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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇地震引起的直接灾害范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
地震发生时产生的地震波引起对地面建筑物的破坏,导致人员伤亡,造成了地震灾害。地震对建筑物的破坏,主要是由地震力通过地震波起作用的,即纵波地震力使建筑物上下颠簸,引起建筑物的纵向结构松动,随后横波地震力再使建筑物发生水平晃动,引起横向结构损坏。当先颠后晃的地震力超过建筑物的承受力时,在几秒钟内就能使建筑物遭受破坏。
另外,地震力引起的断层错动开裂、地基不均匀沉降以及沙土液化等地基失效问题,也间接造成建筑物的倾倒和损坏。
地震的时间分布特征
地震活动在时间上具有一定的周期性,即在一个时间段内发生地震的频次高、强度大,称之为地震活跃期;而在另一个时间段内发生的地震相对频次低、强度小,称之为地震平静期。根据地震发生的特征,又可在活跃期中划出若干“活跃幕”。20世纪以来,我国已经历了4次地震活动期,第四个活动期大体在1966~1976年。在这10年间,我国大陆共发生14次7级以上的大地震,造成27万人死亡和数百亿元的经济损失。根据多数专家的研究判定,20世纪90年代到21世纪初可能是我国大陆地区地震活动的第五个期,其间可能发生多次7级,个别甚至更大的地震,强震的主体活动地区将在我国西部,东部地区中强地震活动也相对活跃。
地震灾害的特点
突发性地震一般是在平静的情况下突然发生的自然现象。强烈的地震可以在几秒或几十秒的短暂时间内造成巨大的破坏,严重的顷刻之间可使一座城市变成废墟。尤其是发生在夜间的地震,后果更为严重。
成纵性在一个区域,或者一次强烈地震发生后,为调整区域应力场,或岩石破裂的延续活动,往往在某一时间内地震活动呈成纵性出现,连续造成灾害。
续发性强烈的地震不仅可以直接造成建筑物、工程设施的破坏和人员的伤亡,而且往往引发一系列次生灾害和衍生灾害,造成更大的破坏。如由地震灾害诱发的火灾、水灾、毒气和化学药品的泄漏污染,以及细菌污染、放射性污染等,还有山体滑坡、泥石流、海啸等次生灾害等等,以及上述灾害所造成的社会各种损失。
地震的空间分布特征
地震的地理分布受地质构造影响,因而它有一定的规律,最明显的是成带状分布。全球的地震主要分布在:一是环太平洋地震带,这是世界上地震最活跃的地带,全球80%的地震和释放地震能量的75%,就集中在这条地震带上。二是欧亚地震带,全球15%左右的地震发生在这条地震带上。
关键词:矿山开采;环境地质问题;防治对策
中图分类号:O741+.2 文献标识码:A 文章编号:
前言
广西矿产资源开发历史悠久,素有“有色金属之乡”之称。近年来,矿业开发力度进一步加大。截至2007年底,全区共有矿山5096座,其中大型矿山30座,中型矿山97座,小型矿山2024座,小矿2945座,从业人员13.41万人。开采矿种以煤、锰、铜、铅、锌、铝、锡、金、滑石、水泥用灰岩、建筑石料用灰岩、砖瓦用粘土等为主,年产矿石总量13884.23万吨。全区有色金属矿产平均回采率、贫化率和选矿回收率分别为83.46%、10.4%和66.39%;锰矿平均回采率、贫化率和选矿回收率分别为78.99%、10.9%和56.3%;煤炭平均回采率为76.5%;普通萤石、耐火粘土、硫铁矿、重晶石、滑石、高岭土、磷矿、膨润土、石膏等几种非金属矿平均回采率为77.72%;全区矿产资源综合利用率约为30%。矿业资源的盲目开发利用不仅是对资源本身的严重浪费还会引起包括矿山地质灾害、矿区水资源污染、土地环境恶化、空气环境污浊等一系列问题,下文就这些问题及防治展开简单的论述。
1矿山开采中的现状及潜在的环境地质问题
1.1地下采矿诱发地震与边坡失稳
由于地下开采必须开掘地下坑道系统,以及采矿后形成的采空区,都会导致矿区围岩岩层变形,发生崩落、坍塌,并波及地表,出现连续或不连续下沉。后者的特点是在一个有限的地面产生很大的位移,形成阶梯状断面,塌陷坑、筒状陷落、柱塞状下沉、溶洞、矿块崩落、上盘渐进崩落等多种破坏形式。
地表沉陷带来的危害主要有:①破坏地表环境。沉陷使田地成为洼地,减少了农田面积和可供建筑使用的空间,;②损坏建筑。致使建筑物开裂,甚至倾倒;③损坏地下工程设施,如地下管线裂断;④造成矿井报废。沉陷的加剧,会导致塌方和突水,引发更大的灾害。
采空诱发山体开裂、崩滑等地质灾害,是在高陡地形条件下,因山崖(坡)下采矿的管理不善或设计不当,滥采及长期采掘破坏了山体的原始稳定状态,最终产生倾倒、滑崩等地质灾害,轻者影响安全生产,中断交通;重则酿成人员伤亡、财产损失、破坏环境等巨大灾难。这是典型且具有普遍性的人为诱发地质灾害,在我国,由于采矿工艺较落后,开裂崩滑灾害较为突出。过去,我国在陡崖下开采煤、磷、铁、硫等矿产都曾诱发过山崩灾害,尤以鄂西和川东的一些小型采矿区较为严重。但惨痛的教训并未引起人们的足够重视,致使此类灾害仍时有发生。
1.2采矿诱发地震
