宁夏矿山地质灾害
① 截至6月30日中国发生地质灾害情况
中国地质灾害
我国地质灾害可划分为10大类31种:
1、地震:天然地震、诱发地震
2、岩土位移:崩塌、滑坡、泥石流
3、地面变形:地面塌陷、地面沉降、地裂缝
4、土地退化:水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田
5、海洋(岸)动力灾害:海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积
6、矿山与地下工程灾害:坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆
7、特殊岩土灾害:湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土
8、水土环境异常:地方病
9、地下水变异:地下水位升降、水质污染
10、河湖(水库)灾害:淤积、塌岸、渗漏
(一)地震
1、分布发育概况
进入20世纪以来,在我国境内(包括台湾及临近海域)发生大于或等于8级的巨大地震共9次;发生大于或等于7级的地震约80次,其中1949~1990年发生了52次。
我国的构造地震分布非常广泛,除浙江、贵州两省外,其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来,目前至少以在11个省的15座水库发生,其特点是与水库蓄水有明显关系。
地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震,除2次8级发生于台湾临近海域外,其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区,东部地区除了台湾外,Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。
地震在空间分布上表现了不均一性,往往呈带状分布。近100年发生的地震表明,地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布,活跃高潮与低潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右,西部为100~200年左右,台湾为几十年。
2、危害状况
地震灾害以突然、隐蔽为特点,一旦成灾,极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901~1980年间,我国地震共死亡61万人,其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来,地震就造成死亡27.4万人,伤残76.5万人,居群灾之首,同时地震还造成倒房600万间,直接经济损失数百亿元。我国的地震活动,不但频次高,强度大,而且城市受灾率高。据统计,全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2,全国70%百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。
地震不但可以直接摧毁城镇工程设施,给人民生命财产带来巨大损失,而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害,加重了地震灾害的损失。
(二)崩塌、滑坡和泥石流
1、发育分布基本情况
全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上。
从总体看,我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中,地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎,再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育,因而崩滑流发育强烈,如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区;其它地区新构造运动一般相对较弱,其中华北、东北地区的降水量相对较小,中南、华东大部分地区植被发育较好,因此,这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有:四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。
在地域上,可基本上划分为15个多发区,它们是:(1)横断山区、(2)黄土高原地区、(3)川北陕南地区、(4)川西北龙门山地区、(5)金沙江中下游地区、(6)川滇交界地区、(7)汉江安康~白河地区、(8)川东大巴山地区、(9)三峡地区ⅲ(10)黔西六盘水地区、(11)湘西地区、(12)赣西北地区、(13)赣东北上饶地区、(14)北京北郊怀柔-密云地区、(15)辽东岫岩-凤城地区。
2、主要危害
近十年来,全国由于崩滑流造成的人员死亡已近万人,平均每年达928.15人。全国有 400 多个市、县、区、镇受到崩滑流的严重侵害,其中频受滑坡、崩塌侵扰的市、镇60余座,频受泥石流侵拢的市、镇50余座。较为严重的有重庆、攀枝花、兰州、东川、安宁河谷等。全国几条山区干线铁路如宝成线、成昆线、宝兰线都受到了崩滑流的严重危害。
② 宁夏回族自治区地质工程院怎么样
简介:宁夏回族自治区地质工程院(简称宁夏地质工程院),隶属于自治区地质局。主要承担地质工程、岩土工程、地震地质、矿产及水文地质勘探、地质工程测绘、地质灾害评估(设计)、综合勘查与施工等工作。
③ 西区段地质灾害
西区段地形上处于青藏高原北侧第二阶梯西段的塔里木盆地、天山和北山剥蚀低山丘陵区、河西走廊,海拔标高1000~2000m,地形高差对比不大。由于地处内陆腹地,南侧又有高山阻隔,湿热的大气环流难以侵入,天气干旱,而且风力大,属典型的温带大陆性干旱气候,生态环境脆弱甚至恶劣,水系不发育,且全为内陆河系,河流短促。
区域大地构造位置正好处于挽近时期以来强烈挤压隆起的青藏地块北侧边沿,积聚有强大的构造应力,为潜在压扭性构造应力状态,除塔里木盆地外,地壳稳定性较差,多强震。这里人烟稀少,有些地段甚至为无人区,人类活动对地质环境的干扰破坏不强烈,主要是过牧、滥垦和不适当的水利活动。
受上述自然和人文环境因素的制约,本区段主要的地质灾害类型是泥石流和洪水冲蚀、风蚀沙埋、盐渍土的腐蚀和盐胀灾害,以下将分别论述。
