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地質災害實訓結束語

發布時間: 2021-03-10 04:50:17

㈠ 社會實踐——汶川地震災後重建情況,有什麼地方可以去。

可以去映秀,那裡集中了地震受損的建築物(醫院、學校、民居......),也是災後重建的示範區。以自願者的身份,積極投入災後重建的工作。(在成都市茶店子汽車站乘車前往。)祝:平安如意!

㈡ 天津薊縣工程地質實習報告

工程地質實習報告
實習目的與任務:
按照學校的安排我們在本學期學習了《土木工程地質》,緊接著我們就進行了地質野外實習的過程。我們進行這次實習的目的在與 :鞏固和加深在課堂學的理論知識,使理論與實踐相結合,提高教學效果;了解岩層產狀及其形成過程和發展情況,分析沿途所見的岩石的性質以及該地區的地質發展演變簡史;學會野外觀察地質現象和分析評價工程地質問題的初步能力。通過實習,掌握工程地質的基本知識,了解常見的工程地質問題。為學習後續課程、從事專業工作、擴大知識面和進行科學研究打下必要的基礎。
實習時間:2009年6月24日至6月26日
實習地點:天津薊縣國家地質公園
天津薊縣國家地質公園位於天津市北部薊縣山區,屬燕山山脈中段南翼,沿津 (天)—圍(場)公路東側(薊縣段)呈南北走向,毗鄰八仙山國家級自然保護區,公園東面與河北省遵化市的清東陵隔山相望,黃崖關長城猶如一條巨龍橫卧於剖面之上;南面是漁陽古城,縣城東側的翠屏湖是天津市最大的淡水湖和重要的水資源基地;北面是河北省興隆縣霧靈山國家級自然保護區;西面有京東第一山、全國十五大名山之一的盤山國家風景名勝區。居京(北)、津 (天)、唐(山)三市腹心地帶,素有京、津、唐「金三角」之稱.
古老的地質構造奠定了現代地貌發育的基本框架和發展方向。地勢北高南低,地質公園北端與興隆縣交界處的九山頂,海拔1078.5米,是天津市的最高峰。而座落在地質公園南端的府君山,海拔只有350米,海拔高度相差728.5米。保護區的地貌類型主要有中山、低山、丘陵、寬谷、盆地和坎谷等構成。中、低山主要分布在長城沿線及其以北地區的石英岩分布區,山高、坡陡,氣勢磅礴。丘陵主要分布在縣城以北的石灰岩、白雲岩、砂頁岩分布區,海拔一般在300、—500米。山體渾圓,坡度緩,土層較厚。是我國惟一記錄有中上元古界地球演化地質歷史的國家地質公園。其范圍北起九山頂,南至府君山;東至八仙山,西至盤山,分為7個景區: 1、中上元古界地質自然保護區;2、八仙山石英岩峰林峽谷景區;3、盤山花崗岩地貌景區;4、九龍山碳酸鹽岩峰叢景區;5、黃崖關斷崖地貌景區;6、九山頂石英砂岩峰林景區;7、府君山地質構造遺跡景區。總面積342.05平方公里,規劃面積240.6平方公里,核心區面積53.6平方公里,北緯40°00′~40°15′,東經117°15′~117°35′。處於京、津、唐交會地帶,交通發達、地理位置優越。
實習對象:河北工業大學交通工程專業07級全體學生(劉焱)
實習活動:(如下)
6月24日早上我們從西生活區坐大巴一路奔波來到薊縣國家地質公園,下車後,我們稍作整頓,然後老師開始介紹地質情況,我們的地址野外實習考察也就開始了。
1. 礦物、岩石的認識和地質構造的認識實習

首先講的是沉積岩。
沉積岩是在地表環境中,先前存在的化石(岩漿岩、變質岩和早已形成的沉積岩)的物理、化學和生物風化的物質、有機物質和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成岩等地址作用而形成的岩石。沉積岩是地殼表面分布最廣的一種岩石,雖然它的體積只佔地殼的5%,但是露出面積約占陸地表面積的75%。沉積岩主要由碎屑物質、粘土礦物、化學沉積物、有機質及生物殘骸等一些物質組成。
沉積岩的結構按其組成物質、顆粒大小及形狀等方面的特點,一般分為碎屑結構、泥質結構、結晶結構及生物結構四種。
1) 碎屑結構 碎屑結構是指岩石中由50%以上的碎屑顆粒被膠結物所膠結的結構,是沉積岩所特有的結構。按碎屑粒徑的大小,碎屑結構可分為:a、礫狀結構(碎屑粒徑>2mm) b、竹葉狀結構(碎屑形態多呈扁平狀) c、砂質結構(碎屑粒徑介於2~0.05mm之間) d、粉砂質結構(碎屑粒徑為0.05~0.005mm)
2)泥質結構 該結構由粒徑<0.005mm的粘土礦物顆粒組成,是泥岩、頁岩等粘土岩的主要結構。
3)結晶結構 該結構是由溶液中沉澱或經重結晶所形成的結構。
4)生物結構 該結構是由生物遺體或碎片所組成,如貝殼結構、珊瑚結構等,都是生物化學岩所具有的結構。沉積岩的構造是指其組成部分的空間分布及其相互間的排列關系。產檢的沉積岩構造有層理構造、塊狀構造、鮞狀構造及層面構造。
沉積岩的構造按其各個組成部分的空間排列和組合方式等方面的特點,一般分為層理構造 塊狀構造 鮞狀構造 層面構造
1)層理構造 沉積岩在形成過程中由於沉積環境的改變,是先後沉積的物質在顆粒大小、形狀、顏色和成分上發生變化,從會而顯示出成層現象。由於形成層理的條件不同,層理有各種不同的形態,常見的類型有:水平層理、斜層理、交錯層理和波狀層理。
2)塊狀構造 岩石層理不清楚,礦物顆粒排列五一定規律。
3)鮞狀構造 具有同心圓狀的圓形或橢圓形顆粒,形似魚籽。鮞狀構造直徑一般在0.5~2mm之間,鮞粒的形成系膠體物質圍繞沙粒、碎屑在淺海淺水環境中沉積而成。
4) 層面構造 沉積岩岩層面上的特徵如波痕、泥裂、雨痕等,這些特徵同樣反映了沉積岩生成條件和形成環境的特殊性,同時也是我們研究古地理古地貌的標志。其中的波痕特徵給我們留下了深刻的印象。
沉積岩的肉眼鑒定:在鑒定碎屑岩時,除觀察顏色、碎屑成分及含量外,尚需特別注意觀察碎屑的形狀和大小,以及膠結物的成分。在鑒定泥質岩時,則需仔細觀察他們的構造特徵,即看有無頁理等;在鑒定化學岩時,除觀察其物質成分外,還需判別其結構、構造,並輔以簡單的化學試驗,如用冷稀鹽酸滴試,檢驗其是否起泡。

接著我們考察了岩漿岩。
岩漿岩又叫火成岩,佔地殼總質量的95%,在三大類岩石中,岩漿岩佔有比較重要的位置。岩漿岩是由岩漿冷凝形成的岩石。岩漿岩上升侵入圍岩,在地殼深處結晶形成的岩石,稱為深成岩(形成深度大於3km)。在地面以下較淺處形成的岩石稱為淺成岩(形成深度小雨3km)。兩者統稱為侵入岩。由噴出地面的岩漿凝固形成的岩石成為噴出岩,包括火山碎屑岩和熔岩。岩漿岩的礦物成分岩漿岩主要由SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 MgO等氧化物組成。其中SiO2是最多也是最重要的,它是反應岩漿性質和直接影響岩漿岩礦物成分變化的主要因素。
常依SiO2的含量,將岩漿岩劃分為不同的類型:超基性岩(<45%);基性岩(=45%~52%);中性岩(=52%~65%);酸性岩(>65%)。岩漿岩的結構和構造 岩 漿岩由於形成的環境不同,產生了各種不同的結構和構造。岩漿岩的結構是指岩石中礦物的形態、大小和結晶程度,以及顆粒之間的關系。岩漿岩的構造是指岩石中 礦物的空間排列及其填充的方式。
了解結構和構造可以了解岩漿岩的形成環境。如噴出岩由於冷卻快,來不及結晶,形成玻璃質,稱為玻璃質結構。其中一些氣體尚 未逸散,形成氣孔構造。岩漿一面流動一面凝固形成許多流紋,做流紋構造。深成岩在地下緩慢結晶,它的顆粒在空間分布比較均勻,形成塊狀構造;在深處,各種 礦物結晶的大小相近,這樣的結構叫做等粒結構。而淺成岩中由於礦物結晶時間不同,造成先結晶的晶體粗大,後結晶的晶體細小,從而形成斑狀結構。岩漿岩的簡易鑒定方法:
首先,觀察岩體的產狀等,將定是不是岩漿岩及何種產狀類型。然後觀察岩石的顏色以初步判斷岩石的類型。含深色礦物多、顏色較深的,一般為基 性或超基性岩;含深色礦物少、顏色較淺的,一般為運算元那個或中性岩。相同成分的岩石,隱晶質的教顯晶質的顏色要深一些。應注意岩石總體的顏色,並應在岩石 的新鮮面上觀察。
接著觀察岩石中礦物的成分、組合及特徵。並估計每種礦物的含量,即可初步確定岩石屬何大類。進一步觀察岩石的結構構造特徵,區別是噴出岩 還是淺成或深成岩。
最後綜合分析,據《土木工程地質學》「岩漿岩分類表」確定岩石的名稱。

最後,考察了變質岩。
變質岩是指地殼中已存在的岩石,由於地殼運動和岩漿活動等造成物理化學環境的改變,處在高溫、高壓及其他化學因素作用下,使原來岩石 的成分、結構和構造發生一系列變化所形成的新的岩石。
根據變質作用的地質成因和變質作用因素,將變質作用分為:接觸變質作用、區域變質作用、混合岩化作用 和動力變質作用。
變質岩的結構可分為:變余結構(殘余結構);變晶結構;碎裂結構。岩石經變質作用後常形成一些新的構造特徵,這是區別於其他兩類岩石的特有標志,是變質岩的作重要特徵之一。原岩變質後仍殘留有原岩的部分構造特徵者叫變余構造。
通過變質作用形成的新的構造叫變成構造:a)板狀構造 岩石具有平行、較密集而平坦的破裂面——劈埋面,沿此面岩石易於分裂成板體,原岩基本未重結晶,僅有少量絹雲母或綠泥石。b)千枚狀結構 岩石常呈薄板狀,其中各組分基本已重結晶並呈定向排列,但結晶程度較低而使得肉眼尚不能分辨礦物,僅在岩石的自然破裂面上見有強烈的絲絹光澤,系由絹雲母、綠泥石小鱗片造成。常具撓具和小皺紋。c)片狀構造 在定向盈利的長期作用下,岩石中所含大量的片狀、柱狀礦物如雲母、角閃石等,都呈平行定向排列,岩石中各組分全部重結晶,而且肉眼可以看出礦物顆粒。d)片麻狀結構 以石英、長石等礦物為主,期間夾以鱗片狀、柱狀變晶礦物,並呈大致平行的斷續帶狀分布而成,他們的結晶程度都比較高。e)塊狀結構 岩石中的礦物分布均勻,結構均一,無定向排列,這是大理石和石英岩常具有的構造。
變質岩的簡易鑒定方法:
鑒別變質岩時,可先從觀察岩石的構造開始,根據構造,將變質岩區分為片理構造和塊狀構造兩類。然後可進一步根據片理特徵和結構以及主要礦物成分,分析所屬的亞類,確定岩石的名稱。
2. 水流的地質作用認識實習

河流普遍分布由於不同的自然地理帶,是改造地表的主要營力之一。
河流的地質作用主要有侵蝕作用和搬運作用。
1 河流的侵蝕作用
河流在運動過程中對河谷岩石進行的破壞作用稱為侵蝕作用。其主要通過沖蝕 磨蝕和溶蝕三種形式對河底及兩岸進行侵蝕
1) 下蝕作用
下蝕作用的強度首先與流速和河水中的泥沙含量有關。此外,還與河床的岩石性質及地質構造有關。 下蝕作用在加深河谷的同時又使河流向源頭伸長。分水嶺不斷遭到切割剝蝕,河流的長度不斷增加,以及河流的襲奪現象都是河流溯源侵蝕的結果。

