自然灾害学概论6.1

自然灾害学概论六讲其他自然灾害第一节海水入侵第二节地面沉降与地裂缝第三节地面塌陷第四节矿山突水第五节瓦斯爆炸陆地水圈演化与地下水渗流理论地下水的开发第一节海水入侵自然状态下海岸潜水含水层咸淡水流场图第一节海水入侵开采条件下由地下水位降落漏斗引起的海水入侵过程第一节海水入侵海水入侵的危害第一节海水入侵第一节海水入侵第一节海水入侵隔水层咸淡水分界面地下水开采工程污水处理厂海地下拦水坝工程人工补给工程城镇排污工程回渗井地下水位海水入侵的防治第二节地面沉降与地裂缝地面沉降——地壳表面在内力地质作用、外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳表面局部或区域性的沉降活动，其垂直位移一般大于水平位移。发展缓慢，无仪器观测难以察觉，一旦发生，难以完全恢复。不同地区由于其地质结构与影响因素不同，导致其地面沉降的范围与沉降速率不同。人为作用：过度开采地下水，造成地面沉降灾害第二节地面沉降与地裂缝我国地面沉降区：大型河流三角洲及沿海平原区（上海、天津、沧州等）小型河流三角洲区（福州、湛江、宁波等）山前冲洪积扇及倾斜平原区（北京、保定、郑州等）山间盆地和河谷区（西安、太原、运城等）地面沉降的致因自然动力地质因素地球内营力作用地球外营力作用人类活动因素持续性超量抽取地下水地下油气开采人类工程第二节地面沉降与地裂缝第二节地面沉降与地裂缝第二节地面沉降与地裂缝上海外滩百年巨变为我们提供了地面沉降对城市环境的巨大影响。百年来，上海外滩防汛墙从无到有、逐年加高，市区路面不断加高、一层房屋渐变为半地下室。上世纪初1929年1991年现在第二节地面沉降与地裂缝地面沉降的危害海水入侵，滨海地下水破坏。海岸侵蚀增加，海防投资增加。海面上升，港口设施失效。城市地下系统遭受破坏。如水管、下水道等断裂、变形等。地面建筑物破坏。桥墩下沉，河流通航能力下降。第二节地面沉降与地裂缝苏锡常地区地裂缝对房屋造成严重破坏江阴市长泾镇双平大楼因地裂缝影响现已被迫拆除地面沉降导致井口抬升第二节地面沉降与地裂缝地裂缝——在自然因素和人为因素作用下，地表岩土体产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。第二节地面沉降与地裂缝主要的成因：膨胀土作用、黄土湿陷作用、地面沉降、冻融作用、干旱作用、盐丘作用、矿山采空等。分布的方向不明显，延伸的长度较短，剖面多呈弧形、椅状、直立。地震地裂缝，形成的地裂缝规模比较大。断层的缓慢蠕滑形成地裂缝，是构造地裂缝常见的一种。延伸稳定，分布不受地形、岩性的影响，可切过陡坎、阶地，平面：折线状、锯齿状、雁行状排列，剖面：近于直立、阶梯状、地堑状。危害：建筑物墙体开裂、地面设施破坏、地下设施损坏有害气体溢出、垃圾场污染地下水、农田漏水第二节地面沉降与地裂缝地裂缝错断西安市子午路2米粗的供水管道截止2003年共发现地裂缝带13条，2003年最大活动量为23.24毫米第二节地面沉降与地裂缝在贵州、河北、河南、陕西、广东、山东、安徽、山西、江苏等18个省（区、市）200多个县（市）发现400多处，以构造地裂缝和不均匀地面沉降造成的地裂缝为主，每年造成直接经济损失1亿元以上，间接经济损失数十亿元。地裂缝第二节地面沉降与地裂缝西安城南地裂缝，沿线建筑物开裂破坏第二节地面沉降与地裂缝西安城南地裂缝，两盘沉降差30－60公分。使居民楼开裂(一九八六年)第三节地面塌陷1.自然因素岩溶塌陷、地震塌陷、暴雨塌陷等。2.人为因素矿山塌陷、工程塌陷等地面塌陷——由于地下地质环境中存在着天然洞穴或人工采掘活动所留下的矿洞、巷道或采空区而引起的，其地面表现形式是局部范围内地表岩土体的开裂、不均匀下沉和突然陷落。地下暗河第三节地面塌陷第三节地面塌陷2001年5月13日广西青兰雪坪有色金属矿采空区塌陷第三节地面塌陷地面塌陷第三节地面塌陷乌鲁木齐市内的串珠状采煤塌陷槽第三节地面塌陷时段（年）~19601960~19701970~19801980~合计塌陷点（处）151692279371384比例（％）10.95.016.467.7100中国20世纪后半期岩溶塌陷时段分布*第三节地面塌陷地面塌陷的危害我国各类矿床的水文地质条件，在世界上也是最为复杂的，矿山水害严重，淹井事故之多、水量之大，可谓世界之最。据不完全统计，解放以来至1988年，北方煤矿井灾害性突水事故130次，淹井60次，局部淹井70次，直接经济损失30亿元以上。