论文发表百科

环境地质论文

发布时间:2024-07-03 18:51:22

环境地质论文

论地下工程引起的地质问题及防治措施论文

摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词:地下工程;工程地质问题;预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

1地下工程开挖引起的工程地质问题

地面沉降

地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有:

(1)地下工程开挖引起的附加应力;

(2)地下工程施工对地层的扰动和地层损;

(3)地下水渗流引起的地下水位的变化。

土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有:

(1)地下水位下降引起的固结沉降;

(2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降;

(3)土体扰动后,重新固结后产生沉降;

(4)土体的次固结和流变。

洞室围岩失稳

地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。

均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。

斜坡破坏

斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。

斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的`,都是由于工程活动不合理造成的。 地下水污染

在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。

2防治措施

开展详尽的工程地质勘察

工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。

做好开挖方案的优化选择

地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。

实行科学的降水设计

水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。

做好现场监测,开展信息化施工技术

地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。

积极采用新技术、新方法

工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

结语

地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。

城市建设的环境工程地质问题解析论文

【 摘要 】随着城镇化的不断发展,城市的规模也在日渐扩大。同时,城市建设过程中引发的工程地质问题也越来越多,如水资源保护、城市垃圾等问题,都严重制约着城市的发展,为了人类城市建设的良性发展,对这些问题进行相应的分析非常重要。论文在对城市环境的地质问题进行分析的基础上,讨论了目前存在的诸多问题,并提出了相关的对策建议。

【 关键词 】城市建设;工程地质;问题

1城市环境地质的主要研究内容

区域地壳稳定性评价

区域地壳的稳定性主要是指在地震以及岩浆活动的影响下,地壳的相对稳定程度。它是城市建设中工程地质的主要问题,涉及了地震、地裂缝、火山活动及其他地质活动。决定地壳稳定性的最主要的因素是地震。我国抗震设防烈度大于7度的大中型城市已经超过110多座,因此,加强地震的预报工作和提高建筑物的抗震能力越来越重要。

地基条件的勘探

地基条件的勘探主要是对地貌、岩土体结构以及物理力学性质还有水文条件等进行实地观测。我国的土质分布具有较强的地域性,例如,软土主要分布在沿海地区,如环渤海、长三角、珠三角地区等。软土具有松软,缝隙大,强度低等特点,因此,在软土地区施工时经常遇到的工程地质问题有地面裂缝、墙体开裂、建筑物的沉降等。为了保证建筑物的安全,必须事先对地基的土质条件进行勘探。

供水及水资源保护问题

随着城市人口的不断增加,对水资源的需求量也越来越大,因此,水资源成为制约城市发展的一个重要因素。虽然我国的水资源总量较大,但是人均水资源占有量却不足世界的1/4。近年来,由于我国的地下水超采导致的地面沉降、海水倒灌问题也日益严重。供水和水资源的保护问题主要包括水资源的选择、评价、以及地下水的调节利用。目前,较常用的水资源的管理与保护方法主要是人工回灌。因此,在城市建设过程中,必须对城市的地下水资源进行全面系统地调查,从而制定合理的发展规划,以便对水资源起到很好的保护作用。

2城市环境引发的地质问题

水资源的短缺进一步加重了地质灾害

近年来,我国的城市化进程不断加快,带动了工农等各个行业的发展。人们在提高生活水平的同时也要加强对资源利用的认识。目前,水资源使用量的不断增加严重制约了当前城市的发展,这就需要制定明确合理的用水规划。就目前的状况来看,水资源的紧张不仅影响了城市的正常发展,而且由于水资源过度开采引发的灾害也日益增多,如大面积的地面沉降,进一步导致了土质疏松、地质、交通等各种问题。目前,城市生活用水大部分是通过地下开采的方式获得的,导致大量的地下水被抽走,从而引起地面沉降,这样的恶性循环严重影响着生态平衡。

水污染进一步加剧

水污染问题一直是我国城市建设中的一个重要问题,在我国环境规划中的问题更加突出。水污染不仅直接影响人们的身体健康,而且会缩小水供给范围,进一步加剧水资源的短缺。在现代城市建设中“三废”问题是无法避免的,“三废”正是水资源污染的源头,尤其是工业废水的任意排放,导致河流湖泊等地表水受到污染,更严重的是一些企业为了躲避检查,直接将废水排向地下,严重污染了地下水。

环境工程建设过程中的地质问题

随着城市的发展,公路、铁路、机场等一些相应的配套设施也如火如荼地兴建起来,正是这一系列的建设引发了各种地质问题。如果在建设过程中不对地质条件给予足够的重视,遇到流沙、淤泥等特殊地质环境的概率会明显增加,继而对建筑物的安全产生严重的影响。目前,我国在修建一些大型的水利设施时也进一步加剧了土地盐碱化问题,而且涉及的`面积也在不断扩大。如果环境工程的地质问题不能得到有效的缓解,人们的生活质量也将难以提高,各行各业都将难以顺利地发展。因此,相关地质部门必须探究其中的规律,做好针对性的预防措施,从而有效地对地质环境进行控制,减轻城市建设过程中造成的各种危害[1]。

3改善城市地质问题的措施

建立人与地质之间和谐的关系

在城市建设的过程中,必须处理好人和地质之间的关系,必须从长远的角度看待环境问题。在城市建设过程中,人们往往只为了眼前的利益而犯一些目光短浅的错误,忽略了环境对人类发展的持续作用,没有遵循可持续发展战略。正是由于人类的鼠目寸光才导致目前的城市地质问题日益严重。因此,在城市建设过程中,必须遵循可持续发展战略,为子孙后代造福。

增加地质环境的容量,改善环境质量

在城市建设过程中,要充分重视地质环境的质量和容量。所谓地质容量,即环境的最大负荷。由于容量是有限的,所以在建设过程中不能忽视环境的容量而盲目地开发,如果没有对环境容量加以考虑,势必会导致各种地质问题,因此,要在环境容量允许的范围内开展各种城市建设活动。当然,在实际的建设过程中,还不能完全避免不利影响,但是,面对这些不利的行为,要尽量采取向相应的措施防止环境的进一步恶化。例如,控制工业污染,尽可能地减少工业“三废”等措施,只有这些措施被大众自觉地实行时,可持续战略才能得到真正的贯彻。

具体地质问题的防治措施

地下水位下降的防治措施

1)从非工程措施方面来讲,主要从以下2个方面入手:(1)加强城市用水的统一管理,按照“先地表水、后地下水”原则进行合理的调配;(2)制定相应的节水管理措施,鼓励废水回收利用。2)从工程措施方面来讲,水资源主管部门要关停超采地区的自备深水井;同时修建污水处理厂,实现水资源的节约利用。

水污染防治措施

防治水污染主要可以采取以下措施:宣传水资源的保护常识,从而提高公众的水资源保护意识,依法惩处非法处理污水的企业,发展新工艺减少污水排放。

4结语

总而言之,在城市建设过程中,对地质工程地质问题要做到防患于未然,提前预防,对于无法避免的危害,要及时采取措施,将损失降低到最小,从而促进我国城市化的良性发展。

【 参考文献 】

【1】张惠平.城市地下工程建设中的环境工程地质问题———预防与控制[J].自然灾害学报,2012,14(4):146-149.

人类,作为地球的主人,自从诞生的那天起,就与周围的地理环境发生着密切的关系。一方面,人类的生活活动和生产活动需要不断地向周围环境获取物质和能量,以求自身的生存和发展,同时,又将废弃物排放于地理环境之中;另一方面,环境根据自身的规律在不停地形成和转化着一定的物质和能量,它的发生、发展和变化,并不在乎人类的存在,不为人类的主观需求而改变其客观属性,也不为人类的有目的活动而改变自己发展的过程,人类与环境之间,存在着一种既对立又统一的特殊关系。 所谓对立,即人类的主观需求和有目的活动,同环境的客观属性和发展规律之间,不可避免地存在着矛盾。人类必须认识环境,必须遵循环境的发展变化规律从事生产和活动,不然,就必然会遭到环境的报复和惩罚,不利于人类生存的环境问题就会随之发生。 所谓统一,即人类以环境为载体,总是在一定的环境空间存在,人类的活动总是同其周围的环境相互作用、相互制约和相互转化。人类既是环境的产物,在一定意义上讲,也是环境的塑造者,人类的活动不可能无止境地向环境索取,也不可能永远不加限制地在向环境排放废弃物。当人类的行为遭到环境的报复而影响到人类本身的生存和发展时,人类就不得不调整自己的行为,以适应环境所能允许的范围。 千百年来,人类社会就是在这种对立统一的关系中发展起来的。 追问: 还有吗?我要凑点 字数 回答: 当人类刚从动物分化出来,这种对立统一关系就已处于初级的状态。早期的人类已懂得猎取食物、取火、制衣、 穴居 ,在各 种环 境中进行着 生存竞争 。然而,因其活动能力有限,只能以生活活动和自己的生理代谢过程与环境进行物质和能量的交换。这时,人类同环境之间的矛盾尚不突出,人们的努力目标仅是适应环境、利用环境,而很少有意识地改变环境。 随着人类活动能力的增强,使用的工具也日益改善,人类开始懂得改变环境,学会了农耕、养殖、穿衣、住房,人口得以大量的增加,特别是进入了 农业 文明时代 ,人们将大片的荒山、草地辟为良田,水利事业的发展,又为农业的 丰收 提供了保证。然而,在其发展的背后,与环境的矛盾却显得突出起来。由于不节制地毁林垦荒,引起严重的 水土流失 ,草原的毁灭招致 荒漠 的扩张,不合理的引水灌溉又造成土壤盐化的形成。这些矛盾的激化,曾使繁荣一时的 巴比伦 文明古国 变为一片沙荒,也使 玛雅人 经受不住干旱、洪水、 风沙 的侵袭,而不得不丢弃自己亲手创造的文明,离开了故乡,……这就是早期的 环境问题 。遗憾的是,人们并没有引起警觉,并未认识到这是环境的报复。当时,人类生产力尚不发达,对环境的破坏尚不明显,环境问题尚未达到危及人类生存的地步,故人类仍是我行我素。到了现代工业时代,情况便发生了根本性的变化,人类社会的生产力、人类的数量、生活范围和规模等已是今非昔比,“人定胜天”的思想占据了人们的头脑,人类在对环境进行改造的同时,对环境的破坏也日益加剧。与此同时,环境的 结构组成 、物质循环的方式和强度都发生了深刻的变化,环境问题随之明朗起来,现代工业使大量埋藏在地下的矿产资源被开采出来,投入环境之中,并随着产品的生产与消费,又把废气、废水、废渣排放出来,其中许多废弃物难以处理、同化,使之对人体及生物造成难以忍受的危害。随着这些有害废弃物的不断累加,造成了环境质量的逐步恶化,使 生态平衡 遭到了破坏。现代工业还带来了 人口问题 、 城市化 问题, 农业现代化 也 派生 出来许多方面的环境问题。可见,人类在发挥其积极作用,创造高度 物质文明 之时,也同样给环境带来消极的副作用,从1934年美国的“ 黑风暴 ”到我国 大跃进 年代 内蒙 古的“人造荒漠”;从60年代的伦敦烟雾事件、 洛杉矶 光化学事件、 比利时 马斯 河谷 事件,以至当今 世界性 的人口的剧增、 森林锐减 、臭氧层出现空洞等等一系列的环境问题,无一不是大自然对人类的报复。这些都是人类与环境对立关系的具体体现。当然,有对立,必有统一。从 古人类 的被动适应,到现代人的有意识地改造环境,使之能适应人类的生存和发展,无不体现出 人与环境 的统一关系。人类从树栖到穴居,从穴居到屋居,从采集自然食物到发展农耕、畜牧等,这些都是人类适应环境的过程,应该说,这也是人与环境的统一过程。随着危及人类生存的现代环境问题的出现,人类开始反省自己,并作出了一系列的反应,诸如封山、造林、种草、建立自然保护区、重视对资源的控制开发和对环境的治理等等,使人类的生存和发展更能适应环境的发展规律。特别是人类依靠自身的智慧和能力。不断地改造着环境,创造出更能适应人类生存发展、又与环境协调的空间,以达到统一关系的最高境界,例如:英国的“雾都改观”、美国的“死河复活”、日本的“花园工厂”、中国的“ 三北 ”防护林带和700多处自然保护区等等,都说明了人类活动与环境关系的统一和改善。 值得庆幸的是, 保护环境 ,促进生态平衡已成为当今世界人类的共识。1972年6月5日,联合国在瑞典首都 斯德哥尔摩 召开的“人类与环境”会议,提出了“ 只有一个地球 ”的口号,并通过了《 人类环境宣言 》,同年确定6月5日为“ 世界环境日 ”;1976年以来,针对大气臭氧层空洞问题,曾多次召开 国际会议 探讨解决的办法,联合国也通过了2000年前停止使用“ 氯氟烃 ”的决议;1992年联合国又在 巴西里 约热内卢召开了有各国首脑参加的“环境与发展”会议。这些对策,可以说是促进人类社 会同 地理环境之间的关系从对立走向统一的新举措。 必须看到,人类与环境的对立统一关系,始终贯穿在人类社会发展过程之中,伴随着人类社会的发展和对环境资源需求的增长,这个关系也在不断地向前发展着,要解决人类同环境对立的矛盾,一方面有赖于生产力的发展、科学技术的进步,另一方面要大力提高全民的 环境意识 ,实现人与环境的高度的协调。

