贵州省喀斯特地区泥石流灾害易发性评价
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泥石流地质灾害评估读书报告摘要:近年来,世界各地频繁出现各种地质灾害现象,其中泥石流灾害也日益严重,各国政府都高度重视其发展和防治。
本文将讲述泥石流灾害动态的预测预报现状以及国际和区域性的泥石流灾害的防治计划出发,分析了时间预报、空间预报和泥石流强度预报等成熟理论的研究和应用现状,从而开展泥石流预报研究来客观的分析我国的泥石流地质现状。
关键词:泥石流地质灾害研究预测预报一、前言泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的,含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。
其特征往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥,奔腾咆哮而下,地面为之震动、山谷犹如雷鸣。
自从人类利用、开发山地资源以来就自觉或不自觉地开始了与山地灾害的斗争,但有意识开展山地灾害研究,进行山地灾害的防治,只有几百年的历史。
17世纪阿尔卑斯山脉周边的国家,开始了泥石流灾害的防治研究,成立一些相应的组织;前苏联与日本的泥石流防治也有200年的历史;美国在20世纪初,向西部山区移民逐渐遭到泥石流的严重危害,开始了较大规模的泥石流治理研究。
而我国泥石流、滑坡等山地灾害形成起步较晚,有近50年的历史,但与国外研究态势相比,国内研究仍存在一定差距。
加上近年国内泥石流灾害频繁,促使我国必须加快研究预测预防的步伐。
二、泥石流国外研究发展及国内研究现状1、国外泥石流研究发展态势第二次世界大战以后,随着各国经济的复苏和发展,加大了山区资源开发的力度,公路和铁路修进了山区,矿山和工厂在山区兴起,泥石流和滑坡等山地灾害危害日益突出。
为了有效、合理的防治山地灾害,前苏联、美国、日本和欧洲的一些山地国家,逐渐加强了对泥石流、滑坡等山地灾害的研究,到20世纪50年代一大批有关泥石流、滑坡研究的论文和专著先后问世。
1957年由M·A维利康诺夫等著的《泥石流及其防治法》一书出版,该书集合了当时苏联科学家在泥石流方面的各种研究成果,其中M·A莫斯特科夫提出的粘性泥石流力学模型;M·A维里康诺夫进行的泥石流分类;C·M伏列什曼所研究的粘性泥石流体的顶托能力与起始抗剪强度τ0和粘度η之间关系;C·T卢斯塔莫夫提出的泥石流治理分布规律,不仅当时具有很高的水平,并一直影响到现代研究。
喀斯特山区地质灾害成因及治理方案秦趣;谌洪星;崔小平【摘要】As a western mining city of our country,Liupanshui City is located at the kaster mountainous area in Southwest China,where there are complicated landforms,weak ecosystem and unstableenvironment.Because the mineral resources are mined excessively,the serious geological hazards gradually become obvious.In this paper the origin research and protection measures of the geological hazards are discussed in order to provide reference and guide for the management and urban construction of Liupanshui City.%六盘水市位于喀斯特山区,地形复杂,稳定性差。
因大量开采矿产资源,地质灾害较为严重。
根据其地质灾害现状和成因,探讨了六盘水市地质灾害治理方案,以期为六盘水市的总体规划提供参考。
【期刊名称】《城市地质》【年(卷),期】2011(006)004【总页数】3页(P4-6)【关键词】矿业城市;地质灾害;治理方案【作者】秦趣;谌洪星;崔小平【作者单位】六盘水师范学院生物与地理科学系,六盘水553004;六盘水师范学院生物与地理科学系,六盘水553004;六盘水师范学院环境与化学工程系,六盘水553004【正文语种】中文【中图分类】X24六盘水市西部山区矿产资源丰富,煤炭资源种类齐全,炼焦用煤比重大;其它矿产资源有30余种,较多的有铁、铅、锌、镍等.矿产开发引发了山体滑坡、崩塌和泥石流等灾害.六盘水市处西南喀斯特山区,形成了喀斯特山区矿业城市特有的灾害特征.本文在分析城市地质灾害现状及成因的基础上,提出了治理方案和建议.1 研究区概况六盘水市位于贵州西部,与云南接壤,地处东经104°18′20 ~105°42′50″、北纬25°19′44″~26°55′33″之间.其矿产资源丰富,是我国西南地区的新型能源、原材料和煤化工基地.据统计,全市煤炭保有资源储量148.7亿吨,煤层气浅层资源量1.42万亿m3,煤矿资源在城市经济中占主导地位.同时,六盘水市属于喀斯特山区城市.境内海拔高度1400~1900 m,岩溶地貌发育,碳酸岩分布面积占土地总面积的63.18%左右,约6263km2,其中石漠化面积达2575km2,约占土地面积的26%,是西南岩溶区石漠化最严重的地区之一[1].2 地质灾害现状及成因六盘水市是我国山地地质灾害的高发区之一.据有关资料统计,六盘水市目前共有地质灾害点1043处.滑坡、地裂缝和崩塌是六盘水市地质灾害的主要类型,分别占总灾害次数的59.9%、20.0%、12.2%.地质灾害给人民生命财产造成巨大的损失,据不完全统计,该地区共有9321户、40148位居民的房屋开裂或毁坏,因灾搬迁5009户居民,直接经济损失16285.5万元[2].2.1 滑坡形成原因滑坡是岩体自重应力、构造力、渗透力和震动力综合作用的结果.在喀斯特山区,地质环境十分脆弱,当发生灾害性降水时,更易发生滑坡灾害.2004年5月29日18时至30日凌晨4时,六盘水市水城县金盆乡营盘村鱼岭组一带出现150mm的强降雨,30日3时20分左右鱼岭组上方陡斜坡处的表层松散坡积物发生滑坡,造成3户村民房屋被掩埋,11人死亡,重伤4人,轻伤1人.