灾害地质学(ppt课件).ppt

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1、灾害地质学,第一章 地质灾害的概念、类型和分布,第一节 地质灾害的内涵一、灾害的基本涵义（一）灾害的定义 联合国减灾组织（UNDRO，1984）：“一次在时间和空间上较为集中的事故，事故发生期间当地的人类群体及其财产遭到严重威胁并造成巨大损失，以至家庭结构、社会结构也受到不可忽视的影响。” 联合国灾害管理培训教材：“自然或人为环境中对人类生命、财产和活动等社会功能的严重破坏，引起广泛的生命、物质或环境损失；这些损失超出了受影响社会靠自身资源进行抵御的能力。”,（二）灾害的类型,1.按成灾条件自然灾害 人为灾害 2.按成灾潜势高潜势灾害中潜势灾害低潜势灾害,（三）环境灾害,史密斯（Keith S

2、mith 1996）提出了环境灾害的概念，他认为“环境灾害”术语涵盖了自然灾害和人为灾害的范畴，并将其概括为“极端的地质事件、生物变化过程和技术事故以能量和物质的集中释放为特征，并对人类生命安全构成不可预料的威胁及对环境和物质造成极大的破坏。”,（四）灾害效应,1.原生灾害效应 灾害本身造成的效应。如地震造成的房屋倒塌、滑坡掩埋房屋、矿井瓦斯爆炸造成人员伤亡等。2. 次生灾害效应 主要灾害事件诱发的灾害性过程造成的，如地震造成煤气酿成火灾等。3. 后续灾害效应 往往是长期的，甚至是永久性的。其中包括野生生物的绝灭、洪水造成的河道变迁、火山造成的农作物减产、气候变化等。,（五）损失,1.直接损失

3、 直接损失是指灾害发生后立即产生的后果，如地震后建筑物的破坏情况、人员伤亡及财产损失等；多数情况下可用货币价值来衡量损失的大小。2. 间接损失 间接损失是指一场灾难中第二顺序产生的后果，如灾害引发的饥谨、疾病、生产萧条、失业增加以及精神伤害等。间接损失比直接损失持续的时间要长得多，其影响多是无形的，很难用货币来估量。,二、地质灾害及其内涵,（一）地质灾害定义 地质灾害是指在地球的发展演化过程中，各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。一般认为，地质灾害是指地质作用（自然的、人为的或综合的）使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件。 地质灾害与气象灾害、生物

4、灾害等都是自然灾害的主要类型，具有突发性、多发性、群发性和渐变影响等特点；它往往造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失，因此在自然灾害中占突出地位。,（二）地质灾害的内涵,1.动力条件 地质灾害的动力条件为内、外力地质作用和人为地质作用，伴随科技发展，人类活动范围、活动能力直线上升，充分显示了人类对地表形态和物质组成的巨大改造力量，其力量往往超越自然；因此人为地质作用必须引起足够重视和利用。2.后果 只有对人类生命财产和生存环境产生破坏和影响的地质事件才是地质灾害，无人区的火山喷发、滑坡、泥石流不是地质灾害，往往会有利于人类的未来开发。,第二节 地质灾害的属性特征,一、地质灾害的必然性与可防御性二

5、、地质灾害的周期性和随机性三、地质灾害的突发性和渐进性四、地质灾害的群体性和诱发性五、地质灾害的成因多元性和原地复发性六、地质灾害的区域性七、地质灾害的破坏性和“建设性”八、地质灾害影响的复杂性和严重性九、人为地质灾害的日趋显著性十、地质灾害防治的社会性和迫切性,第三节 地质灾害的分类与分级,一、地质灾害的类型（一）地质灾害的划分方案1.由地质作用或地质条件恶化导致 的自然灾害2.仅限于自然地质作用为主导因素 形成的自然灾害,（二）按地质灾害空间分布分类,1.陆地地质灾害 分地面地质灾害和地下地质灾害。2.海洋地质灾害 分海底地质灾害和水体地质灾害。,（三）按地质灾害的成因分类,1.自然动力型

6、地质灾害内动力亚型地质灾害：地震、火山活动、 地裂缝等。外动力亚型地质灾害：崩塌、滑坡、泥石流、土地荒漠化、水土流失、岩溶塌陷等。内、外动力复合亚型地质灾害：崩塌、滑坡、泥石流等。,2.人为动力型地质灾害按人类活动性质可分为水利水电工程地质灾害、矿山工程地质灾害、道路工程地质灾害、城镇建设地质灾害、海岸港口工程地质灾害、核电工程地质灾害等。3.自然与人为复合动力型地质灾害人为与外动力复合亚型地质灾害：崩塌、 滑坡、泥石流、土地荒漠化、水土流失等。人为与内动力复合亚型地质灾害：岩爆、煤与瓦斯突出、地面沉降、地裂缝等。,（四）按地质环境变化速度分类,1.突发性地质灾害： 地震、火山、崩塌、滑坡、泥

