地质灾害实训结束语
㈠ 社会实践——汶川地震灾后重建情况,有什么地方可以去。
可以去映秀,那里集中了地震受损的建筑物(医院、学校、民居......),也是灾后重建的示范区。以自愿者的身份,积极投入灾后重建的工作。(在成都市茶店子汽车站乘车前往。)祝:平安如意!
㈡ 天津蓟县工程地质实习报告
工程地质实习报告
实习目的与任务:
按照学校的安排我们在本学期学习了《土木工程地质》,紧接着我们就进行了地质野外实习的过程。我们进行这次实习的目的在与 :巩固和加深在课堂学的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果;了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石的性质以及该地区的地质发展演变简史;学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。通过实习,掌握工程地质的基本知识,了解常见的工程地质问题。为学习后续课程、从事专业工作、扩大知识面和进行科学研究打下必要的基础。
实习时间:2009年6月24日至6月26日
实习地点:天津蓟县国家地质公园
天津蓟县国家地质公园位于天津市北部蓟县山区,属燕山山脉中段南翼,沿津 (天)—围(场)公路东侧(蓟县段)呈南北走向,毗邻八仙山国家级自然保护区,公园东面与河北省遵化市的清东陵隔山相望,黄崖关长城犹如一条巨龙横卧于剖面之上;南面是渔阳古城,县城东侧的翠屏湖是天津市最大的淡水湖和重要的水资源基地;北面是河北省兴隆县雾灵山国家级自然保护区;西面有京东第一山、全国十五大名山之一的盘山国家风景名胜区。居京(北)、津 (天)、唐(山)三市腹心地带,素有京、津、唐“金三角”之称.
古老的地质构造奠定了现代地貌发育的基本框架和发展方向。地势北高南低,地质公园北端与兴隆县交界处的九山顶,海拔1078.5米,是天津市的最高峰。而座落在地质公园南端的府君山,海拔只有350米,海拔高度相差728.5米。保护区的地貌类型主要有中山、低山、丘陵、宽谷、盆地和坎谷等构成。中、低山主要分布在长城沿线及其以北地区的石英岩分布区,山高、坡陡,气势磅礴。丘陵主要分布在县城以北的石灰岩、白云岩、砂页岩分布区,海拔一般在300、—500米。山体浑圆,坡度缓,土层较厚。是我国惟一记录有中上元古界地球演化地质历史的国家地质公园。其范围北起九山顶,南至府君山;东至八仙山,西至盘山,分为7个景区: 1、中上元古界地质自然保护区;2、八仙山石英岩峰林峡谷景区;3、盘山花岗岩地貌景区;4、九龙山碳酸盐岩峰丛景区;5、黄崖关断崖地貌景区;6、九山顶石英砂岩峰林景区;7、府君山地质构造遗迹景区。总面积342.05平方公里,规划面积240.6平方公里,核心区面积53.6平方公里,北纬40°00′~40°15′,东经117°15′~117°35′。处于京、津、唐交会地带,交通发达、地理位置优越。
实习对象:河北工业大学交通工程专业07级全体学生(刘焱)
实习活动:(如下)
6月24日早上我们从西生活区坐大巴一路奔波来到蓟县国家地质公园,下车后,我们稍作整顿,然后老师开始介绍地质情况,我们的地址野外实习考察也就开始了。
1. 矿物、岩石的认识和地质构造的认识实习
首先讲的是沉积岩。
沉积岩是在地表环境中,先前存在的化石(岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩)的物理、化学和生物风化的物质、有机物质和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等地址作用而形成的岩石。沉积岩是地壳表面分布最广的一种岩石,虽然它的体积只占地壳的5%,但是露出面积约占陆地表面积的75%。沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积物、有机质及生物残骸等一些物质组成。
沉积岩的结构按其组成物质、颗粒大小及形状等方面的特点,一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构及生物结构四种。
1) 碎屑结构 碎屑结构是指岩石中由50%以上的碎屑颗粒被胶结物所胶结的结构,是沉积岩所特有的结构。按碎屑粒径的大小,碎屑结构可分为:a、砾状结构(碎屑粒径>2mm) b、竹叶状结构(碎屑形态多呈扁平状) c、砂质结构(碎屑粒径介于2~0.05mm之间) d、粉砂质结构(碎屑粒径为0.05~0.005mm)
2)泥质结构 该结构由粒径<0.005mm的粘土矿物颗粒组成,是泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。
3)结晶结构 该结构是由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。
4)生物结构 该结构是由生物遗体或碎片所组成,如贝壳结构、珊瑚结构等,都是生物化学岩所具有的结构。沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。产检的沉积岩构造有层理构造、块状构造、鲕状构造及层面构造。
沉积岩的构造按其各个组成部分的空间排列和组合方式等方面的特点,一般分为层理构造 块状构造 鲕状构造 层面构造
1)层理构造 沉积岩在形成过程中由于沉积环境的改变,是先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生变化,从会而显示出成层现象。由于形成层理的条件不同,层理有各种不同的形态,常见的类型有:水平层理、斜层理、交错层理和波状层理。
2)块状构造 岩石层理不清楚,矿物颗粒排列五一定规律。
3)鲕状构造 具有同心圆状的圆形或椭圆形颗粒,形似鱼籽。鲕状构造直径一般在0.5~2mm之间,鲕粒的形成系胶体物质围绕沙粒、碎屑在浅海浅水环境中沉积而成。
4) 层面构造 沉积岩岩层面上的特征如波痕、泥裂、雨痕等,这些特征同样反映了沉积岩生成条件和形成环境的特殊性,同时也是我们研究古地理古地貌的标志。其中的波痕特征给我们留下了深刻的印象。
沉积岩的肉眼鉴定:在鉴定碎屑岩时,除观察颜色、碎屑成分及含量外,尚需特别注意观察碎屑的形状和大小,以及胶结物的成分。在鉴定泥质岩时,则需仔细观察他们的构造特征,即看有无页理等;在鉴定化学岩时,除观察其物质成分外,还需判别其结构、构造,并辅以简单的化学试验,如用冷稀盐酸滴试,检验其是否起泡。
接着我们考察了岩浆岩。
岩浆岩又叫火成岩,占地壳总质量的95%,在三大类岩石中,岩浆岩占有比较重要的位置。岩浆岩是由岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩上升侵入围岩,在地壳深处结晶形成的岩石,称为深成岩(形成深度大于3km)。在地面以下较浅处形成的岩石称为浅成岩(形成深度小雨3km)。两者统称为侵入岩。由喷出地面的岩浆凝固形成的岩石成为喷出岩,包括火山碎屑岩和熔岩。岩浆岩的矿物成分岩浆岩主要由SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 MgO等氧化物组成。其中SiO2是最多也是最重要的,它是反应岩浆性质和直接影响岩浆岩矿物成分变化的主要因素。
常依SiO2的含量,将岩浆岩划分为不同的类型:超基性岩(<45%);基性岩(=45%~52%);中性岩(=52%~65%);酸性岩(>65%)。岩浆岩的结构和构造 岩 浆岩由于形成的环境不同,产生了各种不同的结构和构造。岩浆岩的结构是指岩石中矿物的形态、大小和结晶程度,以及颗粒之间的关系。岩浆岩的构造是指岩石中 矿物的空间排列及其填充的方式。
了解结构和构造可以了解岩浆岩的形成环境。如喷出岩由于冷却快,来不及结晶,形成玻璃质,称为玻璃质结构。其中一些气体尚 未逸散,形成气孔构造。岩浆一面流动一面凝固形成许多流纹,做流纹构造。深成岩在地下缓慢结晶,它的颗粒在空间分布比较均匀,形成块状构造;在深处,各种 矿物结晶的大小相近,这样的结构叫做等粒结构。而浅成岩中由于矿物结晶时间不同,造成先结晶的晶体粗大,后结晶的晶体细小,从而形成斑状结构。岩浆岩的简易鉴定方法:
首先,观察岩体的产状等,将定是不是岩浆岩及何种产状类型。然后观察岩石的颜色以初步判断岩石的类型。含深色矿物多、颜色较深的,一般为基 性或超基性岩;含深色矿物少、颜色较浅的,一般为算子那个或中性岩。相同成分的岩石,隐晶质的教显晶质的颜色要深一些。应注意岩石总体的颜色,并应在岩石 的新鲜面上观察。
接着观察岩石中矿物的成分、组合及特征。并估计每种矿物的含量,即可初步确定岩石属何大类。进一步观察岩石的结构构造特征,区别是喷出岩 还是浅成或深成岩。
最后综合分析,据《土木工程地质学》“岩浆岩分类表”确定岩石的名称。
最后,考察了变质岩。
变质岩是指地壳中已存在的岩石,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,处在高温、高压及其他化学因素作用下,使原来岩石 的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。
根据变质作用的地质成因和变质作用因素,将变质作用分为:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用 和动力变质作用。
变质岩的结构可分为:变余结构(残余结构);变晶结构;碎裂结构。岩石经变质作用后常形成一些新的构造特征,这是区别于其他两类岩石的特有标志,是变质岩的作重要特征之一。原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者叫变余构造。
通过变质作用形成的新的构造叫变成构造:a)板状构造 岩石具有平行、较密集而平坦的破裂面——劈埋面,沿此面岩石易于分裂成板体,原岩基本未重结晶,仅有少量绢云母或绿泥石。b)千枚状结构 岩石常呈薄板状,其中各组分基本已重结晶并呈定向排列,但结晶程度较低而使得肉眼尚不能分辨矿物,仅在岩石的自然破裂面上见有强烈的丝绢光泽,系由绢云母、绿泥石小鳞片造成。常具挠具和小皱纹。c)片状构造 在定向盈利的长期作用下,岩石中所含大量的片状、柱状矿物如云母、角闪石等,都呈平行定向排列,岩石中各组分全部重结晶,而且肉眼可以看出矿物颗粒。d)片麻状结构 以石英、长石等矿物为主,期间夹以鳞片状、柱状变晶矿物,并呈大致平行的断续带状分布而成,他们的结晶程度都比较高。e)块状结构 岩石中的矿物分布均匀,结构均一,无定向排列,这是大理石和石英岩常具有的构造。