根据现场调查,滑坡长90m,宽24m,体积约6500m3,由表层残坡积松散堆积物组成,滑坡属浅层推移式土质滑坡.该斜坡地形较陡,大部份在40度以上,且冲沟发育,表层岩体为软质碎屑岩,风化强烈、破碎,地质环境条件差,是地质灾害易发区.2.2 地面塌陷及地裂缝的形成原因地面塌陷及地裂缝主要分布在煤矿采空区.地面塌陷、地裂缝展布与矿井采掘平面相吻合;主裂缝走向与巷道一致,规模与煤炭的开采情况有关,较大的地面塌陷及地裂缝主要发育于大型煤矿采空区上部及其外围地带.中小型煤矿开采不规则,在地表往往形成不规则的、较密集的、小规模地面塌陷及地裂缝[3].六盘水市属于山区岩溶地貌,在沟谷斜坡地带更加容易发生地面塌陷及地裂缝.加上采矿废渣堆放在在斜坡上,遇到集中暴雨即造成灾害.六盘水市矿区较多,地面塌陷及地裂缝是主要地质灾害之一;地处岩溶山区,岩溶塌陷常见,加剧了地面塌陷及地裂缝的危害.上述严重地质灾害分布区主要有大湾、木果、汪家寨、蟠龙、新窑乡、发耳乡、都格乡、羊场、柏果、乐民、板桥、响水、大山、马依、老厂、新民乡等.这些区域煤炭资源丰富,采矿活动强烈,由此而引发的地面塌陷及地裂缝严重.2008年,该区域共发生地面塌陷及地裂缝206处.2.3 泥石流的形成原因泥石流形成的3个基本因素:①山地河沟流域内,坡地上或河床内有数量足够的岩土物质;②有足够数量水体冲刷;③有切割强烈的山地地形.泥石流的形成主要取决于地质因素、水文地貌因素和气象因素,然而,除此之外,植被、土壤、水文地质因素等有时甚至起决定性的作用.六盘水市地处西南喀斯特山区,最高海拔2900.06m,最低海拔590.25m,地形起伏大,地形坡度一般在25°以上,沟谷相对高差达300~1000m,沟床平均纵坡在10°~20°,沟谷断面多呈"V"字型,沟谷切割强烈,加上喀斯特山区植被破坏严重,开矿中乱采滥挖,随意丢弃废土废石等固体碎屑物,在暴雨的激发条件下形成泥石流[4].2008年6月4日7时20分,六盘水市钟山区老鹰山镇木桥村福集组发生泥石流地质灾害,造成50余栋房屋受损,253人受灾,50人受伤.2.4 崩塌的形成原因崩塌灾害主要分布在切割强烈、边坡陡峻的沟谷或斜坡地带.岩石节理裂隙,断层软弱结构面和斜坡临空面对崩塌的形成起着重要作用.当煤层采空区暴露面积大或矿柱保留较少时,常导致顶板塌落而使上覆岩层(石灰岩)发育大量垂直裂隙,大气降水沿裂隙扩溶,使陡岩块脱落整个山体面逐渐失稳,大块岩体脱离母岩呈自由落体坠落[5],形成崩塌.近年来,随着道路建设和采矿活动的增多,人为因素引发的崩塌大幅度上升.崩塌主要发生于地形陡峻的山崖地段,所处部位常与断裂、节理和褶皱发育关系密切[6].3 地质灾害治理方案根据矿业城市地质灾害成因,结合喀斯特山区地质灾害实际,从技术、管理和规划等方面对山区地质灾害进行综合治理.3.1 技术措施(1) 改进采矿方式充填法采矿是预防采空塌陷最有效的方法.煤矿等沉积型矿山开采采空区范围大,建议改目前的顶板陷落法开采为自下而上异向开采,即用自深部向浅部的开采方式,可有效地防治煤矿采空区的反复塌陷.另外,还可采用先进的采煤方式:①井下采煤矸石不出井,用于充填井下采空区,既可减轻地面塌陷,又可避免排矸对环境影响;②同一煤层、多工作面协调开采,可减小地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对房屋的影响;③分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消.不同煤层开采边界交错布置,错距控制在40~80m.(2)塌陷土地复垦因地制宜进行塌陷地的土地复垦.地面塌陷深度较浅的地区,宜采用回填方式复垦;地面塌陷深度较深的地区,可采用改造成水库、鱼塘的方式复垦.具体复垦模式:①覆土造田; ②挖穴填土栽植果树; ③整治改造成建设用地; ④边建库、边复垦.(3)煤矸石综合利用为减少煤矸石风化扬尘、自燃产生的废气对大气污染及对水环境的破坏,防止煤矸石大量堆积产生滑坡、泥石流等地质灾害.可利用煤矸石生产建筑材料,建立矸石再选厂、回收煤炭,充分利用矸石热值、建立矸石发电厂,利用煤矸石铺路、充填塌陷坑、提取化工原料和稀有元素、生产矿物肥料等[7].3.2 管理(1)合理确定防治目标防治工程目标包括防治对象的范围、部位及工程防治应达到的安全标准.明确防治目标是地质灾害防治工程设计的首要问题.为确定对防治对象范围,应对致灾地质作用的活动单元,作整体考虑,不宜随便切割取舍.在总体范围内,则应视险情的轻重缓急划分出重点与一般,或主要与次要的不同部位.防治工程应达到的安全标准.(2)多方案比选防治工程方案每一处地质灾害的防治,要达到稳定地质体和控制地质灾害的目的.必须进行多方案论证,从中选出最好的方案,达到地质有效性、技术可行性和经济合理性[8].(3)加强地质灾害防治中的监测工作地质灾害的险情变化,需要通过监测才能较准确地掌握,地质灾害防治工程的效果,也需要通过监测对比才能反映出来.因此,必须重视、加强地质灾害临测工作,并将之贯彻于地质灾害防治的始终.监测方法要经济实用,监测网一经建立,坚持监测不断,及时整理分析监测资料,做出定期动态评价.3.3 规划合理规划山区企业,严格禁止以牺牲地质生态环境为代价,进行掠夺式开发的恶劣倾向,做到规范开采各种矿产资源,在保护地质生态环境的同时并获得较好的经济效益.同时,须合理利用土地资源,制定社会经济发展规划时,须避免在严重地质危害区布设重要建设工程.4 结语六盘水市是西部喀斯特山区重要的矿业城市,地质灾害较为严重,影响着城市的可持续发展.应根据地方政策的规划,采取可行的治理方案,以保证矿业城市可持续发展.参考文献[1] 王瑞江,姚长宏,蒋忠诚等.贵州六盘水石漠化的特点、成因与防治[J].中国岩溶,2001,20(03)∶ 211~216.[2] 沈其俊,张照志,周贺玲.六盘水市地质灾害特征及其防治对策[J].资源与产业,2006, 8(01)∶ 89~ 92.[3] 吕义清.煤矿开采诱发的地质灾害特征分析[J].地球科学进展,2004,19(增刊)∶ 254~ 257.[4] 岳境,姜国虎,张元彩.矿山开采引发的地质灾害及其治理方案初探[J].资源环境与工程, 2006,20(05)∶536~ 538.[5] 冉文瑞.贵州省开阳县地质灾害现状及成因浅识[J].资源调查与评价,2005,22(05)∶ 1~7.[6] 秦趣,谌洪星,刘兴荣.基于人地关系的六盘水市地质灾害影响分析[J].六盘水师范学院学报, 2010, 29 (04)∶67~70.[7] 孔庆友,康凤新,李守昌等.山东省矿山主要地质灾害及其防治对策[J].中国地质灾害与防治报, 2005, 16 (03)∶72~76.[8] 张永国,吕义清.山区采煤地质灾害特征及经济分析[J].生产力研究,2006,(08)∶ 107~108.。