第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高,与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量(1967年6月22日),最小流量(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为~,其它6条常年性小溪流量约为~10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量,最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在~间,平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴,以6~8月最高;月平均值达毫巴以上;最大可达毫巴,最小达毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹~的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹~厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层~米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约,晒口井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=℃/100m,介于℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为,平均流量为,洪水期水位最高标高达+,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+,最高洪水位+米,洪水期最大流量为,最小流量为,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。

环境地质学论文

城市建设的环境工程地质问题解析论文

【 摘要 】随着城镇化的不断发展,城市的规模也在日渐扩大。同时,城市建设过程中引发的工程地质问题也越来越多,如水资源保护、城市垃圾等问题,都严重制约着城市的发展,为了人类城市建设的良性发展,对这些问题进行相应的分析非常重要。论文在对城市环境的地质问题进行分析的基础上,讨论了目前存在的诸多问题,并提出了相关的对策建议。

【 关键词 】城市建设;工程地质;问题

1城市环境地质的主要研究内容

区域地壳稳定性评价

区域地壳的稳定性主要是指在地震以及岩浆活动的影响下,地壳的相对稳定程度。它是城市建设中工程地质的主要问题,涉及了地震、地裂缝、火山活动及其他地质活动。决定地壳稳定性的最主要的因素是地震。我国抗震设防烈度大于7度的大中型城市已经超过110多座,因此,加强地震的预报工作和提高建筑物的抗震能力越来越重要。

地基条件的勘探

地基条件的勘探主要是对地貌、岩土体结构以及物理力学性质还有水文条件等进行实地观测。我国的土质分布具有较强的地域性,例如,软土主要分布在沿海地区,如环渤海、长三角、珠三角地区等。软土具有松软,缝隙大,强度低等特点,因此,在软土地区施工时经常遇到的工程地质问题有地面裂缝、墙体开裂、建筑物的沉降等。为了保证建筑物的安全,必须事先对地基的土质条件进行勘探。

供水及水资源保护问题

随着城市人口的不断增加,对水资源的需求量也越来越大,因此,水资源成为制约城市发展的一个重要因素。虽然我国的水资源总量较大,但是人均水资源占有量却不足世界的1/4。近年来,由于我国的地下水超采导致的地面沉降、海水倒灌问题也日益严重。供水和水资源的保护问题主要包括水资源的选择、评价、以及地下水的调节利用。目前,较常用的水资源的管理与保护方法主要是人工回灌。因此,在城市建设过程中,必须对城市的地下水资源进行全面系统地调查,从而制定合理的发展规划,以便对水资源起到很好的保护作用。

2城市环境引发的地质问题

水资源的短缺进一步加重了地质灾害

近年来,我国的城市化进程不断加快,带动了工农等各个行业的发展。人们在提高生活水平的同时也要加强对资源利用的认识。目前,水资源使用量的不断增加严重制约了当前城市的发展,这就需要制定明确合理的用水规划。就目前的状况来看,水资源的紧张不仅影响了城市的正常发展,而且由于水资源过度开采引发的灾害也日益增多,如大面积的地面沉降,进一步导致了土质疏松、地质、交通等各种问题。目前,城市生活用水大部分是通过地下开采的方式获得的,导致大量的地下水被抽走,从而引起地面沉降,这样的恶性循环严重影响着生态平衡。

水污染进一步加剧

水污染问题一直是我国城市建设中的一个重要问题,在我国环境规划中的问题更加突出。水污染不仅直接影响人们的身体健康,而且会缩小水供给范围,进一步加剧水资源的短缺。在现代城市建设中“三废”问题是无法避免的,“三废”正是水资源污染的源头,尤其是工业废水的任意排放,导致河流湖泊等地表水受到污染,更严重的是一些企业为了躲避检查,直接将废水排向地下,严重污染了地下水。

环境工程建设过程中的地质问题

随着城市的发展,公路、铁路、机场等一些相应的配套设施也如火如荼地兴建起来,正是这一系列的建设引发了各种地质问题。如果在建设过程中不对地质条件给予足够的重视,遇到流沙、淤泥等特殊地质环境的概率会明显增加,继而对建筑物的安全产生严重的影响。目前,我国在修建一些大型的水利设施时也进一步加剧了土地盐碱化问题,而且涉及的`面积也在不断扩大。如果环境工程的地质问题不能得到有效的缓解,人们的生活质量也将难以提高,各行各业都将难以顺利地发展。因此,相关地质部门必须探究其中的规律,做好针对性的预防措施,从而有效地对地质环境进行控制,减轻城市建设过程中造成的各种危害[1]。

3改善城市地质问题的措施

建立人与地质之间和谐的关系

在城市建设的过程中,必须处理好人和地质之间的关系,必须从长远的角度看待环境问题。在城市建设过程中,人们往往只为了眼前的利益而犯一些目光短浅的错误,忽略了环境对人类发展的持续作用,没有遵循可持续发展战略。正是由于人类的鼠目寸光才导致目前的城市地质问题日益严重。因此,在城市建设过程中,必须遵循可持续发展战略,为子孙后代造福。

增加地质环境的容量,改善环境质量

在城市建设过程中,要充分重视地质环境的质量和容量。所谓地质容量,即环境的最大负荷。由于容量是有限的,所以在建设过程中不能忽视环境的容量而盲目地开发,如果没有对环境容量加以考虑,势必会导致各种地质问题,因此,要在环境容量允许的范围内开展各种城市建设活动。当然,在实际的建设过程中,还不能完全避免不利影响,但是,面对这些不利的行为,要尽量采取向相应的措施防止环境的进一步恶化。例如,控制工业污染,尽可能地减少工业“三废”等措施,只有这些措施被大众自觉地实行时,可持续战略才能得到真正的贯彻。

具体地质问题的防治措施

地下水位下降的防治措施

1)从非工程措施方面来讲,主要从以下2个方面入手:(1)加强城市用水的统一管理,按照“先地表水、后地下水”原则进行合理的调配;(2)制定相应的节水管理措施,鼓励废水回收利用。2)从工程措施方面来讲,水资源主管部门要关停超采地区的自备深水井;同时修建污水处理厂,实现水资源的节约利用。

水污染防治措施

防治水污染主要可以采取以下措施:宣传水资源的保护常识,从而提高公众的水资源保护意识,依法惩处非法处理污水的企业,发展新工艺减少污水排放。

4结语

总而言之,在城市建设过程中,对地质工程地质问题要做到防患于未然,提前预防,对于无法避免的危害,要及时采取措施,将损失降低到最小,从而促进我国城市化的良性发展。

【 参考文献 】

【1】张惠平.城市地下工程建设中的环境工程地质问题———预防与控制[J].自然灾害学报,2012,14(4):146-149.

林军

(福建省地质调查研究院,福州350003)

摘要:海岸侵蚀、淤积是改造沿海地质环境的主要因素,在当前世界海平面上升的总体情况下,海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害,海湾淤积影响着港口城市的可持续发展。利用遥感技术和时空对比分析等监测手段来揭示地质环境的这种深刻变化,以及对人类生存环境所产生的客观影响,是未来环境地质学研究的热点和难点问题。本文在系统总结现代海岸地质地貌特点,全新世以来海岸线变迁概况的基础上,对福建南部沿海地区海岸变迁的现状与发展趋势进行探讨,并提出有关环境地质问题及防治对策。

关键词:海岸变迁;海岸侵蚀;海湾淤积;环境地质;福建南部

1 现代海岸地质地貌特点

福建南部沿海地区海岸线总体呈NE—SW方向展布,岸线曲折蜿蜒,总长度约(包括岛屿岸线),其中,人工堤岸线长,约占海岸总长度的%。本区地质构造复杂,NNE与NE向的主干断裂控制着海岸的展布方位,NW向的张性断裂与前者复合部位,海湾、港澳发育。滨海陆地地貌以圆缓低丘、红土台地和河口平原为主。海岸呈现岬角与海湾相间,低丘与平原交错等特点。海岸带基岩有侏罗—白垩系火山岩类、燕山期花岗岩类、上三叠—侏罗系变质岩类和上第三系玄武岩类,岩石风化作用强烈;在河口和港湾地带第四系松散堆积物比较发育。根据构成海岸岩性的成因、形态和抗侵蚀能力,本区海岸可分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸3大类型。

基岩海岸

基岩海岸主要分布在惠安崇武、晋江围头、龙海流会、漳浦六鳌和古雷、诏安宫口等半岛区域。在这些区段由于海岸直接遭受海水动力的强烈冲蚀和岸流的磨蚀作用,海蚀现象发育,几乎没有海滩堆积。基岩海岸按风化程度及抗蚀强度,还可进一步划分为岩质(新鲜基岩)海岸和风化壳海岸。

砂质海岸

砂质海岸多形成于滨海低丘或基岩岬角之间开阔的海湾内侧,如惠安大港、晋江深沪湾和围头湾、龙海港尾湾和隆教湾、漳浦浮头湾和将军湾,东山乌礁湾、诏安大埕湾等地,沿岸沙堤、沙坝、沙嘴,海成阶地和平原地貌发育,岸线较为平直。

淤泥质海岸

淤泥质海岸主要分布于宽阔海湾顶部,以及河流入海区域,按其物质来源和地理位置可分为港湾型和河口型。

(1)港湾型:主要分布于湄洲湾、厦门港、漳浦旧镇湾、东山湾和诏安湾等地。这些港湾的共同特点是:陆域由低丘或台地环绕,湾口常有岛屿屏障,往往湾中有湾,呈半封闭状态;因此,波浪作用微弱,岸坡低缓,滩涂开阔。其物质主要来源于周围基岩风化壳,经暂时性地表水流搬运或沿岸海流、潮流、波浪等搬运、沉积。根据野外调查,福建南部港湾型淤泥质海岸,目前仍处于充填、淤涨状态。

(2)河口型:主要分布于晋江口和九龙江口等较大河流湾口两岸,常形成宽阔的河口淤积平原。这些平原系断陷盆地在溺谷河口长期河、海等外动力交互作用下,逐渐回填发育而成,地形平坦,地貌类型单一,目前多数处于淤涨之中。

在港湾、河口的滩涂湿地,往往有零星、片状的红树林分布,目前保护较好的主要见于东山湾内、漳江口竹塔和九龙江口草埔头。红树林具有促进滩地淤积和防风固岸,以及净化海水的功能;建议加强对现有红树林海岸的管理和保护,在某些侵蚀岸段可进行人工种植,以改善海岸带的地质生态环境。

2 全新世以来海岸变迁概况

全新世早期(12000~8000a,.)

气候开始转暖,随着全球性第四纪末次冰川的消融,海平面大幅度持续上升。距今12000~9500a,沿海再次遭受海侵,平均海面高程约-(黄海高程,下同),海岸线比现在略偏东,距今8000a左右,海平面又出现小幅波动。

全新世中期(8000~2500a,.)

气候继续向暖,海平面高位震荡。距今约7500年是全新世最大的海侵,海面高程可达~,海水沿江入侵内陆,岸线位于现海岸线以西数千米至数十千米;距今约6000年,由于新构造断块差异升降运动,使全部岸段海水退出,平均低海面高程约-。随后,大约5400~3100年,海平面又开始上升,高海面高程约,稳定时间较长,海陆交接地带发育泥炭层及贝壳堤,古海岸线比现在略偏西;此后又发生小范围海退。

全新世晚期(2500a,.以来)

这是近代河床演变及滩涂发育时期,区域海平面基本稳定,但局部也存在升降问题,最后一次海退大约发生在距今1400~700年间。可见,全新世虽是一次海进,但不是直线式上升,而是存在多次海平面波动和岸线变迁的过程(表1,图1)。史志记载及测试资料表明,本区沿海大部分平原是近千年形成的。泉州平原是明朝(1368年)以后逐渐堆积而成的;龙海平原,根据沙头农场表层14C测年分析,距今约600年。晋江深沪湾(1987年)、漳浦前湖湾(1999年)、东山马銮湾(2001年)、石狮沙湖湾(2005年)等地,相继在潮间带发现原始古森林遗迹,说明近期海面有上升趋势,由于各岸段所处地质环境不同,内、外动力作用差异及人为因素影响等,现海岸线仍在不断发展演变过程之中。

表1 福建南部沿海全新世古海面标志物及14C测年一览表

续表

图1 福建南部沿海地区全新世古海岸变迁状况示意图[6]

3 海岸变迁的现状与趋势分析

海平面变化

海岸变迁是海平面和陆地升降的综合反映。近年来,各国科学家不断发出警告,由于二氧化碳所造成的温室效应和工业上大量使用氯氟烃等,导致大气臭氧层破坏,引起全球气候暖化,海水温度和海平面呈上升趋势。根掘国家海洋局发布的资料,以及我国数十个海洋观测站和验潮站长期监测数据表明,我国大部分沿岸海域的海水温度和海平面呈上升趋势。特别是20世纪60年代以来,全球海水温度逐渐升高,海平面在过去的百年中平均上升了,我国东南沿海平均上升了,相当于年平均上升速率,预测福建沿海上升速率可达~。其中,厦门30年间上升了,平均上升速率。

