长江大学《灾害地质学》读书报告

《灾害地质学》读书报告班级：地质11102班姓名：李显峰任课教师：刘宗保（老师）时间：2014年6月22日目录保康县地质灾害发育特征及尧治河矿山的地质环境恢复治理工程 2摘要 2关键词 20前言 21自然与地质环境概况。 32地质灾害类型及分布规律 32．1滑坡 32．2崩塌 42．3岩溶地面塌陷 42．4泥石流 42．5地面塌陷 42．6地裂缝 42．7排水工程 52．8拦渣坝工程 52．9挡土墙工程 53．0裂缝回填工程 53地质灾害发育规律 53．1受地层岩性的控制 53．2受构造的控制 63．3受地形地貌的控制 63．4受水文地质条件的控制 63．5受人类经济一工程活动的控制 63．6地质灾害时间分布规律县内地质灾害在时间分布上受大气降雨的控制 74地质灾害防治措施建议 74．1园林绿化工程 74．2加强法制建设 74．3坚持“以防为主、防治结合” 84．4健全制度，完善管理职能，统一领导 84．5依靠群众 84．6依靠科技进步 84．7落实防治资金 9参考文献： 10保康县地质灾害发育特征及尧治河矿山的地质环境恢复治理工程摘要：保康县为湖北省地质灾害高易发区，在对该县地质灾害调查工作的基础上，阐明了保康县地质灾害的分布及发育特征，提出了相应的防治措施与建议，为当地防治地质灾害、保护地质环境、促进经济与社会可持续发展提供了科学依据。保康县尧治河矿山早期因缺乏规范化开采管理，只讲经济效益，不顾生态环境，乱挖滥采现象突出，致使地表出现了诸多地质环境问题，严重危及下游企业、居民生命财产安全。结合矿区总体建设规划，采取“拦、排、护、改、植”等措施，逐步消除了因开矿造成的地质灾害隐患，并变“害”为“景”。建造农家别墅错落有致，开采硐口布局合理，山林青翠迷人，恢复的植被尤如园林式的“花园”。该矿区恢复治理的成功经验。对保康县及湖北省其它矿区的综合整治提供了一种新的行之有效的办法。关键词：保康县；地质灾害；发育特征；防治措施；地质环境；恢复治理；生态环境；花园矿山0前言保康县地处鄂西北山区，山高坡陡，汛期滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害频繁发生，给人民群众生命财产安全及厂矿企业生产造成巨大的威胁和经济损失，尤其是2005年7月一8月在不到两个月时间里暴雨诱发各类大小地质灾害遍布全县，其中体积超过100万m3的大型滑坡4起，全县因灾造成1．5万余间民房严重受损，其中倒塌近5000间，直接经济损失2．4亿元。保康县尧治河矿山20世纪80年代初即已开采，早期生产手段相对落后，在开采过程中，因缺乏规范化开采管理，只讲经济效益，不顾生态环境，乱挖滥采现象突出，造成矿区及矿区附近的自然地质环境遭到破坏，致使原本稳定的地表出现了塌陷、裂缝，甚至在高陡边坡形成危岩体，危及交通要道、居民正常生活。大量外排矿渣的无序堆放使矿区内植被受到严重破坏，整体生态链受到影响，特别是对区域内下游的水力发电及居民用水影响较大。村委会办公楼周边地下全部采空，形成东西向沉陷裂缝群，直接威胁到村委会办公楼、炸药库、加油站等地面设施以及人员和车辆运输安全。为了促进地方经济的发展，更好地治理矿山企业遗留的地质环境问题，应坚持以人为本，促进人与自然的和谐发展，对矿区进行科学规划、综合治理，营造一个和谐的生活与生态环境，以达到矿业生产、群众生活和生态环境建设相协调的目的⋯。2006年尧治河矿山聘请湖北地质环境总站和园林规划设计部门专家，深入矿区进行全面测量和规划设计，并抓住国家扶持机遇，积极向上争取资金200万，企业累计配套资金1800多万元，采取“拦、排、护、改、植”等措施，对矿山地质灾害环境进行恢复治理。