目 录
第一章 概述 .......................................................................................................................... 1
第一节 地质灾害的内涵、属性与分类 ........................................................................... 1 第二节 我国地质灾害的发育状况与分布规律 ............................................................... 3 第二章 地震地质灾害 .............................................................................................................. 7
第一节 概述 ....................................................................................................................... 7 第二节 地震灾害 ............................................................................................................. 11 第三节 地震活动的监测与预报 ..................................................................................... 12 第四节 地震灾害损失预测 ............................................................................................. 14 第五节 减轻地震灾害的对策 ......................................................................................... 15 第三章 斜坡地质灾害 ............................................................................................................ 17
第一节 斜坡地质灾害的类型及其影响因素 ................................................................. 17 第二节 崩塌 ..................................................................................................................... 18 第三节 滑坡地质灾害 ..................................................................................................... 21 第四节 泥石流地质灾害 ................................................................................................. 27 第四章 矿山与地下工程地质灾害 ........................................................................................ 33
第一节 矿山与地下工程地质灾害的类型 ..................................................................... 33 第二节 矿区地面变形与荒漠化 ..................................................................................... 33 第三节 矿山与地下工程地压灾害 ................................................................................. 37 第四节 瓦斯爆炸与煤层自燃 ......................................................................................... 41 第五节 矿井突水 ............................................................................................................. 43 第五章 地面变形地质灾害 .................................................................................................. 47
第一节 概述 ..................................................................................................................... 47 第二节 地面沉降地质灾害 ............................................................................................. 48 第三节 地裂缝地质灾害 ................................................................................................. 52 第四节 岩溶地面塌陷 ..................................................................................................... 54 第六章 侵蚀与淤积地质灾害 .............................................................................................. 59
第一节 海岸带地质灾害 ................................................................................................. 59 第二节 河流侵蚀与淤积地质灾害 ................................................................................. 63 第七章 土地荒漠化地质灾害 .............................................................................................. 64