变质岩的简易鉴定方法:
鉴别变质岩时,可先从观察岩石的构造开始,根据构造,将变质岩区分为片理构造和块状构造两类。然后可进一步根据片理特征和结构以及主要矿物成分,分析所属的亚类,确定岩石的名称。
2. 水流的地质作用认识实习
河流普遍分布由于不同的自然地理带,是改造地表的主要营力之一。
河流的地质作用主要有侵蚀作用和搬运作用。
1 河流的侵蚀作用
河流在运动过程中对河谷岩石进行的破坏作用称为侵蚀作用。其主要通过冲蚀 磨蚀和溶蚀三种形式对河底及两岸进行侵蚀
1) 下蚀作用
下蚀作用的强度首先与流速和河水中的泥沙含量有关。此外,还与河床的岩石性质及地质构造有关。 下蚀作用在加深河谷的同时又使河流向源头伸长。分水岭不断遭到切割剥蚀,河流的长度不断增加,以及河流的袭夺现象都是河流溯源侵蚀的结果。
2) 侧蚀作用
河流一携带的泥沙为工具,并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。河流的中下游以及平原区的河流,由于河床坡度较为平缓,侧蚀作用占主导地位。
2 河流的搬运作用
河流主要通过对碎屑物的悬运 跃运和推运三种方式来进行搬运。碎屑物以何种方式被搬运,主要取决于颗粒的沉降速度与上推力的对比情况。
3 河流的沉积作用
河流搬运物从水中沉积下来的过程称为沉积作用。
4 河流冲积土
1)河床沉积
2)河漫滩沉积
3)牛轭湖沉积
4)三角洲沉积
5)山区河流沉积土
6)由冰川补给的河流冲积土
3. 风化作用认识实习
影响风化作用速度的因素主要有气候、地形和地质因素。
一、气候因素:影象风化作用的气候因素主要指降水量与温度。降水量丰富且水循环快的地区有利于化学风化的进行;而温度则影象化学反应的速度,水中游离氧的含量和水的离解度随温度增高而加大,水中CO2含量虽随 温度增高而减少,但温度增高十度,反应速度却加快一倍,因此,氧化作用和水溶液的作用都随温度增高而加快,有利于化学风化作用的进行。而且,气候控制着数量和类型,它们对风化作用产生各不相同的影象。
地球气候的分带性决定了风化作用速度及其产物类型的分带性。
二、地形因素:
在相对高程很大的中低纬度山区,可以看到不同高程上有不同的气候带因而有不同类型的风化作用。
地形陡缓的不同,风化作用也不同。陡坡地下水位低,植被稀少,物理风化相对强烈,产物不易保留,未风化岩石不断暴露接收风化;缓坡平地化学风化和生物风化相对强烈,矿物分解彻底,风化产物残留原地,母岩被覆盖,不利于物理风化,最后形成大量粘土和残余矿床。
坡向也有影象,中低纬度阳坡昼夜温差大,冰冻风化比阴坡强烈,以至阳坡比阴坡更凹凸不平。
三、地质因素:主要有岩石的矿物成分、岩石结构构造和构造运动的影响。
4. 不良地质现象认识实习
山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约,主要的不良地质现象有滑坡、泥石流、岩 崩、岩溶、岩堆(坡积层)、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、水害、采空区以及强震区(高地应力)等。
因此在施工前优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带,真正贯彻地 质选线的原则。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区,路线应设法绕避。
其次,当工作中发现仍有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时,必须及时调整线位。对于重大的地质病害应尽量绕避,实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性,并且应减少对地质环境的破坏,提高工程措施的可靠性和安全度。对地质病害应以防为主,以治为辅,能避当避,即使增加工程造价也是值得的。
实习总结:
在3天的实地考察中,我们和老师走在一起,学在一起,老师给我们进行的详细举例说明,增强了我们的实践能力,并且这些都加深了我们对书本上老师所讲内容的认识,对三大类岩石有了一个感性的认识,让我知道了书本上的东西都是死的,如果你不和实际联系起来的话它只能变成无用的东西,所以我觉得应该尽量多的去实践。这次实习也让我认识到团体协作的力量,在以后的学习生活和工作当中一定要注意团队合作,充分发挥集体的力量。在这次实习中我所收获的这些为我以后的学习和工作打下了基础,在我以后的工作中定会给予很大的帮助。
在这期间,我们面对烈日当头曾汗如雨下,汗水浸透了我们的衣服,但是我们坚持了。在坚持一下,在挺一会儿,一切都会过去,等待我们的只有胜利。同时感谢李老师和郭老师不畏酷暑给我们进行的生动讲解,而两位老师的这种敬业精神也值得我们每一个人学习和尊敬。
㈢ 开放式地质灾害监测系统的研究
史彦新
(中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)
【摘要】本文介绍了一种开放式地质灾害监测系统的构建方案。首先简要叙述了开放式监测系统的概念,随后从监测系统的形成、硬件组成和软件设计3个方面进行了阐述,突出了监测系统开放、灵活的特点。
【关键词】开放式系统地质灾害监测地质灾害预警
1前言
地质灾害监测预警是一项复杂的系统工程,具有多学科交叉、应用性强、不断发展变化等诸多特点,随着高新技术和计算机网络技术的迅速发展,地质灾害监测预警技术也有了很大发展,系统化、网络化的开放式地质灾害监测系统成为地质灾害监测发展的必然趋势。
所谓开放式监测系统,即采用开放的结构模式,采用统一标准或协议的一种软件或硬件的平台。在硬件方面,只要符合统一标准的模块,都可以接入该系统;在软件方面,运用模块化编程技术,结合模糊数学、专家系统、人工神经网络、小波分析等先进理论,根据不同的监测模型,采取不同的算法,并制定统一的通讯协议,实现对各监测模块的管理、监测数据的采集、监测信息的远程传输、系统通讯等功能[1]。
最近在地质灾害预警关键技术方法研究与示范项目中,项目组在构建地质灾害监测系统时进行了大胆的尝试,在巫山地质灾害监测预警示范站建立了基于钻孔倾斜仪深部位移监测、GPS地表变形监测、TDR滑坡位移监测、孔隙水压力监测等手段的开放式地质灾害监测系统。该监测系统可实现一天24小时连续监测,监测数据可以从现场发送到数据处理中心,及时获得监测结果,并实时发布[2]。
2监测系统的形成
目前常用的地质灾害(滑坡)预报方法,多为对位移监测数据序列进行数学方法处理,作趋势性外推,这种处理方法受监测点选择的随机性和多种相关因素的综合影响,准确性较低,在实际应用中往往不能达到预期效果。为了提高地质灾害预测预报的准确性,必须对灾害体进行多手段、全方位的监测,对监测信息进行综合分析处理。
随着科学技术的发展及对地质灾害机理的深入研究,国内外地质灾害监测技术方法已逐渐向系统化、智能化方向发展,监测内容、方法、设备日趋多样化,不只局限于对位移的监测,且已涉及地质灾害诱发因素的监测及地温、地声、射气浓度等地质灾害间接因素类的监测。只有对灾害体进行全方位的监测,并对监测信息进行综合分析,才能极大地提高监测的有效性与准确性,为地质灾害的预警预报提供坚实的数据基础。
因此,为了全面了解灾害体的位移变化情况及其他特征值,如孔隙水压力等,在巫山监测预警示范站构建了一套开放式地质灾害监测系统,该系统对几种监测仪器进行集成,从地表位移、地下位移、孔隙水压力3个方面对灾害体进行监测,完成各监测模块的管理、监测数据的采集、传输,为综合分析处理及实时发布监测结果奠定了基础。
3监测系统的硬件组成
该监测系统在巫山监测现场安装有4种传感仪器,4个监测模块分别是:
(1)固定式钻孔倾斜仪,监测钻孔内地下形变位移;
(2)TDR滑坡位移监测仪,该仪器由自行研制,监测钻孔内形变位置与位移;
(3)孔隙水压力监测仪,该仪器由自行研制,监测钻孔内土体的孔隙水压力;
(4)高精度GPS,监测地表相对位移。
用于数据存储、仪器管理及信息传输的是我们自行研制的TDR滑坡位移监测仪。该仪器既完成本模块的监测任务,又兼当整个监测系统的数据采集装置。其采用开放式工业控制的设计思想,以Windows作为操作系统,采用RS-232进行数据通讯,对各监测模块进行管理,完成数据的采集、存储,最后利用GPRS无线传输技术,将监测信息远距离传送到数据处理中心,存入上位计算机中,在数据处理中心完成监测数据的综合分析处理,并实时发布监测结果。
该监测系统的硬件结构如图1所示。
图1开放式地质灾害监测系统硬件结构示意图
4监测系统软件设计
4.1各监测传感模块自控软件设计
各模块自控软件将控制模块的定时工作和通讯协议的建立。各模块自控软件相对独立,分头设计,根据监测对象的不同,采用不同的算法,完成监测、采集任务,同时负责本模块通讯协议的建立。
4.2制定标准的通讯协议和特定的数据格式
通讯协议是现场监测传感仪与数据采集装置及数据采集装置与数据处理中心沟通的桥梁,当数据处理中心需要查看各模块的监测数据及设定监测参数时,均需通过数据采集装置,按照通讯协议上传下达。
针对地质灾害监测的实际情况,采用了主从机通讯方式,将数据处理中心计算机作为主机,监测系统的数据采集装置作为从机,实现一发一收联机通讯。在设定协议中,制定了4个字节的控制状态字,其中第一个字节是前端站点呼叫控制字,保证每个站点上数据的独立性;第二个字节是设备号控制字,能准确地调用各个监测模块的监测数据;第三个字节是读写控制字;第四个字节是握手应答控制字,呼叫并握手成功后,主从机之间即能相互传送或接收数据。传送数据过程中,设定一个表头文件。在表头文件中,首先用1个字节表示仪器设备号,再用5个字节表示数据时间,然后用3个字节代表点号、孔号和孔深,最后用8个字节存放监测数据。另外在修改各监测传感模块的参数时,可以通过主机发送一个配置文件(*.dat)到从机,从机(数据采集装置)接到这个配置文件,就会自动地去修改仪器参数,使各监测传感模块按设定方式采集监测数据。
通讯协议简述如下:
当监测系统启动通讯程序后,接收数据处理中心的命令并按以下格式进行数据字头文件的上传。
地质灾害调查与监测技术方法论文集
当数据处理中心下传监测参数时,以配置文件的方式进行通讯,系统接收命令后,按数据字头文件格式下传给各监测传感模块。其中的第2、3项改为下次监测的启动时间,第7项改为时间间隔,各监测传感模块接到指令后,其自控软件会控制监测仪按设定方式进行工作。
5结束语
以上所述的开放式地质灾害监测系统已在巫山地质灾害监测预警示范站项目中得以实现,运行效果良好,并且随着示范站的建设,基于其开放式的结构模式,会有更多的监测模块接入到该监测系统中,使其技术更加成熟,功能更加完善。
