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环境地质学小论文

发布时间:2023-12-05 20:40

环境地质学小论文

有关水利水电工程地质存在问题的探讨摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1 水利水电工程建设与环境问题
1.1 水利水电工程与地震问题 水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1]
1.2 水利水电工程与水文问题 水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2]
1.3 水利水电工程与气候问题 一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。
1.4 水利水电工程与鱼类、生物物种问题 ①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。
2 工程地质工作中存在的问题
2.1 工程地质勘察的质量问题 在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4]
2.2 勘测周期不合理的问题 从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。
3 结语
工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]林妙月.区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M].北京:地震出版社,2008:99-100.
[2]王连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2008:13-15.
[3]董凡卿,文秘杂烩网. 2007,36(11):43-44.
[4]黄小军.水利水电工程地质勘测问题探析[J].人民长江,2008,36(3):54-55.

浅谈地质环境与环境地质、生态环境的关系及其保护

邢永强 张璋 张洪波 杨皓宇

(河南省国土资源科学研究院,郑州 450016)

《河南地球科学通报》,文章编号:978-7-80246-005-8-325-4

摘要 首先介绍了地质环境、环境地质与生态环境的概念及内涵,分析了它们之间易引起混淆的异同点,其次对地质灾害与地质环境的关系进行了评价与说明,最后指出必须树立持续利用地质环境的科学观,以及当前地质环境保护应采取主要措施。

关键词 地质环境 环境地质 生态环境 地质灾害 保护措施

人类赖以生存的载体包括生物圈、水圈、大气圈和岩石圈。在生产力相对低下的社会,由于生物、大气和水容易受到人类工程活动的影响而改变,而岩石圈的影响则相对小一些,因此,在传统的学科分类中,将生物圈环境、水圈环境和大气圈环境归类到生态环境范畴。每当人们提及环境时,联想到的主要是空气污染、水污染和森林植被破坏等,而对岩石圈环境的关注则远之不及。

近50年来,随着生产力的提高和人口的激增,人类对环境的干预愈来愈强烈,开始超过自然环境本身的演化过程,如目前人类每年约消耗500×108t矿产资源,已超过大洋中脊每年新生成的300×108t岩石圈物质(黄润秋等,2001),并影响到岩石圈系统。由此,在生态环境的基础上,提出了地质环境概念。

1 地质环境、环境地质与生态环境的内涵

地质环境是指影响人类生存、发展的地壳表层的岩石、土壤、地下水等地质体及其活动的总体,包括地球表层岩石圈和风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用与现象。地质环境是具有一定空间范围(从地表或岩石圈表层到人类生产活动所能达到的地壳深部)的客观实体,包含物质组成、地质结构和动力作用三个基本要素。它是与地质作用密切相关的自然环境,它与自然环境一样具有自然属性与社会属性。

地质环境的自然属性主要是指其整合性与资源性(林道辉等,2002)。整合性是指地质环境的空间与要素密切组合成一个有机整体。地质环境存在于一定的空间之中,离开了空间也就谈不上地质环境;地质环境包含许多自然因素与条件,如地层、岩石、矿物、构造、地形、地貌、地下水、地球化学元素、地球物理参数、各种地质灾害体等;只有空间与要素的有机结合才能称为地质环境,仅有空间或仅有要素都不能成为地质环境。资源性是指地质环境的主要因素既是地质环境的主要组成要素,又具有资源功能,具有双重属性,可称为某种特定的地质环境。按地质环境的上述自然属性,可将其分成两种类型:一种是常规地质环境,是指在一定空间中,一些常规的基本要素有机结合所形成的地质环境,它们往往反映某个地域人们赖以生存与发展的基本地质环境。另一种即资源性地质环境,是指几个具有双重属性的要素在一定空间中有机地结合而成的一种特殊地质环境。

地质环境的社会属性是指地质环境是人类社会的一个重要组成部分,会影响整个社会。人类的生产与生活活动也参与了对地质环境的改造作用,这种改造作用的方式和强度在某时某地甚至会远远超过地质作用,从而引发地质灾害。地质环境是人类生存与发展的条件,这就决定了它与作为人类生存与发展物质基础的自然资源不一样,它不可能用来经营而获取利润,只能作为社会的组成部分而存在。