第一节 概述 ..................................................................................................................... 64 第二节 沙质荒漠化 ......................................................................................................... 65 第三节 水土流失 ............................................................................................................. 67 第四节 土壤盐渍化 ......................................................................................................... 69 第八章 特殊土地质灾害 ...................................................................................................... 72
第一节 湿陷性黄土 ......................................................................................................... 72 第二节 膨胀土 ................................................................................................................. 74 第三节 软土 ..................................................................................................................... 76 第四节 冻土 ..................................................................................................................... 77 第九章 地质环境与人体健康 .............................................................................................. 79
第一节 表生环境地球化学特征 ..................................................................................... 79 第二节 地球化学元素与人体健康 ................................................................................. 79
第一章 概述
地质灾害是指由于自然和人为诱发引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。
有资料表明,由于全球气候异常变化,世界范围内的降水、降雨量日渐增多,地质灾害隐患也在不断增加;特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。我国疆域辽阔,国土面积广大,孕育地质灾害的自然地质环境条件复杂多变,自然变异强烈,不同地区人类工程活动的性质和强度也各不相同,因此所形成的地质灾害的类型、发育强度及危害大小也差异甚大,已成为世界上地质灾害多发的国家之一。我国的地质灾害种类多、分布广、影响大,据统计,我国地质灾害共有30种。
第一节 地质灾害的内涵、属性与分类
一、灾害的内涵
1、灾害的定义与类型:
(1)联合国减灾组织的定义: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损失,以至家庭结构和社会结构也受到不可忽视的影响。 灾变与灾害的区别:主要在于有无人员伤亡和财产损失。 (2类型:按成灾条件,灾害可分为自然灾害和人为灾害两大类。 2、灾害效应:
(1)原生效应:由事件本身造成的,如地震时由于地面运动造成的建筑物倒塌。滑坡掩埋房屋。矿井瓦斯爆炸造成的人员伤亡等。
(2)次生效应:由主要灾害事件诱发的灾害性过程造成的,它与主要灾害事件本身无直接关系,如地震时煤气管道破裂造成的火灾。
(3)后续效应:往往是长期的甚至是永久性的。
(4)直接损失:事件发生后立即产生的后果,如地震中由于建筑物倒塌而引起的人员伤亡及财产损失,大多少情况下可以用准确可靠的货币价值来衡量。
(5)间接损失:指在一场灾难中以第二顺序出现的后果,不易用货币价值来计算。
二、地质灾害及其内涵
地质灾害的概念:地质灾害是指由于自然和人为诱发引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象。
地质灾害的内涵:致灾的动力条件和灾害事件的后果
需要主要的几点:只有对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏的地质事件才是地质灾害;地质灾害是由地质作用产生的,包括内动力地质作用和外动力地质作用。 *通过PowerPoint连接视频形象具体的展示当前人类面临的主要地质灾害问题
三、地质灾害的属性特征
地质灾害既是一种自然现象,又对人类社会的生产和生活造成严重的影响,因此它既具有自然属性,又具有社会经济属性。其属性特征主要有:
1、地质灾害的必然性与可防御性 2、地质灾害的随机性和周期性
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3、地质灾害的突发性和渐进性 4、地质灾害的群体性和诱发性 5、地质灾害的成因多元性和原地复发性 6、地质灾害的区域性
7、地质灾害的破坏性与“建设性” 8、地质灾害影响的复杂性和严重性 9、人为地质灾害的日趋显著性 10、地质灾害防治的社会性和迫切性
四、地质灾害的分类与分级
(一)地质灾害的类型:
1、按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种(国土资源部地质环境管理司等,1998)
(1)地壳活动灾害,如地震、火山喷发、断层错动等; (2)斜坡岩土体运动灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等;
(3)地面变形灾害,如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等;
(4)矿山与地下工程灾害,如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等;
(5)城市地质灾害,如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等; (6)河、湖、水库灾害,如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等;
(7)海岸带灾害,如海平面升降、海水入侵,海岸侵蚀、海港淤积、风暴潮等; (8)海洋地质灾害,如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等;
(9)特殊岩土灾害,如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等; (10)土地退化灾害,如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等; (11)水土污染与地球化学异常灾害,如地下水质污染、农田土地污染、地方病等; (12)水源枯竭灾害,如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干(地下水位超常下降)等。 2、根据自然地质灾害活动主体的物质状态,可以把地质灾害分为如下几种类型: (1)固体活动灾害:地震、滑坡、崩塌、地裂缝、构造断裂等; (2)液体活动灾害:泥石流、火山等; (3)气体活动灾害:地气灾害。
