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1地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害,是因?yàn)樽匀坏刭|(zhì)的變化,作用,或者是人為因素導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境惡化,從而對人類的生命以及財(cái)產(chǎn)造成的損失,人們稱之為地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害,來自于自然,可以說是一種不可抗的災(zāi)害,預(yù)測以及治理都相對困難,一旦災(zāi)害發(fā)生,所帶來的后果也是十分嚴(yán)重的,所以,我國政府在這個(gè)方面一直重視,但是因?yàn)?,?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)以及技術(shù)水平的制約,目前為止,也不能對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面的防預(yù)。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(zāi)害所帶來的損失,全面分析地質(zhì)環(huán)境,對其各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律都分析掌握透徹,這樣就能夠?qū)赡艹霈F(xiàn)的災(zāi)害有所預(yù)測,并有針對性的制定相關(guān)防治措施,地質(zhì)災(zāi)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(tuán)與其所產(chǎn)生的風(fēng)化物,地球在不斷變化和運(yùn)動(dòng)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(tuán)與水圈以及大氣圈等進(jìn)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(yùn)動(dòng)與冰期后形成的。地質(zhì)環(huán)境是再一個(gè)相對開放的環(huán)境中發(fā)生的,其中會(huì)有水圈,生物圈以及大氣圈等進(jìn)行參與,各個(gè)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從而對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行科學(xué)預(yù)測,減少損失。
二、地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系
通過對地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害的發(fā)生,首先就是要對地質(zhì)環(huán)境的規(guī)律進(jìn)行全面分析和掌握,只有建立在這個(gè)基礎(chǔ)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(zāi)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(yùn)動(dòng)與人類活動(dòng)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(huì)帶來不同程度的地質(zhì)災(zāi)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(qiáng)度都在增加,追求經(jīng)濟(jì)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(dān)的范圍,這樣的結(jié)果,就是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),地質(zhì)災(zāi)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(dú)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(zāi)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(zāi)害發(fā)生的誘因。
2地質(zhì)災(zāi)害影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣。按環(huán)境學(xué)的定義,所謂環(huán)境質(zhì)量一般是指:“在一個(gè)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(yīng)能力,就會(huì)產(chǎn)生某種地質(zhì)災(zāi)害。從地質(zhì)災(zāi)害的危害程度來看,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生給人類社會(huì)的發(fā)展造成難以估量的損失。在中國這樣一個(gè)地域遼闊、地質(zhì)條件復(fù)雜、氣候因素繁多的國家,每年地質(zhì)災(zāi)害造成的損失是以百億元計(jì)的。