7、石流等。2.渐进性地质灾害： 土地荒漠化、水土流失、地面沉降等。,二、地质灾害分级,从广义上讲，地质灾害的破坏损失由生命损失、经济损失、社会损失、资源与环境损失构成。但从定量化的角度看，生命损失、经济损失对人类不但具有最直接的关系，而且比较容易定量化评价；社会损失、资源与环境损失主要表现为间接损失，目前还难以进行定量化评价。因此地质灾害破坏损失主要是指地质灾害的经济损失，即以货币形式反映的地质灾害受灾体的价值损失。,第四节 中国地质灾害的发育概况与分布规律,一、中国地质灾害的发育概况（一）地震（二）崩塌、滑坡、泥石流（三）岩溶塌陷（四）矿山采空（五）地面沉降（六）地裂缝（七）土地荒漠化,二、中

8、国地质灾害的空间分布规律,（一）平原、丘陵地面沉降与塌陷为主的地质 灾害大区 位于山海关以南，太行山、武当山、大娄山一线以东，包括中国东部和东南部的广大地区。（二）山地斜坡变形破坏为主的地质灾害大区 包括长白山南段、阴山东段，长城以南，阿尼玛卿山、横断山北段一线以东、雅鲁藏布江以南的广大地区，属中国中部地区、青藏高原南部及东北部分地区。,（三）内陆高原、盆地干旱、半干旱风沙为 主的地质灾害大区 地处秦岭、昆仑山一线以北、由高原、沙漠、戈壁及高大山系、盆地、平原等地貌类型组成。（四）青藏高原及大、小兴安岭北段地区冻 融为主的地质灾害大区 位于青藏高原中北部及大、小兴安岭北段地区，大地构造上属于青

9、藏断块和东北断块区。,第二章 地质灾害灾情评估与减灾效益分析,第一节 地质灾害灾情评估一、地质灾害灾情评估的目的、类型 与主要内容（一）地质灾害灾情评估的目的 1.揭示地质灾害的成因和发展规律。 2.评价地质灾害的危险性、损失及人类抗灾能力，运用经济学原理评价减灾防灾的经济投入和取得的经济效益、社会效益；达到经济效益、社会效益之和超过减灾防灾经济投入的目的。,（二）地质灾害的评估类型,1.按评估时间分类地质灾害灾前评估地质灾害灾期跟踪评估地质灾害灾后总结评估 2.按评估范围和面积分类点评估面评估区域评估,（三）地质灾害灾情评估的内容,1.危险性评价2.易损性评价3.破坏损失评价4.防治工程评价

10、,二、地质灾害的危险性评价,（一）突发性地质灾害发生概率的确定（二）渐进性地质灾害发展速率的确定（三）地质灾害危害范围的确定（四）区域地质灾害危险性区划,三、社会经济易损性评价,（一）社会经济易损性构成 易损性是指受灾体遭受地质灾害破坏机会的多少与发生损毁的难易程度。 （二）易损性评价的主要内容与基本方法 主要评价内容包括：划分受灾体类型，调查受灾体数量及其分布情况，核算受灾体价值，分析各种受灾体遭受不同类型、不同强度地质灾害危害时的破坏程度及其价值损失率。,1.受灾体价值损失率 受灾体价值损失率是指受灾体遭受破坏损失的价值的比率 。2.灾害敏感度分析和承灾能力分析灾害敏感度 灾害敏感度是指在

11、一定社会经济条件下，评价区内人类及其财产和所处的环境对地质灾害的敏感水平和可能遭受危害的程度。 承灾能力 承灾能力是指人类社会对地质灾害的预防、治理程度及灾后的恢复能力。,四、地质灾害破坏损失评价,（一）地质灾害破坏损失构成 从广义上讲，地质灾害的破坏损失由生命损失、经济损失、社会损失、资源与环境损失构成。但从定量化的角度看，生命损失、经济损失对人类不但具有最直接的关系，而且比较容易定量化评价；社会损失、资源与环境损失主要表现为间接损失，目前还难以进行定量化评价。因此地质灾害破坏损失主要是指地质灾害的经济损失，即以货币形式反映的地质灾害受灾体的价值损失。,（二）评价内容及损失核算方法,1.评价

12、内容 地质灾害破坏损失评价是定量化分析地质灾害经济损失程度的过程，利用以货币形式表示的绝对损失额和相对损失额来反映地质灾害破坏损失的程度。其主要内容包括：计算评价区域地质灾害经济损失额、损失模数、相对损失率；评价经济损失水平和构成条件；分析破坏损失的区域分布特点。,2.损失核算方法成本价值损失核算 成本价值损失核算以受灾体成本价值为基数，根据其灾害损失程度或者修复成本、防灾成本投入核算受灾体的价值损失。 收益损失核算 收益损失核算以受灾体可能收益为基数，根据其灾害损失程度核算受灾体价值损失，主要适用于农作物价值损失核算。成本收益价值损失核算 成本收益价值损失核算以受灾体的成本和收益为基数，根据

13、其灾害损失程度核算受灾体价值损失，主要适用于资源价值损失核算。,（三）评价方法,1.历史灾害破坏损失评价 历史灾害破坏损失评价是指对已经发生的地质灾害的经济损失进行统计分析，评价的基本方法是调查统计。2.地质灾害期望损失评价 在危险性评价和易损性评价基础上核算可能的灾害损失平均值，即期望损失评价。,五、地质灾害防治工程评价,（一）评价内容 地质灾害防治工程评价的基本内容是分析地质灾害防治工程的科学性，评估地质灾害防治工程的经济效益，评价地质灾害防治工程的可行性和合理性。,（二）防治工程评价经济效益评价方法,以地质灾害防治工程为主构成的灾害防御系统，其基本功能是减轻或免除灾害给自然环境造成的破坏