3、也有将地质灾害划分为10大类31种之观点: (1)地震:天然地震、诱发地震 (2)岩土位移:崩塌、滑坡、泥石流 (3)地面变形:地面塌陷、地面沉降、地裂缝
(4)土地退化:水土流失、沙漠化、盐碱(渍)化、冷浸田
(5)海洋(岸)动力灾害:海面上升、海水入侵、海岸侵蚀、港口淤积 (6)矿山与地下工程灾害:坑道突水、煤层自燃、瓦斯突出和爆炸、岩爆 (7)特殊岩土灾害:湿陷性黄土、膨胀土、淤泥质软土、冻土、红土 (8)水土环境异常:地方病
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(9)地下水变异:地下水位升降、水质污染 (10)河湖(水库)灾害: 淤积、塌岸、渗漏 (二)地质灾害分级
地质灾害分级反映了地质灾害的规模、活动频次及其对人类与环境的危害程度。地质灾害的
分级方案有:灾变分级:对地质灾害活动强度、规模和频次的等级划分
灾度分级:反映了灾害事件发生后所造成的破坏和损失程度
风险分级:是在灾害活动概率分析基础上核算出来的期望损失的级别划分。
五、灾害地质学的发展历史
1、 古代社会对地质灾害的认识:古代社会的灾异观念;科学思想的萌芽。 2、灾害地质学的形成与发展:以我国为例,以1920年宁夏海原大地震为开始。
第二节 我国地质灾害的发育状况与分布规律
一、我国地质灾害发育状况
我国疆域辽阔,国土面积广大,地质条件和地理条件十分复杂:山地、高原和丘陵占国土面积的 70% 左右;气象条件在时间、空间上的差异很大;在地质构造上,多次遭受地壳强烈变动的影响,地质构造复杂,新构造活动频繁,孕育地质灾害的自然地质环境条件复杂多变,自然变异强烈,孕育地质灾害的自然地质环境条件复杂多变,自然变异强烈,不同地区人类工程活动的性质和强度也各不相同,因此所形成的地质灾害的类型、发育强度及危害大小也差异甚大,已成为世界上地质灾害多发的国家之一。
中国地处环太平洋构造带和喜玛拉雅构造带聚汇部位,太平洋板块的俯冲和印度板块向北对亚洲板块的碰撞使中国大陆承受着最主要的地球动力作用。在印度板块与亚洲板块的碰撞边界上产生了世界上最高的喜玛拉雅山脉,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、东北地壳向东拉张,形成华北和松辽沉降大平原。这两种活动构造带汇聚和西升东降的地势反差,不仅形成了中国大地构造和地形的基本轮廓,同时也是形成我国地质灾害种类繁多的根本原因。我国的地质灾害种类多、分布广、影响大。 1、 地震
地震是一种最严重的地质灾害。我国是世界上地震灾害最严重的国家之一。全国大部分省区都发生过6级以上的地震。1976年7月28日唐山7.8级地震夺走了 24 万多人的生命,把整个城市夷为平地。使上百万人口的工业重镇,顷刻间成为一片废墟,是20世纪全球破坏性最大的地震。 (1)分布发育概况
进入20世纪以来,在我国境内(包括台湾及临近海域)发生大于或等于8级的巨大地震共9次;发生大于或等于7级的地震约80次,其中1949~1990年发生了52次。
我国的构造地震分布非常广泛,除浙江、贵州两省外,其余各省都有6级以上地震发生。水库诱发地震自60年代以来,目前至少以在11个省的15座水库发生,其特点是与水库蓄水有明显关系。 地震在我国大陆地区具明显的西强东弱、西多东少的发育分布规律。如本世纪以来发生的9次大于或等于8级大地震,除2次8级发生于台湾临近海域外,其余均发生于西部省份。我国地震烈度Ⅶ度以上的地区主要分布于西部地区,东部地区除了台湾外,Ⅶ度以上地区的面积相时少得多。 地震在空间分布上表现了不均一性,往往呈带状分布。近100年发生的地震表明,地震基本上是围绕这26条活动断裂系发生的。我国地震活动的周期性和重复性呈现出成群分布,活跃高潮与低
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潮相互交替的活动格局。东部一个周期长约300年左右,西部为100~200年左右,台湾为几十年。 (2)危害状况
地震灾害以突然、隐蔽为特点,一旦成灾,极易造成巨大的人员伤亡和重大的经济损失。1901~1980年间,我国地震共死亡61万人,其中死亡人数在千人以上的地震即达31次。1949年以来,地震就造成死亡27.4万人,伤残76.5万人,居群灾之首,同时地震还造成倒房600万间,直接经济损失数百亿元。我国的地震活动,不但频次高,强度大,而且城市受灾率高。据统计,全国Ⅶ度以上的高烈度区的面积达312万km2,全国70%百万以上人口的大城市位于烈度为Ⅶ度或高于Ⅶ度的高地震烈度区内,特别是一批重要的城市如北京、天津、西安、太原、兰州、呼和浩特、昆明、乌鲁木齐、银川、拉萨、汕头都位于基本烈度为Ⅷ度的高烈度地震区内。
地震不但可以直接摧毁城镇工程设施,给人民生命财产带来巨大损失,而且还可以引发滑坡、崩塌、火灾等其它灾害,加重了地震灾害的损失。 2、崩塌、滑坡和泥石流
我国山区面积占国土总面积的2/3,地表的起伏增加了重力作用,加上人类的不合理的经济活动的扩大,地表结构遭到严重破坏,使滑坡和泥石流成为一种分布较广的自然灾害。
滑坡又称塌方、地滑。指斜坡上的岩体或土体在重力作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象。它会破坏或掩埋坡上和坡下的农田、建筑物和道路,造成人员伤亡。我国西南地区是滑坡灾害最严重的地区。1965年云南禄劝滑坡死亡400多人;1986年东川铁路支线大梨树滑坡,使铁路停运90天,损失1000万元以上;1987年金沙江畔宁浪县长坪滑坡,使金沙江水颜色变黑、水质污染至渡口市,流程达300多km。
泥石流。是山区爆发的特殊洪流,是泥沙、石块等固体物质在水和重力的作用下,沿坡面或沟谷突然流动的现象。泥石流流动的全过程一般只有几小时,短的只有几分钟,破坏力极强。1981年四川甘洛泥石流造成300多人死亡。2010年8月7日22时许,甘南藏族自治州舟曲县突降强降雨,县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,造成沿河房屋被冲毁,泥石流阻断白龙江、形成堰塞湖。据中国舟曲灾区指挥部消息,截至21日,舟曲“8·8”特大泥石流灾害中遇难1434人,失踪331人,累计门诊人数2062人。 (1)发育分布基本情况
全国共发育有特大型崩塌51处、滑坡140处、泥石流149处;较大型崩塌2984处以上、滑坡2212处以上。泥石流2277处以上,中小规模的崩塌、滑坡、泥石流则多达数十万处。
从总体看,我国西部地区尤其是西南诸省区长期处于地壳上隆过程之中,地震活动频繁、地形切割剧烈、地质构造复杂、岩土体支离破碎,再加上西南地区降水量和强度较大、西北地区植被极不发育,因而崩滑流发育强烈,如云南、四川、贵州、陕西、甘肃、宁夏等省区;其它地区新构造运动一般相对较弱,其中华北、东北地区的降水量相对较小,中南、华东大部分地区植被发育较好,因此,这些地区的崩滑流发育强度一般不及西部地区。崩滑流灾害危害较大的省区有:四川、云南、陕西、宁夏、甘肃、贵州、湖北、辽宁、北京、河北、江西和福建等。
在地域上,可基本上划分为15个多发区,它们是:(1)横断山区、(2)黄土高原地区、(3)川北陕南地区、(4)川西北龙门山地区、(5)金沙江中下游地区、(6)川滇交界地区、(7)汉江安康~白河地区、(8)川东大巴山地区、(9)三峡地区ⅲ(10)黔西六盘水地区、(11)湘西地区、(12)赣西北地区、(13)赣东北上饶地区、(14)北京北郊怀柔-密云地区、(15)辽东岫岩-凤城地区。
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