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煤矸石处置过程问题研究论文

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煤矸石处置过程问题研究论文

可以用最有效的控制法治理自燃恢复绿植覆盖,中科立得工业节能装备有限公司在山西阳泉实验成功

浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文

一、露天煤矿开采引发的环境问题

(一)对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。

(二)水污染问题

露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

(三)空气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。

(四)环境地质问题

露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。

二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策

(一)土地破坏的防治措施

1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。

2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。

3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。

4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。

(二)空气污染的防治措施

1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。

2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。

3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。

(三)边坡防治措施

1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。

2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。

3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。

5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。

2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。

3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。

4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。

5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。

三、结语

露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。

矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨,分析目前对矿山固体废弃物的处理方法,提高矿山固体废弃物的回收利用率,以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。

矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】

摘要:随着我国冶金业的快速发展,矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中,矿山固体废弃物的数量也越来越多。

关键词:矿山固体废弃物 处理 利用

1 我国矿山固体废弃物的现状分析

我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、采矿企业较多,在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种:废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石,其中以废石居多。

由于我国矿山开采的规模较大,且中小采矿企业居多,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,以山西等采煤大省为例,一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。

矿产资源的不合理开发,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。

再者,由于尾矿和废石的随意堆砌,可能引起河道淤塞,造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多,对地表水和地下水造成严重污染。同时,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2 矿山固体废弃物的处理

2.1 堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件:一是要注意不能造成地下水的污染,防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。

二是注意不能造成地表水的污染,防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染,减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全,防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。

在堆放场地的选择时,应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时,在尾矿堆放的选择时,由于尾矿的特殊性,其堆放要求更高,尾矿坝的基础材料的强度要求非常高,且不能透水。可以采取两种方式,一是粗细尾矿残渣的共处理,二是尾矿的半干堆垛。

在矿山固体废弃物堆放好之后,要在堆放表面盖上泥土或者石块,或者种植植物,或者对覆盖便面进行化学方法的处理,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成更严重的

污染。

2.2 复垦处理

目前,复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法,将矿山开采与土地复垦结合起来,在矿山开采的过程中,在表土采掘之后,可将矿产资源表面的土壤进行存储,在开采施工完结之后,将矿山固体废弃物填至开采区,然后铺垫表土,种植植物,复垦种植的过程才算完成,复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。

2.3 填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来,以胶结填充法填充采空区,防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时,应充分考虑地下水和地表水的保护,防止水资源的污染和破坏,对场地环境进行综合考虑,保证填埋的安全。

3 矿山固体废弃物的利用

矿山固体废弃物的处理,是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术,对废弃物进行回收利用,实现资源的循环发展和可持续发展。

在矿山开采过程中,不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备,提高采矿作业的效率,减少矿产资源的浪费。加强采矿管理,特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理,防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。

同时,在采矿过程中,要加强对矿产资源的勘探和开发设计,以矿山固体废弃物作为采空区的充填物,实现资源的回收利用,也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。

3.1 从废弃物中回收有用元素

如前所述,矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素,如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素,在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素,在矿山固体废弃物的处理中,如果能将这些有用元素进行回收利用,不仅能减少对环境造成的破坏,还能将其用于生产实践中,促进社会生产的进步。

在回收过程中,可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法,近年来,微生物浸出技术不断发展,在实际的生产实践中应用范围越来越广。

3.2 制作建材

矿山固体废弃物可以用以制作建材,主要有三种:一是用以制作水泥和硅酸盐建材,由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素,可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。

如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英,碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石,花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷,是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。

它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作,微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙,其耐热性和节能型都比较好。

四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石,如果在矿山固体废弃物中,含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等,都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中,铸石是一种非常重要的生产原料,在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料,具有很强的生产适用性。

4 结语

矿产资源的开采,是一项关系国计民生的大事,在矿产资源的开采过程中,应以先进的开采技术和开采设备,提高采矿的效率,控制矿山固体废弃物的产生,减少生态环境的破坏。

目前,矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种:堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出,矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路,将矿山固体废弃物进行有效回收,不仅能为社会生产提供所需的原料,还能减少对生态环境的破坏,促进经济的可持续发展。

参考文献

[1] 孙轶刚,邓君萍.矿山固体废弃物处理与再利用[J].价值工程,2010,29(12).

[2] 汪金花,李富平.基于GIS的矿山企业固体废弃物管理系统[J].金属矿山,2012(6).

[3] 戴开文.煤矿开采固体废弃物对环境的损坏及治理方法[J].中小企业管理与科技,2010(3).

[4] 郑建军,刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山,2012(6).

矿山固体废弃物的处理与利用【2】

[摘 要]我国冶金工业快速发展,促使矿山的开发力度加大,随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。

[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用

1.引言

我国的矿产资源非常丰富,矿产资源总量大、在矿山开采过程中,由于不合理的开采利用,在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。

某集团公司下属几个矿区,主要生产非金属矿产,属于中小采矿企业,由于近几年开发量大,矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势,产生了大量的矿山固体废弃物,不仅造成了矿产资源的浪费,对生态环境也造成了很大的影响。

矿山固体废物概括起来主要分为两类:一类是尾矿,即在选矿加工过程中排放的固体废物,其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石,即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料,堆放废石地称之为排土场。

矿山固体废弃物堆砌在土地表面,破坏地表的土地、自然景观和植被,水土流失加剧,对生态环境造成严重破坏。再者,由于尾矿和废石的`随意堆砌,在干旱天气下,固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。

2. 固体废弃物的危害

2.1 固体废弃物直接造成环境污染,破坏生态环境

该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天,经过初选,直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产,在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡,会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。

据不完全统计,我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩,随着老的尾矿库闭库,新的尾矿库不断增加,必将占用更多的土地。

固废堆场如此大面积占地,尽管多为山坡地,但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此,堆场压占土地,还会破坏地貌,造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。

2.2 固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费

特别是矿石品位低,大多呈多组分共生,矿物堪布粒度细,再加上选矿技术设备落后,管理水平低,因此,浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。

2.3 固体废弃物堆存存在安全隐患

固体废物易产生流动、塌陷和滑坡,一旦发生事故,其造成的破坏是相当巨大的。

3.矿山固体废弃物的处理

3.1 固体废弃物处理的目标

固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点,该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质,所以,该公司处理的目标是减量化和资源化。