總體來說,地質(zhì)災(zāi)害的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面影響人類的生命財(cái)產(chǎn)安全,另一方面是間接地影響整個(gè)人類經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的健康發(fā)展。從地質(zhì)環(huán)境保護(hù)角度來說,地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害越嚴(yán)重,發(fā)展速度越快,危險(xiǎn)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(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)
進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害發(fā)生之前,采取可持續(xù)的防預(yù)措施,減少其發(fā)生的幾率,或者是在災(zāi)害發(fā)生之后,在第一時(shí)間內(nèi)采取治理措施,減少災(zāi)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(zāi)對象與致災(zāi)作用遭遇的方法也有兩種,一是防止將擬建工程設(shè)施(含居民點(diǎn))放進(jìn)有致災(zāi)作用存在或有其發(fā)生危險(xiǎn)的危險(xiǎn)區(qū),這是“避”;二是將已處于致災(zāi)作用威脅之下的人、物、設(shè)施撤離危險(xiǎn)區(qū),這是“撤”。
現(xiàn)有資料及存在的問題
本次研究工作收集了武山礦區(qū)詳勘報(bào)告以及大量剖面圖、平面圖、水文地質(zhì)圖等圖件,讀取鉆孔數(shù)據(jù)資料169個(gè)。在對資料進(jìn)行整理后發(fā)現(xiàn),建立該礦區(qū)水文地質(zhì)模型存在如下困難:①巖體穿越泥盆系到三疊系所有地層,在GMS中建模存在一定難度;②鉆孔分布不均,主要是探礦鉆孔,分布在礦體附近;③礦區(qū)南部缺少鉆孔控制,僅有的少量鉆孔且深度也不夠。
解決方案
在GMS中,建立Solid模型一般采用“horizon”方法,“horizon”指的Solid實(shí)體中出現(xiàn)的每個(gè)地層上界面,自下而上依次編號,故在層序正常地層中應(yīng)用廣泛。而研究區(qū)中心出現(xiàn)大型侵入巖(γ),使原有的正常層序地層被打亂。針對這種情況,將武山巖體(γ)假設(shè)為某一沉積地層,厚度在沒有巖體出現(xiàn)的地方湮滅,以這種方式嘗試在有巖體出現(xiàn)地方建立水文地質(zhì)模型的可行性。考慮到Q覆蓋了所有地層以及巖體,定義其horizonID為最上層8,而武山巖體穿越除了Q以外的其他沉積地層,將其horizonID設(shè)置為7,其余地層的horizonID自老至新依次設(shè)置為1~6,按照這種horizonID設(shè)置再按步驟建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。另外,根據(jù)現(xiàn)有資料,在深入研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層厚度及展布的基礎(chǔ)上,依據(jù)剖面圖、地質(zhì)圖等資料,虛擬鉆孔78個(gè),從而解決鉆孔分布不均以及深度不夠的問題。圖1為武山礦區(qū)分布的247個(gè)鉆孔。
建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型
本文采用前述的第一種方法建模,即在Bore-h(huán)ole模塊中建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。具體方法是:將地表高程設(shè)為模型上邊界,以-610m水平作為下邊界;插值計(jì)算的空間步長為100m,插值方法選擇naturalneighbor;執(zhí)行HorizonsSolid命令,并勾選Representmissinghorizonsimplicitly選項(xiàng),最終生成武山礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)體(Solid),建立的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型見圖2。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)巖土工程
1.工程地質(zhì)學(xué)科的爭議
教科書對工程地質(zhì)學(xué)的三種定義:①工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué);②工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué);③工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程建設(shè)活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學(xué)。