把矿山恢复治理工作作为全村农业、林业、水利、旅游产业发展的基础和载体，把矿山建成“花园”式、“园林”式矿山，以矿山地质环境恢复治理工程促进矿业、水电、旅游开发，以产业开发巩固治理成果。不断改善农村生产和生活条件，提1矿区地质灾害概况该矿区涉及到的地质灾害种类主要为：加油站、白岩子沟矿渣堆放形成的泥石流、石坟岭一毛狗洞一彭家湾矿地面塌陷、炸药库一晒石板一彭家湾地面裂缝、高陡边坡地段形成的危岩体等。其地质灾害体特点主要表现为多灾种、分布零散、面积大、稳定性差、恢复治理难度较大等特点【1】。1自然与地质环境概况。保康县地处鄂西北山区，属中山地形，山峦重叠、沟壑纵横，为构造侵蚀一岩溶地貌组合特征，山脉大致为东西走向，荆山山脉横贯县中，境内最高点关山(与神农架林区相邻)海拔2000m，最低点枫桥，海拔194m。县区属长江中游亚热带大陆季风气候，气候温和、四季分明、光照充足、雨量充沛，县区多年平均气温6．7℃～14．6℃，区内降雨量随不同年份和季节变化较大，多年平均降雨量为938．68mm，最大年降雨量1197mm，最大24h降雨量158mm，最大小时降雨量47．9mm。全年降雨量主要集中在4月一9月，占全年85％左右，其中7月一9月降雨量最多，且8月份为降雨峰期，1月、12月降雨量最少。保康县地处扬子准地台一级构造区北缘，处于鄂西山地强烈上升区，四周分布有挽近期活动性断裂，北部为近EW向青峰断裂，西有NNE向新华断裂，南有NNW向通城河断裂，中部为EW向的阳Et湾断裂。县内地层自元古界至新生界均有出露，岩性以灰岩、白云岩等碳酸盐岩和粉砂岩、页岩等碎屑岩为主，北部分布有片岩、变粒岩、大理岩等变质岩【2】。2地质灾害类型及分布规律根据2002年保康县地质灾害调查和2005年9月地质灾害应急调查资料，全县现有各类地质灾害(隐患)点231处(表1)【3】，主要类型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等四种地质灾害，尤以滑坡、崩塌等地质灾害发生最为频繁，破坏性最强。其中滑坡214处，滑坡总方量达3065．43571×104m3；崩塌点13处，以小型为主，总方量163．1847×104m3；地面塌陷2处，总面积约0．029km2；泥石流2处，方量42×104m3。2．1滑坡区内有滑坡214处，灾害分布广泛、危害严重，规模中、小型居多，且以小型滑坡为主，有173处，滑坡规模相差悬殊，小的仅几十立方米，大者达1300×104m3。按成因类型分为降雨型、切蚀型、人工采掘诱发型。2．2崩塌共有13处，以中、小型为主，分布较广。按成因类型可分为剥蚀卸荷型和人工采掘型两类。2．3岩溶地面塌陷天然的岩溶地面塌陷在县内碳酸盐岩分布区较为常见，一般仅造成农田变形，县内调查两处岩溶地面塌陷，分别位于城关和歇马，城关管驿村白岩坑塌陷为采矿排水引发，歇马唐儿垭塌陷为天然塌陷但威胁歇马一百峰公路。2．4泥石流保康县植被覆盖较好，一般不具备发生自然型泥石流的条件，但区内一些沟谷有人工、自然堆积松散物质，如不采取妥当防护措施，遇暴雨易产生小型泥石流而致灾。调查泥石流2处，其中马桥镇的一处即是由人工堆积于山坡上的矿渣在大暴雨冲蚀下垮塌、流动而产生。位于尧治河磷矿西部，场地地处西、南两沟谷之间，沟谷上游地段历史上采矿活动产生的废渣及残坡积物随处可见，为山洪泥石流提供了充足的固体物质来源，废渣堆长150～250m，宽110m，厚2～3m，面积20306n12，体积50765m。废渣所处的山坡地质环境较差，再加上沟谷上游汇水面积较大，山洪暴发时南边沟谷水位起涨快，对加油站存在较大威胁，在暴雨或长降雨条件下，极易引发泥石流灾害。同时加油站的下游为水库和二级水电站，泥石流一旦发生，将直接威胁到水库和电站安全。