3.2 处理方法

3.2.1 堆置处理

该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后,保持堆放物的稳定,减少二次污染源,防止对水资源和大气环境造成污染。

3.2.1 填埋处理

该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后,形成大量的采空区的情况。

以上两种方法是对固体废弃物的处理,更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益,实现可持续发展。

4.矿山固体废弃物的利用

矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏,但依据可持续发展理念,我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。

针对该企业的特别,我们主要采取以下几个方面对其进行利用。

4.1 制作建筑材料。根据矿山特点,可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。

4.2 土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉,为提高产量造成的土壤板结,地力下降,重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素,可以做为土壤改良剂的原料之一。

4.3 微量元素肥料。

4.4 建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地,种植植物,优化周围环境,恢复生态系统。

5.存在问题

总体上,矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚,虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作,同时也也取得一定的成效,但总体发展不缓慢,仍存在一些问题。主要有:

5.1 企业积极性不高

政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策,但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策,导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。

5.2 固体废弃物应用领域较窄

目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料,高附加值产品少,没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。

6.建议

6.1 倡导矿山企业清洁生产

该项主要是靠政府支持,通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化,推行清洁生产,把固体废物尽可能消灭在生产过程中

6.2 鼓励发展固体废物处理产业

鼓励企业建立循环经济生产系统,建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制,走向开放与合作,实现企业化经营,走产业化道路,发展中国的矿山经济,改善我们的矿山环境。

7.结语

想要解决矿山固体废弃物的这个问题,是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的,也是我国千百年矿业开发的历史积累,更是矿产资源利用不合理的结果,矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源,但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大,所以更需要各个方面的共同努力,这样才可以走可持续发展的道路。

参考文献

[1] 浅谈矿山固体废弃物的处理与利用;科技创新导报;2013,NO.02.

[2] 综合利用矿山固体废弃物 提升企业效益;晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集;490.

[3] 矿山固体废物的处理与处置;矿产保护与利用;2003年10月第5期.

[4] 矿山固体废物处理与处置技术发展报告;国家环境保护矿山固体废物处理与处置工程技术中心.

[5] 我国矿山固体废物的资源化利用及处置; 现代矿业;2012年10月第10期.

岩石研究内容及过程论文

岩石的变形特性及试验方法研究论文

岩石的变形特性是指岩石在外力作用下岩石中的应力与应变的关系特性,它是影响建筑物稳定的重要因素。岩石在较小的力的作用下首先发生变形,变形量随作用力增大而增大,当作用力和变形量超过一定的限度后就会发生破坏,在作用力不断增大的过程中,岩石的变形和破坏是一个统一的、连续的过程。工程岩体如果变形过大就会导致上面的建筑物失稳危及安全,因此工程勘察期间必须获得可靠的变形参数,才能据此在施工时采取适当措施防止其对工程的影响,保证建筑物的安全。下面分别从岩石的变形特性、变形阶段和试验方法等方面进行探究

1岩石变形的特性

岩石的变形性质通常用应力一应变曲线表不,它通过测量岩石试样受压时的应力一应变关系得到。山于岩石的组成成分及其结构与构造比较复杂,所以岩石的应力一应变关系也比较复杂,岩石变形过程中表现出弹性、塑性、勃性、脆性和延性等性质。

1. 1弹性

在一定应力范围内,物体受外力作用产生变形,去除外力后能够立即恢复原状的性质,这种变形称为弹性变形。

1.2塑性

物体受外力作用后发生变形,去除外力后不能完全复原状的性质,这种变形称为塑性变形或永久变形。

1.3勃性

物体在外力作用下变形不能立刻完成,应变速率随应力增大而增大的性质,这种变形称为流动变形。

1.4脆性

物体受力后,变形很小时就发生破裂的性质。

1.5延性

物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的'性质。

另外,岩石的变形和破坏的性质还会随着受力状态的变化而变化。岩石在三向受力状态下与单向受力状态下的应力一应变关系有很大的区别,随着围压增大,三向抗压强度增加,峰值变形增加,弹性极限增加,岩石山弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。

2岩石变形的阶段

根据单向无侧限逐级维持荷载法应力一应变关系曲线曲率的变化,可将岩石变形过程划分为四个阶段:

2. 1孔隙裂隙压密阶段

岩石中原有的微裂隙逐渐被压密,曲线呈上升形,岩石变形多为塑性变形,曲线斜率随应力增大而逐渐增大,表不微裂隙的变化开始较快,随后逐渐减慢,对于微裂隙发育的岩石,本阶段较明显,但致密坚硬的岩石很难划出这个阶段,此阶段末点对应的应力称为压密极限强度。

2. 2弹性变形至微破裂稳定发展阶段

岩石中的微裂隙进一步闭合,孔隙被压缩,原有裂隙基本上没有新的发展,也没有产生新的裂隙,应力与应变基本上呈线性关系,曲线近于直线,岩石变形以弹性为主。此阶段末点对应的应力称为弹性极限强度。

2. 3塑性变形至破坏峰值阶段

当应力超过弹性极限强度后,岩石中产生新的裂隙,同时已有裂隙也有新的发展,应变的增加速率超过应力的增加速率,应力一应变曲线的斜率逐渐降低呈下降形,体积变形山压缩转为膨胀,随着应力增加裂隙进一步扩展,岩石局部破损,且破损范围逐渐扩大形成贯通的破裂面,导致岩石破坏,岩石变形不再恢复,此段末点对应的应力称单轴极限抗压强度。

2. 4破坏后峰值跌落阶段至残余强度阶段

岩石破坏后,经过较大的变形,应力下降到一定程度开始保持常数,此段末端对应的应力称为残余强度。

3岩石变形的试验方法

3. 1单轴压缩变形试验

这是室内测定岩石变形参数最常用的方法,是指试件在轴向压力下产生轴向压缩、横向膨胀,最后导致破坏的试验。适用于能制成圆柱体(高径比2~2:1)试件的各类岩石,可在不同含水状态下进行试验,同一含水状态下每组试件应为3个。可采用电阻应变片法或千分表法,坚硬和较坚硬的岩石宜采用电阻应变片法,较软岩和软岩宜采用千分表法。一般采用一次连续加载法或逐级一次循环法,最大循环载荷为预估极限载荷的50%,试验时以每秒0. 5~1. 0Pa的速度逐级加载,施加一级载荷后立即测读相应载荷下的纵向和横向变形值,一分钟后再读一次,再施加下一级载荷,读数不少于10组。用电阻应变片法时轴向或径向的应变片的数量可采用2片或吐片且应牢固地贴在试件上;用千分表法时轴向和径向的千分表各采用2只或吐只且应分别安装在试件直径的对称位置上。测试完成后根据测得的应力和应变值绘制应力应变关系曲线,可分别计算岩石的弹性模量、变形模量和泊松比等变形参数。