陆域地壳变化

本区陆域地壳形变的背景,主要受菲律宾板块与欧亚大陆板块碰撞的影响,在NWW向地应力场的作用下,NE向政和~大埔深大断裂南段的NW盘呈下降态势,SE盘则呈上升态势;故地壳形变总体特征呈现由内陆向沿海,并且由北向南掀斜。由于断裂的活动性,在NW向断陷洼地区,在掀斜状态之中仍然存在局部相对下降的地段,如漳浦、东山湾附近。根据地震部门观测,地壳形变幅值(间隔年),北部惠安、晋江为+30~+20mm,上升速率~;向南漳州、厦门为+25~+20mm,上升速率~;而到漳浦、东山为-10~-30mm,下降速率~。关于东山湾一带呈明显下降趋势的佐证还有:东山岛南部陈城镇有一明万历年间刻在基岩上的石碑,现已被海积砂掩埋;城关西埔20世纪60年代筑起的防潮海堤,早已报废;据澳角村渔民反映,原高潮线以上的民房,现在大潮可以淹到左右的高度;东山县渔民在兄弟屿海域不断打捞到砖块、瓦片,以及鹿、熊等大型脊椎动物骨骼;东山县“沉东京”的传说,在县志上有记载,从另一个侧面反映,居住在该地区的古人,也感受到了海岸变迁与沧海桑田的变化。

海岸线变迁

本区海平面上升势态在不同地段有不同的表现。宏观上,对于地壳形变呈上升趋势的地段,因地壳上升速度与海平面上升速度基本相等,故呈相对静止状态,海平面上升对该区影响相对较弱;对于地壳形变呈下降趋势的地段,因地壳下降速度与海平面上升速度基本相等,二者叠加造成海平面上升速度增加一倍,即可达~,使海岸线发生显著变化,构成对沿岸地区的严重威胁。微观上,由于海岸陆域升降、海平面变化,以及海洋和河口动力作用往往是交织进行的,工作区从北到南沿海各段的海岸线进退变迁也是各有差异的。现通过实测地形图(1959~1981年)和遥感手段(1986~2000年),以黄海高程零米线的变化为依据,将福建南部沿海地区海岸线变迁类型划分为蚀退海岸、淤涨海岸和稳定(平衡)海岸三种类型。

(1)蚀退海岸:开阔海域的岛屿、半岛或岬角,与波浪垂直的岸段,海湾内迎风浪一侧等,均可直接遭受风浪、潮汐的强烈侵蚀作用。关于海岸蚀退率的大小,除与外动力地质作用强度有关外,还受到组成海岸岩性的控制。岩质海岸抗蚀力较强,蚀退速度缓慢,短期内不易觉察其变化,其形态多为陡崖峭壁或水下岩滩,主要分布岛屿、半岛的东北部和南部,如崇武半岛大砟、镇海—流会角、东山岛澳角等地;强风化—剧风化的风化壳海岸抗蚀力相对较差,其形态常呈陡或直立状的海蚀土崖,由于受海浪营力的强烈侵蚀不断被夷平,常形成堆积沙滩或沙岸,如南安石井桥头、深沪圭庵寮等处。

因人工围垦或采砂等工程活动,造成物源中断或补给不足的砂质海岸,蚀退现象亦比较突出。如围头湾东石塔头一带,砂质岸滩原属于微涨或基本稳定;但自1956年以后,由于沿岸小湾河口建闸、围垦,加之人为大量挖沙,导致入海泥沙中断,物源补给不足,海岸强烈蚀退。近20年来,海岸蚀退~,高潮滩面蚀低~,沿岸沙堤冲蚀殆尽,已建石堤等护岸工程也屡遭破坏。区内代表性蚀退海岸零米线变化速率,参见表2。

表2 福建南部沿海地区蚀退海岸零米线变化速率统计表

全区蚀退海岸累计约,占岸线总长度的%,主要分布于强风化-剧风化基岩海岸与砂质海岸。

(2)淤涨海岸:主要分布泉州湾、安海港、同安湾、厦门港、旧镇湾、东山湾、诏安湾和宫口港。港湾型淤涨岸,主要分布于半岛两侧及岛屿西南侧,这类海湾虽无河流携带大量泥砂入湾,但由于近期海面上升,来潮快,退潮慢等水动力条件控制,使岸流及波浪带来的泥沙因水动力减弱而产生堆积,尤其是腹大口小及岸坡平缓的海湾更有利于淤积,那些物质来源丰富的海湾将逐步成陆,零米线向湾口及浅海扩展。河口型淤涨岸,由于泥砂来源丰富,水动力较弱,滩面宽阔平缓,组成物质较细,具有十分有利的沉积环境,零米线淤涨速率可达~,积高率~。

此外,围海造田,堵湾截流,修堤建闸等海岸工程活动,客观上阻碍了海流的畅通,减少了纳潮量,促使港湾加速淤积。如泉州湾洛阳江口段,从1972年开始,相继在洛阳桥建闸,随着“五一”围垦、城东围垦和白沙围垦等工程相继实施,使该区的纳潮面积相应减少了1:3以上,致使水道流速减缓,泥沙大量淤积,潮滩不断淤高,航道严重淤塞。从1969~2000年,后渚港零米线两侧向航道推进总和达,平均约。区内淤涨海岸零米线向外推移变化情况,祥见表3。

全区淤涨海岸累计约,占岸线总长度的%。其中,自然淤涨状态的岸线长,因海岸工程促进淤涨的岸段长约,占淤涨海岸总长度的%。

(3)稳定(平衡)海岸:系指长期以来,海岸冲淤动态变化基本平衡;或原为蚀退海岸,现采取工程或生物防护措施后,岸线基本趋于稳定。基岩稳定海岸,一般分布在地形比较隐蔽的港湾内;砂质稳定海岸,主要分布在与波浪作用方向平行或近于平行的开敞岸滩。如深沪湾南部,砂质海岸尽管季节变化明显,局部有冲淤现象;但岸外水深流急,物质来源比较有限,常年冲刷、淤积动态基本平衡,岸滩保持稳定。

本区稳定海岸累计约,占岸线总长度的%。其中,自然冲淤平衡岸段长;采取工程加固措施后,冲淤平衡岸段长约。

表3 福建南部沿海地区淤涨海岸零米线变化速率统计表

4 海岸变迁环境地质问题

海岸蚀退危及沿岸居民与基础设施的安全

在当前世界海平面上升的总体情况下,海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害。随着海水入侵、海岸冲刷、侵蚀后退,往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施,威胁港口、码头等岸边工程的安全,加剧港口淤积,影响沿海地区经济发展。

(1)福建沿海每年都有强台风登陆,海啸、风浪、潮汐等外动力作用,强烈侵蚀着厦门大学一带海岸,有数百米海岸公路遭受毁坏;钟宅至同安海底缆线也曾被冲断;英厝至鳌冠红土台地,因长期遭受海岸侵蚀、土崖发育,不断引发海岸崩塌、滑坡,水土强度流失,大量泥沙入海,进一步加剧了厦门港的淤积问题。

(2)海岸侵蚀还常常毁坏海堤、防风林带等护岸工程,造成海水倒灌、吞没大片良田,引起土壤盐渍化和风沙活动,恶化滨海地质生态环境,并严重威胁着沿岸居民的生命、财产安全。厦门岛东岸曾厝安-港仔埔,有250m海堤全部毁坏,与白石炮台之间的护岸工程也遭到严重破坏,还有青礁1000m海堤也遭到同样破坏,堤内几十公顷良田,千余户居民及10多家工厂,面临着海水倒灌、浸没的危险。

(3)有的虽然没有明显的海岸蚀退现象,但由于海滩不断被侵蚀降低,从而引发岸坡变形、位移、失稳,影响港口、码头等工程的稳定与安全。随着海峡西岸经济区建设的深化,沿海岸边工程建设还将继续增加,海岸侵蚀将成为危害岸边工程建设的主要因素。按照发达国家经验,当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养,并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施。当然,这些措施仍需视海岸地质环境特点而定,也可采用海滩人工砂补给法等。

海湾淤积影响港口城市的可持续发展

厦门、泉州、漳州均属滨海港口工贸城市,特别是泉州历史悠久,区域经济的兴衰发展与海岸变迁关系密切。

(1)泉州港在宋、元时期(公元960~1368年),曾经是世界性大港、“海上丝绸之路”的起点,有15000多艘大海舶,外港包括洛阳江口之后诸港、大盈溪口之安平港和泉州湾口的獭窟岛港等,通航日本、朝鲜、南亚、西亚及东非等几十个国家和地区。元二十九年(公元1292年),意大利旅行家马可波罗,奉元朝皇帝忽必烈之命,护送科克清公主远嫁波斯,就是从泉州港起航的;1974年在后诸港出土的宋代木构远洋船(现保存于泉州古船陈列馆),就是泉州港辉煌历史的见证。然而,明成化十年(公元1474年),从北宋到明朝建立了380余年的泉州市舶司因港口淤塞而迁往福州,泉州也从中国最大的港口城市变为“历史文化名城”。关于泉州港的衰退,不少论者都从社会因素着眼,但港口的严重淤积、海岸线的不断外推,仍是铁一般的事实。漳州月港(海澄)兴起在明朝中叶,主要是替代正在衰落中的泉州港。这里曾经商贾云集,洋船停泊,市镇繁华;永历十五年(公元1661年),民族英雄郑成功就在这里集结军队,整编东征,一举收复了台湾。但好景不长,随着海湾淤积、航道淤浅,“五口通商口岸”厦门港的开通,漳州月港也衰落了。

(2)港口选址应以岸线稳定,港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看,崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定,具备建港条件。然而,有些岸段就目前状况看,似乎可以建港;但从海岸变迁发展趋势看,若不采取有效措施加以控制是不适宜的。例如,九龙江口厦门海沧-钱屿段,北心滩岸线淤涨速率达,海门岛东侧淤涨速率也达,积高率为,若照此速度发展30~40年后,黄海高程零米线可能到达钱屿。随着零米线向前推进,海湾滩底逐渐淤高,水深变浅,对建港十分不利。

滩涂淤涨给水产养殖业带来新的问题

通常认为滩涂淤涨有利于发展水产养殖业,但本区滩涂积高率大于海平面上升率,故海岸滩涂面积仍在不断扩展,水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外,还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

(1)由于河口、海湾滩涂的不断淤涨,每年都有新的沉积物覆盖在老的沉积物之上,致使底栖生物和浮游微生物的地质生态环境发生变化,有的生物难以继续适应并繁衍生存,生物多样性受到严重威胁。如厦门同安湾,由于河口建闸,湾内丙州、东坑大面积围垦等因素,导致落潮流速大减,泥质沉积物快速回淤,滩地与水道积高率~,淤泥层积厚达10~100cm,使得原来栖生于此的珍稀鱼类-厦门文昌鱼(由无脊椎向有脊椎动物过度的典型标本),因生态环境破坏,数量锐减,面临绝迹的危险,被迫迁移到厦门黄厝沙质海域。

(2)随着工农业生产的发展,“三废”排放量与日俱增、环境污染负荷加重,河流或海流带来的污染物质,往往在河口、海湾顶部水动力条件较弱的地方富集,致使滩涂淤涨区域水中缺氧或有害物质元素含量剧增;这样,将会改变原生滩涂的地质生态环境,使水中生物难以继续生存或产生恶性循坏,继而不适宜于水产养殖。这是今后水产养殖业不得不面临,需要研究解决的新问题。

5 结束语

(1)福建南部岸线长,海岸划分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸三大类型。其中,基岩海岸又分为岩质海岸和风化壳海岸;淤泥质海岸分为港湾型和河口型。滨海红树林具有促淤、防风、固岸和净化海水的功能;建议加强管理与保护,在某些侵蚀岸段可进行人工种植,以改善海岸带的生态地质环境。

(2)全新世虽是一次海进,但存在多次海平面波动和岸线变迁的过程。史志记载及测试资料表明,本区沿海大部分平原是近千年形成的。晋江深沪湾(1987年)、漳浦前湖湾(1999年)、东山马銮湾(2001年)、石狮沙湖湾(2005年)等地,相继在潮间带发现原始古森林遗迹,说明近期海面仍有上升趋势,由于各岸段所处地质环境不同,现海岸线仍处在发展演变过程之中。

(3)海岸变迁是海平面与陆地升降的综合反映。全区蚀退海岸累计,占岸线总长%,主要分布强风化-剧风化基岩海岸与砂质海岸;淤涨海岸累计,占岸线总长%,主要分布河口、港湾淤泥质海岸;稳定(平衡)海岸累计,占岸线总长%。其中,自然淤涨海岸,工程促淤海岸,占淤涨海岸%;自然冲淤平衡岸段,采取工程加固措施后,冲淤基本平衡岸段。

(4)海岸侵蚀往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施,威胁港口、码头等岸边工程的稳定与安全,加剧港口淤积,影响沿海地区经济发展。当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养,并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施,亦可采用海滩人工砂补给法等。