2) 側蝕作用
河流一攜帶的泥沙為工具,並以自身的動能和溶解力對河床兩岸的岩石進行侵蝕,使河谷加寬的作用稱為側蝕作用。河流的中下游以及平原區的河流,由於河床坡度較為平緩,側蝕作用佔主導地位。

2 河流的搬運作用
河流主要通過對碎屑物的懸運 躍運和推運三種方式來進行搬運。碎屑物以何種方式被搬運,主要取決於顆粒的沉降速度與上推力的對比情況。
3 河流的沉積作用
河流搬運物從水中沉積下來的過程稱為沉積作用。
4 河流沖積土
1)河床沉積
2)河漫灘沉積
3)牛軛湖沉積
4)三角洲沉積
5)山區河流沉積土
6)由冰川補給的河流沖積土

3. 風化作用認識實習

影響風化作用速度的因素主要有氣候、地形和地質因素。
一、氣候因素:影象風化作用的氣候因素主要指降水量與溫度。降水量豐富且水循環快的地區有利於化學風化的進行;而溫度則影象化學反應的速度,水中游離氧的含量和水的離解度隨溫度增高而加大,水中CO2含量雖隨 溫度增高而減少,但溫度增高十度,反應速度卻加快一倍,因此,氧化作用和水溶液的作用都隨溫度增高而加快,有利於化學風化作用的進行。而且,氣候控制著數量和類型,它們對風化作用產生各不相同的影象。
地球氣候的分帶性決定了風化作用速度及其產物類型的分帶性。
二、地形因素:
在相對高程很大的中低緯度山區,可以看到不同高程上有不同的氣候帶因而有不同類型的風化作用。
地形陡緩的不同,風化作用也不同。陡坡地下水位低,植被稀少,物理風化相對強烈,產物不易保留,未風化岩石不斷暴露接收風化;緩坡平地化學風化和生物風化相對強烈,礦物分解徹底,風化產物殘留原地,母岩被覆蓋,不利於物理風化,最後形成大量粘土和殘余礦床。
坡向也有影象,中低緯度陽坡晝夜溫差大,冰凍風化比陰坡強烈,以至陽坡比陰坡更凹凸不平。
三、地質因素:主要有岩石的礦物成分、岩石結構構造和構造運動的影響。

4. 不良地質現象認識實習

山區公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約,主要的不良地質現象有滑坡、泥石流、岩 崩、岩溶、岩堆(坡積層)、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區以及強震區(高地應力)等。
因此在施工前優選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶,真正貫徹地 質選線的原則。對於滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、軟土、泥沼等嚴重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區,路線應設法繞避。
其次,當工作中發現仍有重大的地質病害存在或有潛在的重大地質病害時,必須及時調整線位。對於重大的地質病害應盡量繞避,實在無法繞避的要考慮工程措施的可能性與可靠性,並且應減少對地質環境的破壞,提高工程措施的可靠性和安全度。對地質病害應以防為主,以治為輔,能避當避,即使增加工程造價也是值得的。
實習總結:
在3天的實地考察中,我們和老師走在一起,學在一起,老師給我們進行的詳細舉例說明,增強了我們的實踐能力,並且這些都加深了我們對書本上老師所講內容的認識,對三大類岩石有了一個感性的認識,讓我知道了書本上的東西都是死的,如果你不和實際聯系起來的話它只能變成無用的東西,所以我覺得應該盡量多的去實踐。這次實習也讓我認識到團體協作的力量,在以後的學習生活和工作當中一定要注意團隊合作,充分發揮集體的力量。在這次實習中我所收獲的這些為我以後的學習和工作打下了基礎,在我以後的工作中定會給予很大的幫助。
在這期間,我們面對烈日當頭曾汗如雨下,汗水浸透了我們的衣服,但是我們堅持了。在堅持一下,在挺一會兒,一切都會過去,等待我們的只有勝利。同時感謝李老師和郭老師不畏酷暑給我們進行的生動講解,而兩位老師的這種敬業精神也值得我們每一個人學習和尊敬。

㈢ 開放式地質災害監測系統的研究

史彥新

中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】本文介紹了一種開放式地質災害監測系統的構建方案。首先簡要敘述了開放式監測系統的概念,隨後從監測系統的形成、硬體組成和軟體設計3個方面進行了闡述,突出了監測系統開放、靈活的特點。

【關鍵詞】開放式系統地質災害監測地質災害預警

1前言

地質災害監測預警是一項復雜的系統工程,具有多學科交叉、應用性強、不斷發展變化等諸多特點,隨著高新技術和計算機網路技術的迅速發展,地質災害監測預警技術也有了很大發展,系統化、網路化的開放式地質災害監測系統成為地質災害監測發展的必然趨勢。

所謂開放式監測系統,即採用開放的結構模式,採用統一標准或協議的一種軟體或硬體的平台。在硬體方面,只要符合統一標準的模塊,都可以接入該系統;在軟體方面,運用模塊化編程技術,結合模糊數學、專家系統、人工神經網路、小波分析等先進理論,根據不同的監測模型,採取不同的演算法,並制定統一的通訊協議,實現對各監測模塊的管理、監測數據的採集、監測信息的遠程傳輸、系統通訊等功能[1]

最近在地質災害預警關鍵技術方法研究與示範項目中,項目組在構建地質災害監測系統時進行了大膽的嘗試,在巫山地質災害監測預警示範站建立了基於鑽孔傾斜儀深部位移監測、GPS地表變形監測、TDR滑坡位移監測、孔隙水壓力監測等手段的開放式地質災害監測系統。該監測系統可實現一天24小時連續監測,監測數據可以從現場發送到數據處理中心,及時獲得監測結果,並實時發布[2]

2監測系統的形成

目前常用的地質災害(滑坡)預報方法,多為對位移監測數據序列進行數學方法處理,作趨勢性外推,這種處理方法受監測點選擇的隨機性和多種相關因素的綜合影響,准確性較低,在實際應用中往往不能達到預期效果。為了提高地質災害預測預報的准確性,必須對災害體進行多手段、全方位的監測,對監測信息進行綜合分析處理。

隨著科學技術的發展及對地質災害機理的深入研究,國內外地質災害監測技術方法已逐漸向系統化、智能化方向發展,監測內容、方法、設備日趨多樣化,不只局限於對位移的監測,且已涉及地質災害誘發因素的監測及地溫、地聲、射氣濃度等地質災害間接因素類的監測。只有對災害體進行全方位的監測,並對監測信息進行綜合分析,才能極大地提高監測的有效性與准確性,為地質災害的預警預報提供堅實的數據基礎。

因此,為了全面了解災害體的位移變化情況及其他特徵值,如孔隙水壓力等,在巫山監測預警示範站構建了一套開放式地質災害監測系統,該系統對幾種監測儀器進行集成,從地表位移、地下位移、孔隙水壓力3個方面對災害體進行監測,完成各監測模塊的管理、監測數據的採集、傳輸,為綜合分析處理及實時發布監測結果奠定了基礎。

3監測系統的硬體組成

該監測系統在巫山監測現場安裝有4種感測儀器,4個監測模塊分別是:

(1)固定式鑽孔傾斜儀,監測鑽孔內地下形變位移;

(2)TDR滑坡位移監測儀,該儀器由自行研製,監測鑽孔內形變位置與位移;

(3)孔隙水壓力監測儀,該儀器由自行研製,監測鑽孔內土體的孔隙水壓力;

(4)高精度GPS,監測地表相對位移。

用於數據存儲、儀器管理及信息傳輸的是我們自行研製的TDR滑坡位移監測儀。該儀器既完成本模塊的監測任務,又兼當整個監測系統的數據採集裝置。其採用開放式工業控制的設計思想,以Windows作為操作系統,採用RS-232進行數據通訊,對各監測模塊進行管理,完成數據的採集、存儲,最後利用GPRS無線傳輸技術,將監測信息遠距離傳送到數據處理中心,存入上位計算機中,在數據處理中心完成監測數據的綜合分析處理,並實時發布監測結果。

該監測系統的硬體結構如圖1所示。

圖1開放式地質災害監測系統硬體結構示意圖

4監測系統軟體設計

4.1各監測感測模塊自控軟體設計

各模塊自控軟體將控制模塊的定時工作和通訊協議的建立。各模塊自控軟體相對獨立,分頭設計,根據監測對象的不同,採用不同的演算法,完成監測、採集任務,同時負責本模塊通訊協議的建立。

4.2制定標準的通訊協議和特定的數據格式

通訊協議是現場監測感測儀與數據採集裝置及數據採集裝置與數據處理中心溝通的橋梁,當數據處理中心需要查看各模塊的監測數據及設定監測參數時,均需通過數據採集裝置,按照通訊協議上傳下達。

針對地質災害監測的實際情況,採用了主從機通訊方式,將數據處理中心計算機作為主機,監測系統的數據採集裝置作為從機,實現一發一收聯機通訊。在設定協議中,制定了4個位元組的控制狀態字,其中第一個位元組是前端站點呼叫控制字,保證每個站點上數據的獨立性;第二個位元組是設備號控制字,能准確地調用各個監測模塊的監測數據;第三個位元組是讀寫控制字;第四個位元組是握手應答控制字,呼叫並握手成功後,主從機之間即能相互傳送或接收數據。傳送數據過程中,設定一個表頭文件。在表頭文件中,首先用1個位元組表示儀器設備號,再用5個位元組表示數據時間,然後用3個位元組代表點號、孔號和孔深,最後用8個位元組存放監測數據。另外在修改各監測感測模塊的參數時,可以通過主機發送一個配置文件(*.dat)到從機,從機(數據採集裝置)接到這個配置文件,就會自動地去修改儀器參數,使各監測感測模塊按設定方式採集監測數據。

通訊協議簡述如下:

當監測系統啟動通訊程序後,接收數據處理中心的命令並按以下格式進行數據字頭文件的上傳。

地質災害調查與監測技術方法論文集

當數據處理中心下傳監測參數時,以配置文件的方式進行通訊,系統接收命令後,按數據字頭文件格式下傳給各監測感測模塊。其中的第2、3項改為下次監測的啟動時間,第7項改為時間間隔,各監測感測模塊接到指令後,其自控軟體會控制監測儀按設定方式進行工作。

5結束語

以上所述的開放式地質災害監測系統已在巫山地質災害監測預警示範站項目中得以實現,運行效果良好,並且隨著示範站的建設,基於其開放式的結構模式,會有更多的監測模塊接入到該監測系統中,使其技術更加成熟,功能更加完善。

參考文獻

[1]張青,史彥新.三峽庫區地質災害監測儀器的前景展望.環境與工程地球物理國際學術會議,2004,6

[2]中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所.地質災害預警關鍵技術方法研究與示範項目設計書,2002,11

㈣ 三峽庫區地質災害勘察物探技術方法應用

李洪濤孫黨生楊勤海楊進平

(中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所,河北保定,071051)

【摘要】本文簡要敘述了在三峽庫區地質災害勘察中經常使用的物探技術方法以及一些典型的工程實例,以求為今後的工作帶來一定示範效應,進一步為地質災害勘察提供先進有效的測試手段。

【關鍵詞】三峽庫區地質災害勘察物探技術方法

1前言

從1997年至2004年,中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所承擔了三峽庫區移民遷建新址重大地質災害防治研究與論證綜合地球物理勘查,奉節三馬山小區物探勘察,巴東黃土坡滑坡、萬州官塘口滑坡物探勘察,重慶14區縣庫岸調查等一批應用研究課題及物探勘察任務。先後在三峽庫區的巴東、巫山、奉節、萬州及豐都、石柱等地進行了大量的綜合地球物理勘察。本文為地球物理勘探技術方法在三峽庫區地質災害防治工程中的應用實踐經驗總結和體會,以求為今後的工作帶來一定示範效應,進一步為地質災害勘察提供先進有效的測試手段。

