老师和各位同学下午好:
我是张嵘,很荣幸在这里发言。我们课上讨论的题目是“如何实现泥石流流域综合治理?”这里有三个点,如何实现?什么是流域?什么是综合治理?
泥石流是一种自然现象,它是地壳隆起后再夷平过程必然出现的重力侵蚀现象。或者说是松散土体和水的混合体在重力作用下沿坡面流动的现象。因此,泥石流的发生是必然的,可以说它是山地环境的一部分。而由泥石流造成的灾害,包括人员伤亡、财产损失、生态环境和资源破坏,称为泥石流灾害。
流域,指由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合,称为闭合流域;如果不重合,则称为非闭合流域。平时所称的流域,一般都指地面集水区。但我们这里讲的泥石流流域是泥石流形成和活动的同一地表水流域。常见的完整的泥石流流域由泥石流物源区(形成区)、流通区、堆积区组成;不完整的泥石流流域三个区没有明显区别,或者合为一,以无支沟汇人的最小流域为第一级泥石流流域;两个或两个以上的第一级流域构成第二级泥石流流域;依此类推构成更高级泥石流流域。泥石流流域是泥石流发育和活动的基本单元,因此是进行泥石流勘查、研究和综合防治的对象。
泥石流综合治理工程措施为以排为主,排导、拦蓄、稳坡、停淤等措施相结合,并辅以截水排流。分为排和拦,那什么时候该排,什么时候该拦呢?
先来说一下泥石流防治的方案,包括综合防治方案、以拦挡为主的方案、以排为主的防治方案和以生物工程为主的方案
综合防治方案:1以小流域为单元,全面规划,综合治理2工程措施、生物措施、预警报、管理措施等结合使用3多种防治建筑物联合使用4灾害治理与发展经济相结合
以排为主的防治方案:主要工程措施:排导槽、小型拦挡坝、渡槽。要点:排导槽、渡槽平面和纵断面的合理布置,在排导槽、渡槽的上游布置少量的小型拦挡坝
以拦为主的防治方案:就是修建拦挡坝、混合坝。拦挡坝的作用主要就是改变沟床的比降,从而达到治理泥石流灾害的目的。
生物工程以恢复流域生态环境为主要目的,结合造林发展经济。在各支沟山坡的中上部发展水源涵养林680hm2,中下部营造水土保持林370hm2,水土保持薪炭林150hm2,水土保持经济林76hm2,经济林17hm2,沟道两侧营造防护林。生物工程实施后,流域生态环境将向良性循环发展,逐步改变流域的汇流条件,减少水土流失,稳坡固岸,抑制泥石流的发生发展。
在泥石流研究中我认为有三个重要的指标:泥石流流速、泥石流径流量和泥石流输送固体物质量。泥石流流速计算,一般将泥石流分为稀性泥石流和粘性泥石流,采用不同的公式计算。一是黏性泥石流,即含大量黏性土的泥石流或泥流,其特征是黏性大,固体物质占40%~60%,最高达80%。水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间短,破坏力大。二是稀性泥石流,以水为主要成分,黏性土含量少,固体物质占10%~40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后的表面形态类似于“石海”。
我认为尽量以拦排结合为主,排优先,其次是拦。具体情况具体分析。泥石流流速大,输送固体物质较多,当然还是以排为主。如果是稀性泥石流,要排拦为主,使水土分离。
泥石流灾害防治工程设计的基本原则:1实事求是2以防为主,防治结合3因害设防,突出重点4因地制宜
实事求是:查泥石流发育的地质环境背景条件、查泥石流形成的地形地貌条件、物源条件和水源条件。泥石流活动的灾害史;历次泥石流发育时降雨强度和频率、启动物质来源、冲出规模、流体性质、历时、淤积范围、灾害损失;既有治理工程特征及功效。
以防为主,防治结合:泥石流尽量以预防为主,对疑似可能发生泥石流的区域,尽量不要从事生产生活活动。预防是为了减轻人民生命财产损失。对已经出现的泥石流,应当考虑如何治理,从经济角度合理治理泥石流灾害。
因害设防,突出重点:每个地方地理环境不一样,致灾的因子不一样。应该找出导致泥石流的主导因子,重点治理它。
1.1崩塌对公路建设的不良影响
崩塌是山区常见的地质灾害之一,大规模的崩塌现象会在瞬间将公路摧毁,造成严重的灾害,零星的落石也对车辆和行人造成致命的威胁,因此崩塌对山区公路的建设和营运安全造成巨大的不良影响,需要引起我们的特别重视。
1.2滑坡对公路建设的不良影响
滑坡无论大小,对公路都会造成不同程度的破坏,通常情况下而言,一般小型滑坡会造成山区公路的阻塞,严重的情况下,大型滑坡会直接将公路毁坏,给山区公路的建设造成很大的危害。
1.3泥石流对公路建设的不良影响
