长江经济带环境地质调查研究进展

中国地质调查局近年组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”,采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要的成果和认识:①构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务系统,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出了相关建议;②提出长江续接贯通时间是在距今75万年的早、中更新世之交的新认识;③探索形成流域5个系列生态修复示范关键技术和方法体系;④构建长江流域重大水利工程与地质环境效应研究方法体系,创建一套多模态传感器系统,提出重大水利工程对地质环境影响的新判断;⑤探索建立流域尺度地球关键带调查评价监测理论和方法体系;⑥创新应用“光纤技术”监测地面沉降和地裂缝、长江崩岸以及城镇地下空间开发利用扰动取得突破,相关技术引领光纤监测技术发展;⑦自主研发机载航空高光谱仪,建立航空高光谱遥感综合调查技术方法;⑧探索形成流域3种尺度资源环境承载能力和8种国土空间开发利用适宜性评价方法体系;⑨调查研究成果在支撑服务长江经济带国土空间规划、流域生态环境保护和修复、支撑服务新型城镇化战略、重大工程规划建设、地质灾害防治、脱贫攻坚和国家地下战略储油储气库基地建设等方面均得到了广泛应用,形成21支稳定的环境地质调查专业团队。

格宾技术在长江三峡三斗坪镇护岸防治工程中的应用

格宾护坡技术因其较以往传统方法具有柔性整体强固、透水性能好、经久耐用、利于植被生长等优点,近些年来逐渐在我国堤防治理、边坡防护等工程中加以应用。本护岸防治工程位于长江南岸三斗坪镇一带,上距三峡大坝4.5 km,该段岸坡全长3 137 m,其中土质岸坡2 917 m,其护坡材料主要为格宾石垫,工程治理后,该段护岸面貌已焕然一新。工程监测结果表明,截止2005年10月,该段岸坡无变形,取得了良好的经济和社会效益,值得在以后护岸工程治理中加以推广。

三峡库区曾家棚滑坡变形特征与成因机制分析

2012年6月,三峡库区大溪河曾家棚发生滑坡,该滑坡在库水位变动和暴雨共同作用下发生,其发生发展过程及形成模式在三峡库区具有典型代表性。通过对比曾家棚滑坡以往勘查测绘资料和本次滑动变形实测及调查结果,对该滑坡影响因素和成因机制进行了分析,并提出了其发展变化演化过程,预测了其发展变化趋势及危害性,可为库区相似岸坡稳定性分析及监测预警提供借鉴。

谷城县地质灾害发育规律研究

谷城县是湖北省地质灾害最严重的地区之一,全县发现各类地质灾害194处,其发育与地形地貌、地层岩性、地质构造和人类工程活动、大气降雨关系密切,本文通过对谷城县地质灾害发育规律的调查与研究,分析总结了各种致灾因素对地质灾害发育程度影响,对国土开发和地质灾害勘查评价、减灾防灾工作具有一定借鉴作用。

黄腊石滑坡基岩弯曲松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测

黄腊石滑坡是发育在三叠系中统巴东组砂泥岩夹灰岩构成的逆倾坡上的滑坡群,总方量约1 800×104m3。滑坡滑带下面存在着大致连续分布的基岩弯曲松弛带。对于该松弛带工程地质特性的认识,将影响防治工程方案的设计及实施。本文通过野外工作、以往工作资料和研究成果的收集整理及再认识,对该滑坡下伏松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测作了一定深度的探讨,认为基岩弯曲松弛带是发生在特定的岩层中,由构造、重力、侵蚀、岩溶、风化、降雨及上部滑坡等因素共同作用的产物,工程地质环境质量较差,受重力及其上滑体滑动等因素影响,后期改造明显。在斜坡长期受重力累积变形、三峡水库运行期江水位变化及库岸再造作用下,将形成牵引式滑动。防治工程应在削方、排水等基础上,重点考虑防止库岸再造和斜坡坡脚部位变形。

湖北省谷城县地质灾害易发程度分区评价

通过实地调查,认为谷城县地质灾害主要为滑坡和不稳定斜坡,其发育与地形地貌、地层岩性、地质构造和人类工程活动、大气降雨关系密切。依据地质灾害发育现状和规律、致灾因子,利用GIS信息系统空间分析方法,对各因子进行属性叠加统计分析,对谷城县地质灾害易发程度进行了分区评价,指出盛康、赵湾和五山等乡镇人类工程活动密集区是地质灾害的高易发区。

当阳市地质灾害发育规律研究

当阳市主要地质灾害类型有滑坡、崩塌、地面塌陷和不稳定斜坡等,其中以滑坡和不稳定斜坡为主,调查与数据统计分析表明,滑坡和不稳定斜坡多发生在碎屑岩构成的陡坡或第四系成因的松散土体中;崩塌多发生在碎屑岩、碳酸盐岩构成且地质构造发育的陡坎、陡崖部位;地面塌陷多与采矿有关;大气降雨是形成地质灾害的重要诱发因素,多雨年份和每年的雨季是地质灾害的多发季节;不合理的人类工程活动诱发了地质灾害的发生。

