三峡库区万州至巫山段城镇地质灾害调查进展

三峡库区作为“全国地质灾害防治十三五规划”重点防治区之一,地质灾害问题突出,其中万州至巫山段更是区内地质灾害集中发育区,地质灾害点数量达5000余处。以“查背景、识灾害、评风险、研预测”为主线,通过2019年项目工作,在区域地质灾害孕灾背景条件认识和机理研究、城镇地质灾害风险评价等方面取得了新的认识一是从地质材料特性、赋存条件及影响因素方面总结了地质灾害的孕灾背景条件;二是从地质沉积历史、地貌演化及微地貌改造等方面认识了地质灾害的形成与演化机理;三是通过遥感技术与轻型无人机低空航摄精细化解译相结合的方法,初步实现了承灾体自动化提取;四是形成了基于斜坡单元地质灾害风险评价方法,完成了三峡库区大周镇地质灾害风险评价。其成果为支撑服务地方地质灾害防治和引领地质灾害风险评价起到了示范作用。     

南方山地丘陵区典型地质灾害成因机制与风险评价

南方山地丘陵区地域跨度大,地质灾害孕灾背景复杂、成灾模式多样,是我国地质灾害高易发区。针对南方山地丘陵区地质灾害潜在风险高的问题,在中国地质调查局“南方山地丘陵区地质灾害调查工程”实施进展基础上,对南方山地丘陵区地质灾害控灾的气候动力特征及地质构造背景进行了系统分析,对典型地质灾害成灾模式和多尺度风险调查评价示范性成果进行了总结,揭示了东南沿海地区典型台风地质灾害、南方岩溶塌陷、西南高寒山区冰碛土泥石流及川西高原区火后泥石流形成机理与物源侵蚀机制。在此基础上,开展了南方山地丘陵区基于县域、重点城镇及典型灾害点的多尺度地质灾害风险评价应用示范,相关成果在西南重大工程规划选线及县城搬迁选址中得到应用。     

南方山地丘陵区地质灾害调查工程主要进展与成果

我国南方山地丘陵区地质灾害分布数量约占全国地质灾害总数的57%,复杂的孕灾地质背景条件和诱发因素在很大程度上制约了地方政府对地质灾害的早期识别及监测预警能力,从而对各地国家基础设施和人民生命财产安全以及重大战略工程的实施造成影响,因此,提升对南方山地丘陵区地质灾害发育分布规律的认识和防治水平就显得极为重要和迫切。为满足服务国家重大战略实施的防灾减灾需求,中国地质调查局部署了“南方山地丘陵区地质灾害调查工程”,以支撑服务国家和地方防灾减灾需求为导向,以“出技术、出方法、出规范”为目标,采用“空-天-地”一体化调查技术,重点围绕地质灾害的早期识别、监测预警、风险评价及防灾减灾方法等开展调查研究与应用示范,引领和指导南方山地丘陵区的地质灾害调查。该工程通过2019年的调查研究,对南方山地丘陵区地质灾害发育的总体分布规律、危害程度及成因机制有了宏观认识,为区域地质灾害研究与评价提供了重要基础。取得的地质灾害调查成果为国家一系列重大战略工程的规划建设提供了有效服务。如在川藏铁路建设工程中,为某车站选址提供了地质综合评估建议,成功识别出的潜在滑坡隐患为某特大桥梁设计方案变更提供了重要的地质依据; 服务于乌蒙山区及赣州地区地质灾害自动化监测预警系统建设,有效提升了地方政府防灾减灾的效率与水平; 及时配合自然资源部金沙江白格滑坡、宜宾地震、浙江永嘉滑坡等重大突发性地质灾害的应急抢险工作,并提供了有效的技术支持; 在汛期为四川省和云南省等地方政府开展地质灾害应急排查20余次,为这些地区的安全度汛发挥了重要作用; 积极开展多种形式的地质灾害科学普及活动,提高了广大民众的地质灾害防治知识水平。     