2．5地面塌陷该塌陷带位于矿山中段南部石坟岭一毛狗洞一彭家湾矿一带，近东西向分布，长约700m，宽一般10—20m，最宽处80m，塌陷深度5m左右。其地下已全部为采空区，由于前期开采不规范，使采空区过大和预留矿柱稀少，造成上覆地层失稳而塌陷。2003年塌陷发生时，冲击波把人推出十几米远，所幸没有发生人员伤亡。灾害若继续发生，将中断矿山仅有的一条与外界连通的公路，使每天50余车次的磷矿运输和100—300人的通行受阻，严重影响矿区的经济生产和来往村民、职工的生产生活。2．6地裂缝炸药库以南至石坟岭塌陷带之间发育有15条近东西向地裂缝，长>30m，缝宽最大有80cm，一般在20～40em，深80～150em之间，呈网状或分枝复合状，并错落呈分级台阶。晒石板地裂缝群以东西向为主，其次为南北向裂缝，缝宽一般在20em左右，最宽处有40em，可见深1．5m，呈锯齿状延伸，裂缝群分布范围长120m，宽50m，面积6000m2，位于晒石板山脊两侧。该地段由于山体呈现坍塌状态，使其下部约50万t磷矿石变成呆矿，并同时威胁车辆的运输及行人安全，给下步矿山开采带来严重的安全隐患。2恢复治理工程技术措施随着国土资源部《矿山地质环境保护规定》及《湖北省地质环境管理条例》的实施，矿区地质环境治理已引起各方面的重视pJ，在科学分析研究的基础上，因地制宜，采取切实可行的技术措施，开展有效的治理MJ。本工程的矿区恢复治理工程技术措施是重点对加油站区泥石流、炸药库一石坟岭一毛狗洞一彭家湾塌陷带采用排水工程、拦渣坝工程、挡土墙工程、裂缝填埋、园林绿化工程等进行综合治理[4]。2．7排水工程排水是泥石流治理工程中的主要措施之一，泥石流沟谷上游汇水面积较大，暴雨或强降雨是泥石流形成的主要诱发因素，因此，建立完善合理的排水系统，是防治泥石流的主要措施。故在加油站泥石流西沟沟谷上游布置一条横向截水沟，中部布置一条排水沟，以疏干地表水。2．8拦渣坝工程拦渣坝用以拦渣滞流，拦蓄泥砂石块等同体物质，减小泥石流流速及规模，平缓纵坡，增强山坡与沟床的稳定性。加油站沟谷上游地段早期采矿活动产生的废渣及残坡积物随处可见，为山洪泥石流提供了充足的固体物质来源，因此在西沟沟谷中垂直排水沟修筑三级拦渣坝，在南沟中布置两级拦渣坝，预防该区泥石流灾害的发生。2．9挡土墙工程分别在炸药库、毛狗洞、彭家湾地面塌陷两侧沿公路两旁布置重力式挡土墙，清理塌陷处坡体表面松散的滚石、孤石，防止边坡失稳，以消除影响公路安全的因素，同时在坡面植树种草绿化恢复和保持坡体自然地貌特征。3．0裂缝回填工程在炸药库～村委会办公楼地裂缝群采用三合土或粘性土对裂缝进行填埋、夯实，防止地表水进一步人渗地下，避免加剧地裂缝的变形及引发区域内滑坡、塌陷、沉降等地质灾害的发生。3地质灾害发育规律地质灾害是内、外地质营力及人为活动综合作用的结果，因而控制地质灾害发育的因素，不仅是地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件等，还与气象水文、人类工程活动密切相关。3．1受地层岩性的控制地层岩性不同，地质灾害类型和发育规模亦有明显的差异。县区内粉砂岩、泥质粉砂岩、页岩等碎屑岩类，由于物理力学强度低、抗风化能力弱，在内外营力作用下，岩体结构易受破坏，尤其在地表降水、地下水的综合作用下，极易沿岩土接触面或岩层的强弱风化面发生滑坡，而区内此类碎屑岩，特别是志留系的碎屑岩分布面积又较广，因而产生滑坡较多，志留系碎屑岩分布区中的滑坡约占滑坡总数的65％。第四系松散堆积土体由山体坡麓及沟谷两侧的残坡积亚粘土、亚砂土局部夹碎石组成，在土体堆积地段易形土质滑坡，属塑性蠕动变形灾害，且土滑与下伏基岩有关，在相同条件下，滑床为砂、页岩则易滑，若为可溶性碳酸盐岩则难滑，根据调查滑床为碳酸盐岩的土滑规模均较小。