这是一种危害较大的地下型人工诱发灾害。它包括由采矿或抽水采矿引起的冲击地震和陷落地震,以及岩爆、煤爆等灾害。冲击地震。采矿往往需辅之以爆破、开掘井巷等,当岩体(山体)受到突然冲击,土石崩落、地层滑动或陷落,矿井坍塌、洞穴发育地段发生塌陷等,均可引起冲击地震,造成危害。在采空区范围内,如有断裂通过,沿断裂形成的应力突然释放,产生大量的能,也可能导致地震。而在矿区,也可因上述冲击地震而产生的传递作用,沿构造方向发生地震迁移。造成更大范围的地震灾害。
抽水采矿也可诱发地震。抽水前,由于水压作用,断裂面(带)受水浸润,一旦失去水压,沿断裂面发生卸荷作用,形成偏差压力,当差应力大于断面的抗剪强度时,即出现粘滑效应,诱发地震。陷落地震。矿井顶板陷落,岩洞塌陷可引起陷落地震。此类地震的破坏性也是普遍和严重的。陷落地震发生后,还可以因冲击震动诱发冲击地震,造成更大的危害。岩爆或煤爆是地压以小规模方式急剧释放的一种表现,往往出现在新采的掌子面上,其危害范围较小,但对井下工作人员、设备的安全构成威胁。
1.3露天开采引起边坡失稳
露天开采塑造了边坡,随着开采深度的加大,边坡规模增大,既严重地破坏地应力的自然均衡,又导致人工边坡的变形、破坏和滑落。露天矿边坡的变形破坏主要有两种形式:①具有明显滑面的边坡失稳、破坏。如我国抚顺西露天小背斜滑坡。②蠕变坍塌变形,直到破坏。归根到底,影响露天矿边坡失稳的主要因素是岩体结构条件、所处地质环境及人为活动影响。只有综合考虑这些因素,才能有效地防治露天矿边坡失稳问题,减少其危害。
1.4废矿、矸石等的堆放引起工程地质环境恶化
地下或露天采掘出的废矿矸石,以及选矿厂排出的尾矿,日渐增多,已达到恶化环境的程度,不仅污染破坏环境,影响正常的生产和生活活动,而且由此产生的滑坡、泥石流常常造成财产损失和人员伤亡。
1.4.1对土壤、水资源的污染
矿业废矿、矸石、尾砂中含有大量有机成分,同时富含金属、碱土金属和硫化物及有害物质等。当大气降水渗入其中后,少量直接渗入废矿矸石堆地下,大部分则形成溢流水,向地势低洼处积聚排泄。大量可溶性无机盐溶解于水中直接入渗补给地下水,造成废矿矸石堆周围地下水污染。地下水呈现高矿化度、高硬度,硫酸盐、钠离子含量普遍高于地下背景值。废矿、矸石溢流水污染使土壤盐份升高而导致盐碱化,土壤含盐量高于农作物的耐盐临界浓度,作物生长发育受到严重抑制,甚至导致部分土地弃耕。另外,选矿厂、洗矿厂排出的废水对地表、地下水资源的污染也是不可忽视的。
1.4.2对空气的污染
对空气污染主要源自矿山生产排放的废气,特别是有自燃性矿床的矿山,在高温季节,将产生大量有害气体,如H2S、SO2、CO2等,使周围地区常常尘雾蒙蒙,严重影响邻近居民的身体健康及农作物生长。
1.4.3产生泥石流、滑坡等灾害
废矿、矸石及尾矿的堆放及回填,在经受不断的内、外因素,如本身的物理、化学性质的改变及大气降水、地下水的影响,可引起动力灾害破坏环境。主要表现为堆积物稳定性受到破坏,从而发生滑波、泥石流以及尾矿坝的破坏。目前,对废矿矸石等的处理方法尚不完善,限于技术和经济条件,未能实现广泛处理,只少量利用其为建材原料,或复填矿坑美化环境、复田等。因而要根本解决废矿矸石等所引起的灾害,有待我们进一步的研究。
此外,采矿爆破还引起工程地质问题。采矿中,不论是地下采矿还是露天采矿,都经常进行大量的爆破作业,其产生的爆破地震波、空气冲击波及其所带来的爆破效应,将会引起爆区周围地表开裂、建筑物受损、边坡失稳等不良影响,由此而引起的工程地质问题,也是工程爆破界关注的重点和难点。
2矿山开采中环境地质灾害防范对策
2.1加强地质灾害防范意识宣传
加强矿山开采地区的地质灾害防范宣传是预防相关灾害的重中之重。相关人员必须做到在战略战术上重视地质灾害的防治。首先要转变思想,不要一味地重视矿山开采带来的经济效益,更应该注重其负面效益。只有这样才可以真正做到危害最小化利益最大化。在矿山地区加强相关工作人员的安全意识,确保其安全上岗。在当地,相关宣传更应该深入人民群众中去。让人民群众了解灾害、重视灾害、预防灾害。相关工作人员更应该运用多种形式,尤其是应该积极合理的运用新闻媒体进行社会宣传。通过多种多样的地质灾害防范宣传活动,相关部门应引起全社会的广泛关注,加强对地质灾害的重视,从而为更有效的地质灾害预防做出贡献。
2.2建立科学治理模式
在矿山开采过程中应该建立科学合理的治理模式。这种治理不仅仅是矿山开采本身的治理,更包括矿山开采所带来的相关问题的治理。在建立科学治理模式的过程中尤其应该注重环境地质灾害问题与矿山开采经济发展之间的矛盾。只有这样才可以真正从实际出发建立切实有效可行的治理体系。在矿山开采过程中不可一味依靠矿产资源发展经济,更应该用发展的眼光,建立可持续的经济增长点。尤其应该注意兴修水利,在水源的涵养以及林木资源的保护方面更应该有所侧重。借此从根本上遏制水土流失、上体滑坡等灾害的发生。只有这样才可以建立和谐的生态环境,从而发展可持续经济。
2.3做好环境地质灾害监测体系
做好环境地质灾害的监测体系是做好防灾减灾工作的重中之重。建立健全环境地质灾害的应急处理体系是矿山开采过程中重要目标之一。在矿山开采过程中应该进行深入分析,及时有效的进行相关资料的研究,使得开采工作更为科学合理的进行。只有在全面掌握矿山矿产资源开采过程中可能发生的一切事宜,才能真正有利于矿山开采的长远发展。尤其是应该有针对性的,根据各类地质灾害制定有效的预防与应对措施。
三、结束语
