地质环境问题与地质灾害

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1、环 境 与 灾 害 地 质 学 一 、 地 质 环 境 问 题 及 其 地 质 属 性 的 分 类u 地 质 环 境 问 题 的 定 义 ： 由 地 质 作 用 引 发 的 ， 不 利 于 人 的生 存 、 发 展 的 现 象 和 过 程 ， 通 称 地 质 环 境 问 题 。 1. 地 质 作 用 自 然 地 质 作 用 、 人 为 地 质 作 用 ， 自 然 与 人 工 耦 合的 地 质 作 用 ； 动 力 地 质 作 用 ， 外 动 力 地 质 作 用 ， 和 两 者 综 合 的作 用 形 成 条 件2. 地 质 现 象 与 地 质 作 用 的 因 果 关 系 ， 即 地 质 现 象 及

2、 其 持 续 的 时 间过 程 都 是 由 地 质 作 用 引 起 的 因 果 关 系3.定 义 中 明 确 了 地 质 环 境 问 题 是 指 那 些 对 人 不 利 的 具 地 质 学 性 质的 事 物 ， 受 害 的 对 象 可 以 指 全 球 的 人 类 、 局 域 的 人 群 或 者 个 体 的 人 影 响 对 象 （ 1） 按 地 质 作 用 类 型 分 类原 生 地 质 环 境 问 题 ： 由 自 然 地 质 作 用 直 接 引 起 的 ， 不利 于 人 的 地 质 现 象 和 地 质 过 程 （ 如 火 山 喷 发 /地 震 /滑 坡 /荒 漠 化 /水 土 流 失 等 ， 自

3、 然 地 质 作 用 占 主 导 地 位 ）次 生 地 质 环 境 问 题 ： 一 是 人 类 活 动 导 致 或 诱 发 的 （ 如地 下 水 污 染 、 坑 道 突 水 等 ） ； 二 是 由 其 它 地 质 或 非 地 质 作用 派 生 的 不 利 于 人 的 地 质 现 象 和 过 程 （ 即 灾 害 链 ， 如 地 震/洪 水 诱 发 的 崩 塌 、 滑 坡 、 泥 石 流 等 ） 一 、 地 质 环 境 问 题 分 类 （ 2） 按 地 质 作 用 的 驱 动 力 来 源 分 类内 动 力 地 质 作 用 ： 火 山 喷 发 /地 震外 动 力 地 质 作 用（ 3） 按 地 质

4、过 程 的 动 力 学 形 式 分 类突 发 性 地 质 环 境 问 题 ： 地 震 /崩 塌 /滑 坡 /泥 石 流 /地 面塌 陷 等 。渐 进 性 地 质 环 境 问 题 ： 水 土 流 失 /荒 漠 化 /盐 渍 化 /地面 沉 降 /海 水 入 侵 等一 、 地 质 环 境 问 题 分 类 二 、 地 质 灾 害 的 概 念u 灾 害 的 内 涵 1984年 联 合 国 减 灾 组 织 （ UNDRO） “一 次 在 时 间 和 空 间上 较 为 集 中 的 事 故 ， 事 故 发 生 期 间 当 地 的 人 类 群 体 及 其 财 产遭 到 严 重 的 威 胁 并 造 成 巨 大

5、损 失 ， 以 致 家 庭 结 构 和 社 会 结 构也 受 到 不 可 忽 视 的 影 响 。 ” 1、 灾 害 就 其 本 意 是 指 后 果 ， 而 不 是 现 象 本 身 。2、 灾 害 是 指 其 后 果 超 出 人 的 可 接 受 或 可 忍 受 限 度 。3、 灾 害 具 有 突 发 性 和 能 量 集 中 的 特 点 。 二 、 地 质 灾 害 的 概 念u 地 质 灾 害 的 概 念 地 质 灾 害 防 治 条 例 “包 括 自 然 因 素 或 者 人 为 活 动 引 发 的危 害 人 民 生 命 和 财 产 安 全 的 山 体 崩 塌 、 滑 坡 、 泥 石 流 、 地 面