泥石流具有一定的突发性,往往在短时间内产生强大的破坏力。泥石流在爆发的过程中都会表现出较强的剥蚀作用、搬运作用以及沉积作用,对地表产生强大的改变和破坏作用,可以将山区的公路掩埋,甚至摧毁,对人们生命和财产安全带来严重威胁,造成公路堵塞、断道,交通中断,给地区人民生产生活带来不变,甚至给区域经济发展带来很大损失。山区主要的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,很容易对山区公路的建设造成严重的危害,因此我们国土、水利、交通等各相关部门应当高度重视,并在公路建设的可研、勘查、设计、施工、养护等环节积极采取措施,认真落实。使地质灾害的防范和处治系统化、规范化、科学化。
2建立健全系统化的地质灾害的联合监测机制
建立健全地质灾害的各部门联合监测机制,使地质灾害防治工作体系化,是防范地质灾害、保证山区公路建设安全的首要工作。
2.1加强宣传教育
我们要加强地质灾害相关知识的普及,通过社会宣传和从业教育,使人们、特别是参与山区公路建设的人员都能够了解地质灾害的识别、防范知识以及地质灾害灾情的统计标准等,为保证山区公路的正常建设打下良好的基础。
2.2建立联合监测机制
交通、国土、水利、地质各相关职能部门应积极协调联合,建立健全地质灾害监测体系,对各个不良地质地区进行重点监测。特别是我们公路部门自己,应将公路地质灾害监测工作纳入日常和养护工作中来,建立公路地质灾害数据库。联合监测体系中各成员应资源整合,信息共享,预防和处治工作统筹安排,争取最优的社会效益。
2.3加强汛期监测
在山区降雨的多发季节要主动提高地质灾害的监测力度,并将具体的监测结果准确、及时上报。因为在降雨多发季节,山区会进入汛期,此时极易引发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,我们只有努力提高地质灾害的监测力度,尽最大努力加强对地质灾害的防范,在第一时间采取积极有效的措施,在最大程度上减少地质灾害带来的损失。
2.4延伸参与图纸评审和施工监督工作
要让监测结果利用到设计和施工中去,就要让勘查设计单位充分享用监测数据,还要让监测体系的主要专家和人员参与可研和施工图的评审、施工督察工作,确保地质病害工作预防和处治工作到位。
3着重做好山区地质灾害的勘察设计工作
对于山区地质灾害我们有些见子打子,穷于应付,要做到心中有数,除了动态监测,我们还应着重做好山区地质灾害的勘察设计工作,做到地质灾害防治工作规范化。(1)要重视对山区公路地质灾害的研究。我们在对山区公路的建设进行可行性研究时,要积极获取和收集地质灾害监测体系的监测数据,并且要深入实地了解山区公路地质地形地貌,并制定防治地质灾害的相关规划,做好地质灾害的防治准备工作。(2)加强对山区地质灾害的勘察。我们要积极加强对山区的地质和地形条件进行勘察,对不良的地质构造和地形条件进行及时确定。(3)地质灾害的预防和处治措施纳入施工图设计。在施工图设计阶段,针对每个地质灾害点的具体特点,积极采取相应的防范和处治措施,做到公路地质灾害预防和处治有据可依,有章可循,工作规范化。
4科学化的地质灾害防范和处治施工
施工是地质灾害防治的最最重要的关键环节,要有科学的防治方案,还要靠老老实实的施工质量。因此,在施工环节,一是要注意防治措施的针对性和适用性,二是要认真保证施工质量。为了提高地质灾害防范措施的针对性,我们要针对不同类型的地址灾害采取相应的防治措施,尽量采用常规的、针对性强的、造价方面经济的、效果上适用有效的措施,不到万不得已,应避免动辄采用桥隧那些高大上的方案。下面以崩塌、滑坡、泥石流三种常见地质灾害作重点讨论。
4.1崩塌
(1)崩塌形成有三个方面的原因。首先,一定的坡度和一定的高差是崩塌发生的前体条件,通常情况下而言,坡度在50度以上,高差较大才有可能发生崩塌现象。其次,结构松散破碎的岩石最容易发生崩塌,构造运动比较强烈、地震比较频繁的地区也是崩塌的多发地区。第三,人类的不合理活动以及降雨等天气因素也可能会引发崩塌。(2)崩塌常规防治。我们首先要对其进行严密的监测,随时注意可能发生的各种险情。其次我们要对各种危险岩石进行清除,并对坡度较大的山坡进行积极改造和绿化,对于那些规模比较大的大型崩塌,我们要采取积极避让的措施。第三,在公路的建设过程中要注意科学施工,避免对周围的山坡形成较大的扰动,在人工开挖和爆破的时候要注意采取防范措施,避免因此引发崩塌。
4.2滑坡
