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飞禽走兽老虎机:独特的自然环境,形成了较好的经济条件。但飞禽走兽老虎机:境内也孕育着产生各种自然灾害的条件。飞禽走兽老虎机:的地质灾害,在我国是比较严重的。地质灾害给国民经济建设和人民的生命财产带来巨大的损失,除地震、地裂缝等外,大多数地质灾害与人类活动关系密切,尤其是大规模的资源开发已达到具有某种自然因素的作用,逐渐改变和恶化环境。因此,合理开展、保护地质生态环境具有重要意义。
一、地理及地质环境
气候 省内降水集中,时空分布不均,年降水量350-750mm,由南向北递减。全省日降水量大于100mm的大暴雨几乎全部集中在7、8、9月份,因此,7、8、9月份是滑坡、崩塌、水土流失等地质灾害的频发时期。
水文 境内河流分属海河和黄河两大水系。集水面积大于4000km2的河流有8条,占全省面积的65%;流域面积大于10 km2的有230条左右。河流因受地形控制,具有峡谷较多、坡陡流急、冲刷严重、河水含沙量大等山地型河流特征。但由于流程较短,流域面积窄,形成洪水季节集中,因而常引发自然灾害。年正常输沙量约3×108万t,水蚀比较严重。
构造 燕山期形成了山西断块主体—山西地台。山西总体构造呈北北东和北东向,大地构造在演化过程中经历了三个时期:地台基底形成期,地台盖层形成期,地台活化期。燕山运动使山西大地构造进入强烈活动期,形成了山西地质构造的基本格架。在此基础上,喜山运动形成了一系列雁行式地堑盆地,其两侧受北北东和北东向深大断裂控制。这些地堑盆地及深大断裂仍在活动,是飞禽走兽老虎机:地震多发区。
地貌 燕山运动奠定了山西地貌的雏形,喜山运动是铸成山西现代地貌格局的决定因素。山西地貌类型复杂,山地、丘陵占75%,地势高差悬殊,一般达800m,东部为以太行山为主的构造溶蚀—褶皱断块山,西部以吕梁山为主的黄土堆积—侵蚀黄土高原区,中部为东西隆起的狭长凹陷,断陷盆地且由北而南呈串珠状,长期缓慢下降。断陷盆地内沉积了巨厚的松散堆积物。
二、地质灾害类型
按地质灾害形成的主要因素可分为自然地质灾害、人为地质灾害及两者共同作用的地质灾害。山西地质灾害主要是由于人类活动违背自然规律,恶化生态环境,而导致灾害发生。
1.地震
山西是地震多发省份,地震基本烈度在7度以上的地区约占全省总面积的45%,盆地是破坏性地震发生的重点区。从公元前231年到2008年发生4级以上的223次地震都发生在盆地区,各盆地都遭受过多次烈度为8度以上的地震。地震是最难预防、最严重的地质灾害。
2.滑坡、崩塌
根据滑坡形成因素和发生的地层,可分为自然滑坡和人为滑坡,黄土滑坡和基岩滑坡。滑坡都发生在梁峁沟坡、河谷两侧。滑坡的特点是规模小,数量多、成群分布;晋西南黄土塬的隰县、大宁、永和、汾西等地,黄土层厚60-80m,最厚可达200m,沟深几m到数百m,宽几百m,长达几十km.。因黄土层厚,滑坡体规模比较大,黄土垂直节理发育,崩坍随处可见。
山西采矿滑坡和崩坍较为发育,以阳泉地区为例,由于阳泉地区采矿历史悠久,采空面积大引起地面形变,使山体边坡失稳,产生滑坡的崩坍,滑坡体一般几十万m3。规模最大的赛鱼矿区,山体临空面坡度3-45°,最陡可达70°。
上世纪修建太(原)—焦(作)铁路时,在晋城至五阳段110km长度内,出现大小滑坡25处。岩性为第三系红土和下更新统具薄层状层理的杂色粘土。沿线所产生的滑坡,大多是铁路施工开挖路堑,坡脚造成下部临空,或斜坡上堆放弃土,造成超载,致使新滑坡产生和老滑坡的复活。1991年12月平朔安太堡露天煤矿发生排土场大型滑坡,滑坡体长1000m,宽500m,高120-150m,造成5人死亡,经济损失3000多万元。
山西多年来未发生过泥石流,最早石太线娘子关车站受到过泥石流的危害,后为此建造9道拦渣低坝。
3.地面形变
包括盆地区地面沉降和矿区地面坍陷,是两类不同成因的地质灾害。
