矿山环境地质与地质灾害评价与防治研究

建国以来,我国矿业得到迅速发展,矿业在国民经济建设中发挥了重要的基础作用,但是也对生态环境造成了严重的破坏影响。结合我国矿山地质生态环境的现状和存在的主要问题,根据矿山环境地质问题,提出了矿山环境评价综合评价体系。同时,阐释了矿山环境地质灾害的危害,并提出了相应的矿山环境地质灾害防治的基本原则和措施。

基于工作过程的地质工程专业教学设计与策略研究--以地质灾害防治课程设计为例

四川省是全国地质灾害较为频发的省份,其勘察行业对地质灾害防治设计相关人才需求量大。该文以勘察行业需求为基础,通过地质防治设计岗位和典型工作过程分析,构建地质灾害防治基于工作过程的课程体系,设计出工程设计专题讲解、工程设计环节、项目评审环节和项目总结交流的四阶段教学过程,通过模拟实际工作环节和设计过程,培养学生的地灾防治工程设计能力和职业素养。

2023年积石山Ms6.2级地震同震地质灾害初步分析

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2级地震,触发了大量同震地质灾害,亟需查明同震地质灾害的基本特征、发育分布规律和成因机制,为震后恢复重建与地质灾害防治提供支撑。本文基于多源高分辨率遥感解译和已有研究成果对比分析,初步揭示了此次地震地质灾害的基本特征和发育分布规律,并探讨了草滩村液化滑坡—泥流的成因机制。结果表明:此次地震Ⅶ度及以上烈度区内共发育1 535处同震地质灾害,主要为中小规模黄土滑坡和浅表层岩质崩塌,集中分布于黄土梁和黄土塬内冲沟两侧、单薄黄土梁两侧以及大型历史滑坡后壁等局部地形较陡峭的部位。地震因素控制了同震地质灾害的区域分布规律,而地形因素控制了同震地质灾害的局部分布规律。同震地质灾害在0.1~0.3 g震峰值加速度区域、发震断层下盘区域、南东坡向、30~60 m坡高范围、斜坡中部以上20~40 m范围分布数量最多。受广泛关注的草滩村“砂涌”灾害本质是饱水黄土在地震作用下发生的液化滑坡。2016年完成的填沟造地工程改变了滑源区地表和地下水流通条件,地下水通道被堵塞,导致地下水位抬升和下部土体饱和可能是该处发生液化滑坡的重要原因。

基于不同数学模型的四川省马边县地质灾害易发性评价研究

为合理准确地反映四川省马边县地质灾害易发性评价结果,以马边县301处地质灾害点为例,选取海拔、坡度、坡向、坡型、地形起伏、工程岩组、断层、水系、降雨等9个评价指标,基于ArcGIS平台利用信息量模型(I)、确定性系数模型(CF)和考虑权重的加权信息量模型(AHP-I)和加权确定性系数模型(AHP-CF)等4种模型,分别对研究区进行地质灾害易发性评价。结果表明:坡度、工程岩组、断层和降雨对研究区地质灾害易发的贡献度较高。4种评价模型均将研究区划分为极低易发区、低易发区、中易发区、高易发区,其中中-高易发区主要分布在县域的中北部以及软弱岩组、河流和断层两侧沿线区域,与历史灾害点分布高度一致。通过ROC曲线计算AUC值均大于0.75,表明评价结果准确性较高,4种模型的准确性排序为AHP-CF>CF>AHP-I>I。该研究可为马边县地质灾害易发性评价提供理论方法,为地质灾害防治区划提供参考依据。