(1)滑坡的形成机理。滑坡由滑坡壁、滑坡体以及滑动面三个部分组成,是山区公路建设过程中经常遭遇的一种地质灾害[2]。其形成机理,从地质的角度来说,比较松散的沉积层很容易发生滑坡,尤其是下伏岩石比较坚硬,而上覆岩石比较松散的地区更容易发生滑坡;另外,如果岩层的倾斜方向和斜坡的方向一致,也很容易诱发滑坡。从地形地貌的角度来说,坡积物比较丰富的、植被覆盖比较差的陡坡地区也容易出现滑坡现象。从水文角度讲,水是滑坡形成的必要原因,当地下水排泄不畅,在底层中形成了软弱滑动面,一旦力学平衡突破临界点,就可能发生滑坡。(2)滑坡的常规防治。在进行山区公路的建设过程中,首先要注意主动避开滑坡多发地带,同时做好滑坡的监测。其次,减少人为活动的不良影响,同时从挡、固、减、排等角度采取措施防范滑坡的发生。挡主要是指修建相关的挡土墙,对下滑的岩体进行阻挡;固是指在容易发生滑坡的岩体内打上抗滑桩,使想要滑动的岩体和岩石本体进行稳固的结合;减主要是指在想要发生滑坡的岩体上方取土,这样可以使想要发生滑坡的岩体的负荷减轻,从而减小下滑力;排主要是指将滑坡易发区域的地表水和地下水排干,避免滑坡的发生。
4.3泥石流
(1)泥石流的形成。泥石流一般由山洪、大量的泥沙和石头等组成的,是一种具有巨大破坏力的地质灾害。泥石流的主要类型有粘性泥石流和稀性泥石流,通常情况下而言,构造运动强烈和岩性脆弱的地区是泥石流的高发地区,而且泥石流往往是由暴雨引发的,暴雨的降水量和泥石流的具体规模呈现正相关关系。除此之外,人类活动对泥石流的影响也非常大,植被破坏以及废弃土石方的堆积等都会为泥石流的发生创造条件。(2)泥石流的常规防治。我们可以根据其具体的区域进行有效的防治。在泥石流的上游区域提高植被覆盖率,并修建相关的排水系统,同时注意将泥石流的物质来源进行断绝。在泥石流的中游区域修建相关的阻拦设施,将泥石流携带的泥沙和石块进行拦截,使泥石流的速度和规模得到有效的削减。第三,在泥石流的下游区域,我们要积极修建一些排洪泄流的堤坝,使泥石流顺着我们修建的堤坝流动,减少对公路以及其他建筑物的危害。当然对于常规措施无法处治而又无可绕避时,也只有采取棚洞、桥、隧等高端方案了。
4.4加强施工质量
地质病害的处理,施工具体而琐碎,难以批量化、标准化的生产和计量,因此施工过程中,要求施工方精细化施工,监理和管理方要加强旁站、巡查和抽检,把质量落实到工序上,控制在验收前。以确保地质病害的处治效果。
4.5加强养护和后期监测工作
地质病害处治后,施工和设计方应加强质量回访,总结经验。公路管理部门应注意日常养护和后期观测,强化管养,动态监测。
5结语
关键词:公路工程;地质灾害;防治措施
引言
公路建设经常遇到复杂的环境地质问题,由于工程大量开挖或回填土石方,改变了自然生态环境,从而诱发新的地质灾害,例如滑坡、崩塌、泥石流等,往往对生态造成严重的破坏,还会严重威胁人的生命财产安全。因此,在修建公路时,应采取措施,避免或减少地质灾害对公路交通的影响以及对沿线生态环境的破坏。
1.滑坡及其防治
1.1滑坡及危害
产生滑坡的环境多为构造上升区。由于沟谷侵蚀强,下切速度快,两侧坡面较陡,变质岩风化强烈,或局部岩性的差异,形成具有软、硬二元结构的地质剖面,造就了产生滑坡的环境。滑坡一般由滑坡壁、滑动面和滑坡体组成。滑坡的规模不同,危害程度也不同,大型滑坡的危害相当严重,可以造成公路、村庄毁坏,河道堵塞等。
1.2滑坡的成因
滑坡是松散岩类构成的斜坡破坏形式。当上覆松散堆积层,下伏坚硬岩石时,易产生滑坡。滑坡的滑动面多数是构造软弱面,如层面、断层面、断层破碎带、节理面、不整合面等。另外,岩层的倾向与斜坡坡向一致时,也有助于滑坡的发生。就地貌特征而言,一般坡度不大、起伏平缓,而且植被覆盖较好的山坡,比较稳定,不易发生滑坡;高陡的山坡或陡崖,使斜坡上部的软弱面形成临空状态,上部土体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。
1.3滑坡的防治
在公路施工及营运中,应对滑坡易发地段进行监测。对开始蠕动变形地段要及时采取防治措施。滑坡的防治主要有排水、支挡、减载等措施。排水方面,排除地表水和疏干地下水。在可能发生或已发生滑坡的边坡周围设置截排水沟,以拦截地表水,防止地面水渗入滑坡体内,同时填塞裂缝和消除坡体积水洼地、种植蒸发量大的树木等。对地下水可疏不可堵,其主要措施包括设置截水盲沟用于拦截滑坡的地下水,支撑盲沟兼作排水和支撑作用,仰斜孔群近于水平的钻孔将地下水引出。减载方面,从滑坡上方取土减载,反压到坡脚,以减小下滑力。对滑坡的滑动带可采取削方减载的措施;对抗滑地段采取堆土加重等措施,当滑体呈发展趋势时,应及时排水并采取支挡措施,以防止滑坡体松弛后失稳。支档方面,设置支挡结构,防止土体下滑。视工程需要及滑坡的规模、危害性等,修筑抗滑桩等。