從以上三種定義的實(shí)質(zhì)中均不難看出,工程地質(zhì)學(xué)強(qiáng)調(diào)的工程和地質(zhì)的關(guān)系,研究的是人類工程活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境的相互作用。但是,近年來工程地質(zhì)學(xué)科卻正在經(jīng)歷著前所未有的挑戰(zhàn),工程地質(zhì)學(xué)被異名為巖土工程學(xué),工程地質(zhì)勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲,學(xué)術(shù)界有此呼應(yīng),一些大專院校也紛紛效仿,甚至工程地質(zhì)這個(gè)專業(yè)在高校也被取消了。一時(shí)間,似乎工程地質(zhì)已經(jīng)成了守舊傳統(tǒng),巖土工程才是先進(jìn)時(shí)髦的,才是可以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。
這些年來工程地質(zhì)勘察的不景氣以及市場競爭的不規(guī)范化,工程地質(zhì)勘察隊(duì)伍增加了巖土工程的業(yè)務(wù)是完全必要的,但將巖土工程作為工程地質(zhì)的救世主,則值得商榷了。
根據(jù)筆者的理解,巖土工程是一項(xiàng)工程應(yīng)用技術(shù),是針對地質(zhì)體的工程缺陷實(shí)施的工程措施而進(jìn)行的一系列設(shè)計(jì)和施工過程的總稱。巖土工程的任務(wù)是“處理”地質(zhì)體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求,因此又有“巖土工程處理技術(shù)”的別名,說明巖土工程的確是一項(xiàng)實(shí)實(shí)在在的工程技術(shù)。確立工程地質(zhì)學(xué)是一門獨(dú)立的學(xué)科,盡管也僅僅是本世紀(jì)初的事,并不象數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等等著名學(xué)科那樣歷史悠久,然而,之所以將工程地質(zhì)定義在“學(xué)科”這樣的高度上,是因?yàn)樗邆鋵W(xué)科的一些基本特性和基本理論,這就是地質(zhì)學(xué)的基本特性和基本理論,換句話說,工程地質(zhì)學(xué)的基本理論就是地質(zhì)學(xué)(當(dāng)然更包括數(shù)學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等等),因此,又將工程地質(zhì)學(xué)界定為地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科或應(yīng)用學(xué)科,這是符合實(shí)際的。工程地質(zhì)學(xué)的最新定義也是較為全面的:研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué)。顯然,工程地質(zhì)與巖土工程盡管有相似之處,但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質(zhì)學(xué)科的一個(gè)分支,好象還說得過去;而反過來用巖土工程來代替工程地質(zhì),則實(shí)在有些牽強(qiáng)附會(huì)。
1997年6月20-27日,國際工程地質(zhì)學(xué)會(huì)在希臘召開了一次學(xué)術(shù)討論會(huì),會(huì)上決定將本學(xué)會(huì)名稱改為:國際工程地質(zhì)學(xué)與環(huán)境學(xué)會(huì)。我國組團(tuán)15人參加,王思敬任團(tuán)長。隨后國內(nèi)也有人提出工程地質(zhì)學(xué)會(huì)改名,以便與國際接軌,但一直未獲通過。在近幾年的中國地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專委會(huì)會(huì)議上,學(xué)科和學(xué)會(huì)更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質(zhì)界的前輩專家學(xué)者們多數(shù)也不同意更名,認(rèn)為如此嚴(yán)肅的基礎(chǔ)性應(yīng)用性學(xué)科,沒有必要放棄自己的傳統(tǒng)風(fēng)格,我國的工程建設(shè)任務(wù)十分繁重,工程地質(zhì)學(xué)科的研究和發(fā)展前景仍然是艱巨和光明的。
2.工程地質(zhì)工作的任務(wù)
在工程建設(shè)中,工程地質(zhì)工作的任務(wù)十分繁重,也異常艱巨,主要任務(wù)是:①選址,選擇在地質(zhì)條件上相對最優(yōu)的工程建筑地區(qū)或場地;②評價(jià),闡明工程建筑區(qū)或場地的工程地質(zhì)條件,進(jìn)行定性和定量的工程地質(zhì)評價(jià),準(zhǔn)確界定工程地質(zhì)問題;③預(yù)測工程建筑物興建和運(yùn)用過程中地質(zhì)條件的可能變化,為研究改善和防治工程地質(zhì)缺陷的措施提供依據(jù);④調(diào)查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地質(zhì)專業(yè)的尷尬