由于区内斜坡堆积土体厚度一般仅1m一5m，所以土滑规模以小型为主。区内白云岩、灰岩、白云质灰岩等碳酸盐岩分布较广，岩性硬脆，且多形成陡崖，因而碳酸盐岩分布区斜坡变形以刚性破坏变形——崩塌为主，13处崩塌均发生于碳酸盐岩中[5]。3．2受构造的控制保康县北端发育有秦岭褶皱与扬子地台交接的青峰断裂，此外还有新华断裂、阳日湾断裂、通城河断裂等断裂构造，整个县区断裂纵横，岩层中的节理裂隙、小断层甚是发育，而断裂构造、节理对岩质斜坡变形有很大影响。首先是产生崩、滑的危险边界条件，崩塌的卸荷裂缝、岩滑的后缘壁大多是沿断层带或一组、二组节理追踪而形成，且控制着崩、滑体的边界。其次，断层相交或构造复合部位地质灾害较集中发育。此外，岩层的倾向和倾角也控制着地质灾害的方向和规模，一般顺向坡和斜向坡在一定因素作用下易产生沿层面的岩滑。3．3受地形地貌的控制地貌单元和斜坡坡度控制着崩塌、滑坡等地质灾害的发育。在碳酸盐岩组成的深切割峡谷区，地形陡峻，沟谷切割强烈，悬崖峭壁林立，因此在山顶部陡崖段(坡度65。一90。)易产生崩塌灾害。在碎屑岩分布区，山体坡度较缓，因此地质灾害主要以滑坡为主，且多发生于沟谷两岸山坡的中、下段部位，其主要原因是前缘残坡积物堆积较厚、谷底有河沟冲蚀的lI缶空面，有利于岩土体的重力位移而产生滑坡。3．4受水文地质条件的控制斜坡上的第四系松散土体由于性质不均一，含碎石，堆积松散，在降雨时水流垂直入渗至下覆基岩面时受阻，改变为沿此面顺坡向迳流、运移，并不断侵蚀、软化土体与基岩接触面上的薄层土体，形成滑带，从而产生土滑。而岩滑多是降雨人渗水流浸润岩层强弱风化面或隔水夹层面产生。白云岩、灰岩等碳酸盐岩岩溶发育，大气降水易于沿岩石裂隙溶蚀扩张贯通，水量大时形成一定的动水压力，在陡峻的地势区，若存在上硬下软的岩性条件，加上裂隙发育，则极易形成山体开裂或岩块剥落，产生崩塌[6]。坡体上建引水渠等水利工程设施或大面积旱田改水田，造成地表水人渗补给地下水，从而加大了地下水的补给和运动条件，促使斜坡变形。3．5受人类经济一工程活动的控制随着区内矿产资源的开发和城乡基本建设，以及山区开垦坡地，在矿区、公路沿线和村镇居民点等人口集中区产生了较多因人类工程活动诱发的地质灾害，从地质灾害成因分类看，因人类工程活动形成的约占灾害总数的40％。较典型的如歇马镇河东村天子坪滑坡即是因在陡坡上建龙潭大渠，而建307省道又在坡脚处切坡导致产生滑坡。近几年因改建、扩建公路过程中切坡除方产生的滑坡、崩塌占相当数量，如2001年3月保宜公路后坪镇车峰坪村段因扩建公路引发滑坡，曾中断县区南北交通。保康县磷矿资源丰富，矿山企业较多，不规范采矿活动极易引发地质灾害，目前在马桥镇两河口、横溪、堰垭等地出现了因采矿引发的滑坡、崩塌、泥石流。3．6地质灾害时间分布规律县内地质灾害在时间分布上受大气降雨的控制从多年气象资料分析，保康县降雨主要集中于6月～9月，以每年6、7、8月的降雨量最大，通过调查亦表明6月一9月产生的地质灾害为最多，占全部地质灾害的75％，尤其是在连续降暴雨时地质灾害的发生率更高，2005年汛期因暴雨灾害爆发。经调查核实的地质灾害即达98处，因此每年汛期全县防灾任务较重[7]。4地质灾害防治措施建议4．1园林绿化工程按照“园林式、花园式”矿山规划设计要求，对老屋沟、梨花山一带进行园林式绿化，建成面积达7．999多hm2的矿山同林，培育观赏性树苗50余万株。(1)通过治理，矿区矿山地质环境逐步恢复，凸现出明显的经济和社会效益。通过对加油站处废石渣、泥石流的治理，矿区下游近3000万元的基础建设得到安全保障，0．