(5)厦门、泉州、漳州等港口城市,经济发展与海岸变迁关系密切。港口选址应以岸线稳定,港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看,崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定,具备建港条件。

(6)本区滩涂积高率大于海平面上升率,故海岸滩涂面积仍在不断扩展,水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外,还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

参考文献

[1]谢再团等.台湾海峡西岸晚更新世以来的海侵及海平面变化特征.台湾海峡及其两岸地质地震研讨会论文集.北京:海洋出版社,1991

[2]陈承惠等.闽南沿海全新世地质年代学研究.台湾海峡,1982(2)

[3]广州地理研究所.闽南晚第四纪海平面变化初步研究.1987

[4]郑晓云.闽南沿海晚更新世以来的海平面变化.国家海洋局厦门海洋三所,1995

[5]郭允谋,李庆年.福建湄洲湾的演变.热带海洋,1987,6(6)

[6]陈峰.古雷半岛海滩岩的形成及闽南沿海海平面变化.中国海平面变化.北京:海洋出版社,1986

[7]陈伟光.华南沿海14C同位素年代测定数据.华南地震,1982,4(4)

[8]王绍鸿,杨建明,曾从盛等.中国东南沿海五万年来的海平面变化.福建省地学论文集.福州:福建省地图出版社,1996

[9]蔡丽珠.厦门员当港ZK3702钻孔第四纪微体古生物群及海侵初探.福建地质,1988,7(3)

[10]潘国轩,林敦宇等.福建省海岸带地质地貌(陆地)综合调查报告.福建省第二水文地质工程地质队,1986

The Environment Geology Problem of Coast Line Changes in South Fujian

Lin Jun

( Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)

Abstract: Under the global sea-level rising condition, coast erosion is the main natural disaster and gulf accumination influence on sustainous development of the port city. Therefore coast erosion and gulf accumination are considered as the major problem to be solved in improment of coast geological environment. Based on the summary of characteristics of modem coast geography and coast line change since the Holocene , the present situation and development tendency of coast line changes in South Fujian have been studied.

Key words: The coast changes; The coast erodes; The gulf accumulations; Environment geology; South Fujian coust areas

环境地质学论文参考文献

参考文献是文章或著作等写作过程中参考过的文献。

因参考文献的著录格式各刊不尽相同,投稿前作者应注意杂志稿约的有关规定,至少得先看看有关期刊发表的论文的参考文献是如何标注的,以了解有关期刊的参考文献的著录格式,以免出错。许多作者投递的稿件书写格式包括参考文献的著录格式与杂志所要求的不同。

坦率地讲,编辑和审稿专家也是人,工作中多少也有感情因素。如果拿到手中的是一篇书写格式不合要求的文章,别的暂且不论,就书写格式不规范这一条,就足以给编辑留下不好的印象,甚至让编辑做出退稿的决定。

就算最后没有被退稿,此类稿件较书写格式规范的稿件被录用的可能性大大降低。其实作者犯的是一个很低级的错误,让编辑很自然地联想到,该作者不太尊重期刊,还有期刊的编辑以及审稿专家。

因此,作者在投稿前一定要注意期刊参考文献的著录方式,以免产生不必要的负面影响。其实,并不复杂,只要稍稍留意即可。

[1]李贤彬,李后强,丁晶.人地协同论的理论框架[J].大自然探索,1996,15(56):23~28

[2]李后强,艾南山,汪富泉.人地协同论:可持续发展模型构建的基础[J].中国人口·资源与环境,1998,8(3):48~53

[3]魏宏森,曾国屏.试论系统的层次性原理[J],系统辩证学学报.1995,3(1):42~47

[4]张鲜化,陈金泉.多目标突变论在城市空间发展方向决策中的应用[J].南方冶金学院学报,2005,26(3):51~55

[5]侯敏,张有坤.多目标突变论在城市用地发展方向决策中的应用———以抚顺市为例[J].特区经济,2008,24(1):54~56

[6]徐恒力.环境地质学,北京:地质出版社,2009

[7]邵桂华.渐变与突变的整合:突变论的体育教学启示[J].西安体育学院学报,2006,23(2):104~108

[8]吴效军.城市地质安全战略与城市地质灾害防治规划[J].规划师论坛,2002,18(1):14~16

[9]陈华文.城市可持续发展中地质环境的经济学分析———以上海城市地质环境为例[D].上海,复旦大学,2004

[10]韦仕川.土地利用规划的地质环境分析及研究应用:以东莞市为例[D].浙江:浙江大学,2008

[11]金浩,数量经济学的内涵及前沿问题[J],河北工业大学学报.2004,33(2):116~120

[12]张屹山,金成晓.数量经济学的特定内涵与学科定位,数量经济技术经济研究[J],2002,19(11):5~8

[13]周惠成,陈守煌.有模糊约束的多阶段多目标系统模糊优化理论与模型[J].水利学报,1992,22(2):29~36

[14]唐加福,汪定伟.模糊优化理论与方法的研究综述[J].控制理论与应用,2000,17(2):160 ~ 164

[15] 吴龙军,陈华平,田智慧 . 模糊优化理论在多目标多阶段决策系统中的应用 [J]. 价值工程,2004,23 (3): 110 ~ 112

[16] 杨庆,栾茂田 . 地下水易污性评价方法———DRASTIC 指标体系 [J]. 水文地质工程地质,1999,26(2): 4 ~ 9

[17] 孙才志,潘俊 . 地下水脆弱性的概念、评价方法与研究前景 . 水科学进展,2000,10 (4):444 ~ 449

[18] 蔡鹤生,周爱国等,地质环境评价理论与应用 . 中国地质大学出版社,1998

[19] Adams B,Foster SSD Land-surface zoning for groundwater protection. Institution of Water and Environment Managemengt,1992,6: 312 ~ 320

[20] El Naqa Ali. Aquifer vulnerability assessment using the DRASTIC model at Russeifa landfill,northeast Jordan. Environmental Geology,2004,47 (1): 51 ~ 62

[21] Thirunalaivasan D,Karmeqam M,Venuqopal K. AHP-DRASTIC: Software for specific aquifer vulnerability assessment using DRASTIC model and GIS. Environmental Modelling and Software,2003,18 (7): 645 ~656

[22] Al-Zabet T. Evaluation of aquifer vulnerability to contamination potential using the DRASTIC Geology,2002,43 (1): 203 ~ 208

[23] Lasserre F,Razack M Banton Q. A GIS-linked model for the assessment of nitrate contamination in groundwater. Journal of Hydrology. 1999,224: 81 ~ 90

[24] AllerI,Bennet T,Lehr J H et al. DRASTIC: a standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeologic settings [R]. U. S. EPA Report,1987

[25] 陈守煜 . 工程水文水资源系统模糊集分析理论与实践 [M]. 大连: 大连理工大学出版社,1998

[26] 陈守煜 . 含水层脆弱性模糊分析模型与方法 [J]. 水利学报,2002,(7): 16 ~ 19

[27] 付雁鹏,高嘉瑞 . 模糊数学在水质评价中的应用 [M]. 武汉: 华中工学院出版社,1986

[28] Aller L,Bennett T,Lehr J H et al. DRASTIC: A Standardized system for evaluating groundwater potential using hydrogeological settings [A]. ROBERT S K. US EPA Report [R]. Environmental Research Laboratory,Ada Oklahoma,1985

[29] 孙才志,潘俊 . 地下水脆弱性的概念、评价方法与研究前景 . 水科学进展,2000,10 (4):444 ~ 449

[30] 姜志群 . 地下水污染敏感性评价中 DRASTIC 法的应用 . 河海大学学报,2001,29 (2): 100 ~ 103

[31] 杨庆,栾茂田 . 地下水易污性评价方法———DRASTIC 指标体系 [J]. 水文地质工程地质,1999,26(2): 4 ~ 9

[32] 姜志群 . 地下水污染敏感性评价中 DRASTIC 法的应用 . 河海大学学报,2001,29 (2): 100 ~ 103

[33] 杨晓婷,王文科等 . 关中盆地地下水脆弱性评价指标体系的探讨 . 西安工程学院学报,2001,23(2): 46 ~ 49

[34] 李玉,彭晓峰,陈慧青 . 统计软件 SPSS 在应用统计学教学中的应用 [J]. 金融教学与研究,2009,25 (3): 71 ~ 72

[35] 张春月,李晓奇 . 基于 SPSS 的模糊聚类分析 [J]. 见: 第七届中国不确定系统年会论文集 . 2009:99 ~ 103

[36] 胡应平 . 群决策中模糊偏好集结的软技术 [J]. 系统工程理论与实践,1999,19 (5): 105 ~ 109

[37] 孙培善等 . 城市地质工作概论 [M]. 北京: 地质出版社,2004

[38] 戴福初,李军,张晓晖 . 城市建设用地与地质环境协调性评价的 GIS 方法及其应用 [J]. 地球科学—中国地质大学学报,2000,25 (2): 210 ~214

[39] 王思敬 . 典型人类工程活动与地质环境相互作用研究 [M]. 北京: 地质出版社,1995

[40] 许树柏 . 层次分析法原理 [M]. 天津: 天津大学出版社,1988

[41] 张卫民,安景文,韩朝 . 嫡值法在城市可持续发展评价问题中的应用 [J],数量经济技术经济研究 . 2003,20 (6): 115 ~118

[42] 孟凡永 . 区间数、三角模糊数及其判断矩阵排序理论研究 [D]. 广西大学,2008

[43] 宋光兴 . 多属性决策理论、方法及其在矿业中的应用研究 [D]. 昆明理工大学,2001

[44] 吴恒 . 城市用地的影响因素分析及其评价系统 [J]. 地理研究,1995,14 (4): 69 ~ 77

[45] 徐泽水 . 三角模糊数互补判断矩阵排序的一种排序方法 [J]. 模糊系统与数学,2002,16 (1):47 ~ 50

[46] Buckley J. J. Ranking Alternatives Using Fuzzy Numbers [J],Fuzzy Sets and Systems,1985,15 (1):21 ~ 31

[47] 关冲,李汉铃 . 模糊 AHP 决策方法 [J]. 管理工程学报,2001,15 (1): 63 ~ 64

[48] 胡艳欣,任茂昆 . 地质环境质量的模糊评价 [J]. 西部探矿工程,2003,15 (10): 169 ~ 170

[49] 蔡鹤生,唐朝晖,周爱国 . 地质环境质量综合评价中的敏感因子模型 [J]. 地质科技情报,1998,17 (2): 72 ~ 76

[50] 周爱国,梁和成等 . 城市地质环境评价方法专题研究报告,2004

[51] Shu-Jen J. Chen,Hwang C. L. Fuzzy Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications[M]. New York,Springer-Verlag,1992

[52] 刘树林,邱莞华 . 多属性决策基础理论研究 [J]. 系统工程理论与实践,1998,18 (1): 38 ~ 43

[53] 张梅荣,姜玉英 . 多属性决策方法及其应用 [J]. 北京印刷学院学报,2007,15 (2): 72 ~ 75

[54] 宋光兴 . 多属性决策理论、方法及其在矿业中的应用研究 [D]. 昆明理工大学,2001

[55] 谭春桥,张强 . 模糊多属性决策的直觉模糊集方法 [J]. 模糊系统与数学,2006,20 (5): 71 ~ 76

[56] 周宏安 . 模糊多属性决策方法研究 [D]. 西安电子科技大学,2007

[57] 张全,樊治平,潘德惠 . 区间数多属性决策中一种带有可能度的排序方法 [J]. 控制与决策,1999,14 (6): 703 ~ 707

[58] 潘晖 . 多级模糊模式识别模型在地质环境评价中的应用 [J]. 西部探矿工程,2007,19 (8):83 ~ 85

[59] 谭周地 . 城市工程地质环境质量评价与区划 [M]. 北京: 地质出版社,1988

[60] 王东祥 . 搞好主题功能区划优化区域开发格局 [J]. 浙江经济,2006,23 (16): 4 7

[61] 孟昭福,薛澄泽,张增强,等 . 土壤中重金属复合污染的表征 [J]. 农业环境保护,1999,18(2): 87 ~ 91

[62] 夏立江,王宏康 . 土壤污染及其防治 [M]. 上海: 华东理工大学出版社,2001

[63] 阮俊华,张志剑,陈英旭,等 . 受污染土壤的农业损失评估法初探 [J]. 农业环境保护,2002,21(20): 163 ~ 165

[64] 郑昭佩,刘作新 . 土壤质量及其评价 [J]. 应用生态学报,2003,14 (1): 131 ~ 134

[65] 舒冬妮 . 用模糊数学综合评判土壤中重金属污染程度的探讨 [J]. 农业环境保护,1989,8 (5):30 ~ 32

[66] 王金生 . 灰 色 聚 类 法在 土 壤污染 综 合 评价中的 应 用 [J]. 农 业 环境保 护,1991,10 (4):169 ~ 172

[67] 张松滨 . 共斜率灰色聚类法与土壤环境质量评价 [J]. 农业环境保护,1991,10 (2): 80 ~ 83

[68] DEFRA,EA (The Environment Agency). Assessment of risks to human health from land contamination:an overview of the development of soil guideline values and related research [M]. London,Environmental Agency,2002: 12 ~ 85

[69] EA (The Environment Agency),DEFRA (Department of Environment,Food and Rural Affairs),Contaminated land Exposure Assessment (CLEA )Model: Technical Basis and Algorithms (include errata)[M]. London,The Environment Agency,2002: 12 ~ 97

[70] 罗启仕,李小平 . 上海建设用地土壤指导限值研究 [J]. 上海环境学,2007,26 (2): 77 ~ 82

[71] 施烈焰,曹云者 . RBCA 和 CLEA 模型在某重金属污染场地环境风险评价中的应用比较 [J]. 环境科学研究,2009,22 (2): 241 ~247

[72] C Paul Nathanail. ,Paul Bardos. Reclamation of Contaminated Land [M]. New York,John Wiley and sons,2004: 60 ~ 83

[73] 周杰,裴宗平,靳晓燕等 . 浅论土壤环境容量 [J]. 环境科学与管理,2006,31 (2): 74 ~ 76

[74] 叶嗣宗 . 土壤环境背景值在容量计算和环境质量评价中的应用 [J]. 中国环境监测,1993,9 (3):52 ~ 54

[75] 中国水网 . http: / /www. urumqi. gov. cn/lsshwjg/zilaishui/qysh. htm.