3. 2三轴压缩变形试验

这是室内测定岩石变形参数较少用的方法,一般在测定三轴压缩强度的同时测读三轴压缩变形数据。适用于能制成圆柱体试件的各类岩石(高径比2 ~ 2. 5:1),同一含水状态下每组不少于5个试件,5个试件分别在5级(一般按等差数列来分)不同的侧压下做试验。试验时将岩石试件放在密闭容器内,先以每秒0. 05MPa的速度同步施加侧压和轴压至预定的侧压值,并在试验过程中保持不变,再以每秒0. 5~1. OMPa的速度连续施加轴向荷载,直至试件破坏。在加压过程中同时测定不同荷载下的轴向变形值,每个试件测值不少于10组。测试完成后绘制轴向与侧向应力差与轴向应变的关系曲线,可根据需要分别计算弹性模量、变形模量等三轴压缩变形参数。

4岩石变形参数的确定

4. 1弹性模量

应力应变曲线上直线段的斜率,对同一岩石在极限弹性范围内接近常数,反映的是岩石在弹性变形范围内的平均弹性模量,是最常用的变形参数。

4. 2割线模量(变形模量)

应力应变曲线上任意一点与原点的连线的斜率,工程勘察通常取抗压强度50%处的点来计算,也叫割线弹性模量。

4. 3泊松比

应力应变曲线上任意一点横向应变跟纵向应变的比值,对同一岩石在极限弹性范围内接近常数,工程勘察通常用抗压强度50%处的点来计算,反映的是岩石在弹性变形范围内的平均泊松比,这也是常用的变形参数。

4. 4初始模量

应力应变曲线在原点处的切线的斜率。

4. 5切线模量

应力应变曲线上任意一点的切线的斜率。

5岩石变形试验的改进

在普通柔性试验机上做岩石压缩试验时,绝大多数试件破坏时突然崩溃、碎块四射,只能测得峰值前的应力一应变曲线,无法记录下峰值后的情况,其根本原因是试验机的刚度不够大,为了获得包括峰值后变形在内的全过程应力应变曲线,就需要提高试验机的刚度,同时降低岩石试件的刚度。这可从以下四个方面来改进:

1架构的截面积并减小其长度;2增加液压柱的截面积并减小其长度;3减小岩石试件的截面积并增加其长度;4增加伺服控制系统,控制岩石变形速度恒定。

6结语

综上所述,岩石的变形特性虽然很复杂,但在实际工程中,建筑物作用于岩石的应力远低于单轴极限抗压强度,岩石所处变形多为弹性变形状态,因此可在一定程度上将岩石看作准弹性体,用弹性模量来表不其变形特征,一般只需测定抗压强度50%处的弹性模量和泊松比就可以了。另外在弹性极限压力之内单轴压缩变形和三轴压缩变形试验结果参数值基本接近,而单轴压缩试验更简单易行,故一般采用单轴压缩试验来测定岩石的变形指标。

岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象.导致上述现象的作用称风化作用.分为:①物理风化作用.主要包括温度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等.②化学风化作用.包括:水对岩石的溶解作用;矿物吸收水分形成新的含水矿物,从而引起岩石膨胀崩解的水化作用;矿物与水反应分解为新矿物的水解作用;岩石因受空气或水中游离氧作用而致破坏的氧化作用.③生物风化作用.包括动物和植物对岩石的破坏,其对岩石的机械破坏亦属物理风化作用,其尸体分解对岩石的侵蚀亦属化学风化作用.人为破坏也是岩石风化的重要原因.岩石风化程度可分为全风化、强风化、弱风化和微风化4个级别.大约在200年前,人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征.可现在我们已经知道高山最终将被风化和剥蚀为平地,湖泊终将被沉积物和植被填满,沙漠会随着气候的变化而行踪不定.地球上的物质永无止境地运动着.暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下,而且地表富含氧气、二氧化碳和水,因而岩石极易发生变化和破坏.表现为整块的岩石变为碎块,或其成分发生变化,最终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤.矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化.由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀 地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用.如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂.化学风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作用而发生化学成分和矿物成分变化,并产生新矿物的作用.主要通过溶解作用水化作用水解作用碳酸化作用和氧化作用等式进行.虽然所有的岩石都会风化,但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化.经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察,我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素.不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造,不同矿物的溶解性差异很大.节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度,又决定了岩石的易碎性和表面积.风化速率的差异,可以从不同岩石类型的石碑上表现出来.如花岗岩石碑,其成分主要是硅酸盐矿物.这种石碑就能很好地抵御化学风化.而大理岩石碑则明显地容易遭受风化.气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的.在温暖和潮湿的环境下,气温高,降雨量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化作用速度快而充分,岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层.在极地和沙漠地区,由于气候干冷,化学风化的作用不大,岩石易破碎为棱角状的碎屑.最典型的例子,是将矗立于干燥的埃及已35个世纪并保存完好的克列奥帕特拉花岗岩尖柱塔,搬移到空气污染严重的纽约城中心公园之后,仅过了75年就已面目全非.地势的高度影响到气候:中低纬度的高山区山麓与山顶的温度、气候差别很大,其生物界面貌显著不同.因而风化作用也存在显著的差别.地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义:地势起伏大的山区,风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露,加速风化.山坡的方向涉及到气候和日照强度,如山体的向阳坡日照强,雨水多,而山体的背阳坡可能常年冰雪不化,显然岩石的风化特点差别较大.剥蚀与风化作用在大自然中相辅相成,只有当岩石被风化后,才易被剥蚀.而当岩石被剥蚀后,才能露出新鲜的岩石,使之继续风化.风化产物的搬运是剥蚀作用的主要体现.当岩屑随着搬运介质,如风或水等流动时,会对地表、河床及湖岸带产生侵蚀.这样也就产生更多的碎屑,为沉积作用提供了物质条件.岩石在日光、水分、生物和空气的作用下,逐渐被破坏和分解为沙和泥土,称为风化作用.沙和泥土就是岩石风化后的产物.

