新疆若羌县生态环境地质现状及规划防治方案
2020-05-16何伟民郭山峰李武松
何伟民,郭山峰,李武松
(1.河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院, 河南郑州 450046;2.河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院, 河南郑州 450000)
1 调查区环境地质概况
1.1 调查区地理位置
调查区隶属若羌县行政区巴音郭楞蒙古自治州管辖,东西宽约570km,南北长580km,地理坐标:东经86°45′~93°45′,北纬36°00′~41°23′。东与甘肃、青海省交界;南与西藏自治区接壤;西接且末县;北邻尉犁县及鄯善县和哈密市218、315 国道,是新疆通往内地的第二条要道。
1.2 调查区地形地貌
区内地势南高北低,冲沟切割发育,深度一般20~50m,部分地段被沙漠覆盖。
地形总体上分为南部山区和北部平原。南部山区由昆仑山西部东段、阿尔金山及其支脉组成。山势西高东低,东西走向,海拔一般为3000~5000m,东南角的木孜塔格峰是区内最高峰,海拔7223m;北部平原由绿洲、沙漠和荒漠带所组成,海拔780~1000m,罗布泊是区内最低地区,海拔780m。
1.3 调查区气候特征
若羌县属典型的大陆性干旱气候,区域上以阿尔金山为界分为北部和南部两个气候区:北部为暖温区,年平均气温2.3~11.5℃,极端最高气温达45℃;南部为高寒区,年平均气温在2℃以下。
区内年降水量24.7~29.7mm,罗布泊大部分地区年降水量小于25mm。暖温区年降水量32~50mm,主要集中在夏季,占年降水量的53~75%;高寒区以降雪为主。年际分配上具有明显的周期变化规律,一般6~8年为一个丰水年。
1.4 调查区地质特征
若羌县大地构造主要表现为塔里木地台、东昆仑褶皱。区内深大断裂及褶皱发育。
区内地层主要为古生界(包括上古生界和下古生界)和新生界。上古生界为一套麻粒岩相深变质岩系,由高绿泥石—低角闪相的变质岩组成,为一套杂色陆相碎屑岩;下古生界由寒武系、奥陶系和泥盆系的碎屑岩、硅质岩和碳酸盐岩组成;新生界主要为第三系,在区内零星出露,岩性为河湖相—山麓相的棕红色泥岩、砂岩、砾岩。调查区第四纪沉积物在区内广泛分布。
1.5 调查区水文地质特征
若羌县地表水资源较丰富,径流量13.224×108m3/年。河流多分布在南部地区。河流水主要来自冰雪融水、大气降水和地下水的补给。
地下水类型有第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种类型。
第四系孔隙水分布于山间洼地和山前平原,含水层岩性为砂砾石,主要接受融雪和大气降水的补给,水位埋深一般2~10m;基岩裂隙水分布广泛,主要赋存于变质岩的风化裂隙和构造裂隙中。泉流量一般小于1.0L/s。
地下水受气候影响较大,由于强烈的蒸发、浓缩作用,水质变得较差,矿化度多在50~200g/L之间,水化学类型以Cl-Na型为主。
1.6 调查区岩土体工程地质特征
区内岩土体类型分为坚硬岩石类、半坚硬岩石类、软弱岩石类和松散土体。
坚硬和半坚硬岩石类岩性主要为太古界、元古界的片岩、片麻岩、千枚岩及混合岩;软弱岩类主要为砂岩、砾岩、泥岩为主的碎屑岩岩组;松散土体主要为浅黄色、灰黄色的黏土、亚黏土和亚砂土,具多层结构,水平层理发育。
2 主要生态环境地质问题[1]
2.1 泥石流
泥石流是区内主要的地质灾害。区内共有7处(5处大型,2处小型)(表1)泥石流灾害点。