工程地質(zhì)專業(yè)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性專業(yè),沒有這個(gè)專業(yè),一切工程建設(shè)均將成為空中樓閣,這是常識(shí)性問題,我們在這里反復(fù)強(qiáng)調(diào)好象有些多于。然而,現(xiàn)實(shí)確讓這一基礎(chǔ)性專業(yè)處于一個(gè)十分尷尬的境地,主要表現(xiàn)在:
①工程地質(zhì)專業(yè)本身的特殊性、復(fù)雜性和實(shí)踐性;
②專業(yè)不景氣,社會(huì)地位和經(jīng)濟(jì)地位與工程地質(zhì)專業(yè)不相適應(yīng),工作環(huán)境、工作條件的局限,擇業(yè)行為中的浮躁動(dòng)機(jī),專業(yè)本身的局限性;
③規(guī)程規(guī)范存在的問題;
④工程地質(zhì)勘察技術(shù)的局限性;
⑤相關(guān)專業(yè)對工程地質(zhì)專業(yè)的輕視;
⑥長官意志,某些決策者對工程地質(zhì)專業(yè)的無知或輕視;
⑦世人對工程地質(zhì)專業(yè)的不了解與不理解。
4.在工程建設(shè)中的地質(zhì)教訓(xùn)
由于地質(zhì)問題而嚴(yán)重影響工程建設(shè)的實(shí)例太多,教訓(xùn)太深刻,順手拈來幾個(gè)實(shí)例:
①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題;
②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題;
③貴州東風(fēng)水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題;
④烏江彭水水利樞紐前期工作重復(fù)問題;
⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題;
⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設(shè)的重大影響,葛州壩、西津溢洪道等。
5.工程地質(zhì)在工程建設(shè)中的決定性作用
任何地質(zhì)條件下都可以建工程,對嗎?這個(gè)問題也是這些年來工程界的一個(gè)熱門話題,筆者認(rèn)為答案是否定的。
①陜西東莊水庫灰?guī)r壩址滲漏嚴(yán)重不能建壩;
②小浪底滑坡性質(zhì)界定對設(shè)計(jì)的影響;
③天生橋二級水電站移民區(qū)是否滑坡對移民安置的影響;
④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環(huán)境地質(zhì)問題,有時(shí)可能是決定性的;
⑤地質(zhì)邊界條件和地質(zhì)參數(shù)對工程設(shè)計(jì)的影響。
6.相關(guān)學(xué)科在工程地質(zhì)中的應(yīng)用
①系統(tǒng)工程在工程地質(zhì)中的應(yīng)用;
②計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用;
③遙感、物探、GPS等;
④水工設(shè)計(jì)施工與工程地質(zhì)的關(guān)系。
清晰的工程概念是地質(zhì)師所必需的。潘家錚院士對地質(zhì)師的要求:應(yīng)該有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)水工建筑物的基本設(shè)計(jì)理論,計(jì)算方法,以及地基缺陷的影響,各種處理的措施,各種成功和失敗的經(jīng)驗(yàn);最好補(bǔ)一些數(shù)學(xué)、力學(xué)、水力學(xué)、巖土力學(xué)、巖石試驗(yàn)、有限元分析和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)課。五十年代初,由于我國水利水電工程地質(zhì)專業(yè)人才奇缺,一批設(shè)計(jì)師改行從事工程地質(zhì)專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作,后來大都成為工程地質(zhì)專業(yè)的優(yōu)秀專家。實(shí)踐證明,地質(zhì)師的工程概念清晰,地質(zhì)工作會(huì)得心應(yīng)手;反之則可能事倍功半。
7.工程地質(zhì)要面對現(xiàn)實(shí)著眼未來
汪恕誠部長最近講話強(qiáng)調(diào):不能老修改設(shè)計(jì),因?yàn)楦阏型稑?biāo)尤其是國際合同,修改設(shè)計(jì)就意味著被索賠。修改一個(gè)設(shè)計(jì),似乎節(jié)省了某一個(gè)工程量,而索賠量比這個(gè)還大,大量修改設(shè)計(jì)怎么得了?汪部長的這段講話似乎在批評設(shè)計(jì),實(shí)則是水利水電工程地質(zhì)的一個(gè)千載難逢的新的契機(jī)。
如何理解汪部長的這段話?我們認(rèn)為首先要搞清楚為什么修改設(shè)計(jì),水利工程因?yàn)榈刭|(zhì)問題而修改設(shè)計(jì)的可以舉出若干例子來。
修改設(shè)計(jì)往往賴地質(zhì),我們當(dāng)然可以理直氣壯地說:前期地質(zhì)工作投入不夠,工程地質(zhì)條件不清楚,地質(zhì)基礎(chǔ)資料不準(zhǔn)確,工程地質(zhì)分析出力不夠或分析工作的深度不到家,工程地質(zhì)問題的界定不明確或界定有錯(cuò)誤,學(xué)術(shù)技術(shù)問題得不到廣泛的討論和爭論,工程地質(zhì)問題的真理有時(shí)往往掌握在少數(shù)人手里。