一、泥石流和洪水冲蚀
主要分布于河西走廊内酒泉市的北大、丰乐、马营三河,临泽县的黑河,山丹县城西,武威市的石羊河流域诸河。上述各地段地处祁连山北麓,又是区域的暴雨中心,是泥石流易发区。即使不暴发泥石流,河沟洪水挟带泥沙,对岸边冲刷破坏也不容忽视。
泥石流形成受制于地质、地形和水文气象等因素。泥石流性质、规模与固体物质的类型和数量有关。该地区系构造活动区,岩体较破碎,加之物理风化强烈,原有的洪冲积物较多,为泥石流提供了必要的固体物质来源。由于细粒成分较少,一般只形成稀性泥石流。泥石流沟多发源于祁连山区,各河沟流域内山坡陡峻,沟床比降大,有利于降水和泥沙石块的搬运。此外,泥石流沟的流域面积一般在10~100km2之间,具有良好的汇水条件。水文气象条件是暴发泥石流的动力。区内虽年降水量不足200mm,但降水季节分配不均,降雨多集中于每年的6、7、8月(90%以上),而且泥石流沟上游祁连山区的年降水量达500mm以上,较走廊区大得多,更进一步强化了形成泥石流的水源条件。例如古浪县大景,1977年8月1日2.5小时内降水量达154.5mm,雨强61.8mm/h,暴发的稀性泥石流导致严重危害。
走廊地区的武威南部山前地带是泥石流高发区,到下游评估区后虽洪水搬运能力已经减弱,但滩地洪水汇集后,也能形成稀性泥石流,对管线地段的冲蚀危害仍有很大可能。根据航片解译,西营河山前地带和长岭山北麓有洪积裙和大型洪积扇展布,输气管线正好通过该地段。据记载,该地区有多起严重的泥石流灾害事件。例如,古浪县大景、裴家营和土门一带分别于1954、1966、1977年暴发泥石流,周期为11年左右,最大流量6300m3/s,灾害严重。西营河自1960年至1989年期间,曾暴发了6次泥石流或山洪,每次都酿成人畜伤亡,堤坝、公路、桥涵被毁的严重灾害。发生周期为4~5年。
西部的黑河和疏勒河流域各河沟、常年性河流由于漫滩较宽阔,植被较发育,不会发生泥石流;而更多的季节性冲沟则无漫滩和植被,有时在暴雨洪水冲蚀下,可触发泥石流。此外,在管道工程经过区内滩地洪水分布较广。当遇强降雨和局部有利于形成洪水的地形条件时,也可触发泥石流。
此外,本区段最东段宁夏境内腾格里沙漠南缘,孟湾子至小湾段的长流水沟系,也有数条规模较小的泥石流沟。
新疆段内泥石流危害较小,仅在库米什洼地西南的低山沟谷(桩号 AE001)附近有两处,规模较小。
二、风蚀沙埋
本区段气候干旱,风力强劲,土地沙化和荒漠化较严重,管道工程经过区地处塔克拉玛干、巴丹吉林和腾格里三大沙漠边缘,在该区内有较多沙丘、沙垄分布,所以风蚀沙埋是本区段突出的地质灾害。
在新疆段,风蚀沙埋灾害主要分布于轮南首站—30团、博斯腾湖南岸、库米什洼地中心、库姆塔格沙垄附近。其在管线地段分布的总长度238.1km。风蚀灾害主要表现在库姆塔格沙垄西侧的风蚀洼地内,最大风蚀深度达30m。博斯腾湖南岸和库姆塔格的沙山、沙丘活动性极大,它们有的被管线横穿,有的即在管线附近,对于管线的埋置和站场危害较大。根据《建设用地地质灾害危险性评估技术要求》对该种地质灾害危险性等级划分标准,危险性大的地段合计长108.3km,中等的合计长52.5km,小的合计77.3km。输气管线新疆段受风蚀沙埋危害的长度占该段总长度的25.4%,而其中危险性大的占11.5%。
在河西走廊段,盛刮西风和西北风,风力大于8级日数一般40天以上,最多75天以上,吹扬搬运能力强,输气管线北侧有巴丹吉林和腾格里两大沙漠,所以也存在风蚀沙埋的危险性。沙丘主要分布在武威市以东至宁夏中卫县下河沿地段内,管线长度约43.3km。该地段处于腾格里沙漠南缘,与干武、包兰铁路大致平行。甘肃境内管线断续横穿沙漠地带长约26km,其中古浪县古山墩煤矿—吴家湾间为链状半固定沙丘,个别为移动沙丘。沙丘顺风向由北向南移动。由于其北侧干武铁路沿线进行了治沙,风蚀沙埋危险性减小。宁夏境内的沙丘有两段分布于输气管道沿线,共长17.3km,为密集的流动沙丘,丘高6~15m,最高移动速率4m/a,其危险性中等。西部地段局部有小型沙丘分布,更多的是戈壁滩地,所以危险性均不大。
三、盐渍土腐蚀和盐胀
在本区段盐渍土分布于新疆和河西走廊两段。它是干旱气候环境中由于地下水埋深浅,运移滞缓,强烈蒸发,而造成土壤中盐分聚集地表所致。盐渍土和高矿化盐水对金属管材具腐蚀性;当可溶盐结晶时产生的体胀又对管材和场站地基产生附加压力,均会对管线工程系统产生负面影响。
盐渍土的形成及其所含盐分的成分和数量与当地地形地貌、气候条件、地下水的埋深和矿化度、土层性质和人类活动等有关。由于本区段地处内陆腹地,盐渍土主要是山间盆地、洼地浅层潜水蒸发残留盐分形成。其分布厚度不大,一般近地表3~4m深度范围内,愈近地表土层含盐量愈大,土层细粒成分愈多。
在新疆段内,盐渍土均为内陆山间盆地型和丘间洼地型,分布范围较广。主要分布于轮南首站—30团细土平原边缘、博斯腾湖南岸及东部细土带、库米什洼地、库米什以东红柳河两岸、秋格明塔什北洼地等地段,多数在无人区内。一般情况是:盐渍土在垂向分布上具有表聚性和结壳性特点,盐分大量集中于表层1m范围内,往深处则土层含盐量明显减小。属氯盐渍土和硫酸盐渍土类型,其中60%为氯盐渍土,40%为硫酸盐渍土。前者管线长度约300km,后者约长200km。地表含盐量在1.38%~85%之间,地表以下2~3m处含盐量为0.33%~5.74%。
河西走廊段盐渍土在评估区内主要分布在疏勒河八道沟—七道沟、临泽—黑河—乌江—张掖城北一线以及古浪白墩子等地。土壤属细粒土及粉砂土,为硫酸—氯化物型盐渍土。含盐量在疏勒河段最大达23.2%;在白墩子段1~2m深度范围内为0.94%~1.72%,3~4m深度为0.49%~1.98%。
四、其他地质灾害
(一)崩塌
分布于新疆段的库尔勒—塔什店低山区、库米什洼地西南侧低山沟谷及东北侧低山区。由于岩性为坚硬的深变质岩,组成陡坡甚至是峭壁,陡倾构造节理发育,物理风化强烈。一旦降雨或雪水融化渗入到裂隙中,将会触发崩塌灾害。其规模较小,多小于1000m3。
(二)采空塌陷
在河西走廊段分布有两处,一处是山丹县城西南的山丹煤矿,另一处是古浪县的古山墩煤矿。山丹煤矿是一座国有煤矿,在评估区内为其二矿区,开采层位深150~300m,从20世纪50年代开采至90年代,矿体基本已采完。目前,未发现地面塌陷灾害现象。古山墩煤矿系一小矿山,位于输气管线南西约1km,井巷走向与管线大致平行,故不会对管线安全构成威胁。
④ 各类场站地质灾害危险性评估
宁夏段布设有2个场站,即中宁压气站和定边清管站。
