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。

人类活动对延河流域生态地质环境承载力影响研究

目的为探究治沟造地和平山造城重大工程对延河流域生态地质环境承载力(ecogeological environment carrying capacity,EGCC)的影响,方法利用分形理论和信息量模型构建研究区EGCC评价模型,揭示延河流域环境承载力时空模式及流转态势,构建人类活动强度指数,采用最小二乘法和皮尔逊相关系数探讨人类活动与EGCC之间的关系。结果结果表明:延河流域1990—2018年EGCC整体状况明显改善,平均值从−0.299上升至−0.197;EGCC分布多年来呈“中部最高,东南次之,西北最低”格局;人类活动强度从1990年成片分布逐渐发展到2018年“单核辐射”分布,高强度区主要分布在延河流域中部;人类活动强度与EGCC相关度较高,一定范围内呈正向促进关系;受平山造城工程活动影响,2010—2018年高水平和较高水平承载力面积分别增加了1.610,3.164 km2;EGCC变化趋势因治沟造地工程所处乡、镇地理位置和发展侧重不同而存在差异。结论人类活动与生态地质环境承载力呈较强的正相关关系,治沟造地和平山造城工程对EGCC具有一定积极影响。

遥感技术对地质灾害早期识别和动态监测——以昌波乡至羊拉乡段为例

经过长期发展,中国地质灾害监测预警手段已从最原始的人工巡查、单点监测发展到目前的高精度面域非接触式的遥感监测,并逐渐得到普遍应用。首先对原始监测手段及遥感技术的发展历程进行了概述,然后利用高精度光学影像结合升、降轨道Sentinel-1A雷达影像,对金沙江昌波乡至羊拉乡之间滑坡隐患进行解译和编录,结果表明该区域存在滑坡隐患34处,其中具有堵江风险的滑坡隐患22处,对居民生命财产直接造成损失的滑坡隐患4处,并利用时序曲线分析了研究区在内外动力(地震、降雨)作用下变形特征,验证了遥感手段在滑坡隐患识别中的便捷性和先进性。最后针对遥感技术在中国的发展现状及瓶颈,创新性地提出了滑坡灾害遥感识别的发展框架,对遥感技术在滑坡识别方面的发展方向具有长期参考意义。

长江上游地质灾害次生突发水污染风险分区研究

以2021年为基准年,基于地质灾害隐患点调查数据、环境统计数据、DEM数据及水质监测断面数据等,以1km×1km网格为基本单元,按照“地质灾害-风险源-传输途径-敏感受体”评估框架,采用风险场评估法对长江上游开展地质灾害次生突发水污染风险分区评估.结果表明:①高风险区面积为22534.1km^(2),占比2.3%;中风险区面积为105239.1km^(2),占比10.7%;低风险区面积为857694.4km^(2),占比87.0%;②从空间分布来看,高风险区主要分布在重庆市、陇南市东南部、绵阳市中部、南充市北部、阿坝州东南部、雅安市南部、凉山州中部、德阳市西部等;③从重点河流沿岸空间分布来看,高风险区主要分布在长江干流重庆段,金沙江攀枝花段,嘉陵江陇南段、南充段,岷江成都段、阿坝州段,雅砻江凉山州段等.

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。

藏东昌都红层滑坡的地质成因模式

藏东昌都红层紧邻北澜沧江结合带(LCS),是近年来新厘定的红层岩系。为进一步丰富和完善红层及滑坡灾害研究,文章基于翔实的现场调查,从构造地质学角度约束滑坡发育的边界条件,总结归纳了藏东昌都红层滑坡的地质成因模式,并对不同类型滑坡典型案例进行了剖析。结果表明:受区域造山作用影响,藏东昌都红层掀斜,发育大量透入性构造面,导致岩体物理力学性能弱化。藏东昌都红层滑坡的地质成因模式主要包括原生层理型、层理断层型、层理节理型、褶皱节理型和断层节理型等5类。构造面是红层滑坡发育的主控因素,建议在明确研究区构造演化过程及构造框架的基础上,精细刻画滑坡区构造面发育特征。研究成果可为揭示滑坡发育的内在机制及监测预警、工程防治等提供理论支撑。