14、以及对人类生命财产造成的损失，保障和维护人类的正常生产和生活，促使人类劳动价值的增值（财富增值）。防灾效益取决于防治条件下减少的地质灾害（期望）损失费用与防灾工程的投入费用，其表达式为： E = O/I （21）其中，E：防灾效益，O：防灾收益（或地质灾害期望损失费用），I：防灾工程投入费用。,第二节 地质灾害减灾效益分析,一、地质灾害经济损失分析（一）地质灾害经济损失分析1.地质灾害经济损失类型 地质灾害所造成的直接经济损失是指由灾害事件摧毁或损坏的现有设施的价值；而救灾资金的投入、各产业部门产值的减少、环境的恶化以及自然资源的破坏等均属间接经济损失。不同类型的地质灾害所造成的直接经济损失有

15、所不同，如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等所造成的损失主要是破坏地表的建筑物；土壤盐渍化则主要使农作物减产；而煤层自燃主要表现为自然资源的破坏等。,2.地质灾害经济损失分析 地质灾害经济损失评估涉及面广、内容复杂，对地质灾害经济损失的评估结果往往有一定出入。1992年国家计委下达“全国地质灾害现状调查”项目，该项目对我国15种地质灾害的直接经济损失进行了比较全面的准确的评估。采用的评估方法有直接统计法（水土流失、土壤岩渍化、冷浸田、谋层自燃、瓦斯爆炸、地面塌陷、地面沉降、地裂缝）、模数法（崩滑流）直接引用主管政府部门发布的数字（土地沙化、地震）。,（二）中国地质灾害发育现状评估

16、,1.崩滑流2.地面变形3.水土流失4.特殊岩土5.矿井灾害6.冻融7.海岸灾害8.地震,二、地质灾害减灾效益分析,（一）地质灾害损失计算方法与防治工程投资效益1.地质灾害损失计算方法直接经济损失 直接经济损失在统计评估时，一般按各种资产的原值或现值进行计算。间接经济损失包括5个部分：a.用于人员伤亡的善后处置费、医药费和灾民生活、生产 救济费。b.原地无法重建时的易地搬迁费和人员安置费。c.从生产力遭受破坏或影响到恢复期间所损失的工农业 产值。d.国土资源损失，如崩塌和滑坡造成的林地损失、农田 毁坏或土壤肥力降低造成的损失等。e.对次生灾害所投入的抗灾、救灾等费用。,2.防治工程投资效益,防

17、治工程投资效益是以防治地质灾害为目的的资金投入，既不是生产性投入也不是经营性投入，它不产生资金增殖，因此不能用投入与产出之比反映它的效益。它属于社会公益性投入其效益反映在社会效益和经济效益两个方面。,保值效益 灾害区现有资产的保障属于直接经济效益保值效益。保值效益（Z）由灾害损失价值（J）与减灾投入资金（T）之差求得，即 Z = JT （22）或用减灾效益比（b）来表示：b = Z/T保产效益 是一种间接经济效益，即减灾资金投入后对未来经济收益的保障，主要为受益地区现有生产规模的工农业年产值。保产效益等于减灾投入资金与受益地区的生产总值之比。,（二）地质灾害防治工程减灾效益分析实例,1.湖北秭

18、归县新滩滑坡2.四川云阳县鸡扒子滑坡3.四川华莺市溪口地区崩滑流灾害4.天津市地面沉降,第三章 地质灾害减灾对策,第一节 地质灾害减灾措施与减灾系统工程一、“国际减轻自然灾害十年”与21世纪全球 减灾新战略（一）“国际减轻自然灾害十年”简介（二）21世纪全球减灾新战略,二、减灾防灾的基本原则,(一)、树立全民减灾防灾意识，提高全社会的防灾抗灾能力(二)、以防为主，防、抗、救相结合(三)、群众性与专业性相结合(四)、突出重点，兼顾一般(五)、减灾与发展并重，坚持可持续发展的减灾对策(六)、积极开展灾害科学研究，充分发挥政府的协调职能(七)、避免盲目发展，保护生态环境,三、减轻地质灾害的措施,（一

19、）灾害监测（二）灾害预报（三）灾害评估（四）防灾 1.工程性措施 2.非工程性措施,（五）抗灾与救灾,1.抗灾2.救灾救灾予案的主要内容：灾情分析，明确主要灾害种类、灾害破坏程度、 发生频率及分布规律。救灾通讯系统的设计与启用方案。灾情评估，设计快速判定灾情的备用方案，以指挥调动救灾队伍的种类和数量。人员、物资、设备等不同种类救灾力量的分布、预组织和调用的方案设计。不同种类、不同等级救灾指挥部的组织预案。死伤人员和幸存人员的安置、确保道路交通畅通的准备方案等。,（六）安置与恢复（七）保险与援助 1.灾害保险 2.灾害援助（八）宣传教育与减灾立法（九）组织与指挥,四、减轻地质灾害的系统工程,（一