中宁压气站,坐标为y:18556679.00、x:4146863.00,管线桩号CB016—CB018,占地面积5×104m2,处于黄河二级阶地后缘,地形较平坦,岩性主要为粉土,浅灰,潮湿—饱和,厚度大于3m,地下水位0.9~2.0m,矿化度2.447g/L。地质灾害为盐渍土,属硫酸型盐渍土,等级为轻微,地质灾害危险性小。地质灾害的危害主要是盐渍土和中矿化水对加压站基础的腐蚀和盐胀危害。
图8-4西气东输管道工程宁夏段建设用地地质灾害危险性分区图
1.危险性中等;2.危险性小;3.危险性分区界线;4.地层界线;5.断裂;6.输气管线;7.站场
定边(红井子)清管站,坐标为y:1869758.00、x:4148915.00,桩号CD040,占地面积1.5×104m2,位于盐池县缓坡丘陵地段,表面1m以上为粉砂,浅黄色,稍密、稍湿,1m以下为古近系砂质泥岩,棕红色—褐色,强风化,地下水埋深大于4m。主要地质灾害为风蚀沙埋以及由于坡面洪水对粉砂的侵蚀作用,可能形成侵蚀性冲沟,使清管站基础暴露,地质灾害危险性小。此外,古近系泥岩的膨胀性和盐腐蚀性对清管站基础形成盐胀和腐蚀危害,因此,要采取防治措施。
⑤ 我国地质灾害灾情分析
减轻自然灾害活动已经受到全世界的重视,我国政府也十分重视。今天,人类对自然灾害已经摆脱了盲目状态,开始了自觉的、有组织、有计划的减灾活动。我国气象局和国土资源部每天在天气预报时都进行地区灾害预报。人类与自然灾害作斗争开始了一个新纪元。减灾必须对灾情状况、减灾技术、减灾效益有所了解,才能做到事半功倍。为此,下面对我国地质灾害地理分布特点、灾情状况及减灾效益做一简要分析,为减灾活动提供一个宏观认识。
1.中国地质灾害地理分布特点
中国地质灾害地理分布严格地受中国大地构造控制。世界上地质灾害重灾区有两个带,一个是环太平洋带;另一个是地中海带。我国位于环太平洋带上,而且也是地中海带与太平洋带扭结带上,具体来说,我国系处于印度板块、太平洋板块、蒙古板块挤压三角区上。在这三大板块挤压下,我国大陆内形成了两大地壳活动带:这就是大家经常提到的南北带和东西带。实际上,南北带呈“Y”字形,东西带呈北东东向。在这个大的轮廓控制下,我国的强地震区、强滑坡区、强泥石流区都分布在这个带上。这个带上的地质灾害比世界其他国家和地区都严重。中国地质灾害确实比较严重,我国东部也不是铁板一块,而是破碎地块。其内部起伏不一,有升有降,它控制着这个区域内的地质灾害发生、发展;也控制着这个区域内其他自然灾害的发生和发展。比如洪水泛滥,人们只想到洪水泛滥是水文因素造成的,其实洪泛区主要是受地质构造因素控制。现在的洪泛区都是近代地壳沉降带。现在采用的防洪对策是筑堤挡水,是治标,而不是治本对策。其实,“本”是地壳沉降。盲目加高大堤,早晚要酿成大灾。所以,著者认为防洪对策也要从地质角度考虑。
2.我国地质灾害灾情分析
下面先举几个实例,然后做一简要分析。
(1)地震灾害:我国历史上有记载的地震4000多次,造成人员伤亡的346次,死亡人数达230余万。地震灾害每年造成的经济损失约10亿~20亿元,死亡人数约2000~3000人。大震尤其严重。
(2)山崩、滑坡、泥石流等山地灾害:我国是一个多山国家,山地、高原、丘陵占国土面积的69%。河流纵横、沟谷广布。在地壳运动、大气、地震及人类活动影响下每年都产生大量山崩、滑坡、泥石流等山地灾害。据四川省统计,1981~1985 年5 年间,一次暴雨激发崩塌、滑坡在1000处以上的县有28个,1万处以上的县有14个,2万处以上的有3个。云、贵、陕、川是我国崩塌、滑坡的多发区,情况类似。全国受泥石流灾害威胁的县城有70 座,1975~1984 年10 年内全国18 个省、市、区爆发泥石流造成死亡2136人,毁田65.66万亩,毁房18.07万间,铁路中断了4164h,直接经济损失16亿元。综合分析已有统计资料,包括山崩、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害每年造成的直接经济损失达20~30亿元。
(3)灾害性水土流失:国际上规定,土壤侵蚀模数超过1万t/km2者为灾害性水土流失。我国西北黄土丘陵区超过此数者有5万km2,长江流域坡地坡度大于20°者皆属于灾害性水土流失区。另外,覆盖厚度对土壤侵蚀成灾也极有影响。如西北黄土区土层厚度达数十米至数百米,水土流失只造成耕地肥力降低;而长江上游土层极薄,仅数十厘米到数米,水土流失使耕地石板化,失去耕作条件。长江上游由于坡地水土流失带来的经济损失每年达25亿元。四川省耕地石板化已累计达1167万亩。湖北省郧西县已有40个自然村因土地石板化不得不移民他乡。这种灾害在贵州、云南也大量出现了。
(4)风沙和沙漠化灾害:我国风沙和沙漠化灾害面积为150.9万km2,占国土面积17.5%,主要分布于我国北方干旱、半干旱和半湿润地区。近半个世纪来,我国沙漠化土地扩大了5万km2。据初步统计,我国因风沙灾害每年损失15亿元。
(5)人类诱发的地质灾害:人类由于盲目活动在经济活动过程中诱发了大量地质灾害。人口愈集中的地方,人类诱发的地质灾害愈多。我国东部地区是我国人口和经济最集中地区,人类活动比较频繁,人类活动诱发的地质灾害比较多见,我们通常称为工程地质灾害,如矿山建设、地下水提取、交通建设、石油开采等人类活动都会诱发地质灾害。这类地质灾害,就其单个来说损失数字不大,而总计起来,数字就十分可观了。总的来说,我国人类活动因素诱发的地质灾害损失是非常巨大的,估计每年造成经济损失大约10~20亿元。在面上来说我国还存在严重的水土流失和沙漠化,常被认为是气候原因形成的,实际上也主要是人类活动诱发形成的。
综合上面资料我们得到我国在地质灾害方面每年造成的经济损失大约为90~110亿元(1989年统计资料)。这个数相当我国自然灾害总损失的1/16,这个数是相当可观的。地质灾害的影响主要威胁是在居民点和工程。地质灾害造成的损失不是瞬时即逝,而是长期的,它威胁着人类的生存。
地质灾害有两种类型,一种是有声有色的,如地震;另一种是无声进行的,如沙漠化、水土流失。有声有色的容易被重视,无声进行的容易被忽视,要注意无声进行的灾害后果是十分严重的。自然灾害按其发生的时间尺度来说可分为三种:①突发性的,发生在几分几小时内;②中速的,发生在几天几个月内;③慢性的,发生在几年或几十年、几百年内。如我国西北战国时期的晋国也就是现在的山西省,当时是森林茂盛,物产丰富;现在是植被稀疏,遍地黄土,晋北地区一片荒凉。这就是由于长期内植被破坏,水土流失造成的慢性灾害的后果。它威胁着我们子孙后代的生存,问题十分严重。这就是我国地质灾害的灾情概况。
3.减灾实例及减灾效益
