(1新疆維吾爾自治區地質環境監測院,新疆,830000;2中國地質大學2001碩士班在讀,北京,100083)。
烏魯木齊復雜的地質環境和脆弱的生態環境,加上人類采煤等頻繁的工程活動,造成了該地區嚴重的地面塌陷、崩塌、滑坡和泥石流災害,其分布具有壹定的規律。本著預防為主、避防結合的原則,采取監測預報、避讓、工程管理、工程建設布局綜合規劃等措施,有計劃、有步驟地對上述災害進行防治,達到防災減災的目的。
關鍵詞:烏魯木齊突發性地質災害防治
序
烏魯木齊位於天山北麓,準噶爾盆地南緣,三面環山,東北有博格達山,南有天山。烏魯木齊從東北到西南三面環抱,僅西北平原與昌吉市、米泉市接壤。其中,高山和中低山面積占53.1%,低山丘陵面積占20.6%,平原面積僅占26.2%。
烏魯木齊位於天山地槽褶皺帶與準噶爾坳陷的復合部位,該區構造和新構造運動強烈,斷層和褶皺發育,地貌類型復雜,地層巖性變化大,地質環境脆弱。山高坡陡,溝谷發育,形成陡坡、懸崖、深谷、基座階地等地貌。構造和風化使巖層節理裂隙發育,巖體破碎,為崩塌、滑坡、泥石流的發生提供了基本條件。該地區降雨量不是很大,但降雨集中,降雨強度大。此外,人類活動使得崩塌、滑坡和泥石流經常發生。該地區煤炭資源豐富,人類采煤活動引發的地面塌陷災害也十分嚴重。
隨著經濟發展的加快,人類工程活動的強度和範圍越來越大,對地質環境的破壞也將越來越嚴重,導致地質災害越來越多,對人類生命財產的損失和威脅也越來越大。地質災害的防治已成為當前人們面臨的主要任務之壹。
1突發性地質災害的類型、分布及危害
根據新疆維吾爾自治區地質環境監測院2001完成的烏魯木齊市地質災害調查與區劃工作成果,烏魯木齊市共有突發性地質災害159起,其中地面塌陷102起,崩塌20起,滑坡14起,泥石流23起。159地質災害中,已發生97處,潛在點62處,均為隱患點。
1.1地面塌陷
地面塌陷主要是采煤後冒頂(101),其次是人防工程冒頂(1)。全市地面塌陷面積4.85km2,以小型(71)塌陷為主,其次為中型(8)和大型(2)。
地面沈降的分布與煤層的分布密切相關。侏羅紀含煤地層分布在紅光山-蘆草溝、柴窩堡盆地東北緣、西山地區、夏後盆地和艾維爾溝地區。經過多年的開采,已經形成了大面積的采空區。在人工放頂、爆破震動、地震或降雨、融雪水的滲透、保安煤柱的逐步破壞等作用下,地表巖土體發生坍塌,導致地面塌陷。從表面上看,主要是串珠狀圓形塌陷坑和長條形塌陷溝兩種形式。塌陷坑直徑壹般為10 ~ 20m,最大為30m,深度為5 ~ 15m。塌陷溝寬度從小於1m到120m,深度從小於1m到40m。
地面塌陷的危害主要有:①危及或威脅誤入采空區的人、車、畜;(二)破壞原有生態環境的;(3)破壞農田和地下水系統,造成枯井淺井和漏灌;(4)大量未塌陷的地下采空區給地面施工帶來極大的不便和隱患,影響城市建設的發展;⑤引起建築物基礎不均勻沈降或裂縫。比如1972年3月,東山區小紅溝被淹,人們正在煤礦采空區上方防汛,突然地面塌陷,造成27人死亡。
據記錄統計,地面沈降已造成33人死亡,2人受傷,直接經濟損失208.32萬元。
1.2崩潰
崩塌分為基巖崩塌(8處)和第四系堆積崩塌(崩塌)(12處)兩種形式。崩塌以小型為主(19),僅1基巖崩塌為中等。
受褶皺和斷層構造影響,基巖山區巖體破碎,陡坡處隨處可見基巖崩塌,但規模不大,山區壹般人煙稀少,發生災害的可能性較低。在人類工程經濟活動區,如礦山、山路、放牧道路等。,它們容易受到倒塌危險的影響。在中心城區的幾個孤立的低山殘丘(如紅山、平頂山),由於山勢狹窄,山坡陡峭,節理裂隙發育,危巖體突出,邊坡經常發生崩塌、下沈。崩塌發生時,大小不壹的石塊迅速滾下,在坡腳形成石堆。
堆積層崩塌主要分布在高序地和高陡邊坡,表現為坡上松散的陡坎或陡崖。崩塌主要發生在坡腳,坡腳形成松散堆積錐。崩塌規模較小,但陡坎或坡腳往往有人居住,容易形成災害事件。
崩塌的主要危害是:威脅坡腳居民的生命財產安全,破壞、堵塞道路,砸壞坡腳的車輛和工程設施。比如平頂山黑山頭的危坡,頂部危巖突兀,極易崩塌,對坡腳居民構成嚴重威脅。