罗甸县大小井景区地质灾害易发性评价及防治对策研究*陈枭1,伍芝丽2,符连2,潘网生1,2*,傅良同1,2(1.黔南景区溶洞资源开发与生态环境保护工程研究中心,贵州都匀558000;2.黔南民族师范学院旅游与资源环境学院,贵州都匀558000)1概述地质灾害是包括自然或者人为因素引发、危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害[1]。
有关地质灾害评价的理论与方法,张春生曾做系统性阐述[2],马寅生也取得了重要成果[3]。
此外,王树丰关于地质灾害风险管理研究对当前地质灾害的评价研究与防治工作具有重要启发[4]。
在地质灾害评价的众多模型与方法中,层次分析法一直发挥着不可或缺的作用,且未来仍将具有重要应用价值。
王哲,等运用层次分析法研究了四川绵阳市的地质灾害易发性区划[5],叶欣梁运用层次分析法研究了九寨沟景区的地质灾害风险区划[6],周森运用层次分析了广州市白云区岩溶塌陷风险区划[7]。
尽管当前地质灾害评价研究理论与方法日趋成熟,但仍有一些科学问题亟待解决,特别是在贵州喀斯特地区,如西南喀斯特地质灾害链的触发机理\评价与防治对策等研究工作进展相对缓慢,而专门针对旅游景区的地质灾害研究工作更是鲜见。
尽管张殿发对贵州喀斯特地质灾害的形成背景和环境有过全面总结[8],但具体到某一景区,定性或定量化工作的开展依然存在诸多困难。
当前,贵州省罗甸县的旅游业蓬勃发展,旅游景区多位于高山深谷之中,极易受到地质灾害的威胁,影响游客与当地居民的生命与财产安全。
本文拟以大小井景区为例,在实地调查和查阅文献基础上,有针对性的开展地质灾害易发性评价与防治对策研究,以期为罗甸县旅游景区的规划、建设及日常安全管理工作提供有益参考。
2研究区域概况及研究方法2.1区域概况罗甸县大小井风景区位于罗甸县城东北面21公里处,地处106°49'E 至106°55'E ,25°30'N 至25°35'N ,面积约17平方公里。
Vol.34,No.3Mar.,2021第34卷第3期2021 年 3 月环 境 科 学 研 究Research of Environmental Sciences黔西南喀斯特地区国土空间规划“双评价” 技术与实践:以义龙新区为例付梦娣1 ,李晨旭2 ,刘伟玮1 ,冯朝阳1 ,马凌3 ,朱彦鹏“1. 中国环境科学研究院,国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室,北京1000122. 中国国际工程咨询有限公司,北京1000483. 中国石油管道局工程有限公司第四分公司,河北廊坊065000摘要:国土空间规划是落实主体功能区战略、绘制未来“美丽国土一张蓝图”的重要抓手,资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价是国土空间规划编制的前提和基础.以贵州省黔西南布依族苗族自治州义龙新区为研究对象,围绕生态保护、农业生 产、城镇建设功能特征,以定量方法为主、定性方法为辅,依次开展了资源环境要素单项评价、资源环境承载能力集成评价、国土空间开发适宜性评价,并与现状土地利用进行对比,识别其国土空间开发问题和潜力.结果表明:①义龙新区生态保护极重要区面积占比为36. 93%,农业生产适宜区面积占比为24. 84%,城镇建设适宜区面积占比为25. 08%,三者可分别作为重点生态功能区、农产品主产区、城市化发展区.②生态保护极重要区中基本农田面积为23. 60 km 2、一般农用地面积为15.21 km 2,农业生产不 适宜区中基本农田面积为72. 17 km 2、一般农用地面积为27. 63 km 2,地块功能指向重叠性较大,建议结合城市发展意向,明确不同区域功能指向的侧重.③后备耕地面积为131.87 km 2,后备建设用地面积为114. 85 km 2,与实地核查结果相符.研究显示,构 建的喀斯特地区“双评价”方法体系可以很好地应用于区域国土空间规划,实现了格网单元地域功能优化分区.关键词: 国土空间规划; 资源环境承载能力评价; 国土空间开发适宜性评价; 义龙新区中图分类号:X143文章编号:1001-6929(2021)03-0678-09文献标志码:A DOI : 10. 13198/j. issn. 1001-6929. 2020. 07. 13Application of Parallel Evaluation Technology in Territorial Spatial Planning in Karst Area of Southwestern Guizhou Province :a Case Study of Yilong District , ChinaFL Mengdi 1 , LI Chenxu 2, LIL Weiwei 1 , FENG Chaoyang 1 , MA Ling 3, ZHL Yanpeng 1 **收稿日期:2020-01-08 修订日期:2020-06-17作者简介:付梦娣( 1987-),女,黑龙江饶河人,工程师,主要从事遥感与GIS 应用研究,*****************.