我国在减轻地质灾害方面已经做了一些工作,大体上展现在4个方面:
(1)工程地质灾害预测预报预防工作 如施工地质超前预报、隧洞塌方监测预报、煤矿突水预测、煤与瓦斯突出预测、各种工程地质灾害预测。
(2)自然地质灾害预测预报工作 如地震趋势预测、地震临震预报、滑坡预报等。
(3)地质灾害防治工作 如鸡扒子滑坡整治、东川泥石流防治、铁路固沙、七省市水土保持、链子崖-黄腊石地质灾害防治。
(4)救灾工作 解放后我国政府对灾后救济做了大量工作,不一一列举。
总结已做过的工作,不难看出,地质灾害防治结果的经济效益是巨大的,下面举几个实例说明。
(1)1982年7月长江郧阳地区发生了鸡扒子大型滑坡,长时间碍航。花了3年时间,投资8000余万元进行防治,滑坡造成的直接经济损失估计为1000余万元,总计损失近1亿元。为了防止山坡继续滑动,投资300万元治坡,收到了较好效果。
(2)1985年6月12日凌晨,长江秭归县新滩发生了2000~3000万m3的大型滑坡,其中260万m3入江,停航12天。由于作了准确预报,无一人伤亡,财产损失也极小。如果没有这个准确预报,据估算,可能造成的直接经济损失约8700万元。预报投资约200万元。这项防治经济效益为1∶44。
(3)东川泥石流是闻名于世的大型地质灾害,它对居住在东川市的6万多居民生存存在严重威胁。据统计,解放以来,泥石流给东川市造成的损失已达数亿元。1982~1985年中国科学院成都地理所与东川市联合进行考察,提出了防治规划,1986年开始实施防治。1987年7月5日发生了30年罕见的暴雨,没有造成灾害。现在整个工程已经完成,该市已被云南省誉为“花园城市”。
(4)七省市水土保持也取得了显著的经济效益。以宁夏西吉黄家二岔小流域综合治理试验示范区为例,该区土地面积为5.7km2。1983年开始综合治理。以粮食单产为例,1982年单产为23.1kg,1990年为120kg,提高了425.4%;全流域净产值:1990年是1982年的8.1倍;人均收入1990年可达731元,比1982年提高了380.9%。
我们应该看到,地质灾害防治是长效的,不仅得益于今天,而且造福于子孙后代。一般来说,地质灾害防治效益可达1∶20,地震工程的效益一般可达1∶10左右。地质灾害防治效益极为可观,可以这么说,减灾就是增产。
总起来说,地质灾害成因主要来自三个方面:①暴雨洪水;②地壳运动;③人类活动。而人类活动可促进前两项自然因素作用加剧,且面广,量大。人类工程活动常可造成大量的工程地质灾害。地质灾害防治是重要的减灾措施,一般来说,下面几点措施是非常重要的:①当务之急是提高全民减灾意识,加强科学普及和提高全民减灾意识;②要有投资、有工程措施,没有投资是减不了灾、得不到效益的;③建立减灾工程是“地质工程”的观念。它不是一般的土木工程,脱离了地质的基础减灾工程有可能导致严重的致灾后果。链子崖地质灾害防治紧紧地依靠地质获得成功,为减灾实践提供了范例;④环境保护是减轻地质灾害的基础性工作,一边治理,一边破坏是减不了灾的。这个问题必须引起重视。
⑥ 中国地质灾害的分布
中国地质灾害种类繁多,分布广泛,活动频繁,危害严重。1949年以来,因地震死亡近30万人,伤残近百万人,倒塌房屋1000多万间;共发生大型崩塌3000多处,滑坡2000多个,中小型崩塌、滑坡、泥石流则达40多万处。全国有350多个县的上万个村庄、100余座大型工厂、55座大型矿山、3000多千米铁路受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。除北京、天津、上海、河南、甘肃、宁夏、新疆以外的省、区、市都发现有岩溶塌陷灾害,总数近3000处,塌陷坑3万多个,塌陷面积300多平方千米。据不完全统计,在全国20多个省、区内,发生矿山采空塌陷180处以上,塌陷坑1595个,塌陷面积达1000多平方千米(段永侯等,1993)。各类地质灾害每年造成上千人死亡,经济损失高达300亿元。
地质灾害的发育分布与地形地貌、地质构造、新构造运动、岩土体类型、水文地质条件、气象水文及植被条件、人类工程活动等关系密切。因此,我国地质灾害的区域分布具有东西分区、南北分带的特点,华北、东北、西北诸省,荒漠化作用强烈;西南山区降雨多而集中,崩塌、滑坡、泥石流灾害频繁发生;东部平原区地面沉降、地裂缝广泛发育;沿海诸省,海水入侵、海岸侵蚀等强烈发育。
从中国大陆的地势阶梯来看,第一级阶梯海拔4000m以上,气候寒冷,冻胀、融沉、泥流、雪崩等灾害发育;第二级阶梯海拔高度在1000~2000m,在第一与第二级阶梯过渡地带,地形切割强烈,崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等分布广泛,灾度高;东部广大平原、盆地区属三级阶梯,地形平缓,人口稠密,人类活动强烈,地面沉降、海水入侵、塌陷、淤积等灾害发育。
2008年1月国土资源部发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》,科学地划分了地质灾害易发区和重点防治区。滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷地质灾害高、中易发区,主要分布在川东渝南鄂西湘西山地、青藏高原东缘、云贵高原、秦巴山地、黄土高原、汾渭盆地周缘、东南丘陵山地、天山、燕山等地区;地面沉降和地裂缝地质灾害高、中易发区,主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松辽平原。地质灾害重点防治区有16个,即长江三峡库区滑坡重点防治区、川滇南北构造带泥石流滑坡崩塌重点防治区、鄂西湘西中低山滑坡崩塌重点防治区、湘中南岩溶丘陵盆地地面塌陷滑坡重点防治区、云贵高原滑坡崩塌地面塌陷重点防治区、滇西横断山高山峡谷泥石流滑坡重点防治区、桂北桂西岩溶山地丘陵崩塌地面塌陷重点防治区、浙闽赣丘陵山地群发性滑坡重点防治区、陕北晋西黄土滑坡崩塌重点防治区、黄土高原西南滑坡泥石流重点防治区、陇南陕南秦巴山地泥石流滑坡重点防治区、新疆伊犁滑坡泥石流重点防治区、珠江三角洲地面沉降地面塌陷重点防治区、长江三角洲地面沉降重点防治区、华北平原地面沉降重点防治区、东北中俄界河河岸崩塌重点防治区。
小结
地质灾害既具有自然属性,又具有社会经济属性,是二者的对立统一体。这是我们了解地质灾害,进行地质灾害调查、评价、治理,应具有的基本概念。
复习思考题
1.地质灾害的涵义是什么?
2.地质灾害的属性特征是什么?
3.地质灾害的分类分级方案有哪些、内容是什么?