20、）减灾系统工程的主要任务减灾系统工程的主要任务包括攻克减灾措施中关键性技术难关、建立立体勘察监测系统和信息处理系统；研究灾害群发性的成因机制和分布规律、探索及时有效的灾害预报方法；选择灾种多、频次高、成灾强度大的重灾区，建立测、报、防、抗、救、援的综合减灾实验区；建立多学科的综合研究体系，开展全社会减灾教育、提高全民减灾意识。,（二）减灾系统工程的主要内容,1.监测与预报2.灾害评估3.防灾与抗灾4.救灾科学技术、立法与教育、减灾基金与保险是减灾系统工程的三大支柱。,第二节 地质灾害监测预报与防治,一、地质灾害监测（一）地质灾害监测的目的与内容1.地质灾害监测的目的2.地质灾害的监测内容地质灾

21、害的监测内容包括成灾条件的监测、成灾过程的监测以及地质灾害防治效益的反馈监测。,（二）地质灾害监测的技术方法,1.建立立体监测系统2.运用高科技仪器与技术，提高监测精度3.建立实时监测预报系统,二、地质灾害预报,（一）地质灾害预报的步骤（二）地质灾害分析（三）灾害预报模型（四）地质灾害预报方法 1.类比分析预报 2.因果分析预报 3.统计分析预报 4.综合分析预报,三、地质灾害防治,（一）地质灾害防治的基本原则1、预防为主的原则2、全面规划与重点防治相结合的原则3、防治地质灾害与社会经济活动相结 合的原则4、防治工程最优化原则,（二）地质灾害防治的基本途径和措施,1.地质灾害防治的基本图径（1

22、）、控制灾害源、消除或减弱灾害体的活动能量，减少灾害威胁。（2）、对受灾体采取防护或避让等保护措施，使其免受灾害破坏，或增强受灾体的抗御能力。,2.地质灾害防治的措施（1）、削弱灾害活动强度措施（2）、受灾体防护措施（3）、监测预报措施（4）、灾害避让措施,第三节 地质灾害管理,一、灾害管理的目的与原则（一）地质灾害管理的目的（二）地质灾害管理的原则地质灾害管理的基本原则是实行分级管理、推进减灾社会化，推进灾害管理消息化、科学化、现代化、规范化和法制化，把地质灾害管理同地质资源管理、环境管理、国土开发以及其他自然灾害管理结合起来；建立与社会经济发展相适应的地质灾害管理体系。地质灾害管理还必须遵

23、循超前预见性原则、顾全大局原则、就近调度原则、长远利益至上原则和科学筹划原则等,二、地质灾害管理的主要内容,（一）灾害目标管理1.灾害灾情管理2.加固抗灾建筑管理3.其他抗灾活动管理,（二）灾害过程管理,1.灾害监测管理2.灾害预报管理3.灾害预防管理4.灾害抗御管理5.灾害救助管理6.灾后援建管理,（三）减灾项目管理,1.研究开发项目管理2.工程建设项目管理3.国际合作项目管理4.信息与通讯系统管理5.宣传教育培训管理,（四）减灾职能管理,1.战略决策与对策管理2.减灾方针政策管理3.减灾机构人员管理4.减灾效益管理,三、地质灾害管理的主要手段,（一）经济手段（二）行政手段1.制定和实施减灾

24、规划2.进行减灾宣传教育3.组织实施基础性地质灾害勘查和区域地质灾害监测、预测以及灾情评估工作。（三）法律手段（四）技术手段,四、系统科学理论在地质灾害管理中的应用,（一）减灾系统工程的环节 1.减灾系统分析 2.减灾系统综合 3.减灾系统评价,（二）减灾系统工程的阶段,按系统工程理论，减灾系统工程可分为相互独立、相互制约又相互衔接的六个阶段，即减灾目标确立阶段、灾害情报消息处理阶段、设计减灾方案阶段、灾情评估阶段、减灾决策优选阶段、减灾信息反馈阶段。,第四章 地 震 灾 害,第一节 地震与地震活动一、地震与地震波（一）地震1.地震的概念地震是岩石圈物质在地球内力作用下发生弹性应变，当应变能超

25、过岩石强度时，岩石就会发生破裂或沿原有破裂面急速滑动，应变能以弹性波形式突然释放，使岩石圈剧烈震动的地质现象。,2.震源与震中震源震中震源深度震中距震源距,地震仪B,震源距B,震 源,震源距A,地震仪A,震中,震源深度,图4-1 地震震中、震源及地震波传播示意图,图4-1 地震震中、震源及地震波传播示意图,图4-1 地震震中、震源及地震波传播示意图,（二）地震波,1.体波P波S波体波的传播速度初波与次波,2.面波勒夫波（Love wave） 勒夫波是在地表做蛇形运动的面波，质点在水平面上垂直于波的传播方向水平振动；与横波不同的是勒夫波只在水平面上左右摆动。瑞利波（Rayleigh wave）