我国南方地区，岩溶地面塌陷、溃水、突泥、淹井事故也相当严重。第四节矿山突水灾害据统计，2005年我国矿难113起，死亡人数1952人，失踪人数74人，煤矿死亡人数1891人；其中突水矿难死亡人数376人，煤矿突水事故死亡人数373人。2005年7月14日，广东省梅州市兴宁市福胜煤矿发生透水事故，16名矿工遇难；同年8月7日，与福胜煤矿相邻的王槐镇大兴煤矿又发生特大透水事故，123名矿工无一生还。第四节矿山突水灾害第四节矿山突水灾害第四节矿山突水灾害时间事故地点、单位性质死亡人数失踪人数05.1.14内蒙古锡林郭勒盟阿拉坦合力苏木煤矿透水505.1.21甘肃窑街煤电公司煤矿水害505.3.31内蒙古赤峰矿井金峰萤石矿透水805.4.22湖南郴州桂阳太婆头煤矿煤水突水205.4.24吉林省吉林市蛟河奶子山腾达煤矿透水29105.5.28福建龙岩赤坑煤矿透水1005.6.18山西高平煤矿透水205.7.7江西上栗县永胜煤矿透水1505.7.14广东兴宁福盛煤矿透水162005年我国矿床突水事故一览表第四节矿山突水灾害时间事故地点、单位性质死亡人数失踪人数05.7.17河南新安煤矿透水405.8.1四川大竹县田坝煤矿透水505.8.7广东省梅州市兴宁市王槐镇大兴煤矿透水12305.8.19吉林省舒兰矿务局丰广煤矿透水1605.9.10贵州天柱煤矿透水1005.10.4四川省广安市龙滩煤矿透水事故151305.11.19河北邢台市内丘县远大煤矿透水1405.11.24河北武安市高村煤矿透水1805.12.2河南新安煤矿透水35705.12.3河南新安县石寺镇寺沟煤矿透水4205.12.28山西省左云县店湾镇范家寺煤矿透水710总数376312005年我国矿床突水事故一览表（续）第四节矿山突水灾害如2005年吉林省舒兰矿务局“8.19”矿难造成16人遇难，事故原因为多年开采导致矿床水文地质条件改变、期间多日连降大雨导致地表积水溃入所致。第四节矿山突水灾害2005年5月13日，吉林蛟河腾达煤矿透水事故导致30人遇难，透水事故水源来自相临的吉安煤矿巷道。吉安煤矿开始越界开采防水的保安煤柱，越界开采深度达37米，导致老矿井积水大量涌入腾达煤矿。第四节矿山突水灾害中国新闻网（2009年11月23日07:14）：黑龙江矿难已致104人遇难4名被困矿工位置确定[提要]目前，黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿瓦斯爆炸事故遇难人数升至104人，另有4名被困矿工的大体位置已经发现。据悉，鹤岗矿业集团公司总医院收治的6名重伤员均已脱离生命危险，工作组已经分赴遇难和下落不明的矿工家中进行慰问安抚第五节瓦斯爆炸瓦斯：英文是Gas。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。当空气中氧气浓度达到10%时，若瓦斯浓度在5-16%之间，就会发生爆炸，浓度在30左右时，就能安静的燃烧。是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。第五节瓦斯爆炸瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。消除井下瓦斯主要靠通风，将瓦斯浓度控制在一定浓度之下就能保证安全，一般都要保证其浓度在1%以下第五节瓦斯爆炸黑龙江龙煤控股集团鹤岗分公司新兴煤矿已有90多年的开采历史。2006年更名为龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿。矿井设计生产能力为120万吨，核定能力145万吨第五节瓦斯爆炸瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气瓦斯爆炸浓度界限为5％～16％瓦斯的引火温度为650℃～750℃。氧气浓度减少到12％以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。第五节瓦斯爆炸防止瓦斯积聚的措施：加强通风；加强检查工作；对瓦斯含量大的煤层，进行瓦斯抽放，降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。防止瓦斯引燃的措施：禁止使用明火；安全照明灯，井下禁止打开矿灯，禁止携带烟草及点火工具下井。严格执行放炮制度提高矿机械化程度第五节瓦斯爆炸