浅谈泥石流处置论文参考文献

浅谈泥石流的危害与防治 河北省保定市第一中学 高一年级448班 刘子屹 [摘要] 对泥石流和山体滑坡的发生的原因和预防进行了分析,指出泥石流和山体滑坡的形成是与自然条件和人类经济活动密切相关,并探讨如何预防河北阜平泥石流和山体滑坡,为其防治提供思路真正做到在利用自然资源的同时不破坏生态平衡。 [关键词] 水土流失 泥石流 生态平衡 原因 防治 [引言] 2012年7月河北保定太行山部分县遭受严重水灾北京、保定涞水野三坡、涞源县等地骤降暴雨并发生泥石流抵御暴雨洪涝、防止泥石流侵袭已成为亟待解决的焦点问题。笔者认为家乡阜平县水土流失一并严重防止泥石流刻不容缓为避免灾情重演关键要树立环保意识保护植被维护生态平衡发展经济的同时严控开山、平谷严禁砍伐植被同时造林工程要合理保持河道畅通清洁净化环境。人人有防涝意识人人从我做起防灾避险才会换来往日山青水秀的乡村美景。 [正文] “青山不改绿水长流”是生活中人们对生态环境的美好期许在我的印象中我的家乡河北阜平就是这样的一个地方。初中之前的每个假期我都会和父母一起回去那时候的家乡是我的乐园是我对山水大自然最初的记忆。初中毕业之后再次跟随父母回到了老家却与我印象当中的“青山绿水”大相径庭土黄的山坡因为开矿被挖去了大半干枯的河道被大片房屋占据原来上山的小路已因为植被的减少而变得土质松散而被废弃一下雨便为“泥沙俱下”山上的雨水没有了小草树木的拦截没有了山谷沟底的积流公路便成了“河道”一场雨后泥沙淤满道路昔日宽阔的“沙滩河面”变成了垃圾堆积的“窄沟”。 这种景象让我不禁联想到前一阵子发生在河北涞水、涞源等地的水灾继而爆发的泥石流如果现在的情况还不加以制止那么我的家乡不就会成为下一个“涞水”下一个“涞源”吗因此为了避免灾情重演树立自我防护意识我通过网络、书籍、新闻报道等渠道查阅了大量的资料对华北地区泥石流和山体滑坡等灾害发生的条件、原因、破坏力和如何防范等情况有了比较系统的认识。 泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑地形险峻的地区因为暴雨暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。而山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力包括岩土本身重力及地下水的动静压力作用下沿着一定的软弱结构面带产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。 两者都有着具大的破坏力。可直接埋没车站铁路、公路摧毁路基、桥涵等设施致使交通中断并造成重大的人身伤亡事故甚至造成村毁人亡的灾难。如2012年7月21日保定市涞水县野三坡暴雨导致山体滑波泥石流严重公路、大桥被冲毁造成特大洪灾。7月23日河北涞源县遭遇56年来最大降水村内一片汪洋。因暴雨引发的泥石流和山体滑坡使交通全部断交数以万计群众被困三个自然村夷为平地。强降雨导致的泥石流共造成该县14人死亡2人失踪大量财物被毁损失惨重。 泥石流和山体滑坡等灾害发生的原因分为自然和人为两点 一、自然原因 1、岩石的风化还有霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤松动。华北地区的太行山脉,属于暖温带半湿润、半干旱大陆型季风区,区内冬季寒冷干燥,春季干燥多大风,夏季湿润多雨,四季分明的气候使区内物理风化作用强烈霜冻对土壤形成的冻结和溶解造成的土壤的松动作用明显。 2、易滑(坡)的岩、土分布区。如松散覆盖层、黄土、泥岩、页岩、煤系地层、土的存在再加上本区新构造运动比较活跃,地质条件极为复杂,地质环境相对脆弱为滑坡的形成提供了良好的物质基础。 3、暴雨多发或异常的强降雨短时间内可提供充足的水源为滑坡发生提供了有利的诱发因素。华北地区每年7月份~8月份为雨季,该时间段是暴雨和特大暴雨最为集中的时期而其中90%左右的泥石流灾害发生在7月20日~8月10日之间泥石流暴发周期与洪涝灾害的周期同步。 二、人为原因 1、山体破坏修建高速公路、水渠以及依山建房、建厂等工程或其它工程建筑的不合理开挖对山体造成的破坏。据有关资料研究区目前华北地区水土流失面积约为10126km2,占山区总面积的58.05%左右不是最新数据地表侵蚀的自然过程已遭到严重破坏,人为侵蚀加剧这会使坡体下部失去支撑而发生下滑造成山体滑坡。家乡近年来兴起煤炭运输热和开矿热沿路都是加油站、煤场、矿场“山丘被随意挖去沟谷被随意填平”经济是发展了人们是富裕了楼房是高而多了可随之而来的是“满目创痕”的群山、灰蒙蒙的天空、黑秃秃的大地。山体因爆破严重遭受破坏灾难不久也将会来临。 2、滥伐乱垦近年来,随着乡村人口的增长,加上当地管理水平的偏低,人类不合理的工程活动日益增强,不少地方竞相侵占沟道致使河道变窄滥伐树木、破坏植被使坡体失去保护破坏了山体稳定性,使其蓄水能力大大降低为泥石流的形成提供了松散的固体物质有利于雨水等水体的入渗从而诱发泥石流和滑坡等 。在家乡让人迷恋的枣林已不再被人重视而是被随意砍伐往日的溪流已变为泥浆泥沙。“青山绿衣”被一层层剥掉裸露的大山已经不起风雨。 通过对泥石流和山体滑坡发生原因和条件的了解我认为应当从以下几个方面来进行防治而且就家乡而言迫在眉睫。 一、树立防灾避险意识 政府大力宣传泥石流、山体滑坡的危害性让人们认识到现在的错误提高科学素养加强人们防范意识做到出现险情应会自救。 二、保护和改善山区生态环境 坚决禁止不合理开挖和滥伐乱垦等行为在村庄附近种植一定规模的防护林不仅可以抑制泥石流和山体滑坡形成、降低其发生频率而且即使发生泥石流和山体滑坡也多了一道保护生命财产安全的屏障。 三、合理规划 从长远的观点看绝大多数沟谷都有发生泥石流的可能。因此在村庄选址和规划建设过程中房屋不能占据泄水沟道也不宜离沟岸过近已经占据沟道的房屋应迁移到安全地带。拓宽河道可以避免或减轻因泥石流溢出沟道而对两岸居民造成的伤害。政府出台措施努力引导小型煤矿科学选址不要在发展经济的同时破坏了自然坏境实施可持续发展。 [结束语]中共十八大发出了建设美丽中国、重视生态安全的“动员令”。 报告明确指出“保护生态环境必须依靠制度”。要把资源消耗、环境损害、生态效益纳入经济社会发展评价体系建立体现生态文明要求的目标体系、考核办法、奖惩机制。因此要人人树立环保意识和防灾避险意识尤其是我们的政府要把“乌纱红章”和“蓝天绿地”挂钩。家乡水土流失严重防止泥石流刻不容缓。相信在政府的引领下在家乡人的努力下水土流失情况会日益好转泥石流山体滑坡会日趋消失山还会更青水还会更秀 生态文明建设从理念到执行都会发生更大变化。 [参考文献] 1、 王昕.泥石流沟危险度的模糊评判J.重庆师范学院学报自然科学版 2、 李泳.泥石流危险性评价的问题J.山地学报 3、 《中共十八大报告