很明顯,要想不修改設(shè)計(jì),地質(zhì)工作必須做到家,基本的地質(zhì)工作量必須保證。作為地質(zhì)師,既要尊重事實(shí),堅(jiān)持真理,實(shí)事求是,還要努力學(xué)習(xí),開拓進(jìn)取,勇于創(chuàng)新,更要勤于實(shí)踐,不迷信權(quán)威,不違心唯上。工程地質(zhì)專業(yè)的形象靠地質(zhì)師們?nèi)淞ⅲゾS護(hù);工程地質(zhì)專業(yè)在工程建設(shè)中的地位也只有靠地質(zhì)師們自己去爭取
1.1崩塌崩塌災(zāi)害在長興島發(fā)育較為廣泛,崩塌災(zāi)害主要為西部基巖海岸和島陸大型采石場,累計(jì)面積大約為2.7km2。崩塌災(zāi)害易發(fā)區(qū)的巖石多為灰?guī)r和頁巖,垂向裂隙,極為發(fā)育明顯,巖體的坡度多大于80°,極易發(fā)生崩塌。長興島大部分采石場土石方開挖后,相關(guān)部門都沒有及時(shí)地進(jìn)行山體修復(fù),因此發(fā)生崩塌災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)較高。
1.2海水入侵海水入侵主要分布在長興島北部、東部和南部的島岸。嚴(yán)重海水入侵區(qū)分布在東井子附近島岸,海水入侵面積約774hm2,最大海水入侵距離為2.4km。表層水樣分析結(jié)果顯示,東井子附近地下水總礦化度達(dá)3426.2mg/L,氯離子含量1018.5mg/L。輕度海水入侵區(qū)順長興島的北部、東部和南部島岸分布,面積共約4940hm2,其中北側(cè)最大入侵距離為5km,南部海水入侵距離相對較小,最大為2.3km,西部東山村附近島岸的海水入侵面積約477hm2,距離最大為1.3km。
1.3海岸侵蝕海岸侵蝕災(zāi)害主要分布在長興島西部的砂質(zhì)海岸。小礁附近侵蝕海岸順岸長度約1.4km,發(fā)育0.5m左右的侵蝕陡坎,但不發(fā)育灘肩,岸灘物質(zhì)以中粗砂為主,含大量的礫石,磨圓較差。王家窩棚附近侵蝕海岸順岸長度約1.0km,北部砂質(zhì)海岸原有的約80m的防浪墻已被破壞,海灘物質(zhì)粗化嚴(yán)重,以礫石質(zhì)粗砂為主,夾大量的磨圓極差的礫石。南部砂質(zhì)海岸岸灘物質(zhì)侵蝕程度相對較弱,但同樣存在物質(zhì)粗化的現(xiàn)狀,岸灘物質(zhì)以細(xì)中砂為主,含大量的磨圓中-差的礫石。
1.4滑坡滑坡在長興島北端西北島村附近海岸發(fā)育,滑坡體沿岸長度約170m,陡崖坡度大于80°,崖下有房屋,房屋距離崩塌最大距離10m,最近處僅距離2m,無其他防護(hù)措施,危險(xiǎn)級別較高。
1.5地質(zhì)災(zāi)害綜合特征長興島共發(fā)育崩塌、海水入侵、海岸侵蝕和滑坡4種典型災(zāi)害類型。崩塌災(zāi)害發(fā)育13處,主要分布在北部和西部的基巖海岸,海島陸域采石場。海水入侵災(zāi)害分布在長興島島岸,累計(jì)面積約62.9km2。海岸侵蝕發(fā)育兩處,累計(jì)長度約2.4km,分布在長興島島西部和北部的岬灣砂質(zhì)海岸?;聻?zāi)害發(fā)育1處,位于長興島北端的西北島(圖2)。
2地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)劃
基于長興島海岸侵蝕、崩塌、滑坡和海水入侵4種典型海島地質(zhì)災(zāi)害的特征分析,繪制了長興島地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)劃圖。全島劃分為4個(gè)災(zāi)害防治區(qū),包括東山至丁家圈海水入侵防治區(qū)、大礁至西北島海岸災(zāi)害綜合防治區(qū)、鮑魚肚子至西八岔溝海水入侵防治區(qū)和高腦山—地藏庵村—東升村長興島中部海島崩塌防治區(qū)。東山至丁家圈海水入侵防治區(qū)內(nèi)發(fā)育的災(zāi)害是海水入侵,區(qū)內(nèi)嚴(yán)格禁止審批圍海養(yǎng)殖池塘,引導(dǎo)、轉(zhuǎn)移近岸圍海養(yǎng)殖工程,減輕海水入侵災(zāi)情。大礁至西北島海岸災(zāi)害綜合防治區(qū)內(nèi)發(fā)育的災(zāi)害包括海岸侵蝕、海岸崩塌和滑坡,區(qū)內(nèi)嚴(yán)格禁止濱岸、濱海采砂,開展沙灘修復(fù)與養(yǎng)護(hù),遏制海岸侵蝕進(jìn)一步加劇,加固裂隙發(fā)育的海蝕崖,種植根系發(fā)達(dá)的植被,減緩、防止海岸崩塌、滑坡災(zāi)害的發(fā)生。鮑魚肚子至西八岔溝海水入侵防治區(qū)內(nèi)發(fā)育的災(zāi)害是海水入侵,且是長興島最為嚴(yán)重的海水入侵區(qū),區(qū)內(nèi)嚴(yán)格限制地下水開采,引導(dǎo)海岸圍海養(yǎng)殖工程向淺海轉(zhuǎn)產(chǎn)、轉(zhuǎn)移。高腦山—地藏庵村—東升村長興島中部海島崩塌防治區(qū)內(nèi)發(fā)育的災(zāi)害是崩塌,加強(qiáng)區(qū)內(nèi)采石場的管理,積極開展廢棄采石場的綠地修復(fù)工程。
3結(jié)論與建議