总之,我市的经济和矿业发展均处在快速发展时期,矿山在开采资源的同时,不仅有诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突变性地质灾害的可能,而且有诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等缓变性地质灾害的可能性。 因此在矿山开采过程中,充分认识到我国地广人多的社会现实,和环境地质分析是非常重要的环节,并制定具有针对性的防治对策,才可以更好地促进我国的经济的建设作出贡献。
参考文献:
[1]屠世浩.陈宜先煤矿开采对环境的影响及其对策研究[期刊论文]-矿业研究与开发 2003
[2]匡文龙,邓义芳.采煤塌陷地区土地生态环境的影响与防治研究[J〕.中国安全科学学报,2007
[关键词]地震灾害 成因 防治
一、地震概述
地震指地球内部缓慢积累的能量突然释放引起的地球表层的振动。当地球内部在运动中积累的能量对地壳产生的巨大压力超过岩层所能承受的限度时,岩层便会突然发生断裂或错位,使积累的能量急剧地释放出来,并以地震波的形式向四周传播,就形成了地震。一次强烈地震过后往往伴随着一系列较小的余震。地震所引起的地面振动是一种复杂的运动,它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区,纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快,衰减也较快,横波传播速度较慢,衰减也较慢,因此离震中较远的地方,往往感觉不到上下跳动,但能感到达水平晃动。
二、地震的特点:
1、突发性强:地震的突发性比较强,往往在极短的时间内对人,建筑物造成严重打击,令人猝不及防。
2、破坏性大:不止是破坏程度大,同时影响范围广,仅余震就可波及数千米外的地方,震中地区更是一片狼藉。
3、持续时间长:主震之后的余震往往持续很长一段时间,这就决定了地震后的影响时间也是比较长的。
4、社会影响大:地震由于突发性强,破坏性大,必然造成经济损失,进而对人们的生活以及社会的发展造成极大的不良影响。
5、防御相对较困难:由于我国现在对地震的预警手段不完善,地震预测的设备不够先进,同时国民对抗震的意识薄弱,地震发生时不能够很好的保护自己。
6、产生各种次生灾害:地震发生后,伴随大量的次生灾害,如泥石流,山体滑坡等,甚至伴随有瘟疫,堰塞湖等。
三、我国地震灾害的特点:
中国位于世界两大地震带――环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育。20世纪以来,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。
我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是:①台湾省及其附近海域;②西南地区,主要是、四川西部和云南中西部;③西北地区,主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓;④华北地区,主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山燕山一带、山东中部和渤海湾;⑤东南沿海的广东、福建等地。我国的台湾省位于环太平洋地震带上,、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅地中海地震带上,其他省区处于相关的地震带上。我国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家。
四、地震的防治
1、地震的前兆
人的感官能直接觉察到的地震异常现象称为地震的宏观异常。地震宏观异常的表现形式多样且复杂,异常的种类多达几百种,异常的现象多达几千种,大体可分为:地下水异常、生物异常、地声异常、地光异常、电磁异常、气象异常等。
2、地震来临时的应对方法
1)保持清醒的头脑。经验表明,破坏性地震发生时,从人们发现地光、地声,感觉有震动,到房屋破坏、倒塌,形成灾害,有二三十秒的时间,这段极短的时间叫预警时间。只要掌握一定的知识,事先有一些准备,又能临震保持头脑清醒,就可能抓住这段宝贵的时间,成功地避震脱险。
2)逃生原则。破坏性地震突然发生时,可以采取就近躲避,震后迅速撤离的方法。当然,如果身处平房或楼房一层,能直接跑到室外安全地点也是可行的。
3)因地制宜,就近避震。a.如果在室内,应就近躲到坚实的家具下,如写字台、结实的床、农村土炕的炕沿下,也可躲到墙角或管道多、整体性好的小跨度卫生间和厨房等处。注意不要躲到外墙窗下、电梯间,更不要跳楼,这些都是十分危险的。b.如果你在教室里,要在教师指挥下迅速抱头、闭眼、蹲到各自的课桌下。地震一停,迅速有秩序撤离,撤离时千万不要拥挤。c.如果你在影剧院、体育场或饭店,要迅速抱头卧在座位下面;也可在舞台或乐池下躲避;门口的观众可迅速跑出门外或体育场场内。d.如果你在室外,要尽量远离狭窄街道、高大建筑、高烟囱、变压器、玻璃幕墙建筑、高架桥和存有危险品、易燃品的场院所。地震停下后,为防止余震伤人,不要轻易跑回未倒塌的建筑物内。e.如果你在百货商场,应就近躲藏在柱子或大型商品旁,但要尽量避开玻璃柜。在楼上时,要看准机会逐步向底层转移。f.如果你在工厂的车间里,应就近蹲在大型机床和设备旁边,但要注意离开电源、气源、火源等危险地点。g.如果你在行驶的汽车、电车或火车内,应抓牢扶手,以免摔伤、碰伤,同时要注意行李掉下来伤人。座位上面朝行李方向的人,可用胳膊靠在前排椅子上护住头面部;背向行李方向的人可用双手护住后脑,并抬膝护腹,紧缩身体。地震后,迅速下车向开阔地转移。h.尽量用棉被、枕头、书包或其他软物体保护头部。