地面沉降
太原市是以开采地下水作为主要供水水源的城市,日缺水量20多万m3,2005年资料表明,地下水降落漏斗面积为312km2,中心水位埋深在北营一带(由1965年的16m下降到约150m左右),而地面沉降中心却在晋阳湖北的武家庄一带。2005年累计沉降量达2.38m,沉降范围已超过250km2。上述两个中心不吻合,其原因除了地下水超量开采起作用外,盆地基底构造活动是主导因素。地面沉降严重地威胁晋阳湖围堰堤坝的安全稳固和附近村庄的安全。
大同市地下水也严重超采,通过80多个监测点3年的地面沉降观测资料,区域沉降量5-10mm,中心最大沉降量为100mm,但至今尚未发现有破坏性迹象。
地面坍陷 是山西煤矿分布区经常发生的一种地质灾害,地质坍陷造成的经济损失和人员伤亡是惨重的。如1985年5月,汾西水峪矿顶板冒落,除砸死15人外,破坏了地面耕地、道路和建筑物,迫使村庄迁移;1991年4月大同青磁窑—晋华宫煤矿大面积顶板坍陷,诱发3.9级有感地震,波及范围达1000km2。造成8人死亡,其他经济损失也很严重。
地面坍陷和矿坑排水污染水源等灾害都是开采煤炭造成的。煤炭开发为国家经济发展做出了巨大贡献,但也付出了沉重的代价,正如人们所说的,山西运出去的是金子和光明,留下的是渣灰及污染的水源和空气,为此,要加强综合效益的分析,保护好地质环境。
4.矿坑排水破坏水源
山西煤层分布面积占全省总面积的36.5%,分布范围遍及91个县(市),有统配煤矿矿井72对,地(市)、县、乡、村办煤矿6000处,真可谓矿井星罗棋布,造成了矿井开到哪里,水源破坏到哪里,泉水流量衰减或断流;水井水位降低或干涸,人民吃水困难,水地变旱地。全省矿井年排水量约2.0亿 m3。山西主要含煤地层为侏罗系、二叠系和石炭系,煤层与砂页岩互层,赋存碎屑岩裂隙水和裂隙岩溶水。采煤或爆破都要破坏含水层顶底板的隔水层,造成漏水。一般开采侏罗系和山西组煤层,矿坑排水量小;开采太原组煤则排水量较大,这与埋藏深度和灰岩、厚层砂岩富水性有关。如勾通下部奥陶系岩溶水,排水量迅速增大,并危及矿井安全。
采煤破坏水源不胜枚举。据2006年底不完全统计,全省有450个自然村,30万人,4万头大生畜,饮用水严重紧缺。飞禽走兽老虎机:采煤越多,环境破坏越严重,灾害覆盖面积也越大。应根据居民点分布合理布局计划开采,严禁水源保护区地下煤层的开挖,否则环境恶化,后果不堪设想。全国著名的旅游胜地—晋祠的难老泉,50年代流量2m3/s,70年代降低为1.3 m3/s,1984年只有0.54 m3/s,1993年不到0.2 m3/s。近几年已出现断流现象。如此久负胜名的泉水流量快速衰减,令人担忧。虽已关闭泉水附近的工业开采井,但泉水仍在不断减少。据有关资料,在泉域范围难以控制的西山煤矿,开采利用深部奥陶系灰岩水也是一个影响因素。
5.矿坑突水
这是山西采煤潜在的地质灾害。随着煤田勘探和煤矿采掘的发展,问题将更趋严重。全省6大煤田中有5个煤田(宁武、河东、西山、霍西和沁水),19个矿区,70个井田开采石炭系太原组下部煤层(埋藏深度从浅部至300-700m的中深井田)。它们都不同范围和不同程度上受到底板奥陶系灰岩岩溶水的突水威胁,1975-1984年间,全省共发生4起太原组下部煤层巷道掘进引起的底板岩溶水的突水事故,突水量3.78-16.66 m3/min,其中淹井2次(如1982年太原东山杨家峪矿突水淹井,日排水量10000m3)。
已发现突水通道有3种类型:断裂(太原东山矿)、裂隙(轩岗刘家梁矿)、岩溶陷落柱(霍州瓦窑圪塔矿)。采煤突水会造成很大的破坏性,经济损失和人员伤亡是严重的。
6.采煤污染水源
矿坑水、老窑水的水质很差,总硬度和矿化度很高。煤系地层一般为酸性水,在地下水中溶解金属元素和微量元素,致使矿坑水严重污染,微生物含量也较多。因此,矿坑水排入河道,渗入地下水,导致水源污染。如晋东南潞安煤矿五阳等矿区,在20多年前将矿坑水排入深部岩溶水(通过井孔),2000年岩溶水质分析结果:混浊度12×10-6,总硬度20-16德国度,锰0.3-1.5mg/L,细菌总数150个/ml,大肠杆菌数23个/ml,显然受到矿坑水的污染。