参考文献
[1]张青,史彦新.三峡库区地质灾害监测仪器的前景展望.环境与工程地球物理国际学术会议,2004,6
[2]中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所.地质灾害预警关键技术方法研究与示范项目设计书,2002,11
㈣ 三峡库区地质灾害勘察物探技术方法应用
李洪涛孙党生杨勤海杨进平
(中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,河北保定,071051)
【摘要】本文简要叙述了在三峡库区地质灾害勘察中经常使用的物探技术方法以及一些典型的工程实例,以求为今后的工作带来一定示范效应,进一步为地质灾害勘察提供先进有效的测试手段。
【关键词】三峡库区地质灾害勘察物探技术方法
1前言
从1997年至2004年,中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所承担了三峡库区移民迁建新址重大地质灾害防治研究与论证综合地球物理勘查,奉节三马山小区物探勘察,巴东黄土坡滑坡、万州官塘口滑坡物探勘察,重庆14区县库岸调查等一批应用研究课题及物探勘察任务。先后在三峡库区的巴东、巫山、奉节、万州及丰都、石柱等地进行了大量的综合地球物理勘察。本文为地球物理勘探技术方法在三峡库区地质灾害防治工程中的应用实践经验总结和体会,以求为今后的工作带来一定示范效应,进一步为地质灾害勘察提供先进有效的测试手段。
2地球物理勘探技术方法
2.1浅层高分辨率地震勘探
2.1.1工作技术方法
(1)展开排列法
考虑到库区地形地质条件的复杂性,在奉节和巫山两地,在布置地震剖面之前,作为一种重要的试验方法,都采用了展开排列法。其作用是了解测区地震波波组中各种波的时序排列关系,进行震相分析,从而确定数据采集的仪器参数和观测系统,采取合适的激发与接收措施,进行地层介质速度参数的估算。展开排列法观测系统采用0m、10m、20m、30m、40m、50m等不同偏移距,道距2m或3m。
(2)共深度点多次水平叠加法(CDP)
CDP水平叠加法是在不同激发点和接收点上采集来自相同反射点的反射波,在得到的多张地震记录中抽出界面上共反射点道集,经过速度扫描、动静校正之后,进行叠加处理,以时间剖面的形式给出地质界面及构造信息,这种方法可以提高信噪比,对压制干扰波有显著的作用。CDP剖面观测系统中的偏移距的选择,是根据面波、声波等干扰波与目的层反射波的关系确定,分别采用30m、40m和69m。道距采用2m、3m和5m。水平叠加次数大部分为6次,部分用3次。
(3)地震高密度映像法
高密度映像技术采用单次激发、单次接收等偏移距信号采集,其工作模式与水域中声纳法类似,故又称为陆地声纳法。采集的信号经幅度压缩、彩色调制,以彩色映像的方式显示。高密度映像法的偏移距用2m,点距1m。
2.1.2野外数据采集设备
地震勘探采用北京水电物探研究所的SWS—1A型多功能面波仪与瑞典ABEM公司MARK6轻便多道地震仪。接收检波器用38HZ高灵敏数字检波器配CDP轻便覆盖电缆。根据探测目的层的深度,以及测区施工条件,分别采用锤击与炸药爆破两种震源。锤击震源锤重24磅,锤垫厚20mm。为增加有效信号,压制随机干扰,采用垂直叠加,叠加次数一般为5次。炸药震源一般在炮孔中激发,孔深1~2m,药量100~200g。
2.1.3资料数据处理
CDP剖面资料的数据处理采用CSP.3.3地震数据处理系统。针对本区地形坡度大且起伏剧烈的特点,在叠前和叠后均作了地形校正。处理内容还包括增益控制、噪音和干扰波切除、滤波、速度分析、动校正与水平叠加等,最终输出含有地形线的CDP水平迭加双程反射波时间剖面图,成果地质解释图是在AutoCAD14.0下完成的。处理流程如图1。
图1浅层地震数据处理流程图
2.2面波勘探
采用瞬态面波(瑞雷波)勘探。在地表用震源竖向激震时,一般会产生直达纵波、折射纵波、反射纵波和瑞雷波以及各种转换波。理论分析和实验表明,所有这些波中,瑞雷波的能量最强,约占67%。瑞雷波是一种沿地表传播的表面波,其传播的波阵面为一个圆柱体,传播的深度约为一个波长。利用瑞雷波的频散特性,即不同波长的瑞雷波传播特征反映不同深度地质体的特征,进行地质介质结构的探测。
2.2.1仪器设备
面波勘探采用北京水电物探研究所的SWS—1A型多功能面波仪,接收检波器采用4Hz低频检波器,面波剖面采用12道排列,道距1m,点距5m,偏移距分别为0m、5m、10m、15m和20m。
2.2.2资料处理
面波剖面采用 FKSWSA面波处理系统,通过多道三维傅里叶变换,在时间—空间(T—X)域和频率—波数(F—K)域内进行速度和波数(波长)滤波,消除非面波信号,有效地提取面波信息,绘制面波频散曲线,进行面波资料的反演解释。
FKSWSA面波处理系统的特点是可以进行拟合处理,即设定的地层结构参数与计算的地层参数,通过相关系数判断,确定最佳地层结构反演结果。
2.3地震层析成像(CT)
地震层析成像和其他科学技术领域的成像技术类似,是一种边界投影反演方法。从地震波的运动学与动力学特征出发,地震层析可分为射线层析和波动方程层析两类。它们分别测定地震波的走时、振幅、相位、周期等信息变化,反演地质介质三维速度结构或衰减特性,并以图像表示其结果。
地震 CT数据采集采用井间与井地结合的方式。井地方式是在两孔之间沿地面上激发弹性波,孔中接收;井间方式是在一孔内激发,另一孔内接收。接收点距2m和1m,炮距2m或视井中条件确定,构成上下交叉的观测系统,以保证射线覆盖测试区域,提高成像精度。
2.3.1仪器
SWS—1A多功能面波仪或 MARK6轻便多道地震仪。
接收采用串联式气囊检波器与井壁耦合。
采用爆炸震源,电雷管激发。
2.3.2数据处理
数据处理采用CST for Windows地震层析成像系统。每个成像区域均按2m×2m单元剖分,每个单元块上的射线节点密度为10个×10个。成果以波速等值线色谱图展示,图像输出是通过Winsurf6.04实现的。处理流程如图2。
图2地震层析成像数据处理流程
2.4EH—4电导率成像
EH—4电导率成像方法属部分可控源与天然场相结合的一种大地电磁测试法。不同于直流电法,它不是通过延长电缆和加大极距来增加勘探深度,而是在测点上,通过其变频获得深度信息。EH—4在奉节县宝塔坪三万塘地面塌陷坑调查中,在坑底布置了一条南北向剖面,点距5m,电偶极距15m,与剖面方向一致。在塌陷坑南侧地表布置了一条剖面,点距5m,电偶极距10m。
2.4.1仪器设备
EH—4电导率成像系统是由美国 GEOMETRLCS和EMI公司联合生产。是目前国际上较为先进的一种电磁法勘探仪器。
2.4.2EH—4的资料处理
包括现场数据处理和后续处理两大部分。现场数据处理主要是一维分析,用于检查野外采集的数据质量和调整参数。后续处理包括数据分析、一维数据处理和显示及拟二维处理。数据分析软件用于识别噪声源,估计和调整发射机的信号电平,分析数据采集质量。一维数据处理和显示是在经过数据分析后得到新的功率谱后的资料再处理,可删除噪声严重的数据以减少发散,增加信号的相关度。二维处理是采用EMAP法进行拟二维反演,有效地消除静态效应,构造电阻率断面图,在现场给出解释结果灰度图,通过计算机二维反演,进行彩色成图。
2.5声波测井技术
声波测井是以测定岩、矿的声波速度和幅度为基础,在划分基岩岩性、风化破碎程度,确定破碎带位置、基岩与覆盖层分界面以及在覆盖层、基岩内确定低速层等方面是一种较为有效的方法。
单孔全波列声波测试是采用一发双收探管,发射—接收源距50cm,间距30cm。在钻孔内(裸孔)沿井壁发射、接收声波信息,测井时将探管下至井底,按一定点距向上测试,由计算机完成全波列数据采集与数据存储,室内通过回放和资料处理拾取纵、横波,在全波列采集波形中根据波形干涉点、幅度、频谱分析,确定纵横、波初至走时,计算纵波、横波速度绘制成果图。
测试使用的仪器为SSJ—4D全波列声波测井仪(中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所)。
井下探头分采用干孔贴壁式和水耦合两种类型。
3应用成果分析
3.1滑崩堆积体
滑崩堆积体是一种多成因、多期次的松散堆积体。其大部分是在构造和重力卸荷及岩溶作用下形成的滑坡体、崩塌体、泥石流堆积体和岩溶塌陷堆积体。地球物理勘探的目的是了解堆积体厚度及深部结构特征,采用的主要工作方法是展开排列法、CDP剖面与面波法。
3.1.1巫山新城址净坛路—祥云路—集仙路深部结构特征
该区由于地形起伏较大,加上冲沟人工回填等因素,给地震探测带来了很大困难。图3(剖面F)反映了净坛路—祥云路—集仙路方向的深部结构特征。可以看出完整基岩埋深达40~50m,而在祥云路至集仙路之间形成深达30m的深槽。图4(剖面 H)横切头道沟,冲沟形态明显。在时间剖面上,凡是在冲沟部位,由于切割、风化呈多同相轴形态,反映冲沟堆积物的复杂性。探测结果明显反映了堆积体的顺层特征。
3.1.2滑崩堆积体精细结构特征
为了进一步提示滑崩堆积体精细结构特征,采用了面波探测来了解浅部的地质结构。图5列出典型的频散曲线及其地质解释结果,可以看到面波勘探能够很好地提供浅部地层细节及其速度分布资料。结果表明,滑崩堆积体内部可划分为3层:
图3巫山新址净坛路—集仙路(剖面F)浅层地震勘探结果
第一层:0~3.15m,为含砾石粘土层,横波速度330~470m/s。
第二层:3~8m,为碎石夹土层,横波速度470~770m/s。
第三层:8~16m,为破碎岩层,横波速度770~970m/s。
3.1.3成果解释
滑崩堆积体埋深约40m,但是祥云路至集仙路之间存在深达70m的凹槽。滑崩堆积体底面明显顺岩层方向,倾角达30°。在滑崩堆积体中,可细分为3层,其波速不超过1000m/s,说明其岩体完整性较差。
3.2 滑坡
滑坡勘查采用的技术方法主要是 CDP剖面法,勘查对象有巴东县新城区黄土坡滑坡、巫山秀峰寺滑坡、重庆市万州区关塘口滑坡、万州区长江大桥—上沱口段库岸滑坡等。本文仅对其中一部分有代表性的成果分述如下。
3.2.1巴东县新城区黄土坡滑坡
(1)地震时间剖面波组特征
巴东黄土坡滑坡共做了9条剖面,本文列举2条剖面予以分析。从图6(D剖面)、图7(C剖面)中的时间剖面可以看出均存在一至二组反射波同相轴,其中T1波组较稳定,时间在30~60ms左右,其深度为30~51m,这一层可以认为是第四系滑坡堆积体与下伏基岩的分界面,T2波组时间在50~90ms左右,其深度为52~76m,这一层可认为是基岩风化岩层与完整基岩的分界面。从图6(D剖面)及图7(C剖面)可见均未发现有大的断层形迹的显示,但裂隙(节理)较发育,形成岩体破碎,从反射波的特征来看,形成了杂乱弱反射或波组的错断标志。