谷城县地质灾害及其防治对策

谷城县是湖北省地质灾害最严重的地区之一,全县发现各类地质灾害194处,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害广泛分布,活动频繁,危害程度大,严重制约着地方经济和社会的可持续发展。通过调查与研究,分析总结各种致灾因素对地质灾害发育程度的影响,对县内地质灾害防治合理分区,从管理上和技术上提出防治对策及国土开发和地质灾害勘查评价、减灾防灾工作等具有一定的指导意义。

三峡库区老坟园残留阶地型斜坡稳定性评价

通过老坟园斜坡天然条件及不利复合条件稳定性评价,阐明了诱发阶地型斜坡滑动变形的外界条件,为斜坡治理工程设计提供了重要地质依据。

降雨和库水位升降对滑坡的影响

滑坡是三峡库区重要地质灾害之一,影响滑坡稳定性的因素有很多。针对降雨和库水位升降以水泥厂滑坡为例,运用自动化远程监测其变形和该区域降雨量,通过数据整理、分析,掌握降雨和库水位升降对滑坡变形的影响状况。结果表明:在监测期间,个别时间段滑坡变形加剧是降雨和库水位升降共同作用的结果,个别时间段降雨、库水位升降分别为滑坡变形加剧的主导因素,降雨对滑坡变形的影响表现出一定的滞后效应,滞后期一般为7～15d。监测表明,目前滑坡仍处于变形阶段,且向SE方向旋转滑移,但趋势有所减缓。通过对该滑坡的变形监测,可以定量分析和描述滑坡的运动状态,对三峡库区其它类似滑坡的研究具有重要的指导意义。

针贯入仪在软岩强度测试中的应用

软岩强度较低,结构松散,难以加工成标准试件测其单轴抗压强度,为解决这一工程实践难题,引入了日本的一种通过测试软岩针贯入指标间接推算其抗压强度的试验仪器——针贯入仪。首先简要地介绍了针贯入试验的仪器装置、操作过程、注意事项以及数据处理方法,然后运用该仪器在现场和室内分别对不同软岩进行强度测试。统计分析测试结果表明,测试数据离散性大小与岩性均一程度、结构面分布情况密切相关。最后,选取了一组软岩岩样进行针贯入和点荷载对比试验,计算得出两种试验结果相差不大。因此,采用针贯入仪测试软岩强度是合理可行的,可在软岩工程中推广使用。

山区滑坡综合治理与土地利用探讨

山区滑坡综合治理与土地利用正日益引起广大技术人员的重视,以往的滑坡治理方法多着眼于保证其稳定性,忽略了滑坡塑造新的地貌资源及土地利用研究。采用"开发性治理"和"绿色设计"的指导思想,将滑坡体的整治与土地综合开发利用有机地结合起来,一方面缓解了山区人地矛盾;另一方面解决了部分移民安置问题。力图倡导一种滑坡治理、节约土地资源及再生利用、保护和改善生态环境于一体的设计理念,为今后滑坡治理与土地利用提供参考。

库水位升降条件下滑坡的稳定性极小状态——以三峡库区为例

滑坡的变形破坏过程和所造成的不良地质环境问题对人类工程活动带来十分严重的危害,并且还可能引起生态环境的失调和破坏,造成更为深远的影响。对三峡库区滑坡研究发现,随着库水位的动态变化滑坡的稳定性并非出现单调的变化趋势,而是在这个过程中达到稳定性系数极小的状态。然而,对这个极小稳定性状态的形成及特征还缺少论述。本文基于滑坡地下水运动模型和稳定性评价的极限平衡模型对库水位升降条件下滑坡稳定性极小状态的形成机理和影响因素进行研究。结果表明,滑坡稳定性极小状态的形成时间和稳定性系数受到含水层渗透系数和库水位升降速率的影响,并且滑坡在库水位下降阶段的稳定性极小状态比蓄水期更具有失稳风险。

丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明:丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca^2+为优势阳离子,HCO^-3为优势阴离子;除NO^-3外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准;丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO3型和Ca-HCO3型,水化学过程以风化-溶滤作用为主;地下水NO^-3超标13%~17%,丰水期部分区域出现Cl^-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。

汉江流域硫铁矿区厚子河支流水质评价研究

为查明厚子河不同区域河水受硫铁矿污染的程度,在厚子河支流4个典型河流断面采集水样,开展水质全分析测试,并采用单因子评价法和综合水质标识指数法进行评价分析。研究结果表明:(1)运用单因子评价法对硫铁矿区厚子河水质评价的结果无差异,均为劣Ⅴ类水;而运用综合水质标识指数法的评价结果显示,距离硫铁矿开采区由近及远的4个断面HZ001、HZ002、HZ003、HZ004的综合水质标识指数逐渐下降,水质类别分别为劣Ⅴ类且黑臭、劣Ⅴ类但不黑臭、Ⅳ类、Ⅲ类,符合现场调查的实际情况,能够反映距离污染源越远时河水水质趋好的总体态势;(2)综合水质标识指数法不仅可以客观反映同一河流各个断面所处的综合水质类别、同一水质类别中受污染的不同程度以及与水环境功能区类别的比较结果,而且能够实现对劣V类水质污染程度的精细划分,相较于单因子评价法更加客观、科学、全面,适用于矿山开采等重污染区域河流断面水质污染情况的研判。