[76] 陈梦筱 . 我国水资源现状与管理对策 [J]. 市场经纬,2006: 61 ~ 62

[77] 唐克旺 . 中国水资源可持续利用战略 . 国家环保总局网站 . 2006

[78] 王瑗,盛连喜,李科等 . 中国水资源现状分析与可持续发展对策研究 [J]. 水资源与水工程学报,2008,19 (3): 10 ~ 14

[79] 董辅祥 . 城市与工业节约用水理论 [M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2000

[80] 中国科学技术协会主编,中国城市承载力及其危机管理研究报告,2008

[81] 贾生华,张宏斌,金星 . 城市土地储备制度: 模式、效果、问题和对策 [J]. 现代城市研究,2001,(3): 44 ~ 47

黄河龙青段主要环境工程地质问题分析思路论文

摘要: 介绍了黄河上游龙青段主要环境工程地质问题的分析思路,以达到抛砖引玉、交流和提高水电工程地质勘测水平的目的。

关键词: 龙青段坍岸岸坡稳定渗漏浸没淤积诱发地震

以多泥沙著称的黄河是我国第二大河流,全长5464km,流经9省(区),以内蒙托克托县和河南花园口为界分上、中、下游三段。龙青段位于黄河上游龙羊峡~青铜峡河段,全长918km,是落差最大的河段。地势总体上是SW部高,海拔均在4000m以上,相对高差达600~900m;由SW向NE逐渐降低至海拔2000m左右,沟壑纵横,相对高差100~300m,呈黄土丘陵,梁、峁、塬等地貌;再向NE海拔降低至1200~1700m的贺兰山~六盘山一带。

龙青段黄河主要支流有隆务河、大夏河、洮河、湟水、庄浪河、宛川河、祖历河、清水河、苦水河等9条,河谷地貌总体为峡谷与盆地呈串珠状相间分布,自上游至下游依次为共和盆地、龙羊峡、贵德盆地、松巴峡、沙柳湾、李家峡、水地川、公伯峡、甘循川、积石峡、丹阳川、寺沟峡、临夏盆地、刘家峡、永靖川、盐锅峡、上铨川、八盘峡、新城川、柴家峡、兰州盆地、桑园峡、皋兰川、小峡、什川、大峡、条城川、乌金峡、靖远川、红山峡、王佛川、黑山峡、卫宁盆地、青铜峡、银川盆地,尚不包括其间的次级盆地与峡谷,盆地与峡谷及两边高山均以断裂为界,这种串珠状地貌为开发黄河水力资源提供了自然条件。

龙青段主要环境工程地质问题包括:滑坡,泥石流,黄土湿陷,水库淤积(固体径流来源),水库诱发地震等。

1滑坡问题

分析滑坡应坚持内因(如坡体结构、不利弱面组合等)与外因(地震、降雨、水库蓄水过程、人类活动诱发滑坡)相结合的原则,综合考虑。

不同的岸坡结构决定着滑坡变形破坏的类型、数量和规模。结构面的不利切割、组合、形成稳定条件差的边坡,在地震、降雨、水库蓄水过程中产生滑坡。如龙羊峡(查西、查纳、查东、龙西、农场、峡口滑坡)、拉西瓦(多右、多左、多隆、赛卡、扎卡、泥鳅滑坡)、李家峡(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号、夏群寺滑坡)、公伯峡(Ⅰ~Ⅷ号滑坡)、积石峡(Ⅰ~Ⅵ号滑坡)等,工程中结合水库工作条件来分析两岸滑坡体(群)、评价岸坡稳定性。

分析中应注重:

(1)如龙羊峡、李家峡水库蓄水和库水位的变动,分析时要充分估计水的渗透压力及浮托力对岸坡稳定的不利影响。

(2)分析时查明岸坡中软弱结构面存在、交切方式、遇水软化对岸坡稳定的不利影响;尤其是软弱带存在亲水性很强的粘土矿物或易溶盐、易软化、易崩解的岩土。

(3)分析时要充分考虑地震作用对岸坡稳定的不利影响,龙羊峡、李家峡、公伯峡等滑坡稳定分析中采用地震加速度系数来分析地震的影响程度。

(4)对于近坝库岸或靠近重要工业建筑的大型滑坡,如李家峡(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号、夏群寺滑坡)或坍塌体,分析时应注意突然失稳造成的涌浪破坏,岩土体直接对建筑物、人员伤害,并估计其危害程度。

(5)人类工程活动诱发滑坡的主要表现在:不合理削坡、爆破附加力、工农业用水不当等。如李家峡左岸“金三角”、兰州五泉山~红山根一带山坡因坡脚不当开挖产生滑坡;龙羊峡坝下游的虎丘山因泄流水雾影响而产生滑坡。

2泥石流问题

西北地区是我国泥石流最活跃、最发育、规模最大的地区之一。仅甘肃省内泥石流分布面积达70000km2,占全省面积的15%,近30年来发生规模较大的泥石流多达122次。

泥石流以一种介于洪水和滑坡之间的高浓度固~液相颗粒流、携带大量固体物质(泥、砂、石)注入黄河或其支流,加大水库淤积。

泥石流的形成需具备丰富的松散固体物质、陡峻的地形和足够的水源3个基本条件。

龙青段泥石流以西部高山峡谷型泥石流和东部黄土高原型泥石流为主。西部高山峡谷型泥石流主要分布于黄河及其主要支流两岸,泥石流以零星分布、规模相对较小的稀性泥石流为主;东部黄土高原型泥石流呈不连续状分布于黄河两岸、兰州部分地区及支流祖历河谷,泥石流的固体物质主要是黄土,大块石极少,亦称为泥流。

3黄土湿陷问题

黄土在一定压力(200kPa)作用下,受水浸湿,结构迅速破坏而发生显著附加下沉(沉降量与承压板宽度之比等于或大于)的土,即为湿陷性黄土。

湿陷性黄土主要分布于黄河及其支流的河漫滩和低阶地、丘陵的斜坡地带、黄土峁或塬的斜坡或顶部。因建筑物自重引起的湿陷称自重湿陷,因附加应力引起的湿陷称非自重湿陷。龙青段东部即为陇西黄土高原,是全国湿陷性黄土最发育的.地区,具备粉粒含量大而粘粒含量相对较小,干容重小,湿陷量大、湿陷敏感、发展快、多具自重湿陷的特点。

自重湿陷在兰州曾做过黄土自重湿陷试验,其中龚家湾注水30d,湿陷量60cm;安宁区注水60d,湿陷量10cm;西固区注水42d,湿陷量16cm(1958~1963年)。如永登附近几个渠道,经过低阶地和河谷平原时,渠道均有严重的阶梯状变形、错断,尤其是经过庄浪河Ⅱ级阶地时湿陷6~8m,致使渠道严重破坏(孙广忠等,1959)。

非自重湿陷如西北民族学院曾有两栋学生楼因厕所水浸入地基,发生强烈湿陷而受破坏;西宁南川因施工用水入渗地下而发生湿陷,一夜间建筑物产生不均匀沉陷16cm。总之引起非自重沉陷的原因在于对建筑物场址的工程地质环境认识不够,设计或施工不当等。

4水库诱发地震问题

应从了解诱发地震特点、分析地震发生的内、外因方面入手。

诱发地震特点

在时间上往往在蓄水1个月或数日后才开始发震,1年或几年后发生主震,余震延续时间长,有的可达数10年;在空间上震中分布在水库区附近,一般距库岸不超过几~十几公里,并多局限在一定范围之内;震源深度浅,多数3~5km,随发震次数增多,震源深度逐渐加大;在强度上震级不大,但震中烈度偏高(如Ⅲ级地震,震中烈度Ⅴ~Ⅵ级);在序列上前震—主震—余震具备前震期长,为1年或数年,伴随小地震多,余震衰减慢的特点;也有没有明显生震的情况。震源机制多属陡倾角的正断层,少数属平推断层。

如龙羊峡围堰蓄水时曾发生级地震;李家峡电站1996年12月水库蓄水后,至1997年3月水库(据李家峡地震台记载)产生等于或大于3级地震有3次,而小于3级的地震多达2000余次,且随库水位的持续稳定3个月后,地震次数明显减少。

诱发地震形成的地质背景

地震分布在性脆、且有较好渗漏特征的岩体内。如厚层碳酸盐岩层、岩浆岩、变质岩等;库区常有较大断层存在,且多是近代活断层。震中常处于构造不稳定、应力易集中或断陷盆地边缘等部位;库区位于稳定地块边缘,温泉出露或火山活动地段,易发生诱发地震。

库水引发库区地震的原因

上述条件是发生诱发地震的内因和前提,库水通过对岩体结构弱点的作用,引发库区地震。其库水作用特点表现在:

(1)库水引起库区岩体变形和沿断层的几何界面产生应力集中;

(2)库水渗透增大岩体孔隙压力,导致断层面有效应力减少和抗剪强度降低;

(3)库水对库岸岩体的物理和化学作用,对断裂面弱化、润滑和腐蚀作用;

(4)龙青段水库诱发地震特征。

据地质背景的差异,可将龙青段水库诱发地震划成4个区段:

(1)龙羊峡~拉西瓦段

龙羊峡位于日月山~瓦里贡山隆起带,北有青海湖~西秦岭北缘断裂,东有NNW向尕让~岗察寺断裂,新构造运动明显,曲乃亥热水沟有高温热泉出露,库区地应力较高(),处于Ⅶ度地震裂度区;拉西瓦库区出露性脆的花岗闪长岩、变质岩、凝灰岩,库区5条NWW向大断裂(拉西瓦、曲合棱、曲乃亥、多隆沟、大山水沟),地应力较高,处于Ⅶ度地震裂度区。水库蓄水后会产生一定震级的诱发地震。

(2)李家峡~积石块段

NE方向有拉脊山弧形断裂带,南有青海湖~西秦岭北缘断裂,属于Ⅵ~Ⅶ度地震裂度区。李家峡库区混合岩、片岩间夹花岗伟晶岩,库中断层成为库水富集、运移的良好通道,增强水动力效应,促进深部渗透循环。水库蓄水后可产生震级不大的水库诱发地震。

(3)寺沟峡~乌金峡段

南距青海湖~西秦岭北缘断裂较远,西有拉脊山弧形断裂带,还有NWW向红崖子、河口、王哥集及雾宿山南线断裂,属于Ⅶ度地震裂度区。水库蓄水后产生震级极小的诱发地震。

(4)黑山峡~青铜峡段

其间有景泰~海原、中卫~同心两大活动断裂、牛首山~罗山断裂带等,属于Ⅶ~Ⅷ度地震裂度区,水库蓄水后会产生一定震级的诱发地震。

5水库岸边再造与泥沙淤积

岸边再造

水库蓄水后,沿岸地质环境发生变化,使河流局部侵蚀基准面和地下水位的抬高,岸边浸润、冲刷、水击等作用加剧。

岸边岩土体受水浸泡、地下水位抬高,水的作用促使岸边岩土体的性质迅速恶化,引起岸边发生坍塌、崩落、石堆等不良地质现象产生。

如李家峡水库蓄水后沿水库岸边普遍产生坍塌的是松散层(如坡积碎石土、黄土类土),形成沿岸、近水边的新生“三角面”。而岸坡存在结构面的不利稳定组合时,库水位抬升后会引起局部边坡浅层滑落。

水库淤积

应从黄河及各支流所携带的固体物质多少、流域内岩土特性、植被多寡、气候特点、径流特征等方面入手分析。

(1)壅水淤积:浑水进入壅水段后,泥沙扩散到全断面,随携沙能力沿流程降低,泥沙沉积于库底,粗粒沉积于上游,细粒在下游,长期作用即形成淤积三角洲。

(2)异重淤积:在多泥沙河流(如黄河)中发生。当入库水的含沙量高,且土粒多,并有足够流速时,浑水进入壅水段后,粗颗粒优先沉积,而含土粒的浑水潜入清水下面,沿库底继续向坝前运动,异重流若被带至坝前,在回流作用下使库水变浑,土粒能缓淤库底。定期开启排沙底孔,异重流浑水或其沉淀物能排出库外,延长水库使用寿命。

(3)淤积末端上延(俗称翘尾巴):由于三角洲的增高会引起库尾水深变浅,流速增大,使壅水末端向上游迁移。

(4)淤积危害性分析:对于年调节或多年调节的水库,淤积可造成库容损失,使调节能力、保证出力和防洪标准降低,达不到原有兴利指标。特别是龙羊峡、刘家峡、小观音这3个多年调节和反调节水库,库容损失引起的经济损失更为严重;大量泥沙行抵坝前,增大水轮机磨损,导致机组效率降低;随着翘尾巴的发展,增加库区淹没、浸没,促使库尾地下水位抬高,造成次生盐碱化。西北气候干燥,植被稀薄,为黄河及其支流的固体径流提供了自然条件。因此,本区水库淤积显得格外严重。

6结语

西部大开发的国策,温暖着西部人的心。但仅仅是心热还不够,西部人应以建设家园为已任,认识西部、了解西部。西部水力资源丰富,水电工程建设中的环境工程地质问题,也或多或少地制约着西部水电开发的步伐。了解西部水电工程的岩性特征、交流西部水库环境工程地质问题分析思路,让更多西部人认识它、了解它。

参考文献:

[1]中科院兰州冰川冻土研究所.甘肃泥石流[M].北京:人民交通出版社,1982.