山区地质灾害时空分布规律及影响因素分析——以四川省马边县为例

山区地质灾害不仅破坏山区环境,损毁耕地、房屋及公共设施,还威胁人民的生命和财产安全,制约山区经济发展.为减轻地质灾害的发生和降低人类生命财产的损失和环境的破坏,提高马边县地质灾害区的防灾减灾能力,通过野外调查、数据统计和GIS空间分析等方法,运用定性和定量结合法研究了马边县地质灾害时空分布与地形地貌、地质构造、降雨条件等3大类和海拔、坡向、坡度、坡型、岩性、断裂、降雨和人为活动8小类因素的关系.结果表明:1)马边县地质灾害以滑坡灾害为主,崩塌次之,泥石流最少,在时间上和空间上分布具有不均匀性;2)地形地貌因子敏感区间为海拔700~900 m之间,坡向为东和东南向,坡度为20~25°之间,坡型为凸型坡为主;3)地质构造因子敏感区间是岩性以泥岩为主,构造带以距离断层中心线小于1 km范围为主;4)降雨量的敏感区间在低山区为1100~1300 mm之间,中高山区为1300~1500 mm之间;5)人为活动因素已不可忽视.

山地旅游区地质灾害风险管理和减灾体系构建——以四川省乐山市山地景区为例

山地旅游蓬勃发展的同时旅游区地质灾害类型和数量也日益增多,对旅游区人员、旅游资源和基础设施等造成很大危害。为降低由地质灾害引发的山地旅游区公共安全风险问题,通过资料收集、实际调研和理论分析的方法构建了山地旅游区地质灾害风险管理和的防灾减灾体系。结果表明,四川乐山山地旅游区地质灾害类型主要为危岩、滑坡、泥石流和山洪,危害方式呈现灾害链形式,降雨是主要诱发因素;分别阐述了灾害风险管理的全过程,包含风险的识别、分析、评价和管控,最终建立了适应山地旅游区的地质灾害风险管理框架;从地面调查、监测预警、工程治理和应急救援等方面构建了防灾减灾体系。研究结果丰富了山地旅游区风险管理的理论研究、提高了旅游区防灾减灾能力,促进了旅游区可持续发展。

基于地理信息系统与斜坡单元的峨边县地质灾害易发性评价

斜坡单元依据山脊线和山谷线划分的单元,能够体现研究区的真实地质环境条件,作为评价单元在地质灾害易发性评价中具有重要意义。采用地理信息系统(geographic information system,GIS),运用水文分析工具提取峨边县斜坡单元,选取归一化植被指数、坡度、高程、地形起伏度、地层岩性、距水系的距离、距断层距离、距道路的距离8个因子,使用逻辑回归模型(logistic regression,LR),制得地质灾害易发性概率图,将其划分为非易发区、低易发区、中易发区、高易发区和极高易发区。结果表明:ROC(receiver operating characteristic curve)曲线的线下面积(area under curve,AUC)精度检验值为0.917,极高易发区和高易发区内地质灾害点数占总灾害点数的81.3%,说明对峨边县进行基于斜坡单元使用逻辑回归进行地质灾害的易发性评价具有可行性和较高精度。