2.崩塌及其防治
2.1崩塌及危害
崩塌多发生在山坡的陡崖地带,由大量降雨渗入陡崖破碎的岩石中,增加岩体自重,降低岩体与基岩面的摩擦力,破坏原来的平衡状态而产生。其主要类型有:落石、山崩、坍岸、坍陷。大规模的崩塌能摧毁铁路、公路、隧道、桥梁等,堵塞交通,造成巨大损失。
2.2崩塌的成因
地貌是引起崩塌的基本因素。一定的坡度和高差是崩塌发生的基本条件。据调查由坚硬岩石组成的斜坡,当坡度大于50度或60度,高差大于50m时,才可能发生崩塌。由松散物质组成的坡地,当坡度超过它的休止角时可能出现崩塌,一般坡度大于45度,高差大于25m可能出现小型崩塌;高差大于45m可能出现大型崩塌。黄土地区,坡度在50度以上才可能发生崩塌。高山峡谷、悬崖陡岸多数是崩塌易发地段。地质构造也是崩塌发生的重要条件。结构疏松、破碎的岩石易发生崩塌。当坚硬岩层与松软岩层上下叠加时,由于风化,使坚硬岩层突出,临空面增大,易引起崩塌。岩层构造及其组合方式是发生崩塌的又一个重要条件。当岩层层面或节理面的倾向与坡向一致、倾角较大、又有临空面的情况下,沿构造面最容易发生崩塌。就区域新构造运动特点而言,构造运动比较强烈、地层挤压破碎、地震频繁的地区是崩塌的多发区。
2.3崩塌的防治
在山区公路施工及运营过程中,对崩塌易发地段应定期监测,判断崩塌发生的可能性、强度、规模,并采取适当防治措施。对崩塌地段易滚落的危石和松散堆积物及时清理,并设置安全警告标志,以保证行车和人身安全;对岩石破碎易发生坠落的高陡基岩边坡,应采取清除危石或用水泥抹缝,加垛支撑或喷锚支撑加固;对边坡表面以剥落为主,而整体性较强且高度低于30m的陡坡,一般采用刷坡及建防护墙。若边坡过高或下为基岩,上为松散堆积物,可设置梯级平台,分级刷坡。对难以刷坡的崩塌地段,可采用坡面防护网等防护措施。公路施工时,应尽可能避免因人工开挖或爆破而引起崩塌。
3.泥石流及其防治
泥石流是一种含有大量泥沙、石块等固体物质,突然爆发、具有强大破坏力的洪流。它可掩埋村庄、学校,摧毁城镇,冲毁路基及其它公路设施,往往造成巨大的灾害。泥石流按照固体物质的含量分为粘性泥石流和稀性泥石流。
3.1泥石流的成因
典形的泥石流流域分为形成区、流通区和堆积区。形成区的地貌形态多为三面环山、一面出口的瓢状地形,沟谷纵坡较大,地表岩石多为风化岩石堆积物及尾矿坝堆积物,是泥石流固体碎屑和水源的主要汇集区;流通区,是泥石流外泄的通道,地形上为坡降较大的深切沟谷,劈裂、冲沟发育;堆积区,是泥石流物质的堆积地区。构造变动复杂或新构造运动强烈,且岩性脆弱的地区,一般是泥石流的易发区;形成泥石流的水源主要来自暴雨或冰雪融水,水源既是泥石流的组成部分,又是动力条件。雨量越大,泥石流规模也越大。人为因素对泥石流的影响不可低估,如修路废弃土石方不合理地堆积,植被破坏等,都会为泥石流的发生提供条件。
3.2泥石流的防治
治理泥石流主要采取以排导为主,排导与拦挡工程相结合。泥石流的防治,首先要修建排导工程。排导工程在防治泥石流中使用最为广泛,其特点是工艺简单、效果好。包括槽、堤和坝三大类型。V型固床槽多用于泥石流形成区,起固定沟床、稳定山体、减少崩塌、滑坡和河床堆积物参与泥石流活动的作用。修建排洪道和导流堤用于泥石流沉积区,有改善流速、引导流向的功能,防止泥石流的漫流改道和淤积危害,以保护公路、铁路、桥涵和其它建筑物。其次要修建拦挡工程。拦石坝主要用于流通区,起拦蓄滞流泥沙石块,抬高河床而提高侵蚀基面、减缓坝上游河床坡降、削减泥石流的流速和规模,防止泥石流的侧蚀和下切作用。对于多级透水性拦渣坝,可以起拦挡不同粒径的石块,减少石块对建筑结构或铁路、公路等的冲击作用。生物工程是以植被为手段营造一系列组合不同、结构不一、功能各异的植物群。如水源涵养林、水土保持林、固沟稳坡防冲林、护岸护滩林、谷坊等,能增强泥石流沟松散物质的自稳能力、减缓地表径流汇集时间等,从而控制泥石流形成的基本条件,达到抑制泥石流发生的目的。
4.结语
公路修建时常遇复杂的地质情况,非常容易发生诸如滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。因此,公路选线时应尽量避开上述地质灾害多发区。施工时,应尽量减少人为因素对山体的破坏,同时要注意对废弃土石方的处理,不为地质灾害的产生提供物质条件。充分运用现代科技方法和手段,积极研究公路工程地质灾害的综合勘察、评价和防治的工程对策。
参考文献:
[1]张光庆等.某国道沿线地质灾害分析与防治.水土保持研究,2007,(2).