邢永强李保贤张璋

(河南省国土资源科学研究院,郑州 450016)

《华北水利水电学院学报》,文章编号:1002-5643-(2007)-04-0076-03

摘要 泥石流灾害受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制,是山区地质环境和生态环境恶化的产物。介绍了河南省泥石流概况,分析了河南省泥石流发育特征及其成因,最后提出了河南省泥石流灾害的防治对策,可作为其他地方同类地质灾害治理参考。

关键词 河南省 泥石流 发育特征 防治对策

河南省地处中原,位于全国第二、三级地貌阶梯的过渡带,面积16.7万km2,境内有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山等山脉和长江、淮河、黄河、海河四大水系,其地理坐标为:东经110°21′~116°39′,北纬31°23′~36°22′,南北纵跨530km,东西横亘580km,周边与山东、安徽、湖北、陕西、山西和河北6省毗邻。

河南省地形地质条件复杂多样,断裂构造尤其是深大断裂较为发育,局部地质环境脆弱(河南省地质局地质科学研究所,1980);河南省跨亚热带和暖温带两个气候区,降水量由南向北递减,且降水时空极不均匀,致使全省地质灾害种类繁多、发生频繁、危害严重。在诸多地质灾害中,泥石流灾害因具有强大的侵蚀、搬运、堆积和冲击能力而具有极大的危害性。由于泥石流形成机理和发生规律复杂,再者人类不合理的经济工程活动,特别是矿产开采、工程建设和森林植被的破坏,使地质环境和生态环境发生不同程度的恶化,泥石流灾害有加重趋势(河南省国土资源科学研究院,2006)。1994年7月,小秦岭金矿区大西峪发生泥石流,造成52人死亡,矿区全部停产,经济损失巨大。据初步统计,河南省受泥石流灾害威胁的城镇达60多个,在建国前有记载的30次各类地质灾害中,泥石流灾害就有10次。因此,系统地研究河南省泥石流发生趋势已成为河南省各级政府所面临的一个现实问题,也是科研部门亟须解决的重要课题之一。

1 河南省泥石流概况

河南省是一个泥石流多发地区,全省有泥石流沟475条,受地形和地质条件制约,泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区,集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土地区。按地貌条件划分,沟谷型和河谷型泥石流沟400条。对400条沟谷型和河谷型泥石流沟进行面积量算结果表明,流域面积小于5.0km2的有237条,占59.25%,5~10km2的有65条,占16.25%,10~20km2的有50条,占12.5%,大于20km2的有48条,占12%。

随着改革开放的深化,河南省经济不断发展,目前全省正加大对西部地区交通、矿产资源等基础设施的建设投资,人类工程活动对山区的影响进一步加强,而人类活动不当会加剧西部山区泥石流灾害的产生,将严重地威胁当地人民的生命和财产的安全。

2 河南省泥石流发育特征

河南省泥石流的发育、分布具有明显的规律性。

2.1 空间分布规律

受地形和地质条件制约,河南省泥石流多发生在中低山区及黄土丘陵地区,集中分布在伏牛山、小秦岭、太行山、豫西黄土区(表1),这些地区的泥石流沟占河南省泥石流沟总数的90%以上,崤山、外方山、王屋山、桐柏山、大别山等低山丘陵区只有零星分布,具有明显的分布不均匀性。位于伏牛山区的卢氏县、嵩县、栾川县、鲁山县、洛宁县及南召县泥石流沟多达335条,6个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的71%,尤其卢氏县和嵩县泥石流沟多达83条和81条,两个县的泥石流沟占全省泥石流沟总数的35%(河南省地质矿产厅第一工程院等,2001)。

2.2 发生的时间规律

降雨是激发泥石流的重要外因之一。据调查,泥石流多发生在6~9月(表1),尤其是年内第一次连续降雨过程中的暴雨阶段,地表松散物质被侵蚀、搬运,由暴雨激发引发泥石流(张天义等,2003),丰水年泥石流暴发频繁。

2.3 一地多发的特征

河南泥石流具有同一地点多次发生、同一时期多次发生的特点。如栾川县大南沟,自1931~1997年的66年中,发生泥石流8次,其中1982年、1983年连续两年发生泥石流,该沟内古、老、新泥石流均很发育;而卢氏县城黑马渠沟,几乎每年雨季都有规模不等的泥石流发生。

2.4 矿山泥石流逐渐成为灾患重点

在矿山建设和资源开采过程中易诱发各种环境地质问题,矿山废渣和尾矿不仅占压大量土地、污染环境,而且极易形成恶性泥石流灾害,威胁矿山安全。河南省小秦岭金矿区累计堆存废渣1 444.41万t(2001年统计),这些固体废弃物散乱堆放在沟谷及斜坡地带,使原本狭窄的排水沟道被挤占,影响了矿区自然排洪条件,于1994年、1996年、1998年和2000年多次发生泥石流灾害,造成数十人死亡和上千万元的经济损失(河南省国土资源科学研究院,2004)。

