are exceptionally rich solid sources, short-term heavy rainfall, steep terrain and the catchments condition. On the basis of studying the kinetics characteristic and the hazard of the debris flow, in consideration of the current solid sources and the hidden danger, the comprehensive regulating project of “consolidating the source, retaining, discharging the silt and detaining silt” is proposed. The goal can be achieved through building check dam for slope consolidation, debris barrier for sediment retaining, erosion-control wall for debris diversion and deposition barrier for stopping silt.
Key words: Luotuogou ; debris flow; cause of the debris flow; prevention and controlling measures;
中圖分類號:[TV144]文獻標識碼A 文章編號
0 引言
泥石流是山區(qū)較為常見的地質災害現(xiàn)象。在中國西南地區(qū),每年因泥石流暴發(fā)造成的損失相當巨大,泥石流災害的防治顯得尤為重要。作為泥石流防治工程的重要設計參數(shù),泥石流的各項特征值的計算與確定直接關系到防治工程的經(jīng)濟合理性、技術可行性以及安全可靠性。
1 駱駝溝泥石流工程概況
駱駝溝泥石流位于四川省丹巴縣巴底鄉(xiāng)大渡河右岸,距丹巴縣城約40 km。流域主溝全長26 km,流域面積75.5 km,流域內最高點海拔高程4400 m,至前沿大渡河,海拔高程約2006m,相對高差約2394m,平均縱坡降92.1‰。其中頭道橋以上溝段縱坡陡峻,而以下溝段總體上縱坡略緩,且呈現(xiàn)陡緩相間的空間變化特征。溝谷平面上彎道發(fā)育,谷寬總體上上游窄,下游較寬,且也呈現(xiàn)出時寬時窄的變化特點。駱駝溝枯水期流量可達0.2m3/s,豐水季節(jié)估計流量為10 m3/s,其主要接受大氣降水和冰雪融化補給,流量受降水量影響較大。
據(jù)調查訪問:駱駝溝的支溝,壟龍溝為老泥石流溝(駱駝溝的泥石流危害主要來自于壟龍溝),曾分別于1975年和1995年兩次暴發(fā)中等規(guī)模泥石流,5.12地震后至今,壟龍溝尚未發(fā)生泥石流災害。2005 年8 月21 日發(fā)生的泥石流,在壟龍溝與駱駝溝交匯處,駱駝溝未見泥石流發(fā)育痕跡。但上游支溝甲斯溝和麥隆溝同時發(fā)生了泥石流,由于規(guī)模較小,未沖出來,分別停積在菜園子和頭道橋一帶溝谷寬緩處,而沖入大金川的泥石流,主要來源于壟龍溝。下面就將壟龍溝的情況加以介紹
周維超(1985—),男,碩士,主要從事地質災害調查與防治工作
照片1 駱駝溝江扎段溝道堆積物特征 照片2駱駝溝溝口溝道堆積物特征
圖1駱駝溝流域水系圖
2 泥石流成因分析
2.1 地形地貌條件
壟龍溝具有典型的泥石流特征,該溝溝谷寬窄不一,呈寬“U”字型或者“V”字型,溝床最窄處不足5m;溝谷兩側山體坡度總體是下緩上陡,山體中下部坡度相對較緩,一般為30º~50º,山體中上部坡度一般50º~70º(見圖2)。此外,壟龍溝還具有縱坡降較陡、溝整體發(fā)育較順直、細小支溝發(fā)育等特點
壟壟溝為駱駝溝支溝,二者交角40°,離溝口約2.3km,流域面積約15.5km2,溝口高程2250m,溝頭分水嶺高程4800m,溝長5.8km,對應溝頭高程4000m,溝床坡型近似為下凹的弧線,平均坡降為301.72‰,縱坡降上部較陡,下部較緩,壟龍以上400‰,壟龍以下至溝口平均坡降196.43‰。溝內植被發(fā)育,多灌木,樹木較少,雜草苔蘚叢生,目前由于剛發(fā)生過泥石流,溝岸許多地段基本上為基巖。沿溝斷續(xù)停積有許多漂石、殘留的塊石、卵石等沖洪積和泥石流松散堆積物,局部有滑塌、坍塌的松散碎塊石土覆蓋,溝口為新近的泥石流堆積物,并殘留有少許老泥石流堆積物。由于主溝駱駝溝為常年性河流,匯水面積大,水量豐富,水流量大,剛好對壟壟溝溝口堆積物進行沖刷,從壟壟溝溝口堆積物特征看,不能判定該溝發(fā)生過大規(guī)模的泥石流。但據(jù)調查訪問,1975年7月該溝曾爆發(fā)過大規(guī)模的泥石流,故推測該溝具有30 年爆發(fā)一次的重現(xiàn)期。
圖2壟龍溝地貌三維示意圖
圖3壟龍溝坡降圖
2.2 物源條件
壟龍溝松散固體物源較豐富,且物源分布較為分散,主要分布于溝道兩側及支溝溝道兩側。物源類型主要包括崩坡堆積物源、沖洪積物源、冰水堆積物源、溝道堆積物源等,見下表。
表1壟龍溝物源情況
2.3 水源條件
駱駝溝泥石流的水源主要來源于大氣降水。由于泥石流均發(fā)生于雨季,春季冰雪融水一般不會成為引發(fā)泥石流的水源,此外,溝域內地下水不豐富,不構成引發(fā)泥石流的主要水源,溝域內高山湖泊等集中的地表水體,5.12地震后均未發(fā)生潰闕,整體較為穩(wěn)定,不形成引發(fā)泥石流的水源。從現(xiàn)場訪問及查閱資料,認為由暴雨形成的地表徑流是引發(fā)泥石流的主要水源,暴雨是泥石流的主要激發(fā)因素。
該區(qū)地處亞熱帶濕潤氣候區(qū),處于大渡河流域的暴雨集中區(qū),多年平均降雨600mm,最大降雨量780mm,據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》所附暴雨量等值線圖,巴底鄉(xiāng)地區(qū)的1/6h、1h、24h多年最大暴雨量平均值分別為7.5mm、14.2mm、35.5mm,在P=5%的條件下,1/6h、1h、24h雨強可分別達到20.25mm、24.0mm、55.74mm,完全具備引發(fā)泥石流災害的降雨條件。壟龍溝溝域呈近似葉片形,溝域面積17.0km2,溝道順直,溝內地形陡峻,溝谷上游縱坡很大,有利于地表降水的徑流和匯集,這些因素為駱駝溝(壟龍溝)泥石流的形成提供了有利的水源條件。
3 泥石流特征參數(shù)
對于泥石流運動特征和動力特征的定量分析,是認識泥石流和進行泥石流防治工程設計的基本依據(jù)。由于駱駝溝缺乏泥石流發(fā)生時的實際觀測數(shù)據(jù),因此對該泥石流溝的分析,主要根據(jù)查訪資料,類比泥石流動力特征研究成果進行的。