地质环境质量主要由自然地质条件的稳定性、原生地球化学背景、抗人类活动干扰的能力以及受污染或受破坏的程度等因素决定(鞠美庭等,2004)。

环境地质学通常是指研究地质环境的基本特征、形成机理和演化规律,以及人类工程技术经济活动与地质环境相互作用、相互影响和相互制约的科学(王孟本,2003)。综观地质环境的自然属性与社会属性,可相应的将环境地质学分为常规性环境地质学与资源性环境地质学。前者主要是研究常规地质环境形成的机理及其与人类生产生活相互影响、相互作用的学科。后者主要是研究特殊地质环境形成的机理及其与人类生产生活相互影响、相互作用的学科。按不同的地质环境又可将其分为若干个环境地质子学科,各个子学科还可进一步划分为更次一级的子学科,在这些学科指导下进行的地质工作即环境地质工作,包括地质环境的调查、研究、监测、预报等。

生态环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,它由自然环境、工程环境和社会经济环境组成(王孟本,2003)。生态环境研究的空间范围是从地表(岩石圈表面)到人类生产活动所能达到的空间顶部。生态环境质量主要由气候、气象、水文、生物、土壤、地貌和光热等自然条件以及政治、经济、文化等社会条件决定。其中,以林业为主的生态体系是生态建设的重要内容,工农业及城镇生活污染治理是环境保护的关键环节,而水资源子系统则是各子系统之间联系的纽带。

2 地质环境与生态环境的关系

从地质环境与生态环境的内涵分析,它们是环境体系中的两个方面,两者之间既存在相对的独立性,也存在着相对的统一性(王如松,2005)。

地质环境与生态环境的相对独立性主要表现在如下四个方面:首先,尽管两者属环境体系的两个领域,但在研究对象上存在明显的区别。地质环境主要研究以岩石圈和地下水圈为主体的地质体及其与自然地质作用和人文地质作用相关联的各种环境问题,而生态环境主要研究以大气圈、生物圈和地表水圈为主体的各种环境问题;其次,尽管地质环境与生态环境都是具有一定空间范围的客观实体,但前者主要指地表以下,而后者主要指地表以上;再次,地质环境是在漫长的地质历史过程中逐渐形成的,是地球内、外动力长期联合作用的结果,在没有外界干扰的情况下是相对稳定的。而生态环境尽管也受自然地理气候条件制约,但与人类社会活动的关系更加明显。另外,一旦地质环境遭受破坏,将具有难以恢复的特点。相比之下,解决生态环境问题的方法要直观一些。如地下水的污染主要靠自身的净化作用进行解决,需要漫长的过程;而地表水的污染可以通过添加化学药剂或者通过排泄与补给的办法予以解决,需要的时间要短得多。

地质环境与生态环境的相对统一性主要表现在如下三个方面:首先,两者同属于环境范畴,研究目的都涉及影响人类生存和发展的环境问题;其次,在研究内容上两者具有一定的交叉性,如地表的土壤环境是它们共同研究的对象;再次,地质环境与生态环境存在着密切相关的动态平衡关系,如水文环境的地表水与地下水总是互相流通、互相转化,一旦其中的一个因素遭受污染,必将引起另一因素变化。

生态环境和地质环境是环境体系中的两个方面。生态环境是地质环境的“屏障”,对地质环境起着巨大的保护作用。当生态环境的森林植被遭受破坏或大气降水与气候条件发生变化时,将导致水土流失、地质灾害、土壤退化等一系列地质环境问题。地质环境是生态环境的“载体”,对生态环境起着一定的控制作用。成土基岩是除自然地理气候条件外控制森林植被种属与空间分布的最重要因素,地质体特征与水文环境、地质背景与社会经济状况之间均存在着一定的相依联系。

生态环境与地质环境相互作用、相互影响、相互制约,便形成了相对统一的、集人—地—生活活动所产生的一切环境要素于一体的整体(黄润秋等,2001)。生态地质环境是这一整体的完整表达,它不仅包括生态环境和地质环境的全部要素,还包括两者相互作用所产生的新的环境要素。

生态地质环境是人类生存和发展的基本场所。人类依赖生态地质环境而生存和发展,同时人类活动又不断地改变着生态地质环境质量。生态环境的恶化将导致地质环境的脆弱,地质环境的好坏关系着生态环境的有效治理。改善生态环境可以通过生态建设与环境保护予以实现,而地质环境是在数百万年乃至数亿年漫长的地质历史过程中逐渐形成的,具有难以恢复性特征。人类在建设生态环境的同时,必须有效地保护地质环境。