[2]韩文峰.黄河黑山峡大柳树松动岩体工程地质研究[M].兰州:甘肃科学技术出版社,1993.

[3].国外工程地质研究[M].北京:地质出版社,-209.

[4]冯连昌,郑晏武.中国湿陷性黄土[M].北京:中国铁道出版社,1982.

环境地质工程毕业设计论文

环境工程可以写污染物的环境评价方面,开始也不懂怎么弄,还是师姐给的文方网,写的《哈尔滨城市居住区公共空间声环境评价及分析研究》,相当靠谱的说基于组合评价法的中国区域投资环境评价研究战略环境评价指标体系研究与应用战略环境评价指标体系研究吉林省玉米加工产业发展战略环境评价研究常州市海归人才创业环境评价研究旅游投资环境评价研究——以湖北省为例基于RS和GIS的北京市生态环境评价研究居住区生态环境评价指标体系研究基于招商引资的区域投资环境评价研究中国区域投资环境评价研究GIS在生态环境评价中的应用——以勉县至宁强高速公路为例城市居住社区声环境评价研究房地产业投资环境评价理论及应用研究沿海地区生态环境评价及生态建设研究——以江苏省东台市为例基于GIS的岩溶地下水环境评价系统设计——以丰都雪玉洞地下河系统为例基于生态系统管理理论的海岸带战略环境评价研究房地产投资环境评价应用研究城乡总体规划战略环境评价研究战略环境评价法律制度研究绿色建筑的环境评价基于GIS的水环境评价决策支持系统研究基于遥感和GIS的矿山环境评价体系的构建与研究山西省招商引资投资环境评价研究3S技术支持下的九寨沟核心景区生态地质环境评价及演化趋势研究交通发展战略环境评价理论·方法及实证研究环境评价与广场设计上市公司内部控制环境评价及缺陷应对研究城市地铁车站光环境评价研究我国中小企业创新环境评价理论与实证研究SD-GIS集成模型在城市交通规划环境评价的应用研究鄱阳湖地区土地生态环境评价研究城市创业环境评价方法及应用研究场地环境评价中污染和风险评价方法的研究室内环境的舒适性评价与灰色理论分析研究战略环境评价方法学体系研究秦岭河谷型乡镇环境评价指标体系研究中国战略环境评价的有效性研究基于云模型的北极东北航道通航环境评价研究

环境问题是现代人们生活发展的重要问题,面对环境问题的严重恶化,需要集合现代环境保护标准和治疗效果进行分析,明确环境保护工作的长期发展重要意义。下文是我为大家搜集整理的关于环境工程的硕士论文的内容,欢迎大家阅读参考!关于环境工程的硕士论文篇1 试论我国灾害信息管理现状和发展 近年来我国的自然灾害频发,从汶川地震到玉树地震,从台风引发的水灾到由污染引起的雾霾,每年我国由于自然灾害造成的经济损失都在增加,自然灾害已经成为制约我国经济社会发展的一个重要因素,我国政府从新中国成立以来就很重视自然灾害的预防与减灾工作,特别是近几年加大了资金投入和制度建设,使我国灾害信息管理水平大幅度提升,能及时报送灾害情况,及时向社会公布数据提高了政府的公信力,也增强了灾区人民战胜灾害的信心。 一、我国灾害信息管理制度 我国的灾害信息管理制度概括起来可以分为三点:(1)政府部门统一领导,主要指的是政府部门统一制定和实施相关的灾害管理法规,政府部门实施对灾害管理指挥和决策职能。(2)部门分工负责,主要指的是政府的各个灾害管理职能部门,在行使各部门职责的同时,密切的配合,由于灾害的种类存在着差异,导致分工不同,有的部门负责救灾的管理,有的部门负责灾情的搜集等等。(3)上下分级管理,主要指的是中央主要负责的是国家特大救灾问题的决策,以下的各级政府负责本行政区域内的灾害管理事宜,同时根据灾情的大小,来明确上下各级的职责。 二、我国灾害信息管理的现状 目前我国灾害信息管理的现状可以总结为四个方面: 1.灾害信息的收集方法比较原始。我国目前在地方发生灾害的时候,灾害信息的收集主要是依靠当地农村的村级干部往乡镇口头报告,然后乡镇和县市逐级向上汇报,关于灾害情况的程度也一般是依据人工的目测或者估计得到,灾害信息的采集方式比较原始。 2.灾害信息的处理方式比较粗糙。在一般的情况下,如果灾情不是非常严重,或者灾情的时间比较紧急,县市级部门对于乡镇的灾情汇报情况很少去核查,知识简单的处理一下就开始上报,同时在汇报的时候会夸大或者减小灾情的统计情况,灾害信息的处理方式比较粗糙。 3.灾害信息的储存方式比较简单。在我国一般的农村和乡镇的部门,很少有积累灾情档案的习惯,即使在县市级的相关部门,纸质材料和灾情录像的资料也非常少,这样一来灾情的统计就会出现问题。 4.灾情信息传递的途径相对落后,目前乡镇对于上级的灾情汇报,传递信息的途径无非是电话或者传真,很少有使用电脑进行汇报,由于电话传真的效率相对较低,导致的灾情信息传递的途径相对落后。 三、我国灾害信息管理存在的问题 在我国的灾害信息关系中,灾情的及时准确发布是工作的重点,也是救灾工作展开的关键,影响灾害信息发布的原因有主观原因和客观原因两个方面,下面来展开分析: 1.主观原因。 主观原因主要体现在两个方面:第一方面是当前灾害信息管理制度存在的缺陷,目前的自然灾害情况统计制度,经过了多次修改,但是其灾情采集的时限、指标与基层部门还存在一些不协调的地方,灾情的处理和发布还没有形成统一的规范,从上到下的灾情指标不统一,从而增加了灾情信息交流的难度。 第二方面主要体现在地方利益上,一些受灾的地区由于考虑到了自身的利益,在上报灾情信息的时候故意瞒报一些重要的信息,这样一来对于地方救灾的投入就能减少,然后从上级那里能够得到更多的救灾资金。同时当前的救灾管理制度还存在一些不合理的地方,例如对个人的救灾补助标准偏低,群众在受灾的时候,一间房屋的倒塌得到的救灾补助仅仅为该房屋造价的7%,因此一些贫困的受灾地区为了缓解救灾资金与群众需求之间的矛盾,不得不夸大灾情。 2.客观原因。 客观原因主要体现在三个方面:第一方面是基层的灾害信息管理人员缺乏,在我国,乡镇这一级的灾害信息管理工作主要是由民政助理员来负责,而且民政助理员还有其他的工作要负责,县级民政部门负责救灾工作的也一般不超过3人,这些工作人员不但要承担一定的救灾工作,还需要从事灾后的低保、灾情的报送等工作,于是很多工作就来不及核查,只是主观的判断。第二方面是灾害信息的管理人员素质不高。 从乡镇级别到省市级的灾害信息管理人员,他们的职业素质和工作能力、从事灾害信息管理的时间以及对专业技术的培训情况都会对灾情的送报和处理灾情的效率产生影响,特别是乡镇和县级单位的相关人员,如果出现差错,将会导致整个救灾工作的处理出现问题。第三方面是灾情信息的采集与处理技术低下。灾害信息采集的方法和处理设备的先进性对于灾情的准确报送和灾情的处理至关重要,当前灾情信息的采集与处理技术低下主要体现在灾害信息的采集、整理和加工没有形成统一的技术方案,然后灾害信息的采集和处理的相关设备配置不合理,采用计算机与人工结合的灾害信息处理方式平均比例只有80%。 四、我国灾害信息管理发展趋势 综合当前我国灾害信息管理的现状,其发展趋势可以表现在以下四个方面: 1.建立灾情信息专报网络。开发专用的数据库,其中包括灾情的背景数据库、救灾工作的数据库等,这样就能够在第一时间对灾害信息进行统计和分析处理,并且需要建立灾害信息直报渠道,第一时间上报灾情信息,灾情信息的传递网络需要24小时保持畅通,建立起联网工作。 2.对灾害信息的统计方法形成统一标准。进一步完善灾害统计制度,同时根据救灾工作的需要,对灾害统计的方法进行改进,灾害的统计报表需要重点体现在房屋损坏数量、受灾群众的数量,政府救助情况等,这样不但便于核查,同时还能够提高工作的效率。 3.建立起灾情的核查机制。首先要做的是规范灾情核查的程序,即由县市级核查乡镇级,由乡镇级核查村级单位,一步一核查,明确职责,然后是规定灾情核查的内容,一般的核查内容主要包括核查报告和评估报告两部分,然后对于每一个部分需要明确其核查的重点。 4.建立起灾害的救灾绩效考核。考核的内容首先要突出的是受灾群众的生活保障问题,受灾群众在灾害期间是否存在温饱、医疗等方面的困难,然后考核是的各级救灾单位的救灾物资发送情况,要做到专款专用,切实的保障受灾群众的自身利益,对于救灾款项的公示需要在第一时间进行公布,公开透明,最后需要做的是完善救灾信息的档案管理问题,对于每一次灾害发生的情况,都要及时的更新在灾害管理的数据库中,以备后需。 五、小结 近几年来,我国自然灾害频繁发生,不但给国家经济带来了巨大损失,人民群众的生命财产也得不到保障,本文主要针对我国灾害信息管理的现状,分析了一下当前存在的问题以及其出现的原因,最后对于我国灾害信息管理的发展趋势加以分析,期望为我国的灾害信息管理工作尽一点微薄之力。 关于环境工程的硕士论文篇2 浅谈环境工程与可靠性工程关系 摘要: 环境工程与可靠性工程看似是毫无关联的两种工程技术,但是他们之间的内在关系却非常紧密,具有相互补充、相互促进、相互影响等作用,是处在共生状态下的两套工程体系,而他们之间的有机融合所产生的效应,对人类、社会、国家的发展具有非常重要的意义,因此,对他们之间关系的深入研究,加快他们两者之间有机融合的脚步,是推动现代可靠性工程发展的重要趋势。本文从环境工程的概述与可靠性工程的概述开始进行分析,从而对他们的基本内容有一定的认识与了解,进而对环境工程与可靠性工程两者之间存在的关系进行研究,实现环境工程与可靠性工程两者之间的有机融合。 关键词: 环境工程;可靠性工程;关系 1环境工程的概述 环境工程的内容 环境工程是提升环境质量、研究防治环境污染并从事该项工作的科学技术,与不同领域中的环境都存在一定的联系,如生物学中的生态学、环境物理学、环境化学、环境卫生学、环境医学等领域,但是其根本还是以对环境污染源的治理为主。同时环境工程也是一门复杂、庞大的技术体系,主要内容包括对治环境污染和公害的防治措施研究、合理利用与保护自然资源、废物资源化技术、发展少害或无害的闭路生产系统、改革生产工艺等方面。环境工程的主要目的是治理环境污染源,促进良好环境效果的提升,争取获得更大的经济效益,这也是环境工程发展的主要方向。 环境工程的发展 19世纪50年代初期,从英国伦敦发生霍乱疫情发生起,人们才开始对饮用水进行消毒与过滤,从而真正拉开了环境工程的序幕,当时的环境工程还被称为卫生工程,主要包含环境卫生、垃圾处理、给水和排水工程、水分析等内容,在当时环境工程的成立与实施,对霍乱、伤寒等水媒病发生概率的降低,获得了颇为显著的效果。环境污染是从人类进行活动的开始而逐渐同步的。自然环境本身就具有一定的自净能力,但是这中自净能力发挥需要污染物的数量不超过环境维持正常状态的范围,但是一旦超出环境容量,必将导致自然生态系统的不平衡。随着时代的不断进步、经济的快速发展,全球人口的不断增加,对自然环境的破坏与冲击非常严重,造成的环境污染局面也非常严峻,同时,环境污染对人类生存与健康的恶劣影响也逐渐鲜明,致使对环境污染的防治性质从卫生工程低水平过渡到真正意义上的环境工程。环境污染最主要的源头是工业生产中所排放的废水、废气、废渣以及人类生活等污染物的排放,而加强对环境污染的控制与管理,也成为了环境工程的最基本任务 2可靠性工程的概述 可靠性工程的定义 可靠性工程是一门与提升产品或系统在自身寿命周期时间内可靠性相关联分析、设计、试验的工程技术。而产品可靠性是在规定或是有限的时间内,受规定条件影响的前提下,能够有效的实现与发挥出特定标准范围功能的能力。而影响可靠性能力的主要因素不仅包含规定的使用条件,如维修条件、环境条件、设备条件、试验条件等因素条件,还包含设计技术,如分析、总体设计、分项设计等因素。 可靠性工程的发展 20世纪50年代初期,美国对电子设备可靠性开始进行研究,从此拉开了有组织地进行可靠性工程研究的序幕,而随着经济的快速发展、科技的不断创新,电子设备等产品的可靠性技术已经向机械、建筑等不同行业延伸,而技术所应用的范围也越来越广泛。如建筑工程、工业生产等都需要可靠性工程技术的支持,才能够创造更大的经济效益。 3环境工程与可靠性工程两者之间存在的关系 通过上述对环境工程与可靠性工程两者概述的分析,我们能够从中总结出他们两只之间的紧密联系,可靠性工程中可靠性能力的提升会受到他所在地域环境条件的影响,提升或降低该项工程建设的可靠性,而工程可靠性的不稳定或不符合标准,将使各项产业生产或工作效率不达标,如建筑工程、工业生产、水利工程等可靠性的不合格,不仅会直接导致建设或生产质量的降低,还会增加废水、废气、废渣等污染物的排放量,造成环境污染,影响环境工程防止污染的有效性。此外,可靠性工程中可靠性能的强化,在一定程度上也会改善周遭恶劣环境的质量情况,环境工程与可靠性工程两者之间具有相互补充、相互促进、相互影响等作用,而他们的关系具体表现如下: 可靠性工程是环境工程的客观要求 良好环境是人类赖以生存的根本,它不仅是人类生产与生活等方面所需物质的来源,也是人类生产与生活的自然环境条件,人类的生存与发展都与环境有着非常紧密的联系。而可靠性工程建设是提升人们物质生活水平的主要途径,同时,由于各地区环境情况的不同,很多从环境中获得的物质所需,还必须通过可靠性工程建设才能够得以实现,如水源短缺或是水污染严重等环境情况而进行水利工程建设,这种可靠性工程建设能够弥补自然环境中的不足,在一定程度上还能够改善周围环境,降低环境污染程度或是弥补当地资源匮乏的环境情况,这从本质上符合了环境工程的基本内容,因此,可靠性工程是环境工程的客观要求。 环境工程所保护的良好环境是可靠性工程的重要保障 从可靠性工程的定义中就能够看出,产品可靠性能力发挥的是成度高低与规定环境条件的影响有非常紧密的联系,只要在符合标准的良好环境中,可靠性的发挥才能得以真正的实现,而环境工程是以提升环境质量为己任,以防治环境污染为根本的一种科学技术,对环境质量提升与环境保护有非常重要的意义。在人类不断破坏环境的今天,环境工程存在的重要意义也更加突显,而他改善环境的有效性也终将决定可靠性工程中其可靠性能的提升与发挥,因此,环境工程所保护的良好环境是可靠性工程的重要保障。如建筑工程建设、水利工程建设都会对需要工程建设地区进行实地勘察,会考虑周遭环境中气候、湿度、水资源、地质等各项环境因素。 可靠性工程对环境工程的不利影响 可靠性工程建设,虽然会弥补周遭环境中的不足,但也会对周遭环境中其他方面产生不利影响,从而降低环境工程管理与防治的有效性。以水利工程建设为例,展示可靠性工程对环境工程的不利影响。首先,对水资源的影响。水利工程建设对水库采取的节流会影响下游河道的水资源流量,致使周围水位逐渐下降,而在对水资源进行重新分配时,生态环境对水的需求不在水资源分配的计划当中,受到分配者的忽视,因此,水利工程作用发挥的过强,会直接导致地下水位下降,影响水质的同时也会使河流自净能力的降低,出现湖泊、池塘干涸等环境问题,增加环境工程的工作量。其次,对土壤条件的影响,一是改变土壤质地,出现土壤沼泽化情况,影响土壤肥力,不再有利于农作物的自然生长;二是污水的排放过量,超出水体环境容量,影响水体自净能力,导致水污染,土壤污染等情况的出现。 4结束语 通过对环境工程与可靠性工程两者之间关系的深入了解,我们能够充分看出他们之间的相互作用与相互影响,因此,在未来的发展过程中,实现他们两者之间的有机融合,将会发挥出他们共同的作用与优势,提高环境保护的同时也发展现代可靠性工程的良性建设,促进人类、社会、国家、环境的可持续发展。 参考文献: [1]陈超,梁宇生,杨坤,等.风沙区煤炭开采对生态环境的损害及防治策略[J].煤炭技术,2016(05). [2]刘丛,马利民.中国可持续发展所面临的生态环境问题和对策[A]//2006年中国可持续发展论坛——中国可持续发展研究会2006学术年会青年学者论坛专辑[C].2006. [3]郭庆功.我国农村生态环境的合理治理研究[A]//决策论坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集(上)[C].2015. [4]秦彩霞.公路建设与生态环境协调发展探讨[J].江西建材,2016(15). [5]周志帮.水利工程与地质环境相互影响分析[J].中国高新技术企业,2009(24). 猜你喜欢: 1. 大学环境工程方面毕业论文免费 2. 大学环境工程方面毕业论文范文 3. 大学环境工程毕业论文 4. 环境工程毕业论文样板

