地质环境调查与灾害危险性评价.ppt

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1、基本内容：地质调查的目的和任务，地质环境条件评价 的方法、原则与程序，地质灾害危险性评价要素，突发性地质灾害发生概率，渐进性地质灾害发展速率，地质灾害危害范围，区域地质灾害危险性划分等。重点掌握：地质环境条件评价的原则与程序 地质灾害危险性评价要素 地质灾害危害范围的确定区域地质灾害危险性划分,第 7章 地质环境调查 与灾害危险性评价,7.1 环境地质调查,环境地质调查的目的是通过对区域地质环境条件和由自然地质作用及人类活动引起的环境地质问题的调查研究，评价预测地质条件演化过程及人类活动过程造成的地质环境变化，论证重大区域性环境地质问题和有关地质灾害的地质环境背景，拟定相应的地质环境保护对策，

2、为区域经济与社会可持续发展、生态环境建设与地质环境保护提供科学依据。,环境地质调查的具体任务：查明区域地质环境条件，调查主要环境地质问题和地质灾害的类型与特征、成因机制、分布规律及其危害程度，分析地质环境系统演变的规律特征，评价预测其对人类生存环境的影响以及人类活动过程对地质环境的影响，预测地质环境的发展趋势；编制环境地质图系，开展环境地质区划；研究重大环境地质问题和有关灾害的地质环境背景，在论证地质环境综合整治的基础上，提出相应的保护对策。,环境地质调查的具体任务,环境地质调查的基本内容（一）,区域地质环境条件：对区域性地质环境的调查，主要包括气象、水文、地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地

3、质条件等。区域地壳稳定性：对区域性大陆地壳或岩石圈的活动性，特别是活动断裂的运动特征与地震活动特征的调查等。岩土体的物质组成与结构特征：对岩土体的粒度成分与矿物成分、成因类型，岩体结构类型，工程地质岩组类型等方面的调查。资源开发与利用：对水资源（地下水和地表水）、土地资源、矿产资源等资源在开发利用过程中所引发的环境地质问题的调查。,环境地质调查的基本内容（二）,地表水、地下水特征：对地表水的径流特征与水质状况，地下水补给、径流、排泄特征，地下水水文地球化学特征，含水层的物理力学性质等方面的调查。物理地质现象（地质灾害）：对内、外动力地质作用下发生的各种地质灾害的稳定状态、发育规律、危害方式、危

4、害程度和发展趋势的调查。环境地质问题：对环境地质问题的类型、特征、分布、危害程度及其发展趋势的调查。,环境地质调查的基本内容（三）,人类工程活动：对人类工程活动的类型、强度、范围、历史、已造成的危害和未来趋势以及地质环境对人类工程活动的敏感性与反馈作用的调查。环境污染源：对环境中污染源的类型、特征及分布，污染物种类与危害性，污染物质的迁移、转化途径的调查。地质环境综合整治措施：针对现有环境地质问题采取的综合防治措施及其治理效果等。,环境地质调查方法要考虑以下几个方面：首先，要以地质环境的调查为基础。其次，要以系统理论为指导。最后，环境地质学是一个涉及面广泛的综合性学科，除了吸取地质学与环境科学

5、的调查方法与手段外，还要吸收其它学科领域研究的新技术与新手段。环境地质调查的方法主要包括遥感解译、地面调查、物探、钻探、原位及室内实验分析、长期动态观测等。,环境地质调查方法,遥感解译：利用研究区的航空或卫星遥感影像资料，通过对比分析，提取不同时期的环境地质信息与演变趋势。地面调查：充分利用已有基础地质资料，补充必要的野外调查。重点调查研究区地质环境条件及其演化规律、主要环境地质问题、人类工程活动的类型及其环境地质效应等。地球物理勘探：根据研究区特点和有待查明的环境地质问题，有的放矢地采用先进适用的技术方法开展物探方法调查工作，注意做好物探成果的综合解译与查证。,环境地质调查方法（一）,钻探：