*责任作者,朱彦鹏( 1983-),男,辽宁台安人,高级工程师,博士,主要从事自然保护地体制改革、规划建设等研究,***************.cn基金项目:生态环境部业务经费项目(No.2018-HB-016)Supported by Business Funds of the Ministry of Ecology and Environment of the People's Republic of China (No.2018-HB-016)1. Key Laboratory of Regional Eco-Process and Function Assessment and State Environment Protection, Chinese Research Academy ofEnvironmental Sciences, Beijing 100012, China2. China International Engineering Consulting Corporation, Beijing 100048, China3. The Fourth Branch, China Petroleum Pipeline Bureau Engineering Co., Ltd., Langfang 065000, ChinaAbstract : Territorial spatial planning is an important action to implement the functional zone strategy and draw a blueprint for a beautifulcountry in the future. Evaluations of carrying capacity of resources and environment and developmental suitability of land space are the prerequisite and basis of territorial space planning. Taking Yilong District in the southwest of Guizhou Province as a sample, this article focused on the functional characteristics of ecological improvement, agricultural production and urban construction, chosen a quantitative method as the main method and a qualitative method as supporting method to carry out the evaluations, including single-factor evaluationof resources and environments, integrated evaluation of carrying capacity of resources and environments and evaluation of developmentalsuitability of land space, and compared with the current land use, the constraints and potential of land space development are identified.The results showed that the area of ecologically important zones accounted for 36. 93%, the area of suitable zones for agricultural production accounted for 24. 84%, and the area of suitable zones for urban construction accounted for 25. 08% in Yilong District. They could be used as key ecological functional zones, main producing zones of agricultural products, and urbanization development zones. The第3期付梦娣等:黔西南喀斯特地区国土空间规划“双评价”技术与实践:以义龙新区为例679basic farmland area in ecologically important zones was23.60km2,and the general farmland area was15.21km2.The basic farmland area in unsuitable zones for agricultural production was72.17km2,and general farmland was27.63km2.There was a large overlap in the function directions of the plots.It was recommended to combine the development intentions of the city to clarify the function directions of different regions.The reserve arable land area was131.87km2,and the reserve construction land area was114.85km2,which was consistent with the field verification results.This research shows that the parallel evaluation system of karst area can be satisfactorily applied to territorial spatial planning to achieve the regional functional optimization zoning of grid cells.Keywords:territorial spatial planning;evaluation of carrying capacity of resources and environment;evaluation of developmental suitability of land space;Yilong District资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价(简称“双评价”)是摸清资源利用上限与环境质量底线的重要举措,是划定“三区三线”、优化国土空间格局的基本依据.