7.水土流失
山西是全国水土流失严重的省份之一,全省大部分地区覆盖5-30m厚的黄土,造成水土流失面积10.8万km2,占全省总面积的68.9%。据调查,晋西地区每km2的干沟、支沟、毛沟的总数达50-60条,沟道长度4-5km,沟谷网把土地切割成支离破碎。汛期含沙量大,全省每年平均输出境外悬移质泥沙高达4.56亿t,每年平均输沙模数为3000t/km2,黄土侵蚀模数1000 t/km2,严重的湫水河流域高达2000 t/km2。
水土流失的灾害是严重的,淤积河床、水库,破坏交通;使土地肥力减退、土壤贫瘠、农业生产条件极度恶化、农业低产。使能源重化工基地建设与农业基础薄弱的矛盾更加突出,并长期存在。吕梁山区有20个县,太行山区有11个县,面积占全省的1/3,这些都是水土流失严重的地区,也是贫困县。因此,进行综合治理和保持水土任务十分艰巨。
形成水土流失的因素除自然因素外,人类活动,盲目开发土地及林草资源,毁坏植被也是引起大面积水土流失的重要因素。据史料记载,古代山西山清水秀,土地肥沃,茂密的森林和草地占总面积的63%和6%,由于历代砍伐森林,到清初(1700年)山西森林面积已降至18.8%,以后200年间森林被加速破坏,到1937年森林面积只有6%。
8.地裂缝
采煤地面塌陷总伴随着地裂缝出现。上世纪70-80年代后期地裂缝开始频繁出现,尤其大同市发生的地裂缝,造成了重大损失。山西盆地区从南到北都有地裂缝分布。据不完全统计,规模较大的已有300多条,涉及遍布全省各地,其中晋南约占64%。主要分布在峨嵋岭、黄河和汾河高阶地上,黄土垅岗与平原交界处。黄土台地地裂缝最为发育,单条长度几m至数百m,有的断续延伸几km,发育深度几十cm至10多m,宽度0.4-2m不等。重要的地裂缝有万荣县薛店地裂缝,位于孤峰山以西的峨嵋岭黄土台地上。1983年7月28日至29日,历时11小时的两次大暴雨,地面开裂1-2m,深1.5-3.0m,最深12m。两次总降水量140mm,地面积水全部钻入地下。地裂缝所经过之处,房屋开裂或倒塌,致67户300间房屋遭到破坏,经济损失6万余元。
长治市地裂缝也很严重,自1983年被发现以来活动日益加剧,至1990年初已形成长达5000m,并由6-8条次级和主级裂缝一起组成,可见8-13cm宽的宏观地裂缝带(走向77°)。使地面和地下建筑工程均遭不同程度的破坏,地裂缝分布具有线状特征,其成因与基底活动断裂有关。地裂缝的形成是采煤活动形成的地表破裂现象。
三、地质灾害特点
(1)地质灾害多种多样,其形成具有地区性。境内地质灾害发生、分布与所处的地貌、地质条件有关。
(2)发生在不同地区上地质灾害具有相互关联性。黄土区水土流失严重,淤积下游河道,造成洪水泛滥。晋西岚漪河上游,砍伐森林,几年功夫将中下游魏家滩、瓦塘滇的沿河堤坝冲垮,把河道两岸良田200ha(公顷)冲毁,变成乱石滩。所以,一个地区地质灾害和环境恶化,要影响到另一地区的环境或产生灾害。
(3)地质灾害可诱发其他地质灾害发生。采煤矿坑顶板坍塌,引起地面坍陷,并诱发地震。1991年4月27日大同青磁窑煤矿顶板坍塌诱发3.9级的有感地震;还是在大同地区,1956年挖金湾矿青羊湾矿井,顶板坍落事故,诱发3.4级地震。这些都引起地面坍陷,不同程度地破坏了地面设施。
(4)地质灾害与人类活动关系密切。山西地质灾害多数与大规模的工程建设有关。采煤活动导致一系列的地质灾害,构成地质灾害的连锁反应。采煤工业是山西第一支柱产业,伴随煤炭资源的开发,电力、焦炭、煤化工、冶金、建材等工业都要大力发展。这些虽然给国家经济建设做出了巨大的贡献,但在缺乏环境治理技术、资金困难的情况下,山西的环境将会进一步恶化。现今人类社会改造地质灾害的能力还很弱,因此应重视人地关系的分析研究,处理好资源环境与经济社会的关系。