[关键词]地质灾害云南防治对策
[中图分类号]P694[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-
1云南省的区域构造背景
云南作为地质灾害最频发的地区之一,由于地形地貌以及地理位置影响,各种地质灾害分布在省内。云南省的地壳运动主要表现为岩浆作用、断裂构造以及变质成矿的多期性、长期性、继承性的活动。断裂构造为不同等级、规模、特色的构造形式与地形地貌。它具有显著的区带特征。云南地形构造相对复杂,很多河流、山脉、坝子、湖泊的走向都受断层控制。我省作为地震高发区,仅次于、台湾与新疆,处于地中海到喜马拉雅地震带的中南区域,同属于南亚地震系列。
根据云南区域构造显示情况来看,可以分成五个板块。在扬子板块中,主要包含丽江台缘、滇东、川滇褶断带;华南板块,主要是滇东南加里东褶断带,以及甘孜到松潘的板块、思茅到昌都的板块、念青唐古拉到冈底斯的板块。由于不同的区域单元,拥有不同的地形地貌特征,并且湖泊、河流、山脉、盆地都会受到断裂带影响,所以会直接控制地震分布,让其具有不同的气候特征。
2气候、地形与地貌
2.1气候
云南受太平洋与印度洋季风影响严重,隶属于热带与亚热带高原湿润气候。由于纬度相对较低,在北纬21到29度之间,地形高差差异很大,以显著的垂直气候分布,干湿季节类型多样,在高原上呈现出“一雨成冬,四季如春”的气候特征。全年温度一直在4到25度之间,大多数地区在15度左右。一月份大多数地区的气温在8到17度,而西北山区则会低到零下4度;七月份一般在11到29度之间,只有澜沧江、元江、金沙江河谷气温相对较高,最高气温可以达到43度以上。东川市的纬度差不到26度,水平距离长达30多公里,由于相对高差达到1000米,落雪、汤丹、新村三地的年平均气温分别为:7度、13度、20度,无霜期分别为:173d、260d、316d。全省的雨季分布在5到10月,平均降雨量为600到2300毫米之间,6到8月的降水量为整年的60%,这一时段也是云南地质灾害最严重的时期。通常6到8月都是全省爆发地质灾害最高的时期,尤其是澜沧江、大盈江、元江、怒江、金沙江相关区域。
2.2地形地貌
云南93%的区域为山地,国土面积高达38万平方千米,断陷盆地为6%,由断层河侵蚀形成,地形地貌相对复杂。受太平洋、印度洋以及欧亚板块拼接、碰撞、拉张,在我国和尼泊尔、印度、孟加拉连接的区域形成了冈底斯山与喜马拉雅山系。在地壳影响的范围,会形成滇西横断山脉与青藏高原。在东南亚形成尼克巴、安德曼、爪哇群岛以及与海沟相连的盆、湖、沟体系。
3地质灾害预测以及灾情防治
从本省地貌、地形、地质结构以及国土气象局的综合预测来看,普遍认为:6到10月是全省地质灾害的高发期,怒江、金沙江、澜沧江、元江是地质灾害易发区。根据相关气象报道预测:全省6到8月降水量基本正常,多暴雨和单点大雨,9到10月的雨量会持续增多。尤其是香格里拉、六库、临沧等都是地质灾害容易发生的区域。
国土资源部门认为:寻甸、永胜、临沧、麻栗危险区,由于地质环境复杂、矿业活动相对强烈,所以必须加强地质防治工作。在道路方面,昆河、成昆、南昆为主干线,一旦遇见多雨季节,就很容易出现滑坡、泥石流、坍塌等一系列现象。
随着云南经济建设的快速发展,减灾防害工作日趋重要。根据国土资源以及相关单位要求,每年都会对地质灾害进行相应的预测,在明确地质灾害地区、范围的同时,进一步提高防治意识与防范力度。
4地质灾害防治措施
云南省是我国受地质灾害影响最严重的省份之一,其中以泥石流和滑坡等灾害的危害影响尤为突出,每年因泥石流和滑坡等灾害威胁及影响均有上百万人以上,而且这一数据有上升趋势。因此,如何做好这些灾害的防治工作已经成为了云南地质工作者的头等大事,俗话说的好“工欲善其事必先利其器”,只有知道这些灾害的防治措施才能更好的遏制或控制这些灾害的发生、发展,为人民群众的生活和生存创造安全、稳定的环境。
4.1滑坡灾害防治措施
地下水、地表水与滑坡有直接关系,因此在治理滑坡中,必须及时排除地下水与地表水,避免过多水分对工程造成不利影响。在不断提高抗剪强度与滑坡稳定性的过程中,充分利用填方加载、削方减载的方式改善滑体平衡条件,进而达到科学治理的目标。在这过程中,可以使用的方法有:
(1)水的防治对策
边坡变形与水的关系密切,是促使滑坡发生和发展的主要因素,设置完善的排水系统,消除水的危害,是整治边坡失稳的可靠措施。整治设计中,应明确以治水为本,支挡为辅,从“水”字上下功夫,采用截(在滑坡体可能发展的边界5m以外的稳定地段设置环形截水沟或盲沟)、排(在滑坡区内充分利用自然沟谷,布置成树枝状排水系统,或修筑盲洞、支撑盲沟和布置垂直孔群及水平孔群等)、护(在滑坡体上种植草皮或在滑坡上游严重冲刷地段修筑“丁”坝,改变水流流向和在滑坡前缘抛石、铺石笼等)、填(用粘土等填塞滑坡体上的裂缝)等综合措施以引开地表水,降低地下水,提高土体强度。
(2)减荷反压
这一方法在滑坡防治中应用较广。减荷的目的在于降低坡体的下滑力,其主要的方法,将滑坡体后缘的岩土体削去一部分或将较陡的斜坡减缓。但是单纯的减荷往往不能起到阻滑的作用,最好与反压措施结合起来,即将减荷削下的土石堆于斜坡或滑坡体前缘的阻滑部位,使之既起到降低下滑力,又增加抗滑力的良好效果,这种措施对防治推动式滑坡效果较好。
(3)支挡工程
支挡工程是改善斜坡力学平衡条件,提高斜坡抗滑力最常用的措施,主要有挡墙、抗滑桩、锚杆(索)等。