多源遥感技术在地质灾害早期识别应用中的问题探讨——以西南山区为例

在对滑坡、崩塌等地质灾害的早期识别工作中,基于InSAR、光学遥感、机载LiDAR等多源遥感技术发挥了重要作用。针对应用中出现的一些问题,基于多个项目实践,总结了多源遥感技术在西南山区地质灾害早期识别领域的适用条件,提出了相应的应用建议。主要认识如下: ①InSAR对地质灾害隐患的识别效果受植被覆盖程度、地形条件和数据源类型的制约; 广域InSAR应用中,需注意数据处理关键参数的取舍问题,尽快建立InSAR识别效果的野外判定方法,统一地表形变区“变形程度”和地质灾害InSAR识别效果的评价标准; ②地质灾害光学遥感早期识别适用于“斜坡区域具有明显变形特征”、“历史斜坡灾害”、“泥石流灾害和潜在泥石流沟”这3种类型,在具体应用中应根据不同工作任务要求,选取适合的数据源,注意对地质环境背景条件的分析,不挑战“微变形”探测短板; ③相比较InSAR和光学遥感,机载LiDAR在高密度植被覆盖区地质灾害早期识别方面优势明显,在具体应用中,建议激光点云密度不少于30~50处/m²; ④贴近摄影测量技术适用于高位崩塌(危岩体)早期识别,该技术属于光学遥感范畴,识别效果同样受植被覆盖程度影响,在具体应用中应设置合理探测距离,其具体数值需根据危岩壁分布情况进行调整,建议不小于30 m; ⑤提出了“多源遥感技术手段综合应用,优势互补”“工作部署多层次布置”“注重交叉学科应用及解译人员综合培养”“尽快开展地质灾害信息化获取能力建设”等应用建议。     

安徽省黄山市休宁县地质灾害孕灾地质条件分析

依据“安徽省黄山市休宁县1∶50 000地质灾害风险调查评价”项目,在县域孕灾地质条件调查基础上,主要从地形地貌、工程地质岩组、斜坡结构、地质构造内在控制因素、人类工程活动和降雨的双重诱发因素等方面对县域内地质灾害进行分析和总结,进一步研究了三大岩类地质灾害孕灾主控因素。全县按孕灾地质条件分区,划分为3个大区14个亚区。分析研究地质灾害隐患早期识别和规律认识,为保障人民群众的生命、财产安全和加强休宁县地质灾害防治管理提供基础依据。     

地质灾害威胁下的农村居民点用地适宜性评价——以彭州市银厂沟流域为例

目前针对受震灾威胁、地质灾害频发的山地环境下的农村居民点布局研究尚不多见。该文以彭州市龙门山镇银厂沟流域为例,首先在总结分析区内地质灾害发育特征的基础上,基于8项指标进行地质灾害危险性分区; 然后,将地质灾害危险性区划结果作为影响农村居民点用地适宜性评价的首要因素,再结合地形条件、社会经济和生态环境等方面,以地质灾害极高危险区、单体地质灾害危害范围、坡度≥25°和基本农田保护区为限制性条件,构建地质灾害威胁下的农村居民点用地适宜性评价指标体系; 最后,采用模糊综合评价法对彭州市银厂沟流域内居民点用地适宜性进行评价分级。研究结果表明: 高度适宜区占研究区总面积的4.2%,中度适宜区占11.4%,低度适宜区占10.5%,不适宜区占73.8%; 农村居民点用地“适宜”区域主要沿公路分布,并存在多个“块状”集中分布区,这些地区地形平坦,交通条件便利,可为新农村住宅位置的选择提供指导意见。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系沉积特征与天然气成藏潜力

鄂尔多斯中东部地区奥陶系马家沟组发育巨厚的碳酸盐岩与膏盐岩交互的沉积体系,但对其沉积发育的规律性及其内部天然气成藏聚集的基本地质特征尚未形成明确的认识。通过对奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系形成时的构造与古地理背景、沉积特征、储层发育、烃源供给及圈闭聚集等方面的分析,形成新的观点与地质认识:(1)受盐洼周边古隆起影响,奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系形成于与外部广海周期性隔绝的局限海蒸发环境,导致其岩性“相控”与“层控”分布特征极为显著;(2)首次提出“非层状沉积分异”的概念,并认为它是控制奥陶系内幕“溶孔型”储层发育的决定性因素;(3)受区域岩性相变及后期构造反转的控制,奥陶系盐下层系具有形成大区域分布的岩性圈闭体系的有利条件;(4)盐下层系虽自身的海相烃源岩生烃潜力有限,但由于燕山期东部构造抬升与西侧上古生界煤系烃源“供烃窗口”及膏盐封盖层区域性连续分布等要素密切配合,仍具有规模供烃、大区带成藏的潜力。     

安徽怀宁县崩塌、滑坡和泥石流孕灾地质条件特征研究

本文以安徽省怀宁县崩塌、滑坡和泥石流孕灾地质条件为研究对象,在分析怀宁县以往地质灾害调查成果基础之上,进行总结性分析研究,阐述了崩塌、滑坡孕灾地质条件和泥石流孕灾地质条件的基本特征,初步分析了地质灾害的形成机理.研究认为,不同地质条件对地质灾害的控制方式和影响程度不同,区内崩塌、滑坡孕灾地质条件按影响程度由大到小为地形地貌、易崩易滑地层、致塌致滑构造、工程地质岩组、斜坡结构、风化程度和大气降水等七类,泥石流孕灾条件为局部特殊汇水地形地貌条件、山坡中下部松散堆积物物源条件和持续大暴雨带来的水源条件等三类.本文研究成果可为后期怀宁县地质灾害风险调查评价工作提供重要依据,同时也为同行在孕灾地质条件调查和研究方面提供一定价值的参考.     

