人类工程活动与地质环境 关键字:人类活动 地质环境 影响 摘要:人类工程活动是人类社会生存和发展所必不可少的,如资源、能源 的开发、工农业生产、城镇建设、交通建设等各项活动。由于人口的增长和科学 技术的不断进步, 使人类目前的建设和创造能力极大地加强,人类工程活动对地 质环境的影响也以空前的速度急速发展,并因此而产生了严重的环境问题,带来 了一系列的危害和灾难。 目前大量的工程技术活动对地质环境的影响程度越来越显著。 由于认为的工 程技术活动多集中于人口聚集经济建设活跃的地区,因此,对这些地区带来的环 境影响更为严重。 例如,在山区或者山前平原的斜坡地带,修建铁路、公路、水利工程,工业 与民用建筑,常常由于缺乏环境意识,人为的造成破题稳定性破坏,形成崩塌、 滑坡以及在暴雨季节导致泥石流等灾害。 如云南东川至昆明公路因修公路及睡去 使山体破坏,泥石流不断的发生,泥石流不断的发生,我国铁路史上最严重的滑 坡灾害---铁西滑坡就是由于对山体频繁采石造成的。 我国山区面积占三人之二,在山区铁路修建中,隧道工程占相当大的比例。 自 1965 年以来每年修建铁路隧道长度可达 50—100 公里,由于铁路隧洞建于地 下 2 公里范围以内, 人的工程活动改变了地质环境,从而引发不同程度的环境问 题,如洞内塌方引起的地面变形,造成三体滑坡,等等。 矿山是人类作用最强烈的地区,据统计,每开采一百万吨煤炭就造成地面塌 陷面积约 20 公顷。我国已有数十处大型矿区,如恩口、水口山、平凡、平顶山、 铜绿山等矿区强烈的地面塌陷都十分典型。 矿山开采过程中排除的尾矿,废渣的不合理堆弃也造成了环境污染。例如我 国的煤矿开采每年排出矿渣约 1 亿吨,累计存量已达 16 亿吨,而 1500 座矿渣堆 中有 140 个在自燃,每年排出甲烷超过 50 亿立方米。采矿的废弃物堆积区也是 地质灾害严重、 生态环境恶化的地区。 如四川冕宁沪沽铁矿不合理堆放弃土矿渣, 1972 年暴雨时造成矿山泥石流於埋了成昆铁路 300 米及喜—西公路 250 米。是 有天然气的开采往往也造成严重的环境地质问题。 比如倒置地面变形、 诱发地震、 熔岩塌陷等等。一些大城市如上海,天津,常州等大城市,由于过量开采地下水 导致大面积地面沉降早已为人所知。 1、 工程荷载 任何工程建筑都可视为对地质环境施加的荷载,在这一附加荷 载作用下,地质体中的应力产生重新分布,使岩土介质发生变形,当变形发展到 一定程度时岩土会产生破坏。 2、 爆破及工程振动 工程施工中经常采用的爆破法施工及工程运营中所产生 的各种工程振动,会导致除开挖岩土体以外的地质体破坏、松动,使地质体的结 构状态和特性受到相应影响,导致地质体的稳定性下降。 3、 岩土开挖卸荷 各类工程建筑都必须对岩土体实施开挖。地面开挖改变地 形地貌,常引起边坡失稳、水土流失,改变地面径流;地下开挖不仅可导致严重 的地面塌陷和边坡失稳, 而且将剧烈改变地下水的径流,成为地下水排泄和污染 的通道。 4、 岩土回填和废弃物堆积 岩土回填指矿山或大型工程外围将地下、地表开 挖的岩土或矿石、 废渣堆积成山丘。而大城市固体垃圾的堆放等则属于废弃物堆 积,它们对地质环境的影响主要表现为地形、地表径流的改变,造成次生泥石流 和滑坡,污染水土,侵蚀耕地,破坏植被,造成次生风沙和沙漠化。 5、 流体、 流域调节 地表蓄水、 调水及地下流体的抽汲、 回灌等均属于此类。 这类工程对地质环境所造成的影响主要是:地表水体造成的塌岸和库岸再造,水 库滑坡,水库诱发地震,土地沼泽化、盐渍化,此外,地下水过量开采会造成大 范围地面沉降,水质污染,岩溶塌陷,海水入侵,以及地震活动加剧等严重环境 问题。 另外,人类活动和地质环境是相互制约相互影响的: (1)人类工程活动对地质灾害的影响 我国的主要人类工程活动可以概括为公路、铁路建设,水利水电工程建设, 矿产资源开发,民用建筑和城市建设,水资源开发利用等 5 种活动,由此条件可 以产生人类的工程活动主要人口稠密,经济发达,资源丰富,地质环境条件差的 地区:我国西部地质环境比较脆弱,工程滑坡、崩塌、泥石流多是在有利于发生 滑坡崩塌和泥石流的地质条件下,加上人类工程活动的作用引起和诱发的;而我 国东部地区地质环境条件比较优良, 地质灾害多是在人类工程活动强烈作用下引 起和诱发的。比如沪宁杭地区地质条件优良,经济发达,人口稠密,地面沉降严 重,分布于八个城市中,累计沉降量在 155mm 至 2630mm 之间。而攀西—六盘水 地区,地质环境较差,因道路工程和抽汲地下水工程所诱发的滑坡、泥石流、岩 溶塌陷等地质灾害则尤为严重。 (2)地质环境制约人类工程活动 地质环境对人类活动具有决定作用。人类靠山吃山,靠水吃水,如能源开采 等;但又受控于这些山和水,如兴修铁路必须绕开不稳定地带。 综上, 人类工程活动对地质环境既可以改造,但导致核又发许多人为地质 灾害,说明负效应明显。这些地质灾害包括滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、 地下水质恶化、海水入侵、诱发地震。因此要理性对待,科学认证、合理规划。 结束语:人类工程活动对地质环境产生的影响主要表现为干扰和改变地 质环境原有的特征和规律,加快演化速率、改变演化方式和演化轨迹。因此,人 类在从事工程活动的过程中必须主动协调与自然的关系,避免由于盲目设计、盲 目投产和施工所带来的损失, 合理开发、 利用和保护环境, 加强科学规划和管理, 实现可持续发展