4)一次强震过后,不应安心下来,要准备应付余震的发生。震后首先将大火扑灭尽量步行到避震所,携带物应尽量减至最少。不要走过狭窄的道路、沟渠边缘、悬崖或河边,以免发生意外。注意不要靠近山体、悬崖,以免崩裂发生意外。靠近海岸时,必须注意海啸的发生。在低洼地则应防止水淹。不要害怕余震,也不要乱听谣言。在集中避难的场所应遵守秩序,注意卫生。
5)还应注意防止地震的次生灾害。所谓地震次生灾害,主要是指地震后引起的水灾、火灾以及有毒气体蔓延等等。对工矿企业中的易燃、易爆、剧,要严密监视,地震时,一旦发现剧或易燃气体溢出,应立即组织抢救;对于大型水库、堤坝等,要预先做好防震检查,发现问题及时加固。水库下游的居民,在地震发生时,要严密注视堤坝的安全,遇有险情,除组织力量抢救外,要迅速向安全地带转移;大地震发生在山区,由于山崩塌方等,可能堵塞河道,遇到此种情况,要立即组织人员疏通,以免造成水灾。
参考文献:
[1]陈颐,陈棋福,黄静,徐文立,减轻地震灾害[J]地震学报,2003(06)
关键词 地震预报 地震前兆 热红外异常 地震云 磁暴二倍法 引潮力共振的异常叠加法
一、地震预报的现状
经过多年来的探索,越来越多的专家、公众和决策人认识与了解到地震预测远比原先知道的困难,“发现”了原先没有发现的地震现象的复杂性。与其他自然现象相比,地震预测的确有它独特的困难,这就是大地震复发时间的长期性、地震物理过程本身的复杂性和地球内部的“不可入性”,虽然人类已经登上月球、探测火星等遥远星系,但对地下几十、几百公里深处的地震的孕育、发展、发生规律仍然还不清楚,这使得地震预测、尤其是短临预测成为当代自然科学的一个世界性难题,地震预测难题的解决需要几代人坚持不懈的努力。到20世纪90年代初,在我国大陆已经建立了包括地震学、地磁、地电、重力、地壳形变、应力应变、地下流体、地热和电磁辐射等九大学科的地震检测台网;其中包括近400个测震台站,20个区域遥测台网和1700多项地震前兆观测项目,并取得了辽宁海城、云南盂连、新疆伽师和1999年11月29辽宁岫岩等中强以上地震成功预报的经验。
二、地震预报方式分类
目前,根据地震预报的时限长短,我们将地震预报分为长期预报、中期预报和短期预报。长期预报,一般是根据地震活动的时空变化特征如周期性、填空性、迁移性等的统计特性,区域地壳形变的研究活动构造研究,以及太阳活动、地球自转等环境因素与地震活动关系的分析等作出的。长期预报的地区和时间尺度都比较大必须通过中期预报逐步缩小。长期预报的时间在10年左右。中期预报,主要的预测依据包括:区域地震活动时空演变特征;地震活动的背景性因素,如地震围空区地、地震条带等异常图像;前兆观测资料长趋势异常;以及强震活动与环境因子相关分析等。中期预报一般是对未来1~2年左右时间内可能发生地震的地区和震级的预测。
短期预报,是指对未来3个月时间内将要发生地震的时间、地点和震级的预报。通过对有中期预报的重点危险区的跟踪监测,依据多种趋势异常的准同步回返或恢复、或加速变化,区域地震活动异常判据,以及多种前兆手段出现速率较快的新异常等。
三、目前地震预报的几种方法
地震预报方法是多学科、多方法的信息综合,目前地震预报的方法主要是使用传统的预测方法和现代通信、计算技术等来进行预报。
(一)利用地震前兆预报的传统方法
(1)地应力测量。由于地震发生前会引起地壳的应变异,因此,常利用钻孔变形应力计,或者体积式应变计探明地壳中各点应力状态,根据应力的变化预测震中位置。
(2)利用氡气前兆。1966年苏联地震专家首次证实,地震爆发之前地下会向地面散发一种稀有气体——氡。大震前调整单元或调整场上的快速变形引起地层变动进而使氡气含量发生变化从而形成氡气突跳,但是氡气变化是没有方向的,所以很难预测出地震的震中位置。
(3)自然电场。自然电场地震前兆是由于震源地方微裂和预滑产生的电场,或是调整单元流移产生的过滤电势。希腊学者利用自然电场预报地震在国际上曾掀起几次辩论,评价者意见不一。
(4)次声波。用次声波传感器及记录仪组成的次声波观测系统,记录电压信号,次声波具有衰减小、传播远的优点,因而世界范围内7级以上地震在一般情况下震前能观测次声波信号异常。
(5)动物异常。震前许多动物会出现异常行为,利用许多动物的异常行为来预报地震。这种方法对地震发生的强度以及震中位置很难预测。
(二)利用现代技术进行地震预报的新方法
(1)卫星热红外遥感法。这种方法主要基于热红外异常与地震孕育过程之间的关系研究。由于地震孕育过程地壳内部结构变化会引起地表温度变化。根据国内外地震学家所做的地震热红外异常机理、岩石实验、热红外遥感技术的应用及典型震例分析,以及从卫星热红外遥感资料的实际应用等实践证明,强震发生前一个月左右,震源区地表温度会出现一次较为明显的增温过程。因此,这种方法利用卫星遥感技术探测地表和底层大气温度变化进行地震预测。但是,卫星热红外遥感资料在地震预测应用研究中还存在一些问题,所以利用这种方法预测地震仍然处于积累资料和实验预测的探索阶段。
(2)地震云。在某些中强地震发生前,其周围地区的天空中,一般在凌晨或傍晚会出现条带状的地震云。另外,也可能有一种辐射状的地震云,一般由数条带状云同时相交在一点,云的交点垂直于地面就是震中所在地。根据地震云判断震中较为复杂。