6、主要用于区域性控制和专门问题的查证，以及地质环境监测点的布设。原位及室内实验分析：为分析研究地质环境演变规律，在地面调查阶段，采集水体、土壤和岩石等样品，利用测试技术开展原位实验分析及实验室测试分析，获得环境地质评价所必须的数据资料。动态监测：根据工作区地质环境条件和需要解决的问题，确定监测项目、监测网点布置原则、布设位置、监测内容与要求、监测工作量等。,环境地质调查方法（二）,地球化学勘探：地球化学勘探在查明活动断裂分布与活动性以及地裂缝、地下岩溶发育程度等方面具有重要作用，通过探测汞、钍、铀和氡等放射性或挥发性元素的含量，分析评价不同区域的环境地质条件。环境地质信息系统建设：以建立环境地质

7、空间数据库系统和评价、预警与综合整治计算机辅助决策系统为目标，实现环境地质评价数据标准化和监测数据采集的自动化，评价、预测和综合防治研究的模型化、可视化与人工智能化。,环境地质调查方法（三）,7.2 地质环境条件评价,随着人类对资源需求的剧增，人类活动对地质环境的影响越来越大，而地质环境对人类活动的干扰则表现出两种不同的反应趋势良性反应(正环境效应)和恶性反应(负环境效应)。人类活动的方式以及地质环境的反馈作用共同构成了环境地质学的重要理论与实践基础。,地质环境的质量,地质环境的质量，在一定程度上由地球物理因素和地球化学因素决定，其好坏对人类的生活和社会经济的发展都会有很大的影响。地质环境质量

8、的好坏，可以由以下几个方面的条件来确定：自然地质条件的稳定性原生地球化学背景地质资源的丰富程度 抵抗人类活动干扰的能力 受污染或受破坏的程度,地质环境评价概念,地质环境评价是指对一切可能引起环境质量变异的人类社会行为(包括政策、法令、规划、经济建设在内的一切活动)产生的环境影响，从保护环境和建设环境的角度进行定性和定量的评定。若从广义上讲，是对环境系统的结构、状态、质量、功能的现状进行分析，对可能发生的变化进行预测，对其与社会、经济发展活动的协调性进行定性或定量的评定等。从词义上说，地质环境质量评价就是研究地质环境的优劣程度。,地质环境评价具有系统性、客观性和价值性。地质环境评价的对象是地质环

9、境价值。地质环境评价的目的是认识地质环境条件，确定地质环境质量状况对人类生存和发展的适宜性，指导建设规划、土地利用规划等。地质环境评价的内涵与外延问题是继环境质量内涵与外延问题之后环境评价学中又一个基础研究课题。地质环境评价问题的研究对建立环境评价学体系具有理论意义。,地质环境评价的特点、对象、目的,地质环境评价的意义,地质环境评价是认识和研究地质环境的一种科学方法。通过地质环境条件评价，确定地质环境质量状况对人类生存和发展的适宜性，指导人类社会从环境保护和环境建设角度开发和利用资源。环境评价是环境管理工作的一个重要组成部分，是做好环境管理工作的基础。地质环境条件评价是建设规划、土地利用规划等

10、管理工作的基础。,地质环境评价的范畴,地质环境质量评价的范畴主要包括区域地质环境、城市地质环境、地质灾害、地质地貌类自然保护区和有明显地质地貌特色的风景名胜区、与地下水有关的地质环境以及矿山地质环境。,区域地质环境质量评价（一）,区域地质环境质量评价是为国土规划和国土整治服务的。国土规划要解决的问题，从根本上说是处理好人类活动与资源、环境的关系，使之能够相互协调发展。区域地质环境研究和评价，是进行国土规划和整治的重要基础。,区域地质环境质量评价（二）,区域地质环境评价可分为三个层次：在区域地质环境调查、评价的基础上，制定区域地质环境开发、利用、保护和治理规划纲要，从宏观上解决区域地质环境开发利

11、用的方向，存在的主要问题，治理和保护的重点及应采取的措施；针对区域的重大工程和经济活动布局，预测人类活动对地质环境可能造成的影响，从而对工程项目的适宜性及其影响后果做出评价；对区域内在建和已建的工程建筑活动、开发矿产活动，农业生产活动、地质灾害和综合活动等进行监测和评价，从时间、空间和强度三个方面，不断地进行变化趋势的预测、预报，为减轻和防治地质灾害提供依据。,城市地质环境质量评价的重点是：城市区地壳稳定性评价，包括地震活动性、断层活动性及由地震诱发的各种不良地质作用的强度；地基稳定性，地基岩性、埋深、物理力学性质及地下水因素；供水条件和水资源保护问题，水资源评价、合理开发、管理和保护；城市废