25km2土地生态得到恢复。(2)通过对村委会办公楼一线的地裂缝恢复治理，防治了地表水入渗地下，整个村委会80人的生命安全及2000万元的基础设施得到直接保护。同时还保障了矿区唯一通往外界的交通要道畅通，保障了矿区及尧治河村人的正常生活。(3)通过该项目的实施，消除了开矿采石遗留的崩塌、滑坡地质灾害隐患，改善了矿区及周边人民群众生活、生产环境，促进了以人为本、和谐社会的建设，实现了社会、经济的可持续发展。通过治理，将废弃地变成可利用土地，再覆土种植苗木，可使长期裸露和废弃的宝贵土地资源得到最大限度的综合利用。(4)通过矿山地质环境恢复治理，公路沿线地灾隐患得到治理，营造了尧治河村唯一通往外界的公路沿线景观，改善了矿山的生态环境，为以后该地的景观建设、旅游开发、经济建设打下坚实的基础。4．2加强法制建设强化法制观念以《地质灾害防治条例》、《湖北省地质环境管理条例》等国家及地方现有的法律、法规为后盾，坚持“以法促管，以法促治”方针[8]。4．3坚持“以防为主、防治结合”大力宣传地质灾害防治知识。增强广大群众保护地质环境的意识把宣传的重点放在各重点防治区，扎实、细致地做好宣传、培训工作，树立广大群众的防灾救灾意识，进一步增强全社会抵御地质灾害的能力，提高防灾抗灾水平，最大限度地减少因地质灾害造成的人员伤亡和经济损失。4．4健全制度，完善管理职能，统一领导明确地质灾害防治工作任务、职责，加强部门协作、配合。充分利用各部门信息资源。实现资源共享，发挥综合优势，提高综合防灾减灾的能力和水平对地质灾害重点防治区和重点工程治理项目，进行跟踪管理，加强督促检查。针对保康县矿产开发、公路建设中人为诱发地质灾害较为突出的问题，要依法加大地质环境监管力度。4．5依靠群众开展群测群防工作建立群专结合、群测群防的监测网络，积极开展地质灾害监测预报工作，鼓励单位和个人提供地质灾害前兆信息。对已发现的地质灾害点，落实监测责任人和监测人，向受灾害威胁的群众发放地质灾害防灾明白卡。4．6依靠科技进步实施科学管理加强人员培训，引进科技人才，依靠科技进步，实施技术创新，积极推广、应用地质灾害防治的新理论、新技术、新方法，可针对保康县滑坡地质灾害严重的特点，开展专题研究，为防治及预警提供科学的依据，提高地质灾害防治的科技含量。实施科学管理主要从以下三个方面人手：(1)考虑到保康县地质灾害的分布特征和经济发展状况，地质灾害防治主要应以群测群防为主，充分总结2005年汛期地质灾害防治工作的先进经验，加强汛期地质灾害预报、预警工作，逐步利用现代科学技术方法和手段，提高地质灾害防治的综合能力和地质灾害信息采集、快速处理水平。建立常备不懈的地质灾害应急抢险体系。(2)坚持贯彻“预防为主”的方针，根据县区地质环境特征，控制人类活动对地质环境的破坏，尤其是加强对地质灾害易发区内的工程建设活动的监管，配合社会主义新农村建设，做好小城镇的规划和选址工作。同时继续开展退耕还林、坡改梯及小流域综合治理，改善县区地质环境[9]。(3)对危险性高的灾害及时采取搬迁避让措施，对稳定性差、危害性大、威胁人口多、搬迁困难或搬迁成本大于治理费用的灾害体可采用工程治理措施，在勘查、设计的基础上，开展工程治理。同时，鼓励社会援助，争取国家资金，加快对地质灾害的勘查治理，确保人民群众安居乐业。4．7落实防治资金县人民政府应将地质灾害防治主要指标作为一项内容列入国民经济和社会发展规划中，使地质灾害防治与国民经济和社会发展规划相协调，并建立地质灾害防治专项基金，保证地质灾害防治工作的正常开展。同时要充分发挥社会主义制度的优越性，把地质灾害防治与水利、交通、城市建设、防汛抗旱、资源开发、扶贫等结合起来，调动社会各方面积极性，建立多元化、多渠道的投资机制，鼓励社会援助，努力