2地球物理勘探技術方法

2.1淺層高解析度地震勘探

2.1.1工作技術方法

(1)展開排列法

考慮到庫區地形地質條件的復雜性,在奉節和巫山兩地,在布置地震剖面之前,作為一種重要的試驗方法,都採用了展開排列法。其作用是了解測區地震波波組中各種波的時序排列關系,進行震相分析,從而確定數據採集的儀器參數和觀測系統,採取合適的激發與接收措施,進行地層介質速度參數的估算。展開排列法觀測系統採用0m、10m、20m、30m、40m、50m等不同偏移距,道距2m或3m。

(2)共深度點多次水平疊加法(CDP)

CDP水平疊加法是在不同激發點和接收點上採集來自相同反射點的反射波,在得到的多張地震記錄中抽出界面上共反射點道集,經過速度掃描、動靜校正之後,進行疊加處理,以時間剖面的形式給出地質界面及構造信息,這種方法可以提高信噪比,對壓制干擾波有顯著的作用。CDP剖面觀測系統中的偏移距的選擇,是根據面波、聲波等干擾波與目的層反射波的關系確定,分別採用30m、40m和69m。道距採用2m、3m和5m。水平疊加次數大部分為6次,部分用3次。

(3)地震高密度映像法

高密度映像技術採用單次激發、單次接收等偏移距信號採集,其工作模式與水域中聲納法類似,故又稱為陸地聲納法。採集的信號經幅度壓縮、彩色調制,以彩色映像的方式顯示。高密度映像法的偏移距用2m,點距1m。

2.1.2野外數據採集設備

地震勘探採用北京水電物探研究所的SWS—1A型多功能面波儀與瑞典ABEM公司MARK6輕便多道地震儀。接收檢波器用38HZ高靈敏數字檢波器配CDP輕便覆蓋電纜。根據探測目的層的深度,以及測區施工條件,分別採用錘擊與炸葯爆破兩種震源。錘擊震源錘重24磅,錘墊厚20mm。為增加有效信號,壓制隨機干擾,採用垂直疊加,疊加次數一般為5次。炸葯震源一般在炮孔中激發,孔深1~2m,葯量100~200g。

2.1.3資料數據處理

CDP剖面資料的數據處理採用CSP.3.3地震數據處理系統。針對本區地形坡度大且起伏劇烈的特點,在疊前和疊後均作了地形校正。處理內容還包括增益控制、噪音和干擾波切除、濾波、速度分析、動校正與水平疊加等,最終輸出含有地形線的CDP水平迭加雙程反射波時間剖面圖,成果地質解釋圖是在AutoCAD14.0下完成的。處理流程如圖1。

圖1淺層地震數據處理流程圖

2.2面波勘探

採用瞬態面波(瑞雷波)勘探。在地表用震源豎向激震時,一般會產生直達縱波、折射縱波、反射縱波和瑞雷波以及各種轉換波。理論分析和實驗表明,所有這些波中,瑞雷波的能量最強,約佔67%。瑞雷波是一種沿地表傳播的表面波,其傳播的波陣面為一個圓柱體,傳播的深度約為一個波長。利用瑞雷波的頻散特性,即不同波長的瑞雷波傳播特徵反映不同深度地質體的特徵,進行地質介質結構的探測。

2.2.1儀器設備

面波勘探採用北京水電物探研究所的SWS—1A型多功能面波儀,接收檢波器採用4Hz低頻檢波器,面波剖面採用12道排列,道距1m,點距5m,偏移距分別為0m、5m、10m、15m和20m。

2.2.2資料處理

面波剖面採用 FKSWSA面波處理系統,通過多道三維傅里葉變換,在時間—空間(T—X)域和頻率—波數(F—K)域內進行速度和波數(波長)濾波,消除非面波信號,有效地提取面波信息,繪制面波頻散曲線,進行面波資料的反演解釋。

FKSWSA面波處理系統的特點是可以進行擬合處理,即設定的地層結構參數與計算的地層參數,通過相關系數判斷,確定最佳地層結構反演結果。

2.3地震層析成像(CT)

地震層析成像和其他科學技術領域的成像技術類似,是一種邊界投影反演方法。從地震波的運動學與動力學特徵出發,地震層析可分為射線層析和波動方程層析兩類。它們分別測定地震波的走時、振幅、相位、周期等信息變化,反演地質介質三維速度結構或衰減特性,並以圖像表示其結果。

地震 CT數據採集採用井間與井地結合的方式。井地方式是在兩孔之間沿地面上激發彈性波,孔中接收;井間方式是在一孔內激發,另一孔內接收。接收點距2m和1m,炮距2m或視井中條件確定,構成上下交叉的觀測系統,以保證射線覆蓋測試區域,提高成像精度。

2.3.1儀器

SWS—1A多功能面波儀或 MARK6輕便多道地震儀。

接收採用串聯式氣囊檢波器與井壁耦合。

採用爆炸震源,電雷管激發。

2.3.2數據處理

數據處理採用CST for Windows地震層析成像系統。每個成像區域均按2m×2m單元剖分,每個單元塊上的射線節點密度為10個×10個。成果以波速等值線色譜圖展示,圖像輸出是通過Winsurf6.04實現的。處理流程如圖2。

圖2地震層析成像數據處理流程

2.4EH—4電導率成像

EH—4電導率成像方法屬部分可控源與天然場相結合的一種大地電磁測試法。不同於直流電法,它不是通過延長電纜和加大極距來增加勘探深度,而是在測點上,通過其變頻獲得深度信息。EH—4在奉節縣寶塔坪三萬塘地面塌陷坑調查中,在坑底布置了一條南北向剖面,點距5m,電偶極距15m,與剖面方向一致。在塌陷坑南側地表布置了一條剖面,點距5m,電偶極距10m。

2.4.1儀器設備

EH—4電導率成像系統是由美國 GEOMETRLCS和EMI公司聯合生產。是目前國際上較為先進的一種電磁法勘探儀器。

2.4.2EH—4的資料處理

包括現場數據處理和後續處理兩大部分。現場數據處理主要是一維分析,用於檢查野外採集的數據質量和調整參數。後續處理包括數據分析、一維數據處理和顯示及擬二維處理。數據分析軟體用於識別雜訊源,估計和調整發射機的信號電平,分析數據採集質量。一維數據處理和顯示是在經過數據分析後得到新的功率譜後的資料再處理,可刪除雜訊嚴重的數據以減少發散,增加信號的相關度。二維處理是採用EMAP法進行擬二維反演,有效地消除靜態效應,構造電阻率斷面圖,在現場給出解釋結果灰度圖,通過計算機二維反演,進行彩色成圖。

2.5聲波測井技術

聲波測井是以測定岩、礦的聲波速度和幅度為基礎,在劃分基岩岩性、風化破碎程度,確定破碎帶位置、基岩與覆蓋層分界面以及在覆蓋層、基岩內確定低速層等方面是一種較為有效的方法。

單孔全波列聲波測試是採用一發雙收探管,發射—接收源距50cm,間距30cm。在鑽孔內(裸孔)沿井壁發射、接收聲波信息,測井時將探管下至井底,按一定點距向上測試,由計算機完成全波列數據採集與數據存儲,室內通過回放和資料處理拾取縱、橫波,在全波列採集波形中根據波形干涉點、幅度、頻譜分析,確定縱橫、波初至走時,計算縱波、橫波速度繪製成果圖。

測試使用的儀器為SSJ—4D全波列聲波測井儀(中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所)。

井下探頭分採用干孔貼壁式和水耦合兩種類型。

3應用成果分析

3.1滑崩堆積體

滑崩堆積體是一種多成因、多期次的鬆散堆積體。其大部分是在構造和重力卸荷及岩溶作用下形成的滑坡體、崩塌體、泥石流堆積體和岩溶塌陷堆積體。地球物理勘探的目的是了解堆積體厚度及深部結構特徵,採用的主要工作方法是展開排列法、CDP剖面與面波法。

3.1.1巫山新城址凈壇路—祥雲路—集仙路深部結構特徵

該區由於地形起伏較大,加上沖溝人工回填等因素,給地震探測帶來了很大困難。圖3(剖面F)反映了凈壇路—祥雲路—集仙路方向的深部結構特徵。可以看出完整基岩埋深達40~50m,而在祥雲路至集仙路之間形成深達30m的深槽。圖4(剖面 H)橫切頭道溝,沖溝形態明顯。在時間剖面上,凡是在沖溝部位,由於切割、風化呈多同相軸形態,反映沖溝堆積物的復雜性。探測結果明顯反映了堆積體的順層特徵。

3.1.2滑崩堆積體精細結構特徵

為了進一步提示滑崩堆積體精細結構特徵,採用了面波探測來了解淺部的地質結構。圖5列出典型的頻散曲線及其地質解釋結果,可以看到面波勘探能夠很好地提供淺部地層細節及其速度分布資料。結果表明,滑崩堆積體內部可劃分為3層:

圖3巫山新址凈壇路—集仙路(剖面F)淺層地震勘探結果

第一層:0~3.15m,為含礫石粘土層,橫波速度330~470m/s。

第二層:3~8m,為碎石夾土層,橫波速度470~770m/s。

第三層:8~16m,為破碎岩層,橫波速度770~970m/s。

3.1.3成果解釋

滑崩堆積體埋深約40m,但是祥雲路至集仙路之間存在深達70m的凹槽。滑崩堆積體底面明顯順岩層方向,傾角達30°。在滑崩堆積體中,可細分為3層,其波速不超過1000m/s,說明其岩體完整性較差。

3.2 滑坡

滑坡勘查採用的技術方法主要是 CDP剖面法,勘查對象有巴東縣新城區黃土坡滑坡、巫山秀峰寺滑坡、重慶市萬州區關塘口滑坡、萬州區長江大橋—上沱口段庫岸滑坡等。本文僅對其中一部分有代表性的成果分述如下。

3.2.1巴東縣新城區黃土坡滑坡

(1)地震時間剖面波組特徵

巴東黃土坡滑坡共做了9條剖面,本文列舉2條剖面予以分析。從圖6(D剖面)、圖7(C剖面)中的時間剖面可以看出均存在一至二組反射波同相軸,其中T1波組較穩定,時間在30~60ms左右,其深度為30~51m,這一層可以認為是第四系滑坡堆積體與下伏基岩的分界面,T2波組時間在50~90ms左右,其深度為52~76m,這一層可認為是基岩風化岩層與完整基岩的分界面。從圖6(D剖面)及圖7(C剖面)可見均未發現有大的斷層形跡的顯示,但裂隙(節理)較發育,形成岩體破碎,從反射波的特徵來看,形成了雜亂弱反射或波組的錯斷標志。

圖4巫山新址祥雲路(剖面H)淺層地震勘探結果

圖5巫山新址凈壇路—集仙路面波勘探結果

圖6巴東黃土坡滑坡(D剖面)淺層地震勘探時間剖面

圖7巴東黃土坡滑坡(C1、C2剖面)淺層地震勘探時間剖面

(2)地質解釋

巴東黃土坡滑坡地震勘探結果基本查明了工作區內第四系鬆散堆積體的厚度及空間分布范圍、滑坡堆積體的厚度及分布范圍。推斷地質解釋圖直觀反映了基岩埋深及起伏形態,其埋藏深度分布范圍一般在50~90m左右。查明了工作區內基岩軟弱結構面的異常分布帶及位置,共解釋推斷基岩破碎帶及裂隙發育帶共計21處。

3.2.2巫山秀峰寺滑坡

(1)地震時間剖面的波組特徵

巫山秀峰寺滑坡共做了8條淺層地震剖面,本文列出其中典型的地震剖面1條見圖8,從時間剖面可以看出,均存在一至二組反射波同相軸,其中一組比較穩定,時間在50ms左右(消除地形影響後)。這一層可以認為是滑坡堆積體與下伏基岩的分界面,其深度一般為30m左右。對一些不同結構特徵的界面,如風化岩體也有所反映。時間一般為75ms左右,推斷為完整基岩與風化岩體或碎塊石層的分界面。另外,在圖8中,CDP點120~140反射波同相軸向下凹陷甚至尖滅,結合現場地質情況,這一位置為一古寺廟所處位置,在地震反射波中出現這一現象,可能是由於古代工程人工開挖造成地層波阻抗界面差異所致。