资源环境承载能力研究经过近百年的发展,从最初单一的土地资源承载力、水资源承载力、农业资源承载力发展到资源承载力、环境承载力、生态环境承载力及其集成研究[1].近年来农业生态区域法[2]、系统动力学法[3-4]、生态足迹法[5-6]、水足迹法[7]、能值分析法[8-9]等研究理论与评价方法的兴起,极大地推进了资源环境承载能力评价的定量化和模式化.面向国土空间规划,资源环境承载力评价还存在资源环境承载压力、能力与潜力之间的逻辑不清,“木桶原理”复合思路与适宜性评价的逻辑矛盾等问题[10-11].国土空间开发建设适宜性理念源于土地适宜性思想,评价指标体系早期以工程地质条件为主,随后涉及要素日益多元化,涵盖地质地貌、生态、经济、社会各方面[12].国内外学者运用多要素空间叠置分析、景观格局分析、生态位模型、模糊数学、神经网络等方法对典型地域进行国土空间开发建设适宜性评价,为相关研究提供了大量有益借鉴.然而,仍存在单一视角重自然、轻人文或复合视角对要素交互作用阐述薄弱、城乡融合欠缺等问题[13].随着生态文明建设推进和国土空间规划体系改革,开展符合国土空间规划编制要求的“双评价”方法研究具有理论和实践的必要性•该文在全国资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价通用技术方法基础上,以贵州省黔西南布依族苗族自治州(简称“黔西南州”)义龙新区为例,探索建立喀斯特地区的“双评价”方法体系,并通过指标降尺度测算与分级,实现格网单元地域功能优化分区,并探讨地域功能优化分区结果的不确定性及其解决途径,以期为科学划定生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界等空间管控边界,以及统筹优化生态、农业、城镇等空间布局提供支撑.1研究区概况义龙新区位于黔、桂、滇三省(区)交界处,是区域重要的产业基地和经济增长极,同时是贵州省城乡统筹发展综合改革试验区.义龙新区下辖顶效经济开发区、安龙经济开发区2个省级经济开发区和顶效、郑屯、万屯、鲁屯、龙广、新桥、德卧、木咱、雨樟9镇,总面积约1258km2.研究区属亚热带喀斯特岩溶山区,主要为溶蚀地貌、溶蚀-侵蚀地貌、侵蚀地貌,海拔在400~1800m之间.多年平均气温16.3T,平均降水量1415.15mm.地表水多是源头短、弯曲型的间接性河流,多年平均地表水资源量为&48x108m3.研究区属南亚热带季风阔叶林带的滇黔桂石灰岩峰林阔楠、细叶、云南松林区,森林覆盖率为37%.研究区内分布有国家级重点保护动物42种,其中国家一级保护动物有黑叶猴(TracAypiYAecus力ancoisi)、云豹(^eo/eZis ne^uZosa)、豹(PantAera par/us)、金雕(Xgui'Za cArysaetos)、黑颈鹤(Grus nigricoZZis)、虫葬(McropAorus americanus)6种,国家二级重点保护动物36种.2数据来源与研究方法2.1数据来源与处理主要数据:①气象数据来源于研究区周边8个气象站数据,包括2018年的日平均温度、相对湿度、降水量、日照时数、风速和活动积温等.各气象站点的潜在蒸散(ET°)采用联合国粮农组织(FAO)1998年对Penman-Monteith模型修订后的版本[14]计算获得.采用ANLSPLIN方法[15]对气象数据进行空间插值.②以2018年Landsat8OLI_TIRS影像作为基本信息源,结合土地利用现状图、30mx30m分辨率的数字高程模型(DEM)以及野外实测的地物光谱数据,采用人工交互解译的方法提取土地利用信息,经过精度验证及成果修订后形成研究区土地利用矢量数据.③土壤数据来源于贵州省土壤信息系统空间数据库.此外,水资源数据来源于黔西南州2018年水资源公报,现状基本农田分布数据由黔西南州国土资源局义龙新区分局提供,水环境质量、大气环境质量等环境监测数据由黔西南州生态环境局高新区分局提供.680环境科学研究第34卷2.2研究方法根据喀斯特地区资源开发条件、环境容量、生态系统服务能力以及影响土地建设开发的程度,筛选地形起伏度、土壤质地、降水量、光热条件、环境容量、水源涵养重要性、水土流失敏感性、石漠化敏感性、灾害危险性等19项指标,建立喀斯特地区“双评价”指标体系[11-13,16-⑺.开展农业生产、城镇建设、生态保护功能指向下的资源环境承载能力集成评价,划定农业生产备选区、城镇建设备选区、生态保护备选区,结合地块/斑块集中连片度、综合优势度、生态廊道、地形地貌等进行边界修正,最终确定生态保护重要性分区、农业生产适宜性分区、城镇建设适宜性分区.综合分析研究区国土空间格局特征,与现状土地利用进行对比,识别国土空间开发问题及潜力(见图1).—级指标层二级指标层农业耕作条件土地资源-------------二级指标层坡度高程土壤质地城镇建设条件高程农业生产备选区+地块连片度农标宜地形起伏度水资源水资源丰度环境评价农业生产气候和环境条件降水量水资源总量光热条件土壤环境容量+地块集中度城梆宜城镇建设环境条件生态系统服务重要性生态敏感性大气环境容量、丄生态评价气象灾害风险地质灾害危险水环境容量水源涵养重要水土保持重要性-水土流失敏感石漠化敏感性-干旱灾害危险性洪涝灾害危险性Q寒潮灾害危险性生态保护等级+生态斑块集中度生嘶要地震危险性丄地质灾害易发性资源环境承载能力评价国土空间开发适宜性评价图1黔西南喀斯特地区“双评价”技术路线Fig.1Technology route of a parallel evaluation in karst area of southwestern Guizhou Province2.2.1资源环境要素单项评价依据CJJ83—2016(城市用地竖向规划规范》,25°以上坡面极易引起严重的水土流失和地质灾害,将研究区土地资源开发利用的坡度上限由平原区的15°调整为25°;结合杨子生[18]对山区城镇建设用地适宜性评价中的坡度因子分析结果,确定分级区间并赋值.