表1 泥石流规模类型划分Table 1. Classification of debris flows in size and type
分布在阿尔金—祁曼塔格山之间的山谷盆地中,发生时间多集中在降雨强度较大的5~8月,个别由于降雨时间的延长,在9月时有发生。
泥石流发生的原因:沟谷汇集大量岩石碎屑物(多为冰川泥砾),遇5~9月份强降暴雨时,大量洪水汇聚,冲刷沟口处的岩石碎屑物,导致泥石流的发生。1998 年8 月2 日发生的泥石流灾害,造成5 人死亡、1 人重伤,冲毁1 辆东风车,直接经济损失约25 万元,造成交通中断的严重后果;2011 年6 月 24 日,315国道K1571+175m处发生的泥石流,造成2人死亡、一辆三菱车报废。目前上游已修建防洪堤,过水路面修建了大桥,从而减少了泥石流的再次发生。
2.2 崩塌
区内崩塌主要分布于若羌县东南部红柳沟(改建新315国道)及奥吾阿斯萨依沟(老315国道)谷内。目前共有2处崩塌灾害点,共毁坏道路70m,直接经济损失2800元,未造成人员伤亡。规模均为小型(表2)。
表2 崩塌规模类型划分Table 2. Breakdown of collapses in size and type
崩塌点多发生在风化较强的危岩体和工程活动形成的不稳定斜坡(坡角50°~80°)。受风化、降雨或震动等综合因素的影响下,引发瞬间坠落形成崩塌。崩塌平面形态以矩形、不规则形为主;剖面形态以直线形为主,少量凸、凹形。
RQ066 号崩塌点危岩体外形特征:坡高18m、坡长83m、坡宽2m、规模2988m3、坡度85°、坡向258°,全风化带深度0.5m;RQ177 号点崩塌点危岩体外形特征:坡高80m、坡长82m、坡宽50m、规模4800m3、坡度80°~85°、坡向250°,风化带深度0.8m。诱发崩塌的主要影响因素为地震及季节性洪水。
2.3 滑坡
区内已发生的滑坡灾害点共有2 处,均位于老315 国道阿尔金山奥吾阿斯萨依沟中,毁坏公路约110m,造成财产损失约3 万元,未造成人员伤亡。规模上均为小型(表3)。
表3 滑坡规模类型划分Table 3. Classification of landslides in size and type
两处滑坡均属土质型滑坡,滑坡形态较完整,边界轮廓清晰。平面形态较规则,剖面形态直线状舌形。RQ012 号点滑坡坡高80m、坡度70°、坡向110°;RQ013号点滑坡坡高40m、坡度65°、坡向210°。诱发滑坡的主要影响因素为雨洪水侵蚀及冲刷。
2.4 土地沙漠化
若羌县境内的沙漠化,主要分布在北部218 省道两侧至罗布泊、瓦石峡乡西北及米兰农二师36 团至315国道红柳沟口。
表4 沙漠化程度分区Table 4. Zoning of desertification degree
沙漠化形成的因素有:一方面该区域位于塔克拉玛干大沙漠南缘,有丰富的沙物质来源,加之大风的搬运作用及降水量的稀少,河流上游截流开垦荒地,致使流入区内的地表水减少,造成大量植被干枯死亡,导致沙漠化现象日趋严重;另一方面受人类工程活动的影响(具体表现为滥垦、滥牧、滥伐、滥挖等),加剧了沙漠化进程的演变(表4)。
沙漠化将直接导致耕地衰退,农业减产;草场退化,破坏生态环境;阻碍交通,影响工程的建设和经济发展。
2.5 人类工程活动[2]
