陕西省矿山地形地貌景观损毁现状及修复技术

为研究陕西省矿山地形地貌景观损毁现状,促进矿山生态环境保护,通过野外调查、资料收集和工程治理验证的方法,对陕西省矿山地形地貌景观损毁现状及治理技术进行分析,研究表明:陕西省矿山对地形地貌景观损毁方式主要有挖损和压占两种,损毁类型可从损毁目的、损毁时序、损毁地段、损毁程度4个方面进行分类,并提出损毁程度及治理难度分级指标。结合已开展的陕西省矿山地质环境修复工程实例,总结出露天采坑修复技术、露天采场修复技术、矿山地面建设工程压占修复技术、固体废弃物压占修复技术等矿山修复技术。以期对陕西省矿山地质环境恢复治理提供借鉴。

陕西省韩城市地质灾害风险评估

地质灾害风险评估方法较多,但主要集中在对单体地质灾害的风险评估研究,对区域风险评价较少。该文以韩城市为研究对象,以网格划分为评价单元,以1:50 000地质灾害详细调查数据及收集到的相关社会、经济资料为基础,以概率统计法、Arc GIS、Mapgis、Auto CAD等为手段,对地质灾害危险性与承灾体易损性分项评价,采用定性综合评估的方法,实现韩城市地质灾害风险评估。将承灾体易损性分为人口易损性和财产易损性,提出人口比率和财产损失比率的概念,分别用因灾人口死亡总和/受威胁人口总和、已造成的财产损失总和/可能造成的财产损失总和表示,以单体地质灾害为基础,在评价单元内叠加评价,最终形成韩城矿区地质灾害风险评估分区图,根据不同的风险等级提出不同的防治建议,旨在为政府部门进行宏观决策、地方进行减灾防灾提供基础依据。

陕西秦岭南麓316国道沿线地质灾害防治对策研究

穿越于秦岭南麓汉台区北部中低山区的316国道沿线地质环境条件复杂,地质灾害类型多样。每年汛期地质灾害频发,数百至数万方的危岩体常将路面掩埋,少则堵塞交通数小时,多则数天,过往车辆及行人的财产受到严重威胁。由于316国道为我国南北运输的重要通道,社会影响较大。为此,该文在汉台区1:50 000地质灾害详细调查项目的基础上,将316国道作为重点地段进行专题研究,分析316国道沿线地质灾害的类型、发育特征、成因,并提出了相应的防治对策。调查分析认为316国道沿线地质灾害类型主要为崩塌、滑坡和泥石流;孕育地质灾害发育的不稳定边坡坡型、坡向、坡高、宽度和厚度等决定地质灾害的发育特征;降雨和人类工程活动是地质灾害的主要诱发因素。最后,提出了以监测预警和卸荷减载、铺设柔性防护网、设置抗滑桩等为主的防治对策,为汉中市国土资源局汉台分局等相关部门地质灾害的防范提供决策与依据,也为公路沿线地质灾害的防治提供技术支撑。

西北大型煤炭基地地下水监测背景、思路及方法

我国14个大型煤炭基地中,西北地区分布有神东、陕北、黄陇、宁东、新疆等5个,2018年原煤产量占全国的46.28%。这些煤炭基地地处干旱半干旱地区,水资源贫乏,煤炭开发对含水层的扰动强度较大,甚至造成含水层结构损伤,地下水渗漏,水位下降并引发一系列环境问题。通过科学规划和采煤技术方法革新,调整煤炭开发布局和采煤技术方法,最大限度的减轻煤矿区含水层损伤,已经取得成效,但煤炭开发对地下水扰动动态影响的监控,必须通过建立矿区地下水监测网才能实现。论述了西北煤炭基地地下水监测网建设的背景和思路,介绍了陕西境内陕北、神东、黄陇三个大型煤炭基地地下水监测层位选择、建设部署及数据采集、传输与接收、管理。陕北、神东(陕西境内)和黄陇3个大型煤炭基地主要含水系统包括石炭系—侏罗系碎屑岩裂隙承压水与上覆第四系松散层孔隙潜水含水层系统、白垩系碎屑岩裂隙孔隙承压水-潜水含水系统和寒武—奥陶系碳酸盐岩岩溶水含水系统。地下水监测层位的选择以具有供水价值和生态意义,且受采动影响强烈的含水层为原则,陕北、神东煤炭(陕西境内)基地主要监测第四系萨拉乌苏组、第四系黄土、烧变岩和侏罗系风化基岩地下水,黄陇煤炭基地黄陇—永陇矿区主要监测白垩系地下水,渭北矿区主要监测奥陶系岩溶地下水。通过新建或改造原有水文长观孔,已经建成了由218口监测井构成的陕西境内大型煤炭基地监测网,监测数据采用自动化采集、无线传输与接收和统一管理,基本实现了监测数据的实时动态观测和规范化管理。