⑦ 中区段地质灾害类型及分布
中区段地形上位于第二阶梯东段的鄂尔多斯高原、黄土高原和山西山地,间夹临汾盆地,海拔标高400~1600m,地形高差对比大,大部分地段沟壑纵横,地形地貌条件复杂。属温带大陆性半干旱季风气候,降水量由西往东递增,季节分配不均。生态环境比较脆弱。本区段全为黄河流域,西部水系稀少,东部则有数条一级支流汇入。区域大地构造位置距板块作用带边界较远,除临汾盆地和东西边沿外,地壳稳定性较好。西部人烟稀少,东部人口密度较大,且对地质环境干扰破坏强烈。人类活动主要是大量开采固体矿产(以煤为主,还有铁、铝土、粘土等),西部还有过牧和滥樵(挖)。水土流失十分严重。
本区段地质灾害类型最多,主要有滑坡、崩塌、泥石流和洪水冲蚀、风蚀沙埋、采空塌陷、黄土湿陷和潜蚀;局部地段还有地震液化、盐渍土、瓦斯爆炸和煤层自燃等灾害。以下分别论述。
一、滑坡和崩塌
由于本区段自然地理和地质环境条件的特殊性,滑坡和崩塌是最主要的地质灾害,主要分布于黄土高原和山西山地区。黄土高原区梁峁起伏,冲沟发育,沟深坡陡;黄土深厚,垂直节理发育,湿陷性较强。山西山地区的吕梁山、太岳山、太行山与汾河、沁河相间排列,沟谷发育,地形起伏高差对比大;基岩裸露,大多上覆以薄层黄土。所以在强降雨和河水冲刷等触发因素作用下,易发生滑坡和崩塌,二者常相伴而生,是这两种地质灾害的易发区和危险区。
在评估区内共发现滑坡116处;崩塌在山西段内有45处,陕西段内有6个地段52处,总长约46km,宁夏段有8处,发育极为普遍。
(一)滑坡
黄土高原区的滑坡绝大多数为土体滑坡,以陕西段居多,有83处之多,山西段有14处。滑坡的成因模式可分两种:一种是顺黄土与下伏中生界基岩面或新近系红土的接触面滑动的,一般分布于河流的冲刷岸或梁峁沟壑区(图4-2(a)、(b),它的规模较大,滑动面较深;另一种是在黄土残塬和梁峁边缘,因坡体陡立,黄土顺坡向的垂直节理又很发育,在雨水下渗时导致潜蚀作用而触发滑坡(图4-2(c),这种滑坡的规模一般较小,属浅层滑坡。在陕西段顺下伏基岩面滑动的滑坡较多,且多为大中型滑坡。对管线有较大影响的滑坡有:枣树坪滑坡(DD143—DD144)、王家院滑坡群(DD279—DD281)、梁家渠滑坡(DD288—DD289)和寒砂石水库滑坡(DE003—DE005)等4处。
图4-2滑坡形成模式
山西山地区发现滑坡19处,其中基岩滑坡8处,土体滑坡11处。基岩滑坡发生在石炭、二叠系灰岩、砂泥(页)岩互层地层中,有顺层滑坡,也有切层滑坡。它们密集分布于阳城县城北、东约20km地段内(EH035—EH114)。滑坡的成因与降雨、河水冲刷和人工筑路切坡等有关,有4处稳定性较差,其中1处距管线仅20m(EG026附近),影响较大。土体滑坡的成因与黄土高原区类似。对输气管线影响较大的有蒿峪村西滑坡(EH086附近)、杜老凹滑坡(EF022)、老炭窑滑坡(EF054)等3处。
(二)崩塌
黄土高原区崩塌主要是黄土体的崩落,而山西山地区则是基岩崩塌。鄂尔多斯高原(宁夏境内)也有少量沟岸坍塌。
黄土高原区崩塌一般分布于各河流分水岭的线路越梁地带,地貌以黄土梁峁为主,由于冲沟溯源侵蚀和沟谷底蚀强烈,高陡边坡随处可见。黄土的垂直节理发育,在高陡坡肩前缘的土体似悬臂梁板,在弯矩的作用下底部突然断裂而发生崩塌(图4-3(a)。还有一种情况是深切狭窄的河谷地段基岩出露,在河流侧蚀和风化剥蚀作用下,下部的泥岩形成凹龛,上部较硬的砂岩悬空,产生拉裂缝,危岩体最终崩落下来(图4-3(b)。清涧河河谷中三叠统胡家村组(T2h)和大理河河谷下白垩统洛河组(K1l),这种崩塌机制较多见。此外,各河流中上游地段岸坡多由黄土或阶地堆积物组成,在曲流作用强烈的河段,冲刷岸坍岸现象较普遍。崩塌规模一般较小,但数量较多,对公路、管线工程危害较大。
图4-3崩塌形成示意图
山西山地区发现的34处崩塌都分布于基岩区,地层岩性是:中奥陶统上马家沟组(O2s)厚层灰岩6处,中石炭统本溪组(C2b)灰岩2处,上石炭统太原组(C3t)和山西组(C3s)砂泥岩和灰岩4处,下二叠统下石盒子组(P1x)砂泥岩5处,上二叠统上石盒组(P2s)和石千峰组(P2sh)砂泥岩11处,下三叠统刘家沟组(T1l)细砂岩6处。在阳城县城北、东分布较集中。崩塌一般分布于坡度大于40°和高度大于10m的陡坡地段,岩体陡倾的构造节理较发育,在坡缘部位追踪形成拉裂缝,逐渐扩展,在暴雨、放炮炸石等触发因素作用下发生崩塌。崩塌的规模也较小,一般数十至数百立方米,最大的一处是晋城市下河村(EJ001附近)崩塌体,为2.25×104m3。对输气管线有影响的有20处,有的为管线直接穿越,有的距管线仅数米至十余米,而且目前处于不稳定状态,危岩矗立,应予关注。
二、泥石流和洪水冲蚀
泥石流和洪水冲蚀是本区段输气管道沿线又一较发育的地质灾害。
据调查,宁夏段有泥石流沟20条,主要分布在下河沿至古城子和盐池县东红井子至陕西定边县红柳沟乡两个地段内。前一地段主要为稀性泥石流型。泥石流沟都发源于南部基岩山区,沟道长,流域面积大。出山区后进入并深切山前冲洪积倾斜平原,在倾斜平原沟口形成小的堆积扇,大部分物质冲入黄河。泥石流的固体物质主要来源于倾斜平原,以砂砾石和泥沙为主。这一地段是宁夏段沿线泥石流较严重的地段。古城子至红井子还有5条稀性泥石流沟。输气管线一般都布设在堆积区,且与沟道直交。后一地段为泥流型,上红柳沟南侧为侵蚀严重的白垩系砂岩构成的基岩丘陵,山前堆积的粉土厚达50m,树枝状冲沟极为发育,侵蚀深达15~45m。因宁夏段管线经过地段人烟稀少,未有泥石流遭致人民生命财产损失的报道。
陕西段泥石流分布于靖边县马路壕东南的黄土高原区,是当地常见的地质灾害,多发生于每年7~9月的雨汛期,往往由强降雨激发,突发性强,来势迅猛,致灾力强。显然,对拟建的输气管线危害较大。由于黄土高原沟壑纵横,沟深坡陡,冲沟溯源侵蚀极强;土体结构疏松,崩塌、滑坡发育,皆为泥石流提供了动能优势和丰富的固体物质来源。在强降雨激发下,极有利于泥石流的形成。根据泥石流所含固体物质的颗粒级配特征,常以泥流形式出现,有稀性、粘性和塑性之分,以前两种出现几率较高。暴雨时在沟谷中时常可出现含沙量大于600~900kg/m3的洪流,由密布的毛沟、支沟流向干沟和河流汇集,形成强大的泥流,溃堤毁坝、淤塞水库,分割坝地,造成严重危害。