26、瑞利波是在地面上向前滚动传播的面波，质点在与平行传播方向的垂直平面内做椭圆形运动。其波速：R 0.9S,地震波在地表附近的传播方式示意图,体波,面波,二、地震的震级与烈度,（一）地震的震级1.里氏震级 震级是指距震中100km的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅（A）的对数值，其表达式： M = LogA标准地震仪是指周期为0.8s，阻尼比为0.8，放大倍数为2800倍。里氏震级最大为9级。,2.面波震级3.震级与能量 级地震的能量相当于2106J，每增大一级，能量约增大30倍。一个7级地震释放的能量相当于30个20000t级的原子弹。,（二）地震的烈度,1.地震烈度及其影响因素 地震的烈

27、度是指地面以及各类建筑物的破坏程度。 地震的烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地震波的传播介质及地质构造条件有关。震级高，烈度大；震源深度小，烈度大；震中距近，烈度大；震中烈度最大。对浅源地震震中烈度（I）与震级的关系可用经验公式表示：MS = 0.58I + 1.5 一次地震，震级只能有一个；而烈度可以有若干个。震中烈度最大，相外呈椭圆形缩减，长轴方向一般平行于构造。,2.地震烈度表 为了表示地震的影响程度，必须有一个烈度评定标准，即地震烈度表。 目前多数国家采用12度的烈度表，欧洲有些国家采用10度的，日本采用8度的烈度表。,3.基本烈度 基本烈度是指某一地区在以后一定期限内（50100

28、年）可能遭遇的地震最大烈度。 4.场地烈度 场地烈度是建筑物场地地质构造、地形、地貌和地层结构等工程地质条件产生的烈度。,三、地震的成因与类型,（一）地震的成因1.弹性回跳说2.岩浆冲击说3.结晶相变说,（二）地震的类型,1.按震源深度分 地震可分为浅源地震（070km）、中源地震（70300km）和深源地震（300km）。2.按震级与人的关系分可分为微震（2级，人感觉不到）、有感地震（25级）和破坏性地震（5级）。3.按地震成因天然地震人为地震,四、地震的发生条件及一般规律,地震的发生条件及一般规律取决于岩石的弹性应变能（U ），弹性应变能积累足够大时，才能发生地震。弹性应变能的表达式为：

29、U = K其中U为弹性应变能；K为弹性系数；为地应力。,五、地震的分布,（一）地震的垂直分带性地震的震源具有垂直分带性的特点，地壳中的地震（033km）占72%，上地幔（33300km）的地震占24%，大于300km上地幔中的深震占4%。,（二）地震的水平分带性,1.环太平洋地震带2.地中海喜马拉雅地震带3.大洋中脊地震带4.大陆裂谷地震带5.转换断层地震带6.地表无断层线形分布的地震带,（三）中国的地震分布,1.中国地震的活动特点地震活动分布广地震活动频度高地震震源深度浅,2.地震的空间分布台湾地震带西南地震带天山地震带西北地震带华北地震带东南地震带3.地震的时间分布地震活跃期地震活跃幕,二

30、、中国地震的时空分布,第二节 诱发地震,一、诱发地震的类型及其特点（一）流体诱发地震1.水库诱发地震水库诱发地震概况水库诱发地震特点水库诱发地震的成因2.抽注流体(液、气)诱发地震深井注液诱发地震石油(天然气)开采诱发地震矿坑排水诱发地震,(二)非流体诱发地震,1.采矿诱发地震采矿诱发地震概况采矿诱发地震的特点采矿诱发地震的成因诱发矿震的地质条件2.地下核爆炸及其诱发地震,二、预防诱发地震的对策,(一)水库诱发地震的对策1.在可行性研究阶段，根据已有坝区地震地质资料，通过现场勘察、对比研究或其他方法，进行诱发地震可能性的初步评价，从而对水库坝址进行优化筛选。2.在初步设计阶段，对可能发震的水库

31、库区和坝址进一步评价其诱发地震危险性，确定可能发震的地段和可能发生的最大震级。同时进行地震动参数的分析，为工程抗震设防提供依据。3.在大坝兴建和运行阶段，对于具有诱发地震危险的水库，在可能的发震地段设立地震监测台网进行监测。4.水库蓄水后如发生地震，则应及时组织进行专门研究，以便尽快对地震的发展趋势作出评价，从而为工程加固、防震抗震采取应急措施提供依据。,(二)其他因素诱发地震的对策 对于抽、注液诱发的地震，应当考虑注水孔的合理布局和控制水压力的变化，使之不致诱发地震。对于采矿诱发地震，应当合理布置巷道，采取合理的采矿方式，使巷道和采场承受较小的应力，不致引起较大的能量释放。在矿山中，当观测到

32、应力集中程度较高时，可采用注水或爆破法诱发应力缓慢释放；对于地震可能危及的巷道和地面建筑物应加强支护和抗震设防。,第三节 地震灾害,一、地震效应 (一)场地破坏效应 1.地面破裂效应 2.斜坡破坏效应 3.地基变形破坏效应,(二)强烈地振动破坏效应,1.地震力对建筑物的作用 2.地震周期对建筑物的影响一般来讲，建筑物愈高，自振动周期愈长；所以，长周期的地基振动使较高的多层建筑物破坏，而低层建筑物却无损坏。距震中愈远，地面振动的周期愈长，因而常见到距震中较远处的高层建筑物遭受破坏的现象。在厚层松散堆积物地区，由于堆积物对深部基岩传来的地震起选择放大作用，使地面振动周期变长，自振动周期较长的高层建