(1)泥石流體重度。根據(jù)《泥石流災害防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0220-2006)附錄H和附錄G,壟龍溝的易發(fā)程度數(shù)量化評分為112分,為易發(fā)型,查得泥石流體的重度γc=1.772t/m3。:
(2)流速計算。壟龍溝泥石流為稀性泥石流,采用以下公式進行計算:
(1)
式中,Vc ——泥石流斷面平均流速,m/s;γH ——泥石流中固體物質比重,t/m3;φ——泥石流泥沙修正系數(shù);R為水力半徑,可用平均水深代替,m;I為泥石流水力坡降,可用溝床坡降代替;n為黏性泥石流溝床糙率,根據(jù)規(guī)范查表確定,考慮溝床縱坡率大,石塊大小懸殊,溝內有巨石和挾帶的樹木堆積,取0.220。經(jīng)計算得壟龍溝溝口的流速為1.758 m/s。
(3)流量計算。計算方法采用經(jīng)修正后的雨洪法計算公式,也稱東川公式,公式如下
(2)
式中,QC為頻率P的泥石流洪峰值流量,m3/s;QP為頻率P的暴雨洪水設計流量,m3/s;DC為泥石流堵塞系數(shù),可查經(jīng)驗表求得;φ為泥石流泥沙修正系數(shù)。經(jīng)計算求得壟龍溝的P=5的泥石流峰值流量為556.54 m3/s。
4 防治措施及建議
在分析駱駝溝泥石流的危害性及其動力學特征的基礎上,針對駱駝溝現(xiàn)有物源及潛在泥石流隱患,建議采用“排導+停淤+攔擋”的綜合工程治理措施。從壟龍溝與駱駝溝交匯處至溝口開始修筑排導槽和防護堤;清理壟龍溝溝口的泥石流堆積物,對河道進行疏浚;在溝口下游江扎附近修攔擋壩對沖出壟龍溝溝口的泥石流進行攔擋,避免對S211線產(chǎn)生危害。
參考文獻:
周必凡等. 泥石流防治指南[M]. 北京:科學出版社,1991.
中華人名共和國國土資源部. 泥石流災害防治工程勘查規(guī)范(DZ/T0220-2006)[S]. 北京:中國地質調查局,2006.
(一)重點防范時段和災害類型。根據(jù)我區(qū)地質環(huán)境條件、人類工程建設活動的強度,結合汛期氣象趨勢預測,2009年地質災害多發(fā)時段仍主要集中在3—9月,區(qū)內大部分地區(qū)春、梅汛期地質災害的發(fā)生機率略高于去年,臺汛期地質災害的發(fā)生機率與去年持平。春、梅汛期地質災害重點防范期為日降雨量50毫米以上,或連續(xù)大雨3天以上、過程降雨量大于100毫米的時段,需重點防范的地質災害為高陡邊坡崩塌及滑坡。臺汛期地質災害重點防范期為臺風降雨開始時至臺風過后降雨停止后48小時時段,需重點防范的地質災害為山區(qū)滑坡、崩塌、小流域泥石流。
(二)重點防治對象。雙橋、太真、上方、黃壇口、湖南、大洲等鄉(xiāng)鎮(zhèn)汛期降雨強度大,地質環(huán)境復雜,現(xiàn)狀地質災害隱患眾多,屬地質災害重點防治鄉(xiāng)鎮(zhèn)。重點防治對象是:大中型水庫岸坡、新建新修簡易公路沿線、山區(qū)中小學、閉坑礦山的采空區(qū)及棄渣堆放點、旅游風景點內險要地貌處、開挖強度較大的民房及穩(wěn)定性較差的泥石流隱患溝等。
全區(qū)需重點做好防范的地質災害隱患點共7處:
1、列入市級以上重點地質災害(隱患)黃壇口鄉(xiāng)下呈村泥石流和上方鎮(zhèn)界頭村后山滑坡隱患防治點,由所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)設立防災明白墻,并根據(jù)《*市*區(qū)地質災害防治規(guī)劃》及防治現(xiàn)狀確定年度防治任務、目標,編制防災預案,交區(qū)國土局備案。
2、列入?yún)^(qū)級重點地質災害(隱患)防治點5處,即黃壇口鄉(xiāng)黃泥嶺村桃源滑坡隱患、上方鎮(zhèn)姐妹山滑坡隱患、上方鎮(zhèn)大坪地村石灰石礦棄渣堆泥石流隱患、杜澤鎮(zhèn)廟前枧頭塢村泥石流隱患、雙橋鄉(xiāng)黃蒙村泥石流隱患。上述地質災害(隱患)所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)要逐點編制具體的防災方案,并認真做好監(jiān)測預警工作。
二、地質災害現(xiàn)狀
我區(qū)是*省地質災害易發(fā)縣(市、區(qū))之一。根據(jù)《*市*區(qū)地質災害防治規(guī)劃》,全區(qū)地質災害易發(fā)區(qū)的面積約1196平方公里,占全區(qū)總面積的68%。截止20*年底,我區(qū)共分布地質災害隱患點47處。其中滑坡13處,占28%;崩塌13處,占28%;泥石流19處,占40%;地面塌陷2處,占4%。地質災害隱患威脅人員419戶1736人,財產(chǎn)5599萬元。滑坡、崩塌、泥石流等突發(fā)性地質災害隱患主要分布在低山、丘陵區(qū),由于殘坡積物相對較厚,修路、建房削坡、礦山開采、開墾種植等人類工程活動較多,破壞了山坡的平衡狀態(tài),易誘發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等突發(fā)性地質災害。巖溶地面塌陷隱患主要分布在覆蓋型巖溶比較發(fā)育的上方鎮(zhèn),冒頂?shù)孛嫠蓦[患主要分布于石煤、方解石等坑采礦山較多的上方、峽川等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
三、地質災害防治的主要任務
(一)擬訂和實施年度地質災害防治方案。地質災害重點防治鄉(xiāng)鎮(zhèn)要結合地質災害防治工作實際,針對重點防治對象,擬訂年度地質災害防治方案,并報區(qū)國土局備案。要認真分析本地區(qū)地質災害的發(fā)生發(fā)展趨勢,特別注意自然因素和各類工程建設活動引發(fā)地質災害的種類、分布范圍、發(fā)生時間等規(guī)律,制定有針對性的防范措施。要進一步明確并落實汛期地質災害防治責任制,特別要根據(jù)農(nóng)村基層干部調整變動情況,及時明確責任人、監(jiān)測員,并加強對新增人員的培訓。汛前要組織一次地質災害隱患點的排查,重點檢查人口密集的城鎮(zhèn)地區(qū)、交通干線、旅游風景區(qū)、及山地斜坡地帶、河流兩側邊坡、庫岸、礦山采空區(qū)及等地質災害易發(fā)區(qū)域,及時排除隱患。
(二)完善突發(fā)性地質災害應急體系。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)要進一步完善突發(fā)地質災害應急預案,補充抗臺風及暴雪低溫氣象條件下地質災害防御的應急管理內容,并注意避災地點安全性的評估,確保預案啟動實施中的有效性。要適時組織應急預案的實施演練,增強快速反應和應急處置能力。地質災害重點防治鄉(xiāng)鎮(zhèn)要結合汛期防洪,建立、健全地質災害應急處置和救援隊伍,設立安置區(qū),并配置必要的應急裝備,增強應急處置能力。