烏魯木齊的20次坍塌沒有造成人員傷亡和財產損失。
1.3滑坡
該地區滑坡不發育,主要為土質(松散堆積層)滑坡(11),其次為基巖滑坡(3)。規模小。
土壤滑坡大多發生在中低山丘陵區的陡坡和陡坎上。滑體為松散堆積的殘坡積物,主要為粘性土和碎石土,結構松散,凝聚力小,透水性強,與下部基巖明顯不同,在地層和接觸面易發生滑坡。壹般規模較小,十幾米到幾十米不等,最大不超過100米,厚度1 ~ 3m。滑坡的發生具有先滑後滑的性質。
區內有三處基巖滑坡:壹是黑家山滑坡;其次是水西溝鄉廟兒溝村采煤工作面滑坡,二者均與人工采石和采煤工程活動密切相關;三是頭屯河上遊東岸自然陡坡處的滑坡。
滑坡的危害首先是掩埋和破壞坡腳的居民區和建築物,造成人員傷亡和財產損失;二是堵路,毀渠。如1984、1990、1996黑甲山南側東、西、中段依次發生滑坡,造成2人死亡,17房屋倒塌,經濟損失65438+萬余元。目前,中、西段山體滑坡仍威脅著居住在黑甲山山坡腳下的65438人。
轄區山體滑坡已造成4人死亡,直接經濟損失4065438+萬元。
1.4泥石流
本區泥石流屬於溝谷泥石流。規模以小為主(18),中等次之(5)。
泥石流形成區多局限於海拔1000 ~ 2500 m的中低基巖山區,主要為原南山礦區政府所在地阿拉溝地區,南山山前達阪城的小沙溝、大西溝、幹溝。該範圍內溝谷發育,溝床縱向坡度大,具備形成泥石流溝的地形條件。同時,基巖裸露,風化破碎強烈,地表植被覆蓋率低。邊坡、坡腳和溝床內存在大量松散的碎屑。暴雨或大暴雨時可發生泥石流,時間多在暴雨集中的6-9月。
泥石流造成的危害主要發生在堆積區,而大部分是由於人們對泥石流溝及其危害缺乏判斷,在災害風險區內誤動,成為災害的受害者或威脅者,造成重大損失。泥石流的主要破壞模式有:①淤積危害。它可以破壞堆積區的設施並掩埋。如8月4日1995南山礦區泥石流掩埋廠房、車間、倉庫、辦公樓、商店等建築,面積2000m2,直接經濟損失12804萬元;(2)沖走。泥石流具有到達快、流速快、能量大的特點,因此具有很大的沖刷和沖擊能力,直接威脅著泥石流下遊地區工程設施和人民生命財產的安全。如6月24日1988南山礦區東風機械廠所在地突發泥石流,沖毀各類廠房、倉庫、辦公室、民房等區域6422m2,直接經濟損失607.78萬元。③堵塞危險。山區的公路大多沿河而建。當山谷兩側發生泥石流時,很容易被沖走或堵塞道路,造成交通堵塞。此外,泥石流的發生還會造成引水渠道的堵塞和破壞,河流和溝渠的堵塞。1997期間,大西溝青年渠首次發生泥石流,沖毀淤積引幹渠0.8km,泄洪渠0.5km,直接經濟損失280萬元。
綜上所述,烏魯木齊市突發性地質災害的分布具有明顯的規律。東部和南部基巖山區主要分布崩塌和泥石流,地面崩塌和滑坡次之,泥石流危害最大。低山以地面塌陷為主,其次為崩塌和滑坡;平原地區突發性地質災害不發育。
烏魯木齊市發生各類突發性地質災害,造成37人死亡,2人受傷,直接經濟損失25195200元。預測受威脅人口2524人,可能造成災區範圍內直接經濟損失9007萬元。
2 .突發性地質災害防治預案
2.1防治原則
(1)突出“以人為本”的原則。把人民生命安全放在首位,最大限度減少突發地質災害造成的人員傷亡和財產損失。進壹步普及地質災害防治知識,提高公眾防災減災意識和能力。
(2)堅持“預防為主,避害與治療相結合”的原則。積極采用預報預警,防治突發性地質災害,特別是人為誘發的地質災害。充分發揮各級政府的主導作用,調動社會和廣大民眾的積極性,因地制宜,註重合理避讓,選擇重點治理。
(3)堅持統籌兼顧、突出重點、分步實施的原則。根據突發性地質災害的分布規律、發育特征、危險性和危害程度,結合當地經濟水平和發展規劃,劃分輕、重、緩、急防治區,分別實施突發性地質災害防治,做到近期與遠期相結合,局部與環境改善相側重。
(4)堅持工程治理與非工程治理相結合的原則。在預防為主、避讓為輔的前提下,對危害特別大的突發性地質災害隱患點進行工程治理,進壹步完善突發性地質災害監測應急系統和信息系統,使被動應急避讓變為主動減災防災,突發性地質災害防治實現良性循環。