33、筑常因共振而破坏，而自振动周期较短的低层建筑的破坏反而轻微,二、地震灾害的特点与破坏形式,(一)地震灾害的特点 1.地震灾害发生突然，来势凶猛，可在几秒到几十秒钟内摧毁一座文明的城市。 2.地震成因的特殊性使得地震临震预报工作还很不成熟。 3.地震不仅直接毁坏建筑物、造成人员伤亡，还不可避免地诱发多种次生灾害。有时次生灾害的严重程度大大超过地震灾害本身造成的损失。 4.在地震灾害的发生过程中，有时无震成灾。,(二)地震灾害的破坏形式,1.地面运动的破坏形式 2.断裂与地面破裂 3.余震 4.火灾 5.斜坡变形破坏 6.砂土液化 7.地面标高改变 8.海啸 9.洪水,第四节 地震活动的监测与预报

34、一、地震监测,二、地震预报,(一)预报的主要内容1、地震参数预报:以地震事件的发生时间、地点和强度3个参数(简称时、空、强三要素)为主，即狭义的地震预报。 2、地震灾害预测:分长期预测(几年到几十年或更长时间)、中短期预报(几个月到几年)和临震预报(几天之内)。3、地震灾害损失预测：就是评估潜在地震灾害的损失，预测未来地震灾害中人员伤亡和经济损失。,(二)预报方法,1.大地形变测量异常分析 2.定点形变测量 3.水文地球化学方法 4.地下水动态微观异常 5.地电阻率法 6.地磁短周期变化 7.钻孔应力、应变异常 8.地热 9.地震综合预报方法,(三)地震预报的发展方向及研究途径,地震前兆现象的

35、复杂性和前兆异常与地震关系的不确定性。 (i)实际震例的研究；(ii)实验与理论研究。,第五节 地震灾害损失预测,地震灾害损失预测是指在建筑物及其他人工设施和人口状态及分布的详细调查基础上，通过地震危险性评价、建筑物和生命线工程等易损性分析，预测未来地震灾害造成的经济损失和人员伤亡。一、地震灾害损失预测的内容地震危险性分析和建筑物等的易损失分析。,二、地震灾害损失预测方法,建筑物易损性分析主要包括： (一)以地震震动时不同建筑物对破坏的抵抗力为依据，建立某一地区建筑物的分类系统。 (二)制定易损性分析需要考虑的建筑物和其他设施易损性清单，包括建筑物设施的地理位置、抗震类型、经济价值、用途类型等

36、。 (三)对清单中的每一项，建立地震灾害损失率与地面震动强度之间的关系，如平均损失曲线，损失率用可比价值的百分率表示。,三、地震灾害损失的等级划分经济损失元人 e107 d108 c109 b1010 a无上限员伤亡 E19人 E.eD1099人 D.d C100999人 C.cB10009999人 B.bA10000人 A.a,第六节 减轻地震灾害的对策,一、国际减轻地震灾害的对策(一)加强地震灾害基础性研究工作 1.收集整理出版地震史料 2.注重地震灾害的监测预报 3.开展地震危险性评估 4.加强地震工程学研究,(二)建立和完善地震灾害防抗体制,(三)提高地震防灾能力和防灾水平(四)颁布实

37、施防御震害的法律,二、中国减轻地震灾害的对策,(一)监测预报(二)抗灾(三)预防(四)救助(五)灾后重建,三、减轻地震灾害对策的发展趋势,(一)世界各国减轻地震灾害对策的特点 1.以防为主，各有侧重 2.全面防御，重点突出3.多学科综合研究4.应用新技术新理论探索地震灾害 5.充分发挥政府的决策指挥作用,(二)地震灾害防御对策发展趋势,1.防、抗、救一体化 2.防灾对策系统化 3.防、抗、救对策最佳化 4.抗震减灾法规化 5.地震灾害研究与防震减灾的国际化 6.建立防震减灾应急决策信息系统,第五章 火山灾害,第一节 火山与火山活动一、火山的类型（一）依据火山活动情况划分 死火山、活火山和休眠火

38、山。 （二）根据喷发的特点、喷发物质所形成的 地形特征 马尔式火山、夏威夷式火山、维苏威式 火山。（三）根据同一个火山的活动次数 单式火山与复式火山。,二、火山喷发样式,（一）猛烈式和宁静式（二）裂隙式和中心式,三、火山喷发物质,（一）火山碎屑流(二)火山碎屑物(三)气体喷发物,四、火山的空间分布,(一)全球火山分布1环太平洋火山带2地中海火山带3大西洋海底火山带4大陆裂谷火山带,(二)中国火山分布,1东北环蒙古高原区域 2西南青藏高原区域 3东部环太平洋西岸区域,第二节 火山喷发灾害效应与资源效应,一、火山喷发灾害,(一)火山熔岩流灾害(二)火山碎屑流灾害 (三)火山喷发物降落造成的灾害,(