山西段泥石流也较发育,在评估区内发现泥石流沟15条。根据物源成分不同,可分为泥流、水石流和泥石渣流三种。泥流主要分布于西部黄土高原区,特征与陕西段类似。水石流主要分布于沁水与浮山两县交界处,当地为林场,水土流失较弱,物源主要为沟谷两侧的基岩崩塌堆积物。泥石流沟的流域面积不大。泥石渣流集中分布于沁水、阳城两县的采矿区,固体物质是堆积于沟谷中的煤矸石和铁矿弃渣,一般流域面积不大。据调查,泥石流已造成一定灾害。输气管线有7处与泥石流沟相交,应予关注。
三、风蚀沙埋
宁夏段和陕西段西部管线经过地段,正好处于毛乌素沙漠与黄土高原的过渡地带,生态环境脆弱,植被稀少,加之当地乱采滥挖甘草、过度放牧和不适当开发矿业,数十年来土地沙化十分严重,荒漠化加剧。因此风蚀沙埋也是需关注的一种地质灾害。
区段内沙丘以固定和半固定草丛沙丘为主,宁夏段的沙丘主要分布于中宁县双井子至盐池县大水坑的丘间洼地中,呈星点状散布于管线两侧,有些管线则直接穿越其间,一般丘高1.5m以下,由于风蚀作用,许多沙丘呈半丘状。丘间为平铺沙地,沙丘密度30%左右。
陕西段的沙丘分布于定边县红柳沟镇至靖边县李家梁地段内,几乎连续展布在长城以北地域。在定边县的贺圈、帐房湾、羊圈有几处移动沙丘,丘高一般3~10m,沙丘主导移动方向东南,平均移动速率4~6m/a。在靖边县附近,黄土被沙丘掩埋,甚至在梁峁、坡面上有薄层低缓新月形沙丘分布,丘高3~5m,风蚀严重。输气管线基本上都在距沙丘以南3~8km地段的平铺沙地上布设,受风蚀和沙埋影响较小。只有靖边北侧一段长约20km的管线布设于沙丘上,必须采取必要的防护措施,以免风蚀发生。
四、采空塌陷
地下开采固体矿产资源所形成的采空区,在一定的地质结构条件下,采空区上覆岩层在自重和围岩应力作用下会导致顶板冒落和顶底板闭合,而引起上覆岩体的变形破坏,进而产生地面开裂和沉陷。一般煤矿地面塌陷是累进性的,而某些围岩坚硬的金属矿山则往往是突发性的。煤矿等层状矿产采空区地面塌陷机理是:一般地下开采采用柱式采空区的空间结构(图4-4)。若某些矿柱实际强度低于设计承载力,或在长期承载过程中因风化、地震等作用,承载力下降,使得这些矿柱先遭到破坏,它们所担负的荷载就要转移到相邻的矿柱上,从而也使它们相继遭受破坏,累进性破坏将导致整个矿柱系统的破坏。矿柱破坏的形式是采空区顶板冒落。顶板冒落引起上覆岩层变形破坏,自下而上可划分为冒落带(Ⅰ)、裂隙带(Ⅱ)和弯曲带(Ⅲ)三个带(图4-5)。由于采空区面积、采掘厚度和矿层埋深不同,上述三带不一定同时存在。当采掘厚度大而矿层埋深又较小时,冒落带可直达地表而形成塌陷坑。自矿层开采至地面出现沉陷,需要一定的时间过程,它受诸多因素影响。地表沉陷洼地面积一般较采空区大。
本区段固体矿产资源丰富,主要是煤矿,还有铁矿、铝土矿和粘土矿等。
煤矿主要分布在山西境内,分布广且蕴藏量很大。含煤地层主要为石炭系上统的太原组和山西组。太原组含煤5~8层,山西组含煤4层;有的煤层厚达7~8m,稳定可采。现正大量开采,均为地下采掘方式。据调查,评估区内发现有大小煤矿159座,其中输气管线直接在采空区上部通过或距管线较近的矿山有25座之多,总长度有37km。尤其是沁水煤田矿山密布,开采历史悠久,开采方式落后,正在开采和已闭坑的矿山遍布地下采空区,其分布大多无档案记载。在临汾以西的河东煤田,在尧都区和蒲县煤矿也是密集分布,遍布地下采空区,在输气管线两侧连接成片。陕西境内的煤矿在管线经过地段集中于子长和永坪一带。含煤地层为三叠系上统瓦窑堡组,共含煤层7~15层,单层厚度最大3m左右,层位稳定。开采历史也很悠久。目前子长矿区有45座小煤矿,永坪矿区有5座小煤矿,开采方式原始落后,无序开采现象严重,采空区大多无档案记载。输气管线直接在采空区顶部或附近通过的总长度有5km左右。宁夏境内位于西部中卫县的下河沿煤矿,含煤矿地层为石炭系上统的太原组和土坡组,目前可采煤层4~8层。煤层分布于输气管线南部,对管线无影响。
图4-4采空区矿柱系统示意图
图4-5采空区冒落引起上覆岩层变形与错动的分带
铁矿也主要分布在山西境内。矿体赋存于石炭系底部,属风化残积型窝状矿体,储量小而不稳定,但开采历史悠久。目前,多为乡村和个体开采。据调查,在评估区内有53座铁矿。由于矿坑埋深浅,易引发地面塌陷;但因规模小,对输气管线影响较小。
此外,本区段在河南西北部太行山区还有铝土矿和粘土矿,在输气管线经过地段已发现有60多个矿洞,都是私人开采的小矿山,采深很浅,地面塌陷严重。目前虽已停采,但它对管线的施工和运营带来了潜在的危险。
由上述分析可知,对输气管线将遭致严重危害的是煤矿采空塌陷。从地面调查来看,采空塌陷最严重的地段在山西的浮山、阳城二县境内,浮山县后交煤矿和阳城县柏山煤矿有三处塌陷坑,塌陷面积总计达36×104m2,最大深度6m,已造成3024亩农田和2580间民房破坏,一座学校被迫搬迁,经济损失严重。输气管线正好在塌陷坑地段通过。采空塌陷还导致产生地裂缝。在蒲县—临汾段、浮山后交煤矿、阳城、泽州等地均发现采矿地裂缝。已造成1995间民房开裂,1300亩耕地荒芜,约200户居民搬迁。
在本区段煤矿区还有瓦斯爆炸和煤层自燃灾害。陕西子长县道园煤矿1995年发生瓦斯爆炸,死亡12人;红石峁沟口旧煤窑和南家咀煤矿也都发生过瓦斯爆炸事故。它们距输气管线都较近。宁夏下河沿煤矿历史上有煤层自燃记载,十几年前还有自燃迹象。山西沁水煤田的南端,阳城、泽州段为高瓦斯煤矿,曾发生过多次瓦斯爆炸事故,在泽州段犁川一带还有煤层自燃现象。
采空塌陷对输气管线工程会导致严重后果,甚至是致命的危害,应引起高度重视。由于不少地段老煤窑较多,目前乡镇企业和私人经营的小煤矿又无序开采,采空区的空间分布范围很难查明。此次调查虽在重点地段进行浅层地震勘探,初步查清了一些采空区,但仍然不能满足工程设计的要求。今后,应在陕西段的子长煤矿焦家沟—王家湾段(DD184—DD277),山西段的蒲县—临汾煤矿密集分布区(EC119—ED073)、浮山后交煤矿区(EF043—EF056)和泽州煤矿密集分布区(EJ002+1—EJ058)进一步加强勘查。
五、黄土湿陷和潜蚀灾害
黄土湿陷和潜蚀往往相伴发生,一般是突发性的,对建筑物和人民生命财产构成危害,是黄土类土分布地段的一种特殊地质灾害。
(一)黄土湿陷
