關鍵詞:資源利用;災害風險;環境地質敏感性;調查分析
中圖分類號:P694 文獻標識碼:A 文章編號:1008-9500(2025)06-0122-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.034
Investigation and Analysis of Environmental Geological Sensitivity in Guizhou Province Based on Resource Utilization and Disaster Risk
YEHu
(The 142nd Team of Guizhou Coalfield Geology Bureau,Guiyang 55Oo09,China)
Abstract:Taking Guizhou provinceasanexample,the investigationandanalysis of environmental geological sensitivity basedonresourceutilizationanddisasterriskarecariedout.Firstly,thegeologicalandgeomorphicconditionsofGuizhou provincearebriefly expounded to indicate theresearchobjectof this study.Secondly,theevaluation methodand index systemareintroducedtoprovidetheoreticalsupportforthisresearch.FinalytakingtheXinhuareservoirprojectinHuisui county,Qiannan Buyiand Miao Autonomous Prefectureasan example,an investigationand analysis of environmental geological sensitivity is conducted.
Keywords:resourceutilization; disaster risk; environmental geological sensitivity;survey analysis
環境地質學是地質學科中的一種應用性學科,主要關注地質環境的基本特征及其演化規律,運用理論和方法探討人類活動與自然環境之間的關系。人類活動作為重要的地質作用力量,已成為環境地質學研究的核心內容[。環境地質學的研究范圍可以從廣義和狹義兩方面來定義:在廣義上,環境地質學屬于環境科學范疇,涉及環境水文、環境工程以及環境地質等子領域;在狹義上,環境地質學則側重于研究環境與人類活動之間的相互關系。環境地質敏感性特征反映了地質環境要素、子系統和整體系統對自然因素及人類活動的響應程度。當敏感性特征較高時,表明該區域發生環境地質問題的風險也更大[2-5]。環境地質敏感性包含內容多,涉及范圍廣,且與多源異構數據間的融合難度較大,因此國內在此方面的研究內容較少。鑒于此,以貴州省為例,開展基于資源利用和災害風險的環境地質敏感性調查分析。
1 區域概況
貴州省位于云貴高原的東部,總面積達 176167km2 。區內地質結構獨特,自然條件復雜多變,地質環境相對脆弱,且地質災害頻發,是我國山地環境地質研究的典型區域之一。貴州省的地勢特點是西部較高、東部較低,平均海拔大約為 1100m 。省內最高點位于畢節市赫章縣的韭菜坪,海拔達 2901m ;而最低點則在黔東南苗族侗族自治州黎平縣地坪鄉的水口河出省界處,海拔僅為 148m 。自晚新生代以來,強烈的構造抬升作用促使河流不斷侵蝕、切割和溶解,造就了多樣化的地形地貌。目前,除了畢節市威寧彝族回族苗族自治縣、畢節市赫章縣和貴州省六盤水市鐘山區部分區域保持較完整的高原面,貴州省大部分地區的地貌已經被切割成崎嶇的山地、高原、丘陵及盆地。
2評價方法與指標體系
2.1評價方法
在環境地質的評價過程中,嚴格遵循國家及地方相關標準。通過結合地質地貌的區域劃分,同時分析區域內環境地質問題的類型及其成因,科學合理地劃分研究區域[6-7]。評價方法采用地表與地下要素相結合的方式,不僅關注地表環境地質的敏感性,還需考慮地下水環境地質的敏感性,全面評估多種地質要素變化,作為環境地質災害的壓力指標,以此實現對各方面影響的全面評估。