6、 塌 陷 、 地 裂 缝 、地 面 沉 降 等 与 地 质 作 用 有 关 的 灾 害 。 ” 地 球 科 学 大 辞 典 “以 地 质 动 力 活 动 或 地 质 环 境 异 常 变 化 为主 要 成 因 的 自 然 灾 害 。 在 地 球 内 动 力 、 外 动 力 或 人 为 地 质 动 力 作 用 下 ， 地球 发 生 异 常 能 量 释 放 、 物 质 运 动 、 岩 土 体 变 形 位 移 以 及 环 境 异 常 变 化 等 ，危 害 人 类 生 命 财 产 、 生 活 与 经 济 活 动 或 破 坏 人 类 赖 以 生 存 与 发 展 的 资 源 、 环 境 的 现 象 或 过

7、程 。 地 质 灾 害 种 类 繁 多 、 对 其 范 围 还 没 形 成 统 一 的 认 识 。 ” u 地 质 灾 害 的 概 念 可 对 人 的 生 命 财 产 构 成 严 重 危 害 后 果 的 突 发 性 的地 质 现 象 及 地 质 过 程 。与 灾 害 的 定 义 具 有 相 同 的 内 涵 ：强 调 结 果 ；强 调 发 生 的 过 程 ；强 调 自 身 的 属 性 。二 、 地 质 灾 害 的 概 念 二 、 区 分 地 质 灾 害 与 地 质 环 境 问 题 地 质 环 境 问 题 内 涵 小 、 地 质 灾 害 内 涵 多 ， 前 者 包 含 后 者 。 （ 地 质 环

8、境问 题 包 含 了 地 质 灾 害 和 非 地 质 灾 害 即 渐 进 性 的 地 质 环 境 问 题 ） 渐 变 性 地 质 环 境 问 题 和 突 发 性 地 质 灾 害 研 究 的 理 论 体 系 不 同 ； 渐 变 性 地 质 环 境 问 题 和 突 发 性 地 质 灾 害 社 会 管 理 及 风 险 防 范 措 施 不 同 。地 质 灾 害 ： 是 地 质 环 境 系 统 突 变 所 造 成 的 ， 又 称 突 发 性的 地 质 环 境 问 题 。渐 进 性 的 地 质 环 境 问 题 ： 地 质 环 境 系 统 以 渐 进 方 式 失 稳而 伴 生 的 地 质 现 象 和 地 质

9、 过 程 ， 其 后 果 往 往 是 累 进 性 的 ，较 轻 微 的 财 产 或 经 济 损 失 。地 质 环 境 问 题 三 、 地 质 环 境 问 题 的 环 境 地 质 学 分 类 沙土液化港口淤塞、水库淤积、膨胀土涨缩、软土触变黄土湿陷、冻土冻融、岩土工程地质环境问题矿井热害煤层自燃矿山地质环境问题专属的地质环境问题海岸侵蚀、海面倒灌湖萎缩、地方病、海水入侵、沼泽化、河浸田、地面沉降、盐渍化、水土流失、冷沙漠化、石漠化）、地下水污染、荒漠化（一般性地质环境问题渐进性的地质环境问题堤坝管涌水库塌岸岩土工程地质灾害岩爆瓦斯突出与爆炸 矿坑突水、突泥矿山地质灾害专属的地质灾害陷滑坡、泥石流

10、、地面塌、崩塌、火山、地震（含海啸）一般地质灾害（地质灾害）突发性的地质环境问题地质环境问题 四 、 地 质 灾 害 与 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 的 联 系 u 在 同 一 地 区 地 质 灾 害 和 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 可 以 同 时 发 生 除 地 震 之 外 ， 一 般 来 说 ， 地 质 灾 害 包 括 崩 塌 、 滑 坡 、泥 石 流 及 专 属 的 地 质 灾 害 ， 它 们 大 多 呈 个 体 的 形 态 发 育 ，往 往 不 具 面 状 的 特 点 ， 所 以 ， 常 用 “ 灾 害 点 ” 来 表 述 。如 果 研 究 对 象 超 出 “ 点 ”