抗滑挡墙它位于滑体的前缘,借助于自身的重量以支挡滑体的下滑力,且与排水系统联合使用。挡墙修建时一定要把挡墙基础置于最低滑动面之下的稳固地层中,墙体中应预留泄水孔,并与墙后的盲沟连续起来。
抗滑桩是用以支挡滑体的下滑力,使之固定于滑床的桩体,一般集中设置在滑坡的前缘部位,且将桩身全长的1/3~1/4埋置于滑动面下的稳固层中。
锚杆(索)是一种防治岩质斜坡滑坡和崩塌的有效措施之一,利用锚杆(索)上所施加的预应力,以提高滑动面的法向应力,进而提高该面的抗滑力,改善剪应力的分布状况。
4.2泥石流防治措施
泥石流灾害的治理是在泥石流的形成、流通、堆积区内。采取相应的治理工程(如蓄水、引水工程,拦挡、支护程,排导、引渡丁程等),以控制泥石流的发生和危害。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中,保护对象重要,要求防治标准高、见效快、一次性解决问题的情况。在实施泥石流防治的工程措施的同时,还应与生物措施和其他措施(如行政法令措施等)相结合,这样才能保证其防治效益的有效发挥。治理工程主要有治水、治土和排导等为主的方案:
(1)治水为主的方案
利用蓄水、引水和截水等程控制地表洪水径流。削减水动力条件,使水土分离,稳定山坡。辅之少量拦挡、排导工程稳定部分土体.适用于水力类泥石流沟的治理。
(2)治土为主的方案
利用拦挡、支护工程,拦蓄泥石流同体物质。稳定沟岸崩塌及滑坡;同时辅以排导、截水T程等。适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。
(3)排导为主的方案
利用排洪道、渡槽等工程,排泄泥石流,控制泥石流的危害。
(4)综合治理方案
在具体实施泥石流的防治时,宜采取坡面、沟道兼顾,上下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主,中游以治土为主,下游以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游拦挡护坡等。减少了泥石流固体物质,控制了泥石流规模,改变了泥石流体的性质,有利于下游的排导效果,从而控制泥石流的危害。
(5)生物措施
泥石流治理的生物措施主要指保护、恢复森林植被和科学利用土地资源,减少水土流失,恢复流域内生态环境,改善地表汇流条件,进而抑制泥石流活动。大多数泥石流沟生态环境极度恶化,单纯采用生物措施难以见效,必须采取生物措施与工程措施相结合,方能取得较好的治理效果。
4.3崩塌防治措施
对于中小型崩塌,可以修筑拦截或者遮拦建筑物,并且遮挡性建筑物有明显的棚洞、明洞等。对于特殊地面,根据实际情况做好坡面防护与支撑、锚固以及灌溉加固等措施。通过修建地表排水设施,将降雨径流引向坡外。在削减以及减小坡体滑坡的过程中,减轻上部荷载,提高滑坡体与危岩稳定性;而对于危险程度较高、规模较小的岩体则可以使用手工或者爆破的方法处理,从根本上防防止危害进一步扩散。
5结束语
地质灾害防治工作作为一项系统、复杂的工作,在实际工作中,必须结合地形、地貌以及其后特征,从各方面增强防治与治理措施。
参考文献
[1]陈国辉.南部县地质灾害评价与防治[D].西南科技大学,2011.
[2]邵安娜.浅析地质灾害的预报与防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(33).
[3]刘云山,刘敏,段元清等.浅析地质灾害的形成因素与防治措施[J].科技风,2010,(18):160.
我国幅员辽阔,地形复杂,地貌形态存在多变性、地层岩性以及复杂性,我国水文地质呈现复杂特点,水文地质灾害发生频率高,严重威胁人们的财产和生命安全。本文首先简单介绍水文地质灾害,随后研究其预测与防治技术,目的是降低灾害危害性,减轻水文地质灾害对人与社会造成的损失。
关键词:
水文地质;灾害预测;防治技术
水文地质灾害可以分为自然地质灾害以及人为因素两个方面。调查研究表明,近年来,我国一半以上水文地质灾害的发生原因都是人类开发利用地下水不合理。水文地质灾害具有广阔性、危害性以及不可控性等特点,必须针对其实施预测与防治。
1灾害概述
我国国土广阔,水文地质灾害南北分带、东西分区,呈现出种类繁多的分布特点,我国气候类型多样、地形条件特殊,早期发展时过度破坏自然环境与资源,因此水文地质灾害频发。其中,常见灾害可以分为十二类,四十八种,例如地震及火山喷发等地壳运动灾害、滑坡及泥石流等土体运动灾害、地面沉降与开裂等地面秉性灾害、水土流失及土体盐碱化等土体退化灾害、河水漏失及地下含水层输干等水源枯竭灾害、膨胀土胀缩及砂土液化等特殊岩土灾害。根据不完全统计,在我国,每年在水文地质灾害中死亡的人员数量在三百到四百人之间,经济损失过百亿,水文地质灾害已然成为经济发展的阻碍,近年来,我国对预测和防治水文地质灾害要求逐渐提高。
2预测与防治技术
2.1预测技术
(1)3S技术。就是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)的统一称呼,其在水利监管、水土保持以及气象监测等领域已然实现广泛应用。利用3S技术中的遥感技术与全球定位系统预测水文地质灾害,可以实时获取并更新监测数据,在此基础上利用地理信心系统对数据实施综合集成与空间分析,可以为决策提供可靠的科学参考依据。在3S技术支撑下,技术人员可以建设灾害评估预测数据库,这种数据库主要分为专题和基础地理信息两类,前者包括对策分析数据和预防设施数据,后者包括了致灾因子信息和灾害具体运载环境数据。