(五)落實《地質災害防治條例》規定,自然行為引發的地質災害由政府治理,受益者承擔合理負擔;人為地質災害由責任人負責。
2.2預防和控制計劃
2.2.1監測預報方案
監測預報是防治突發性地質災害的重要手段之壹。利用監測網絡系統,充分調動群眾力量,通過專業監測和群眾監測相結合,實施突發性地質災害監測預報。
根據烏魯木齊市突發性地質災害的特點,可采用以下簡單方法:
1.地面塌陷
(1)宏觀地質調查方法:人工調查和監測地表裂縫和塌陷的細微變化。
(2)及時監測和記錄采空區的變化。
2.崩塌和滑坡
(1)地面變形位移監測:在滑坡區周邊設置穩定固定的探測控制點,在滑坡區設置監測點,用視線法測量監測點的位移變化動態。
(2)裂縫相對位移監測:在滑坡母體與滑坡體之間的裂縫兩側,以及受影響房屋的側墻、擋土墻和漿砌片石溝的裂縫兩側設置監測點,測量裂縫的變化,或在裂縫上粘貼水泥砂漿片和紙,觀察裂縫的變化。
(3)宏觀地質調查,采用人工每日巡視的方式,調查監測滑坡區域的各種細微變化。
3.泥石流
監測該地區泥石流的關鍵是監測降雨量(暴雨),可通過設置固定降雨量監測站和臨時降雨量監測點進行監測。
上述監測結果應及時向上級報告,以便整理分析,做出準確及時的預報。
2.2.2回避計劃
對於烏魯木齊大多數突發性地質災害,躲避是最好的選擇。比如,對於大部分煤炭采空區的地面塌陷災害,由於采空區多為荒山,只要禁止人員和車輛進入,就可以避免人員傷亡和財產損失;另壹方面,由於崩塌滑坡和泥石流溝的山麓地帶大多只有平房,居住條件差,災害治理成本很高。在防治資金非常有限的情況下,與工程治理成本相比,進行搬遷是必要的。如果搬遷成本低,選擇合適。
治理計劃
當回避方法不適用時,治理是壹種防災對策。在采取治理措施之前,必須對災害體進行進壹步的工程勘察。根據烏魯木齊突發性地質災害的不同類型,采取的方法也不盡相同。
地面塌陷:地下采空區可采用強制崩落,與原塌陷回填,恢復生態環境;在重要工程建設或規劃場地區域,采用註漿消除地下采空區。
崩塌滑坡:采取排水工程(主要是地面排水和防滲);支撐工程(抗滑樁、抗滑墻、錨固等。);卸載、清潔和養護工程;護坡、噴射混凝土等工程措施。
泥石流:采取監測、工程(攔排)、生物、全流域等綜合治理措施。
2.2.4合理規劃各類施工平面布置方案。
在地質災害防治中,合理規劃各項工程布局,體現“預防為主”的方針,是重要手段之壹。過去,由於人們對地質災害的發生缺乏足夠的認識,壹方面工程建設本身對地質環境的破壞導致災害事件的發生,另壹方面又將工程建設置於地質災害的危險範圍,導致災害事件的發生,造成人員傷亡和財產損失。因此,合理規劃各類工程的布局也是地質災害防治的重要內容之壹。因此,依據烏魯木齊城市總體規劃和烏魯木齊土地利用總體規劃,進行各類工程建設布局,將地質災害防治與城市建設規劃、礦產開發、土地總體規劃有效結合。
根據《國土資源部關於實施建設用地地質災害危險性評估的通知》要求,城市建設、地質災害易發區工程建設以及其他可能引發地質災害的工程項目,必須在項目選址階段進行地質災害危險性評估。
按照“誰誘發、誰治理”的原則,實行礦山地質環境保護方案編審制度和新建礦山準入制度,嚴格執行礦產儲量制度,加強礦山監督管理,保障人民生命財產安全,保護礦產資源,保護和恢復生態環境,促進礦業可持續發展。
加強地質災害易發區土地利用管理,同時合理規劃各類工程布局,防止各類工程違法用地誘發地質災害;避免土地利用不當,導致工程建設進入地質災害威脅範圍,從而引發災害。
2.2.5生物工程處理方案
生物工程治理無疑是地質災害防治中的重要措施之壹,時間越長效果越明顯。但鑒於烏魯木齊地質災害的突發性,受區域自然地理和環境條件的制約,目前還不適合大規模開發。可以選擇阿拉溝地區的1 ~ 2泥石流溝作為實施生物工程治理措施的試點,獲得幹旱區泥石流生物工程治理的方法和經驗。
通過突發性地質災害防治工作的全面實施,最大限度地保障人民生命財產安全,最大限度地減少地質災害發生的頻率和損失,促進社會經濟快速發展。