11、的 规 模 ， 是 一 个 面 积 较 大 的地 质 环 境 系 统 ， 当 它 失 稳 时 ， 就 有 可 能 因 结 构 的 异 质 性 和局 部 输 入 的 差 异 ， 导 致 某 些 地 段 发 生 地 质 灾 害 ， 其 它 地 段可 能 只 发 育 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 。 （ 如 水 库 蓄 水 后 引 发 的 灾 害 问 题 ） 四 、 地 质 灾 害 与 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 的 联 系 u 地 质 灾 害 与 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 可 相 互 影 响 （ 1） 地 质 灾 害 加 剧 渐 进 性 地 质 环 境 问 题地 震 水 土

12、 流 失 ； 地 面 塌 陷 地 下 水 污 染（ 2） 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 的 持 续 发 展 可 为 地 质 灾 害 的 发育 创 造 条 件水 土 流 失 面 状 侵 蚀 沟 蚀 崩 塌 /滑 坡 四 、 地 质 灾 害 与 渐 进 性 地 质 环 境 问 题 的 联 系 u 地 质 灾 害 发 生 前 都 有 一 个 短 暂 的 渐 进 性 变 化 过 程 1、 地 质 环 境 问 题 产 生 的 原 因 是 错 综 复 杂 的 ， 在 因 果 关 系 上 存在 着 “ 多 因 单 果 ” 、 “ 单 因 多 果 ” 的 现 象 。 地 质 环 境 问 题 的 调查 不

13、 能 脱 离 地 质 背 景 和 成 因 分 析 2. 许 多 地 质 环 境 问 题 的 出 现 都 与 人 为 活 动 有 着 紧 密 联 系 人 为 活 动 信 息 的 不 充 分 往 往 是 地 质 环 境 评 价 面 临 的 难 题 3.地 质 环 境 系 统 演 化 规 律 的 科 学 探 索 任 重 而 道 远 加 强 对 前兆 信 息 的 收 集 +加 强 灾 害 监 测 工 作 地 质 灾 害 发 生 前 总 会 有 一 些 以 渐 进 性 变 化 为 特 征 的 异 常 现 象 ，即 所 谓 “ 前 兆 ” 。 （ 地 震 /滑 坡 前 地 面 沉 降 /地 下 水 异 常

14、 ）u 启 示 u 中 国 的 地 质 环 境 问 题 类 型 中 国 是 地 质 环 境 问 题 最 为 严 重 的 国 家 之 一 ， 尤 其 是 突 发性 地 质 环 境 问 题 （ 地 质 灾 害 ） 种 类 多 、 分 布 广 、 危 害 大 ， 严重 制 约 着 灾 害 多 发 地 区 的 国 民 经 济 发 展 ， 威 胁 着 人 民 生 命 财产 安 全 。按 致 灾 地 质 作 用 的 性 质 和 发 生 处 所 进 行 划 分 ， 我 国 较 为常 见 地 质 环 境 问 题 共 有 12类 、 48种 （ 国 土 资 源 部 地 质 环 境 司等 ， 1998） 。五 、

15、 我 国 的 地 质 环 境 问 题 u 中 国 地 质 环 境 问 题 的 严 重 性 全 国 每 年 由 于 崩 、 滑 、 流 等 突 发性 地 质 灾 害 造 成 的 死 亡 人 员 达 上 千 人 。五 、 中 国 的 地 质 环 境 问 题 u 中 国 地 质 环 境 问 题 的 成 因 分 析 与 气 候 因 素 有 关集 中 的 暴 雨 、洪 水 以 及 霜 冻 、 干旱 等 各 种 不 良 气 候条 件 更 为 各 种 突 发性 地 质 灾 害 的 形 成制 造 了 条 件 。 五 、 中 国 的 地 质 环 境 问 题 u 中 国 地 质 环 境 问 题 的 成 因 分 析