(三)抓好小流域泥石流地質災害防御工作。小流域泥石流地質災害防治,對保障我區(qū)人民群眾生命財產(chǎn)安全,建設社會主義新農(nóng)村具有重要意義。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)對于已查明的泥石流隱患,要充分結合當?shù)厣絽^(qū)小流域的整治,制定切實可行的防災措施。威脅人員眾多、危害嚴重的,要在汛期前編制完成防災預案,確定監(jiān)測人員,落實防災責任人及防災措施。在安排年度地質災害搬遷避險及工程治理工作時,也要充分考慮小流域泥石流地質災害的防災要求,優(yōu)先安排項目和資金,切實保證受威脅區(qū)人民群眾生命財產(chǎn)安全。
(四)開展地質災害隱患點的勘查與治理、搬遷避讓。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)要加強地質災害隱患的勘查與治理、搬遷避讓。規(guī)模較大、危險性大,危害嚴重的地質災害隱患點,在勘查的基礎上實施工程治理;對經(jīng)勘查比選后認定,防治必要性迫切,但治理技術難度大、經(jīng)濟不合理、自然環(huán)境條件差、不適宜人居的災害點,則實施搬遷避讓;對規(guī)模較小、危害較輕的地質災害隱患點,主要用簡易監(jiān)測措施來監(jiān)測災體的地表位移,通過預警預報、臨時避險等方式擺脫地質災害威脅。通過勘查治理、搬遷避險和預警預報項目的開展,最大限度地降低地質災害隱患的威脅,保證當?shù)厝嗣袢罕娚敭a(chǎn)安全。
(五)加強礦山地質災害防治。我區(qū)上方、灰坪、太真區(qū)域是*市三大石灰石集中開采區(qū)之一,有關部門及所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)要加強管理,落實責任,加大礦山地質災害防治力度。對廢棄礦山,應進行削坡、復墾還綠,消除隱患;對生產(chǎn)礦山,應結合礦山生態(tài)環(huán)境恢復要求,邊開采、邊治理、邊復綠;對待采、待批礦山,要按照開采利用方案、地質災害危險性評估要求,嚴格管理、規(guī)范采礦行為。
(六)強化工程建設與運行的地質災害防治。凡在地質災害易發(fā)地區(qū)進行工程建設、新建礦山、移民遷建、旅游開發(fā)等,以及在地質災害易發(fā)區(qū)內編制城市總體規(guī)劃、村莊和集鎮(zhèn)規(guī)劃,必須進行地質災害危險性評估。加強對評估成果的監(jiān)督檢查。要定期或不定期地對地質災害危險性評估成果和評估報告中提出的地質災害防治措施落實情況進行抽查或監(jiān)督檢查。對防治措施落實不到位,“三同時”制度執(zhí)行不徹底的建設工程,要及時下發(fā)整改通知書,遲遲不整改的,要按照《地質災害防治條例》加以處罰。
(七)做好新農(nóng)村建設中的地質災害防治工作。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、各有關部門在舊村改造、新村選址、移民遷建及基礎設施建設中,要盡量避開地質災害易發(fā)區(qū),需在地質災害易發(fā)區(qū)進行集中居民點、重要工程設施建設的,須按相關規(guī)定進行地質災害危險性評估。為保證農(nóng)民建房能選擇一個安全的地質環(huán)境,預防人為引發(fā)地質災害,對在地質災害易發(fā)區(qū)內擬建房的農(nóng)民宅基地,國土部門委托有資質的單位進行逐戶調查,填寫評估表,按用地批次合成一個評估報告,統(tǒng)一報批。我區(qū)農(nóng)村“康莊工程”沿線存在較多的滑坡、崩塌隱患,在汛期,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)要加強道路沿線邊坡的巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時采取防范措施。
(八)抓好交通及水利工程沿線、山區(qū)中小學、風景名勝區(qū)地質災害防治。我區(qū)部分交通及水利工程沿線、山區(qū)中小學、風景名勝區(qū),存在一些地質災害隱患。在進行詳細調查的基礎上,相關部門要根據(jù)實際情況,編制防災預案,對存在較大地質災害隱患的地段,要提出治理方案,進行工程治理。
四、職責分工
(一)區(qū)國土部門。
1、根據(jù)地質災害防治規(guī)劃,編制年度地質災害防治方案,指導鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)建立和完善防災網(wǎng)絡,落實防災責任人和災害隱患點監(jiān)測責任人。
2、加強年度防治方案落實情況的監(jiān)督、檢查,嚴格汛期值班制度,堅持災情巡查制度和落實災情速報制度。
3、對發(fā)生的地質災害進行調查,查明災害發(fā)生的原因、規(guī)模和造成的危害及今后發(fā)展趨勢,提出地質災害防治意見。認真配合當?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)(街道)核查因地質災害沖毀、淤積的耕地情況,幫助房屋倒塌災民落實重新建房用地。
5、加強地質災害易發(fā)區(qū)內建設工程地質災害危險性評估工作的管理,對防治措施的落實情況進行監(jiān)督。
(二)區(qū)水利部門。加大水利建設工程項目的地質災害防治工作力度。對易發(fā)區(qū)內進行水利建設工程的,督促業(yè)主單位進行地質災害危險性評估。對有人員居住的大中型水庫岸坡,要進行地質災害詳細調查,劃分易發(fā)地段,落實監(jiān)測、巡查責任。汛期之前,對病險山塘水庫、盤山水渠滲漏引起的滑坡、抽取地下水引起的塌陷等進行認真檢查,制定切實可行的防災措施。災情發(fā)生后,迅速查明水利工程損毀情況,制定損毀工程修復方案,及時搶修被毀水利工程。
(三)區(qū)交通部門。加大交通建設項目的地質災害防治工作力度。對易發(fā)區(qū)內進行交通建設工程的,督促業(yè)主單位進行地質災害危險性評估。對邊坡未治理的交通沿線,要進行詳細調查,劃分地質災害易發(fā)地段,落實監(jiān)測、巡查責任。對因公路建設而引發(fā)的地質災害,督促業(yè)主單位,及時治理,消除隱患。汛期加強地質災害隱患較多公路沿線巡查。
(四)區(qū)教育部門。位于地質災害易發(fā)區(qū),受地質災害隱患威脅的山區(qū)中小學,須編制防災預案,落實防治措施。對在地質災害易發(fā)區(qū)進行中小學新建、改建、擴建的,督促業(yè)主單位進行必要的地質災害危險性評估。汛期加強山區(qū)中小學地質災害防治工作檢查。
(五)區(qū)旅游部門。加大風景名勝區(qū)的地質災害防治工作力度。位于地質災害易發(fā)區(qū)內重要風景名勝區(qū),編制防災預案,落實防治措施。對在地質災害易發(fā)區(qū)進行旅游工程建設的,須督促業(yè)主單位按要求進行地質災害危險性評估。汛期加強風景名勝區(qū)地質災害防治工作檢查。
(六)區(qū)規(guī)劃、建設部門。地質災害易發(fā)區(qū)內未進行地質災害危險性評估的建設項目,不予審批。對農(nóng)村集鎮(zhèn)建房,必須嚴格按規(guī)劃建設,遠離地質災害危險區(qū)。