39、四)火山地震灾害(五)有毒气体逸散(六)火山喷发对气候的影响(七)火山滑坡与火山泥流 (八)洪水 (九)海啸 (十)饥荒和疾病,二、火山喷发的资源效应第三节 火山活动的监测与预报 一、火山活动的前兆现象 (一)地震活动 (二)地面变形 (三)地面热辐射变化(四)地球化学场变化,二、火山活动监测,(一)地震定位 (二)地形变测量 (三)地电测量(四)地磁观测(五)地球化学方法,三、火山喷发预报,(i)使科学家们能够得知岩浆在火山“管道”系统中的分布和运动；(ii)能够及时探测前兆并确认异常现象，这些异常前兆现象表征了火山内部活动的事件与过程。 (i)确定火山历史上的喷发样式，这对预报活动类型和喷

40、发可能影响的范围是十分重要的；(ii)确定火山喷发的周期，它是准确预报喷发时间的关键。,第四节 减轻火山灾害的对策,一、危险性火山的识别与评价二、火山地区土地利用规划三、与工程有关的减灾对策(一)阻隔熔岩流和火山泥流 (二)增强建筑物抗灾能力四、火山应急管理五、灾后援助与重建,第六章 斜坡地质灾害,第一节 斜坡地质灾害的类型及其影响因素一、斜坡地质灾害的类型 (一)斜坡物质的快速失稳，结果导致相对整体的土体或岩块向坡下运动，运动的形式有滑塌、塌落和滑移。 (二)岩土与水的混合物向坡下的流动。,斜坡地质灾害综合分类表,按运动速度大小及岩土体含水量不同的斜坡地质灾害类型,二、斜坡地质灾害的影响因素

41、,(一)地形地貌 (二)地质构造与新构造活动(三)地层岩性与岩体结构特性 (四)地下水 (五)暴雨和连续降雨(六)人类活动,三、中国崩塌、滑坡、泥石流的发育规律,中国特大、较大型崩滑流分布直方图,(一)中部强烈发育区(二)西部中等发育区 (三)东部弱发育区,第二节 崩 塌,一、崩塌的特点崩塌的主要特征为：下落速度快、发生突然；崩塌体脱离母岩而运动；下落过程中崩塌体自身的整体性遭到破坏；崩塌物的垂直位移大于水平位移。,二、崩塌的形成条件,(一)地形地貌崩塌多发生于坡度大于55、高度大于30m、坡面凹凸不平的陡峻斜坡上。 (二)地层岩性与岩体结构1地层岩性 2岩体结构,(三)地质构造 1断裂构造对

42、崩塌的控制作用 2褶皱构造对崩塌的控制作用 (四)地下水对崩塌的影响 (五)地振动对崩塌的影响(六)人类活动的影响,三、崩塌的力学机制,(一)倾倒崩塌(二)滑移崩塌(三)鼓胀崩塌(四)拉裂崩塌 (五)错断崩塌,四、崩塌的分类,崩塌的类型及其主要特征,重庆市北温泉斜坡岩土体地质结构剖面图1.碎块石土，2.长石石英砂岩，3.粉砂岩， 4.砂质泥岩,第三节 滑 坡,一、滑坡的特点(1)发生变形破坏的岩土体以水平位移为主，除滑动体边缘存在为数较少的崩离碎块和翻转现象外，滑体上各部分的相对位置在滑动前后变化不大。 (2)滑动体始终沿着一个或几个软弱面(带)滑动，岩土体中各种成因的结构面均有可能成为滑动面

43、，如古地形面、岩层层面、不整合面、断层面、贯通的节理裂隙面等。 (3)滑坡滑动过程可以在瞬间完成，也可能持续几年或更长的时间。规模较大的“整体”滑动一般为缓慢、长期或间歇的滑动。,二、滑坡的形成条件,(二)地层岩性(二)地层岩性 (三)地质构造 (四)水文地质条件(五)人类活动,三、滑坡的成因机制,(一)滑动面与斜坡稳定性的关系 (二)滑坡的发育阶段 1蠕动变形阶段 2滑动破坏阶段 3压密稳定阶段,四、滑坡的分类,1按滑动面特征划分 (1)顺层滑坡： (2)切层滑坡 2按滑动性质划分 (1)牵引式滑坡 (2)推动式滑坡 (3)混合式滑坡 3按滑坡的主要组成物质和滑体规模划分 (1)土质滑坡 (

44、2) 岩层滑坡,4按滑坡形成机制划分楔形体滑坡、圆弧面滑坡、顺层面滑动的滑坡、复合型滑坡、堆积层滑坡、崩坍碎屑流型滑坡、岸坡或斜坡开裂变形体、倾倒变形边坡和溃屈破坏边坡。,五、滑坡的危害,(一)滑坡对城镇的危害 (二)滑坡对交通运输的危害 (三)滑坡对工厂、矿山的危害(四)滑坡对农田的危害(五)滑坡对水利水电工程的危害 (六)滑坡的次生灾害,第四节 泥 石 流,一、泥石流的一般特征 (1)泥石流具有土体的结构性， (2)泥石流具有水体的流动性， (3)泥石流一般发生在山地沟谷区，具有较大的流动坡降。 泥石流体是介于液体和固体之间的非均质流体，其流变性质既反映 。,二、泥石流形成的条件,(一)物