青藏高原重大工程地质环境扰损机制及生态修复技术体系

青藏高原是我国重要生态屏障区及战略资源基地。近年来,国家在建和拟建的一大批重大工程乃至世纪超级工程都集中分布在青藏高原,在迎来巨大发展机遇的同时,因其地质环境复杂性和生态环境敏感脆弱性,也带来了系列生态地质环境问题,需迫切解决扰损问题识别与影响机制、生态韧性技术、工艺及装备系列“卡脖子”难题。本研究在厘清青藏高原重大工程建设对生态地质环境的主要影响与作用方式基础上,初步构建了青藏高原重大工程建设生态地质环境问题识别与修复技术体系:(1)开展脆弱生态地质环境多尺度全要素系统调查,建立重大工程生态地质环境问题识别与诊断技术;(2)通过“地质-材料-生态-工程”多学科交叉研究突破,解决地质体-工程结构-生物体互馈机理,探明韧性生物技术-工程强度有机适配动态再平衡过程机制与地质灾害防治生态耐久提升与自维护机制;(3)构建碎裂地质体疏排止水、陡立坡面抗冻融、大型松散堆积体渣土熟化-大气集水补灌等多类型复杂场景生态修复模式,研发低碳注浆、矿物-微生物渣土熟化成壤、高分子聚合物冻融促强、干旱区大气集水等高原寒旱山区生态修复新材料,构建近自然植生层重构生态修复技术,研制配套智能化、一体化装备;(4)建立“方案组合-设计优化-生物适配-耐久提升”有机配置技术,提升生态修复自适应维护能力。研究以期为青藏高原重大工程建设生态地质环境影响的总体认识,以及未来生态修复工程方案制定、技术配置、建设工程布局和生态修复耐久性评估、长期监测相关研究提供科学参考和技术支撑。

信息量模型在山地环境地质灾害危险性评价中的应用——以四川泸定县为例

以地处青藏高原和四川盆地过渡地带的泸定县为研究区域,选取坡度、地形起伏度、工程地质岩组、与断层距离、与水系距离和土地利用/覆被作为地质灾害的影响因子,利用GIS技术和信息量模型计算了研究区的地质灾害危险性,将获得的综合信息量图划分为:极高度、高度、中度、低度和极低度5级危险区。结果表明,地质灾害主要沿河谷地区呈条带状集中分布,并且具有与构造带、地震活动带展布相一致的特点,灾害点的分布与危险度分区具有很好的相关性,运用信息量法进行地质灾害危险性分区具有较好的客观性,能为区内的地质灾害防治提供参考依据。

基于ARCGIS的地质灾害防治信息与决策支持系统的研制

提出以四库一体模式实现基于ARCGIS的地质灾害防治决策支持的思路,即以模型为主导,调用方法,提取相关数据计算,对模型进行求解;利用ES对系统判识进行匹配、分析,辅助专家进行决策;将专家决策结果作为知识源提取而存入知识库中。信息系统是整个系统的事务管理层,决策支持系统则是系统应用处理层,两者互为依托。信息系统是决策支持系统的信息源,决策支持系统所产生的结果进入信息系统并对其进行管理,当决策支持系统的模型、方法、知识运作成熟,数据结构化后,又将进入信息系统中,成为信息系统的组成部分。

鲜水河流域地质灾害时空分布规律及孕灾环境研究

鲜水河是青藏高原隆起过程中沿鲜水断裂带形成的年轻河流,流域内新构造运动活跃、气候变化异常,是我国地质灾害高易发区,共发育各类地质灾害627处,具有显著的"线—带—片"空间特点;季节性、周期性等时间特点。基于1973年炉霍7.9级地震以来的调查资料,结合近5年来对流域内各县进行的1:5万地质灾害详查工作,对孕灾环境条件进行深入研究,得出的主要认识有:(1)地形地貌是地质灾害孕育的物理条件。高程控制人类居住与活动范围,控制气候、植被等垂直分带。斜坡坡度、坡型、坡体与岩体结构、沟谷微地貌控制不同类型、规模、稳定性或易发性的地质灾害。(2)地层岩性是地质灾害孕育的物质基础。不同的地层岩性、土石组成、内部结构、分布、物理力学特性,控制不同类型地质灾害。(3)地质构造、地震、活动断裂是地质灾害孕育的内动力条件。褶皱控制地形地貌,地质构造结构面控制岩土体变形破坏的空间位置和边界,地质构造控制山体斜坡地下水分布和运动规律,活动断层控制岩土体持续变形破坏时间。(4)降雨是地质灾害孕育的外动力诱发条件。降雨增加斜坡体自重、浸润斜坡的软弱结构面、降低斜坡稳定性,为泥石流形成提供水动力作用,是泥石流流体的重要组成。

西藏G318典型地质灾害成因机制及防治对策

通过资料收集和大量现场调研得出西藏境内G318沿线发育重大地质灾害324处(段),其中崩塌162个,滑坡39个,泥石流88条,雪崩3处,河岸坍塌10段,冻土冻融22段。崩塌以节理裂隙切割型岩质崩塌、坡面堆积滑塌型和高陡阶地滚落型土质崩塌为主,滑坡以大型深厚堆积层土质滑坡和中小型风化卸荷型岩质滑坡为主,泥石流以降雨诱发型和冰湖溃决型为主。沿线地质灾害在地域上不均、地形地貌上散中有聚、地层岩性及高程上相对集中、年际上具有周期性及年内具有季节性的发育特点,且与人类工程活动有关的达67%以上。最后,提出了分期分批分级治理的防治思路和不同类型不同成因模式地质灾害的防治措施。