(七)區(qū)農(nóng)業(yè)、林業(yè)部門。認真落實防災責任制,對不宜耕種的山地,要督促鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村堅決退耕還林、封山育林,地質災害隱患點上的水田應改為旱地,滑坡體上嚴禁全墾造林。
(八)區(qū)財政部門。落實必要的防災網(wǎng)絡建設和地質災害動態(tài)巡查、監(jiān)測的工作經(jīng)費。在災害發(fā)生時,落實受災人員救助資金和災害治理資金。
五、地質災害防災對策和措施
(一)加強領導,落實防治責任。地質災害防治是事關人民生命財產(chǎn)安全的大事,也是政府維護社會公共安全的重要職責。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、各有關部門要將地質災害防治作為重要日常工作,主要負責人負總責。要強化責任落實,并把地質災害防治列入年度工作責任制考核目標。凡有地質災害隱患的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)都要成立地質災害防治工作領導小組,由鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)行政主要負責人任組長,對轄區(qū)內的地質災害防治工作負總責,同時監(jiān)督指導地質災害點所在村成立地質災害監(jiān)測小組。區(qū)地質災害防治領導小組辦公室要加強對各有關鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、部門防災工作責任制等制度和措施落實情況的檢查和督促,對發(fā)現(xiàn)的問題要及時抓好整改落實。有關部門要做好地質災害防治資金的落實。
[關鍵詞]玉麥棚子溝 泥石流 特征 危險性評估
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-3-259-2
0引言
玉麥棚子溝泥石流位于四川省綿竹市漢旺鎮(zhèn)清平鄉(xiāng)以上綿遠河河段?!?.12”地震以后,特別是在2010年8月13日、2011年7月1日和2012年8月17日爆發(fā)過較大規(guī)模泥石流。泥石流災害頻發(fā),直接威脅到小木嶺一級電站廠房重建、生產(chǎn)以及工作人員生命財產(chǎn)安全,因此,研究該泥石流溝特征具有重要意義。
1泥石流形成條件
1.1地形地貌
玉麥棚子溝總體上為“V”型溝谷地貌,屬侵蝕中切割陡峻中山,海拔高程1000~2000m,相對高度1000m。岸坡地形坡度較大,以陡坡為主,坡度30°~60°。
1.2地層與構造
調查區(qū)中下游出露淺灰綠色花崗閃長巖;中游為震旦系上統(tǒng)黃硐子溝組黃-棕黃色泥質砂巖和粉砂質泥頁巖;上游為震旦系上統(tǒng)天橋組灰白色中―厚層灰質白云巖。
區(qū)內地質構造簡單,無斷裂,花崗閃長巖中主要發(fā)育兩組剪節(jié)理,產(chǎn)狀為50°∠28°,140°∠42°,后者先于前者形成。上覆沉積巖層,產(chǎn)狀傾向北東,傾角30~40°。
2泥石流溝基本特征
2.1溝道特征及物源水源條件
玉麥棚子溝泥石流流域為兩端窄中間寬的葉狀形態(tài),以一條較陡主溝為主,面積0.75km2,流向總體NNE-SSW。
清水區(qū)溝床標高1850m以上,面積0.32km2,平均縱坡降650‰,地形呈漏斗形,溝道窄,無集中物源分布,溝道及坡谷長有茂密植被,水土保持良好[1];形成區(qū)溝床標高1850m~1600m,面積0.26km2,平均縱坡降623‰;流通區(qū)溝床標高1600~1350m,面積0.15 km2,縱坡降505‰~746‰,溝道狹窄,水動力條件較好;堆積區(qū)溝床標高1350m以下至清水河間逐漸變寬[2],面積0.02 km2,縱坡降165‰,明顯變緩。該溝來水主要源于大氣降水,清水區(qū)、形成區(qū)匯集了全區(qū)95%的水量。
2.2泥石流物源轉化關系
玉麥棚子溝泥石流主要物源包括崩塌、坡面侵蝕和溝道堆積三類,主要在形成區(qū)、流通區(qū),松散固體物源總量3.52×104m3,可參與泥石流活動的動儲量2.43×104m3。區(qū)內物源參與泥石流活動主要方式為洪水暴雨的溝道沖刷侵蝕,沿溝分布,易被攜帶。
3泥石流危險性評價
根據(jù)《泥石流災害防治工程勘察規(guī)范》(DZ/T0220-2006)[3],對15項反映泥石流活動條件的諸因素進行綜合評價并量化打分,再根據(jù)表1標準進行數(shù)量化評級。
根據(jù)調查,在三年多次暴發(fā)后,現(xiàn)在可參與泥石流活動的固體物源動儲量[4]仍高達2.43×104m3。因此,再次暴發(fā)泥石流的物源條件滿足,一旦遭遇大暴雨,將引發(fā)泥石流災害,近期內再暴發(fā)中~小型泥石流的可能性大。目前該泥石流所處階段為發(fā)展期[5]。
4結論
(1)玉麥棚子溝泥石流屬于暴雨溝谷型粘性泥石流。該溝泥石流處于發(fā)展期,近期內再暴發(fā)中~小型泥石流可能性大。
(2)玉麥棚子溝再暴發(fā)泥石流的物源條件滿足,易發(fā)程度得分96,屬易發(fā)。
The Characteristics and Its Risk Evaluation Study of Debris Flows in Yumaipengzi Gully ,Qingping
Yao Jin Wang Zhengqiang Zhang Yuyang
(College of Environment and Civil Engineering,Chengdu Uuiversity of Technology,Chengdu 610059)
Abstract:Giant deribs flow hazard occurrs frequently in Yumaipengzi Gully in Qingping, after "5.12" earthquake. Focused on the basic formation, it was on the research of hydrodynamic conditions, transforming relationship and activities by field investigation and mapping. It concluded through risk assessment that deribs flows were triggered by heavy rainfall in the gully. Yumaipengzi debris flow is in developing stage and the outbreaks of medium or small scale debris is probable in the near future.