(2)3S技术的应用。以泥石流与滑坡为例,分析灾害中的危险性,具体说明3S技术如何应用。首先技术人员需要使用遥感技术以及全球定位系统获取灾害相关数据和信息,处理每一个灾害因子,建立灾害数据库,使用统计方法确定灾害因子在滑坡与泥石流中的“贡献”,最后建立灾害危险评价模型并计算危险值。对于滑坡而言,其灾害发生因素主要包括水文气象、地形和地质等,可以利用公式A=Σni=1Wi×Pi计算滑坡灾害危险性指数。灾害易损性就是指特定区域与时间内灾害发生致使人、财与物受到潜在最大损失,其设定前提是灾害处于最大危险度,只有在这种情况下,才能对社会、环境、物质与经济的易损性实施评价。使用3S技术收集特定区域内的财产、房屋以及土地等数据,将其转化为货币价值,在此基础上制作价值分布等值的线形图,对其实施相关分析与评价。评价破坏性就是以特定区域中灾害的基础条件、激发条件以及活动规律为评价中心,计算分析其中存在的可能危害程度和灾害活动频率,S=f×Q是危害强度和灾害期望损失间的函数,利用D=Σni=1di×ri预测灾害发育程度,公示结果包括四种发育类型,分别是加速、减速、衰竭以及停止。技术人员可以在此基础上使用地理信息系统制作灾害发展趋势的详细预测评价图。
2.2防治技术
防治水文地质灾害,其根本目标是实现减灾,基本途径是控制灾害源、增强抵抗力,基本措施是受灾体防护、降低灾害活动强度、灾害避让以及监测预报这四个方面,依旧以泥石流与滑坡为例,具体分析防治技术:
(1)防治泥石流灾害。防治泥石流灾害,可以采取固底技术和工程措施。在具有顺直沟道和坡度均匀的天然泥石流沟里,泥石流上游沟槽处坡度较大,致使泥石流流速快,出现下切侵蚀,因此防治泥石流,必须采取固底技术,利用坚硬岩块石实施镶面,块石直径需要比泥石流流速可以撬动的固体颗粒最大直径大,只有这样,才能阻碍泥石流冲刷,值得注意的是,这种技术具有使用年限,因此必须注意时间。在救灾过程中,通常使用导流排放方法减轻泥石流灾害造成的损失。泥石流灾害的流速结构一般由上凹弧形的横纵断面速流槽和八字形状汇流槽组成,其中,纵剖面线型常见类型为正弦线、螺旋线、圆弧线以及抛物线等。为保泥石流沟槽的斜坡结构稳定,避免其崩塌,必须修建防护工程拦挡土石,也就是选择利用拦碴坝固定沟槽。为了减少洪峰以及固体物下泄量,施工人员可以在沟内修建低坝拦截,同时选择淤积物保护岸坡、以防其再次受到泥石流侧蚀,实现抑制泥石流发展的最终目的。
(2)防治滑坡灾害。可以采取排除地表与地下水、减重与加载两种方法防治滑坡灾害。地表和地下水与滑坡灾害形成有直接关系,因此需要防止地表水流入滑体,减少其冲蚀以及地下水浮托的作用,在此基础上提高整体稳定性、增强滑带土自身抗剪强度。排除地表水工程可以分为截水沟与排水沟两种,排除地下水需要根据其埋藏深度和实际类型,经过拦截建筑物、降低地下水位以及疏干地下水等方法降低其对滑坡体的负面影响。通过改变滑体本身的力学平衡条件,预防滑坡灾害,可以采取护坡技术加固滑坡坡面,利用混凝土材料方格骨架或浆砌护坡的方法改变平衡条件,这种方法可以在防冲刷的同时实现绿化效果;与此同时,可以采用抗滑桩方法,将大尺寸锚固桩打入滑体与滑床间,将二者连为一体,实现抗滑作用。
3结语
人类过渡开采地下水、对地下水资源利用不合理直接影响水文地质灾害发生频率,水文地质灾害不但破坏地区环境、威胁人类财产与生命安全,还对社会稳定起到负面影响,为了降低灾害危害,必须采取有效措施,利用技术预测灾区,预防灾害,一旦灾害发生,及时采取相应措施,做好应急救灾工作,确保社会稳定发展。
参考文献:
[1]郭明周.矿山建设中水文地质灾害防治技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015(12).
[2]欧礼平,吴兴明,朱天.矿山整治中水文地质灾害防治措施探讨[J].城市建设理论研究,2014(11).
[3]杨鸿.水文地质灾害预测与防治技术[J].大科技,2015(32).
【关键词】泥石流;灾害治理;地质分析
泥石流灾害的产生主要是山体结构在长久的外力作用下已经形成松动或者发生了内部的改变,因此在汛期雨水作用下,山体滑坡泥石流灾害就出现了。本地特殊的地质构造也成为泥石流地质灾害产生的主要原因,天灾无法避免,只有及时的面对灾害发生时作出泥石流灾害的有效处理,缩小灾害的影响,对于人民群众的人身财产安全才能进行有效地保障。因此以下我们就与泥石流灾害治理的重要性和主要的治理方式进行全面的研究,从而有效地减少灾难的发生。
1分析泥石流灾害治理的重要性
1.1能够全面的保障本地人民群众的生命财产安全
我国幅员辽阔地貌丰富,地质构造较为复杂,本地区处于特殊的西南部,大部分的地质特点就是松散的岩土、岩石地,因此再加上汛期或者雨季的到来会造成次生地质灾害,泥石流的灾害就容易产生。掌握泥石流的发展形式,以及诱发地质灾害发生的地质灾害类型进行全面的分析,才能为找到合理的地质灾害解决措施提供依据。例如:地震后余震较多,造成岩石松动、山体崩塌、表层滑塌、并有飞石现象,再加上雅安地区的汛期雨量非常的充沛,诱发地址灾害的可能性非常大。