12、弃物处置的地质条件评价和监测；建筑材料的调查和评价；城市地质灾害(包括自然形成的和人类活动影响形成的)的评价、监测和预测。,城市地质环境质量评价（一）,城市详细规划阶段则从地基条件和地质环境角度做出进一步评价，分析拟建工程的适宜性，并对地质环境可能发生的变化做出评价、预测。城市设计、开发阶段的评价主要是为各类拟建工程和场地选定提供有关地质环境质量优劣的依据，提出可采取的地质环境治理措施。城市运行阶段的环境质量评价任务是监测和评价城市开发过程及运行阶段可能出现的地质环境问题和灾害，及时进行预测、预报，采取有效的减灾和防治性措施。,城市地质环境质量评价（二）,地质灾害的监测、评价,地质灾害包括自然

13、地质灾害和人为地质灾害两大类。地质灾害监测与评价的重点是：对各类地质灾害的地质环境背景进行评价；研究各类灾害性地质作用发生和发展的规律、强度、形成机制及作用速率；从工程建设和地质环境的相互作用出发，评价和预测各类工程建设可能产生的灾害性地质作用及危害程度；对区域性和严重危害人类生产、生活的地质灾害开展长期监测，进行时间、空间、强度的预测、预报；开展地质灾害的防治研究和指导防治工作。,地质地貌类自然保护区 和风景名胜区的评价,为使有经济、科研、旅游或其他特殊价值的地质资源和地质景观不遭受毁坏，有必要加强地质地貌类自然保护区的规划与评价。这类评价的主要内容是在区域及城市地质环境调查、评价的基础上，

14、做出地质地貌类自然保护区和风景名胜区的规划，对拟建的保护区和风景名胜区进行环境质量评价，并建立监测、保护标志，拟订保护性方案和措施。,与地下水资源有关的环境质量评价,对地下水进行环境质量评价，包括开发前期和开发过程中的评价。评价的主要内容有水源地地质环境质量评价；对水资源可能引起的地质环境问题进行预测；加强地下水动态和污染的监测评价，在开发过程中制定区域开采和人工回灌计划，进行宏观调控，防止地下水的过量开采和造成新的地质灾害。,矿山地质环境质量评价,在矿山开发前，要对开发区及其临近区域进行环境地质评价，确定合理的开发方式和方案，并预测开发过程中地质环境可能发生的变化，为矿山合理布局提供规划依据

15、。在矿山开发过程中，要加强地质环境的监测与评价，掌握环境变化的动态，提出对策，减少地质灾害。矿山开发后，仍要对地质环境变化进行监测和评价。同时，围绕矿山土地复垦，进行环境评价。,地质环境质量评价指标体系,不同的评价内容的范畴，具有不同的评价指标体系。任何一种地质环境质量评价指标体系是有若干个单项评价因子及其权重值构成的有机整体，而且是多层次多因子的复杂指标体系。要选取众多指标中最敏感、最便于度量和内涵最丰富的主导性指标，使指标体系能够准确地描述地质环境质量现状和未来的变化趋势。确立地质环境质量评价指标体系应遵循科学性、系统性、可比性、针对性、时空多层次性和可操作性的原则。,例：西北地区矿山地质

16、环境质量评价体系,地下水环境质量现状评价,地下水环境质量评价主要是指对那些以地下水作为供水水源的城市和工矿企业区所进行的环境质量评价。地下水环境质量现状评价要求在全面掌握地下水污染现状、成因、范围和程度的基础上，系统地对主要环境水文地质问题做出定量评价和描述。地下水环境质量评价，必须以地下水资源和地质环境的质量变化为重点，结合研究区的环境水文地质条件类型进行评价。,地下水环境质量评价的工作程序,评价因子的选择,影响地下水质量因子的选择，要根据研究区的具体情况而定。一般来说，可选用对地下水质量有决定作用的因子，如氧平衡参数、无机污染参数、有机污染物参数、生物污染指数、毒理参数以及水的物理性质参数

