资源枯竭城市衍生灾害问题探讨

随着时间的推移，我国将有大量的各类矿业城市资源全部或部分枯竭。在资源枯竭过程中会产生大量新的衍生灾害。文中介绍了资源枯竭城市继续大规模损毁土地、岩层结构抗震性能降低、水资源流失、塌陷区积水、废旧地下采场积水形成地下暗湖、固体废矿渣积存污染、有害气体污染、大型露天矿闭坑后对环境影响等主要衍生灾害类型和现象；分析了资源枯竭城市衍主灾害国内外的研究现状和发展趋势；根据灾害现象，探讨了资源枯竭城市地层结构，水、气循环系统，生态系统与降雨(雪)、地震、地应力场调整等多种、多相复杂环境耦合作用而导致灾害的原理；提出了研究资源枯竭城市衍生灾害演化的复杂巨系统模型，多相、多场耦合作用下大面积采动地层结构演变与灾变机理，地表及地下水系破坏动态演化机理及地下水的污染、扩散与迁移规律以及废弃矿山有害气体生成、迁移、致灾机理及控制等几方面科学技术难题；该科学难题具有非线性、随机性、复杂性等特点，须深入开展以现代科学交叉、融合为特征，以现代高新技术为标志的资源枯竭城市衍生灾害机理与控制的基础理论研究，为科学有效地防灾减灾、保护环境提供理论基础。     

阜新地区矿山地质灾害及其防治对策

阜新地区是具有百年开采历史的煤炭工业区,矿山地质灾害对矿区正常生产和人民安全生活的影响十分严重,在我国煤炭工业城市中具有典型的代表意义.本文对矿区内的地面沉陷、露天矿滑坡、煤矸石堆放、瓦斯灾害等各类矿山地质灾害的分布范围、灾害规模和造成后果等进行了论述,确定矿区发生地面沉降的面积已近100km2,煤矸石堆放已占地32.1km2,是最为严重的地质灾害;露天矿滑坡则主要分布在海州和新邱露天矿;瓦斯灾害主要出现在井工矿中.这些矿山地质灾害对矿区生产和市区生存环境影响严重.通过对这些灾害的地质背景、形成机理、发育条件的分析,根据不同的工程地质条件对各种矿山地质灾害提出了防治对策.     

大面积采动矿区水环境灾害特征及防治措施

矿山采动前后,相应伴生水系调整和水体污染,产生水环境灾害。以阜新新邱矿区为研究对象,在对环境地质情况调查分析基础上,主要从水资源流失、废旧地下采场和露天矿坑积水、矿区地表和地下水质污染等方面探讨了矿区水环境灾害的形成及特征。大面积的开采,造成矿区水资源流失严重,矿山停采后,地下水位逐渐恢复;废旧地下采场和露天矿坑形成的积水,在入渗过程中,通过运移累积、吸附转化、溶解解析和离子交换等水岩作用对地下水产生污染;矿区矿井抽排水和河流水质污染物不同程度超标。针对矿山水环境灾害,建议采用矿山地质环境治理、修建防排水及净水设施、水环境监测等手段进行防治,以使矿区环境得到根本改善。     

矿区塌陷控制与灾害防治技术研究

采矿区覆岩及地表塌陷是涉及全球性人为环境灾害之一，控制与防护由地下采矿引起的地表塌陷灾害的技术途径主要有地下开采技术措施、地层控制措施和地面防护措施。文章基于岩层移动理论，阐述了地下采矿引起的覆岩移动、变形和坡坏规律，及地表塌陷及环境的影响特征。讨论了沉陷控制与灾害防治的技术途径，提出了解决地面大面积塌陷控制的地下多层位联合注浆方法，探讨了覆岩离层注浆控制与减缓地表沉陷技术的理论、方法、研究现状及发展与应用前景。     

矿产资源开发中矿山地质环境问题响应差异性研究——以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例

以陕西潼关、大柳塔及辽宁阜新矿区为例,采用对比分析的方法研究矿产资源开发中矿山地质环境问题差异性响应的主要因素。上述3个矿区矿产资源开发中矿山地质环境问题主要包括：20世纪90年代以前,陕西潼关金矿区是中国矿产资源开发秩序十分混乱的矿区之一,地下开采的采矿废石随意堆排导致了极为严重的矿山泥石流地质灾害及其隐患,＂三废＂无序排放导致土壤、河水及其底泥的重金属及氰化物污染严重,严重影响人体健康;地处生态环境脆弱带的陕西大柳塔煤矿区,20年大型机械化地下煤炭资源开采导致大面积地面塌陷及其链生的地下水含水层破坏严重,但矿区土地沙漠化程度总体没有呈现加重的趋势,水土环境重金属呈轻度污染;具有百年开发历史的辽宁阜新煤矿区,露天开采使土地生态破坏严重、边坡滑坡灾害频发、土地压占与破坏突出,地下开采引起的地面塌陷对地表建筑物及人居安全影响严重,但相对于金属矿区,该矿区水土环境重金属污染相对轻得多。对比上述3个矿区矿山地质环境问题,得到其差异性响应主要因素：矿产资源种类、原生地质环境条件、开采方式及矿山环境保护意识等。     