毛乌素沙漠与黄土高原接壤区泉的演化分析

随着我国煤炭开发战略西移,近20 a来毛乌素沙漠与黄土高原接壤区成为我国重要的煤炭产地。区内水资源整体匮乏、生态环境脆弱,泉作为珍贵地下水资源的显现和生态、生产、生活用水的主要来源,具有重要存在意义。在1994年、2015年两次对比观测研究区2 580处泉点水文和生态的基础上,依据研究区旱季泉点补给源对泉点进行了分类,分析了泉的天然赋存特征,并结合煤炭开采影响剖析了泉点演化机理及生态效应,预测了泉点未来演化趋势。研究结果表明:依据不同旱季泉点补给源可将泉点分为3种类型,即沙地入渗补给泉点、黄土入渗补给泉点和混合入渗补给泉点。沙地入渗补给泉点单个涌水量大于10 L/s的泉数量最多,混合入渗补给泉点总体数量最多,黄土入渗补给泉点生态效应最显著。1994年前调查区分布有泉(群)2 580处,总流量为4 997.059 7 L/s。2015年残存泉(群)376处,总流量996.392 L/s,混合入渗补给泉点受含隔水层结构损坏和侧向补给截断影响大量消失是近20 a泉点大量衰减的主要原因。未来开采区主要是沙地入渗补给泉点,该区域煤炭开采含隔水层结构稳定,多受采动沉降和含水层越流影响,泉点会在波动后趋于平稳。煤炭高强度开采泉群的减少使得研究区水体、湿地面积减少,直接影响了流域生态。

陕西榆神府生态脆弱矿区地质灾害演化过程

由于自然因素和人为因素的交织、叠代作用,陕西省榆神府矿区生态环境脆弱敏感多变、水资源短缺、土地沙化与水土流失较为严重,而地质灾害的孕育、发生、发展及形成又加剧了生态环境的脆弱性。在阐述研究区地质灾害发育特征、分布规律的基础上,探讨了榆神府地区崩塌、滑坡与地面塌陷的演化过程:滑坡、崩塌演化过程是黄土沟壑→脆弱的自然边坡→人为活动→形成不稳定边坡→水、岩土与人为作用耦合→地质灾害发生→加剧生态环境的脆弱;地面塌陷演化过程是河湖三角洲沉积→聚集煤系地层→在自然状态下岩土体应力平衡→人为开发利用矿产资源→地下形成采空区→围岩应力再分配→地面变形→地面塌陷灾害→加剧生态环境的脆弱。

陕西榆神府生态环境脆弱区地质灾害分布规律

榆神府地区生态环境脆弱,地质灾害点多面广。基于地质灾害详细调查成果得出:地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流、采空地面塌陷;规模以小型、稳定性以差或较差、险情等级以小型为主;崩塌、滑坡发育的边界条件相同,主要发育于60°以上人工土岩边坡上,崩塌以剥落式为主,滑坡以前缘临空失稳牵引为主;地面塌陷主要由煤矿采空引发,表现为地表裂缝、地面塌陷,伴生崩塌、滑坡,裂缝以直线型、弧线型为主;窟野河中游、秃尾河东岸与孤山川、木瓜川等流域黄土沟壑内的地质灾害密集;神木县的永兴办与府谷县的府谷镇灾害点最多;50%以上地质灾害由人为工程活动引发,因此规范人为工程活动,是防范榆神府地质灾害发生的有力保障。

神南矿区煤炭绿色开采的水资源监测研究

陕北毛乌素沙地地质环境脆弱,水资源贫乏,煤炭绿色开发已经成为陕北煤炭基地可持续健康发展的必然选择,而陕北煤炭基地大规模、高强度的煤炭开采对水资源的影响程度一直是煤炭绿色开采的重要考核指标之一。为了研究陕北煤炭基地以水资源监测为核心的绿色开采监测,完善该地区水资源监测网的内容,以神南矿区柠条塔煤矿、红柳林煤矿、张家峁煤矿3座大型现代化矿井为例开展了水资源监测研究,结果表明:神南矿区内的萨拉乌苏组和风化基岩组为中-强富水性含水层,烧变岩组为强富水性含水层,这3个岩组是区内的主要含水层,神南矿区针对区内不同含水层位共布置了60个监测钻孔,其中布置在萨拉乌苏组8个,烧变岩6个,风化基岩37个,直罗组基岩1个,延安组基岩8个。地下水监测数据通过自动监测系统的无线传输系统传输至数据中心,通过中心的监测管理软件实现数据的远程采集、远程实时监测。地表水监测则是在考考乌素沟上游及下游、肯铁令河、小侯家母河沟、塔沟、肯铁令沟、乌兰不拉沟及常家沟水库等地表水体各布置1个地表水监测点。通过以神南矿区60个地下水监测井、8个地表河流及泉监测点构成的水资源监测网为例,实施矿区水资源动态监控,以期为陕北煤炭基地煤炭绿色开采水资源监测提供借鉴。