图4巫山新址祥云路(剖面H)浅层地震勘探结果
图5巫山新址净坛路—集仙路面波勘探结果
图6巴东黄土坡滑坡(D剖面)浅层地震勘探时间剖面
图7巴东黄土坡滑坡(C1、C2剖面)浅层地震勘探时间剖面
(2)地质解释
巴东黄土坡滑坡地震勘探结果基本查明了工作区内第四系松散堆积体的厚度及空间分布范围、滑坡堆积体的厚度及分布范围。推断地质解释图直观反映了基岩埋深及起伏形态,其埋藏深度分布范围一般在50~90m左右。查明了工作区内基岩软弱结构面的异常分布带及位置,共解释推断基岩破碎带及裂隙发育带共计21处。
3.2.2巫山秀峰寺滑坡
(1)地震时间剖面的波组特征
巫山秀峰寺滑坡共做了8条浅层地震剖面,本文列出其中典型的地震剖面1条见图8,从时间剖面可以看出,均存在一至二组反射波同相轴,其中一组比较稳定,时间在50ms左右(消除地形影响后)。这一层可以认为是滑坡堆积体与下伏基岩的分界面,其深度一般为30m左右。对一些不同结构特征的界面,如风化岩体也有所反映。时间一般为75ms左右,推断为完整基岩与风化岩体或碎块石层的分界面。另外,在图8中,CDP点120~140反射波同相轴向下凹陷甚至尖灭,结合现场地质情况,这一位置为一古寺庙所处位置,在地震反射波中出现这一现象,可能是由于古代工程人工开挖造成地层波阻抗界面差异所致。
图8巫山秀峰寺 D3浅层地震勘探结果
(2)地质解释
巫山秀峰寺滑坡所完成的8条浅层地震剖面,基本查明了滑坡堆积体的厚度和空间形态,推断地质图直观反映了基岩的形态和覆盖层的厚度变化。除基岩面之外,CDP剖面上还有一些同相轴,它们都是地震波地质信息的真实反映,如D3线所反映的同相轴不连续现象与旧寺庙位置相吻合。秀峰寺滑坡的8条剖面展示了秀峰寺滑坡堆积体厚度约在25~35m之间。
3.2.3重庆万州区长江大桥——上沱口段库岸滑坡勘查
(1)地震剖面的波组特征
万州长江大桥上沱口段库岸滑坡勘查共做了5条CDP浅地震剖面。图9、图10是其中两条典型剖面,从图7、图8可见地震反射波的波组特征较明显,一般延续1~2个相位,从波的相位、能量、波形、连续性等方面来对比,其中T1波组为第四系滑坡堆积层与下伏基岩(风化层)的分界面,该层反射波的连续性和相位特征是分析判断崩滑堆积层厚度变化的主要依据。T2反射层推断为基岩内部的反射,是推断基岩埋深及起伏形态的主要依据,它反映了基岩风化壳及软弱岩层的岩性横向的变化特征。
(2)地质解释
长江大桥上沱口段库岸滑坡所完成的5条浅层地震剖面,基本查明了滑坡堆积体的厚度和空间形态。推断地质图直观反映第四系崩滑堆积层的厚度及分布范围,崩滑堆积层平均厚度为3.5~9m。基本确定了工区范围内的基岩风化壳的厚度,基岩风化壳平均厚度为14~17m左右。确定了基岩埋深及起伏形态。对工区内基岩结构面的异常分布及结构特征也作出了相应的地质推断与解释,共解释推断基岩破碎带及裂隙发育带共计11处。
3.2.4重庆万州区关塘口滑坡群和巴东县新城址滑坡体声波测井
重庆万州关塘口滑坡群、巴东县新城址滑坡体进行声波测井勘探,旨在结合地质调查,评估划分岩性、完整性,确定滑带、破碎带位置。
图9万州长江大桥—上沱口段库岸(塌岸)防护工程C—C′浅层地震勘查成果
图10万州长江大桥—上沱口段库岸(塌岸)防护工程D—D′浅层地震勘查成果
万州关塘口滑坡群总计对13口钻孔进行了观测,巴东黄土坡滑坡对12口钻孔进行了观测,图11为关塘口 ZK3典型的声(波)速—孔深曲线,它是由原始记录声波波列及其提取出的声时时差—孔深曲线和计算后绘出的声速—孔深曲线。由此,可对基岩及上覆层的界线明确地做出划分,同时还可看出:基岩部分声速在3500m/s以上,裂隙发育带声速有所低;上部覆盖层可分为平均声速1800m/s、2200m/s两层,其速度变化说明块石与土的含量、块石岩性、地层结构均有不同程度的变化。图12为声波测试曲线图与钻孔柱状图的对比图,20.5~24m之间曲线频率低、声波幅度小,为岩体疏松的反映。钻孔20.5~24m表明完整岩体内部存在裂隙破碎带(见图12)。图13为巴东ZK1典型的声(波)速—孔深曲线,66.0~67.5m、77.5~84.5m两段波速值明显增高到3800m/s,认为已进入基岩,其间所夹68.0~77.0m段,从变面积图像看接收波形频率变低,速度变低,认为是一层软弱夹层,并在后期治理工程中得到了验证。
图11官塘口滑坡勘察ZK3声波测井成果图
图12ZK7声波测试曲线图与钻孔柱状图的对比图
图13巴东黄土坡ZK1孔声波测井成果图
万州关塘口滑坡群的13口钻井声波测试结果统计出不同地层岩性的声速平均值如表1、表2。
表1关塘口滑坡群主要岩性波速
表2黄土坡滑坡主要地层岩性波速
根据测井资料、钻孔资料分析推断关塘口滑坡存在一个以上的滑带。依据测试成果,本次推断解释的滑带,其位置为上部覆盖层与下伏基岩的岩性分界部位。从测试钻孔整体分布位置分析,滑坡体的前后缘较浅,前缘埋深为20m,后缘埋深为30m,滑坡体的中间部位埋深在55m位置。
声波测井在划分基岩岩性、风化破碎程度、确定破碎带位置、基岩与覆盖层分界面以及在覆盖层、基岩内确定低速层等方面是一种较为有效的方法。
3.3岩溶与洞穴
3.3.1岩溶塌陷
奉节县宝塔坪小区赵家梁子西侧三万塘沟底缓坡处,于1997年5月30日下午2:30分发生塌陷,形成长短轴20~25m,深约20m的塌陷坑。剖面呈漏斗形,体积约6000~7000m3,东北侧地面裂缝离新迁移民房不足4m。塌陷引起社会各界,特别是县委各级领导的高度重视。为进一步查明塌陷坑的深度及延伸发育情况,课题组进行了专门的调研,并运用了先进的EH—4电导率成像系统、高分辨地震勘探、高密度电阻率法、音频大地电场法及井间地震层析成像等综合物探。
(1)EH—4电导率成像
图14为塌陷坑底 EH—4勘测剖面。
图14奉节宝塔坪塌陷坑底电法勘探剖面
从图中可以看出,完整基岩界面自坑底向下深约55m,加上坑底至地表的距离,塌陷坑底界面距地表深度约70m,同时该剖面还反映了塌陷坑南北两侧基岩风化破碎程度的差异,北侧粘土层覆盖层厚,基岩风化破碎强烈,南侧有一破碎基岩段,底部边界距地表约55m,其下可能为岩溶发育通道。此解释结果与地震 B剖面结果是吻合的。
(2)高分辨率地震勘探
图15反映了沿宝塔坪塌陷冲沟的深部结构特征。剖面起自塌陷坑,测线长约200m,近南北向。该区地质结构可划分为4层:
第一层:埋深0~40m,以块碎石夹粘土层为主。
第二层:埋深40~70mm,为破碎松动的岩体。
第三层:埋深70~100mm,为较完整的岩体。
第四层:埋深100m以下,为完整岩体。
另外从顺冲沟作了两条近东西向的横切剖面 B、C(图16、图17)。探测结果表明其地层结构与图15所揭示的类似,但是,在塌陷坑南侧反射界面呈现向上弯曲的拱状,类似绕射波的特点,且局部不连续,推断可能为岩溶异常点。其连线方向与冲沟方向一致。发育深度 B为55~60m,C剖面为60~65m。
(3)地震波 CT剖面
为了进一步查明塌陷坑的延伸与发育情况,有针对性地布置了3条地震 CT剖面,根据地震CT成像剖面图的波速图像特征、波速等值线分布结合钻孔资料综合分析如下(见图18)。
图15奉节宝塔坪 A线浅层地震勘探结果
图16奉节宝塔坪B线浅层地震勘探结果
图17奉节宝塔坪 C线浅层地震勘探结果
图18奉节宝塔坪浅震1线钻孔 CT成像图
a.整个工作区纵波速度分布较低,均在0.8~3.8km/s之间。其上部(50~60m)碎块石土的波速分布在0.8~1.6km/s之间,基岩部分的波速仅为2.0~3.8km/s,即为钻孔所揭露的破碎岩体段。
b.CT成像的速度分布呈现不均一状,说明工作区基岩部分的节理裂隙发育,岩体破碎。上部碎块石土堆积形态不一,结构复杂。
c.由图18可以看到一系列由 NW向 SE倾的界面特征,推测为地层产状或岩性接触面。这一点与浅震B、C剖面(图16、图17)解释结果相一致。
综上所述,宝塔坪赵家梁子塌陷坑附近,在CT剖面所处位置,基岩部分未发现较大的溶洞。但是高分辨地震与音频大地电场显示的结果都表明,在塌陷坑的下游方向,顺沟发育有一SN向构造破碎异常带,形成地下水通道,对地层介质起到溶蚀、迁移作用,其深度在50~60m。3.3.2 溶洞
为配合“重庆巫山新城地质灾害防治与利用示范研究”专题中有关浅部岩溶发育状况研究,在巫山新城周家包统建房基础作了三对地震波CT。图19为巫山县周家包ZB5—ZB6钻孔CT成像图。其速度分布在0.71~3.40km/s之间,与完整灰岩相比偏低,浅部岩溶极为发育。310m高程以下岩体相对完整,但其波速依然不高,推断解释为裂隙或小溶洞较多,尤其是ZB5—ZB6剖面的底部有一直径3m左右的红色区域,推断为溶洞。从ZB5孔310m高程至ZB6孔280m高程有6个串珠状分布的相对独立闭合的红色区域推断为受构造影响形成的溶洞。
图19巫山县周家包ZB5—ZB6钻孔CT成像图
4结束语
地质灾害受天然和人为的多种复杂因素影响和控制,其分布、形成、发生、发展和变化都十分复杂,特别是在三峡库区,地质地理条件复杂、地质灾害繁多、分布广、发生频繁。单纯借助传统地质技术方法已不能完成勘查、监测、预报和防治的任务,新技术方法是改善常规地质勘查方法、实现地质工作现代化的有力武器,是地质工作取得新进展和突破的有力手段。在此次三峡库区移民迁建的整个过程中,由于地质问题的复杂性,给移民迁建带来了巨大的压力,也为勘查新技术的应用提供了一个广阔的用武之地。
在库区地质灾害勘查防治与合理开发利用的全过程中,地球物理勘查得到了较为广泛的应用。尤其在地质灾害调查中,勘查新技术的应用无论从涉及的地质灾害类型、选择的方法种类及其适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,历年来我所采用先进的CT层析成像、浅层地震探测、面波勘探、高密度映像、声波探测、EH—4等方法,对三峡库区岩溶分布规律、塌陷坑、滑坡体结构、人防工程分布等进行了示范研究,为地质灾害的预防提供了科学的依据,具有重要的实用价值与指导意义。然而由于物探方法理论基础所决定的地质解释多解性的局限,以及三峡库区复杂的地质条件、恶劣的工作环境,某些物探工作成果中往往不免存在一些差强人意之处。这要求我们以锲而不舍的精神,通过合理有效地利用地球物理勘探新技术(包括根据不同的地质条件和目的,正确地选择物探方法及其最佳组合形式)对现有物探方法的工作布置方式、数据采集和解释处理方法提出改进,以适应三峡库区特殊的工作环境。