3 泥石流成因

泥石流是发生在山区和黄土丘陵沟谷和坡地的一种突发性自然灾害。它常发生在山区小流域,是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液两相流体,呈黏性层流或稀性紊流等运动状态,受地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等自然因素和人为因素综合作用的控制,是山区地质环境和生态环境恶化的产物(邢永强等,2006)。河南省泥石流的形成主要与以下4个条件有关。

3.1 物源条件

物源是泥石流形成的物质基础,物源多寡受众多因素影响,有自然的,亦有人为的。自然的影响因素主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、植被发育以及气候条件等,它们以不同的方式提供松散碎屑物,是泥石流形成的物质基础。

河南省深大断裂较为发育,其特点是具有长期和多次活动特征,在构造影响带,岩石(体)抗风化、抗侵蚀能力差,是泥石流物源形成条件之一。

地层岩性也是泥石流物源的主要形成因素,尤其是第四系不同成因类型的堆积物;基岩山区中的泥、页岩,力学强度低,抗风化、抗侵蚀能力差,有的还具有胀缩性,在气候温差和湿度变化影响下,产生胀缩而加速风化,成为泥石流的物质来源;在山区或黄土丘陵区,沟谷深切,地形陡峻,为崩塌、滑坡等地质灾害的形成提供了地形、势能条件,不仅极易形成崩塌、滑坡灾害,还作为泥石流的物源,对泥石流的启动、规模、危害等产生重要影响。尤其在卢氏盆地和灵宝——三门峡盆地,部分黄土呈被盖式或顶盖式覆盖在新近系、古近系及前新生界不同地层之上,极易形成黄土崩塌及滑坡灾害,是黄土丘陵区泥石流的主要补给物源,如卢氏县城黑马渠沟泥石流形成区和流通区面积5.65km2,有滑坡53个,滑坡发育密度达9.38个/km2,滑坡面积1.48km2,占流域面积的26.19%。

人类采矿、修路、水利工程建设以及坡地开垦、砍伐森林和植被破坏等,均可产生水土流失,增加泥石流的物质源,加速泥石流灾害的形成。

3.2 地形条件

地形条件主要控制泥石流的发育、分布和演化,地形高差、沟床比降、流域面积、流域形状不仅决定汇水量的大小和汇流速度,而且还决定了泥石流运动的位能和势能。豫西、豫北山地位于我国第二级地貌阶梯边缘地带,地壳长期处于隆起状态,山高坡陡,高差大,切割强烈,由西部的深切割中山到东部浅切割的低山丘陵,相对高差分别达到1 000m以上、500~1 000m和500m以下,山坡坡度一般25°~50°,有些达70°以上,沟床比降100‰~500‰,流域形状多呈不规则的长条形、葫芦瓢形,圆度系数0.6~0.3,为泥石流的形成提供了有利的地形条件。

3.3 水源条件

在物源、地形有利的条件下,降雨则是泥石流的激发因素和促使泥石流活动的动力条件。河南省山区年均降水量在600~1 300mm,汛期(6~8月)降雨量270~500mm,占年降水量的40%~60%,一日最大降雨量大部分地区在100~300mm,最大可达500mm,这种降雨特点,有利于泥石流的形成(河南省环境水文地质总站,2003)。据调查,河南省泥石流主要发生在汛期强降雨过程中,泥石流暴发与强降雨的相关性极好,说明了强降雨是泥石流的激发条件。据鲁山县二郎庙镇几次灾害性泥石流降雨特征调查分析,当12小时降雨量达到167mm以上,1小时降雨强度达80mm以上,或者12时降雨量达240mm以上,1小时降雨强度达到59.5mm以上时,可激发泥石流。

3.4 人为因素条件

人类不合理的工程活动与泥石流活动有密切关系,主要表现在:其一,毁林垦荒,陡坡耕种,加速水土流失,导致泥石流发生,如西峡县西坪镇木家岈,山林砍伐,陡坡耕种,流域生态环境遭到破坏,1998年7月暴发灾害性泥石流;其二,某些矿山企业滥采滥挖,废弃矿渣及大量尾矿的不合理堆放,堵塞了洪水下泄的通道,使地质环境遭到严重破坏或改变,遇暴雨形成矿山泥石流(邢永强等,2006)。如1994年灵宝文峪金矿泥石流、1996年洛宁金矿泥石流及嵩县祁雨沟金矿泥石流,均是由采矿废渣作为物源,导致矿渣泥石流灾害。因此,人类经济工程活动,已成泥石流发生的重要诱发因素。

4 防治对策

泥石流的防治包括预防和治理两个方面,其中用工程措施防治泥石流见效快,技术较为成熟,在很多泥石流沟的治理中都发挥了重要作用(费详俊等,2004)。结合河南省实际,对泥石流灾害应以预防为主,辅以重度危险区治理为主要原则。

(1)组织科技人员对全省泥石流进行深入调查研究,在此基础上开展泥石流的监测和预警预报工作,并根据泥石流的现状和发展趋势制定防灾预案,建立强有力的防灾减灾决策指挥机构,制定应急抢险措施。

(2)进行泥石流危险性分区,村庄住宅和重要设施规划时要避开泥石流危害区;泥石流防治应纳入山区建设总体规划之中,有预见性地制定出防灾规划,最大限度地减少因城镇、工矿、交通等经济建设项目布局失当造成的不必要的灾害损失。

(3)搞好小流域水土保持工作,减少水土流失,降低泥石流暴发频率,把林草等生物措施以及库坝等工程措施在坡面、沟道内依据自然特点和利用方式科学地配置,建立综合防治体系。

(4)雨季派专人巡视,若发现沟床中正常流水突然断流或洪水突然增大并夹有较多的柴草、树木,沟谷深处变得昏暗并伴有轰鸣声或轻微的振动感,则说明沟谷上游已发生泥石流。此时应迅速发出警报并组织群众撤离危险地段。

(5)加强泥石流知识的普及与宣传,提高人们的防灾意识,提高山区防灾减灾能力,消除不合理的人为触发因素,保持良性生态环境。地方政府和相关的科研机构应投入一定的人力物力财力开展泥石流等灾害的危害及防治宣传,并组织群众进行逃生演习等活动,提高群众在灾害发生时的自救能力。

总之,泥石流预防、防治是一项系统工程。包括宣传、预测、预防及治理工程论证、技术、质量等内容,只有组织各方面的力量,统一规划,群测群防,建立综合防治体系,才能达到预防、治理的目的,减轻或避免泥石流灾害。

参考文献

河南省地质局地质科学研究所.1980.河南省构造体系与地震图说明书.郑州:河南省地质局地质科学研究所.