本区段地处黄土高原东缘和山西山地区,地面普遍分布有以上更新统(Q3)风成黄土为主的黄土类土,其中Q3、Q4黄土具湿陷性,且多属自重湿陷类型。据统计,输气管线经过黄土连续分布地段,陕西段长185km,山西段长71km(陕西靖边马路壕至山西临汾盆地以西)。分布厚度大,主要为梁峁沟壑地形,湿陷性最为强烈。临汾盆地以东,浮山段较强,往东逐渐减弱。沿线黄土因其形成时代、成因、结构和所处地貌位置不同,湿陷性有所差异。一般情况是:Q3风成黄土湿陷性最强,属中等—强烈湿陷;Q4坡积—冲积黄土状土,湿陷性弱些,属中等湿陷;而Q2黄土则为轻微湿陷—无湿陷。表4-1列出了陕西和山西段黄土湿陷性指标。
表4-1黄土湿陷性指标
有关黄土湿陷的形成机制有多种解释,其中“加固凝聚力降低或消失的假说”较有说服力。黄土湿陷是一个复杂的物理化学过程,是由黄土固有的特殊成分和结构以及外界诱发条件共同作用的结果。湿陷性黄土含有一定量的碳酸盐胶结物和大孔性的结构特征,是湿陷作用的内因,而浸水和加压则是外部条件。当黄土浸水受压后,水膜楔入和水的溶解作用,使由盐类结晶胶结产生的加固凝聚力降低甚至消失,并使土粒散化。使处于大孔性而呈欠压密状态的土体发生沉陷,结构遭到破坏。
黄土湿陷导致的灾害是多方面的,有地表大面积不均匀下陷、地裂缝,还可诱发滑坡和崩塌的发生。因此它对输气管线可构成危害。
(二)黄土潜蚀
黄土潜蚀分布地域与湿陷性黄土基本一致,多见于Q3、Q4黄土中,形成陷穴、落水洞、盲沟、漏斗、竖井及天生桥等“黄土喀斯特”现象。潜蚀的发育受控于地形、地层及降雨等因素。在河谷阶地及坝、
表4-2潜蚀陷穴与地形、黄土地层关系统计表
由于潜蚀的形成与黄土湿陷性密切相关,加之其作用过程较为隐蔽,常有暗沟分布,一旦突然陷落,将给输气管道的安全带来严重后果。
六、其他地质灾害
(一)地震液化
分布于宁夏段黄河冲积平原和山西段临汾盆地内。该二地段均为地震烈度Ⅷ—Ⅸ度的强震区,历史上曾多次发生过7~8级大地震,是输气管线经过的地震危险区。
宁夏段地震液化分布于中卫县境的黄河冲积平原一级阶地上,岩性为Q4的粉土、粉砂和细砂,埋深1.5~5.3m,潜水位埋深0.8~3.0m。经现场标准贯入试验判别,CA123—CA136和CA164—CA170液化等级轻微,CA144—CA164液化等级中等。
山西段临汾盆地地震液化分布于汾河河漫滩和一级阶地上,岩性为Q4的中细砂和粉砂;夹有粉土和粉质粘土,潜水位埋深0.7~2.6m。经现场标准贯入试验判别,在管线ED089—ED103长约4km的地段内,Ⅶ度地震力条件下液化等级为中等—严重。该地段史藉上曾有地震时喷砂冒水等砂土液化现象的描述。显然,输气管线的安全将会受到严重影响。
(二)盐渍土的腐蚀和盐胀灾害
分布于宁夏段和陕西段内。经查明,宁夏段盐渍土有三段。其中中卫县黄河冲积平原为碳酸(碱性)盐渍土和硫酸盐渍土相间分布,管线长度约42km,危险性小;中宁县古城子西的沼泽地为硫酸盐渍土,长约0.75km,危险性中等;盐池县两个盐碱滩洼地为硫酸盐渍土,长约3.5km,危险性大。陕西段盐渍土主要分布在定边县安边镇屈园子—郝滩乡四十里铺(DA056—DA076)及靖边县小滩则等地段,累计管线长度约21km。盐渍土易溶盐含量一般为0.34%~1.73%,为硫酸盐,经判定,屈园子—四十里铺以中度盐渍土为主。
(三)地面沉降
输气管线临汾段(ED089—ED103)经过地面沉降区,沉降中心位于临汾城西汾河谷地。累积最大沉降量240mm。该地段地面沉降是由于超采中深层地下水引起的。自20世纪70年代中期开始,地下水开采强度逐渐加大,由于超采,地下水位持续大幅度下降,至1986年已形成一个波及面积超过50km2的椭圆形降落漏斗,中心水位较1978年下降了30m,年降幅近4m。1986年以后,水位仍以平均3m/a的速率下降。目前该降落漏斗中心最大降深已达80m。地面沉降现状条件下不会对输气管线造成危害。
⑧ 按矿山环境地质问题导致的结果分类
以矿业活动导致的环境地质问题结果作为分类的主要原则,从公益性、基础性矿山地质环境调查与保护的目的出发,将其分为资源毁损、地质灾害和环境污染三大类型及众多的表现形式(表3-1)。
表3-1 矿山环境地质问题类型划分
矿山资源毁损、地质灾害和环境污染等环境地质问题在矿山开发的时间上、空间上具有重叠性、穿插性,部分矿山环境地质问题互为因果关系。不同类型矿产以不同开采方式开采,采用的选冶技术及工艺设备等不同,导致的矿山主要环境地质问题表现形式也不同。以一类或两类环境地质问题为主,当三种类型环境地质问题同时出现重叠时无疑会加重矿山环境地质问题的严重程度。就是说,单一的矿山环境地质问题对环境也许不至于造成严重的影响,但是多种环境地质问题交织叠加,将会产生破坏性的后果。
3.3.1.1 资源毁损
矿山资源毁损包括矿产资源破坏与浪费、土地资源压占与破坏和水资源浪费与破坏。
(1)矿产资源破坏与浪费:矿产资源的有限性和不可再生性特点决定了矿产资源要合理开发、充分利用,但是由于各种原因,矿产资源的破坏与浪费现象十分严重,尤其是部分民采矿区资源破坏性开采令人触目惊心。主要表现为乱采滥挖、采富弃贫、采厚弃薄。由于采矿技术、工艺设备落后,矿山企业一味追求短期暴富,导致矿山采矿回采率低,共生、伴生组分未利用或利用率低等造成矿产资源浪费严重。全国国有煤矿平均回采率为40%~50%,地方矿为30%~40%。主要有色金属采选总回收率仅为35%~50%,铁矿采选总回收率为65%,建材非金属矿的采选回收率大多低于60%,而乡镇、集体和个体采矿的回收率更低。我国矿产资源综合开发利用水平与国外发达国家相比,存在不小差距。对全国246个含有伴生和共生组分的大中型矿山企业的调查发现,有32.1%的矿山开展伴生或共生有益组分综合回收利用,但是即使是做了综合回收的矿山,综合利用程度也是比较低的。
(2)土地资源压占与破坏:坑道掘进、采矿废石、选矿尾渣、冶炼废渣等,长期堆放压占耕地、林地、草地,数量巨大,造成了土地数量减少,加剧了用地紧张状况,导致矿山企业与农民纠纷不断。露天剥离、地下采矿及煤层自燃诱发的地面塌陷、地裂缝以及滑坡、泥石流等破坏了土地的完整性。废渣风化及干旱地区尾矿沙随风扬尘成为新的沙尘发源地,导致土地沙化,恶化了土地利用现状,降低了土地的生产力。