自然灾害到来时保证孩子的健康和安全,培养孩子的应变能力是一个重要的日常教育内容。这些应变能力具体表现在:第一,加强安全教育活动,地震、水灾、雷击等自然灾害,避险安全演习;二是对突发事件的灵活性处理。有时,孩子们都知道要注意安全,但不一定有能力对付一些更危险的事情,这就需要我们经常训练孩子的自救技能。总之,我们可以人为地创造出一些问题的情况,想出各种自救方法来指导自己的孩子,让孩子掌握一些基本的应变能力。
二、培养孩子生活自理的能力
在今天快速变化的社会中,现在家庭结构和养育子女的方法已经改变,家长应该注意你的孩子独立面对困难的能力,培养他们的独立性,发展良好的自我保护习惯,不要事无巨细,到处消除障碍,这对于孩子是不利的,易于让孩子养成依赖心理。目前的科学技术和人类的能力,无法完全阻止自然灾害的发生。无法完全抵御自然灾害。然而,可以根据自然灾害的规律和特点,采取积极有效的措施,尽量减少损失。如,我们还不能做到准确的预测地震,但我们可以做一切可能捕捉到地震前具体信息的采集工作。人们根据以往的经验,可以对强烈地震之前发生的一些自然异常直接观察。
三、掌握防灾减灾的方法,提高防灾减灾的能力
1.常备地震应急包。每个家庭根据不同情况,制定家庭防震措施,通常准备地震应急包,并写系人信息,以备地震包内物品定期更换,同时也要有一定数额的现金。
2.就近选择安全地带等待救援。因为有大地震之前,可以预测地震来临的声音,光线和地球的震颤等宏观现象,人们可以采取正确的防震措施。按照就近躲避原则。可用枕头或坐垫护住头部,躲在桌下等“安全角”或厨房、卫生间、储藏室、不要靠近窗户,玻璃和建筑外墙,待地震后快速、有序疏散。
3.不要乘坐电梯撤离。
4.关闭电源、燃气。当地震发生时关闭电源,燃气,以避免次生灾害的发生。由地震引起的火灾,用湿布捂住口鼻,匍匐逃生。途中遇到浓烟弥漫,或当有煤气泄漏时,用湿布捂住鼻子,逆风而逃。学生是祖国的未来,家庭的希望。学校是学生日常活动的主要场所。倡导学生和广大教师,以提高预防,自我帮助和互助的能力,不但培养了学生的防灾意识,并可以充当一个“教育了一代,影响两代人“的效果。
关键词:地震 ;公路工程;次生地质灾害;分布规律;影响因素
中图分类号:U412文献标识码: A
0 前言:
2008年5月12日四川汶川县(30.986°N, 103.364°E)发生里氏8.0级地震,影响波及到陕西省,共造成陕西省死亡121人,受伤2932余人,直接经济损失达245.079亿元人民币。受灾地区主要分布在汉中市,宝鸡市全部以及西安市、安康市、咸阳市的西部,造成重灾区4个(宁强县、略阳县、勉县、宝鸡市陈仓区),一般灾区36个。此次地震也给陕西省公路造成了不同程度的损坏,地震引发了各路段相当数量和规模的次生地质灾害。而公路是抢救人民生命和财产安全的生命线,在抢险救援过程中发挥着不可替代的作用,因此研究地震作用下公路的次生地质灾害发育规律及其影响因素是很有必要性的。陕西省公路部门在四川“汶川地震”地质灾害调查研究中组织了大量科研人员到公路基层中,系统调查了地震烈度区域内各路线发生的地震地质灾害。采用资料收集和现场补充调查、测量、检测等方法相结合,详细记录了发生次生地质灾害的斜坡几何形态及场地地貌、斜坡地质结构,包括各路段地层岩性及岩性组合,结构面发育特征,坡体结构特征。针对破坏斜坡,记录了破坏的模式及特征,包括破坏部位、破坏形式、岩土体运动轨迹、对公路的危害等。[1]
1 陕西公路受灾区域调查结果
1.1受灾区公路
受灾区公路主要集中在陕南的汉中市和关中的宝鸡市。包括省道104线西安~千阳段,省道212陇凤段,国道108线陕西省境内,省道306,国道316线陕西境内,省道211线,省道309线,姜眉公路眉太段,西汉高速陕西段,省道210线,如图1。
图1 受灾路网图
1.2次生地质灾害的主要形式
受汶川地震影响,陕西公路沿线次生地质灾害的主要形式为:崩塌,102处,滑坡10处,泥石流8处。而其中崩塌灾害点占总灾害点总数的85.0%,是主要的灾害形式。具体各路线灾害点数量见表1。
表1各路线灾害点数量表
1.3 次生灾害发生机制
次生地质灾害的发生是一个量变到质变的转化,是由多种因素共同作用下产生的灾害。一般认为地质条件、土地利用、坡度、坡向、坡面粗糙度、距主断层距离是主要的基本影响因子。本文针对汶川地震作用下陕西省公路沿线次生地质灾害的发生,将地质条件、坡高、坡度、降雨、地震峰值加速度作为主要的诱发因子。
1.3.1 崩塌
地质条件是各种地质灾害形成的基础条件,其中一个很重要的条件是岩土类型。在研究陕西省地质灾害发育规律的过程中,公路沿线土质主要分为黄土陡坡地带与石质边坡。土质的力学性质决定了边坡失稳的类型,坚硬岩石边坡失稳主要以结构面失稳为主,而软弱岩石则是以控制型失稳为主,但总体来讲,岩体的工程性质越好,边坡稳定性越高。[7]
针对陕西震害区,按照组成物质的不同,将崩塌类型分为黄土崩塌及岩体崩塌。