陕西汉中汉台区地质灾害易发性和危险性分区评价

由于地形地貌、岩体土类型、人类工程活动等地质灾害影响因子不同,汉台区地质灾害分布极不均匀,表现在北部山区崩塌地质灾害密度大,中南部粘性土滑坡较多。本文在地质灾害详细调查的基础上,利用地质灾害影响因子综合指数法,进行地质灾害易发程度分区评价,并以易发区和地质灾害隐患点险情等级进行点对区的空间叠加,形成地质灾害危险程度分区评价,为汉台区地质灾害防治管理部门提供了防治对策依据,尤其对陕南移民搬迁选址提供了技术支撑。

黄河中游大型煤炭基地地质环境监测思路和方法

黄河流域分布着我国9个大型煤炭基地,原煤产量占全国的70%,而且还在快速增长,这一地区地质环境脆弱,尤其是黄河中游区,高强度、大规模煤炭开采的地质环境效应显著,做好地质环境监测,是保障黄河流域煤炭基地可持续发展的基础。在研究黄河中游采煤对地质环境影响分析的基础上,概括了黄河中游煤炭基地地质环境特征,包括煤层赋存的地质环境特、地下水环境特征、地表水环境和生态环境特征4个方面,总结了黄河中游采煤对地质环境的扰动及体现指标,包括地下水位持续下降、泉水断流和干涸、河流流量锐减、水库干涸、黄土沟壑和沙漠区地表损害严重等5个方面。甄别了黄河流域大型煤炭基地地质环境中的敏感要素,包括水文水资源、生态环境、地质灾害、岩层变形监测和其他要素监测,对煤炭开采地质环境扰动强度进行分级,划分出煤炭开采强烈扰动区、一般扰动区和无扰动区,针对不同的煤炭开采扰动程度,对应划分出精准监测、核心监测和一般监测3个监测级别,同时分别制定了不同的监测方法,提出了地质环境监测网的建设思路,设计了监测系统平台,为矿山地质环境监测网建设提供了基础。目前已经建成了地下水监测系统、地质灾害监测系统,部分煤矿建成了地表水、地面形态监测系统,生态环境监测系统正在建设中。

榆林地方煤矿开采区地面塌陷及形成机理

榆林地方煤矿多采用窄条带保水采煤技术,尽管实现了保水开采,但随着煤柱的风化、变形,采空区顶板仍然出现了下沉现象。调查了榆林地方煤矿开采区的7处煤矿的地面塌陷与变形现状,简要阐述了7处煤矿的生产情况、采空区地面塌陷与地裂缝发育,分析了其形成机理。

陕西省汉中市汉台区地质灾害形成条件分析

本文是在充分研究地质灾害形成条件,以遥感解译、地面调查和勘查测绘为工作手段,完成的汉台区地质灾害详细调查工作的基础上实现的。通过分析地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体类型、降水、地表水、地下水、人类工程活动、地震等形成条件与地质灾害的关系,认为汉台区地质灾害是各种形成条件综合作用的结果,每类地质灾害形成或发生,其主导条件不尽相同。因此,研究地质灾害的形成条件,对于分析地质灾害的成因和机制,掌握其发育规律以及减灾、防灾十分必要。

榆林市榆阳区地质灾害类型及活动特征

基于对榆阳区地质灾害的详细调查,分析该区地质环境条件,讨论其地质灾害类型、危害、分布规律和活动特征。结果表明,该区地质灾害类型少,分布广,局部密集,小型灾点多,影响因素多,发生频率高,具有群发性、突发性、差异性和链生性。

基于层次分析法与Arcgis的榆阳区地质灾害易发性与危险性分区评价

在了解地质环境和灾害特征的基础上,选择影响灾害发育的三级因子,建立评价体系。依据层次分析法,确定因子权重,通过Arcgis空间分析软件对各因子分别进行指标分析和归一化处理。最后,运用栅格计算工具将各评价因子与评价权重进行叠加,按自然间距分类法,确定分区界限值。将区域的险情与易发性进行叠加计算,得出各个区域的危险性等级,最后结合地质灾害易发性分区得出危险性分区。分区结果反应出野外调查实际情况。

陕南地区膨胀土滑坡形成机理及防治措施

以陕西省南部汉台区地质灾害详细调查项目为依托,通过对汉王镇红星村三、四组滑坡的勘查,发现汉台地区膨胀土滑坡的形成与区内自然地理、地形地貌、地层岩性、降水、地表水和人类工程活动密切相关。研究提出以排水工程、支挡工程和地基换填为主的综合防治措施,为汉台区地方政府地质灾害的防治、减灾工作提供依据,在陕南地区具有一定的推广意义。

汉中市汉台区地质灾害防治对策研究

汉台区地处秦巴山区,地质条件复杂,地形地貌差异明显,地质灾害分布极不均匀。2008年"5.12"汶川大地震和2010年陕南山洪后地质灾害频发,一定程度上制约着当地社会经济的发展。基于对汉台区地质灾害的详查,分析汉台区地质环境条件,讨论该区地质灾害的发育特征、分布规律和形成条件。提出汉台区地质灾害防治对策主要为避让措施、工程治理措施和树立警示牌。