Keywords:Yumaipengzi Gully,Deribs flow,Characteristics,Risk assessment
參考文獻
[1]謝洪,鐘敦倫,韋方強等.我國山區(qū)城鎮(zhèn)泥石流災害及其成因.山地學報[J].2006,24(1):79~87.
Xie Hong Zhong Dunlun Wei fangqiang et al. Debris flow hazards and their formation causes in mountain urban area of China[J].Journal of Mountain Science,2006,24(1):79~87.
[2]陳朝安,胡卸文,李冠奇等.四川省"8?13"特大泥石流災害成生機理與防治原則[J].水土保持研究,2012,19(2):257~263.
Li Chaoan Hu Xiewen Li Guanqi et al. Mountain mechanism of the 8. 13 catastrophic debris flow in Sichuan and the principles of controlling[J]. Research of Soil and Water Conservation,2012, 19(2):257~263.
[3]中華人民共和國國上資源部.泥石流災害防治工程勘查規(guī)范(報批稿).2006:2.
Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China. Specification of geological investigation for debris flows stabilizalion,2006:2.
[4]唐川.墳川地震區(qū)暴雨滑坡泥石流活動趨勢預測.山地學報[J].2010,28(3):341~349.
Tang Chuan. Activity tendency prediction of rainfall induced land-slides and debris flows in the Wenchuan Earthquake areas. Journal of Mountain Science.2010,28(3):341~349.
關鍵詞:礦山 環(huán)境地質 災害 問題 勘查
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(a)-0081-02
我國是地質災害的多發(fā)國家之一,地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個小分支,是人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質災害。我國是采礦大國,開采技術和設備相對落后,導致礦山開采環(huán)境不斷惡化。近年來,各種礦山地質災害明顯上升,該文作者結合在湖南省多年礦山勘查的工作經(jīng)驗,詳細介紹了礦山各種地質災害的類型、產(chǎn)生、危害和防治對策,并提出相應的勘查方法。
1 地質災害誘發(fā)因素
采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排,由此而出現(xiàn)了一系列的地質災害問題。首先是礦井突水事故不斷發(fā)生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰?guī)r,特別是北方石炭二疊紀煤系地層,不僅煤系內部有含水性強的地層,其下伏為巨厚的奧陶紀灰?guī)r。這些礦床隨著開采的延伸,地下水經(jīng)深降強排,產(chǎn)生了巨大的水頭差,使煤層受到來自下部灰?guī)r地下水高水壓的威脅,在一些構造破碎帶和隔水薄層的地段發(fā)生突水事故,嚴重威脅著礦井和職工生命的安全。其次是由于疏干排水,使許多巖溶充水礦區(qū)引起地面塌陷,嚴重影響地面建筑、交通運輸以及農(nóng)田耕作與灌溉。各礦區(qū)附近均有地面塌陷現(xiàn)象,水位下降很多,使廠礦、工業(yè)和生活供水原有系統(tǒng)發(fā)生吊泵,形成無法供水的局面。
2 主要地質災害特征和治理措施
2.1 泥石流
泥石流災害具有很強的破壞性,但人們并不是被動地去接受泥石流災害,而是通過科學研究,不斷認識其成災機理和成災規(guī)律,提高預測預報水平,加強防御建設,與泥石流災害進行斗爭。礦山建設對泥石流形成條件的影響主要有以下幾個方面:
(1)產(chǎn)生并加速松散固體物質的積累。露天開采及坑采剝離廢石速度較快,產(chǎn)生大量廢土,是泥石流源地的主要形成原因,另外礦山修筑公路破壞山坡植被,產(chǎn)生大量棄土,礦山選礦排出的廢渣也是泥石流物質來源。(2)增大了水體補給量。礦山建設中植被遭到嚴重破壞,改變了地面結構,調節(jié)雨水的能力顯著降低,匯流時間縮短,洪峰流量和洪水總量增大,暴發(fā)泥石流的可能性也增大;礦山廢石堵溝成湖,蓄積了大量的水體;有時在掘進坑道的過程中,掘開了地下水的主要通道,形成地下水突涌,使水體補給量增大。(3)礦山建設改變了地形條件,增強了動力條件。大量的礦山廢石堆放使山坡變陡,地面高差增大,從而加強了侵蝕能力;大量礦山廢石壓縮溝床,增大流深和流速,也就增強了流體的動能和沖刷力,廢石堆放減少了過流斷面,使流體受壓縮,流速增大,側蝕和下蝕能力加強。
泥石流的治理措施包括工程措施和生物措施,以及生物措施和工程措施相結合,如金屬礦圍巖一般為較硬的巖石,開采過程中開采堆積物除了上覆土層和風化巖石外,均為較大塊的難風化的塊狀堆積物,易形成的地質災害為崩塌、滑坡以及泥石流,另外有些金屬礦床在開采和冶煉過程中對土和地下水造成一定的污染,也需要進行治理;非金屬礦多數(shù)為沉積形成,其開采要挖掘較多的松散沉積生成物,而且開采出來的物質也較易風化,易形成地面塌陷、泥石流、滑坡等地質災害。
2.2 塌陷
當?shù)叵碌V層被采出之后,采空區(qū)的頂板巖層在自身重力和其上覆巖層的壓力作用下,產(chǎn)生向下的彎曲和移動。當頂板巖層內部所形成的拉張應力超過該層巖層的抗拉強度極限時,直接頂板首先發(fā)生斷裂和破碎并相繼冒落。接著是上覆巖層相繼向下彎曲、移動,進而發(fā)生斷裂和離層。隨著采礦工作面向前推進,受到采動影響的巖層范圍不斷擴大。當?shù)V層開采的范圍擴大到某一時刻,在地表就會形成一個比采空區(qū)大得多的塌陷盆地,從而危及地表的各種建筑物和農(nóng)田等。