圖8巫山秀峰寺 D3淺層地震勘探結果

(2)地質解釋

巫山秀峰寺滑坡所完成的8條淺層地震剖面,基本查明了滑坡堆積體的厚度和空間形態,推斷地質圖直觀反映了基岩的形態和覆蓋層的厚度變化。除基岩面之外,CDP剖面上還有一些同相軸,它們都是地震波地質信息的真實反映,如D3線所反映的同相軸不連續現象與舊寺廟位置相吻合。秀峰寺滑坡的8條剖面展示了秀峰寺滑坡堆積體厚度約在25~35m之間。

3.2.3重慶萬州區長江大橋——上沱口段庫岸滑坡勘查

(1)地震剖面的波組特徵

萬州長江大橋上沱口段庫岸滑坡勘查共做了5條CDP淺地震剖面。圖9、圖10是其中兩條典型剖面,從圖7、圖8可見地震反射波的波組特徵較明顯,一般延續1~2個相位,從波的相位、能量、波形、連續性等方面來對比,其中T1波組為第四系滑坡堆積層與下伏基岩(風化層)的分界面,該層反射波的連續性和相位特徵是分析判斷崩滑堆積層厚度變化的主要依據。T2反射層推斷為基岩內部的反射,是推斷基岩埋深及起伏形態的主要依據,它反映了基岩風化殼及軟弱岩層的岩性橫向的變化特徵。

(2)地質解釋

長江大橋上沱口段庫岸滑坡所完成的5條淺層地震剖面,基本查明了滑坡堆積體的厚度和空間形態。推斷地質圖直觀反映第四系崩滑堆積層的厚度及分布范圍,崩滑堆積層平均厚度為3.5~9m。基本確定了工區范圍內的基岩風化殼的厚度,基岩風化殼平均厚度為14~17m左右。確定了基岩埋深及起伏形態。對工區內基岩結構面的異常分布及結構特徵也作出了相應的地質推斷與解釋,共解釋推斷基岩破碎帶及裂隙發育帶共計11處。

3.2.4重慶萬州區關塘口滑坡群和巴東縣新城址滑坡體聲波測井

重慶萬州關塘口滑坡群、巴東縣新城址滑坡體進行聲波測井勘探,旨在結合地質調查,評估劃分岩性、完整性,確定滑帶、破碎帶位置。

圖9萬州長江大橋—上沱口段庫岸(塌岸)防護工程C—C′淺層地震勘查成果

圖10萬州長江大橋—上沱口段庫岸(塌岸)防護工程D—D′淺層地震勘查成果

萬州關塘口滑坡群總計對13口鑽孔進行了觀測,巴東黃土坡滑坡對12口鑽孔進行了觀測,圖11為關塘口 ZK3典型的聲(波)速—孔深曲線,它是由原始記錄聲波波列及其提取出的聲時時差—孔深曲線和計算後繪出的聲速—孔深曲線。由此,可對基岩及上覆層的界線明確地做出劃分,同時還可看出:基岩部分聲速在3500m/s以上,裂隙發育帶聲速有所低;上部覆蓋層可分為平均聲速1800m/s、2200m/s兩層,其速度變化說明塊石與土的含量、塊石岩性、地層結構均有不同程度的變化。圖12為聲波測試曲線圖與鑽孔柱狀圖的對比圖,20.5~24m之間曲線頻率低、聲波幅度小,為岩體疏鬆的反映。鑽孔20.5~24m表明完整岩體內部存在裂隙破碎帶(見圖12)。圖13為巴東ZK1典型的聲(波)速—孔深曲線,66.0~67.5m、77.5~84.5m兩段波速值明顯增高到3800m/s,認為已進入基岩,其間所夾68.0~77.0m段,從變面積圖像看接收波形頻率變低,速度變低,認為是一層軟弱夾層,並在後期治理工程中得到了驗證。

圖11官塘口滑坡勘察ZK3聲波測井成果圖

圖12ZK7聲波測試曲線圖與鑽孔柱狀圖的對比圖

圖13巴東黃土坡ZK1孔聲波測井成果圖

萬州關塘口滑坡群的13口鑽井聲波測試結果統計出不同地層岩性的聲速平均值如表1、表2。

表1關塘口滑坡群主要岩性波速

表2黃土坡滑坡主要地層岩性波速

根據測井資料、鑽孔資料分析推斷關塘口滑坡存在一個以上的滑帶。依據測試成果,本次推斷解釋的滑帶,其位置為上部覆蓋層與下伏基岩的岩性分界部位。從測試鑽孔整體分布位置分析,滑坡體的前後緣較淺,前緣埋深為20m,後緣埋深為30m,滑坡體的中間部位埋深在55m位置。

聲波測井在劃分基岩岩性、風化破碎程度、確定破碎帶位置、基岩與覆蓋層分界面以及在覆蓋層、基岩內確定低速層等方面是一種較為有效的方法。

3.3岩溶與洞穴

3.3.1岩溶塌陷

奉節縣寶塔坪小區趙家梁子西側三萬塘溝底緩坡處,於1997年5月30日下午2:30分發生塌陷,形成長短軸20~25m,深約20m的塌陷坑。剖面呈漏斗形,體積約6000~7000m3,東北側地面裂縫離新遷移民房不足4m。塌陷引起社會各界,特別是縣委各級領導的高度重視。為進一步查明塌陷坑的深度及延伸發育情況,課題組進行了專門的調研,並運用了先進的EH—4電導率成像系統、高分辨地震勘探、高密度電阻率法、音頻大地電場法及井間地震層析成像等綜合物探。

(1)EH—4電導率成像

圖14為塌陷坑底 EH—4勘測剖面。

圖14奉節寶塔坪塌陷坑底電法勘探剖面

從圖中可以看出,完整基岩界面自坑底向下深約55m,加上坑底至地表的距離,塌陷坑底界面距地表深度約70m,同時該剖面還反映了塌陷坑南北兩側基岩風化破碎程度的差異,北側粘土層覆蓋層厚,基岩風化破碎強烈,南側有一破碎基岩段,底部邊界距地表約55m,其下可能為岩溶發育通道。此解釋結果與地震 B剖面結果是吻合的。

(2)高解析度地震勘探

圖15反映了沿寶塔坪塌陷沖溝的深部結構特徵。剖面起自塌陷坑,測線長約200m,近南北向。該區地質結構可劃分為4層:

第一層:埋深0~40m,以塊碎石夾粘土層為主。

第二層:埋深40~70mm,為破碎松動的岩體。

第三層:埋深70~100mm,為較完整的岩體。

第四層:埋深100m以下,為完整岩體。

另外從順沖溝作了兩條近東西向的橫切剖面 B、C(圖16、圖17)。探測結果表明其地層結構與圖15所揭示的類似,但是,在塌陷坑南側反射界面呈現向上彎曲的拱狀,類似繞射波的特點,且局部不連續,推斷可能為岩溶異常點。其連線方向與沖溝方向一致。發育深度 B為55~60m,C剖面為60~65m。

(3)地震波 CT剖面

為了進一步查明塌陷坑的延伸與發育情況,有針對性地布置了3條地震 CT剖面,根據地震CT成像剖面圖的波速圖像特徵、波速等值線分布結合鑽孔資料綜合分析如下(見圖18)。

圖15奉節寶塔坪 A線淺層地震勘探結果

圖16奉節寶塔坪B線淺層地震勘探結果

圖17奉節寶塔坪 C線淺層地震勘探結果

圖18奉節寶塔坪淺震1線鑽孔 CT成像圖

a.整個工作區縱波速度分布較低,均在0.8~3.8km/s之間。其上部(50~60m)碎塊石土的波速分布在0.8~1.6km/s之間,基岩部分的波速僅為2.0~3.8km/s,即為鑽孔所揭露的破碎岩體段。

b.CT成像的速度分布呈現不均一狀,說明工作區基岩部分的節理裂隙發育,岩體破碎。上部碎塊石土堆積形態不一,結構復雜。

c.由圖18可以看到一系列由 NW向 SE傾的界面特徵,推測為地層產狀或岩性接觸面。這一點與淺震B、C剖面(圖16、圖17)解釋結果相一致。

綜上所述,寶塔坪趙家梁子塌陷坑附近,在CT剖面所處位置,基岩部分未發現較大的溶洞。但是高分辨地震與音頻大地電場顯示的結果都表明,在塌陷坑的下遊方向,順溝發育有一SN向構造破碎異常帶,形成地下水通道,對地層介質起到溶蝕、遷移作用,其深度在50~60m。3.3.2 溶洞

為配合「重慶巫山新城地質災害防治與利用示範研究」專題中有關淺部岩溶發育狀況研究,在巫山新城周家包統建房基礎作了三對地震波CT。圖19為巫山縣周家包ZB5—ZB6鑽孔CT成像圖。其速度分布在0.71~3.40km/s之間,與完整灰岩相比偏低,淺部岩溶極為發育。310m高程以下岩體相對完整,但其波速依然不高,推斷解釋為裂隙或小溶洞較多,尤其是ZB5—ZB6剖面的底部有一直徑3m左右的紅色區域,推斷為溶洞。從ZB5孔310m高程至ZB6孔280m高程有6個串珠狀分布的相對獨立閉合的紅色區域推斷為受構造影響形成的溶洞。

圖19巫山縣周家包ZB5—ZB6鑽孔CT成像圖

4結束語

地質災害受天然和人為的多種復雜因素影響和控制,其分布、形成、發生、發展和變化都十分復雜,特別是在三峽庫區,地質地理條件復雜、地質災害繁多、分布廣、發生頻繁。單純藉助傳統地質技術方法已不能完成勘查、監測、預報和防治的任務,新技術方法是改善常規地質勘查方法、實現地質工作現代化的有力武器,是地質工作取得新進展和突破的有力手段。在此次三峽庫區移民遷建的整個過程中,由於地質問題的復雜性,給移民遷建帶來了巨大的壓力,也為勘查新技術的應用提供了一個廣闊的用武之地。

在庫區地質災害勘查防治與合理開發利用的全過程中,地球物理勘查得到了較為廣泛的應用。尤其在地質災害調查中,勘查新技術的應用無論從涉及的地質災害類型、選擇的方法種類及其適宜性和投入的工作都是前所未有的,所取得的成果也是多方面的、突出的,歷年來我所採用先進的CT層析成像、淺層地震探測、面波勘探、高密度映像、聲波探測、EH—4等方法,對三峽庫區岩溶分布規律、塌陷坑、滑坡體結構、人防工程分布等進行了示範研究,為地質災害的預防提供了科學的依據,具有重要的實用價值與指導意義。然而由於物探方法理論基礎所決定的地質解釋多解性的局限,以及三峽庫區復雜的地質條件、惡劣的工作環境,某些物探工作成果中往往不免存在一些差強人意之處。這要求我們以鍥而不舍的精神,通過合理有效地利用地球物理勘探新技術(包括根據不同的地質條件和目的,正確地選擇物探方法及其最佳組合形式)對現有物探方法的工作布置方式、數據採集和解釋處理方法提出改進,以適應三峽庫區特殊的工作環境。

㈤ 地質災害治理設計內容

1.崩塌、滑坡、泥石流災害防治

中國是崩塌、滑坡、泥石流災害十分嚴重的國家之一,在全國,除了上海及個別省區外,均不同程度地受到崩塌、滑坡、泥石流的危害。斜貫中國中部的川滇山地、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、燕山山地、遼東山地等是受災最為嚴重的地區,西部和西北部的阿爾泰山、天山、祁連山、青藏高原部分地區,也是崩塌、滑坡、泥石流災害的多發、易發地區。已有資料表明,崩塌、滑坡、泥石流是我國常見地質災害中分布最為廣泛、影響最大的災種,全國共發育特大型崩塌51處、滑坡140處、泥石流149處;大型崩塌3000多處、滑坡2000多處、泥石流2000多處;中小型崩塌、滑坡、泥石流達40多萬處。全國有350多個縣的上萬個村莊、100多個大型工廠、55座大型礦山、3000km以上的鐵路受崩塌、滑坡、泥石流的嚴重危害。