三峡库区地质灾害易损性模糊综合评价

地质灾害是灾害危险性对承灾体易损性综合作用的结果,减灾应从减少地质灾害的发生频率和降低其易损性入手,限于目前的科学水平,人们难以改变地质灾害的发生过程,那么降低地质灾害易损性就成为减灾的重要措施,因此进行灾害易损性评价就显得尤为重要。本文以三峡库区为研究区,选取人口密度、国内生产总值密度等指标,运用模糊综合评判对其进行了定量评估。由于各指标因子在地质灾害易损性中的作用具有模糊性,因此运用模糊模型进行评价具有一定的意义。将库区地质灾害易损性程度划分为4个等级,研究结果表明,三峡库区地质灾害易损性程度总体较高。易损度较高的地区应强化减灾意识、调整人口结构以及加大防灾投入,以降低本地区的地质灾害易损性。     

全站仪免棱镜测量技术在滑坡变形监测中的应用

三峡库区地形复杂,滑坡众多,地质灾害频发。若能把全站仪免棱镜测量技术应用于库区地质灾害监测,将会大大降低使用全站仪开展监测的工作量,提高工作效率。文章简要介绍了全站仪免棱镜测量的基本原理和应用现状。在总结前人经验基础上,针对免棱镜测距基线短,误差较大的局限性,结合三峡库区地质灾害监测的具体要求,对测量方法进行了改进,提出了反射膜测量法。本文介绍了有关的实验,以及在三峡工程万州库区实际监测工作中持续半年的应用情况与获得的成果。最后,对反射膜测量法与常规有棱镜测量进行的对比观测做了初步分析。     

三峡库区塌岸预测新方法——岸坡结构法

水库塌岸是三峡库区重大地质灾害之一。通过三峡库区数百段库岸的塌岸地质现场调查和预测分析的基础上,提出了类似三峡这种山区河道型水库的塌岸预测新方法——岸坡结构法(RBSM),并给出了详细的图解方法和预测步骤。同时,开展了二滩、宝珠寺和龚咀三个运行中的类比水库和三峡水库(139m蓄水)的塌岸预测检验,验证结果表明该方法适宜于三峡水库以及类似的山区河道型水库塌岸预测,从而为水库塌岸预测与防治工程提供重要依据。     

三峡库区沿江城镇地质灾害风险评价——以重庆市万州区大周镇为例

针对三峡水利枢纽工程建成蓄水后,涉水新型城镇建设面临的地质灾害及其风险定量评价难问题,在地质灾害精细化调查基础上,以重庆市万州区大周镇集镇区为例,通过分析计算地质灾害的发育特征、稳定性和危害性,构建了基于斜坡单元的危险性评价和基于危险源分析的承灾体易损性评价的城镇尺度地质灾害风险评价框架。定量计算不同重现期降雨极值情景下的斜坡稳定性和不同灾害强度下承灾体易损性,实现了库区集镇区地质灾害风险评价; 基于社会经济发展和地质灾害风险现状分析,提出了大周镇集镇区国土空间规划建议。地质灾害风险评价结果对制定地方发展规划具有指导意义,评价方法对同类沿江城镇地质灾害风险评价具有参考价值。     

基于“3S”技术的地质灾害监测预警系统在我国应用现状

中国具有地质构造复杂,地貌类型多样,山区面积比例高等特点。近年来,在全球气候变化背景下,大量重大工程建设、不合理的资源开发和人类活动,导致各类地质灾害频发,严重影响了民生改善和小康社会建设进程,为地质灾害风险管控带来了挑战。开展地质灾害监测预警研究,能够为灾害风险管控、监测预警、防治减灾工作提供重要的科学依据。本文由中国地质灾害监测预警研究入手,着重分析讨论了我国地质灾害发育概况、监测预警既有成果和研究现状。然后从地质灾害监测预警的主要内容、主要技术方法和主要监测预警模型的发展和现状三个方面,讨论了"3S"技术在地质灾害监测预警中的研究现状和实践应用;最后详细讨论了目前基于"3S"技术的地质灾害监测预警平台在三峡库区和国家防灾减灾工作中的应用情况。本文最终结论认为,"3S"技术的地质灾害监测预警系统在各行业防灾减灾工作中的应用已日趋成熟,未来的地质灾害监测预警系统将以"3S"技术为基础,集观测、研究、风险评估、预报预警、预防治理为一体,有机结合各相关学科和大数据、人工智能、互联网+技术,通过对地质灾害的过程进行仿真模拟,分析诱发灾害的因素和发生强度,提高地质灾害预报的时间、地点、发生强度的准确性。     