巖溶塌陷是巖溶充水礦床疏排地下水所引起的。塌陷不僅出現(xiàn)在煤炭礦山而且也出現(xiàn)在有色金屬、黑色金屬、化工及核工業(yè)礦山。從地理方面看,幾乎遍布南方各省,尤以湘、粵、鄂、桂、贛諸省居多。
對礦山采空區(qū)塌陷的治理方案很多,但較常用的方法是充填復墾法。這種方法是利用礦區(qū)附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染,可經(jīng)濟有效防護治理的地區(qū),因其既解決了塌陷地復墾問題,又解決了礦山固體廢棄物的處理問題,所以經(jīng)濟效益最佳。
2.3 滑坡
滑坡活動受多種因素影響,主要發(fā)生在雨季。而軟硬相間巖層,由于差異風化,堅硬巖體突出,由結構面切割或重力蠕變,堅硬巖體就會產(chǎn)生崩塌、落石。地質構造發(fā)育使完整巖石被分割成割裂體,割裂體在誘發(fā)因素下失穩(wěn)而形成崩場,因此構造越發(fā)育,巖體越破碎,越易產(chǎn)生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應力觶使坡體內積存的彈性應變能釋放而造成應力重新分布,巖體產(chǎn)生卸荷裂隙,它們多張開且平行于邊坡面并使原有裂隙擴展和張開,由其所切割的巖體,可能失穩(wěn)而形成崩塌滑坡。
露天礦邊坡,必須對其進行經(jīng)常性的檢查和維護,用以保證邊坡穩(wěn)定,防止災害發(fā)生。建立一支邊坡維護專業(yè)隊伍,加強檢查維修,必要時進行人工放坡,鋪上草皮,植上灌木,砌筑局部擋土墻或者預埋防滑坡的木樁。要設置排水網(wǎng)絡,防止地表雨水流入礦坑沖刷邊坡,層理深凹露天礦要在坑外周圍設置防山洪、防泥石流的阻擋或者疏導的設施。
3 礦山地質災害的勘查方法
3.1 地球信息技術綜合方法
GIS,GPS和RS技術的應用,可以從宏觀上掌握地質災害的分布、發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。如GPS可以對災害發(fā)生地進行精確定位;RS技術可以利用礦區(qū)的多時相遙感圖像進行疊加分析,獲取礦區(qū)不同時期的地貌破壞程度、塌陷區(qū)的形態(tài)、面積、礦業(yè)廢棄物的類型及分布狀況、環(huán)境污染狀況及生態(tài)環(huán)境狀況;GIS技術可以對礦山災害信息數(shù)據(jù)進行空間有效分析,方便管理人員迅速掌握災情,有效進行防災減災工作。3S技術的應用彌補了以前常規(guī)的技術手段(如地形測量等)難以勝任的空白,特別是對危險地帶礦山災害的調查,如礦山積水塌陷區(qū)等。
3.2 水文地質與巖土力學試驗方法
水文地質與巖土力學試驗類型很多,是礦山地質災害調查的重要手段之一,許多調查成果的基礎數(shù)據(jù)和資料,均需水文地質與巖土力學試驗而獲得。
在礦山地質災害調查工作中,水文地質試驗主要包括水質測試、淋濾試驗、浸泡試驗、含水層吸附試驗、含水層頂板滲透性試驗、采礦引起周圍地層滲透性變化試驗、礦石及固體廢棄物中有毒有害元素測試試驗、土壤污染試驗、溶質遷移與富集規(guī)律試驗等;巖土力學試驗主要包括室外原位力學試驗和室內巖土物理力學性質試驗等。
3.3 地球物理勘查方法
高密度電阻率法是以巖土體導電性差異為基礎的一類物探方法,該方法一次即可進行多裝置數(shù)據(jù)采集,既可研究深度方向的電性變化,也可研究水平方向的電性變化,通過參數(shù)換算取得更多突出的有效異常的比值參數(shù),利于潛在災害的埋深、范圍等的推斷解釋。它對不太深的采空區(qū)、地下水系、巖石風化層等的勘查十分有效。例如,山西平定礬土礦采空區(qū),通過采用高密度電阻率法進行測量,獲得深部的閉合圈異常,結合鉆探資料,圈定了該區(qū)采空區(qū)的平面分布范圍。
4 礦山地質災害的預防
政府主管部門要加大對礦山環(huán)境與災害源的監(jiān)管與治理力度,防止新的隱患發(fā)生。礦山企業(yè)要規(guī)范開采行為,合理開發(fā)礦產(chǎn)資源,處理好短期經(jīng)濟利益和長遠發(fā)展的關系,將防募踉止ぷ魘加誑笊繳杓撇⒀有到閉坑之后。注重礦山地質災害的防治研究,將其列入礦業(yè)領域的基礎性研究,把礦山災害、環(huán)保、安全生產(chǎn)統(tǒng)一起來。災害研究要充分依靠科技進步,采用高新技術,研究災害的發(fā)生機制,建立災害的監(jiān)測、預報和評估信息系統(tǒng)。
例如,將礦業(yè)開發(fā)產(chǎn)生的地下空區(qū)改建尾礦庫,既能消除因地下空區(qū)給礦山帶來的安全隱患,又能減少尾礦庫建設、經(jīng)營、災害治理等費用,改善礦山生產(chǎn)和生活環(huán)境,把礦山建設成為環(huán)保型和無公害型的新礦山,它將是我國今后開發(fā)礦業(yè)的發(fā)展方向。確定了采空區(qū)的位置以后,防治礦山采空區(qū)地質災害的方法很多,主要有以下幾種:(1)采礦過程中,及時回填采空區(qū)。(2)對可能造成塌陷的位置提出預警措施,對現(xiàn)有的建筑和設置采取必要的預防措施。(3)礦山設計應避開城市和重要設施。此外,構建信息化礦山,開創(chuàng)安全、高效、可持續(xù)的礦業(yè)發(fā)展新模式,是中國采礦業(yè)未來發(fā)展的必由之路。
5 結語
采礦引發(fā)地質災害的原因大都是由于采用不科學的采礦方法造成的,當人們注意到了環(huán)境對人類生存的重要性,懂得如何正確解決資源需求與保護人類生存環(huán)境的矛盾時,科學的采礦方法將被越來越廣泛地采用,因為現(xiàn)有的技術手段完全可以避免礦山開采引發(fā)的不良地質災害的產(chǎn)生。在礦山開采問題上我們必須堅持“誰開發(fā)誰保護,誰閉坑誰復墾,誰破壞誰治理”的原則,加強對礦山環(huán)境的管理。只有解決好礦山開采與環(huán)境保護之間的矛盾,才能促進中國采礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞:礦山開采;地質環(huán)境問題;環(huán)境保護和治理恢復
中圖分類號:F407文獻標識碼: A 文章編號:
隨著我國經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大,國力的不斷增強,上世紀末期各類礦山無序開采引發(fā)的礦山地質環(huán)境問題越來越突出,因礦山開采引發(fā)的地表塌陷、崩塌、滑坡及泥石流等地質災害,給國家造成嚴重的經(jīng)濟損失并威脅到人民的生命財產(chǎn)安全。各類風景名勝區(qū)、自然保護區(qū)內及國道、省道及高速公路兩側各種建材廠及礦山的開采形成大量高陡掌子面,基巖直接,無植被覆蓋,而其周邊植被發(fā)育正常,從而導致掌子面基巖與周邊環(huán)境不協(xié)調,宛如一個個傷疤分布在青山綠水中,整體形象極不和諧,嚴重影響視覺效果。
1、礦山地質環(huán)境問題
⑴、礦山地質災害問題
由于傳統(tǒng)礦山開采很少進行礦坑回填,造成地質塌陷等情況極易發(fā)生。按照地質災害發(fā)生的時間快慢,可將其分為兩大類,一類為突變地質災害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一類為緩變性地質災害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于礦山開采對周邊水資源的污染和水位的下降影響了植被的生長,造成礦山巖層出現(xiàn)松動,為滑坡、崩塌、泥石流的發(fā)生創(chuàng)造了條件。在礦山開采過程中,巖石的應力發(fā)生改變,以前的巖石應力均衡被破壞,以及礦石廢渣的亂堆亂放,已造成邊坡的不穩(wěn)定,在外力的誘發(fā)下,極易產(chǎn)生滑坡、崩塌及泥石流災害。
⑵、礦山廢棄物問題
礦山廢棄物的治理是地質環(huán)境治理的基礎,礦山廢渣、廢石、棄土對于礦山地質環(huán)境有著重要的影響。廢棄物的堆積造成礦山周邊壓占土地、破壞植被,影響了原有地貌景觀及周圍水環(huán)境。另外有的礦山廢棄物長期受陽光照射、雨水淋濾、空氣的風化,廢棄物中存有的重金屬對礦山周邊環(huán)境會造成污染。因此,要加強對廢棄物的治理。
2、礦山地質環(huán)境的治理方法
⑴、礦坑回填
合理利用廢棄礦渣進行礦坑回填,可以極大地降低礦坑回填資金的使用。通過廢棄礦石與沙石的合理配比進行回填,一方面減少了回填使用材料帶來的資金與物質浪費,另一方面也對廢棄礦渣有了很好的處理。
⑵、水資源治理
礦山環(huán)境治理中水的治理非常重要。應加快礦山選礦過程中水處理設備的投入,選礦水重復利用,將污水進行處理后再進行排放。同時,加快礦山植被的恢復,通過樹木種植、草皮移植等方法恢復礦山植被,防治滑坡、泥石流的發(fā)生。由于礦山生產(chǎn)過程中地下水資源的疏排,造成水資源的減少,甚至會造成地表河流及泉水的干涸、植被的消失。另外礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水得不到補充恢復,影響植物生長,破壞了周圍的生態(tài)環(huán)境,最終使礦區(qū)土地石化和沙化。這種情況的治理是一項長期的工作,通過水資源治理、植被治理,逐漸恢復礦山周邊土壤水分以及植被,恢復土地含水量是治理礦山土地荒漠化的唯一方式。
3、礦山地質環(huán)境恢復與保護的意義
礦業(yè)的開采雖然對我國經(jīng)濟發(fā)展起到了巨大的促進作用,但是,也對礦山環(huán)境造成了嚴重的破壞。針對我國礦山環(huán)境現(xiàn)狀,加強我國礦山環(huán)境保護與治理,通過復合治理方式,攔、排、護、整、植等多種方式相結合的方法,加快我國礦山環(huán)境與保護,這對我國生態(tài)環(huán)境保護有著重要的意義。
⑴、加強礦業(yè)地質環(huán)境保護制度建設,推進我國礦山環(huán)境保護。為了更好的推進我國礦山環(huán)境保護工作的進行,國土資源部下達了《礦山地質環(huán)境保護規(guī)定》第44號國土資源部令; 《國土資源部辦公廳關于做好礦山地質環(huán)境保護與治理恢復方案編制審查及有關工作的通知》等有關規(guī)定、規(guī)范,并在全國范圍內組織了數(shù)期學習班,對此進行了認真的講解與學習。
⑵、加快我國礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護人才培養(yǎng),促進我國礦山地質環(huán)境保護工作的推進。礦山環(huán)境必須應用先進的科學技術來實施。加強科學技術在礦山環(huán)境保護中的應用,特別是要加強對礦山的綜合利用和尾礦、煤矸石、礦渣等開發(fā)利用的科研投入和生產(chǎn)開發(fā)研究工作。這樣既可減少環(huán)境地質問題,起到保護環(huán)境的作用,又可以避免資源浪費。另外,還要通過高等教育專業(yè)人才培養(yǎng)以及對在職人員的再培訓等方式,加快我國礦山地質環(huán)境保護人才培養(yǎng),促進我國礦山地質環(huán)境保護的實施。
⑶、加快礦業(yè)“三廢”回收利用技術的應用,促進礦山地質環(huán)境保護實施。在礦山開采過程中,“三廢”的回收、利用,對于礦山地質環(huán)境保護有著重要意義。通過采用先進的采選技術和加工技術,提高礦山資源利用率,對于加快我國礦山環(huán)境保護有著重要的推動作用。
⑷、關于礦山地質環(huán)境綜合治理與防護的分析。在進行礦山地質環(huán)境治理與防護過程中,要系統(tǒng)開展地質環(huán)境調查與研究,加強區(qū)內地質環(huán)境監(jiān)測。建立政府引導,市場運作機制,治理區(qū)內環(huán)境。保護環(huán)境的成功經(jīng)驗說明,加強科學技術研究和應用,推進礦山“清潔生產(chǎn)”,發(fā)展“綠色礦業(yè)”。加強對礦山開采導致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質災害的防御和治理的研究。
4、礦山地質環(huán)境保護與恢復治理項目的體會
⑴、亟待建立災害治理項目預算標準體系
地質災害治理工程施工項目工藝復雜,采取治理措施形式較多,本人在進行礦山地質環(huán)境保護與恢復治理方案編制過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)地質災害治理工程只能借鑒參考《土地開發(fā)整理項目預算定額標準》(財政部、國土資源部)、《工程勘察設計收費標準》(發(fā)改委、建設部)等相關標準。不同單位、不同項目采用標準不一,亟待有關單位出臺統(tǒng)一的地質災害防治工程勘查、設計及施工、監(jiān)理等相關收費標準,對地質災害治理行業(yè)收費進行規(guī)范。
⑵、要深入研究礦山地質環(huán)境問題形成的機理
礦山地質環(huán)境問題的形成機理要通過采取地質調查、工程鉆探、地球物理勘探及地球化學勘探等多種手段,查明形成的機理、根源及影響和控制要素。