毕业论文格式1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。

第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高,与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量(1967年6月22日),最小流量(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为~,其它6条常年性小溪流量约为~10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量,最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在~间,平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴,以6~8月最高;月平均值达毫巴以上;最大可达毫巴,最小达毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹~的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹~厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层~米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约,晒口井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=℃/100m,介于℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为,平均流量为,洪水期水位最高标高达+,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+,最高洪水位+米,洪水期最大流量为,最小流量为,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。

矿山地质环境研究现状论文

(一)矿山地质环境保护现状

为了保护矿山地质环境,西南地区各级政府相继制订和建立了一些相关的政策和法规。

1986年3月19日第六届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过《中华人民共和国矿产资源法》并于1996年8月29日修订。四川省在矿产资源开发与保护、矿山地质环境保护等方面做了大量的工作,于1997年10月17日四川省第八届人民代表大会常务委员会第29次会议通过了《四川省矿产资源管理条例》,地方各级政府亦很重视,相继出台了地方性矿产资源管理条例,如《成都市矿产资源管理条例》、《甘孜藏族自治州矿产资源管理条例》、《凉山彝族自治州矿产资源管理条例》、《马边彝族自治县矿产资源管理条例》等;而针对乱采滥挖多为小型矿山企业的情况,四川省于1994年出台了《四川省乡镇集体矿山企业和个体采矿管理条例》;为保护长江上游生态环境1998年12月4日专门发出了《关于严禁滥采乱挖矿山保护长江上游生态环境的通知》(川府发[1998]81号);在整顿矿山秩序方面亦做了大量的工作,2000年共查处各类矿业违法案件万宗,取缔非法采矿2712处,查处越界开采950个,关闭矿井2500个。

1998年10月,重庆人大颁布实施的《重庆市矿产资源管理条例》明确规定:申请采矿权必须提交“矿山地质环境影响评价报告书”。1999年8月重庆市人大颁布实施的《重庆市地质灾害防治条例》中,将“矿山地质环境保护”作为专章写入其中,其核心内容主要有以下3点:①开采矿产资源应当进行矿山地质环境影响评价;②采矿权人应当缴纳矿山地质环境保证金;③对矿山地质环境保护情况实行年审制度。此外,还组织专家编写了《矿山地质环境调查与评价》技术专著,为推进矿山地质环境保护提供了技术支持。随着矿山环境保护法律、法规的贯彻落实,各级矿山企业的矿山地质环境保护意识得到增强。

云南省自20世纪90年代中期开始,每年都在“地球日”、“环境日”利用各种宣传媒体,大力宣传环境保护的重要意义,使人们的环境意识得到加强。近年来,根据云南省人民政府赋予云南省国土资源厅的职责及《云南省地质环境保护条例》、《云南省矿山地质环境保护规定》等法规,国土资源部门依法对矿山地质环境实行监督管理,开展了矿山地质灾害专项与应急调查,及时调处矿山环境地质问题引起的纠纷;组织完成《玉溪地区矿山环境地质调查》和《文山州矿山环境地质调查》;编写了《云南省“十五”期间矿山生态建设和环境保护计划》及重点矿山地质环境恢复治理可行性研究;2002年配合省人大组织的“云南省环保世纪行”活动,对煤、有色金属等重点矿区进行了实地调查,根据“保护环境、节约资源”的活动主题,对各矿区取得的经验教训进行了总结和报告,促进了该省矿山地质环境保护与整治工作。

贵州省组织完成1∶20万《攀西—六盘水环境地质调查》和1∶50万《贵州省环境地质调查》;编制了《贵州省地质灾害防治规划》,对部分矿山地质环境生态恢复进行治理。

西藏自治区人民政府,于2005年10月8日发出通知,从2006年1月1日起,严禁在自治区境内开采砂金,为保护矿山地质环境提供了政策保证。近年来自治区政府投入大量资金进行地质灾害防治,降低灾害损失,取得了较好成绩。

中国地质调查局自2002年以来,组织西南地区各省市区集中开展了矿山环境地质调查和评估工作,为保护矿山地质环境提供了大量基础资料。

近年,各省国土资源厅在编制《2000—2010年矿产资源总体规划》中,都规划了地质环境保护工作,明确提出了限制开采区和禁止开采区。

(二)矿山地质环境保护效果

1.普遍展开了矿山地质环境评价工作,为减少矿山地质环境问题起了保障作用

上述法律法规的逐步实施,有效遏制了矿山环境地质问题的继续恶化。另一方面,各矿山企业也逐渐认识到开展矿山地质环境评价对科学防灾、避灾的重要性。如四川乐山地区2002年共完成矿山地质环境评价180处,雅安市、凉山州、攀枝花市等地区2002年也完成了矿山地质环境评价几十处至一百多处不等。这些矿山地质环境评价为防治矿山环境地质问题提供了充分的科学依据。

到2004年,新办大、中型矿山企业,提交矿山地质环境影响评价书达100%。年审换证矿山70%~80%均提交了矿山地质环境影响评价报告书。通过上述相关政策的制定、出台、宣传、贯彻、落实,初步扭转了重开发轻保护、肆意破坏污染矿山生态地质环境的势头,矿山生态环境恢复治理与土地复垦工作逐渐引起了各级政府、企业、社会重视,成为社会经济发展必不可少的重要保障,矿山生态环境恢复治理与土地复垦工作取得了一定的成效。

2.加大了大、中型矿山地质环境问题的恢复治理

西南地区大、中型国有矿山在土地复垦、生态地质环境保护建设、地质灾害防治、矿山废水、废渣综合治理利用等方面都做出了努力,并取得了较好的成果。如西藏自治区有相当一部分矿山环境向好的趋势发展(表6-1)。

表6-1 西藏自治区矿山地质环境发展趋势

3.矿山地质环境恶化趋势逐步得到控制

随着矿山环境保护法律和法规的健全,管理、监督力度的加大,各级政府、矿山企业对矿山环境地质问题的重视,国家对老国有矿山地质环境治理资金的逐步投入、历史上遗留的矿山环境地质问题将得到逐步解决,制订了有关保护矿山地质环境的规定,如四川省禁止新建含硫大于3%的煤矿,贵州禁止土法采选冶金矿、汞矿等污染环境严重的矿产,限制新建、改建含硫大于的煤矿,各省提出了新建矿山生态环境保护的准入条件等。通过这些保护措施,矿山地质环境恶化趋势得到一定程度的控制。

(三)存在问题

西南地区矿山地质环境虽然有所改善和控制,但仍然存在以下问题:

1.小型矿山诱发的矿山环境地质问题一段时间内仍将十分突出

西南地区有矿山企业21073个,其中大、中型矿山企业242个,占总数的,小型矿山企业20831个,占总数的,小型矿山分布之广由此可见一斑。小型矿山采矿区域,越界开采、无证偷采、一证多采、乱采滥挖现象较普遍,这不仅浪费和破坏了资源,而且加剧了矿山地质环境的恶化。小型矿山多数布局不合理,管理水平低,采矿工艺、技术落后,“三废”随意排放,对引发的地质环境问题无任何保护与防治措施。小型矿山所带来的一系列矿山地质环境问题,在一段时间内仍将十分突出。