(3)水资源浪费与破坏:矿山采矿要排出坑道积水,以防矿坑积水影响正常采矿和危及人身安全。高强度的矿山疏干排水及矿井突水会造成矿区地下水位下降,地表河流流量减少,甚至断流。陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆五省区国土面积约占全国面积的1/3,而水资源总量仅为全国的10%。更为不利的是水资源分布与矿产资源分布不匹配,加大了矿产资源开发难度和成本。如新疆塔里木油田、吐哈油田,甘肃金川铜镍矿、白银铜矿,青海察尔汉钾盐,鄂尔多斯盆地综合矿物能源和化工基地等重要矿产资源开发区均是严重缺水的干旱地区。疏干排水一方面造成了宝贵的水资源的浪费,另一方面加剧了矿山用水危机。
3.3.1.2 地质灾害
地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、土地沙化和尾矿库溃坝等。
随着科学技术的进步,人类矿业开发的强度和规模愈来愈大,高强度、大规模机械化的采矿活动作用于矿山地质环境的强度远远超过了自然地质作用,强烈地改变和破坏了矿区原有的地应力平衡系统,使得地应力在重新调整过程中产生了多种次生地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、水土流失、土地沙化和尾矿库溃坝等。矿区地质灾害具有突发性、多发性、群发性、危害性集中的特点。尤以突发性地质灾害危害性最大,往往造成重大人员伤亡和经济损失,社会影响巨大。
3.3.1.2.1 崩塌、滑坡、泥石流
崩塌是斜坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动,堆积在坡脚或沟谷的地质现象。崩塌一般发生在暴雨、大暴雨或持续降雨时间较长过程中或稍后。崩塌是山地矿山常见的一种突发性地质灾害。采矿造成的高陡边坡,形成的悬空危岩体,采空塌陷形成的山体开裂等,在“崩落法”采矿、暴雨及矿山排水不当的情况下易引发崩塌。
滑坡是斜坡上的岩土体被各种构造面切割分离成不连续状态时,或露天矿山的高陡边坡失稳,或堆积在斜坡体上的采矿废渣因地面塌陷、地裂缝、暴雨等因素诱发,在重力作用下沿一定的软弱面整体向下滑动形成的。滑坡是山地矿山和露天采矿场最常见的地质灾害类型之一。
泥石流是山区特有的地质灾害类型之一,是地质、地貌、气象、水文、植被等自然因素和人为因素综合的结果。其暴发突然、来势凶猛、冲击力强、冲淤变幅大、主流摆动速度快,以冲刷、冲击、淤埋等方式表现出巨大的危害性。其形成有3个基本条件:①丰富的松散物源是泥石流形成的物质基础;②高陡的纵坡降比为泥石流形成提供了动力条件;③暴雨、水库或尾矿库溃决是泥石流形成的激发因素。
矿山松散的采矿废渣堆放在陡峻的便于集水、集物的峡谷沟坡上,在暴雨、尾矿库溃坝、水库溃坝等条件诱发下,形成含有大量泥沙石块的特殊洪流——矿渣型泥石流。泥石流形成有三个条件:一是有利于储存、运移和淤积的山地峡谷地形地貌;二是具有大量松散废渣物质的来源;三是具有强劲的水动力诱发因素。山地矿山是泥石流的高发区,多发生在夏季7~9月暴雨期间。具有暴发突然、运动极快、能量极大、破坏力巨大、致灾严重的特点,往往造成矿山工矿设施被毁、生产中断和人身伤亡的重大地质灾害,而且还会对矿山以外的居民、公路、铁路、水利、水电工程等造成巨大破坏。
3.3.1.2.2 地面塌陷、地裂缝
地下矿体被采出后,形成了巨大的采空区,导致周围岩体原始应力平衡状态发生破坏,在应力重新调整到新的平衡过程中,上覆岩土层在时间和空间上发生移动、变形,形成塌陷盆地、漏斗状塌陷坑和台阶状断裂。在平原和地凹地区的地面塌陷会造成地表大面积积水,农田被淹。由于塌陷,地表潜水位相对提高,一般而论,当地下水位上升到离地表1m时,土壤毛细管作用就可将地下水提升到地面。在干旱地区或干旱季节,地下水上升将土壤里的钙、钠、镁等盐分带到地表,待水分蒸发后,盐类就在地表聚集,形成盐渍化土地,造成土地退化,影响农作物生长。山地、丘陵地区则诱发山体开裂、崩塌、滑坡等其他地质灾害。
3.3.1.2.3 水土流失
水土流失又称土壤侵蚀,是一种渐进型的地质灾害,其形成与地形地貌、植被、降雨等因素密切有关。水土流失造成土地肥力降低、生产力下降,环境恶化。水土流失导致的土壤侵蚀是西北地区生态环境恶化的重要因素之一。
3.3.1.2.4 土地沙化
是在沙质地表产生的土壤风蚀、风沙沉积、沙丘前移及粉尘吹扬等过程的现象。土地沙化导致土地退化,农作物产量降低及生态环境恶化。
3.3.1.2.5 尾矿库溃坝
尾矿就是选矿厂在现有经济技术条件下,回收有用组分后,对于目前难以回收利用的矿石矿物组分,以尾矿浆形式排放于尾矿库中,其中含有对环境有害的重金属元素、选矿药剂等有毒有害物质,具有粒度细、数量大的特点。因选矿技术、生产工艺设备等制约,往往造成有用组分的损失,也是金属矿区环境污染的重要污染源。是尾矿坝裂缝、尾矿渗漏、山体滑坡以及尾矿库超期服役等导致尾矿库坝基发生滑动、坍塌和溃坝,造成尾矿砂淹没农田、堵塞交通、污染河流以及造成人员伤亡的地质灾害。
3.3.1.3 环境污染
包括水污染、土壤污染。矿业开发采、选、冶生产过程中的矿坑废水、选矿尾矿浆、采矿粉尘、煤矿排放的瓦斯、煤层自燃及煤矸石自燃的有害气体、矿石冶炼烟尘废气、废渣中重金属以及酸性废石等是矿山环境污染的主要污染源。其主要污染物质有重金属汞、铅、砷、铬、镉等以及氰化物、石油类、粉尘、二氧化硫及酸性废水,未达标排放,或直排、偷排等都会造成地表水、地下水、土壤、植被、谷物、蔬菜、果品、水产品等污染。另外,某些矿山矿石中放射性物质会造成放射性污染。
(1)水污染:废水、废渣、废气等“三废”中有毒有害物质大量进入水体,超过了水体的自净化能力,导致其化学、物理、生物性质的改变,造成水质恶化,影响了水的功能和效用,危害人体健康,破坏生态平衡。矿坑废水、选矿废水未经达标处理,随意排放,有毒有害物质渗入地下、进入河流湖泊,导致水体污染,水质恶化,不能饮用、灌溉,直接或间接威胁矿区及其附近居民的生活健康。
(2)土壤污染:矿山排放的废水、废气和废渣中的有害物质进入土壤,超过了土壤的自净化能力,影响农作物的生长发育,或其中有害物质超标排放直接或间接危害人畜健康,称之为土壤污染。土壤污染的主要途径有三类:一是气型污染,即采矿粉尘、选冶排放的烟尘、废气首先污染大气,然后降至地表而污染土壤;二是水型污染,即矿坑水、选矿废水、冶炼废水排放后,通过河流或农田灌溉而造成土壤农田污染,重金属镉、铬、铅、锌等污染物多集中分布于浅层耕作层;三是废渣污染,即采矿、选矿废渣等中的水溶性有毒物质,如镉、汞、铬、砷等被雨水冲淋而渗入土壤造成污染。
⑨ 宁夏地质灾害危险性评估报告哪家单位做
北京岩土工程勘察院可以