3 地质灾害与地质环境

地质环境是人类社会发生发展过程中所依托的地球表层岩、土、水共生的地质系统。地质灾害是地质环境的组成部分,是随着人类社会的生存与发展而出现和变化的。地质灾害具备自然属性、社会(灾害)属性和资源属性等基本属性,它既是一种自然动力现象,又是人类参与造就的产物,还是人类作为生产、生活的资源乃至生存之地(如古滑坡泥石流堆积地和大江大河的洪泛区)。地质灾害起源于地质环境变化,这种变化的动力来自于地外天体、地球内动力、地球表层外动力和人类社会工程经济活动等多种因素的“共振”或耦合作用。在我国社会经济建设高速发展阶段,人类活动与地质环境的相互作用将同步增强,必然导致地质环境变化的动力耦合作用增强,只有主动应对才是避免地质灾害趋势增强的正确选择。

4 树立持续利用地质环境的科学观

随着社会经济的快速发展,我国开始实施新的发展战略,通过实施全方位的国家创新工程,建设社会主义新农村,逐步构建资源节约型和环境友好型的和谐社会。要达此目的,必然涉及广大农村基础工程和公共设施的大规模建设和固体矿山、油气水能源及交通工程等对地质环境的广泛利用,也就必然广泛地影响地质环境的自然演变进程,使地质环境变化的范围、方式和强度呈现出新的态势,产生具有深远影响的环境地质问题和地质灾害。为避免和减轻负面的风险,就必须创新观念,从人类与地质环境和谐共存的愿望出发,变单纯地保护地质环境和被动地防治地质灾害为持续利用地质环境和主动进行地质灾害防治风险管理。

树立持续利用地质环境的科学观,就是把人与地质环境和谐共存放在第一位,把规范人类自身的行为融入顺应与改造自然过程之中,从而避免出现地质环境的不可持续利用现象,减轻地质灾害(张芹,2001)。奉行“以人为本,持续开发利用地质环境”的理念,就必须倡导建立政府、科技界、工程企业界与公众社会“四位一体”的减灾战略“伙伴”关系,形成多方协调的联动机制。在这个体系架构中,科技界起着重要的桥梁作用,有责任尽快建立区域地质环境可持续利用的科学技术体系,即区域地质环境质量评价—功能区划—工程容量评价—地质灾害防治风险评估与管理等逐次递进的工作支撑,并逐步实现法规化和社会契约化。

在国家层面,要组织调查、监测和研究地球表层系统过程的环境和灾害效应、人类活动对地球表层系统的影响机制,甚至包括地质灾害防治的社会学与伦理学。通过建立国家重大地质灾害风险防控与公共安全应急信息平台,实现更加主动地为人居环境减灾服务,更加主动地为国家重大工程规划、建设与运营安全服务,更加主动地为提高社会减灾意识服务。因此,立足于增强公共服务意识、提升公共服务能力、拓展公共服务领域和端正公共服务态度的基本原则,国家公益性地质队伍的中心任务就是围绕实现地质环境的可持续利用去开拓新思路、落实新任务、总结新认识、提炼新理论、开发新技术(新方法、新程序)、推出新产品和提供新服务,为和谐社会的建设与发展不断作出新贡献(刘传正,2007)。

5 地质环境保护措施

国务院关于加强地质工作的决定国发[2006]4号第八条:强化地质灾害和地质环境调查监测,是减少地质灾害损失,促进人与自然和谐的基础工作。实施地质环境保障工程,全面提高地质灾害防治和地质环境保护水平。《国土资源“十一五”规划纲要》七个主要预期指标和七项主要任务中明确要求矿山环境恢复治理率达到35%以上,提高地质灾害预警预报和防治能力。

加强地质环境保护,当前应主要采取以下措施:

(1)强化矿产资源规划与开采管理。目前,全国已建立了国家、省、市、县四级矿产资源总体规划体系,其中包括了矿产开发与环境保护规划。加强规划的实施,可以科学有序地进行矿产资源的开采,全部关停禁采区内的采矿企业,控量开采限采区内的矿产资源。一些矿山环境问题严重地区必须启动矿山生态环境整治、土地复垦、矿区生态环境重建(恢复)工程,为生态矿山建设奠定坚实的基础。