因此必须要对泥石流灾害的治理进行重视,同时并找到解决其他地质灾害的方法,全面的维护本地经济的发展生产建设,为人民提供一个稳定有效的灾害处理及时的形象。另外水利水电勘测设计部门要经常性的进行本地区的地理勘探,既给自身的水利建设工程提供更多的地质信息,又能够将本地的地质构造特点进行全面的分析,从而对地质灾害的处理方法以及处理方案的制定,也能提出更多有效地指导。
1.2促进本地的经济稳定持续发展
地质灾害除了地震的破坏性之外就是泥石流现象的产生。在地震灾害发生之后,地震虽然不会造成整个山区的倾覆,但是山体的构造已经发生了细小的改变,例如:碎屑、碎岩石等情况,汛期的到来会造成泥石流灾害的出现,掩埋村庄或者建筑物的现象较为普遍。因此本地的生产建设根本性的破坏还是泥石流灾害的产生,所以在解决地质灾害泥石流的灾害处理方式就是要从维护人民群众的生命财产安全出发。
采取较为可靠和科学的治理措施,例如:修筑拦砂坝、防水坝、防洪堤等工程,确保本地的经济建设和发展能够抵御泥石流的危害。特别是当本地遭受到地震灾害后本来就脆弱的环境,山体松动、水流量较大,再加上没有具有针对性措施可以使用的泥石流灾害的侵袭,会给本地区造成致命打击。所以重视泥石流灾害的产生,才能针对性的制定防护措施,以及针对性的建立起防护建筑,切实的落实泥石流的治理,从而稳定本地区的经济发展和建设。
2泥石流灾害治理的主要方式
泥石流灾害主要发生在本地区的原因是基于本地的特殊地理结构构造和地质特点较为脆弱的原因,再加上本地区沟壑嶙峋雨季和汛期都较为集中,地质构造脆弱,引发自然灾害较多。而且汛期会加剧山体滑坡、泥石流的出现,淹没村庄、农田、交通工程等设施,所以要针对性的找到泥石流的解决措施,才能维护本地的生产发展。
2.1制定泥石流的防护治理方案
泥石流灾害的产生和雨季汛期是紧密的联系的,因此泥石流的防护措施不仅是从理论到实践的全面综合分析制定,要综合性的制定,以预防为主、以挡和护为辅,并根据当地的环境、以及基础的建筑结构、降雨季节、汛期长久、以及建造泥石流防护工程的地质选址等方面进行泥石流的治理方案设计和制定,确保泥石流的防护方案更加的具有全面性和科学性。
在制定和设计方案的过程中要对准备施工的泥石流治理工程进行实际的观察和测量,并对工程的施工技术进行针对性的要求和规定,组织选择优化施工方案。在特殊地段的泥石流防护方案,要进行施工材料的选择,例如:山石松碎的坡地建设的泥石流防护措施要以坚固和结石为主,可以选用粘固性较强的混凝土。并要求不能在山坡和沟谷中随意的堆放施工废弃物,避免人为原因加剧泥石流现象的危害、并且防护方案中要求要经常性的进行对防护建筑的检查和维修,杜绝溃坝、溃堤现象的产生。
2.2建设生态工程
植树造林稳定山体结构是当前泥石流灾害有效地防护方式,因为泥石流的产生主要是山体表层缺少植物的根系固定,山体表层脱落就会在雨季或者汛期的时候造成泥石流现象。山体、缺少植物的根系固定,就会容易发生坍塌以及崩裂的现象,因此恢复森林植被和科学的利用山地资源,才能减少水土流失,恢复本地区的生态环境并改善地表汇流的条件,对于抑制泥石流才能具有针对性。
并且建设的生态工程除了在山地地区进行植树种草,更重要的就是要开展对山体的保护,严禁山体开荒、种地放牧、采石、采矿等一切有可能引起水土流失和山体平衡的现象,以及其他的不能稳定山体结构的人类活动。另外还可以开展下游的植树造林工程,因地制宜的选择树种和草种,迅速的恢复植被。同时还可以调整生态农业的生产结构,给农民提供更多的其他经济发展模式,解决农民的收入问题,例如:种植经济树种,茶树、花树等,打造本地特色的生态环境。
2.3建设应急避险设施
因为泥石流的产生严重的会直接的掩埋建筑物甚至是人身,所以在泥石流发生时要向着沟岸的两边跑开,不能长时间的停留在凹坡处,建立应急措施就是设计和建设排水系统,即使是雨量大的季节也能将雨水直接的排出,并避免地表水的深入,对已经形成塌陷区的坑底要及时的进行填堵,减少水流对石坑的灌注,从而形成泥石流灾害。
泥石流的产生主要是山体或者上游具有较为松散的固体物质,再加上大量的流水来势凶猛,造成泥沙随水流流动的情况。因此建设泥石流的应急避险设施,要及时的修筑防护工程,加强对于泥石流灾害的预防和预测能力,建设泥石流防护建筑,例如:防护应急避险工程,防洪堤、、护坡、丁坝等工程设施。
2.4具体的措施
开展预防为主,急救为辅的方式。当汛期来临或者即将来临时,全面开启安全防护系统,宣传泥石流自救措施,并在平时要保护好本地的生态建设,采用挡水、护坡的形式进行松散物质的固定。并且在上中游设置拦挡坝拦截泥石流固体物。建设排水沟槽,使泥石流的水源能够及时的排除干净,减少对山体的冲击。并且在泥石流有条件出口的地方设置停淤场,避免堵塞河道。
所以泥石流的灾害才能被有效地避免,而且泥石流的灾害才能被全面的杜绝,泥石流灾害和水源是脱不开关系的,尤其是在西南地区汛期较为集中的季节,特殊的地理构造会加剧泥石流灾害的发生,因此要做好从理论到实践,从具体到形象的防护措施和防护工程。
3结束语
在泥石流灾害的防治工作中,专业的水利水电勘测设计院要及时的进行对本地区地理环境和地质特点的分析,才能将具体准确的材料总结,在更多的地质灾害中作出有效地处理方式和处理手段,从而维护本地区的经济发展。
参考文献:
[1]范晓梅,王进聪,冯亚中.舟曲县三眼峪沟泥石流灾害治理措施的比选[J].甘肃地质,2012(03).