45、源条件(二)水源条件(三)地形地貌条件,三、泥石流的运动特征与机理,(一)泥石流的径流特征 1流态特征 2流速、流量特征 3泥石流的直进性和爬高性4泥石流漫流改道5泥石流的周期性,(二)泥石流的运动机理,1塑性蠕动流2粘性阵流 3阵性连续流 4稀性连续流,四、泥石流的分类,(一)根据环境对泥石流的分类 泥石流的环境分类图,(二)按流域地貌对泥石流的分类,1据流域自然属性对泥石流的分类 据源地对泥石流的分类,2按流域社会属性对泥石流的分类 毁灭性、严重、中度、轻微和微弱 (三)据流态对泥石流的分类,紊动流、扰动流、层动流、蠕动流和滑动流,五、泥石流的危害,(一)灾害性泥石流的主要特征 1暴发突然

46、 2来势凶猛 3冲击力强 4冲淤变幅大 5主流摆动速度快、幅度大,(二)泥石流的危害方式,1冲刷 2冲击 3堆积,(三)泥石流的危害,1泥石流对城镇的危害 2泥石流对道路交通的危害 3泥石流对厂矿企业的危害 4泥石流对农田的危害 5泥石流的次生灾害,六、泥石流的灾害实例,(一)蒋家沟泥石流(二)四川利子依达沟泥石流(三)盐井沟泥石流(四)西藏古乡沟特大冰川型泥石流,第五节 斜坡地质灾害的监测与预报,一、斜坡地质灾害的监测 (一)监测的内容 1.斜坡岩土表面及地下变形的二维或三维位移、倾斜变化的监测。 2.应力、应变、地声等特征参数的监测。 3.地震、降水量、气温、地表水和地下水动态和水质变化以

47、及水温、孔隙水压力等环境因素和爆破、灌溉渗水等人类活动的监测。,(二)监测仪器,1.位移测量仪器 2.倾斜测量仪器 3.应力测量仪器 (4)环境要素测量仪器,(三)监测方法,1宏观地质观测法 2简易观测法 3设站观测法 4仪器仪表观测法 5自动遥测法,二、斜坡地质灾害的预测预报,区域性山区斜坡稳定性空间预测步骤框图,(一)滑坡滑动时间的预测预报,1滑坡变形前兆的现象预报法 2位移时间曲线变化趋势判断法3斋滕法和改进的斋滕法 4统计模型法 5非线性动力学模型预报法 6降水量参数预报法 7声发射参数预报法,(二)滑坡活动强度预测预报研究现状与趋势,1质点运动学预测方法 2滑坡运动机理研究与质量运动

48、学相结合 的预测方法,(三)滑坡危害预测预报研究现状与趋势,第六节 斜坡地质灾害的防治工程,一、崩塌的防治 (一)防治原则(二)防治措施,崩塌落石防治主要措施,1修筑拦挡建筑物 崩塌防治工程措施示意图,2支撑与坡面防护 3锚固4灌浆加固 5疏千岸坡与排水防渗 6削坡与清除7软基加固 8线路绕避 9加固山坡和路堑边坡,二、滑坡的防治,(一)防治原则 (1)以长期防御为主，防御工程与应急抢险工程相结合；应急抢险工程应尽可能与防御工程衔接、配套。 (2)根据危害对象及程度，正确选择并合理安排治理的重点，保证以较少的投入取得较好的治理效益。 (3)生物工程措施与工程措施相结合，治理与管理、开发相结合。

49、 (4)因地制宜，讲求实效，治标与治本相结合。,(二)防治措施,1.“拦”即拦挡、拦截，如挡土墙等拦挡工程。 2.“排”即排水，包括拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水和地下水； 3.“稳”即稳坡，包括降低斜坡坡度，滑坡后部削方减重及滑坡前缘回填压脚；以生物工程和护坡工程来保护边坡等。 4.“固”即加固，包括采用各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工程，或采用灌浆、电化学加固、焙烧等方法以改变滑带岩土的性质来进行加固，增大滑面的抗滑力。,（三）防治措施的施工方式,1.排除地表水和地下水 滑坡治理工程措施示意图 (a)拦挡工程，(b)排水工程，(c)削坡压脚工程,滑坡治理的类型、

50、措施及其主要作用,2减重与加载(1)后部主滑地段和牵引地段减重(2)滑坡前部加载 3抗滑挡土墙 4抗滑桩 5护坡工程 6绕避 7其他措施,三、泥石流的防治,(一)防治原则 1全面规划，突出重点 2工程措施与生物措施相结合 3分清类别，因害设防4因均制宜，合理设计,(二)防治措施,治理泥石流的措施分类,1.治理泥石流的工程措施泥石流综合治理措施一览表,2治理泥石流的生物措施3泥石流的综合整治,第七章 地面变形地质灾害,第一节 地面变形地质灾害的类型及其分布规律一、地面变形地质灾害的类型 （一）地面变形地质灾害的形式分类 地面沉降、地面塌陷、地裂缝、渗透变形、特殊岩土胀缩变形等。 （二）地面变形地