環境地質敏感性的評估主要采用兩種方法,即層次分析法和敏感性系數分析法。層次分析法不僅應用于單一因素下的土地沙化敏感性計算,還廣泛用于綜合評估環境地質敏感性。在敏感性系數分析法中,敏感性系數 Sci 用來量化不同因素對地質災害敏感程度的影響。其計算公式為
式中: Ni 為第 i 類因素引發的地質災害點數; Ai 為第 i 類因素相關的區域面積; N 為所有地質災害的總發生次數; A 為研究區域的總面積。敏感性系數數值越高,表示該區域的敏感性越強;如果該系數較低或為負值,則表示該區域對環境地質災害的敏感性較弱。環境地質災害發生的概率與敏感性系數之間存在正相關關系。
2.2評價指標體系構建
根據現有的環境地質評價研究成果,評價指標體系的構建可分為兩個層面:一是單一環境地質敏感性評價,對各項指標分別建立單獨的評價指標體系;二是綜合環境地質敏感性評價,以單項為基礎,根據收集的資料和研究成果,確定單項環境地質敏感性的權重。
3 案例分析
以黔南布依族苗族自治州惠水縣新華水庫工程為例,進行環境地質敏感性調查分析。
3.1工程概況
水庫壩址河谷呈較對稱V形。河床高程為 881.0~ 882.0m ,河道寬度為 3.0~5.0m ,水深為 0.5~1.0m ,岸邊漫灘和I級階地發育,平水期漫灘高出河水面 0.5~1.0m ,I級階地高出河水面 2.0~3.0m 。兩岸為斜坡地形,沿斜坡頂部地形較平緩,臨河床側地形較陡。壩址下游有村公路經過,路面高程為885.0~887.0m 。正常蓄水位高程為 909.0m 時,河谷寬度為 144m 。
3.2天然建筑材料
根據設計資料,新華水庫壩坡兩種設計方案所需建筑材料如下:瀝青混凝土心墻壩方案需建材約22萬 m3 ,面板堆石壩方案需建材約20萬 m3 。方案所需天然建筑材料取自風化料場。風化料場位于大壩上游 300m 右岸山體處,無公路直達,需修建道路,運距約 300m 。料場地形坡度為 30°~40° ,局部大于 60° 或為陡崖,地面高程為 912~935m ,現料場大部分為喬木覆蓋,局部基巖裸露。
根據現場調查,料場出露地層巖性為泥盆系中統東崗嶺組雞德段( D2d2 ),上部為灰黑色薄層粉砂質泥巖,下部為灰色中厚層泥質粉砂巖夾灰黑色薄層粉砂質泥巖,巖層產狀為 33°~38°∠8°~17° 。根據CZK9、CZK10鉆孔揭露,場區巖土體特性如下:上部覆蓋層為厚為 6.0~7.0m 的黃色黏土,多呈可塑,主要分布在山體頂部,之下為強風化、弱風化至微風化新鮮基巖的粉砂質泥巖、泥質粉砂巖,巖體飽和抗壓強度為 0.5~20.0MPa 。綜合鉆孔揭露資料,風化料場平均可采厚度為 31~32m ,料場分布面積約1.6萬 m2 ,可用填筑料儲量約50萬 m3 ,儲量、質量均能滿足設計要求。
3.3災害風險標準
工程災害風險主要為洪水。在工程布置方案中明確指出“基本同意該工程等別為V等,水庫規模為小(1型。水庫樞紐工程主要建筑物有大壩、岸邊溢洪道、取水兼放空系統等,其建筑物級別為4級;灌溉工程主要建筑物有輸水管道,其建筑物級別為5級;供水工程主要建筑物有輸水管道、提水泵站,其建筑物級別為4級;次要建筑物及臨時建筑物級別均為5級。”
3.4穩定計算
根據《碾壓式土石壩設計規范》(SL274—2001)5.2.2及8.1.2條規定,采用畢肖普計算方法,對土石壩方案中大壩上下游壩坡在正常工況如正常蓄水位(工況1)、設計洪水位(工況2)及非常工況如核準洪水位(工況3)、正常蓄水位驟降至死水位(工況4)時的穩定性進行分析計算。穩定計算材料如表1所示,項坡安全系數計算結果如表2所示。
從表2可以看出,在正常及非正常工況下,大壩壩坡的抗滑穩定安全系數均超過《碾壓式土石壩設計規范》(SL274—2001)中規定的4級壩壩坡抗滑穩定最小安全系數。因此,可以認為水庫大壩是安全的。
4結論
開展貴州省環境地質敏感性調查分析,有助于深入了解貴州省各區域環境地質影響因素,對極易造成區域環境地質變化的影響因素進行風險控制,為區域內資源開發利用、工程項目建設等奠定基礎。
參考文獻
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