作為地質災害的主要災種,崩塌、滑坡、泥石流具有突發性強,分布范圍廣,具有一定的隱蔽性,每年都造成巨大的經濟損失和人員傷亡,已成為國民經濟建設及社會發展的嚴重製約因素。據統計,因崩塌、滑坡或泥石流災害造成的損失約占常見地質災害損失的70%~80%。國土資源部2008年發布的《全國地質災害防治「十一五」規劃》中劃分的16個地質災害重點防治區中,除珠江三角洲地面沉降地面塌陷重點防治區、長江三角洲地面沉降重點防治區、華北平原地面沉降重點防治區以外,其餘13個重點防治區均要求對崩塌、滑坡或泥石流災害進行重點防治。

根據我國地質災害發育特點,以及地質災害防治工作重點,本著教學為生產服務的宗旨,本教材在安排地質災害治理設計案例時,擬以崩塌、滑坡、泥石流災害的防治案例作為學生實訓的基本要求,要求學生通過本課程的學習,能運用所學的地質災害防治基本理論、方法、手段,進行崩塌、滑坡、泥石流災害的治理工程設計。

2.其他地質災害防治

我國地質災害發育具有地區之間的差異性,表現為地勢階梯特徵明顯:第一階梯(海拔4000m以上),凍融、泥流等災害發育;第二階梯(海拔為1000~2000m)與第一階梯過渡地帶,以崩塌、滑坡、泥石流等災害為主;東部廣大平原、盆地為第三階梯,地面沉降、地面塌陷、淤積等災害為主。

考慮到我國地質災害發育的上述地域性差異,有的學生畢業後可能在非滑坡、泥石流高發區工作,因此,在安排地質災害治理技術實習時,可作如下調整:

1)針對我國第一階梯地質災害發育特點,凍融災害屬於特殊土災害問題,特殊土災害在《地基處理》課程的教學中,對各種地基處理方法的設計進行了較詳盡的介紹,可供參考。

2)針對我國第二階梯的地質災害發育特點,即以地面沉降、塌陷、淤積等災害為主,由於地面沉降災害的防治重在預防、治理難度大、且效果並不明顯,實際工作中對於地面沉降的治理任務較少,因此,為適應第二階梯廣大地域的地質災害防治工作需要,有必要考慮的實訓主要是地面塌陷的治理。各院校在安排實訓時,可以根據實際需要,另行考慮是否增加地面塌陷治理設計的實訓。

㈥ 山東省地礦局大地質工作實踐與展望

伊丕厚

(山東省地礦局,濟南250013)

作者簡介:伊丕厚(1955—),男,碩士,研究員,現任山東省地礦局副局長。

1 大地質工作的內涵

1.1 大地質工作的戰略思路

所謂大地質,是相對於傳統的按照國家計劃進行的單純的地質勘查找礦工作而言的,是國民經濟和社會發展到一定水平,資源環境的制約作用凸現,地質工作的體制發生了根本性變化——管理體制的屬地化,資源配置的市場化,經營的企業化等客觀條件下形成的。它要求地質工作必須突破原來的被動局面,主動融入地方經濟社會發展的格局中,更加緊密地與國民經濟和社會發展相結合,更加主動地為經濟與社會發展服務。說到底,大地質戰略,就是主動服務的戰略。

當前,我國經濟社會發展面臨著重大轉型,資源的瓶頸作用和環境的制約日益明顯;國家安全與公共安全面臨重大挑戰,重大自然災害、突發特大公共事件時有發生,因此,地質工作必須走在應對這些問題的前沿,才能體現其價值,地質工作的內容不斷向生態環境地質、城市地質、災害地質、海洋地質、農業地質等領域擴展,解決國家、區域、地方等不同層次的經濟社會問題。

1.2 大地質戰略基本布局及成效

從全國的情況看,以國土資源部為統領、以中國地質調查局為核心、以各區域地質調查所(中心)為支撐的國家地質工作的框架初步形成,以地質大調查為中心的戰略性、基礎性、公益性地質工作對整體地質工作的導向作用顯著。一批具有重大社會影響的農業地質、城市地質、環境地質、海洋地質項目,取得了積極成效,如浙江、江蘇、廣東、山東等省開展的區域多目標農業地球化學調查項目;北京、濟南、南京等重點城市開展的立體化綜合城市地質調查項目;環渤海經濟區生態環境地質調查項目、三江平原生態環境地質調查項目、華北地下水資源調查等。

以各省屬地化的地勘單位為主,立足於地方經濟社會發展的需要,發揮地質勘查主力軍的作用,緊緊圍繞地方政府的中心工作,在提供資源保障的基礎上,著力為一批重大工程決策、重點建設項目做好地質先行工作,拓寬了地質工作的服務領域。以山東省為例,2004年山東省地礦局地質勘查工作取得了新的突破,經營收入首次超過1億元大關,達到1.0756億元,同比增長83.7%。其中,地熱調查、論證及地熱井施工,收入3000多萬元;建設項目地質災害危險性評估132項,收入1500餘萬元;供水水文地質勘查及水井施工收入3500餘萬元,環境地質調查及其他收入2500萬元。此外,全年探明地下水供水水源地6處,提交地下水允許開采資源量21×104m3/d,提交地熱田4處,提交地熱水可采資源量 20×104m3/d。完成環境地質調查面積 25000km2,完成農業地質調查面積12000km2

2 取得的初步進展

近年來,大地質工作在理論方面的探討不斷深入,實踐上也卓有成效。以山東地礦局為例,屬地化管理以來,部署實施了一系列旨在推動大地質工作的地質勘查項目,取得了較好成效。

2.1 城市地質勘查

完成了山東省濟南城市多參數立體化綜合地質調查、日照市奎山地區生態環境保護與地質災害防治調查等城市地質勘查項目。通過這些項目的實施,基本查清了所在城市的資源及地質環境條件,為城市發展規劃提供了地學依據。其中,《山東省濟南城市多參數立體化綜合地質調查報告》是全國第一個城市多參數立體化綜合地質調查成果,濟南電視台、《濟南日報》、《濟南時報》、《齊魯晚報》等30多家新聞媒體對調查成果進行了系列報導,在濟南市和省內外影響較大,許多企事業單位和濟南市民就此提高了對防範地質災害和保護生態環境重要性的認識,已有6家建設單位就地基安全、地質災害防治和泉水保護等問題向山東省地礦局進行了咨詢。

2.2 環境地質調查

完成了山東省巨野煤田開發前環境地質背景調查、黃河三角洲地區油氣資源開發的環境地質問題調查評價等環境地質勘查項目。其中,《山東省巨野特大型煤田開發前環境地質背景調查報告》在對現狀煤田區生態環境地質背景調查的基礎上,對煤田開發後引發的諸如地面塌陷等地質災害進行了定量預測,並提出了因地制宜、有的放矢的防治對策。該成果對於煤田區的地質災害防治提供了科學依據。《大眾日報》曾頭版對該成果進行了報導,社會效益顯著。

2.3 海洋地質調查

開展了黃河三角洲海岸侵蝕與岸坡穩定性災害防治勘查等海洋地質勘查項目。《黃河三角洲海岸侵蝕與岸坡穩定性災害防治報告》運用長達近30年的系列遙感數據對黃河三角洲的淤積和侵蝕進行了定量研究。結果顯示,1996~2004年間造陸面積出現負增長,陸地面積蝕退60.64km2,平均每年蝕退面積7.58km2,入海沙量小於每年2.78×108t時,黃河三角洲處於侵蝕狀態。上述結論將對黃河調水調沙工程及黃河三角洲海岸帶保護具有重要現實意義,新華社、《中國日報》(英文版)等10餘家新聞媒體對本成果進行了系列報導。

2.4 地下水水源地勘查

在勘查難度逐年增大的基礎上,山東省地礦局水工環地質工作者依靠先進的理論技術方法,繼續保持地下水水源地勘查主力軍位置,為國家及山東省大型企業里能集團、兗礦集團等找到了理想的大型地下水供水源地。同時,也為地方缺水城鎮居民供水找到了理想的地下水供水水源地。

魯南地質工程勘察院在嘉祥地區發現了我國極其罕見的岩溶水富水地段,單井單位涌水量達3.3×104m3/(d·m),現已建成4.5×104m3/d的集中供水水源地,解決了山東省重點建設項目——山東里能集團煤炭地下氣化發電示範工程(總裝機容量2.1×106kW)的供水問題,同時結束了當地10萬群眾飲用高氟淺層地下水的歷史,為提高當地居民的生活質量做出了重大貢獻。

山東省第一地質礦產勘查院在貧水的平陰縣低山、丘陵區,採用新技術、新方法尋找到能夠集中供水的中型水源地——前寨-凌庄水源地,並成功打出了4眼優質高產水井,初步試驗出水量高達1.2×104m3/d,解決了平陰縣城區13萬居民生活飲用水源問題,改變了長期以來黃河水是平陰縣城區居民唯一生活飲用水水源的局面,提高了居民生活用水質量,為平陰縣人民做了一件大好事。

2.5 地熱地質勘查

實施了濟南北部地熱田地熱資源勘查評價、臨沂市地熱地質勘查、日照市地熱地質勘查、遙牆機場地熱資源調查、魯西經濟區(黃河以南)地熱資源綜合調查、山東省臨沂市蒙山地熱普查、山東省定陶縣地熱地質普查、山東省曹縣城區地熱普查等地熱項目21項,合同金額1270萬元;在東營、濱州、惠民、陵縣等地施工地熱井13 眼,合同金額1550萬元。其中濟南北部地熱田地熱資源勘查評價在基本查明地熱地質條件的基礎上,計算評價可利用地熱資源量3.652×1018J,摺合標准煤1.247×108t、電能1158MW,達到大型地熱田規模;計算評價地熱水可采資源量7.9×104t/d,可以布置地熱井39眼。

2.6 農業地質調查

開展了嘉祥縣、沂南縣等農業地質勘查項目。這些項目的實施為名特優農產品的種植區劃提供了地下水及土壤背景條件。

2.7 地質災害勘查及防治

目前,局屬單位有地質災害防治勘查甲級資質的3家、乙級資質的6家,在山東省17個地市都開展了這項工作。據統計,全年共完成「棗庄至臨沂高速公路」、「國電博興超超臨界大型發電廠」、「大唐東營超超臨界大型發電廠」、「鄒平職業學院」、「濟南市奧體中心」等國家和省級大中型重點建設項目地質災害危險性評估173項,取得了良好的經濟效益和社會效益,為建設項目免遭地質災害危害和地質災害防治提供了科學依據,為山東省的經濟建設與國民經濟發展及社會穩定做出了重要貢獻。

開展了濟南市東部產業帶及周邊地區環境地質保護與地質災害防治調查,青島市浮山地區地質災害防治勘查,青島、泰安、臨沂、棗庄、菏澤、威海等地市的地質災害防治規劃,為山東省建設項目的防災減災工作做出了重要貢獻。

在山東省首次開展了礦山地質環境影響評價工作。新建、改擴建礦山地質環境影響評價在去年試點的基礎上,今年取得突破進展,完成萊州、泰安、濟南、棗庄、臨沂等地金礦、石灰岩礦、鐵礦、煤礦礦山環境評價項目200餘項,為山東省礦山地質環境的恢復與治理創造了條件。

2.8 地下水及地質環境監測

各市地下水及地質環境監測站繼續開展了全省范圍的地下水及地質環境監測工作,所提供的監測資料和監測報告為國土資源主管部門提供了主要的地下水合理開發利用以及地質災害防治依據。如:國土資源主管部門發布的山東省地下水水情及地質災害通報、汛期地質災害氣象預報等正是基於17個市地下水及地質環境監測站提供的地下水及地質環境長期監測資料。