17、等。,评价标准,目前在国内比较流行的有两种标准：一是以国家饮用水标准作为评价标准，二是以地区的污染起始值或背景值作为评价标准。通常把前者称为环境质量评价，即地下水质量是否符合各种目的的用水标淮；后者称为地下水污染评价，即研究地下水的污染程度。,评价方法,地下水环境质量现状评价的方法很多，概括起来有数理统计法、环境水文地质制图法、综合指数法和模糊数学法等。在实际工作中可根据具体目的和研究程度来选择方法。,评价方法（一）,数理统计法：以监测点的检出值与背景值或生活饮用水标准做比较，算出监测样品或监测井的超标率及其分布规律，最后进行污染程度评价。环境水文地质制图法：环境水文地质制图法是以图件作为环境

18、水文地质评价的主要表达形式，图件大体可分为环境水文地质条件图系、单要素地下水污染现状图、环境水文地质评价图系等三类。,评价方法（二）,综合指数法：即环境指数评价法。当地下水环境质量评价以地下水的背景值或污染起始值为标准，其计算结果称为污染指数；若以饮用水标准为准则进行评价，其计算结果称为水质指数。模糊数学法：采用模糊数学模型，须先进行单项指标的评价，然后分别对各单项指标给予适当的权重，最后应用模糊矩阵复合运算的方法得出综合评价的结果。,城市地质环境质量现状评价,城市地质环境质量主要是指地质环境(或背景)对城市发展和建设的适宜程度。城市地质环境质量现状评价是研究城市地质环境质量构成及其时空变化规

19、律的方法，其目的是为城市规划或工程建设布局提供决策依据。,城市地质环境质量的构成（一）,对城市而言，地质环境包括岩土体、地质构造、水资源、地形地貌、内外动力地质作用等要素。城市地质环境质量的构成主要有区域地壳稳定性、水资源状况、工程建设条件、外动力作用状况、人类工程经济活动状况等方面。,城市地质环境质量的构成（二）,区域地壳稳定性：影响区域地壳稳定性的因素很多，最主要的有三个，即断裂活动性、历史地震及地震烈度。水资源状况：水资源的影响因素主要包括地下水、地表水的天然储量和水质状况的两个方面，如地下水水量、地表水径流量、地下水矿化度、人为排放的污水对环境的影响程度等。,城市地质环境质量的构成（三

20、）,工程建设条件：工程建设条件直接影响城市工程建设的质量和市政设施的布局，它反映了地质环境对工程建设的适应性和敏感性，即地质环境是否会因为工程设施的修建而恶化，是否会加重或诱发不良的地质作用和地质灾害。外动力作用状况：决定外动力作用状况的因素主要是流水、地形坡度、地貌单元等。人类活动状况：人类活动状况可能造成城市生态环境恶化，是对环境不合理利用的结果，它同样影响到城市的发展。,城市地质环境质量评价方法,城市地质环境质量评价包括定性评价和定量评价两种方法。定性的评价方法有经验法、外推法、演绎法等。20世纪80年代以来，在城市地质环境质量评价中，人们开始利用地质环境质量指数法、模糊数学法、灰色系统

21、及系统工程等方法进行定量和半定量评价。,城市地质环境质量评价程序,城市地质环境质量评价程序,1依据城市总体规划确定城市主要用地类型；2调查获取土地利用的特征及所需的评价参数；3依据城市地质环境主题要素，建立场地岩土模型，计算土地开发的基本费用；建立风险费用模型，计算土地开发的风险费用；4建立地质环境质量损益评价模型，对地质环境场地单元进行评价；5根据评价结果，编制城市地质环境质量评价图，并进行敏感度分析，确定土地利用的最佳选择方案。,区域地质环境质量综合评价,区域地质环境质量综合评价实质上是评价人类与地质环境之间的相互适应性问题。一个地区地质环境质量的优劣，不仅与地质环境、资源条件和环境地质问

22、题的发育程度有关，而且与人类开发活动的饱和程度有关。评价环境因素和整体环境的质量时，可根据问题的性质，选择评价因子，并将其转化为可比的指标，然后按评价指标的相对重要性加权综合，用环境因素质量的综合指标来衡量整体环境的质量。,区域地质环境质量综合评价体系,7.3 地质灾害危险性评价,地质灾害危险性是地质灾害自然属性的体现，评价的核心要素是地质灾害的活动强度。地质灾害危险性分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。前者指已经发生的地质灾害的活动强度，评价要素为灾害的类型、规模、活动周期以及研究区内灾害的分布密度；后者指具有灾害形成条件但尚未发生的地质灾害的潜在危害性，评价要素包括地质条件、地形地貌条件、