黄土崩塌为鼓胀-压剪型,上部黄土垂直节理裂隙发育,下部为近水平或外倾的基岩不整合接触面。在重力、地震、地下水的作用下,黄土底部发生错断、鼓胀,导致黄土边坡倾倒或滑塌;此外,黄土下部软硬岩互层,其中软弱岩层风化剥落造成上部岩土体凸出,也易形成崩塌。黄土崩塌,同时受到结构和土体的强度控制。黄土其粒度组成以粉砂为主,结构松散,卸荷裂隙和节理都很发育,遇水1~2min即全部崩解。黄土高原的年平均降雨量为200~650mm,年际分布不均匀,主要集中在每年的5~9月的汛期,往往以高强度的暴雨形式出现,引起严重的土壤侵蚀。本次调查发现:黄土边坡集中在宝鸡市的北部及咸阳的西部,S210及S104属于黄土地区。该地区地震烈度为Ⅵ度,地震峰值加速度为45.0~89.9gal。从统计情况看,黄土地区边坡较陡,坡角大都在70~90°之间。发生崩塌的数量少,但是规模较大,对公路的影响较大,往往中断交通。同时清除崩塌体的工程量也较大。[8]
岩体崩塌按照力学机制主要分为倾倒、滑移、错断、鼓胀、拉裂崩塌。这类崩塌主要受岩体结构控制。该区内岩体节理裂隙和地层层理发育;岩石风化作用较强烈,特别是软弱的千枚岩和片岩,易风化破碎,碎落较为严重。大部分路段地震烈度为Ⅵ度,地震峰值加速度为45.0~89.9gal;西宝高速、G316、G108及S308的大部分位于Ⅶ区,地震峰值加速度为90.0~177.9gal;S309的西部小部分位于Ⅷ区,地震峰值加速度为178.0~353.9gal。调查发现:岩体崩塌主要集中在陕南秦巴山区,地震灾害区位于宝鸡市的南部,咸阳市的西南部及汉中市全部。由于许多路基上边坡人工开挖不仅高,而且陡峭,易形成崩塌灾害。每年雨季,特别是暴雨,极易引起岩体或块石崩落,造成车毁人亡,或堆积堵塞交通。汶川地震作为主要诱因引发了该地区范围广、数量多的单点岩质崩塌。[2]
1.3.2 滑坡
据统计,10处小型滑坡处于S212及S210路段,均属于黄土地区,且同属于Ⅵ度区。鉴于此,滑坡规模、数量与地震峰值加速度、降水条件、地形、地质结构等影响因子的统计规律性不明显。在地震滑坡机理研究方面,从动力学的角度提出的有高速滑坡启程剧动机理及坡体波动震荡的累进破坏效应。研究表明,地震烈度越大,那么此区域的滑坡点就越多,且规模越大,经研究,地震等级5~6级时,滑坡影响区为一百多平方公里,但当地震等级为8级以上时,滑坡的影响区域可达几万平方公里。[3]
经过对本受灾区调查研究,该10处滑坡属于黄土的堆积层滑坡,主要是在地震作用下,造成了对原有土体结构的破坏,加之本身黄土特有的湿陷性及降雨的影响,土体重度增加,滑带土进一步软化,抗剪强度降低,从而导致了滑坡的发生。[4]
1.3.3 泥石流
经过调查,陕西省公路段受灾区泥石流比较少,但由地震引发的大量的岩体、土体松散物却为泥石流的发育提供了必要的物质来源,地震之后受灾区即进入了雨季,这为泥石流的孕育提供了必须的水源。而且泥石流发育区周围的滑坡、崩塌点越多,泥石流的规模就越大,在地震发生之前,泥石流物源区坡岸仅有小规模的崩塌及滑坡点,而地震之后,大量的松散物质堆积于沟道的坡岸及坡脚,在雨季强降水的作用下,泥石流的发生就不可避免了。受灾区泥石流的形式主要有两种,一是由于强降水使得斜坡上的滑坡体和松散物质向下转移,最后汇集与沟道转化为泥石流,另一种是小规模的泥石流在沟道内急速通过时,强烈冲刷沟道坡岸及坡脚的松散物质,导致大量的固体物质被挟带参与泥石流的运动,形成更大规模的泥石流。这说明,泥石流物源区及发育区的地形地貌及沟道的陡峭程度也是影响泥石流发育的重要因素。因此,地震发生后,要及时对沿线公路边坡沟道内的松散物质进行清理,或修建拦挡措施。同时要加固地表及地下的截排水系统,有效防治大震过后的泥石流。[5]
2. 次生地质灾害的特点
2.1 边坡出现变形和裂缝
地震作用造成了公路沿线边坡变形和边坡坡面形成了裂缝,这使得降雨和融雪更易渗透边坡内部,导致岩土体内摩阻角度减小,而地震的扰动作用也进一步改变了岩体内部的结构,地下水位和地下径流条件均发生了改变,为崩塌、滑坡的发育形成了条件。而地震触发的岩石滑落崩塌、岩体滑坡以及其他水源条件的变化等又为泥石流的发育提供了大量的松散固体物质和水源,形成了“地震崩塌/滑坡泥石流”或“地震崩塌/滑坡堰塞湖溃决洪水/泥石流”的灾害链。因此,地震发生以后的一段时间内,由于降雨、融雪等诱发的崩塌、滑坡、泥石流次生灾害点,甚至比地震直接引发的的还要多。如S306旬麟段K180+200右侧处,该坡体明显层状结构,表面比较平整,无平台直线型垂直坡。地震作用下,上边坡岩体松动,长15m,高7.5m,岩体产生明显裂缝,缝宽16cm,随时有落石危险。[6]
图2 S306旬麟段K180+200破坏照片
2.2 崩塌土体占用河道
由于陕西省特殊的地质背景,公路路线大多为沿河走向,而地震作用引发的崩塌、滑坡等造成了岩体滑落、滑移到河道中,淤埋河道。在汛期时引起水位的上涨,过流面积不断减少导致水流流速湍急,沿途冲刷路基、桥梁桩基,破坏公路工程设施。如s210线K112+760-777段左侧,该路段左侧路堤临河修建,表面砂石土呈张开状态,表面无填充物。地震发生后,左侧长17m,高4.8m,平均宽度0.9m的边坡体发生崩塌,造成崩塌物滚落到河道中。
图3 S210线K112+760-777段破坏照片
2.3 单点边坡崩塌摧毁路基、路面
这种破坏类型在震区公路上比较普遍,具有分布范围广、数量多、危害严重等特点,是震区和地震波及区公路灾害最为主要的一种破坏类型。单个或成线状发育的边坡崩塌阻断交通、砸毁车辆,对公路等基础设施造成了严重破坏。如陇凤公路段K86+720~K86+770处,岩性为均质黄土,松散堆积。边坡倾向225°,倾角76°,坡高达20m。地震作用下路基边坡上部发生崩塌,破坏范围长9m,宽1.9m,高2.9m,崩塌堆积物占用有效路面,高边坡仍存在崩塌危险,严重影响了行车安全。[9]