金沙江流域生态地质环境现状及其对梯级水电站工程开发过程中生态环境保护的建议

金沙江流域地跨横断山断块抬升高山、高原褶皱隆起中一低山和四川盆地掀斜台陷深切丘陵三种环境地质域,地质环境复杂,地形起伏大,流域水平及立体气候变化明显,由此营造出复杂的生态地质环境系统。流域水资源储量丰富,是中国最大的水电能源基地,流域规划开发12座梯级电站。梯级电站的开发必然与流域的生态地质环境发生相互作用,作用的正负效应事关水电开发本身的安全,也维系流域乃至西部生态环境的安全,因此必须客观地评价流域生态地质环境现状,预测梯级电站修建后可能产生的影响。文章结合流域的生态地质环境现状,筛选出27个评价指标,将其分成斜坡(岸坡)稳定性评价子系统、水土流失与水库淤积评价子系统、生态环境演化评价子系统和人类活动评价子系统四大子系统,在此基础上建立金沙江流域“水电工程开发对生态地质环境影响评价系统”。最后, 利用该评价系统将流域划分为26个生态地质环境质量片区,分述其现状和梯级电站开发影响。

青川县重点区域地震诱发地质灾害遥感调查与分析

探讨汶川地震诱发地质灾害的发育分布特征。利用航空影像对青川县红石河区域进行遥感解译,并结合汶川地震前研究区地质灾害调查数据进行对比分析。在193km2的范围内共解译地质灾害712处,其中,滑坡209处,崩塌486处,泥石流17处,地质灾害发育密度达到了3.7km-2。汶川地震诱发的地质灾害具有明显的断层上下盘效应、坡度效应、灾害链效应及高密度发育的特点。

二郎山公路隧道泥石流地质灾害及防治

1997年7月3日及8月15日暴雨期间,川藏公路二郎山隧道东口龙胆溪、西口和平沟暴发2次灾害性泥石流,造成隧道施工设施被毁、人员伤亡。泥石流形成机制、活动规律、演化趋势及相应防治措施的研究,对确保隧道施工及安全运行具有重要意义。论文以和平沟泥石流为例,在研究泥石流形成条件、活动特征基础上,分析了泥石流的形成机制及其造成巨大危害的原因,预测了泥石流的发展趋势,据此提出以排导工程为主,排导与拦挡工程相结合,工程措施与生物措施相结合的综合防治对策。研究表明,在山区公路隧道建设中泥石流的防治,必须建立在对地质灾害发育、分布、活动规律、形成演化机制及其危害性认识的基础上,这样才能在隧道选址、施工设计时,制订相宜、合理的防治对策。

山区公路沿线地质灾害分布与环境影响关系研究——以汶川-茂县公路为例

汶茂公路地处我国地质灾害高易发区,是汶川地震发生后重要的"生命通道"。为深入探究该类区域崩滑灾害的发育规律,并据此对公路选线和设计提供依据,通过对灾害最新遥感解译、现场调查和资料搜集,运用Arc GIS平台,分析了汶茂公路走廊带的地表坡度、坡向、工程地质岩组、断层、水系、道路影响共6个环境因子与地质灾害之间的关系。结果表明:(1)研究区共计崩塌258个,滑坡127个,其在30°~60°的坡度范围内分布最广,E、W、SW、NW坡向范围内坡体稳定性较差,灾害频发。(2)地层及岩性在宏观上对灾害发生起着控制作用。(3)距断层越远,其受到的影响越小。(4)走廊带内崩滑灾害受区域水系的控制。(5)距道路400 m的范围内灾害点密度最大,在道路修建时,应重点考虑边坡、路基的的影响因素。

四川汶川县银杏乡地震灾后重建安置区地质灾害及防治

银杏乡是距离5.12汶川大地震震中映秀最近的乡镇之一,地震导致全乡618人死亡,11人失踪,近千人受伤,88%的房屋倒塌,灾害损失极为严重。本文在实地调查的基础上,分析了区域地质环境背景,对银杏乡东界脑村、兴文坪村、一碗水村、沙坪关村、桃关村等10处灾后安置区的地质灾害发育特征和灾害成因进行了初步研究,研究发现安置区共有滑坡、崩塌危岩和泥石流灾害62处,灾害规模较小,暴发频率较高,绝大多数地质灾害均属本次汶川地震的次生地质灾害。结合对未来灾害发展趋势的分析,文章提出了防灾减灾的对策和建议。