16、 与 人 类 活 动 有 关 ： 人 口 过 多 ， 资 源 不 足 。 经 济 的 不 断 发 展 ， 对 自 然 的 索 取 也 不 断 加 重 ， 地 质 环 境 的 干 扰 也 愈 来愈 强 烈 。 在 东 、 中 部 地 区 ， 大 量 抽 取 地 下 水 和 大 规 模 开 采 固 、 气 、 液 矿 产 资 源 ，导 致 地 下 水 过 量 消 耗 和 岩 土 构 造 应 力 状 态 的 变 化 ， 加 剧 了 地 面 沉 降 ， 塌 陷 、地 裂 缝 、 土 地 盐 渍 化 、 沼 泽 化 、 崩 、 滑 、 流 和 矿 山 灾 害 的 发 育 和 危 害 。 在 西 部 地

17、区 原 来 地 质 环 境 就 较 为 脆 弱 ， 由 于 人 口 增 加 ， 均 加 重 了 环 境的 负 担 能 力 ， 过 度 开 发 耕 地 ， 加 速 了 水 土 流 失 ， 大 量 兴 建 工 程 引 发 崩 塌 、滑 坡 、 泥 石 流 的 频 繁 发 生 。五 、 中 国 的 地 质 环 境 问 题 l 从 西 向 东 ， 大 体 以 贺 兰 山 六 盘 山 龙 门西 区 为 高 原 山 地 ， 海 拔 高 ， 切 割 深 度 大 ，地 壳 变 动 强 烈 ， 构 造 、 地 层 复 杂 ， 气 候 干燥 ， 风 化 强 烈 ， 岩 石 破 碎 ， 因 而 主 要 发 育有 地

18、 震 、 冻 融 、 泥 石 流 、 沙 漠 化 等 地 质 环境 问 题 。l 中 区 为 高 原 、 平 原 过 渡 地 带 ， 地 形 陡 峻 ， 切 割 剧 烈 (相 对 切 割 深 度 为巨 大 )， 地 层 复 杂 ， 风 化 严 重 ， 活 动 断 裂 发 育 ， 因 而 主 要 发 育 地 震 、崩 塌 、 泥 石 流 、 滑 坡 、 水 土 流 失 、 土 地 沙 化 、 地 面 变 形 、 黄 土 湿 陷 、矿 井 灾 害 等 地 质 环 境 问 题 。l 东 区 为 平 原 及 海 岸 和 大 陆 架 ， 地 形 起 伏 不 大 ， 气 候 潮 湿 且 降 雨 量 丰 富

19、 ， 主 要 发 育 地 震 、 地 面 变 形 、 崩 、 滑 、 流 、 河 湖 、 海 岸 地 质 环 境 问 题 、 盐 碱 (渍 )化 、 冷 浸 田 等 地 质 环 境 问 题 。 u 中 国 地 质 环 境 问 题 的 成 因 分 析 与 地 质 环 境 背 景 有 关l中 国 地 处 环 太 平 洋 构 造 带 和 喜 玛 拉 雅 构 造 带 聚 汇 部 位 ， 在 印 度 板 块 与 亚 洲 板 块的 碰 撞 边 界 上 产 生 了 喜 玛 拉 雅 山 脉 ， 并 使 青 藏 高 原 受 压 隆 起 ;东 部 因 太 平 洋 板 块俯 冲 造 成 了 华 北 、 东 北 地