河南省国土资源科学研究院.2006.灵宝市小秦岭金矿区矿山地质环境及采矿诱发地质灾害勘查设计书.郑州:河南省国土资源科学研究院.

河南省地质矿产厅第一工程院,河南省地质矿产厅环境水文地质总站.2001.河南省环境地质调查报告.郑州:河南省地质矿产厅第一工程院.

张天义,张兴辽,张克伟.2003.遥感·河南省国土资源综合调查与评价.北京:地质出版社.

河南省国土资源科学研究院.2004.灵宝市地质灾害防治规划.郑州:河南省国土资源科学研究院.

河南省环境水文地质总站.2003.河南省环境地质基本问题研究.北京:中国大地出版社.

邢永强,章煜.2006.河南省灵宝市地质灾害特征、分布情况与防治对策.河南理工大学学报(自然科学版),25(5):376~378.

费详俊,舒安平.2004.泥石流运动机理与灾害防治.北京:清华大学出版社.

The Occurrence Characteristics,Causes of Formation and Co untermeasures of Debris Flows in Henan Province

Xing Yong-qiangLi Bao-xianZhang Zhang

(Scientific Academy of Land and Resources of Henan,Zhengzhou 450016)

Abstract:Henan Province lies in the central plains and in the transition zone between second and three-order geomorphologic ladder,where the disaster of debris flow often happens,which has caused a large loss of life and property.Under the comprehensive influence of geology,landform,hydrology,meteorology,agrology,and vegetation,the debris flow is a result of environmental deterioration in geology and ecology.The article introduces the status quo of debris flows in Henan Province,analyzes their characteristics and causes of formation,and finally put forward the countermeasures of prevention and cure of the debris flows in Henan Province.

Key Words:Henan Province;debris flow;the occurrence characteristics;countermeasures of prevention and cure

管理学原理论文:浅谈泥石流灾害治理工程所采取的措施摘 要: 对治理泥石流地质灾害所采取的措施进行了探讨,并以河南省镇平县二龙乡赵河泥石流地质灾害为例提出了治理建议。关键词: 地质灾害;泥石流固体物质源;泥石流;防护堤;泥石流流体特征地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。据调查,全国29个省、市分布有泥石流沟约8500多条,为了消除危险减少损失,国家采取了行之有效的防治治理措施。泥石流是山区特有的一种自然现象。它是由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质的特殊洪流。泥石流识别:中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。1泥石流灾害的治理泥石流灾害的治理是在泥石流的形成、流通、堆积区内,采取相应的治理工程(如蓄水、引水工程,拦挡、支护工程,排导、引渡工程等),以控制泥石流的发生和危害。泥石流的治理工程通常适用于泥石流规模大,暴发不很频繁、松散固体物质补给及水动力条件相对集中,保护对象重要,要求 防治标准高、见效快、一次性解决问题的情况。在实施泥石流防治的工程措施的同时,还应与生物措施和其他措施(如行政法令措施等)相结合,这样才能保证其防治效益的有效发挥。治理工程主要有治水、治土和排导等为主的方案。1.1治水为主的方案利用蓄水、引水和截水等工程控制地表洪水径流,削减水动力条件,使水土分离,稳定山坡。辅之少量拦挡、排导工程稳定部分土体,适用于水力类泥石流沟的治理。1.2治土为主的方案利用拦挡、支护工程,拦蓄泥石流固体物质,稳定沟岸崩塌及滑坡;同时辅以排导、截水工程等。适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。1.3排导为主的方案利用排洪道、渡槽等工程,排泄泥石流,控制泥石流的 危害。1.4综合治理方案在具体实施泥石流的防治时,宜采取坡面、沟道兼顾,上下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主,中游以治土为主,下游以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游拦挡护坡等,减少了泥石流固体物质,控制了泥石流规模,改变了泥石流体的性质,有利于下游的排导效果,从而控制泥石流的危害。1.5生物措施泥石流治理的生物措施主要指保护、恢复森林植被和科学利用土地资源,减少水土流失,恢复流域内生态环境,改善地表汇流条件,进而抑制泥石流活动。大多数泥石流沟生态环境极度恶化,单纯采用生物措施难以见效,必须采取生物措施与工程措施相结合,方能取得较好的治理效果。(1)对泥石流沟实行严格的封禁,禁止在流域内开荒种地、放牧、采石、采矿等一切有可能引起水土流失和山体失稳的各种人类活动。(2)因地制宜,植树种草,迅速恢复植被。如在流域上游营造水源涵养林,中游营造水土保持林,下游营造各种防护林。(3)调整农业生产结构,增加农民收入,解决农村能 源问题。如陡坡退耕还林,坡改梯,不稳定的山体上水田改为旱地,大力发展经济林和薪炭林。2赵河泥石流防治措施泥石流防治的工程措施是在泥石流的形成、流通、堆积区内,相应采取拦挡、排导、生物工程等,以控制泥石流的发生和危害。2.1工程措施2.1.1拦挡工程根据赵河泥石流的现状,建议修建两处拦渣坝,坝基和左右坝肩均锚入新鲜基岩中,坝内侧堆放大石块,以提高大坝的稳定性和抗冲击能力。该坝的设计要考虑控制形成泥石流的固体物质和洪水径流,削弱泥石流的流量、下泄总量和能量,减少泥石流对下游的危害。两坝体剖面呈上窄下宽的梯形,坝体底部分别设置排水涵洞和泄水孔。流量小时从涵洞排水,洪水季节洪水从涵洞和坝顶以漫流的形式通过。坝的设计要考虑拦截部分泥石流携带的物质,同时在一定程度上调节河道纵比以削减泥石流流量。2.1.2排导工程建议在水泉湾和二龙布置两处导流大堤,对河道进行加高和加固,使泥石流能够安全通过,输入到下游河道中。二龙导流堤:设计护堤高3.5 m,顶宽0.8 m。护堤断面呈 上窄下宽的梯形,墙体设置排水孔,外倾3.5%。水泉湾导流堤:护堤断面呈上窄下宽的梯形,墙体设置排水孔,外倾3.5%。排水孔呈圆形,直径100 mm。2.1.3回填工程回填工程主要是针对护堤内侧进行的,为了保证防护堤的稳定性和堤内居民正常生产生活,同时保护堤后土地的使用安全。回填区主要包括二龙防护堤和水泉湾防护堤两区。2.2生物措施在水泉湾和二龙防护堤外侧培植防护林,选用适合当地的梯形,坝体底部分别设置排水涵洞和泄水孔。流量小时从涵洞排水,洪水季节洪水从涵洞和坝顶以漫流的形式通过。坝的设计要考虑拦截部分泥石流携带的物质,同时在一定程度上调节河道纵比以削减泥石流流量。生物措施要考虑能够减弱流水面蚀作用和水土流失的强度,减少泥石流的固体物质来源,减缓泥石流涌浪冲击危害,同时优化该区域的生态环境。