(1)礦井防治水工作發(fā)展良好。由于煤礦是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源物質(zhì),因此隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷延伸,煤礦行業(yè)正向著事業(yè)性行業(yè)發(fā)展,但是由于過渡開采,無節(jié)制無計(jì)劃的索取,大部分的淺層煤礦資源均以枯竭,為了保證工業(yè)生產(chǎn)能夠順利推進(jìn),很多煤礦已經(jīng)開始鄉(xiāng)下開采更深層次的煤礦資源。深部開采工作不但要求更加高超的開采技術(shù),還改變了地下環(huán)境,其中防治水工作是深層煤礦資源開采的重點(diǎn),通過有效的防治水工作能夠延長礦井壽命。因此在防治水工作上各部門都投入了大量的資金,以此減少能源開發(fā)所帶來的不利影響。
(2)煤礦開采區(qū)的環(huán)境問題得到了重視。長期不合理的開采,影響了煤田開采區(qū)域的環(huán)境,尤其是當(dāng)?shù)鼐用竦纳睢,F(xiàn)代社會(huì)是以節(jié)約以及環(huán)保作為社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)的,現(xiàn)代資源開發(fā)應(yīng)當(dāng)是以友好性開發(fā)作為基礎(chǔ)的,環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為了各行各業(yè)發(fā)展的前提條件。在煤田開采區(qū)環(huán)保工作中,國家加大了投入,并針對不同的環(huán)境狀況提出了不同的環(huán)保工作計(jì)劃,從而保證環(huán)境經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
2煤田地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題
(1)水資源缺乏影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國水資源豐富地區(qū)相對煤炭資源較少,相反,煤炭資源豐富的地區(qū)水資源相對匱乏。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國北方占有90%以上的煤炭資源,但是只有30%的水資源,而在陜、晉、寧等煤炭儲(chǔ)量豐富的地區(qū),水資源占有量少于10%。很多煤炭生產(chǎn)地用水都需要依靠水利工程或者小流域水資源,當(dāng)?shù)氐膶?shí)際用水需求無法得到滿足。改革開放后,我國煤礦地區(qū)的水文地質(zhì)研究工作發(fā)展受到了限制。水資源的缺乏不但影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳?,更?huì)阻礙煤礦行業(yè)的發(fā)展。
(2)水害事故不斷。我國的煤田行業(yè)發(fā)展迅速,在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)前由于對煤礦資源的需求量不斷提高,因此各地都大量進(jìn)行煤炭資源的開發(fā)。但是我國北方煤田地區(qū)大部分都含有含水層,而淺層煤礦開采完全后,很多煤礦企業(yè)都開始向著深層煤礦資源著手開發(fā)。但是隨著開采深度的增加,水害事故頻發(fā)。由于含水層下含有豐富的煤礦資源,因此很多煤礦企業(yè)不惜冒險(xiǎn)向下開采,但是由于對水文地質(zhì)勘查工作的不重視,因而導(dǎo)致了開采過程中發(fā)生各類水害事故,威脅了工作人員的生命安全。隨著能源供需矛盾不斷突出,煤礦開采深度的增加是必然的趨勢,但是在近20年中,我國有超過200座礦井遭受了水害,死亡人數(shù)更是多達(dá)1000余人。這是由于對地下環(huán)境認(rèn)識(shí)不足所致,煤田地質(zhì)勘查工作不到位提高了開采風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。同時(shí)威脅著當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全。另外,水害頻發(fā)也降低了煤礦資源的開采效率,縮短了礦井的使用壽命。還會(huì)影響后期水文地質(zhì)工作的開展,因此,必須通過規(guī)范的開采行為切實(shí)有效的降低水害的威脅。這就需要充分重視并開展水文地質(zhì)勘查工作,豐富水文地質(zhì)資料。
(3)環(huán)境污染問題。水文地質(zhì)條件會(huì)極大的影響到礦區(qū)周遭水環(huán)境以及煤田地區(qū)的生活生產(chǎn)用水,受到煤田開采行為的影響,煤田地下水位會(huì)有所上升,但是淺水區(qū)水位仍舊不足,受到淺水區(qū)水量開發(fā)影響,在煤田開發(fā)地區(qū)的路面便會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,這進(jìn)一步加重了缺水問題。依照相關(guān)數(shù)據(jù),在過去的五年間,我國由于不規(guī)范的開采行為導(dǎo)致的礦區(qū)周圍環(huán)境地面沉降面積已經(jīng)超過了60萬km2,并且,煤田這一數(shù)字還在增加。煤礦開發(fā)事業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)卻犧牲了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。尤其是我國的西部地區(qū),本身環(huán)境就相對較為惡劣,加之水資源匱乏,進(jìn)一步影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3如何解決水文地質(zhì)問題