2.9 建設項目水資源論證

開拓實施了建設項目水資源論證工作,包括兗煤菏澤能化有限公司巨野煤田萬福礦井及選煤廠水資源論證、山東巨野新汶礦業集團龍固礦井水資源論證、兗礦菏澤能化有限公司2×106t/d及2×105t/d甲醇工程水資源論證等,所提出的供水方案為這些項目的立項建設奠定了必須的水源條件。

3 大地質工作展望

經過地質工作者50年來的辛勤勞動,山東省地質勘查工作程度達到了一個較高水平。基礎性地質調查及淺部的地質勘查工作已基本結束,下一步工作的目標是深化實施支撐山東省經濟社會可持續發展的、以「礦產資源保障工程、生態地質環境支持工程和走出去戰略」(「兩工程一戰略」)為中心的大地質工作。結合山東省國民經濟與社會發展「十一五」規劃的目標任務,展望山東省的大地質工作,應著力抓好以下幾個方面的工作。

3.1 環境地質綜合調查

開展山東省新一輪1∶50萬水文地質、工程地質、環境地質綜合調查,更新區域水工環地質圖系。開展1∶10萬重點生態保護區和風景名勝區地質環境調查,包括「兩湖(東平湖、南四湖)一河(黃河)」、高速公路兩側、黃河三角洲等地區,面積16000km2。開展1∶25萬水文地質與環境地質綜合調查,包括魯北平原地下水可持續利用調查,面積45000km2;魯中南地區水文地質環境地質綜合調查,面積50000km2;山東省平原地區地下水污染與脆弱性調查評價,面積65000km2

3.2 地質災害調查

加強重點地區突發性、緩變性地質災害調查,突出地面沉降等區域性地質災害和礦區、風景名勝區突發性地質災害預測預警。繼續開展縣、市地質災害調查與區劃,做好礦山地質環境影響評價工作。

1∶10萬地質災害調查:包括全省平原區地面沉降專題調查,重點工作區為德州、濱州、東營、菏澤、濟寧等城市,面積約25000km2;泰安、棗庄、臨沂等城市岩溶塌陷防治調查,面積約6000km2

1∶10萬縣(市)地質災害調查與區劃:包括章丘、兗州、滕州、膠州市等49個縣(市、區)地質災害調查與區劃,面積約40000km2

1∶5萬典型礦山地質環境保護治理調查評價:包括肥城煤礦區、濟寧-兗州煤礦區、招遠北部金礦區、平邑石膏礦區、巨野煤礦區、濟南北部煤礦區等,面積約5000km2

1∶5萬重大建設項目地質環境影響調查評價:包括海陽、乳山、榮成等核電站和石油儲備基地項目及青島、濟南等城市建設項目等。

3.3 海洋地質調查

通過近海與海岸帶資源及生態環境地質調查評價工作,重點查明海岸帶演化規律、港口城市區域穩定性條件、沿海濕地資源特徵、海(咸)水入侵等海岸帶生態環境地質問題。

開展1∶25萬沿海海岸帶海洋地質調查,調查區分為黃河三角洲海岸帶、萊州灣南岸海岸帶、煙台-威海海岸帶、環膠州灣海岸帶、膠南至日照海岸帶五部分,面積約33000km2;開展1∶5萬重點港口規劃海洋地質綜合調查評價,包括東營、煙台、威海、日照等,面積約10000km2

3.4 城市地質調查

重點對山東半島城市群、濟南都市圈、魯南城市帶等進行城市地質綜合調查。主要解決山東省大城市(群)發展、擴張面臨的環境工程地質穩定性、水環境、地質災害和其他環境地質問題及水源地供水安全等。

開展1∶5萬城市地質綜合調查評價及1∶2.5萬城市供水水源地安全性勘查。主要調查區包括:濟南、青島、淄博、濰坊、煙台、威海、濟寧、東營、日照九市城區及影響圈,面積約9000km2。分析全省17個地級以上城市附近的水文地質條件,評價地下水資源潛力,建立城市應急後備供水水源地,提高飲用水安全保證程度,構建水資源戰略儲備及保障體系。

3.5 農業生態環境地質調查

以縣域為單元,開展山東省特色農產品生產基地農業生態地質調查評價。重點查明規劃區的農業地質背景和生態環境地質問題。

規劃調查區包括:膠東半島水果-綠茶基地、魯中南小雜糧-調味品基地、魯西北-黃河三角洲進京蔬菜基地、魯西南-南四湖冬小麥基地和魯北麥棉基地,規劃調查區總面積約33000km2

3.6 地質環境監測

地質環境長期監測:繼續開展山東省17地市地下水、地熱、礦泉水水位、水質、水量和水溫長期監測。

專項地質環境問題監測:監測的重點為重點城市和經濟開發區、重要旅遊區、重大建設工程和主要礦區。重點規劃監測區有:地面沉降監測區,包括濟寧、德州、菏澤、濱州等城市,面積約2000km2;礦山地質環境監測區,包括濟寧-巨野採煤沉陷區,萊州-招遠、煙台-牟平金礦塌陷區等,面積約3000km2;岩溶塌陷監測區,包括泰安-萊蕪盆地,臨沂-棗庄斷陷盆地,面積約3500km2;海水入侵監測區,包括萊州灣、膠州灣,面積約1500km2

礦山環境恢復治理監測:針對山東省礦山生態環境特點,重點開展煤炭、鐵礦、金礦等礦區地質環境監測和預測預報,主要油氣開發基地落地油污染調查與水土監測,煤、金礦山礦渣與尾礦堆放對水環境的影響監測等,為礦山環境恢復治理提供基礎依據。

4 措施建議

4.1 充分認識大地質工作在山東省社會經濟發展中的基礎地位,切實加強組織領導

大地質工作在山東省現代化建設進程中發揮著重要作用,做好大地質工作對樹立地勘部門在政府與社會中的良好形象亦十分重要。因此,應加強對大地質工作的組織領導,並在體制、隊伍結構等方面進行改革,形成合力,建設一支作風硬、人才多、技術精、裝備良的大地質勘查隊伍。

4.2 利用多元化渠道,加大大地質勘查資金投入

發揮國家、省、地方政府和企業等多個方面的積極性,加大對大地質工作的投入。在盡可能多地爭取國家投入的基礎上,通過省財政資金、礦產資源補償費和專門地質勘查基金及企業等多個渠道爭取資金。

4.3 依靠科技進步和創新,實現大地質勘查新突破

根據大地質勘查工作的特點和山東省的實際情況,近期要建立和完善對地觀測、信息、地面和地下探測、地質災害監測與治理四大技術體系,加速高科技人才的培養,爭取出現一批具有省域特點的大地質新理論,使山東省大地質科學技術發展走在全國的前列,為地勘經濟的快速發展和建設「大而強、富而美」的新山東做出更大的貢獻。

㈦ 關於礦山地質

主要乾的是一些坑道編錄、儲量計算、礦山建設等方面的,需要下井工作.主要還是學《礦山地質學》那門課~

㈧ 安全事項

一、地質背景和自然災害

秦皇島市是我國著名的旅遊勝地,這里不僅風景秀麗,而且文物古跡甚多。長城從這里拔海而起向西延伸近5000km,望夫石和孟姜女廟記載著一個個美麗的傳說。秦皇島市西倚燕山,東臨渤海,由西向東為丘陵、山前平原、大陸架的地貌景觀,湯河從市區蜿蜒穿流而過,構成了一幅山、水、海交融的美麗景色。但由於特定的自然環境和地質背景,秦皇島市自然災害時有發生。

實習區主要為低山丘陵,地質背景等前文已經述及,不再重復。自然環境導致的一些自然災害是實習期間師生應該特別注意的。

實習區自然災害大體上有氣象災害、地質災害和生物災害三大類。

氣象災害幾乎每年都會發生,尤其是6~8月災害發生頻繁,主要有水災、雹災、風災等。1985年9月1日暴雨成災,8小時內最大降雨量達270mm,導致山洪暴發,造成12人死亡,2萬畝農作物及295×104kg果品受災的損失。1989年6月1日的雹災致使44個鄉(鎮)嚴重受災,果品損失達3252.5×104kg,蔬菜損失3.6萬畝,糧油作物受災48萬畝。1990年6月8日的雹災造成5個鄉(鎮)的23個村1.05萬畝小麥受災;同年7月15日,8級大風持續了20分鍾,造成27個鄉(鎮)的13.9萬畝農作物受災,果品損失就達125×104kg。該區雹災最為頻繁,1963年8月13日的一次雹災,最大雹粒重400g,砸死牧民4人。

地質災害主要有地震、滑坡、泥石流等。實習區是一個受地震災害影響的地區,多次破壞性地震的震級都在6級以上。其中1969年的渤海7.4級地震和1976年的唐山7.8級地震影響很大,後者造成24萬人死亡,65萬間房屋被毀的巨大損失。滑坡、泥石流等地質災害多發生在雨季,鬆散岩層、風化層等在雨水長時間浸泡、沖刷下容易在自身重力影響下向低處滑動。

生物災害主要有蚜蟲、黏蟲、松毛蟲等對農作物和松樹造成的損害。這對於地質實習而言影響不大。

因此,要求參加實習的教師和學生注意天氣變化,沒有野外工作和生存經驗的學生必須聽從老師的統一指揮,避免發生事故。注意學習避險知識,增強避險能力。

二、實習紀律

(1)從思想上要高度重視,認真做好實習前的准備。

帶全實習備品,包括:實習指導書、地形圖、羅盤、錘子、放大鏡、野外記錄本、三角板、量角器、鉛筆、小刀、橡皮、參考書等。此外,還有身份證、學生證、個人用品(衣服、飯盒、雨具、書包等)及生活費。

(2)按實習隊的規定統一行動。各班班幹部負責組織本班隊伍,由老師統一指揮。

(3)按照統一分配的房間入住,文明住宿。

(4)與其他學校學生友好相處,文明就餐。

(5)嚴禁到大石河洗澡或游泳。

(6)野外實習注意防紫外線、防劃蹭、防雨等。

(7)嚴禁個人或小團體私自離開實習基地(如外出登山或遊玩等)。

(8)嚴格執行請假、銷假制度。

(9)不允許到飯店就餐、酗酒,保證飲食衛生和個人健康。

(10)避免過於劇烈的活動,保護好身體,以免影響實習出勤。

(11)野外實習乘車時,按規定的車號乘車。乘車時嚴禁將頭、手伸出車外。

(12)山路步行嚴禁打鬧,注意腳下路況。

(13)按實習隊規定的作息時間就餐、就寢;妥善保管好貴重物品。

(14)海濱路線中嚴禁私自行動,具體要求在執行時另行強調。

(15)在戶外,雷雨時不要在孤立的電桿、房檐、大樹、煙囪下躲避,關閉手機等無線電設備,最好及時進入有避雷設施的場所。雷雨中若感到頭、頸、身體有麻木的感覺,這是即將遭受雷擊的先兆,應立即躺下。若遇到被雷電擊昏者,應立即進行人工呼吸和外部心臟擠壓按摩,並及時送往醫院搶救。

㈨ 廣西地質災害調查及監測的現狀與展望

梁春梅何啟仕

(廣西地質環境監測總站,廣西桂林,541004)

【摘要】本文簡述了廣西地質災害的發育及分布特徵,較詳實地論述了廣西地質災害調查與監測的現狀,介紹了調查與監測的工作方式方法及取得的效果,指出了廣西地質災害調查與監測工作中存在的問題,並針對問題提出了較為具體的對策意見:加強地質災害調查與監測工作,掌握地質災害的分布及規律,及時地發現地質災害的變化變形跡象,掌握地質災害的發生發展趨勢,以便在災害發生前採取預防措施,減少損失,避免人員傷亡。