论文研究过程应该注意的问题

查重率高,没有灵感,选题比较困难,需要查阅大量的资料, 需要查阅大量的文献,对于一些专业的术语必须要很好的掌握。

研究生写论文的时候一般都不知道怎么写,而且写到一半的时候又没有思路,可能数据也会出现问题,解决不了,就会有很大的压力,另外写论文的时候需要相关的背景资料和文献,重复率也非常高,对于学生而言,是需要花费很多的时间和精力去降低这个重复率的,最主要的是写完的论文还可能不通过。

一般写论文都是研究生非常讨厌的事情,而且在写论文的过程中,会遇到很多问题。在研究生阶段需要写的论文有很多,所以让很多学生非常头疼。只要我们在写论文的时候能够解决这些问题,就会提高效率。

第一就是选题方面的问题,有的是研究生论文选题过大,研究的实用性不是很强,我们在选择的时候一定要选择可研究性的,而且大小适中的题目。这样也会避免我们以后为选题的问题发愁,而且在选题的时候要选择难一诗中的题目,不然就会耗费许多时间跟精力。也不要选择陈旧的观点,因为这样的观点缺乏新鲜度,实在没有什么竞争力。

第二就是观点方面。我们在写论文的时候,基本观点要正确,不要有偏颇,也不要主观,更不要片面,观点要鲜明,而且重点突出。论文是要避免过多叙述过程的,也要有自己的见解,自己的观点一定要非常坚定,不要模糊不清,更不要走极端。如果出现了什么负面言论,那更是不允许的。而且我们的观点也要有新颖性和创新性,做研究就是要不断创新,发现新的途径,不然研究就没有意义。

第三就是论文的结构要合理,要规范。如果结构松散,而且缺乏条理的话。那么就没有办法写出文章主旨。有的文章是东拼西凑,也没有逻辑层次,也不分明。让人阅读起来非常费力,而且有的学生的论文是前后矛盾,也前后重复,上一段跟下一段有明显的割裂,这样的文章读起来非常生硬,而且老师也非常不喜欢。

而且我们也要注意摘要跟绪论,还有结论不要混淆,很多同学都把这三个段落混淆在一起,那是不可取的,而且论证的方法也要多样,不然没有可读性。

论文在研究过程中遇到的问题

引言:有一些人已经发现了,在写研究生论文的时候,其实并不是一帆风顺的,研究生论文不可避免的会遇到一些问题。那么研究生写论文的时候会遇到什么样的问题呢?

其实研究生最头疼的一个问题就是自己写的东西也没有做出来了。就比如说导师和自己之前已经商量好了研究方向,所以说自己也开始为这个付出了很多的时间和努力。但是实验做到一半或者论文写到一半的时候,发现自己后面没有思路了,或者说是数据出现了问题,完全做不出来。在这样的一个情况之下就会非常的苦恼,因为自己之前已经付出了很多努力,但是接下来有没有办法展开,而且也没有一个好的解决方案,如果重来的话有很耽误时间,这个问题是比较棘手的。而且有时候导师也不能够明白学生所遭遇的问题,还是让学生坚持研究,那么在这样的情况下,学生就会遭受很大的压力。另外的话写论文有时候要了解相关的背景,其实肯定是要调查文献的,但是如果说自己在这个过程中没有处理好的话,在查重的时候重复率也会比较的高。那么对于学生而言,其实这样的话就要花费很多的精力去降低这个重复率。

实际上读研是一个非常长期的过程,而且读研对于个人能力考察还是比较高的。所以说考取研究生一定要做好一个心理准备,在这样的一个情况之下呢,自己在所选的道路上才会发展的更久,而且有什么困难出现的时候也不容易放弃。但是如果说自己心理准备没有做好的话,遇到的困难总会后悔当时的决定,最后会变得越来越颓废。

(1)缺乏主动性,不够积极。其一,由于有的论文指导老师与学生研究方向不一致,老师对于学生的研究内容不了解,所以缺乏有效指导,在一定程度上影响了学生研究的积极性。其二,有的专业要想有研究成果需要长时间去研究去探索,但是在论文写作时间较少的情况下,学生对于论文的写作积极性必然下降,同时也不利于科研的发展。其三,学校过度关注论文的查重率而忽视论文的质量,所以学生在态度上不重视论文的写作而只重视查重率。

(2)内容不恰当,结构松散。其一,表达不恰当。论文写作的过程当中,全篇都是介绍性的文字,或者是叙述、描写的文字较多,给人感觉像流水账一样,参考价值较低,不具有真正的实用性。其二,写作的思路不够清晰。①文中重点内容不够充实,而有些可以一笔代过的却浪费了大量的笔墨去研究;在同一个段落中经常会出现多个中心思想词,同时全文当中主次不分,不能突出重点,不能明确主旨思想。

(3)选题不恰当,定位不准。有的学生选题太大,没有从小的角度去研究深挖,而只是从表面上去研究研究而已;有的同学所选的题目与自己的专业关系不大,相关性不强;有的学生对于研究的内容不了解,并不知道研究问题的深度和广度,不知道如何写作,只是靠自己的兴趣就定题;还有的同学所选的题太旧,已经是过时的,没有创新点。这些都是选题不切合实际的表现。这些学生都没有从自己所学的专业出发,这些学生没有从实际出发,这都是不恰当的。

这个你就可以写你当前所要研究的问题究竟是什么就可以了,然后再提出了解决的办法。

内容会和其他人重复,不知道如何写,不知道如何开头,如何结尾,承受着巨大的压力,让自己睡不着觉。

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