由于不合理的矿山开采,废渣、废水的肆意堆置和排放,致使对土地滥侵、水源污染等自然生态环境地质的破坏。其中,依吞布拉克石棉矿区表现最为严重;其次为罗布泊钾盐矿区及其东北部北山金属矿区、昆仑山区河流上游砂金矿区;阿尔金山南麓艾西煤矿区、阿尔金山及其东段金雁山玉石矿区和城镇附近的砂石、黏土矿相对较轻(表5)。
区内大多数矿山分布在荒漠区,地质环境条件相对薄弱,植被稀疏,生长不良,覆盖率低,降雨稀少。伴随矿产开采面积及深度的不断扩大,对生态环境的变化也将日益加剧,采矿导致大量岩土体剥离、堆积和扰动,改变了原本极具脆弱的地表生态系统平衡。若不及时、有效地进行地质环境监管和治理,将会形成长期的负效应,从而引发一系列的环境地质问题。
3 规划防治方案
地质灾害的防治是一项长期而艰巨的任务,需要工程措施及法律措施相结合的综合治理。但由于调查区地质灾害点多且分布广,治理费用高,工程措施不可能面面俱到,为此对众多的地质灾害点,在防治中应以法律措施为主,辅以一定的工程手段[3],最终达到地质灾害的有效防治。
3.1 规划方案
本着“以人为本”的原则,结合当地实际情况,将区内65个地质灾害点及隐患点防治均划分为近期防治点,防治规划到2030年。同时应建立若羌县地质灾害防治法规、规章制度,使防治工作有法可依。在政府机构改革中,理顺管理体制,建立地质灾害防治管理机构,尽快落实生态环境和地质灾害防治管理措施;将地质灾害防治规划纳入若羌县国民经济建设和社会发展规划中,并付诸实施;采用多种组织形式,广泛开展地质灾害知识的宣传和普及教育,使全民防灾减灾意识能力得到加强和提高。
3.2 防治方案
3.2.1 警示避让方案
对处于危险性较大的地质灾害(隐患)点,避让是最好的选择。区内铁木里克乡攸苏普谷地的5处泥石流灾害点及鸭子泉灾害点,发生时间无法预测,但造成的危害大,可设立警示标志,避让牌等,警告过往车辆在暴雨(洪水)季节期间绕道通行;禁止人员、牲畜进入,从而有效地减少财产损失,避免人员伤害。
3.2.2 工程治理方案[4]
工程治理费用一般较高,部分灾害点治理措施较复杂,在治理前必须对具体灾害做进一步工程勘查,以便确定适宜的治理方案。建议对灾害隐患点采取排水、支挡、削荷、疏导等工程进行治理。
排水:在滑体四周设置一条或几条环形盲沟,使外来水源不能进入滑体,护坡防治冲刷。
支挡:在滑坡体及在坡脚建抗滑垛、抗滑桩、抗滑墙、锚固等,必要时可采用锚杆、喷浆、护面等工程进行修复和防护[5]。增强滑坡体的稳定性,阻止其滑动。
削荷与填土:为改善斜坡形态,消除隐患,可在斜坡上方削方减载,坡脚处填土加压,改善斜坡体内应力结构。
疏导:在沟口修建拦石(砂)坝、导流槽,引导泥石流体向安全地带排泄。定期进行清理或进行疏导。
3.2.3 监测预报方案
建立完善的地质灾害监测网络体系是监测预报地质灾害防灾减灾工作中最重要且必不可少的防灾手段之一。地质灾害监测可以及时收集和掌握地质灾害危险体发生的前兆信息和变形发展趋势,做出准确预报。
定期现场检查:采用人工日常巡视,坚持“谁的草场、谁的范围、谁上报、谁负责”原则,发现变化明显地段,应设固定点,加密监测。
仪器简易监测:用钢卷尺、直尺等对崩滑体裂缝的水平、垂直位移进行监测,用十字标尺位移距离测量法;对融雪或雨后的沟谷河流进行流量变化监测。
3.2.4 强化执法方案
矿山及环保部门严守《矿产资源法》和《环境保护法》规定的要求[6],并严格执行。务必实行依法治矿,合法建矿,处罚公正、公开。通过各种渠道和媒体宣传环保的重要性,使人们参与环保行动中,充分发挥公众监督作用,必要时还可以对预防和保护环境灾害做出贡献的人们给予一定的物质和精神奖励,从而强化人们环保意识的重要性和自觉性,形成新型现代矿山监管机制。