光雾山-诺水河国家地质公园地质遗迹保护

光雾山—诺水河国家地质公园以喀斯特地貌景观为导向性景观,包括地表喀斯特和地下喀斯特。其地质遗迹资源划分为地质地貌、地质剖面、地质构造、水体景观4大类、9类10小类共计171处地质遗迹景点。通过层次分析法确定权重,采用什拜因—罗森伯格模型对地质遗迹资源进行定量评价,可得出有中峰洞1个国家级景观资源,燕子岩峰丛、太极天坑绝壁、王家洞等48个省级景观资源;有长坪瀑布、红军洞等91个市级景观资源。根据这一等级划分,对景区保护和监测形成框架体系。研究成果对公园地质遗迹保护、开发利用具有一定的参考价值。

震后灾区地质灾害防治的思考和建议

5.12汶川地震造成8万余人死亡和失踪,3万余人受伤,给灾区人民造成了巨大的财产损失和精神创伤,而由地震引起的次生地质灾害造成的直接人员伤亡就将近2万。震后为了防治地质灾害进一步威胁灾区群众,国家分期启动了震后灾区应急勘查治理项目,取得了巨大的成效。但是地震引起的地质灾害有其自己的变形破坏特征,如果我们仍旧按照原来的勘查设计理论来简单处理震区地质灾害,可能会造成对灾害体判断不准和经济上的浪费。所以本文认为,应对地震造成的地质灾害类型和特征有一定的认识,进而用新的眼光来看待这些灾害点,做到地质灾害治理的有的放矢。对地震后的地质灾害要分变形山体和破坏山体分别治理,同时对于变形山体我们认为又可以分为震裂山体、震松山体,只有有针对性的防治才能做到更安全、更经济、更有效。

汶川地震灾区地质灾害防治的后续问题与对策建议

城镇化建设已经成为我国实现进一步发展的重要战略之一,城镇化的进程还有待进一步推进。本文针对在城镇化建设中遇到的瓶颈,提出了农业转移人口市民化的进一步推进思路,并提出相应的对策建议。

2024年台湾花莲7.4级地震诱发地质灾害应急评价

2024年4月3日,中国台湾地区花莲县发生了7.4级地震,导致山区发生了大规模地质灾害,造成了严重的人员伤亡和经济损失。迅速准确地评估地震诱发地质灾害的空间分布概率,对震后紧急响应和安置决策具有重要意义。基于台湾同震滑坡数据库与人工智能神经网络算法,建立了一个近实时的地震诱发滑坡空间分布概率预测模型;在地震发生后1小时内成功实现了花莲地震诱发的滑坡空间分布概率预测。在震后5天内利用Sentinel-1A合成孔径雷达(SAR)和PlanetScope光学卫星影像,对地震核心影响区域进行了滑坡智能检测与目视解译。在无云影像覆盖区共解译876处同震滑坡,总面积为12.6 km^(2),主要分布于台湾中央山脉东侧高山峡谷区。通过已解译滑坡的验证,预测结果的曲线下面积(AUC)精度达到了90%,证明了在此次事件中预测模型的准确性和可靠性,为抗震救灾提供了及时有效的数据支持。

地质灾害多源基础数据结构体系及应用

地质灾害基础数据具有多源性、异构性、多尺度等特点,大量的数据没有形成统一的管理模式,共享程度较低。当前普遍施行的地质灾害数据管理,采用的是从多角度、多层面、多空间等对地质灾害体及其孕育环境表达的多尺度数据集,因此各类数据的表达形式、数据精度、数据质量、时间表达等多方面存在着较大的差异性。构建了地质灾害多源异构数据集成方法体系,系统总结了数据的结构特征与管理方法,结合数据结构特征,使用PostgreSQL数据库管理属性数据,使用MongoDB数据库集群进行管理,使用GeoServer平台进行空间数据服务发布。研发地质灾害大数据ETL工具,集成数据库驱动、数据库适配器、数据模型等模块,实现对多源异构地质灾害大数据的有效管理。研发了一体化数据管理可视化平台,实现对各类数据进行统一管理与集成,为地质灾害基础数据的统一管理提供了综合数据平台,为地质灾害的防灾减灾、应急决策等提供数据和平台支撑。