2.老矿山遗留的环境地质问题将成为西南地区今后面临的一大难题

目前西南地区实施的矿山环境影响评估制度和矿山环境恢复保证金制度,对新建矿山环境保护和治理意义较大,但对闭坑老矿山由于历史原因,多数企业在建矿初期并未考虑矿山闭坑后环境恢复和复垦,引起的矿山地质环境问题成了历史遗留问题,恢复治理难度很大。

3.局部地区未来一段时间矿山地质环境将进一步恶化

随着经济发展需要,一些以往未开采或小规模开采的地区,会进行新的一轮大规模开发,这必然给当地生态环境造成一定程度的破坏,新的矿山环境地质问题也会增多。如西南三江有色金属、贵金属成矿带、冈底斯成矿带,黔西煤矿、黔南黔中磷矿、黔北铝土矿,川南古(蔺)叙(永)煤矿和筠连优质煤开采,以及重庆渝东南武陵山银、铅锌矿区、渝西锶矿区、奉节煤矿区及五大国有煤矿区等重要矿区,未来的开发强度必将加强,如不采取切实有效的严格管理,因此可以预见这些地区矿山地质环境将进一步恶化。

浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文

一、露天煤矿开采引发的环境问题

(一)对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。

(二)水污染问题

露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

(三)空气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。

(四)环境地质问题

露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。

二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策

(一)土地破坏的防治措施

1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。

2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。

3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。

4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。

(二)空气污染的防治措施

1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。

2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。

3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。

(三)边坡防治措施

1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。

2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。

3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。

5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。

2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。

3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。

4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。

5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。

三、结语

露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。

一、国外矿山地质环境保护现状

矿山地质环境保护是生态环境保护的重要组成部分,国外发达国家在矿山地质环境研究与防治方面起步较早,20世纪70年代初已开展了矿山地质环境保护的系统研究,并提出了矿山环境保护及矿山复垦的方法;制定的环境保护法规也较为齐全、系统,对环境保护与防治的要求标准较高,如美、英、法、德及澳大利亚等国,他们在矿山开发设计中就有矿山环境保护的设计部分,在开采中的环境保护措施较为系统,执行也比较严格,对矿山生态环境恢复、土地复垦都有时空约定。它们将矿山环境影响评价制度付诸法的地位,制定法规,强化矿业开发与生态环境一体化进程。在矿业地质环境影响评价中,不仅在勘查阶段和采矿期间,而且在闭矿阶段及以后一定时期内都要预测生态环境影响。在整个矿山环境管理过程中把直接管制和经济手段有机结合,这也是目前国际矿山环境管理的发展趋势。

所谓直接管制,就是通过对采矿过程的管理,制定限制特定污染物的排放,或者在特定的时间和区域内采取限制某些活动的制度措施。其特征是:对污染排放或削减进行规定,采矿公司只能按规定行事。如果违章违规,采矿公司只能接受处罚以及法律诉讼。

所谓经济手段,就是确保经济政策和环境政策结合并且产生经济效益,具体包括收费、税收、可交易许可证等形式,保证更广泛、更有效地利用市场的力量。

如美国《露天采矿控制和复垦法》规定,要求矿山生产者在采矿许可证颁发之前,应支付履约保证金。保证金标准大致是每公顷土地为1500~4000美元。保证金种类包括现金、保证金债券、联合储备债券、联邦(或州)债券、商业信用证、不动产信托证书,或由银行、保险公司担保,承担责任。

加拿大在矿山环境治理和管理、整顿等方面在全球范围内树立了一个典范。早在20世纪,加拿大分别通过了《加拿大环境保护法案》(《the Canadian Environmental Protection Act,1999》)(简称CEPA,1999)和《加拿大环境评估法案》(《Canadian Environmental Assessment Act》)(简称CEAA),这两个法案以系统的、全面的、法律的形式对加拿大的矿山环境评估和环境保护进行了约束。

澳大利亚政府对采矿业也制定出了一系列完善的法规体系,他们首先将矿区复垦作为获得开采的先决条件,并根据政府颁发的《国家生态可持续发展战略》,确立预防为主的原则。如WesterMstralia州的矿业项目环境评价程序中明确规定:在采矿或矿山建设前,矿业主都必须提交矿山环境影响评价报告。

国外矿山环境管理体系的基本制度构成如图6-1。

其中,有以下几点经验值得我们借鉴。

图6-1 国外矿山环境管理体系框架图

(一)矿山环境影响评价制度方面

矿业项目的环境影响评价制度,就是在矿业项目规划阶段查明项目可能对所在地及邻近地区的环境带来的影响,据此提出或最大限度减轻其不利影响的措施。作为负责对矿业项目进行环境影响评价的主管部门对提交报告书进行审查,发表评审意见,并以此作为矿山管理部门审批矿山申请的基本依据,从而达到预防或减轻环境影响的目的。矿山环境评价,是政府管理部门审批矿山申请的基本依据。

(二)矿山闭坑计划方面

矿山闭坑计划是矿山环境管理中的重要部分,许多国家都要求矿业项目申请者提交矿地恢复计划,如美国煤矿开采恢复计划、南非的环境管理计划和加拿大安大略省“闭坑计划”等,都将矿地恢复纳入有关法规或计划中,成为矿山环境管理中的重要组成部分和实施政府管理的基础。因此,矿山在提交的“闭坑计划”报告书中,规定必须包括复垦的目标,可选择的复垦工程和技术,闭坑后所期待的矿山状态和影响评价,复垦的时间进度表,每一阶段的耗费资金进度,以及保证金附件等。

(三)环境许可证制度方面

环境许可证制度是政府以非市场途径对环境资源利用的直接干预的一种手段。在美国,环境许可证制度作为矿山环境保护管理体系中的一项重要内容,被作为矿山开发前必经的法律程序,对于末获许可证的矿山,不得进行开发活动。环境许可证附有相应的文件及附图,明确了矿业主在矿山环境保护和土地复垦方面的主要责任,如对建筑物的布局、废物排放、堆放地、矿山环境整治、土地复垦都有明确的要求和规定。

(四)矿山环境监督检查制度方面

矿山环境监督检查制度明确了矿山环境监督检查的具体执行者,省级监督检查员要不定期地抽查各市(州)矿产开采计划、环保计划和复垦计划的执行情况;市(州)政府的矿山环境监督检查员,要按照各自的分工,直接对管辖的煤矿和其他矿山进行监督检查。矿山企业设有专职的环保工程师,负责矿山的环境保护工作。

(五)环境恢复保证金制度方面

环境恢复保证金制度是要合理要求矿业公司提交保证金,增加矿业公司主动恢复由于开采行为所带来的环境损害,并通过保证金制度的实施,刺激矿业公司主动实现环境保护义务。每完成一个阶段的任务就退还部分履约保证金,不达到法规要求,就由主管部门对许可证实行冻结,并在法律法规允许的尺度内,给予一定的时间采取补救措施,进行改正。

(六)排污许可证制度方面

排污许可证制度被称为污染控制法的支柱,在各国环境法中被广泛采用,在国外是一种切实减少污染物排放的控制措施。在美国固定源污染排放管理政策体系中,许可证制度是核心政策手段。

(七)监督管理和执法制度方面

矿山环境保护的监督管理工作涉及面广,明确监督管理部门并严格执法,是搞好矿山环境的根本保障,国外发达国家经过几十年的摸索,已取得了较为成功的经验。

二、国内矿山地质环境保护现状

我国采矿历史悠久,目前已成为世界第三矿业大国。由于观念、法制、体制、管理等多方面的原因,历史矿山开采导致的矿山环境问题非常严重。改革开放以来,特别是近10年来,我国政府和人民在保护环境与发展方面做出了不懈的努力,矿山地质环境保护工作得到了高度重视。但总体来说,我国的环境保护管理起步比较晚。

1973年8月召开了《全国第一次环境保护会议》,使我国的环境保护事业进入一个新的发展时期。

1986年《中华人民共和国矿产资源法》颁布,确立了矿产资源开发必须贯彻“开发利用与环境保护并重,预防为主、防治结合”的方针。

1994年政府通过了《中国21世纪议程》,将持续发展列为我国经济与社会发展的战略方针和基本国策。

1996年,我国正式提出将科教兴国和可持续发展作为国家发展的基本战略,开始走入经济与环境发展的新征程。

自2000年开始,中国地质调查局组织并相继开展了一系列矿山地质环境调查与评估工作,如“全国矿山地质环境调查与评估”、“重点矿区环境地质问题专题调查”、“全国不同类型矿产开发环境地质研究”等,以及31个省市开展的矿山地质环境调查与评估工作。与此同时,国土资源部地质环境司2002年编写了《矿山地质环境调查技术要求》(讨论稿)、《矿山地质环境影响评价技术要求》(讨论稿),中国地质环境监测院2002年编写了《全国矿山地质环境调查技术要求实施细则》、《全国矿山地质环境数据库建设》,以及由西安地质矿产研究所2003年完成的《典型矿山地质环境调查方法研究》和《大型矿山地质环境调查与监测技术要求》。

2002年,在《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中,明确要求加强矿山生态环境恢复治理工作。在《“十五”生态建设和环境保护重点专项规划》中,将矿山生态环境恢复治理列为重点工程内容。国土资源部已经开始利用“两权流转资金”安排一些矿山地质环境恢复治理项目。

到2003年11月,由国土资源部地质环境司、中国地质调查局、西安地质矿产研究所等单位发起并举办了“首届全国矿山环境保护研讨会”,出版了我国首部以矿山环境地质为主题的论文专辑《西北地质(2003年增刊)》。随着新建、扩建矿山项目对矿山地质环境影响评价制度的实施,以及矿山地质环境调查研究成果的不断积累,矿山环境地质学的理论建设正在逐步丰富和不断发展。

2007年召开了党的十七大,大会强调了“绿色发展”的重要性,并首次在党代会的政治报告中提出了“生态文明”的新理念。

2008年3月的“两会”上,把环境问题纳入国务院的重大决策中。2008年7月国土资源部、发展和改革委员会、环境保护部、国家安全生产监督管理总局共同下发了《关于加强废弃矿井治理工作的通知》。2008年8月《矿产资源法》修订第六稿,拟专章增加“矿山地质环境”一章,将矿山环境保护提到战略高度。

2009年3月5日,《矿山地质环境保护规定》出台,弥补了《矿产资源法》的立法不足,同年4月,发布实施了《全国矿山地质环境保护与治理规划》。

2010年,我国开始组织、创建“国家级绿色矿山”,推动矿山生态环境建设。

2013年12月,十三届三中全会召开,会上提出要紧紧围绕建设美丽中国,深化生态文明体制改革,加快建立生态文明制度,健全生态环境保护的体制机制,推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。说明国家将生态文明建设提高到了一个新高度。

自2001年开始,财政部、国土资源部就安排资金用于矿山地质环境治理,主要解决历史遗留的矿山地质环境问题。2010年起三年内重点开展国务院确定的38个资源枯竭型城市的矿山地质环境治理工程。

经过几十年的努力,虽然取得了以上成绩,但也要清醒地认识到还有不少问题亟待解决。具体地说存在以下几方面的突出问题:

1)政府和社会对于矿山地质环境治理工作的认识尚未到位。很长一段时间以来,各级政府、各企业将GDP的增长率看作衡量自己工作成绩的主要指标,甚至是唯一指标。将发展经济与保护资源、保护环境绝对化、对立化,忽视、漠视对资源和环境的保护,结果造成巨大损失和严重后果。由于地方政府过分强调经济效益,忽视了土地的保护和资源的合理开发,结果造成了非常严峻和突出的矿山地质环境问题:土地破坏、水土流失、土壤退化、植被破坏、地质灾害频发、“三废”污染加剧等。

2)矿山地质环境治理的法制体系建设仍需加强。国外一些发达国家都有专门的法律或法律体系来确保矿山地质环境治理工作的顺利开展,但我国目前还没有一部专门的法律,这与我国的资源环境战略以及土地复垦的形势和任务不相适应。新修订的《土地管理法》、《矿产资源法》、《环境保护法》和制定的《煤炭法》、《铁路法》等法律中虽然都有矿山地质环境治理方面的相关规定,但仍有很多原则性问题无法得到解决。而且现有制度大多局限于矿山地质环境治理,即单一的事后控制措施,在矿产资源开发前的规划和采矿、冶炼中的环境保护则很少涉及。未在制度设计上走“事前预防、事中控制”的途径,单纯依靠事后的治理和问责,制度完善还需在理念上重新定位。

3)需要切实可行的措施保障矿山开采备用金的投入。在我国,由于缺乏矿山复垦保证金及废弃矿山复垦基金,使得矿山地质环境治理的资金渠道无法保持通畅。而且,对于计划经济时期遗留下来的矿山地质环境问题,有关各方也没有提出切实可行的解决方案。所以如何确保充足的资金来源是我们当前亟待解决的难题。

4)矿山地质环境治理工作需要在制度、机制等方面进一步创新。由计划经济转变为目前的社会主义市场经济,要做好矿山地质环境治理工作。首先要在理论上进行研究,结合国外发达国家的经验和我国国情,探索出切实可行的道路。其次要在协调机制、约束机制、监督机制等方面制定相应的配套政策,为矿山地质环境治理工作创造良好的制度环境。

相关百科
热门百科
首页
发表服务