㈤ 地质灾害治理设计内容
1.崩塌、滑坡、泥石流灾害防治
中国是崩塌、滑坡、泥石流灾害十分严重的国家之一,在全国,除了上海及个别省区外,均不同程度地受到崩塌、滑坡、泥石流的危害。斜贯中国中部的川滇山地、鄂西山地、秦岭、黄土高原、燕山山地、辽东山地等是受灾最为严重的地区,西部和西北部的阿尔泰山、天山、祁连山、青藏高原部分地区,也是崩塌、滑坡、泥石流灾害的多发、易发地区。已有资料表明,崩塌、滑坡、泥石流是我国常见地质灾害中分布最为广泛、影响最大的灾种,全国共发育特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;大型崩塌3000多处、滑坡2000多处、泥石流2000多处;中小型崩塌、滑坡、泥石流达40多万处。全国有350多个县的上万个村庄、100多个大型工厂、55座大型矿山、3000km以上的铁路受崩塌、滑坡、泥石流的严重危害。
作为地质灾害的主要灾种,崩塌、滑坡、泥石流具有突发性强,分布范围广,具有一定的隐蔽性,每年都造成巨大的经济损失和人员伤亡,已成为国民经济建设及社会发展的严重制约因素。据统计,因崩塌、滑坡或泥石流灾害造成的损失约占常见地质灾害损失的70%~80%。国土资源部2008年发布的《全国地质灾害防治“十一五”规划》中划分的16个地质灾害重点防治区中,除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以外,其余13个重点防治区均要求对崩塌、滑坡或泥石流灾害进行重点防治。
根据我国地质灾害发育特点,以及地质灾害防治工作重点,本着教学为生产服务的宗旨,本教材在安排地质灾害治理设计案例时,拟以崩塌、滑坡、泥石流灾害的防治案例作为学生实训的基本要求,要求学生通过本课程的学习,能运用所学的地质灾害防治基本理论、方法、手段,进行崩塌、滑坡、泥石流灾害的治理工程设计。
2.其他地质灾害防治
我国地质灾害发育具有地区之间的差异性,表现为地势阶梯特征明显:第一阶梯(海拔4000m以上),冻融、泥流等灾害发育;第二阶梯(海拔为1000~2000m)与第一阶梯过渡地带,以崩塌、滑坡、泥石流等灾害为主;东部广大平原、盆地为第三阶梯,地面沉降、地面塌陷、淤积等灾害为主。
考虑到我国地质灾害发育的上述地域性差异,有的学生毕业后可能在非滑坡、泥石流高发区工作,因此,在安排地质灾害治理技术实习时,可作如下调整:
1)针对我国第一阶梯地质灾害发育特点,冻融灾害属于特殊土灾害问题,特殊土灾害在《地基处理》课程的教学中,对各种地基处理方法的设计进行了较详尽的介绍,可供参考。
2)针对我国第二阶梯的地质灾害发育特点,即以地面沉降、塌陷、淤积等灾害为主,由于地面沉降灾害的防治重在预防、治理难度大、且效果并不明显,实际工作中对于地面沉降的治理任务较少,因此,为适应第二阶梯广大地域的地质灾害防治工作需要,有必要考虑的实训主要是地面塌陷的治理。各院校在安排实训时,可以根据实际需要,另行考虑是否增加地面塌陷治理设计的实训。
㈥ 山东省地矿局大地质工作实践与展望
伊丕厚
(山东省地矿局,济南250013)
作者简介:伊丕厚(1955—),男,硕士,研究员,现任山东省地矿局副局长。
1 大地质工作的内涵
1.1 大地质工作的战略思路
所谓大地质,是相对于传统的按照国家计划进行的单纯的地质勘查找矿工作而言的,是国民经济和社会发展到一定水平,资源环境的制约作用凸现,地质工作的体制发生了根本性变化——管理体制的属地化,资源配置的市场化,经营的企业化等客观条件下形成的。它要求地质工作必须突破原来的被动局面,主动融入地方经济社会发展的格局中,更加紧密地与国民经济和社会发展相结合,更加主动地为经济与社会发展服务。说到底,大地质战略,就是主动服务的战略。
当前,我国经济社会发展面临着重大转型,资源的瓶颈作用和环境的制约日益明显;国家安全与公共安全面临重大挑战,重大自然灾害、突发特大公共事件时有发生,因此,地质工作必须走在应对这些问题的前沿,才能体现其价值,地质工作的内容不断向生态环境地质、城市地质、灾害地质、海洋地质、农业地质等领域扩展,解决国家、区域、地方等不同层次的经济社会问题。
1.2 大地质战略基本布局及成效
从全国的情况看,以国土资源部为统领、以中国地质调查局为核心、以各区域地质调查所(中心)为支撑的国家地质工作的框架初步形成,以地质大调查为中心的战略性、基础性、公益性地质工作对整体地质工作的导向作用显著。一批具有重大社会影响的农业地质、城市地质、环境地质、海洋地质项目,取得了积极成效,如浙江、江苏、广东、山东等省开展的区域多目标农业地球化学调查项目;北京、济南、南京等重点城市开展的立体化综合城市地质调查项目;环渤海经济区生态环境地质调查项目、三江平原生态环境地质调查项目、华北地下水资源调查等。
以各省属地化的地勘单位为主,立足于地方经济社会发展的需要,发挥地质勘查主力军的作用,紧紧围绕地方政府的中心工作,在提供资源保障的基础上,着力为一批重大工程决策、重点建设项目做好地质先行工作,拓宽了地质工作的服务领域。以山东省为例,2004年山东省地矿局地质勘查工作取得了新的突破,经营收入首次超过1亿元大关,达到1.0756亿元,同比增长83.7%。其中,地热调查、论证及地热井施工,收入3000多万元;建设项目地质灾害危险性评估132项,收入1500余万元;供水水文地质勘查及水井施工收入3500余万元,环境地质调查及其他收入2500万元。此外,全年探明地下水供水水源地6处,提交地下水允许开采资源量21×104m3/d,提交地热田4处,提交地热水可采资源量 20×104m3/d。完成环境地质调查面积 25000km2,完成农业地质调查面积12000km2。
2 取得的初步进展
近年来,大地质工作在理论方面的探讨不断深入,实践上也卓有成效。以山东地矿局为例,属地化管理以来,部署实施了一系列旨在推动大地质工作的地质勘查项目,取得了较好成效。
2.1 城市地质勘查
完成了山东省济南城市多参数立体化综合地质调查、日照市奎山地区生态环境保护与地质灾害防治调查等城市地质勘查项目。通过这些项目的实施,基本查清了所在城市的资源及地质环境条件,为城市发展规划提供了地学依据。其中,《山东省济南城市多参数立体化综合地质调查报告》是全国第一个城市多参数立体化综合地质调查成果,济南电视台、《济南日报》、《济南时报》、《齐鲁晚报》等30多家新闻媒体对调查成果进行了系列报导,在济南市和省内外影响较大,许多企事业单位和济南市民就此提高了对防范地质灾害和保护生态环境重要性的认识,已有6家建设单位就地基安全、地质灾害防治和泉水保护等问题向山东省地矿局进行了咨询。
2.2 环境地质调查
完成了山东省巨野煤田开发前环境地质背景调查、黄河三角洲地区油气资源开发的环境地质问题调查评价等环境地质勘查项目。其中,《山东省巨野特大型煤田开发前环境地质背景调查报告》在对现状煤田区生态环境地质背景调查的基础上,对煤田开发后引发的诸如地面塌陷等地质灾害进行了定量预测,并提出了因地制宜、有的放矢的防治对策。该成果对于煤田区的地质灾害防治提供了科学依据。《大众日报》曾头版对该成果进行了报导,社会效益显著。
2.3 海洋地质调查
开展了黄河三角洲海岸侵蚀与岸坡稳定性灾害防治勘查等海洋地质勘查项目。《黄河三角洲海岸侵蚀与岸坡稳定性灾害防治报告》运用长达近30年的系列遥感数据对黄河三角洲的淤积和侵蚀进行了定量研究。结果显示,1996~2004年间造陆面积出现负增长,陆地面积蚀退60.64km2,平均每年蚀退面积7.58km2,入海沙量小于每年2.78×108t时,黄河三角洲处于侵蚀状态。上述结论将对黄河调水调沙工程及黄河三角洲海岸带保护具有重要现实意义,新华社、《中国日报》(英文版)等10余家新闻媒体对本成果进行了系列报导。
2.4 地下水水源地勘查
在勘查难度逐年增大的基础上,山东省地矿局水工环地质工作者依靠先进的理论技术方法,继续保持地下水水源地勘查主力军位置,为国家及山东省大型企业里能集团、兖矿集团等找到了理想的大型地下水供水源地。同时,也为地方缺水城镇居民供水找到了理想的地下水供水水源地。
鲁南地质工程勘察院在嘉祥地区发现了我国极其罕见的岩溶水富水地段,单井单位涌水量达3.3×104m3/(d·m),现已建成4.5×104m3/d的集中供水水源地,解决了山东省重点建设项目——山东里能集团煤炭地下气化发电示范工程(总装机容量2.1×106kW)的供水问题,同时结束了当地10万群众饮用高氟浅层地下水的历史,为提高当地居民的生活质量做出了重大贡献。
山东省第一地质矿产勘查院在贫水的平阴县低山、丘陵区,采用新技术、新方法寻找到能够集中供水的中型水源地——前寨-凌庄水源地,并成功打出了4眼优质高产水井,初步试验出水量高达1.2×104m3/d,解决了平阴县城区13万居民生活饮用水源问题,改变了长期以来黄河水是平阴县城区居民唯一生活饮用水水源的局面,提高了居民生活用水质量,为平阴县人民做了一件大好事。
2.5 地热地质勘查
实施了济南北部地热田地热资源勘查评价、临沂市地热地质勘查、日照市地热地质勘查、遥墙机场地热资源调查、鲁西经济区(黄河以南)地热资源综合调查、山东省临沂市蒙山地热普查、山东省定陶县地热地质普查、山东省曹县城区地热普查等地热项目21项,合同金额1270万元;在东营、滨州、惠民、陵县等地施工地热井13 眼,合同金额1550万元。其中济南北部地热田地热资源勘查评价在基本查明地热地质条件的基础上,计算评价可利用地热资源量3.652×1018J,折合标准煤1.247×108t、电能1158MW,达到大型地热田规模;计算评价地热水可采资源量7.9×104t/d,可以布置地热井39眼。
2.6 农业地质调查
开展了嘉祥县、沂南县等农业地质勘查项目。这些项目的实施为名特优农产品的种植区划提供了地下水及土壤背景条件。
2.7 地质灾害勘查及防治
目前,局属单位有地质灾害防治勘查甲级资质的3家、乙级资质的6家,在山东省17个地市都开展了这项工作。据统计,全年共完成“枣庄至临沂高速公路”、“国电博兴超超临界大型发电厂”、“大唐东营超超临界大型发电厂”、“邹平职业学院”、“济南市奥体中心”等国家和省级大中型重点建设项目地质灾害危险性评估173项,取得了良好的经济效益和社会效益,为建设项目免遭地质灾害危害和地质灾害防治提供了科学依据,为山东省的经济建设与国民经济发展及社会稳定做出了重要贡献。
开展了济南市东部产业带及周边地区环境地质保护与地质灾害防治调查,青岛市浮山地区地质灾害防治勘查,青岛、泰安、临沂、枣庄、菏泽、威海等地市的地质灾害防治规划,为山东省建设项目的防灾减灾工作做出了重要贡献。