⑶、重視地質災害防治工程的勘查設計
所有環(huán)境地質問題的產(chǎn)生根源要依靠勘查工作去查明,作為設計工作的基礎,勘查工作要根據(jù)不同的災害類型及其所處地質環(huán)境等條件采取不同的勘查手段。要充分研究地質災害的成災機理,針對問題的根源進行治理設計,在設計過程中要充分考慮設計的適用性和實用性,既要經(jīng)濟合理,又要科學可行。
⑷、礦山地質環(huán)境保護與恢復治理相結合
在災害治理施工中要充分考慮施工措施對周邊環(huán)境的影響,同樣也要考慮到施工措施可能引發(fā)新的地質災害,要做到礦山地質環(huán)境保護與恢復治理的和諧統(tǒng)一。
參考文獻
關鍵字:泥石流,文成縣,成因,防治措施
中圖分類號:P642文獻標識碼: A
2014年6月22日19點50分,受持續(xù)強降雨影響,文成縣大鎮(zhèn)花園村新56省道接南田工程花園馱溪降地段發(fā)生滑坡,滑坡引發(fā)泥石流地質災害,災害發(fā)生后,造成下方百丈景區(qū)通景公路中斷,長約50m,同時造成路邊的高壓線路、通訊線路中斷,幸未造成人員傷亡,估算清理滑坡、泥石流堆積體、高壓線路、通訊線路修復及農(nóng)田毀損等直接經(jīng)濟損失約40萬元。
一、地形地貌
調查區(qū)地貌屬低山丘陵區(qū),滑坡―泥石流所在斜坡山頂最高海拔高程為519m,百丈景區(qū)通景公路高程約80m,最大相對高差約為440m;在建新56省道接南田工程滑坡路段位于半山腰,海拔高程約225m,其后山為山脊,下方為負地形,滑坡區(qū)對應為兩者地形轉折帶。斜坡地形上陡下緩,滑坡區(qū)及上方坡度達30~35°,下方坡度25-30°,坡麓為20-25°。山地經(jīng)長期封山育林,為山林地,植被茂密。
二、工程地質特征
區(qū)域內出露下白堊統(tǒng)朝川組(K1c)安山質、流紋質凝灰?guī)r夾粉砂巖,層理近水平,反傾坡內,另有北東走向的幾條花崗斑巖脈通過。山體除上部出露堅硬基巖外,其余區(qū)都有殘坡積層覆蓋;調查殘坡積土(含碎石粉質粘土)厚度2-3m,局部達3m以上,地表局部見崩落塊石、巨石堆積;公路沿線基巖巖性多為安山質凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r夾粉砂巖,風化差異大,普遍風化層深厚,全-強風化巖層厚度普遍達到3-5m,滑坡區(qū)段或附近厚度超過5m,最厚估計達10m以上,其巖體結構松動?;赂浇鶐r構造節(jié)理:90∠85、170∠80,節(jié)理間距一般10~30cm,個別達50cm,延伸穩(wěn)定,結構面結合差,具松動或夾泥特征。
三、災害特征
(1)滑坡特征
滑坡處原已開挖完成或正在開挖的路塹,由此發(fā)生滑坡,主滑方向約為150°,滑坡斜長約50m,寬約45m,厚度5~10m,估算滑坡總方量約15000m3?;聟^(qū)現(xiàn)狀有后緣滑壁(高3-5m)、中部基巖滑床(埋深5-10m),以及前緣滑坡堆積平臺(寬約20m,長約45m),估算約60%滑坡體下溜構成泥石流,約40%構成滑坡堆積平臺?;w主要由風化基巖構成,屬巖質滑坡,滑體物質組份混雜,結構松散。
(2)泥石流特征
坡麓堆積泥石流扇形體長約80m,坡度5-10°,前緣寬50m,中部寬40m,后部寬約20m,平面面積約6500m2,堆積厚度最厚約4m,估算堆積物方量約10000立方米。泥石流堆積物以碎塊石、泥砂為主,夾有大塊石、巨石,最大粒徑約3m。其影響范圍:前緣壓覆道路及下方約30m的農(nóng)田,兩翼除直接一次堆積壓覆道路長度約60m外,其還往右側低地勢道路路面以高含砂洪水漫流,并侵入新56省道花園至西坑段(照片1)。
除上述滑坡區(qū)與堆積區(qū)外,之間為寬20-30m、深度2~4m的沖蝕凹槽,屬流通區(qū)。
照片1泥石流全景(航拍,來自網(wǎng)絡)
四、成因分析及穩(wěn)定性評價
(1)內在因素
調查區(qū)山高坡陡,分布朝川組地層,其巖性組合軟硬相間,受構造(侵入巖)影響強烈,巖體較破碎,風化程度高,基巖風化層深厚,結構較松散。地質災害易發(fā)區(qū)分區(qū)為地質災害高易發(fā)區(qū),工程活動極易引發(fā)地質災害。
(2)外在因素
外在因素包括工程活動及降雨。
該處在建新56省道接南田工程路塹,破壞了山體原有的平衡狀態(tài)。
據(jù)降水資料,2014年6月21日12時至2014年6月22日20時調查區(qū)東側約1km處的文成雨量監(jiān)測站過程雨量為59mm,大量的雨水長時間持續(xù)下滲,直接促成了滑坡的發(fā)生。
具體分析成因認為:工程活動破壞山體平衡屬主導因素,持續(xù)高強度的降雨為誘發(fā)因素。
(3)穩(wěn)定性評價
文成縣大鎮(zhèn)花園村泥石流的形成機理為上部路塹邊坡發(fā)生滑坡后進入沖溝導致泥石流的暴發(fā)。據(jù)估算尚約40%滑體殘留在陡坡面上,其臨空條件良好,未能達到穩(wěn)定狀態(tài),不及時處理,在暴雨或強降雨等的誘發(fā)下,易失穩(wěn)下滑,估計方量約6000m3。此會加劇泥石流的發(fā)生,進一步威脅下方百丈景區(qū)通景公路及路邊的高壓線路、通訊線路,以及下方農(nóng)田(菜地),地質災害危害性屬較大級。
五、治理建議
泥石流作為山區(qū)的一種嚴重的地質災害,對當?shù)卣斐删薮髶p失,也威脅著老百姓的生命財產(chǎn)安全。本次文成縣大鎮(zhèn)花園村泥石流的治理應以預防為主,防治結合,根據(jù)實際地形及形成機理提出相應的防治措施。
(1)對上方滑坡或路塹邊坡進行治理并清運土體,修復地形,恢復交通,確保山體穩(wěn)定和良好的排水;滑坡治理主要用坡率法進行削坡,同時對邊坡進行加固。
(2)下方泥石流由于受地形限制,無合適位置可修建攔擋壩,防治措施應以排導為主,可在下游修建排導槽,在槽底可設置防沖刷的鋼筋網(wǎng),并修建橋涵通過百丈景區(qū)通景公路。
參考文獻:
[1] 國家防汛總指揮部辦公室,中國科學院,水利部成都山地災害與環(huán)境研究所. 山洪泥石流滑坡災害及防治[M]. 北京:科學出版社,1994.
[2] 中科院成都山地災害研究所. 中國泥石流[M]. 北京:商務印書館,2000.
[3] 康志成等. 中國泥石流研究[M]. 北京:科學出版社,2004.
[4] 崔鵬. 泥石流起動條件及機理的實驗研究[J]. 科學通報,1992,36(21):1650~1652.