三峡水库区工程环境边坡治理方案的选择

为了减少和防止三峡水库区地质灾害的发生，确保库区工程建设的顺利实施，应加强库区工程建设中的环境边坡治理研究。文章结合三峡库区某污水处理厂的工程建设，根据场地工程地质条件，通过对各种不同方案的对比分析，指出常规高填方设计方案存在诸多问题。提出在填方区采用环境边坡治理与主体结构相结合的新设计思路及方法。采用了架空设计方案，尽量保持现有地形地貌，避免了工程建设过程中对山体进行大挖大填，防止人为活动诱发山地灾害。该方案避免了场地高填方，不需修建高填方挡土墙，有效地降低了成本、节约了造价、缩短了工期。上部建筑或构筑物采用框架结构架空支撑，建筑物沉降小。新设计方案的实施，确保了三峡水库区污水处理厂工程建设的顺利进行，取得显著的经济效益及社会效益。     

三峡库区凤城危岩稳定性评价与防治对策研究

危岩失稳是三峡库区频发的地质灾害之一。文章在研究凤城危岩所处区域的地质背景条件及危岩失稳的诱发因素基础上,分析了凤城镇危岩体的分布规律及形态特征,根据破坏模式的不同对该区危岩进行了类型划分,采用赤平投影法与极限平衡法对该区6个代表性危岩单体的稳定状况进行定性与定量分析评价,经分析判断其均处于欠稳定或不稳定状态,需进行工程治理。针对每个危岩单体的具体特征,提出了小规模清方+岩体支撑+锚固,配合地表排水及裂隙封闭的联合治理方案。     

基于数值模拟的城镇地质灾害危险性评价方法

定量计算城镇尺度地质灾害不同降雨强度下的危险性是地质灾害风险评价中的难点。以红层地区群发性浅层滑坡链式灾害为研究对象,探索一种新的城镇尺度下的地质灾害危险性量化评价方法,为城镇地质灾害风险评价奠定基础。通过查询喜德县米市河区域不同降雨频率下降雨参数,统计分析国家雨量站数据及近50 a的18场群发性地质灾害降雨历时、雨型分布特征。以土层厚度、植被覆盖度及地形数据处理为基础,基于STEM TRAMM数值计算方法及降雨分布曲线计算城镇地质灾害危险性,绘制研究区地质灾害危险性评价图。通过遥感解译数据、地面调查数据及灾害数据库数据与数值计算结果对比,表明应用降雨特征统计及STEM TRAMM数值计算方法精细化评价红层地区城镇地质灾害危险性具有良好的适应性、便捷性及科学性,可为其他不同孕灾背景下的城镇地质灾害危险性评价提供思路。     

岸坡消落带岩体劣化的新生型滑坡(崩塌)隐患演化模式研究

三峡库区岸坡消落带是库岸边坡稳定性的敏感地带。库区内多次发生的地质灾害均与消落带的岩体劣化有关。随着时间的推移消落带的岩体劣化情况日益加剧,新生型滑坡不断涌现。本文通过实地调查与室内分析,系统总结了三峡库区秭归至巴东段岸坡消落带岩体劣化的类型以及新生型滑坡隐患的演化模式。研究表明,区内消落带岩性主要以碳酸盐岩类和碎屑岩类为主,碳酸盐岩类劣化类型主要有溶蚀(潜蚀)、裂缝显化与扩张和机械侵蚀,碎屑岩类的劣化类型主要有松动(剥落)、冲蚀(磨蚀)、结构面崩解块裂和软硬相间侵蚀,其中以松动/剥落型最为发育。在此基础上结合结构面发育特征、岸坡结构、岩性及结构和边界特征,厘定了不同岸坡消落带岩体劣化演化形成新生型滑坡隐患点的模式,碳酸岩盐类岸坡主要以基座碎裂压溃型、基座掏空倾倒型、顺向滑移型为主;碎屑岩类岸坡主要以软硬相间坍(崩)塌型、视倾向楔形滑动型、顺向滑移型及逆向倾倒型为主。研究结果可为三峡库区地质灾害监测预警及防治提供技术支撑。