在山东省首次开展了矿山地质环境影响评价工作。新建、改扩建矿山地质环境影响评价在去年试点的基础上,今年取得突破进展,完成莱州、泰安、济南、枣庄、临沂等地金矿、石灰岩矿、铁矿、煤矿矿山环境评价项目200余项,为山东省矿山地质环境的恢复与治理创造了条件。
2.8 地下水及地质环境监测
各市地下水及地质环境监测站继续开展了全省范围的地下水及地质环境监测工作,所提供的监测资料和监测报告为国土资源主管部门提供了主要的地下水合理开发利用以及地质灾害防治依据。如:国土资源主管部门发布的山东省地下水水情及地质灾害通报、汛期地质灾害气象预报等正是基于17个市地下水及地质环境监测站提供的地下水及地质环境长期监测资料。
2.9 建设项目水资源论证
开拓实施了建设项目水资源论证工作,包括兖煤菏泽能化有限公司巨野煤田万福矿井及选煤厂水资源论证、山东巨野新汶矿业集团龙固矿井水资源论证、兖矿菏泽能化有限公司2×106t/d及2×105t/d甲醇工程水资源论证等,所提出的供水方案为这些项目的立项建设奠定了必须的水源条件。
3 大地质工作展望
经过地质工作者50年来的辛勤劳动,山东省地质勘查工作程度达到了一个较高水平。基础性地质调查及浅部的地质勘查工作已基本结束,下一步工作的目标是深化实施支撑山东省经济社会可持续发展的、以“矿产资源保障工程、生态地质环境支持工程和走出去战略”(“两工程一战略”)为中心的大地质工作。结合山东省国民经济与社会发展“十一五”规划的目标任务,展望山东省的大地质工作,应着力抓好以下几个方面的工作。
3.1 环境地质综合调查
开展山东省新一轮1∶50万水文地质、工程地质、环境地质综合调查,更新区域水工环地质图系。开展1∶10万重点生态保护区和风景名胜区地质环境调查,包括“两湖(东平湖、南四湖)一河(黄河)”、高速公路两侧、黄河三角洲等地区,面积16000km2。开展1∶25万水文地质与环境地质综合调查,包括鲁北平原地下水可持续利用调查,面积45000km2;鲁中南地区水文地质环境地质综合调查,面积50000km2;山东省平原地区地下水污染与脆弱性调查评价,面积65000km2。
3.2 地质灾害调查
加强重点地区突发性、缓变性地质灾害调查,突出地面沉降等区域性地质灾害和矿区、风景名胜区突发性地质灾害预测预警。继续开展县、市地质灾害调查与区划,做好矿山地质环境影响评价工作。
1∶10万地质灾害调查:包括全省平原区地面沉降专题调查,重点工作区为德州、滨州、东营、菏泽、济宁等城市,面积约25000km2;泰安、枣庄、临沂等城市岩溶塌陷防治调查,面积约6000km2。
1∶10万县(市)地质灾害调查与区划:包括章丘、兖州、滕州、胶州市等49个县(市、区)地质灾害调查与区划,面积约40000km2。
1∶5万典型矿山地质环境保护治理调查评价:包括肥城煤矿区、济宁-兖州煤矿区、招远北部金矿区、平邑石膏矿区、巨野煤矿区、济南北部煤矿区等,面积约5000km2。
1∶5万重大建设项目地质环境影响调查评价:包括海阳、乳山、荣成等核电站和石油储备基地项目及青岛、济南等城市建设项目等。
3.3 海洋地质调查
通过近海与海岸带资源及生态环境地质调查评价工作,重点查明海岸带演化规律、港口城市区域稳定性条件、沿海湿地资源特征、海(咸)水入侵等海岸带生态环境地质问题。
开展1∶25万沿海海岸带海洋地质调查,调查区分为黄河三角洲海岸带、莱州湾南岸海岸带、烟台-威海海岸带、环胶州湾海岸带、胶南至日照海岸带五部分,面积约33000km2;开展1∶5万重点港口规划海洋地质综合调查评价,包括东营、烟台、威海、日照等,面积约10000km2。
3.4 城市地质调查
重点对山东半岛城市群、济南都市圈、鲁南城市带等进行城市地质综合调查。主要解决山东省大城市(群)发展、扩张面临的环境工程地质稳定性、水环境、地质灾害和其他环境地质问题及水源地供水安全等。
开展1∶5万城市地质综合调查评价及1∶2.5万城市供水水源地安全性勘查。主要调查区包括:济南、青岛、淄博、潍坊、烟台、威海、济宁、东营、日照九市城区及影响圈,面积约9000km2。分析全省17个地级以上城市附近的水文地质条件,评价地下水资源潜力,建立城市应急后备供水水源地,提高饮用水安全保证程度,构建水资源战略储备及保障体系。
3.5 农业生态环境地质调查
以县域为单元,开展山东省特色农产品生产基地农业生态地质调查评价。重点查明规划区的农业地质背景和生态环境地质问题。
规划调查区包括:胶东半岛水果-绿茶基地、鲁中南小杂粮-调味品基地、鲁西北-黄河三角洲进京蔬菜基地、鲁西南-南四湖冬小麦基地和鲁北麦棉基地,规划调查区总面积约33000km2。
3.6 地质环境监测
地质环境长期监测:继续开展山东省17地市地下水、地热、矿泉水水位、水质、水量和水温长期监测。
专项地质环境问题监测:监测的重点为重点城市和经济开发区、重要旅游区、重大建设工程和主要矿区。重点规划监测区有:地面沉降监测区,包括济宁、德州、菏泽、滨州等城市,面积约2000km2;矿山地质环境监测区,包括济宁-巨野采煤沉陷区,莱州-招远、烟台-牟平金矿塌陷区等,面积约3000km2;岩溶塌陷监测区,包括泰安-莱芜盆地,临沂-枣庄断陷盆地,面积约3500km2;海水入侵监测区,包括莱州湾、胶州湾,面积约1500km2。
矿山环境恢复治理监测:针对山东省矿山生态环境特点,重点开展煤炭、铁矿、金矿等矿区地质环境监测和预测预报,主要油气开发基地落地油污染调查与水土监测,煤、金矿山矿渣与尾矿堆放对水环境的影响监测等,为矿山环境恢复治理提供基础依据。
4 措施建议
4.1 充分认识大地质工作在山东省社会经济发展中的基础地位,切实加强组织领导
大地质工作在山东省现代化建设进程中发挥着重要作用,做好大地质工作对树立地勘部门在政府与社会中的良好形象亦十分重要。因此,应加强对大地质工作的组织领导,并在体制、队伍结构等方面进行改革,形成合力,建设一支作风硬、人才多、技术精、装备良的大地质勘查队伍。
4.2 利用多元化渠道,加大大地质勘查资金投入
发挥国家、省、地方政府和企业等多个方面的积极性,加大对大地质工作的投入。在尽可能多地争取国家投入的基础上,通过省财政资金、矿产资源补偿费和专门地质勘查基金及企业等多个渠道争取资金。
4.3 依靠科技进步和创新,实现大地质勘查新突破
根据大地质勘查工作的特点和山东省的实际情况,近期要建立和完善对地观测、信息、地面和地下探测、地质灾害监测与治理四大技术体系,加速高科技人才的培养,争取出现一批具有省域特点的大地质新理论,使山东省大地质科学技术发展走在全国的前列,为地勘经济的快速发展和建设“大而强、富而美”的新山东做出更大的贡献。
㈦ 关于矿山地质
主要干的是一些坑道编录、储量计算、矿山建设等方面的,需要下井工作.主要还是学《矿山地质学》那门课~
㈧ 安全事项
一、地质背景和自然灾害
秦皇岛市是我国著名的旅游胜地,这里不仅风景秀丽,而且文物古迹甚多。长城从这里拔海而起向西延伸近5000km,望夫石和孟姜女庙记载着一个个美丽的传说。秦皇岛市西倚燕山,东临渤海,由西向东为丘陵、山前平原、大陆架的地貌景观,汤河从市区蜿蜒穿流而过,构成了一幅山、水、海交融的美丽景色。但由于特定的自然环境和地质背景,秦皇岛市自然灾害时有发生。
实习区主要为低山丘陵,地质背景等前文已经述及,不再重复。自然环境导致的一些自然灾害是实习期间师生应该特别注意的。
实习区自然灾害大体上有气象灾害、地质灾害和生物灾害三大类。
气象灾害几乎每年都会发生,尤其是6~8月灾害发生频繁,主要有水灾、雹灾、风灾等。1985年9月1日暴雨成灾,8小时内最大降雨量达270mm,导致山洪暴发,造成12人死亡,2万亩农作物及295×104kg果品受灾的损失。1989年6月1日的雹灾致使44个乡(镇)严重受灾,果品损失达3252.5×104kg,蔬菜损失3.6万亩,粮油作物受灾48万亩。1990年6月8日的雹灾造成5个乡(镇)的23个村1.05万亩小麦受灾;同年7月15日,8级大风持续了20分钟,造成27个乡(镇)的13.9万亩农作物受灾,果品损失就达125×104kg。该区雹灾最为频繁,1963年8月13日的一次雹灾,最大雹粒重400g,砸死牧民4人。
地质灾害主要有地震、滑坡、泥石流等。实习区是一个受地震灾害影响的地区,多次破坏性地震的震级都在6级以上。其中1969年的渤海7.4级地震和1976年的唐山7.8级地震影响很大,后者造成24万人死亡,65万间房屋被毁的巨大损失。滑坡、泥石流等地质灾害多发生在雨季,松散岩层、风化层等在雨水长时间浸泡、冲刷下容易在自身重力影响下向低处滑动。
生物灾害主要有蚜虫、黏虫、松毛虫等对农作物和松树造成的损害。这对于地质实习而言影响不大。
因此,要求参加实习的教师和学生注意天气变化,没有野外工作和生存经验的学生必须听从老师的统一指挥,避免发生事故。注意学习避险知识,增强避险能力。
二、实习纪律
(1)从思想上要高度重视,认真做好实习前的准备。
带全实习备品,包括:实习指导书、地形图、罗盘、锤子、放大镜、野外记录本、三角板、量角器、铅笔、小刀、橡皮、参考书等。此外,还有身份证、学生证、个人用品(衣服、饭盒、雨具、书包等)及生活费。
(2)按实习队的规定统一行动。各班班干部负责组织本班队伍,由老师统一指挥。
(3)按照统一分配的房间入住,文明住宿。
(4)与其他学校学生友好相处,文明就餐。
(5)严禁到大石河洗澡或游泳。
(6)野外实习注意防紫外线、防划蹭、防雨等。
(7)严禁个人或小团体私自离开实习基地(如外出登山或游玩等)。
(8)严格执行请假、销假制度。
(9)不允许到饭店就餐、酗酒,保证饮食卫生和个人健康。
(10)避免过于剧烈的活动,保护好身体,以免影响实习出勤。
(11)野外实习乘车时,按规定的车号乘车。乘车时严禁将头、手伸出车外。
(12)山路步行严禁打闹,注意脚下路况。
(13)按实习队规定的作息时间就餐、就寝;妥善保管好贵重物品。
(14)海滨路线中严禁私自行动,具体要求在执行时另行强调。
(15)在户外,雷雨时不要在孤立的电杆、房檐、大树、烟囱下躲避,关闭手机等无线电设备,最好及时进入有避雷设施的场所。雷雨中若感到头、颈、身体有麻木的感觉,这是即将遭受雷击的先兆,应立即躺下。若遇到被雷电击昏者,应立即进行人工呼吸和外部心脏挤压按摩,并及时送往医院抢救。
㈨ 广西地质灾害调查及监测的现状与展望
梁春梅何启仕
(广西地质环境监测总站,广西桂林,541004)
【摘要】本文简述了广西地质灾害的发育及分布特征,较详实地论述了广西地质灾害调查与监测的现状,介绍了调查与监测的工作方式方法及取得的效果,指出了广西地质灾害调查与监测工作中存在的问题,并针对问题提出了较为具体的对策意见:加强地质灾害调查与监测工作,掌握地质灾害的分布及规律,及时地发现地质灾害的变化变形迹象,掌握地质灾害的发生发展趋势,以便在灾害发生前采取预防措施,减少损失,避免人员伤亡。