(1)將水文地質(zhì)勘查作為煤礦開采的基礎(chǔ)和前提。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,對于煤炭資源的需求也越來越大,大部分的煤炭開采企業(yè)過分重視產(chǎn)量而忽視了水文地質(zhì)勘查在開采中的重要地位,給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境以及居民的日常生活造成了直接的影響??茖W(xué)合理的開采應(yīng)該是建立在水文地質(zhì)勘查的基礎(chǔ)上,只有清楚了解當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、水文狀態(tài),才能在開采過程中規(guī)避很多的風(fēng)險(xiǎn),提高開采的質(zhì)量和效率,減少開采的工作對自然環(huán)境的危害。當(dāng)代的煤礦開采企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)自身的健康發(fā)展,必須堅(jiān)持以水文地質(zhì)勘查作為基礎(chǔ)和前提,這樣才能在保證經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí),減少對環(huán)境以及生態(tài)的污染,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處,符合社會(huì)發(fā)展的需要。
(2)重視勘查研究以及應(yīng)用。先進(jìn)的水文地質(zhì)勘查技術(shù)和方法是實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)健康長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ),所以現(xiàn)代煤礦企業(yè)想要健康長久的發(fā)展,就需要新的勘查技術(shù)以及先進(jìn)的勘查方法,并將之應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中,依靠科學(xué)的力量提高勘查的精度以及勘查的效率。水文地質(zhì)勘查研究主要包括對開采地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況的了解,開采中可能出現(xiàn)地質(zhì)問題的處理方式以及勘查技術(shù)的研究、水文地質(zhì)勘查水平以及礦區(qū)煤礦資源分布狀態(tài)等,提高該方面內(nèi)容的研究可以大大提高煤炭資源的開發(fā)效率以及煤礦資源的利用率。
(3)勘查標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新?,F(xiàn)在我國使用的大部分勘查的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都是在幾十年之前制定的,為我國的水文地質(zhì)勘查做出了巨大的貢獻(xiàn),但是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,其中很多的內(nèi)容與實(shí)際情況已經(jīng)有很大的出入,無法真正發(fā)揮相應(yīng)的指導(dǎo)作用。現(xiàn)今的煤礦開采企業(yè)應(yīng)該在科學(xué)技術(shù)的支持下不斷進(jìn)行創(chuàng)新,根據(jù)發(fā)展的實(shí)際需要制定相關(guān)的勘查標(biāo)準(zhǔn),提高勘查的質(zhì)量和效率。在注重水文地質(zhì)勘查工作的同時(shí),還要采取規(guī)范的開采方式,降低煤礦開采的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
4水文地質(zhì)勘查工作相關(guān)注意事項(xiàng)
(1)設(shè)計(jì)問題。煤田開采中需要依照實(shí)際情況配套制定水文地質(zhì)勘查方案,首先需要注重水文地質(zhì)勘查的準(zhǔn)備工作:收集完善的資料并進(jìn)行實(shí)地的考察,確保信息獲取的完整、真實(shí)。將收集來的所有資料進(jìn)行整理分析,并整合勘查結(jié)果,判定勘查結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性。同時(shí)還需要對勘查工作進(jìn)行審查,保證所有的勘查環(huán)節(jié)符合規(guī)定。
(2)工程布置注意事項(xiàng)。鉆孔工程中應(yīng)當(dāng)按照需要進(jìn)行鉆孔的布置,盡可能減少工程量,保證水文孔符合設(shè)計(jì)需求,所有的鉆孔度應(yīng)當(dāng)同煤田內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持一致,按照實(shí)際的資源分布狀況進(jìn)行設(shè)置。在抽水試驗(yàn)中更要注意水位變化,通過直線法來獲取相應(yīng)的數(shù)值。
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