梅溪河流域明水中学滑坡形成机理与稳定性评价

明水中学滑坡位于梅溪河左岸,为典型的松散堆积体滑坡。通过分析坡体结构、形态、组成及变形特征等滑坡工程地质条件,认为该滑坡形成大致经历了"崩塌堆积—滑移—趋稳定—复活"4个阶段。运用GEOSLOPE软件对滑坡变形状态进行定量分析,确定滑坡稳定性。计算结果表明,明水中学滑坡目前整体处于较稳定状态,发生整体滑动的可能性较小,但在天然工况下,滑坡体前缘已接近极限平衡状态,产生滑移的可能性较大。

大溪河流域主要环境地质问题与土地功能区划分析

大溪河流域环境工程地质问题主要表现为地质灾害、岩溶、水土流失三方面,本文调查和分析了上述问题的基本特征、影响因素及对国土规划的影响;在此基础上,结合大溪河流域的特色,对流域进行了国土功能分区与适宜性评价,分为:林业经济区、农业经济区、河谷经济区三个大区,详细阐述各区环境地质问题及适宜性情况,为流域规划开发决策提供参考建议。

粉砂质板岩力学特性及各向异性特性

为研究鄂西北地区板岩的力学特性及各向异性特征,开展了志留系粉砂质板岩的单轴压缩和巴西劈裂试验,分析了试样的力学特性和各向异性特征以及在不同荷载作用下的变形破坏模式,揭示了不同破坏模式的力学机制,并通过数值分析研究了不同板理面角度板岩边坡破坏模式及力学机制。研究结果表明,粉砂质板岩中的板理面是影响岩体力学行为的弱面,使得粉砂质板岩表现出明显的各向异性的特征。在单轴压缩条件下,粉砂质板岩在垂直板理面方向比平行板理面方向更易变形,变形量更大;平行板理面方向加载时试样破坏类型为竖向劈裂型张拉破坏,其实质是压杆失稳;垂直板理面加载时试样的破坏类型为穿切板理面的劈裂型剪切破坏;所测得的力学参数各向异性也较明显。在劈裂荷载作用下,粉砂质板岩的破坏模式主要有张拉劈裂破坏和沿板理面剪切破坏两种,所得抗拉强度在平行板理面方向上最大,在垂直板理面方向上最小,两个方向上的抗拉强度均小于抗压强度。由于板理面间的抗拉强度极低,在受到与板理面呈小角度相交的劈裂荷载作用时,容易产生沿板理面的张拉劈裂或拉剪破坏,在实际工程中应尽量避免板理面间的受拉破坏和沿板理面的拉剪破坏。在边坡工程中,板理面倾向、倾角对边坡破坏模式及力学机制有较大影响,边坡防护治理需充分考虑这一影响。上述研究为粉砂质板岩区岩质边坡防护治理以及其他岩石工程设计与施工提供理论依据与技术基础。

基于斜坡单元与信息量法的丹江口库区典型流域地质灾害易发性评价

地质灾害易发性评价是地质灾害危险性评价及风险评价的基础。本文以斜坡单元为最小评价单元,选取坡度、斜坡结构、工程岩组等8个指标作为评价因子,基于GIS平台采用信息量模型对丹江口库区典型流域开展地质灾害易发性评价,划分出极高、高、中、低4类易发区,分布面积分别为128.67 km^(2)、455.71 km^(2)、622.55 km^(2)和634.77 km^(2),分别占总面积的7%、24.7%、33.8%和34.5%。极高和高易发区主要分布在十堰断裂附近及以北区域,灾害点发育密度高,具带状分布特征。经成功率曲线法检验,评价结果合理,可以为地质灾害危险性评价及精准风险区划提供参考,进而为国土空间规划及风险管控提供重要依据。

堵河流域黄龙滩水库滑坡控滑类型分析

采用1∶1万工程地质条件调查与地质灾害测绘、工程地质钻探、岩土测试等多种工作手段,对堵河流域黄龙滩库区竹山县城—郧县叶滩段斜坡孕灾背景和滑坡成生关系进行综合调查与分析研究,从控滑因素方面将库区内滑坡分为受软弱夹层控制滑坡、片理控制滑坡、岩土界面控制滑坡、风化带控制滑坡等四种类型,分别选择布袋营滑坡、屈家坡滑坡、西坡滑坡、姜家坡滑坡等进行剖析,为深入认识库区地质灾害形成机制奠定理论基础,对于开展地质灾害防治具有重要参考价值。