【关键词】地质灾害调查监测对策
1前言
近年来,随着国民经济的不断发展,城市建设及公路、铁路、水电等基础建设和矿山开采等人为工程活动的增加,诱发和加剧了地质灾害的发生,严重地威胁着人民群众生命财产安全。地质灾害作为一种阻碍正常经济建设、危害社会和人民生命财产安全的主要自然灾害,其危害性已日益受到社会广泛的关注和重视。因此,及时地开展地质灾害调查与监测工作,掌握地质灾害的分布及其特征特点,同时对那些威胁人民生命财产安全的地质灾害隐患点实施监测,及时获取地质灾害预警提示信息,以便在地质灾害发生之前,采取防治或避让措施,减少财产损失,避免人员伤亡。目前广西的调查与监测工作还存在着一些急需解决的问题,根据广西地质灾害调查与监测的现状及存在的问题,总结成文,提出对策意见,供同仁参考。
2广西地质灾害概况
广西地处亚热带季风气候区,雨量充沛。夏季湿热多雨,受台风影响,多暴雨。全区年平均降雨量一般为1250~2000mm,多雨区多年平均降雨量则在2000mm以上。受地形的影响,区内分布有十万大山、大瑶山、越城岭至大苗山3个多雨区和桂南的玉林—钦州—东兴、桂北的兴安—永福—大苗山、桂东的昭平—蒙山—大瑶山及桂西的凌云—巴马—大明山等4个暴雨中心,暴雨中心日最大降雨量达110~600mm。多雨区及暴雨中心区都是突发性地质灾害多发地区。
广西地貌单元属云贵高原—东南沿海丘陵过渡地带,是为以山地为主的省区,山地约占总面积71%,素有“八山一水一分田”之称。大部分山体切割强烈,高差悬殊,山坡坡度大部分大于30°;在岩溶石山区岩石裸露,陡壁悬崖,岩溶平原中有孤峰、峰林、残丘分布。
广西地质灾害的主要灾种有:滑坡、崩塌、地面塌陷、泥石流,另外还有河岸侵蚀、矿坑突水和冒顶、海水入侵等地质灾害。据不完全统计,广西已调查发现地质灾害点6000多处,其中滑坡崩塌约4000处,地面塌陷近2000处,泥石流50多处。
(1)滑坡:主要分布在桂西、桂北、桂东南的层状碎屑岩出露地区。在调查的滑坡中,以小型滑坡为主,约占80%,滑坡规模虽小,却往往会造成较大的经济损失。如1993年发生的平乐县云盘岭滑坡,滑坡体积仅5.7万m3,却摧毁房屋6间,掩埋街道及公路,导致该县惟一进出要道交通中断2个月,直接经济损失1200万元,间接经济损失6500万元,治理费用550万元。
(2)崩塌:在全区均有分布,山区公路边坡上多见。规模较大的主要分布于桂西、桂东、桂东北、桂东南。石山区崩塌(落石)主要分布在连片石山区,如马山、都安、大化、东兰、巴马、凤山、忻城等地,广西已调查的崩塌绝大多数为小型。据统计,体积小于2万m3的崩塌占93%,2万~20万m3的崩塌占6%,大于20万m3的崩塌占1%。发生于碳酸盐岩山区的岩质崩塌规模更小,多在1000m3以下,但却造成伤亡人数较多。例如1990年6月9日发生的融安县浮石乡蒋村崩塌,死亡15人,重伤6人,毁房15间,直接经济损失500万元。
(3)地面塌陷(岩溶地面塌陷、矿山采空区塌陷):主要分布在岩溶地区和矿山采空区。岩溶塌陷多发生在岩溶强发育的岩溶平原、岩溶谷地、地下水浅埋(水位埋深<10m)地区。桂林、贺州、钟山、玉林、柳州、忻城等地岩溶地面塌陷十分普遍。岩溶塌陷的塌坑绝大多数为直径小于5m的小型塌坑,深度在10m以内。塌坑多成群出现,分布范围多在1km2以内,最大塌陷群在忻城县大塘乡金山村,塌陷群分布面积5.5km2。岩溶塌陷强发育区的塌坑密度达500~1000个/km2,如玉林铁路机务段,塌陷塌坑密度达740个/km2。岩溶塌陷的75%为自然形成,25%是人为诱发的;但在人类活动强烈的地区,人为诱发的塌陷占50%以上。广西的岩溶塌陷多发生在干旱季节地下水位大幅度下降期,或旱季末、雨季来临时突降大暴雨而导致水位大幅度上升时,以及强烈抽取地下水的岩溶地区。矿山采空区塌陷主要分布于南丹县、大新县、钟山县、合山市等地下开采矿产资源地区。
(4)泥石流:全区调查过的有50多处,以沟道泥石流为主,主要分布在桂西、桂东北,小型占60%,中型占20%,大型占20%。泥石流多发生在山势陡峻(坡度450以上)的海相碎屑岩和岩浆岩分布地区。泥石流在全区分布甚少,但其造成的损失较大,如1985年汛期桂北的资源县、桂林的海洋山等地的泥石流,受灾面积1000km2,毁房3493间,死亡54人,直接经济损失1.6亿元。
(5)海水入侵:主要分布在北海市海城区海角大道一带和侨港镇及涠洲岛南湾镇海边,至今北海市海水入侵范围约4km2,入侵纵深距离最大达1200m(距海岸);涠洲岛海水入侵范围较小,仅在南湾镇海边有几口水井水质变咸,不能饮用。
3地质灾害调查现状
3.1县(市)地质灾害调查与区划
以县(市)为单元进行的地质灾害调查与区划工作,是为了查明各县(市)的地质灾害隐患家底,划出地质灾害易发区,为各县(市)编制地质灾害防治规划、落实地质灾害防治方案提供基础资料。同时在该项目的工作中,普及地质灾害知识,提高广大民众的防灾减灾意识,建立地质灾害信息系统和群专结合的监测网络,进行地质灾害监测预报,尽量减少地质灾害所造成的损失。到目前为止,广西已完成28个县(市)的调查工作,已完成调查面积8.07万km2,占广西总面积的34%;调查自然村51220个,占调查区内自然村的80%;调查地质灾害点5600处,摸清了这些县(市)的地质灾害发育状况及地质灾害隐患,今年正在调查的有10个县市。该项工作中,调查对象为地质灾害点,按照有关技术要求,以人为本为原则,采取地毯式的调查方法,逐村进行调查。重点调查区调查90%的村屯(居民点),一般调查区调查60%~70%的村屯(居民点)。
3.2突发性地质灾害调查
广西是地质灾害多发地区之一,每年约发生突发性地质灾害200~500起,高发年达上千起。调查工作从20世纪90年代开始,主要由广西地质环境监测总站承担。1991~2000年期间,由于种种原因,有关部门对该项工作的重视程度相对较差,一般群众对地质灾害知之甚少,发生了地质灾害并不知道向哪里报告,因此,其间调查的数量没有现在多。近年来,广西加强突发性地质灾害调查工作,总站下属各分站成立有突发性地质灾害调查应急分队,可随时出发,各分站分别负责相应的管辖区域(广西共23.6万km2,每个分站负责2万~4万km2,约为1~3个地市的范围),在各分站管辖区域内有影响较大的地质灾害发生时,及时赶到现场进行调查,为地方政府排忧解难。近年来,我站每年到实地调查突发性地质灾害100多起(表1)。
表11991以来广西突发性地质灾害调查统计表
3.3其他地质灾害调查
20世纪末开展了全区范围的1:50万环境地质调查,地质灾害作为主要调查内容之一。在该项目工作中对全区的滑坡、崩塌、泥石流、塌陷等灾种进行一定精度的调查,全区共调查了地质灾害点3000多处。在后来开展的县(市)地质灾害调查与区划工作中,对这些点中的大部分又进行了重新调查。
4地质灾害监测现状
地质灾害监测工作是近年来才进行的一项地质环境监测工作,广西主要从以下几方面开展地质灾害监测工作:
4.1地质灾害群测群防体系
截至2003年底为止,我区已完成了28个县(市)的地质灾害调查与区划项目,建立了28个县(市)的地质灾害群测群防体系,地质灾害群测群防监测点已有833个。
地质灾害群测群防监测点的管理采取以当地国土资源主管部门为主,广西地质环境监测总站技术协助,互相配合的管理模式。县(市)国土资源部门负责群测群防的日常管理,负责监测人员的落实、监测点建设与维护、负责落实监测点避险防灾预案的有关措施。广西地质环境监测总站负责群测群防工作的技术部分,制定具体的监测要求,负责质量把关;负责有关地质灾害材料的编写,协同当地国土资源部门进行技术质量检查,协助制定监测点的避险防灾预案。
4.2 重大地质灾害隐患点监控巡查
广西有几千个地质灾害隐患点,现已从中选取98个危险性大、潜在灾情严重的点作为重大地质灾害隐患点予以重点监控,这98个重大地质灾害隐患点中,每个点受地质灾害险情威胁人数在100人以上,或潜在可能造成的经济损失在100万元以上。当地国土资源部门和广西地质环境监测总站加强对这些隐患点的监控,监控的方式方法包括巡查、定期检查、电话联系等,对这些地质灾害隐患点实行动态监测,及时了解和掌握这些地质灾害隐患点的变化变形情况。
4.3汛期地质灾害工作
根据广西地质灾害发生发育的情况来看,大多数崩塌、滑坡、泥石流都发生在雨季,降雨是其主要诱发因素,特别是强降雨时段内极容易产生崩塌、滑坡、泥石流。每年进入汛期,区国土资源厅、各县(市)国土资源局及我站组成联合工作组,进行汛期地质灾害巡查及监督,对各地重大地质灾害隐患点进行重点巡查及技术指导,核查各地重大地质灾害隐患点的变化变形发展情况、稳定性变化情况,检查落实防灾、避灾预案及防治措施,指导编写各市县的地质灾害防灾预案。每年巡查约50个县(市、区)。
5地质灾害调查与监测存在问题及对策
5.1地质灾害调查存在问题及对策
(1)地质灾害基础调查工作还比较滞后。广西山地面积占的比例较大,人口密度较大,人类工程活动较为频繁,是地质灾害多发省区之一,相当部分农村居民点、交通要道、甚至城镇居民受到地质灾害的威胁。虽然20世纪末在全区范围内开展了以地质灾害为主要调查内容的1:50万环境地质调查工作,但由于受工作精度、工作目的等条件的限制,尚有不少威胁到居民点的地质灾害还没有进行全面的调查。自1999年开展县(市)地质灾害调查与区划工作以来,至2003年底共完成了28个县(市)的地质灾害调查与区划,调查面积完成了8.07万km2,占全区面积的34%,加上今年正在进行的10个县(市)的调查与区划工作,所调查的县(市)还没到全区80多个县(市)的一半,调查面积也还没到全区面积的一半。因此,需要继续开展县(市)地质灾害调查与区划工作,查清各县(市)地质灾害的家底,划分出地质灾害易发区,为各县(市)地质灾害防治工作提供依据。
(2)突发性地质灾害调查工作管理机制需进一步完善。我区有14个市(地级),目前只有8个市建有地质环境监测站,并成立有突发性地质灾害调查应急分队。由于突发性地质灾害调查要求时间紧,任务重,并且突发性地质灾害又往往发生于边远山区,有的调查应急分队要负责2~3个市,人员少、且缺乏相应的设备,导致突发性地质灾害调查工作有时候滞后,影响突发性地质灾害的及时调查与应急处理,有时甚至造成不必要的损失。今后,应进一步完善与健全突发性地质灾害调查工作管理机制,搞好队伍建设,投入资金解决设备问题,保证突发性地质灾害调查应急分队能随时出发,以便能尽快地了解突发性地质灾害情况,提出防治建议,为各级政府部门抢险救灾及地质灾害的防治提供决策依据。