阜新盆地外围八道壕矿区煤层深部勘探综合研究

阜新及其外围盆地是我国北部重要的中生代含煤盆地.其外围分布着雷加、谢林台和八道壕等矿区.经过几十年的开采,1000米以浅的可采煤炭资源趋于枯竭,因此往深部寻找新的可采煤炭资源成为当务之急.本文以八道壕矿区为例,采用地震、钻探、测井、层序地层对比等手段综合研究了八道壕矿区煤炭资源赋存的规律.     

辽西黑山-彰武地区中生代盆地找煤远景

辽西阜新盆地是中国东部重要煤炭生产基地之一,长期开采导致煤炭资源面临枯竭,急需在其外围寻找新的煤炭资源.彰武-黑山地区位于阜新盆地东部,是寻找接替资源的远景区,但因地表大面积出露中生代火山岩系或第四系覆盖,其早白垩世地层层序、煤盆地形成机理和找煤远景有待研究.     

神东煤炭开采生态环境问题及综合防治措施

神东矿区地处毛乌素沙地,生态环境极其脆弱,这与大规模煤炭资源开采矛盾突出,现已出现多种生态环境问题。针对该区环境特点,以可持续发展思想为指导,研究探索出系列综合防治措施,如地表生态系统优化措施、水资源保护措施、沉陷区治理及矸石减量资源化等。这些措施生态上合理、经济上可行和社会可接受,对矿区生态环境保护和可持续发展起到重要作用,并对其它矿区生态保护具有参考价值。      

论平顶山矿区煤矿开采对地质环境的影响

平顶山矿区是经过40多年煤矿开采的老矿区,在为国家做出巨大贡献的同时,也造成了地质环境的严重破坏。煤矿开采引起的地质环境问题十分严重,给人民群众的生产、生活、环境造成了严重的损害。采空塌陷、崩塌、滑坡、地裂缝等地质灾害不断发生,矿坑排水破坏水资源系统,造成水质污染和水资源枯竭,73座矸石山压占耕地10311亩,17座矸石山发生过自燃,产生的有害气体严重污染大气,地质环境日益恶化,已严重制约着平顶山市经济的发展。     

矿山地质动力灾害的发生机理与控制途径分析

论文主要针对我国煤矿开采引起的矿山地质动力灾害,如冲击地压、矿震、地表塌陷等,结合山东省新汶矿区、辽宁省抚顺矿区、北票矿区的实际情况,分析了导致这些灾害发生的原因及机理,从改变采矿活动等角度阐述了控制这些地质动力灾害的技术途径.     

论综合灾害风险防范模式——寻求全球变化影响的适应性对策

在评述国际上近年开展综合灾害风险研究进展的基础上,总结了笔者对综合灾害研究的一些想法与开展综合灾害风险防范的实践,提出了建立综合灾害风险防范模式,即发展区域灾害系统的理论;综合灾害脆弱性、恢复性与适应性,全面理解灾害风险的形成机制;整合政府、企业与社会减灾资源,系统集成区域减灾范式;建立巨灾风险转移机制,实现减灾由区域防范到全球防范的综合。     

基于OpenGIS的突发性地质灾害预警系统

对突发性灾害准确的预报,可以避免人身伤害以及重大经济损失,同时灾害一旦发生,及时高效地救援同样也可减少重大的人身伤亡和财产损失,这在防灾减灾中具有重大的现实意义。这里通过采用先进的OpenGIS技术,从系统的整体设计到模型建立,处理流程等方面,都进行了详细的叙述。系统采用B/S模式,完全基于OpenGIS、WFS-T和WMS规范,通过WFS服务,实现特征类级的数据共享,以GML的文档格式,实时提供特征类元素的信息存取与交换。通过Internet网络将各种数据进行融合,完全可以实现各种灾害信息的及时汇集、处理,并将这些数据作为参数,输入已建立的灾害预警模型,并对突发性灾害作出预警,为防灾减灾提供可靠的决策依据。     

人工神经网络在环境灾害预测中的应用进展

综述了近年来人工神经网络在环境灾害预测中的应用进展,包括对污染型环境灾害、生态环境灾害、地质环境灾害以及气象环境灾害等灾害的成灾因素分析、危险性预测以及灾情预测和动态演变规律预测,揭示了人工神经网络探索灾害隐含信息方面的优越性,并对其在环境灾害预测中的应用前景和发展趋势进行了展望。     