依据GB15618—2018(土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》和GB36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的土壤污染风险筛选值和管制值,判定土壤污染风险等级,进而反映土壤环境容量.研究区属于滇黔桂岩溶石漠化国家级水土流失重点治理区,选取水土流失和石漠化2个指标对研究区生态敏感性进行评价.依据SL461—2009《岩溶地区水土流失综合治理技术标准》和SL190—2007《土壤侵蚀分类分级标准》中石漠化和水土流失等级划分标准,判定研究区水土流失和石漠化敏感性等级.依据《气象灾害风险评估技术指南》,采用最大因子法[19]判定干旱、洪涝、寒潮灾害的风险等级.根据《中国典型县(市)地质灾害易发程度分区图》,判定地质灾害易发性等级.根据GB18306—2015《中国地震动参数区划图》,判定地震危险性等级.除以上评价指标以外,均采用ArcGIS中Natural Breaks聚类方法和专家打分法,对资源环境要素进行分级赋值(见表1).其中,基于DEM数据,采用邻域分析提取地形起伏度[20];采用空气质量模型WRF-CAMx[21],模拟计算研究区PM2.5年均浓度达到GB3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值条件下的最大允许排放量,并将其归一化为大气环境容量指数;采用一维模型[22-23],以水质目标为约束条件,计算主要污染物(COD和NH3-N)的环境容量;依据《生态红线划定指南》中推荐的模型标评估法,第3期付梦娣等:黔西南喀斯特地区国土空间规划“双评价”技术与实践:以义龙新区为例681表1义龙新区“双评价”指标分级Table 1 Classification of a parallel evaluation indices in Yilong District注:1 亩= 666.67 m 2.指标项低较低一般较高高权重坡度/(°)>2515-258-153-8<30.3高程 /m>1 6001 400-1 6001 200 - 1 4001 000 - 1 200<1 0000.3土壤质地砂质壤土粉砂质壤土砂质粘壤土粘壤土壤质粘土0.4地形起伏度/m >8040-8020 - 4010 - 20<100.4降水量/mm<1 4001 400-1 4151 415 - 1 4301 430-1 445>1 4450.6水资源总量/(104 m 3/km 2)<55~1010 - 2020 - 50>500.4活动积温/t<4 6004 600-4 7504 750-4 9004 900 -5 050>5 0500.6土壤污染风险等级大于风险管制风险管制值的风险管制值的大于风险筛选值但小于低于或等于0.4值的 150%100% - 150%70% - 100%等于风险管制值的 70%风险筛选值大气环境容量指数s=0.20.2-0.40.4-0.60.6-0. 8>0. 80.4COD 水环境容量/(t/km 2)<0. 80.8-2. 9 2. 9-7. 87.8-19.2>19.20.3NH 3-N 水环境容量/(t/km 2)<0. 040. 04-0. 140. 14-0. 390. 39-0. 96>0. 960.3单位面积水源涵养量/mm <200200-500500-800800- 1 100>1 1000.5单位面积土壤侵蚀量/[ t/( km 2-a)]<1 0001 000-2 0002 000 - 4 0004 000 - 8 000>8 0000.5水土流失敏感性微度侵蚀轻度侵蚀中度侵蚀强烈侵蚀极强烈侵蚀0.5石漠化敏感性无石漠化潜在石漠化轻度石漠化中度石漠化极强度石漠化0.5干旱灾害危险性0.4洪涝灾害危险性高风险区较高风险区一般风险区较低风险区低风险区0.3寒潮灾害危险性0.3地震危险性-活动断层距离单侧<30 m单侧 30-100 m单侧 100-200 m单侧 200-500 m单侧>500 m0.3地震危险性-地震动峰值加速度(g)三0.30.20. 150. 1W0. 050.3地质灾害易发性高易发区—中易发区—低易发区0.4生态斑块面积/km 2<0. 250. 25-0.50. 5-1.01.0-2.0>2.0—山地丘陵田块面积/亩<8080-150150 - 250250-400>400—地块面积/km 2<0. 250. 25-0.50. 5-1.01.0-2.0>2.0—分级赋值12345—采用水量平衡方程[24]计算单位面积水源涵养量,采 用修正通用水土流失方程[25]计算水土保持量.2.2.2资源环境承载能力集成评价运用专家打分法确定各三级评价指标的权重,采用综合指数法[26]进行加权叠加,获得各二级指标评 价结果.取生态系统服务重要性和生态敏感性评价结果的最大值,判定生态保护等级.对农业耕作条件、水资源丰度、农业生产气候和环境条件、气象灾害风险进行等权重叠加,判定农业功能指向的承载等级.对城镇建设条件、水资源丰度、城镇建设环境条件、地质灾害危险进行等权重叠加,判定城镇功能指向的承载等级.其中,取大气环境容量和水环境容量评价结果的最小值,评价城镇建设环境条件.采用聚类方法将生态保护等级和农业、城镇功能指向的承载等级按取值由低至高划分为I 级、n 级、皿级、w 级和 V 级5个等级.2.2.3国土空间开发适宜性评价分别将生态保护、农业生产、城镇建设功能指向的V 级空间单元划为生态保护极重要区备选区、农业生产适宜区备选区、城镇开发适宜区备选区,W 、皿、 n 级空间单元划为生态保护重要区备选区、农业生产 一般适宜区备选区、城镇开发一般适宜区备选区, I 级空间单元划为生态保护一般区、农业生产不适宜 区、城镇建设不适宜区.生态斑块集中度表征生态系统服务重要区域及生态敏感区域的规模及空间分异 特征,通过生态斑块面积反映,分别对生态保护极重682环境科学研究第34卷要区备选区和生态保护重要区备选区进行聚合操作(ArcGIS中的aggregate polygon模块),聚合距离为20m,得到生态斑块集中度.地块连片度用于表征适宜农业生产田块的规模及空间分异特征,通过山地丘陵田块面积来反映,分别将农业生产适宜区备选区和一般适宜区备选区相对聚集或临近的图斑聚合为相对完整连片地块,得到地块连片度.