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。

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。

白鹤滩库区象鼻岭—野猪塘段地质灾害综合遥感识别

在蓄水前查清库岸地质灾害数量和位置是大型水库区地质灾害防治的重要工作之一,人工或单一技术手段的调查方式往往会遗漏许多地质灾害。采用合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar, InSAR)和无人机光学遥感技术对白鹤滩库区象鼻岭—野猪塘段崩滑库岸地质灾害进行了综合遥感识别工作。通过对识别结果的复核和综合分析,结果表明:(1)通过综合遥感技术识别地质灾害114处,其中无人机光学遥感和InSAR技术分别识别89处、39处,相比人工排查新增72处;(2)通过联合升降轨影像的方法有利于改善SAR数据的几何畸变效应,增加SAR可视性区域面积,提高地质灾害识别成果的有效性;(3)对于新近发生缓慢变形地质灾害可以通过InSAR技术识别,限于光学影像精度和时效性则难以通过光学遥感识别;(4)过去发生变形的地质灾害可从无人机光学遥感和InSAR识别其宏细观特征,对于SAR数据周期内出现可探测形变,亦可同时被InSAR技术识别;(5)对于面积较大的地质灾害,InSAR技术和光学遥感手段均能有效识别,限于数据精度,InSAR技术对于较小面积的地质灾害难以有效识别。利用InSAR与无人机光学遥感等技术开展地质灾害综合遥感识别,可以获得地质灾害的地表变形信息,了解地质灾害的特征要素信息,克服星载光学遥感解译的局限性,有效避免高山峡谷地区人工或单一技术方法地质灾害识别遗漏。

构造作用对地质灾害分布的影响分析——以四川省马边县地质灾害为例

地质构造作用对地质灾害的发育和分布具有重要的影响。为降低地质灾害对人民生命财产的损失和对环境的破坏,提高马边县地质灾害的防灾减灾能力,通过野外调查、区域地质分析、数据统计和GIS空间分析等方法,运用定性和定量结合法研究了四川省马边县地质灾害的分布与构造地貌、构造地质2大因素,以及与坡度、坡向、地形起伏度、坡型、地层、断层(含褶皱)、地震和水系等8小类因素的关系。结果表明:(1)地质灾害类型上以崩、塌、流、不稳定斜坡为主,规模上以中小型为主,在区域空间上分布具有不均匀性;(2)构造地貌因子敏感区间为:坡度:20°~30°,地形起伏度:≥60 m/km2,坡型:凸型坡为主,坡向:对灾害分布敏感性不强,在每个坡向灾害分布较均匀;(3)构造地质因子敏感区间为:地层:泥岩和砂岩为主的软弱-半坚硬岩组的侏罗系和白垩系为主,断层(含褶皱):距断层0~0.5 km为主,地震:距震中0~1 km为主,水系:距河道0~0.5 km为主。该研究可为马边县地质灾害的预防和治理提供科学依据。

成都地铁7号线地下水壅高引起的环境地质问题定量化研究

成都地铁7号线路为环线，沿线串联了火车北站、火车东站和火车南站三个重要交通枢纽，且与城市快速轨道交通和市域轨道交通放射线形成换乘关系，对缓解城市交通状况具有非常重要意义。然而，地铁建设将对地下水环境造成直接或间接影响，使水位雍高渗流场发生变化，同时还易引起地面的不均匀沉降和地铁附近浅基础建筑物的破坏。通过定量化研究，计算出地铁7号线修建引起地下水位雍高值为0．0035～0．5500m；由水位壅高导致建筑物地基承载力受到最大影响的地点为火车南站附近。其承载力为修建前的95．49％；车站基坑降水引起的地面沉降值在0．01～2．18cm范围内，沉降量普遍很小。

基于BP神经网络的隧道超前地质预报资料综合解译技术研究

为提高超前地质预报资料综合解译的准确性,本次研究通过大量预报工作实践与持续开挖验证,建立了一套基于隧道掌子面地质调查法、地震波反射法和电磁波反射法于一体的隧道超前地质预报资料的综合解译规则。其中,一级综合解译基于掌子面地质编录一项指标和超前地质预报探测的四项指标分析得到,包含70条一级综合解译结果;二级综合解译在一级综合解译的基础上增加了地质雷达探测资料的两项指标,包含117条二级综合解译结果;二级综合解译比一级综合解译更详细、具体,降低了多解性出现的概率。同时,选取了70组训练样本,采用Back Propagation神经网络分析方法训练解译规则,形成了一套隧道超前地质预报综合解译技术。最后,以大巴山脉某公路隧道预报为应用实例,提出方法的预报准确率在80%以上,证明了该综合解译技术的有效性,研究可为隧道综合超前地质预报资料解译提供参考。

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。