20、壳 向 东 拉 张 ， 形 成 华 北 和 松 辽 沉 降 大 平 原 。五 、 中 国 的 地 质 环 境 问 题 这 两 种 活 动 构 造 带 汇聚 和 西 升 东 降 的 地 势反 差 ， 形 成 了 中 国 大地 构 造 和 地 形 的 基 本轮 廓 ， 是 地 质 环 境 问题 突 出 和 繁 多 的 根 本原 因 。 六 、 地 质 环 境 问 题 的 防 治 途 径 地 质 环 境 问 题 的 防 治 通 常 是 指 预 防 和 治 理 两 个 方 面 。预 防 是 指 为 避 免 或 减 轻 生 命 财 产 损 失 ， 事 发 前 采 取 措 施 的 人为 活 动 ， 包 括

21、 避 让 和 运 用 工 程 手 段 加 以 阻 止 ； 治 理 是 为 减 轻损 失 并 避 免 危 害 再 次 发 生 ， 事 后 采 取 措 施 的 人 为 活 动 。 鉴 于 不 同 地 质 环 境 问 题 产 生 的 地 质 背 景 和 人 为 活 动 背景 不 同 ， 防 治 的 技 术 方 法 也 不 可 能 完 全 一 样 ， 只 能 根 据 不 同的 条 件 ， 不 同 的 要 求 区 别 对 待 ， 没 有 一 成 不 变 的 固 定 模 式 可以 遵 循 。 因 此 ， 从 某 种 意 义 上 说 ， 科 学 合 理 的 防 治 方 案 的 制定 是 一 个 将 成 因

22、机 理 ， 地 质 环 境 条 件 和 技 术 方 法 三 个 方 面 有 机 组 合 的 创 造 性 思 维 过 程 。 七 、 地 质 环 境 问 题 的 防 治 途 径 外 部 环 境 影 响 因 素 种 类 、 个 数 的 改 变 、 作 用 强 度 的 变 化 、 作 用强 度 速 率 的 变 化 及 影 响 因 素 排 序 的 变 化 都 有 可 能 导 致 地 质 环 境 系 统 失稳 。 构 成 这 些 变 化 的 具 体 形 式 是 多 种 多 样 的 ， 有 些 是 可 控 的 ， 有 些 在目 前 难 以 实 现 人 为 控 制 。 其 中 有 些 自 然 的 作 用 如

23、 大 气 降 水 的 强 度 目 前人 们 还 难 以 控 制 ， 但 人 们 通 过 某 些 工 程 措 施 却 可 以 改 变 一 些 尺 度 较 小的 地 质 体 接 受 降 水 输 入 的 方 式 ， 从 而 达 到 改 变 输 入 的 目 的 ， 至 于 那 些 人 为 活 动 构 成 的 输 入 完 全 可 以 纳 入 人 为 控 制 体 系 之 中 ， 通 过 改 变 作 用方 式 和 强 度 ， 使 之 不 让 地 质 环 境 系 统 失 稳 的 条 件 。 u 地 质 灾 害 防 治 的 两 个 基 本 途 径 （ 一 ） 对 地 质 环 境 系 统 的 外 部 输 入 加

24、以 控 制 七 、 地 质 环 境 问 题 的 防 治 途 径 对 于 大 多 数 地 质 灾 害 和 渐 进 式 地 质 环 境 问 题 ， 人 们 都 有 能 力 对地 质 体 施 加 “ 干 扰 ” ， 使 某 些 方 面 和 某 些 地 点 的 响 应 发 生 改 变 ， 达 到防 止 或 减 轻 危 害 的 目 的 。 这 里 所 讲 的 “ 干 扰 ” 主 要 是 指 运 用 工 程 手 段改 变 地 质 环 境 系 统 的 局 部 结 构 ， 包 括 改 变 局 部 的 硬 结 构 和 诸 如 地 下 水渗 流 场 、 应 力 场 等 软 结 构 。 u 地 质 灾 害 防 治 的 两 个 基 本 途 径 （ 二 ） 人 为 改 造 地 质 环 境 系 统 的 局 部 结 构