地块集中度表征适宜城镇建设区域的规模及空间分异特征,通过具备城镇承载能力的地块面积来反映,分别将城镇建设适宜区备选区和一般适宜区备选区相对聚集或临近的图斑聚合为相对完整集中地块,得到地块集中度.对生态保护等级和生态斑块集中度进行等权重叠加,评价生态保护重要性.对农业功能指向的承载等级和地块连片度进行等权重叠加,评价农业生产适宜性.对城镇功能指向的承载等级和地块集中度进行等权重叠加,评价城镇建设适宜性.采用聚类方法将评价结果划分为适宜区、一般适宜区和不适宜区3个等级.3结果与讨论3.1资源环境承载能力评价喀斯特岩溶山区地貌地形起伏较大,各乡镇农业耕作、城镇建设条件差异明显,农业耕作条件中高等级区面积为719.77km2,占比为57.2%〔见图2(a)〕,城镇建设条件中低等级区面积为800.42km2,占比为63.6%〔见图2(b)〕.研究区2018年年均降水量为1428.77mm,水资源总量模数为67x10"m3/km2,受喀斯特地貌影响,水资源总量丰富但开发利用困难,对水资源丰度评价结果进行降级处理,划为较高等级.研究区2018年日均气温稳定M10T的积温为4782^;土壤中As、Cd、Hg均处于中等风险,Cr、Pb、Zn、Cu和Ni均处于低风险[27].大气环境容量指数为0.19,COD水环境容量为1.47t/km2,NH3-N水环境容量为0.16t/km2,三者分别为低、较低和一般等级.单位面积水源涵养量为492.66mm,单位面积土壤侵蚀量为932.5t/(km2-a),中度及以上生态系统服务功能重要区占比为58.16%〔见图2(c)〕.水土流失敏感区主要分布在马别河和南盘江两岸[28]以及郑屯镇、龙广镇、德卧镇的南部;石漠化敏感区主要分布在马别河、南盘江两岸的岩溶峡谷区以及郑屯镇、龙广镇至万峰湖一带的峰林洼地区;中度及以上生态敏感区占比为22.36%[见图2(d)〕.义龙新区整体属于农业气象灾害一般风险区[29].地质灾害高、中、低易发区占比分别为15.76%,62.22%和22.01%〔见图2(e)〕.不同功能指向下的资源环境承载能力集成评价结果见图2(f)(g)(h)和表2.3.2国土空间开发适宜性评价研究区内生态保护极重要区面积为461.34 km2,占比为36.93%;农业生产适宜区面积为299.53 km2,占比24.84%;城镇建设适宜区面积为314.98 km2,占比为25.08%(见表3).郑屯镇、德卧镇、木咱镇和雨樟镇生态保护极重要区面积的占比较大,分别占镇域总面积的51.62%、48.82%、44%和41.1%〔见图3(a)〕.龙广镇、德卧镇、顶效镇、马岭镇和木咱镇农业生产适宜区面积的占比较大,均占镇域总面积的近40%〔见图3(b)〕.鲁屯镇和龙广镇城镇建设适宜区面积的占比较大,分别占镇域总面积的57.99%、33.47%;城镇建设不适宜区零散分布于外围岩溶地区,该地区由于山体地形以及交通、基础设施的限制,基本以乡村建设为主〔见图3(c)〕.评价结果将黔西南州空间规划确定的“三区三线”比例指标细化落地,给出了每一个格网单元用于生态保护、农业生产和城镇建设等不同功能的适宜程度,实现了主体功能区战略格局在区县层面的精准落地.将国土空间开发适宜性评价结果与土地利用现状进行对比分析,识别保护利用中的冲突地块.研究区内生态保护极重要区中基本农田面积为23.6 km2、一般农用地面积为15.21km2、独立工矿用地面积为0.04km2、现状城镇建设用地面积为1.75km2〔见图4(a)〕;农业生产不适宜区中基本农田面积为72.17 km2、一般农用地面积为27.63km2〔见图4(b)〕.城镇建设不适宜区中现状城镇建设用地面积为6.04km2〔见图4(c)〕.随着城市化进程的推进,研究区存在建设用地供需矛盾突出、耕地破碎化程度高、违规违法占用耕地的压力大、国土空间利用效率偏低等问题.按照土地综合整治要求,识别研究区农业生产、城镇建设适宜区剩余可用空间[30].农业生产适宜区中扣除现状基本农田、一般农地和现状城镇建设用地,剩余的后备耕地面积为131.87km2〔见图4(d)〕.城镇建设适宜区中现状城镇建设用地面积为42.16km2,后备建设用地面积为114.85km2〔见图4(e)〕.该评价结果与研究区土地资源实地核查结果基本相符.研究区内生态保护单宜性面积为105.99km2,农业生产单宜性面积为10.87km2,城镇建设单宜性面积为4.35km2.生态保护和农业生产双宜性面积为6.82 km2,生态保护和城镇建设双宜性面积为2.1km2,农业生产和城镇建设双宜性面积为158.52km2.生态保护、农业生产和城镇建设多宜性面积为15.81km2.第3期付梦娣等:黔西南喀斯特地区国土空间规划“双评价”技术与实践:以义龙新区为例683N•兴义0低等高低较中较高b 吕■■■0 10 km•兴义生态保护等级■□低二较低 口中等■敦高■高IfiS。
关于《环境影响评价技术导则-地下水》在岩溶地区应用的思考[摘要]本文就2011年6月1日颁布实施的《环境影响评价技术导则-地下水》(HJ610-2011)(后简称《导则》)在贵州省应用遇到的问题,结合本人在工作经验,提出了《导则》在贵州省及西南岩溶发育强烈的地区应用的一些思考,并对该《导则》在上述区域的应用提出了相应的意见及建议。
【关键词】地下水;环评;导则;岩溶;应用;思考自《环境影响评价技术导则-地下水》(HJ610-2011)(以下简称《导则》)2011年6月1日颁布实施以来,贵州省环境工程评估中心收到了来自省内外各评价单位及相关从业人员对贵州省执行《导则》的诸多意见和建议,意见和建议主要集中在《导则》在贵州省及西南地区是否适用方面,而执行难度大也是相关单位及从业人员重点关注的问题。
根据近期收集到的信息同省内外相关专家、技术人员的交流情况以及我们对导则的理解,现就《导则》在贵州省境内应用方面存在的主要问题及建议简化《导则》的相关情况提出来,与行业同仁共同探讨。
一、首先介绍一下《导则》在岩溶地区应用存在的问题:(一)该《导则》所规定的评价内容及评价方法对第四系覆盖层厚含水介质、结构几乎一样、且连续稳定的冲积平原区较为适用,不适用于管道、岩溶、暗河广布的岩溶地区,而西南地区多数省区岩溶发育强烈,尤其以我省的喀斯特岩溶发育最为强烈,根据统计资料,与喀斯特岩溶密切先关的碳酸岩占到了贵州省国土面的70%。