(5)采煤和水土流失等灾害对山西地质生态环境有极大的破坏性。它们具有灾害面积大、灾害种类多、持续时间长、灾害形成过程缓慢、治理难度大等特点。尤其是矿山地质灾害,其破坏性大多是不可逆转的,用多少代价也难以恢复。采煤破坏含水层就是最好的例子。
(6)山西地质灾害类型多,受人类工程经济活动控制,而工程活动仍在不断增强,因此,山西地质环境面对严峻的挑战,很有必要进行地质灾害发展趋势的分析。
地震发生具有一定的周期性,据资料分析,山西地震已度过平静期,在未来几十年内山西境内主要是盆地区,发生强烈地震灾害的危险性不可忽视,应加强预测、预报工作山西自然条件是气候干燥、降水少,大的崩滑流发生的可能性小,飞禽走兽老虎机的是小型崩滑流灾害在汛期经常发生,其发生地点多在地质构造上升的山地区和黄土丘陵区;山西煤炭资源丰富,发展煤炭工业是长期的战略任务,因此,由采煤引起的一系列地质灾害将会日益突出,其发生的频率也会增加,造成的危害是不可避免的。因此,如何减缓新老矿区的灾害发生,是地质环境工作者的重大任务;山西黄土区面积大,水土流失严重,但水土流失产生的机理已查明。山西人民在长期水土保护工作中,已总结出了一套行之有效的防治措施,因此,减少水土流失是有可能的;太原市供水紧张,地下水开采强度大,水位持续下降,它与地面沉降之间的关系,需继续勘察研究。但发展趋势是地面缓慢下沉,这一点不容置疑;除大同市外,其他地区地裂缝机理尚不清楚,根据资料分析和盆地基底断裂活动增强有关,因此,地裂缝不是在减少,而是在逐年增多;盐碱地治理在农业部门一直进行着,在正常气候和合理灌溉条件下,盐碱地面积将会逐年减少。
四、地质灾害的治理及对策
地质灾害治理在经济建设和生产、生活中具有十分重要的意义,应做好以下几项工作:
(1)积极开展地质环境和地质灾害调查,加大勘查治理投资,进行地质灾害勘查。圈定不同类型灾害的地段和范围,查明形成机理和规划,其研究领域涉及许多学科,因此治理工作需要多部门密切配合和协作,通过勘查制定行之有效的治理方案。
(2)加强矿山环境地质工作。山西采煤破坏地质环境相当严重,环境恶化必然导致灾害的发生。我们认为索取自然资源而不付出环境代价是困难的,需要的是尽量减少环境破坏,减轻灾害损失。为此要加强采矿工程建设前期工程的综合性研究工作,编制矿山开发规划,有计划的控制不利因素的产生,山西遍地皆煤,每一个采矿点,都有可能成为灾害的策源地。山西同时也干旱缺水,山区更为严重,这便成为与煤炭开发同等重要的问题。为此,应统筹安排,全面考虑,对供水源地或重要泉水出露点等相应范围内的煤炭资源开采,应采取有力的保护措施,否则后患无穷。
(3)建立与健全地质保护法及监督执行体制,有关决策部门要树立强烈的环境保护意识,只有真正实现法治,才有可能把破坏地质环境方面的种种问题解决好,防止环境和灾害的恶性循环,真正实现资源环境与经济社会的协调发展;
(4)加强预测、预防工作这是防治地质灾害的先导措施,开展这项工作难度较大,需要当地政府、专业队伍与群众相结合;
(5)加强地质灾害知识的宣传教育。实践证明,大部分地质灾害都是由于人类活动引起和诱发的。对经济工程活动只重视短期的利益,而忽视人类长期的、整体的利益是十分有害的,所以,必须加强灾害知识教育,自觉避免或限制人为违反科学的行动,减少人为的致灾作用是极为重要的;
(6)建立完善监督机构,培养技术人员,大力开展环境监测和减灾工作。地质环境部门应成立治理地质灾害领导小组,建立一个信息交流网,及时掌握全省各地的地质环境恶化灾害情况,逐步做到对全省地质环境进行监测、评价和监督管理。
参考文献:吴玉琪,飞禽走兽老虎机:地质灾害及其防治对策概述,山西地质第8卷,第一期:山西科学技术出版社,1993年
作者简介:冯强(1961年— ),男,山西左云人,1985年毕业于杭州煤炭工业学校,煤田地质勘探与矿井地质专业,一直从事地质勘查工作。