【關鍵詞】地質災害調查監測對策

1前言

近年來,隨著國民經濟的不斷發展,城市建設及公路、鐵路、水電等基礎建設和礦山開采等人為工程活動的增加,誘發和加劇了地質災害的發生,嚴重地威脅著人民群眾生命財產安全。地質災害作為一種阻礙正常經濟建設、危害社會和人民生命財產安全的主要自然災害,其危害性已日益受到社會廣泛的關注和重視。因此,及時地開展地質災害調查與監測工作,掌握地質災害的分布及其特徵特點,同時對那些威脅人民生命財產安全的地質災害隱患點實施監測,及時獲取地質災害預警提示信息,以便在地質災害發生之前,採取防治或避讓措施,減少財產損失,避免人員傷亡。目前廣西的調查與監測工作還存在著一些急需解決的問題,根據廣西地質災害調查與監測的現狀及存在的問題,總結成文,提出對策意見,供同仁參考。

2廣西地質災害概況

廣西地處亞熱帶季風氣候區,雨量充沛。夏季濕熱多雨,受台風影響,多暴雨。全區年平均降雨量一般為1250~2000mm,多雨區多年平均降雨量則在2000mm以上。受地形的影響,區內分布有十萬大山、大瑤山、越城嶺至大苗山3個多雨區和桂南的玉林—欽州—東興、桂北的興安—永福—大苗山、桂東的昭平—蒙山—大瑤山及桂西的凌雲—巴馬—大明山等4個暴雨中心,暴雨中心日最大降雨量達110~600mm。多雨區及暴雨中心區都是突發性地質災害多發地區。

廣西地貌單元屬雲貴高原—東南沿海丘陵過渡地帶,是為以山地為主的省區,山地約占總面積71%,素有「八山一水一分田」之稱。大部分山體切割強烈,高差懸殊,山坡坡度大部分大於30°;在岩溶石山區岩石裸露,陡壁懸崖,岩溶平原中有孤峰、峰林、殘丘分布。

廣西地質災害的主要災種有:滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流,另外還有河岸侵蝕、礦坑突水和冒頂、海水入侵等地質災害。據不完全統計,廣西已調查發現地質災害點6000多處,其中滑坡崩塌約4000處,地面塌陷近2000處,泥石流50多處。

(1)滑坡:主要分布在桂西、桂北、桂東南的層狀碎屑岩出露地區。在調查的滑坡中,以小型滑坡為主,約佔80%,滑坡規模雖小,卻往往會造成較大的經濟損失。如1993年發生的平樂縣雲盤嶺滑坡,滑坡體積僅5.7萬m3,卻摧毀房屋6間,掩埋街道及公路,導致該縣惟一進出要道交通中斷2個月,直接經濟損失1200萬元,間接經濟損失6500萬元,治理費用550萬元。

(2)崩塌:在全區均有分布,山區公路邊坡上多見。規模較大的主要分布於桂西、桂東、桂東北、桂東南。石山區崩塌(落石)主要分布在連片石山區,如馬山、都安、大化、東蘭、巴馬、鳳山、忻城等地,廣西已調查的崩塌絕大多數為小型。據統計,體積小於2萬m3的崩塌佔93%,2萬~20萬m3的崩塌佔6%,大於20萬m3的崩塌佔1%。發生於碳酸鹽岩山區的岩質崩塌規模更小,多在1000m3以下,但卻造成傷亡人數較多。例如1990年6月9日發生的融安縣浮石鄉蔣村崩塌,死亡15人,重傷6人,毀房15間,直接經濟損失500萬元。

(3)地面塌陷(岩溶地面塌陷、礦山采空區塌陷):主要分布在岩溶地區和礦山采空區。岩溶塌陷多發生在岩溶強發育的岩溶平原、岩溶谷地、地下水淺埋(水位埋深<10m)地區。桂林、賀州、鍾山、玉林、柳州、忻城等地岩溶地面塌陷十分普遍。岩溶塌陷的塌坑絕大多數為直徑小於5m的小型塌坑,深度在10m以內。塌坑多成群出現,分布范圍多在1km2以內,最大塌陷群在忻城縣大塘鄉金山村,塌陷群分布面積5.5km2。岩溶塌陷強發育區的塌坑密度達500~1000個/km2,如玉林鐵路機務段,塌陷塌坑密度達740個/km2。岩溶塌陷的75%為自然形成,25%是人為誘發的;但在人類活動強烈的地區,人為誘發的塌陷佔50%以上。廣西的岩溶塌陷多發生在乾旱季節地下水位大幅度下降期,或旱季末、雨季來臨時突降大暴雨而導致水位大幅度上升時,以及強烈抽取地下水的岩溶地區。礦山采空區塌陷主要分布於南丹縣、大新縣、鍾山縣、合山市等地下開采礦產資源地區。

(4)泥石流:全區調查過的有50多處,以溝道泥石流為主,主要分布在桂西、桂東北,小型佔60%,中型佔20%,大型佔20%。泥石流多發生在山勢陡峻(坡度450以上)的海相碎屑岩和岩漿岩分布地區。泥石流在全區分布甚少,但其造成的損失較大,如1985年汛期桂北的資源縣、桂林的海洋山等地的泥石流,受災面積1000km2,毀房3493間,死亡54人,直接經濟損失1.6億元。

(5)海水入侵:主要分布在北海市海城區海角大道一帶和僑港鎮及潿洲島南灣鎮海邊,至今北海市海水入侵范圍約4km2,入侵縱深距離最大達1200m(距海岸);潿洲島海水入侵范圍較小,僅在南灣鎮海邊有幾口水井水質變咸,不能飲用。

3地質災害調查現狀

3.1縣(市)地質災害調查與區劃

以縣(市)為單元進行的地質災害調查與區劃工作,是為了查明各縣(市)的地質災害隱患家底,劃出地質災害易發區,為各縣(市)編制地質災害防治規劃、落實地質災害防治方案提供基礎資料。同時在該項目的工作中,普及地質災害知識,提高廣大民眾的防災減災意識,建立地質災害信息系統和群專結合的監測網路,進行地質災害監測預報,盡量減少地質災害所造成的損失。到目前為止,廣西已完成28個縣(市)的調查工作,已完成調查面積8.07萬km2,占廣西總面積的34%;調查自然村51220個,占調查區內自然村的80%;調查地質災害點5600處,摸清了這些縣(市)的地質災害發育狀況及地質災害隱患,今年正在調查的有10個縣市。該項工作中,調查對象為地質災害點,按照有關技術要求,以人為本為原則,採取地毯式的調查方法,逐村進行調查。重點調查區調查90%的村屯(居民點),一般調查區調查60%~70%的村屯(居民點)。

3.2突發性地質災害調查

廣西是地質災害多發地區之一,每年約發生突發性地質災害200~500起,高發年達上千起。調查工作從20世紀90年代開始,主要由廣西地質環境監測總站承擔。1991~2000年期間,由於種種原因,有關部門對該項工作的重視程度相對較差,一般群眾對地質災害知之甚少,發生了地質災害並不知道向哪裡報告,因此,其間調查的數量沒有現在多。近年來,廣西加強突發性地質災害調查工作,總站下屬各分站成立有突發性地質災害調查應急分隊,可隨時出發,各分站分別負責相應的管轄區域(廣西共23.6萬km2,每個分站負責2萬~4萬km2,約為1~3個地市的范圍),在各分站管轄區域內有影響較大的地質災害發生時,及時趕到現場進行調查,為地方政府排憂解難。近年來,我站每年到實地調查突發性地質災害100多起(表1)。

表11991以來廣西突發性地質災害調查統計表

3.3其他地質災害調查

20世紀末開展了全區范圍的1:50萬環境地質調查,地質災害作為主要調查內容之一。在該項目工作中對全區的滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等災種進行一定精度的調查,全區共調查了地質災害點3000多處。在後來開展的縣(市)地質災害調查與區劃工作中,對這些點中的大部分又進行了重新調查。

4地質災害監測現狀

地質災害監測工作是近年來才進行的一項地質環境監測工作,廣西主要從以下幾方面開展地質災害監測工作:

4.1地質災害群測群防體系

截至2003年底為止,我區已完成了28個縣(市)的地質災害調查與區劃項目,建立了28個縣(市)的地質災害群測群防體系,地質災害群測群防監測點已有833個。

地質災害群測群防監測點的管理採取以當地國土資源主管部門為主,廣西地質環境監測總站技術協助,互相配合的管理模式。縣(市)國土資源部門負責群測群防的日常管理,負責監測人員的落實、監測點建設與維護、負責落實監測點避險防災預案的有關措施。廣西地質環境監測總站負責群測群防工作的技術部分,制定具體的監測要求,負責質量把關;負責有關地質災害材料的編寫,協同當地國土資源部門進行技術質量檢查,協助制定監測點的避險防災預案。

4.2 重大地質災害隱患點監控巡查

廣西有幾千個地質災害隱患點,現已從中選取98個危險性大、潛在災情嚴重的點作為重大地質災害隱患點予以重點監控,這98個重大地質災害隱患點中,每個點受地質災害險情威脅人數在100人以上,或潛在可能造成的經濟損失在100萬元以上。當地國土資源部門和廣西地質環境監測總站加強對這些隱患點的監控,監控的方式方法包括巡查、定期檢查、電話聯系等,對這些地質災害隱患點實行動態監測,及時了解和掌握這些地質災害隱患點的變化變形情況。

4.3汛期地質災害工作

根據廣西地質災害發生發育的情況來看,大多數崩塌、滑坡、泥石流都發生在雨季,降雨是其主要誘發因素,特別是強降雨時段內極容易產生崩塌、滑坡、泥石流。每年進入汛期,區國土資源廳、各縣(市)國土資源局及我站組成聯合工作組,進行汛期地質災害巡查及監督,對各地重大地質災害隱患點進行重點巡查及技術指導,核查各地重大地質災害隱患點的變化變形發展情況、穩定性變化情況,檢查落實防災、避災預案及防治措施,指導編寫各市縣的地質災害防災預案。每年巡查約50個縣(市、區)。

5地質災害調查與監測存在問題及對策

5.1地質災害調查存在問題及對策

(1)地質災害基礎調查工作還比較滯後。廣西山地面積占的比例較大,人口密度較大,人類工程活動較為頻繁,是地質災害多發省區之一,相當部分農村居民點、交通要道、甚至城鎮居民受到地質災害的威脅。雖然20世紀末在全區范圍內開展了以地質災害為主要調查內容的1:50萬環境地質調查工作,但由於受工作精度、工作目的等條件的限制,尚有不少威脅到居民點的地質災害還沒有進行全面的調查。自1999年開展縣(市)地質災害調查與區劃工作以來,至2003年底共完成了28個縣(市)的地質災害調查與區劃,調查面積完成了8.07萬km2,佔全區面積的34%,加上今年正在進行的10個縣(市)的調查與區劃工作,所調查的縣(市)還沒到全區80多個縣(市)的一半,調查面積也還沒到全區面積的一半。因此,需要繼續開展縣(市)地質災害調查與區劃工作,查清各縣(市)地質災害的家底,劃分出地質災害易發區,為各縣(市)地質災害防治工作提供依據。

(2)突發性地質災害調查工作管理機制需進一步完善。我區有14個市(地級),目前只有8個市建有地質環境監測站,並成立有突發性地質災害調查應急分隊。由於突發性地質災害調查要求時間緊,任務重,並且突發性地質災害又往往發生於邊遠山區,有的調查應急分隊要負責2~3個市,人員少、且缺乏相應的設備,導致突發性地質災害調查工作有時候滯後,影響突發性地質災害的及時調查與應急處理,有時甚至造成不必要的損失。今後,應進一步完善與健全突發性地質災害調查工作管理機制,搞好隊伍建設,投入資金解決設備問題,保證突發性地質災害調查應急分隊能隨時出發,以便能盡快地了解突發性地質災害情況,提出防治建議,為各級政府部門搶險救災及地質災害的防治提供決策依據。

(3)突發性地質災害的信息反饋不夠及時。由於地質災害常發生於邊遠地區,發生地質災害後要通過多層報災,往往要等到地質災害發生多日後總站才獲得信息。因此,應加強通訊設備的配備,進一步細化與落實地質災害的上報制度,保證能及時捕捉地質災害發生信息,以便及時進行突發性地質災害調查。