岩溶喀斯特地区地下水主要以岩溶裂隙水、岩溶管道水、基岩裂隙水等形态赋存,因此按照《导则》要求对此类地下水进行评价,评价工作开展存在较大困难。
(二)按照该《导则》评价级别的确定方法,贵州省基本上处于水土流失重点防治区以及地质灾害易发区,多属地下水环境敏感区,按此确定的建设项目地下水环境影响评价级别基本上在二级评价以上,按照二级以上评价要求,在地下水现状调查、现状监测、现状评价、预测评价等在贵州省应用均存在较大困难。
贵州省主要气象灾害灾情特征分析贵州省位于中国的西南地区,地势复杂多样,气候多变。
贵州省经常面临各种气象灾害,包括洪水、干旱、雪灾和雷电等。
以下是对贵州省主要气象灾害灾情特征的分析。
贵州省的主要气象灾害之一是洪水。
贵州省地势高低错落,山地河流众多,降雨多集中在夏季,尤其是6月至8月。
由于山地的陡峭和水土流失问题,贵州省容易发生山洪和中小河流洪水。
这些洪水往往引发水库决堤、山泥流和土石流等次生灾害,给当地的生命和财产安全带来严重威胁。
贵州省还常常受到干旱的侵袭。
贵州省大部分地区属于亚热带湿润气候,年均降水量较高。
由于全球气候变化的影响,贵州省也出现了年降水偏少的情况。
干旱给贵州省的农业和能源供应带来了巨大的困扰,尤其是在冬春季节。
干旱还会导致水源枯竭、农作物减产和水土流失等问题。
贵州省经常面临雪灾。
尽管贵州省的气候属于亚热带湿润气候,但是高海拔地区往往在冬季会有较长时间的低温和降雪。
特别是在贵州省的贵阳市和遵义市等高原地区,经常会有大雪和冻雨。
这给交通运输、电力供应和生活带来了极大的不便。
贵州省还面临雷电灾害。
由于地势复杂和气候多样,贵州省雷电频繁。
贵州省位于云贵高原,使得大气环流较为活跃,大范围的对流活动经常发生。
夏季,贵州省容易出现雷暴天气,给农业生产和市民的生活带来了一定的危害。
贵州省的主要气象灾害灾情特征包括洪水、干旱、雪灾和雷电。
这些灾害会对当地的生活、农业和交通运输等造成严重影响。
贵州省需要加强气象灾害监测和预警系统的建设,并制定科学合理的灾害减灾措施,以保障人民的生命和财产安全。
基于下垫面结构的喀斯特地区洪涝演化特征研究
谭红梅;贺中华;顾小林;许明金;王茂强;杨树平
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2024(55)5
【摘要】为探究不同下垫面结构下喀斯特地区的洪涝演化特征,基于贵州省
1980~2020年降雨数据计算降水Z指数,利用系统聚类法划分贵州省下垫面结构,分析其洪涝时空演化特征,并探讨下垫面主导影响因子。
结果表明:(1)贵州省下垫面可划分为深切割岩溶较强发育谷地区、浅切割岩溶中等发育谷地区、深切割非岩溶洼地区、浅切割岩溶强烈发育谷地区。
(2) 1980~2020年贵州省呈变涝趋势,大涝发生次数较多;空间上整体呈东南高、西北低的分布格局,以大涝、重涝偏多,但各亚区空间分布特征不同。
(3)不同下垫面条件对洪涝影响由大到小依次为地形地貌>岩溶发育强度>地表切割深度;各级洪涝在不同下垫面条件下均出现概率性转移,转移现象较活跃。
研究成果可为喀斯特流域防洪减灾提供参考。
【总页数】10页(P33-42)
【作者】谭红梅;贺中华;顾小林;许明金;王茂强;杨树平
【作者单位】贵州师范大学地理与环境科学学院;贵州省山地资源与环境遥感应用重点实验室;贵州省水文水资源局
【正文语种】中文
【中图分类】P333.2;TV87
【相关文献】
1.密西西比地区农田下垫面能量平衡特征研究
2.基于GIS分析喀斯特流域下垫面因素对枯季径流的影响--以贵州省河流为例
3.中国地区下垫面特征对强对流天气影响研究进展
4.北极地区典型下垫面碳收支特征分析
5.基于工业CT扫描研究喀斯特地区土壤大孔隙结构特征
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贵州省喀斯特石漠化现状、演变趋势与综合治理中国以贵州高原为中心的西南喀斯特地区是世界上面积最大、最集中连片的喀斯特生态脆弱区,面积超过55 X10 4 km 2,也是喀斯特发育最典型、最复杂、景观类型最丰富的一个片区(袁道先,1997 ;杨明德,1998)。
该地区石漠化是在脆弱喀斯特生态环境下,人类不合理的社会经济活动,造成人地矛盾突出、植被破坏、水土流失、岩石逐渐裸露、土地生产力衰退甚至丧失,地表呈现类似于荒漠景观的演变过程或结果(熊康宁、黎平等,2002 ;王世杰、李阳兵等,2002)。
根据国家发展和改革委员会关于进一步做好西南石山地区石漠化综合治理工作指导意见的通知”发改地区(2004)1529]、关于印发石漠化综合治理规划大纲的通知”发改农经[2008]749号)以及《石漠化综合治理规划大纲(2006〜2015)》等文件精神,西南岩溶石山主要分布在以贵州高原为中心的贵州、云南和广西3省区,其中贵州省有78个(市、区)进入全国451个石漠化综合治理专项县。
为加快推进石漠化综合治理工作,国家决定十一五”期间在贵州安排专项资金集中力量做好55个县(市、区)的试点工作,通过以小流域为单元的综合治理,摸索石漠化治理模式和不同条件的治理方式,为十二五”全面推进石漠化综合治理打好基础。
贵州喀斯特石漠化综合治理以78个石漠化治理专项县(市、区)为规划区,结合野外训练场,首先建立石漠化不同等级指标对应的遥感影像特征,保证了遥感影像-计算机自动识别的准确性。
然后运用多源空间数据融合技术,将专题地理信息与遥感信息和工程信息叠加分析,建立了具有3S ”集成技术创新特点的石漠化与工程布局空间数据库,从多角度提高了遥感数据的正判率;通过GIS集成管理,较好地实现不同区域、不同等级石漠化与工程布局报表生成数据的集成,使全省石漠化数据与工程布局具有完整性和统一性。
根据系统论和生态经济理论,采用定量分析方法,针对喀斯特地区植被退化、水土流失严重、石漠化速度加剧等主要生态问题,以人为本,以科技为先导,以人与环境和谐发展为目标,以根本解决三农”问题为归宿,以生态文明建设为中心,以人地矛盾为线索,以县和乡(镇)行政区为基础,以流域为设计和治理单元,通过加强对林草植被的保护和建设,合理开发利用草地资源,发展草食畜牧业;加强基本农田建设,抓好蓄水保土工程;搞好农村能源建设、异地扶贫搬迁、合理开发利用当地资源发展区域经济。