图4 陇凤公路段K86+720~K86+770破坏照片
3 次生灾害分布规律
3.1 岩性
黄土陡坡地带共发生崩塌、滑坡、泥石流35处。其中8处为泥石流,10处滑坡,17处为崩塌。泥石流均属于轻微级别;滑坡规模最大4000m3,最小200m3,均属于小型滑坡。特大型崩塌共3处,占崩塌灾害点总数的17.6%;大型崩塌10处,占崩塌灾害点总数的58.8%。石质边坡上共发生崩塌84处,特大型崩塌4处,占灾害点总数的4.8%;大型崩塌7处,占灾害点总数的8.3%。土质边坡上发生灾害的数量少,但是崩塌的规模比较大;石质边坡上发生灾害的数量多,但是规模比较少。
3.2地质构造
此次地震影响区域主要是陕西省关中盆地以及陕南秦岭巴山山地。
关中盆地南依秦岭,北靠北山,为三面环山向东倾斜的契型盆地,夹持于鄂尔多斯地块与秦岭造山带之间,是分隔华北、华南地块的一条重要的大地构造分界线,盆地两侧地形向渭河倾斜,由冲积平原、黄土台塬、洪积平原组成,呈阶梯状地貌景观。黄土台塬可分为两级,一级黄土台塬是在下更新世湖盆基础上形成的,塬面上有洼地,塬周斜坡陡峭,冲沟发育,当斜坡下部有隔水的软弱土(岩)出露时,斜坡稳定性差。二级黄土台塬主要分布在宝鸡、乾县等地,是在新近纪准平原或山前洪积扇上形成的,黄土厚度一般小于100m,沟壑发育,地形破碎。
陕南秦岭巴山山地北依秦岭南麓,南靠大巴山脉,其构造格局位于南秦岭印支褶皱带和大巴山褶皱造山带的衔接部位,均经历强烈的多期构造变形变质叠加和置换作用,地质构造复杂,岩体受水平应力的挤压,扭曲变形严重,导致此地公路沿线的边坡节理裂隙发育,岩石结构不完整,而被其切割的岩石块体具有沿着裂隙面滑移或是追踪密集裂隙滑动的趋势。
鉴于以上分析,关中盆地斜坡稳定性差,黄土地区地形破碎;秦岭巴山山地边坡节理裂隙发育,公路沿线造成的高陡边坡极易形成拉裂崩塌。
3.3边坡高度
通过中国科学院地质与地球物理研究所祁生文等人对以往强震资料的研究结果表明,地震动幅值和频谱随地形高度而变化。山顶上地震动持续时间显著增长,放大效应显著, 并且位移、速度和加速度3个量均有不同程度的放大效应,边坡顶部对振动的反应幅值较之边坡底部存在明显的放大现象(垂直向放大)。调查发现87.5%以上的次生灾害发生在边坡高度在7m以上,而且7处特大型崩塌均在8m-10m的边坡上。可以看出,随着边坡高度的增加灾害数量及边规模也在相应地增加。[10]
3.4边坡倾角
边坡的倾角对边坡稳定性有很大影响,坡度控制着坡体的应力分布,坡度越大,有效临空面越大。本次调查发现产生次生地质灾害的坡角主要集中在70°以上。选取灾害点数量较多的省道104,国道108陕西境内,西汉高速和省道210为例,发现不仅在70°后灾害数量增多,同时灾害的破坏规模也相应地增大。
表2 倾角与破坏规模的关系
3.5 公路等级
公路等级的不同造成了技术设计指标与施工工艺等的差异。调查发现高等级公路(高速公路与一级公路)共发生次生地质灾害19处,占总灾害点数的18.6%。而低等级公路边坡防护等措施相对来说不够完善,发生的次生地质灾害较多。
4结语
通过研究地震作用下陕西省公路发生的次生地质灾害,总结了灾害的主要形式,分析了其发育的特点。同时,研究了灾害发生与土质的关系,破坏规模与边坡高度、倾角的关系。以期为在地震烈度高的区域中修建公路提供参考依据,按照当地的地形地质条件选择合适的边坡高度、倾角,减少公路边坡在地震作用下的损坏。通过上述研究,获得以下结论:
1 崩塌滑坡在空间上沿发震断裂带和河流水系呈“带状”和“线状”分布。
2 地震发震断裂带的破裂方式是逆冲兼右旋走滑,崩塌滑坡沿断层的分布具有显著的“上盘效应”效应;不仅表现为发震断裂层上盘较下盘崩塌灾害分布密度大,分布范围广,还表现为上盘地质灾害的规模也远较下盘大。
3 总体上具发震断层越远,崩坍滑坡分布密度越小。地震地质灾害主要集中发育在Ⅸ度及以上烈度的区域内。
4 地震地质灾害主要分布在20°-50°的坡度范围内,具体部位与微地貌形态有密切的关系,通常发生在地形坡度由缓变陡的过渡转折部位,单薄山脊或孤立山头或多面临空的山体部位等,这些部位地震波的放大效应最为突出。[11]
5 地震地质灾害在各类岩层中均较发育,但碳酸盐岩,岩浆岩,砂砾岩等硬岩地层的发育程度高于砂板岩,千枚岩,泥页岩等软岩地层;硬岩地层中通常发生的是崩塌类型的灾害,而软岩地层中通常以滑坡居多。
本文实地调查研究了陕西各公路段在地震作用下的破坏情况,研究了各种灾害发生的机制,以期找出次生地质灾害的发育规律及其受地震影响的主要因素,在设计和施工过程中提供一种指导,为灾后重建和地震多发区新建公路工程提供科学依据。
参考文献
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关键词:核电站;地震;次生火灾;扑救;防护
随着科技化进程的不断加快,我国把大量的精力都投入到了科学事业的发展与开拓当中,尤其是核物质的开发与探索。核电站的建设则成为了核研究的重点任务之一,只有将基础建设把握住,才能使得地震发生时不会对核电站造成太大的影响,也不会因此造成很大的经济损失。
1核电站次生火灾的影响