5.2地質災害監測存在問題及對策

(1)廣西地質災害監測目前還沒有系統的規劃,工作還剛剛起步,還沒有走向正軌。應進一步加強地質災害監測工作,編制全區的監測規劃,開展專業監測工作,增加投入,一些重大的隱患點利用儀器進行監測。

(2)對地質災害群測群防的認識與重視還不夠;觀念還比較落後,工作抓得不緊,有的認為可有可無,沒將其擺在議事日程。應轉變觀念,進一步提高各級領導幹部對群測群防工作的責任感,充分認識到地質災害群測群防工作是事關人民生命財產的大事,是一項民心工程,是實踐「三個代表」重要思想的具體行動之一,是減災防災工作的重要組成部分。

(3)群測群防工作的組織與人員落實、經費籌措、監測工作的日常行政管理、監測資料匯總等工作還做得不夠,常有脫節現象。為了保證群測群防工作的有效持續進行,達到減災防災的目的,應做好以下幾點工作:①健全組織、落實人員:已開展縣(市)地質災害調查與區劃項目工作的縣(市)、鄉(鎮)地方政府要負責對地質災害群測群防工作的組織結構予以進一步的落實,包括縣、鄉、村三級的組織機構。已建立的縣一級的地質災害群測群防指揮中心,鄉鎮一級的指揮分中心或監測組等組織要進一步健全,人員要相對穩定,工作調動後要及時調整補充,群測群防指揮中心、指揮分中心或監測組要定期召開會議,研究相關工作。各監測點的監測員要相對固定,特殊情況變動後要及時補充落實,並保證其經過適當的監測培訓,保證監測工作正常有效地開展。②分工協作,落實責任制,保證網路正常運轉:縣(市)、鄉(鎮)地方政府要對地質災害群測群防工作的有關責任制進行落實,制定相應的制度,各監測點均要制訂臨災避讓措施及防災預案,縣、鄉、村三級均要建立災情匯報及速報制度,發現異常及時上報,要配備相應的通訊工具,保證縣、鄉、村三級網路的正常運轉,各監測點監測員要制定責任制度,縣鄉國土部門要對群測群防工作進行定期檢查,及時糾正錯漏或彌補不足之處。③安排資金,保證群測群防工作需要:地方各級人民政府要將地質災害群測群防工作資金列入年度計劃和預算,每年需安排一定的資金確保該項工作順利開展。為保證地質災害群測群防工作經費的需要,可建立多元化、多渠道的資金籌集機制,調動社會各界及人民群眾對群測群防的積極性,鼓勵社會捐助,鼓勵有能力的企業贊助。

6結束語

加強地質災害調查與監測工作是努力實踐「三個代表」重要思想、堅持以經濟建設為中心,認真落實黨的「十六大」精神的具體體現。地質災害調查與監測工作不僅僅只滿足於現狀取得的成果,還應對調查與監測中存在的問題進行解剖,找出問題的症結,採取有效措施。地質災害調查與監測在今後的工作中應進一步加強,才能達到有效地防治地質災害的目的,從而減少地質災害所造成的人員傷亡事故,減少地質災害所造成的經濟損失。

㈩ 普地認識實習階段

1.實習目的、內容

野外實踐教學實習是一次綜合性的地質調查基本訓練,是理論聯系實際的重要教學活動,使學生在系統掌握常規的野外教學環節及地質調查和研究應具備的基本知識、基本方法和基本技能即「三基」的同時,還能夠對地球科學技術發展的新思想、新理論、新方法、新技術有進一步的了解,基本技能得到訓練;使學生學會觀察、記錄、描述常見的地質現象,分析簡單的地質作用,以達到鞏固和加深課堂所學知識的目的;使學生加深了解地球科學的實踐性、宏大性和復雜性,培養良好的野外工作素質。重點培養學生觀察識別能力、動手能力、理論聯系實際能力、綜合分析能力和解決問題的邏輯思維能力。強化訓練其語言、文字、識圖、素描、攝影和新技術操作能力。在教學中使學生了解研究地球科學的方法是「將今論古」的倒序方法,即現在是打開過去地質歷史的一把鑰匙。嵩山地區野外實踐教學必須體現鄭州工業貿易學校50多年來辦學的光榮傳統與專業特色,以「嚴謹治學、求實創新、團結奮進、嚴明紀律」的教學理念,培養學生熱愛地質事業、勇於開拓創新的科學研究意識,增強身體,磨煉意志,為祖國建設做貢獻。

2.實習階段劃分

嵩山地區普地認識實習按2周計,可劃分為5個階段開展野外教學活動:

1)實習隊動員及准備階段1天。

2)介紹嵩山地區區域地質概況1天。

3)參觀嵩山地質博物館和采選礦廠1天。

4)普地認識實習10天。

5)獨立實踐(野外實地考試或考核)1天。

3.組隊動員及准備階段

組隊動員是野外實習的一個重要組成部分,由帶隊領導或技術負責組織安排,其主要內容如下:

1)認真學習野外實習計劃或實習大綱,明確實習目的、內容、任務和要求,並且了解各教學階段的重點、考試評定標准。

2)每班根據學生組織能力、學習情況和身體狀況,按每組6人左右分為實習小組並推選一名實習組長。

3)要遵紀守法和遵守實習期間的各項規章制度,強調安全紀律、學習紀律、群眾紀律,發揮團隊精神、團結一致,保質保量完成野外實習任務。

4)帶班指導教師介紹嵩山地質概況,組織參觀嵩山世界地質博物館、嵩山資料閱覽室、岩礦鑒定中心、信息技術實驗中心(組織觀看嵩山世界地質公園錄像)及嵩山「五代同堂」地質剖面紀念碑(展景),使學生大致了解實習區自然經濟地理概況、交通位置、地層特徵、岩石類型、大地構造位置及特徵、區域地質背景、嵩山地質研究歷史和最新研究現狀及研究方向、實習基地發展史教育史現狀。指導教師必須了解學生課堂學習所掌握基礎地質理論知識的程度,有的放矢地搞好理論與實踐的結合工作。

5)指導教師檢查落實野外實習裝備、儀器、資料及個人用具,主要包括:野外工作服、登山鞋、遮陽帽、水壺;地質包、地質錘、放大鏡、地質羅盤、野外記錄本、圖夾、鉛筆、小刀、橡皮、量角器、三角板等;實習區地形圖(在指導教師指導下劃好坐標網);便攜計算機、GPS、數碼相機、樣品袋、記號筆、油漆、膠布等;急救葯品等。

以上要求必須落實,否則不得進行野外作業。

4.普地認識實習內容及要求

認識實習階段是實踐教學的關鍵環節,在指導教師帶領下由點到線對十幾條野外經典路線進行直接觀察描述,完成以下教學內容和任務:

1)通過實習了解本區地形、地貌、地質、水文地質、礦產資源、土地資源、旅遊資源、水資源與生態環境概況。

2)通過地層剖面的觀察,了解實習區內的主要地層層序、地層單位名稱、地層厚度及主要岩性特徵,初步辨認幾種常見的古生物化石。

3)外力地質作用及其現象:

了解風化作用的概念,風化作用的類型及有關地質現象,影響風化作用的主要因素,風化作用與外生礦產的關系等。

通過觀察河流地質作用,初步認識河流侵蝕和沉積作用的關系,凹岸與凸岸的概念,河谷的結構(河床、河漫灘、谷坡及谷緣),階地的物質組成及類型,階地的成因,河流的變遷原因和對經濟建設的影響。繪制階地橫剖面圖。

通過泉的觀察,了解泉的概念、成因類型及研究意義。

通過岩溶現象的觀察,了解岩溶的概念,岩溶地貌的成因類型,以及研究岩溶地貌的意義。

了解塊體負荷地質作用(崩塌、滑坡)所造成的地質災害及其對國民經濟的影響。

詳細觀察冰川地質作用及現象,了解冰川形成的原因及其特徵。

4)內動力地質作用及其現象:

構造地質作用及其現象:①初步學會認識並判別背斜、向斜構造及其主要要素名稱(如核部、翼部、翼角、軸面及樞紐等);②初步學會識別較直觀的斷層及斷層存在的主要依據,能初步確定斷層的基本要素及其類型;③初步學會識別張節理、剪節理、追蹤張節理以及岩漿岩的原生節理;④認識地層的3種接觸關系及其依據。

岩漿作用及其現象:初步認識岩漿岩的主要礦物組成、結構構造,了解侵入岩體和圍岩的接觸關系,辨別岩脈(牆)、岩株等不同岩體的產狀。

變質作用及其現象:初步了解接觸變質、動力變質、區域變質和混合岩化作用的概念及其產物,了解變質作用和成礦作用的關系。

5)參觀礦區及采礦選礦廠。通過對實習區內礦區(點)的參觀,應初步了解礦石組成、結構構造以及主要用途,了解各種采礦及選礦的新工藝、新方法。

6)通過野外實習,學會肉眼辨認實習區內最常見的礦物和岩石各10種,能更進一步地認識沉積岩中的常見構造(水平層理、斜層理、交錯層理、波痕、泥裂等),能分辨實習區內常見的岩漿岩和變質岩的主要特殊構造。

7)基本技能和基本工作方法掌握的程度:

熟練掌握使用地質羅盤測量岩層產狀。

學會使用放大鏡觀察礦物、岩石。

學會繪制信手地質剖面圖、地質現象示意平面圖、剖面圖。

掌握地質觀察點的記錄和描述方法,以及每天的地質路線小結。

學會標本採集的一般方法和有關知識。

學會編寫地質實習報告。

5.本階段的教學方式

為了盡快讓學生適應由課堂理論到野外實踐的轉變,本階段的教學方式可採用:

1)對嵩山地區地質路線觀察的教學活動,以示範和啟發式教學為主,應調動學生主動學習的積極性,學會運用邏輯思維的方法去觀察、認識、分析各種地質現象,嚴格按照野外地質記錄規格要求,認真記錄各條路線上的地質現象(包括點、線、面上的一切地質現象)。有些地質現象可採用學生半獨立式的教學方法,學生先觀察,指導教師根據學生認識和分析結果加以引導並歸納總結,對地質現象進行詳細介紹,對成因作簡單介紹,根據學生實際接受能力對抽象或外延內容的講授要適度。重點講解對各類地質體或地質現象的識別和觀察要領,標本、樣品、地質信息或地質數據採集操作的步驟和方法。培養學生自己動手觀察、記錄、描述和分析的能力。

2)參觀本區的廠礦(井灣鐵選礦廠)、礦山(井灣鐵礦、新豐煤礦、小關鋁土礦等),並請有經驗的地質專家、學者作學術報告,介紹地質工作與經濟建設的密切關系、礦山發展歷史及地質找礦工作的體會,激發學生學習的熱情,並真實感受從事地質事業是無上光榮的。

3)充分利用嵩山地質博物館館藏,展示嵩山地層之全(五代同堂)、岩石之多(三大類岩石均有出露)、礦產之豐富(煤、鋁、鐵、磷、天然油石、玉石、水晶及建築材料等)、構造之復雜(世界馳名)等各種內外力地質作用所形成的現象,以及漫長的地質發展史。介紹老一代地質學家在嵩山地區艱苦工作的歷史和研究成果,對學生進行傳統教育。

4)野外認識實習雖然具有一定的靈活性,但教學計劃和大綱的嚴肅性師生都應認真對待。此階段教學活動是整個實習的基礎環節,師生應共同按要求完成各項基本教學內容,並嚴格考核評定學生成績,不合格者不能進行下階段地質填圖教學活動。

6.本階段的成績評定

通過對學生的「三基」掌握情況,以及在實習中的表現等進行全面考核,綜合評定出學生的實習成績。

考核、評定的具體內容及評分比例:

1)學生在整個實習期間的表現佔10%。

2)實習成果質量佔40%(記錄、描述、素描圖等)。

3)觀察和分析能力以及基本技能的掌握程度佔50%(野外現場考試)。

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