辽宁雪灾区划及降雪影响预评估

根据1951-2014年辽宁省各市、县降雪灾害造成的经济损失、雪灾出现的频率,多年平均灾损强度及气象灾变指数,计算各市、县的气象灾损值,并依此值作为雪灾灾度指数来进行辽宁降雪灾害区划.利用1951-2014年辽宁省58个国家级气象站降雪日数(日降雪量≥5mm)资料和辽宁省降雪灾情资料,采用统计分析、百分位数等方法研究确定不同灾害分区下不同降雪阈值与降雪影响预评估的关系.结果表明:(1)灾害重度区和灾害中度区主要位于辽宁中部城市群或经济发达区域,雪灾多年平均损失为280万元以上,损失程度较重;灾害轻度区和灾害微度区主要位于辽宁东部山区及辽宁西北部山区,雪灾多年平均损失为68万元以上,损失程度较轻;雪灾对辽宁影响最大的受灾体是公路,其次为设施农业.(2)在业务使用中,应用不同灾害分区降雪致灾阈值与受灾体损毁等级的预评估关系,采用定量降水预报自动判断生成降雪灾害预评估结果,能够客观的实现降雪落区不同、服务重点不同,对提高决策气象服务的针对性具有参考作用.     

中国地面沉降地质灾害区划方法与实践

由于地下水资源的不合理开发利用,我国已在众多地区存在地面沉降和地裂缝问题,为统筹全国地面沉降防治工作,开展易发程度区划是其重点工作之一。本文以第四纪地质、地下水及含水层特征、地下水开采情况作为划分依据,结合现状发育特点,拟定地面沉降和地裂缝易发区的划分方法,并提出防治对策建议。     

上海地区浅层沼气地质灾害分区探讨

针对上海地下工程中遇到的浅层沼气地质灾害问题,本文搜集分析了大量的实测资料,总结了上海地区浅层沼气的产出和分布规律,并最终尝试从地质灾害的角度对其进行分区。     

Development and Implementation of Disaster Reduction Technology in Taiwan

In order to improve the efficiency of disaster reduction, the government of Taiwan has taken a number of initiatives in the development of disaster reduction technology since 1982, including the 1st, 2nd and 3rd 5-year plans for hazards prevention research, and the National Science and Technology Program for Hazards Mitigation (NAPHM). In this article, the contents and achievements of the 5-year plans and the NAPHM are briefly reviewed. On the one hand, the 5-year plans have produced meaningful research results; on the other hand, the NAPHM has provided a mechanism for integrating and translating the research results into technologies that can be implemented. The NAPHM was transformed in 2003 into the National Science and Technology Center for Disaster Reduction (NCDR) to further enhance the development and implementation of disaster technology. The mission and major future works of the NCDR are discussed.     

世界环境问题和中国减灾工作研究进展

环境和灾害是威胁人类生存的两大挑战性问题。由人类活动导致的自然环境破坏和恶化是一个长期累积的过程,类似于人体所患的慢性疾病,对其认识和解决不仅依靠多种条件,也需要很长时间的持久努力。自然灾害的发生一般是短时间内的突然事件,类似人体的急性疾病。为最大限度地减轻自然灾害给人类社会造成的损失,需要实施事先预防、灾前预警、灾时应急和灾后重建的系统工程,其中地球科学家的责任之一是找出有效的宣传演练,使社会各界充分认识灾害的危险性,做好必要的防灾准备。最近20 a来中国的减灾实践经验还说明,为进一步提高减灾的效益,要用科学观念指导各领域的减灾工作,在国家一级层次上要实行多部门协调、多学科合作的综合管理,并注重对灾害发生的规律性研究。例如对群发性灾害链过程及其潜在影响的估计,这对制定区域性可持续发展规划具有重要意义。     

关于地震预报的认识和探讨

本文对地震预报的现状作了简要回顾,分析了制约地震预报的几个因素,指出应持乐观的态度用历史的眼光来看待地震预报这一科学难题,毕竟随着新技术、新科技的发展及全球的高度重视高度合作,分析预报水平在不断提高,而且抗震设防、震害预测、各种预警等减灾措施技术水平的不断提高也能使地震灾害造成的损失被减到最小。     

我国自然灾害评估中亟待解决的问题

减轻自然灾害是一项系统工程，它包括对自然灾害的监测、预报、评估、防灾、抗灾、救灾、恢复、教育、保险与综合管理。通过对我国自然灾害评估现状的分析，介绍了目前我国国家级、省级和城市级自然灾害评估中亟待解决的若干问题，认为由国家、地方、主管部门组织开展全国自然灾害区划、加强自然灾害综合预报、建立自然灾害与灾情预评估、灾害应急评估与灾情评定、灾害应急救助与救援管理系统、积极开展灾害保险与灾区恢复、灾害教育与宣传、实现科学化、现代化灾害管理、实现灾害信息共享、开展减灾效益评估及建立综合减灾系统等是我国目前自然灾害评估中亟待解决的问题。