(3)突发性地质灾害的信息反馈不够及时。由于地质灾害常发生于边远地区,发生地质灾害后要通过多层报灾,往往要等到地质灾害发生多日后总站才获得信息。因此,应加强通讯设备的配备,进一步细化与落实地质灾害的上报制度,保证能及时捕捉地质灾害发生信息,以便及时进行突发性地质灾害调查。
5.2地质灾害监测存在问题及对策
(1)广西地质灾害监测目前还没有系统的规划,工作还刚刚起步,还没有走向正轨。应进一步加强地质灾害监测工作,编制全区的监测规划,开展专业监测工作,增加投入,一些重大的隐患点利用仪器进行监测。
(2)对地质灾害群测群防的认识与重视还不够;观念还比较落后,工作抓得不紧,有的认为可有可无,没将其摆在议事日程。应转变观念,进一步提高各级领导干部对群测群防工作的责任感,充分认识到地质灾害群测群防工作是事关人民生命财产的大事,是一项民心工程,是实践“三个代表”重要思想的具体行动之一,是减灾防灾工作的重要组成部分。
(3)群测群防工作的组织与人员落实、经费筹措、监测工作的日常行政管理、监测资料汇总等工作还做得不够,常有脱节现象。为了保证群测群防工作的有效持续进行,达到减灾防灾的目的,应做好以下几点工作:①健全组织、落实人员:已开展县(市)地质灾害调查与区划项目工作的县(市)、乡(镇)地方政府要负责对地质灾害群测群防工作的组织结构予以进一步的落实,包括县、乡、村三级的组织机构。已建立的县一级的地质灾害群测群防指挥中心,乡镇一级的指挥分中心或监测组等组织要进一步健全,人员要相对稳定,工作调动后要及时调整补充,群测群防指挥中心、指挥分中心或监测组要定期召开会议,研究相关工作。各监测点的监测员要相对固定,特殊情况变动后要及时补充落实,并保证其经过适当的监测培训,保证监测工作正常有效地开展。②分工协作,落实责任制,保证网络正常运转:县(市)、乡(镇)地方政府要对地质灾害群测群防工作的有关责任制进行落实,制定相应的制度,各监测点均要制订临灾避让措施及防灾预案,县、乡、村三级均要建立灾情汇报及速报制度,发现异常及时上报,要配备相应的通讯工具,保证县、乡、村三级网络的正常运转,各监测点监测员要制定责任制度,县乡国土部门要对群测群防工作进行定期检查,及时纠正错漏或弥补不足之处。③安排资金,保证群测群防工作需要:地方各级人民政府要将地质灾害群测群防工作资金列入年度计划和预算,每年需安排一定的资金确保该项工作顺利开展。为保证地质灾害群测群防工作经费的需要,可建立多元化、多渠道的资金筹集机制,调动社会各界及人民群众对群测群防的积极性,鼓励社会捐助,鼓励有能力的企业赞助。
6结束语
加强地质灾害调查与监测工作是努力实践“三个代表”重要思想、坚持以经济建设为中心,认真落实党的“十六大”精神的具体体现。地质灾害调查与监测工作不仅仅只满足于现状取得的成果,还应对调查与监测中存在的问题进行解剖,找出问题的症结,采取有效措施。地质灾害调查与监测在今后的工作中应进一步加强,才能达到有效地防治地质灾害的目的,从而减少地质灾害所造成的人员伤亡事故,减少地质灾害所造成的经济损失。
㈩ 普地认识实习阶段
1.实习目的、内容
野外实践教学实习是一次综合性的地质调查基本训练,是理论联系实际的重要教学活动,使学生在系统掌握常规的野外教学环节及地质调查和研究应具备的基本知识、基本方法和基本技能即“三基”的同时,还能够对地球科学技术发展的新思想、新理论、新方法、新技术有进一步的了解,基本技能得到训练;使学生学会观察、记录、描述常见的地质现象,分析简单的地质作用,以达到巩固和加深课堂所学知识的目的;使学生加深了解地球科学的实践性、宏大性和复杂性,培养良好的野外工作素质。重点培养学生观察识别能力、动手能力、理论联系实际能力、综合分析能力和解决问题的逻辑思维能力。强化训练其语言、文字、识图、素描、摄影和新技术操作能力。在教学中使学生了解研究地球科学的方法是“将今论古”的倒序方法,即现在是打开过去地质历史的一把钥匙。嵩山地区野外实践教学必须体现郑州工业贸易学校50多年来办学的光荣传统与专业特色,以“严谨治学、求实创新、团结奋进、严明纪律”的教学理念,培养学生热爱地质事业、勇于开拓创新的科学研究意识,增强身体,磨炼意志,为祖国建设做贡献。
2.实习阶段划分
嵩山地区普地认识实习按2周计,可划分为5个阶段开展野外教学活动:
1)实习队动员及准备阶段1天。
2)介绍嵩山地区区域地质概况1天。
3)参观嵩山地质博物馆和采选矿厂1天。
4)普地认识实习10天。
5)独立实践(野外实地考试或考核)1天。
3.组队动员及准备阶段
组队动员是野外实习的一个重要组成部分,由带队领导或技术负责组织安排,其主要内容如下:
1)认真学习野外实习计划或实习大纲,明确实习目的、内容、任务和要求,并且了解各教学阶段的重点、考试评定标准。
2)每班根据学生组织能力、学习情况和身体状况,按每组6人左右分为实习小组并推选一名实习组长。
3)要遵纪守法和遵守实习期间的各项规章制度,强调安全纪律、学习纪律、群众纪律,发挥团队精神、团结一致,保质保量完成野外实习任务。
4)带班指导教师介绍嵩山地质概况,组织参观嵩山世界地质博物馆、嵩山资料阅览室、岩矿鉴定中心、信息技术实验中心(组织观看嵩山世界地质公园录像)及嵩山“五代同堂”地质剖面纪念碑(展景),使学生大致了解实习区自然经济地理概况、交通位置、地层特征、岩石类型、大地构造位置及特征、区域地质背景、嵩山地质研究历史和最新研究现状及研究方向、实习基地发展史教育史现状。指导教师必须了解学生课堂学习所掌握基础地质理论知识的程度,有的放矢地搞好理论与实践的结合工作。
5)指导教师检查落实野外实习装备、仪器、资料及个人用具,主要包括:野外工作服、登山鞋、遮阳帽、水壶;地质包、地质锤、放大镜、地质罗盘、野外记录本、图夹、铅笔、小刀、橡皮、量角器、三角板等;实习区地形图(在指导教师指导下划好坐标网);便携计算机、GPS、数码相机、样品袋、记号笔、油漆、胶布等;急救药品等。
以上要求必须落实,否则不得进行野外作业。
4.普地认识实习内容及要求
认识实习阶段是实践教学的关键环节,在指导教师带领下由点到线对十几条野外经典路线进行直接观察描述,完成以下教学内容和任务:
1)通过实习了解本区地形、地貌、地质、水文地质、矿产资源、土地资源、旅游资源、水资源与生态环境概况。
2)通过地层剖面的观察,了解实习区内的主要地层层序、地层单位名称、地层厚度及主要岩性特征,初步辨认几种常见的古生物化石。
3)外力地质作用及其现象:
了解风化作用的概念,风化作用的类型及有关地质现象,影响风化作用的主要因素,风化作用与外生矿产的关系等。
通过观察河流地质作用,初步认识河流侵蚀和沉积作用的关系,凹岸与凸岸的概念,河谷的结构(河床、河漫滩、谷坡及谷缘),阶地的物质组成及类型,阶地的成因,河流的变迁原因和对经济建设的影响。绘制阶地横剖面图。
通过泉的观察,了解泉的概念、成因类型及研究意义。
通过岩溶现象的观察,了解岩溶的概念,岩溶地貌的成因类型,以及研究岩溶地貌的意义。
了解块体负荷地质作用(崩塌、滑坡)所造成的地质灾害及其对国民经济的影响。
详细观察冰川地质作用及现象,了解冰川形成的原因及其特征。
4)内动力地质作用及其现象:
构造地质作用及其现象:①初步学会认识并判别背斜、向斜构造及其主要要素名称(如核部、翼部、翼角、轴面及枢纽等);②初步学会识别较直观的断层及断层存在的主要依据,能初步确定断层的基本要素及其类型;③初步学会识别张节理、剪节理、追踪张节理以及岩浆岩的原生节理;④认识地层的3种接触关系及其依据。
岩浆作用及其现象:初步认识岩浆岩的主要矿物组成、结构构造,了解侵入岩体和围岩的接触关系,辨别岩脉(墙)、岩株等不同岩体的产状。
变质作用及其现象:初步了解接触变质、动力变质、区域变质和混合岩化作用的概念及其产物,了解变质作用和成矿作用的关系。
5)参观矿区及采矿选矿厂。通过对实习区内矿区(点)的参观,应初步了解矿石组成、结构构造以及主要用途,了解各种采矿及选矿的新工艺、新方法。
6)通过野外实习,学会肉眼辨认实习区内最常见的矿物和岩石各10种,能更进一步地认识沉积岩中的常见构造(水平层理、斜层理、交错层理、波痕、泥裂等),能分辨实习区内常见的岩浆岩和变质岩的主要特殊构造。
7)基本技能和基本工作方法掌握的程度:
熟练掌握使用地质罗盘测量岩层产状。
学会使用放大镜观察矿物、岩石。
学会绘制信手地质剖面图、地质现象示意平面图、剖面图。
掌握地质观察点的记录和描述方法,以及每天的地质路线小结。
学会标本采集的一般方法和有关知识。
学会编写地质实习报告。
5.本阶段的教学方式
为了尽快让学生适应由课堂理论到野外实践的转变,本阶段的教学方式可采用:
1)对嵩山地区地质路线观察的教学活动,以示范和启发式教学为主,应调动学生主动学习的积极性,学会运用逻辑思维的方法去观察、认识、分析各种地质现象,严格按照野外地质记录规格要求,认真记录各条路线上的地质现象(包括点、线、面上的一切地质现象)。有些地质现象可采用学生半独立式的教学方法,学生先观察,指导教师根据学生认识和分析结果加以引导并归纳总结,对地质现象进行详细介绍,对成因作简单介绍,根据学生实际接受能力对抽象或外延内容的讲授要适度。重点讲解对各类地质体或地质现象的识别和观察要领,标本、样品、地质信息或地质数据采集操作的步骤和方法。培养学生自己动手观察、记录、描述和分析的能力。
2)参观本区的厂矿(井湾铁选矿厂)、矿山(井湾铁矿、新丰煤矿、小关铝土矿等),并请有经验的地质专家、学者作学术报告,介绍地质工作与经济建设的密切关系、矿山发展历史及地质找矿工作的体会,激发学生学习的热情,并真实感受从事地质事业是无上光荣的。
3)充分利用嵩山地质博物馆馆藏,展示嵩山地层之全(五代同堂)、岩石之多(三大类岩石均有出露)、矿产之丰富(煤、铝、铁、磷、天然油石、玉石、水晶及建筑材料等)、构造之复杂(世界驰名)等各种内外力地质作用所形成的现象,以及漫长的地质发展史。介绍老一代地质学家在嵩山地区艰苦工作的历史和研究成果,对学生进行传统教育。
4)野外认识实习虽然具有一定的灵活性,但教学计划和大纲的严肃性师生都应认真对待。此阶段教学活动是整个实习的基础环节,师生应共同按要求完成各项基本教学内容,并严格考核评定学生成绩,不合格者不能进行下阶段地质填图教学活动。
6.本阶段的成绩评定
通过对学生的“三基”掌握情况,以及在实习中的表现等进行全面考核,综合评定出学生的实习成绩。
考核、评定的具体内容及评分比例:
1)学生在整个实习期间的表现占10%。
2)实习成果质量占40%(记录、描述、素描图等)。
3)观察和分析能力以及基本技能的掌握程度占50%(野外现场考试)。