谈到核电站,很多人都只是听说,至于深层次的了解便是一无所知了,但是说到地震,大家都会畏而远之,也深知它的危害,同样对于核电站而言,地震是最具威胁性的灾害之一,因此只有对地震给核电站带来的危害有一定的了解和认识,才能有效地避免核电站在地震时遭受更大的损失。
1.1核电站
核电站又称为核电厂,是用来实现核裂变或核聚变反应,之后通过释放的能量收集电能的场所。目前,我国的核电站一般都是以商业价值进行建造和开发,利用核能的运转进而达到发电的效果。核电站由于其具有很强的辐射性和高爆性,所以一般建立在荒无人烟的场所,因其内部含有多种微量元素的结合体,具有很高的危险性,因此在建造时都要做出严格的防护和隔离[1]。
1.2地震对核电站的危害
通过上面的描述,我们可以简单了解核电站的性能以及危险性,那么当地震发生时,地震是以波的形式进行传播,由于震动可以使聚集的微量元素产生能量,因此在地震时,地震波很可能通过空气效应,致使核电站中的反应物质发生强烈反应,裂变时还要释放较大的能量,加上外界空气的震荡,很可能导致反应堆失去控制,最终导致爆炸。核物质是一种复燃性有氧物质,爆炸之后,如果不及时将火灾或者火灾隐患进行扑灭和清除,将很可能引起二次燃烧,甚至是爆炸。
1.3事实分析
由于核电站的特殊性,核电站发生火灾远比一般火灾危害大得多,除了会造成人员伤亡、经济损失外,更可能造成化学物质泄漏,甚至是放射性污染。尽管核电站的选址已经综合了很多外界因素的干扰,并且在设计、施工阶段都充分进行了抗震考虑,但不能保证核电站所有地区不会发生地震或者发生地震概率很低,比如:2007年,日本千岛群岛发生地震,由于地震震源较深,引发了大规模的海啸,因此波及到了日本刈羽核电站变电设施,直接造成了核反应堆泄露,引起火灾,最终核电站附近同时遭受大火侵袭,发射性物质污染了整个地区,由此可见,地震次生火灾可以给核电站带来的多么大的影响和后果。
2核电站地震次生火灾发生特性
为了更好的预防和避免核电站受到地震次生火灾的波及和影响,首先就要对核电站内地震次生火灾发生特性、特点以及原因等因素进行一定的了解和掌握,只有进行了有针对性的认识,才更加有助于地震次生火灾发生时及时进行扑救和预防。
2.1起火原因
2.1.1内在原因根据了解得知,大多数核电站在地震之后产生次生火灾的根本原因是由于潜在火源没有彻底排除,进而火灾在某种条件下再次发生。地震之后潜在火源会有很多,尤其是对于核电站来说,大多是在由于震荡引起的物质冲击等,比如说地震可以导致氢气运输管道或者是发电机冷却系统受到破坏,导致气体泄露,最终引发火灾,另外在地震的强作用力下,可以使得核电站内设备短路、断路等情况的发生,这些都是属于震后潜在的引火源之一。2.1.2建筑物遭到破坏核电站内建筑物被地震破坏这是作为引发次生火灾的另一种原因。在地震波的作用下,可以使得建筑物发生形变、移位,甚至是倒塌,这样就会间接的造成内部设施、管道、线路的损坏或者是交联,一旦遇到可燃性条件,就会发生火灾,严重时会发生爆炸。
2.2火灾特点
经过对各类核电站地震次生火灾事故的归纳、分析得出次生火灾的发生特点主要有:(1)一触即发,一点起火,多处同时发生火灾;(2)地震之后,由于核电站建设厂房较为密集和复杂,出现火灾后,会连带周围陆续起火;(3)由于地震具有强大的破坏性,所以消防系统都会遭到强烈损坏,当火灾发生时,消防设备起不到灭火的作用,致使火势得不到有效控制,最终造成重大经济损失。
3核电站地震次生火灾的扑救与预防
对于核电站地震次生火灾而言,破坏性和影响力是极其恶劣的,只有对核电站次生火灾掌握一定的扑救方法,进行一些有效的、合理的预防措施,才能避免次生火灾的再次发生。
3.1次生火灾扑救原则
3.1.1先重点,后一般为了避免次生火灾对核功能造成更大影响,当火灾发生时,首先就要对核安全系统采取积极的保护措施,切断一切核系统相关设备电源,对核反应堆实行停堆处理,如果发现核安全系统已经遭到破坏,并且有核物质泄露现象发生,灭火行动要以控制泄漏物质为主,对周围人员进行迅速疏散,确保核系统不会发生更大的事故。3.1.2先隔离,后扑灭发现次生火灾发生时,第一时间就要对核反应堆以及核安全系统实行安全防护措施,必要情况下应该采取采取隔离的办法,对气体运输管道、液体油、电气电力系统一律实行封闭式管理,在切断一切运行电源之后,然后实施灭火[2]。
3.2次生火灾的预防
3.2.1提高防火系统抗震等级要想核电站地震次生火灾得到有效的管理和预防,最重要的就是对防火系统实行等级式管理,提高防火系统的抗震强度,增设气压水喷淋系统、雾化喷头灭火系统、泡沫喷射系统,并且要在消防死角布置最为直接有效的消防设施,只有对防火系统进行加固,才能在次生火灾发生时对火灾进行更好的控制和扑救。3.2.2开展减灾科普宣传活动核电站地震次生火灾起火原因复杂,光靠专业应急救援队伍还不够,必须有广大职工参与。所以,应扎扎实实地搞好宣传,普及核电站地震次生火灾的科学知识,使广大职工了解和掌握震前、震时、震后的防震、避震和火灾防救知识,举行有广大职工参加的模拟实地防火救灾演习,提高群众综合防震意识和能力,一旦发生地震次生火灾,能够从容应震,同时迅速扑救火灾。
结束语
综上所述,核电站地震次生火灾的发生是多种因素相结合的,只有对次生火灾进行及时的预防和准确的管理,才能将事故造成的损失降到最低,从而实现核电站更加安全可靠的发展。
参考文献
[1]王国权,马宗晋,苏桂武,周锡元.国外几次震后火灾的对比研究[J].自然灾害学报,1999(3).