23、气象水文条件、植被条件和人为活动条件等（张梁等，1998)。,点评估主要是潜在灾害体或已经出现的灾害现象进行分析评价，确定未来的灾害发生几率、可能的规模和危害范围、活动强度及破坏程度等。面评估是对一个地区某类或几类地质灾害的活动程度进行分析评价，确定研究区未来灾害的类型、活动频率强度规模及其破坏能力并进行危险住分区。区域评估是对大范围内多种地质灾害活动强度的综合分析评价通过危险比区划确定区域比地质灾害的活动水平和危害程度。,突发性地质灾害发生概率的确定,地质灾害发生概率是崩塌、滑坡、岩溶塌陷、地震等突发性地质灾害危险胜分析的重要指标。确定突发性地质灾害发生概率的方法很多，常用的有经验法、动力分

24、析法与条件分析法、历史灾害频数统计法等（罗元华等，1998)。,突发性地质灾害发生概率的确定方法,对于活动频繁且有较长时间观测记录或充分研究资料的地质灾害可通过进一步分析不同时间尺度的灾害周期性变化规律，根据经验确定不同规模灾害事件的发生概率。动力分析与条件分析方法是通过潜在灾害体的力学机制和形成条件分析利用数学模型确定灾害发生概率的方法。历史灾害频数统计法是通过对地质灾害在历史上的活动次数进行统计，总结出不同规模灾害活动随时间的分布频数曲线，根据曲线类型确定灾害活动规模与灾害发生频率的关系从而得出灾害发生的概率。,渐进性地质灾害发展速率的确定,地质灾害发展速率是地裂缝、地面沉降、海水入侵等渐

25、进性地质灾害危险性分析的基础指针。评价内容土要是地质灾害的未来活动强度和成灾水平评价方法主要有约束外推法和模拟模型法两种（罗元华等，1998)。约束外推法是指通过分析系统内大量随机现象的变化规律，确定系统发展的约束条件，并依此推测系统未来发展趋势的方法。模型模拟法是根据“同态性原理”确定评估对象的同态预测模型，建立数学模型，分析未来状态与现实状态之间评价日标的数量关系从而得出未来情况的目标值。,地质灾害危害范围的确定,地质灾害危害范围的大小主要取决于灾害类型、活动规模和活动方式。对于崩塌、滑坡和泥石流而言它们的成灾范围一般包括灾害体发育区、灾害体活动区以及由其引发的次生灾害危害区三部分组成。准

26、确圈定地质灾害危害范围，对不同地区、不同类型地质灾害的规模、活动方式及其破坏能力进行评价是评估和预测灾害损失的重要依据。,区域地质灾害危害性区划,区域地质灾害危险性区划的目的是把地质条件复杂、危险性程度参差不齐的大面积评价区，划分成若干个地质灾害活动条件和危险程度相近的单元，作为确定评价参数实现区域评价的基础，它所反映的是不同地区地质灾害危险比的相对差异。地质灾害危险性指数的计算方法有灰色聚类法、模糊综合评判法、信息熵评判法等。,区域地质灾害危害性区划的具体步骤,区域地质灾害危险性区划的基本步骤是：首光将评价区划分成若干单元，通过分析各个单元地质灾害活动的基本要素、成因机制；然后建方数学模型，利用数学模型对评价区域进行定量化计算，确定不同单元的危险性指数；最后根据危险性指数的分布特点和自然地理与社会经济条件进行分区。,思考：,地质环境条件评价中的地质灾害的评价应包括哪些方面？与地质灾害危险性评价中所涉及的内容是不是一样，为什么？潜在灾害危险性评价要素之一的“地质条件”与地质环境条件评价中的“地质环境条件”是不是同一个概念？为什么？地质灾害危险性区域的划分要做哪些工作？具体的流程是怎样的？,讨论：,给定某一特定区域，如何进行其矿山地质环境灾害危险性评价？,本章结束,