(2)利用先进技术方法,加快矿山生态地质环境调查评价、研究工作。采用环境地质学、环境地球化学、“3S”等先进理论和方法技术,选择不同矿区、不同地质环境的示范调查研究,编制出相应的矿山地质环境调查评价技术要求或规范,示范指导矿山环境调查评价工作。

(3)建立矿山地质环境空间数据库,逐步实现矿山环境的动态监测与预测。充分利用“3S”技术,开展矿山地质环境调查评价工作,建立矿山地质环境“动态”空间数据库,结合各地区的规划总体目标和不同地段的规划功能,编制矿山地质环境的整治规划,从而实现矿山地质环境的动态监控和管理,实现资源开发与环境保护的协调发展。

(4)加强矿山生态地质环境恢复治理。矿山生态环境的恢复治理越来越引起世界各国的关注与重视。矿山生态环境遭到破坏后,首要任务就是及时有效地恢复治理,以避免矿区生态环境的进一步恶化。由于我国矿山生态环境问题很多属于历史“积淀”,并非“一朝一夕”所致,其生态环境恢复治理(生态矿业)的实施,需要有大量资金的支持,可实行“矿山生态恢复治理”补贴政策,变“谁破坏,谁治理”,为“谁破坏,谁负经济责任”。以执法的角度将矿山生态环境恢复治理与市场挂钩,使专项资金取之有道,用之有效,复垦受奖,不复垦受罚。

参考文献

鞠美庭,池勇志,李洪远.2004.环境学基础.北京:化学工业出版社.

李天杰,宁大同,薛纪渝等.2004.环境地学原理.北京:化学工业出版社.

林道辉,沈学优,刘亚儿.2002.环境与经济协调发展理论研究进展.环境污染与防治,24(2):120~123.

王孟本.2003.“生态环境”概念的起源与内涵.生态学报,23(9):1910~1914.

王如松.2005.生态环境内涵的回顾与思考.科技术语研究,7(2):28~31.

邢永强,冯进城,窦明.2007.区域生态环境承载能力理论与实践.北京:地质出版社.

邢永强,郭新华.2006.土地荒漠化的现状及对策.河南国土资源,46(6):26.

张芹.2001.区域环境影响评价与可持续发展.青岛建筑工程学院学报,22(3):43~46.

Discussion on Relationship and Protection between Geological Environment and Environmental Geology,Ecological Environment

Xing Yong-qiang Zhang Zhang Zhang Hong-bo Yang Hao-yu

(Scientific Academy of Land and Resources of Henan,Zhengzhou 450016)

Abstract:The article introduces some conceptions and connotations on geological environment,environmental geology and ecological environment,analyzes their similarities and differences,and then gives some evaluation and explanation on the relationship between geological dis asters and geological environment,finally advance a scientific theory that geological environment should be used continuously,and at the same time offers key measures to protect geological environment today.

Key words:geological environment;environmental geology;ecological environment;geological disasters;protection measures

浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文

浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文

一、露天煤矿开采引发的环境问题

(一)对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。

(二)水污染问题

露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

(三)空气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。

(四)环境地质问题

露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。

二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策

(一)土地破坏的防治措施

1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。

2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。

3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。

4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。

(二)空气污染的防治措施

1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。

2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。

3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。

(三)边坡防治措施

1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。

2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。

3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。

5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。

2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。

3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。

4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。

5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。

三、结语

露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。

环境地质学是围绕人地关系这一主题展开的,试论何谓人地关系

近代地理学的主要观点和核心人物
1、环境学派
(1)代表人物是德国拉采尔。拉氏的《人类地理学》阐述了地理环境对人类分布和迁徙的作用;
(2)拉采尔的学生、美国森普尔女士在20世纪初系统地阐述了环境对人类的支配作用;大肆宣扬地理环境对人的体质、民族发展与国家历史有决定性作用。
(3)另一个美国地理学者亨丁顿著《文明与气候》和《人文地理学》,详述了气候决定论。强调气候对人类文明的决定性作用,提出人类文明只有在具有刺激性气候条件的地区才能有所发展。
2、人地相关学派
(1)法维达尔·白兰士:反对拉采尔的环境决定论,他认为在人地关系中,除环境的直接影响,还有其它因素在起作用,强调人类对外界的适应不是被动的,而是主动地。因而人与自然环境之间是相互作用的。
(2)白吕纳,说“环境虽足以影响人类之活动,人类亦有操纵与征服环境之能力” ,代表作《人地学原理》。
(3)美国巴罗斯,他认为地理学应该人文化,形成人类生态学。他同时也是地理学用生态方法参与实际工作的开创者。
3、区域学派
(1)地理学区域学派的首倡者是德国的赫特纳,地理学区域应着重空间分布的研究,区域地理学是地理学的核心。地理学的研究应是人类与环境相互作用的结果,所有自然界中与人类活动相互影响的一切要素,与自然环境相互联系的人文现象的特征。
赫特纳的代表作是《地理学:它的历史、性质和方法》。
(2)继承者是美国哈特向,他认为地理学研究地球表面的地域分异特征,部门地理学是起点、区域地理学是终结。根据赫氏观点,哈特向分别于20世纪30年代末和50年代写了《地理学的性质》和《地理学性质的透视》两本专著。
4、景观学派
(1)用发生学观点和综合方法划分地表类型。
(2)德国施吕特尔于19世纪末和20世纪初提出景观学说,认为地理学的中心是对可见景观的研究。地理学者应着眼与地球表面可以通过感官觉察到的事物,着眼与这种感觉——景观的整体。景观是自然和人类共同创造的生活空间。地理学的主要认为是探究一个原始景观转变到人文景观的过程。
(3)20世纪20年代中期,美国索尔(文化景观学派)发表著名论文《景观的形态》,把景观看作地表的基本单位。地理学是研究地球表面按地区联系的各种事物,包括自然事物和人文事物及其在各地间的差异,人类按其文化的标准,对其天然环境的自然现象和生物现象施加影响,并把它们改变成文化景观。
5、(英)麦金德——大陆腹地说
把亚欧大陆和非洲合称为“世界岛”,把世界岛最偏僻的远部分称为“腹地”,两侧是大陆边缘地带。将全球作为整体来探讨世界政治活动的规律性,开创了政治地理学的先河。
6、(俄)经济地理学中的地理学派巴郎基斯和萨乌什金
主张地理学研究对象是区域,强调经济地理与自然地理的密切联系,重视自然条件的分析和区域的综合研究
经济学派,费根和康斯坦丁诺夫
地理学属于一门纯粹的经济科学,研究对象是生产分布的规律及其部门的布局,着重对布局因素、比例、发展速度、经济效益的分析。
人文地理学的研究对象
人文地理学是关于人类活动的空间差异(包括不同国家、不同地区、不同社会制度、不同思想意识)和空间组织以及人类与地理环境之间相互关系的学科。人文地理学从地域的观点去研究人文现象的地域分异规律,着重说明在什么地方有什么样的人文活动和人文特性,探讨其形成过程,揭示与地理环境的相互关系,并预测其发展变化趋向。

人文地理学的方法论
1、经验主义方法论
特征:强调观察和强调归纳与综合
不足之处:受研究者主观影响很大;带有局限性与片面性。
2、实证主义方法论
核心 :建立科学的理论,描述世界万物间的逻辑,并通过观察进行证实。
不足之处: 经济决定论的倾向,无视地理环境的多样性,忽视人在地理环境中的作用。
3、人本主义方法论
核心: 强调以人为本,把研究的主题对象放在主观的经验世界上。
4、结构主义方法论
强调用联系的观点、整体的观点去分析问题、解决问题。把观察、研究对象,用一个潜在结构或秩序联系起来。(预设性的假说,用假说指导研究,用研究证明假说,双向式的评价、印证,增加研究的深度与广度)。强调整体性的研究,反对孤立局部的研究,强调认识地理事物内部结构(深层结构),反对单纯认识外部现象(表层结构);

★人地关系:人与地理环境间以物质流、能量流为纽带,相互联系相互作用。

☆人地关系论:有关人类及其各种社会环境的理论。指人文地理学发展过程中出现的各种有关人地关系的思想和学说。

人地关系论的主要思想及其代表人物
1、环境决定论:原称为地理环境决定论,简称决定论,强调自然环境对社会发展的决定性作用,(其代表人物为希腊学者亚利斯多德、法国孟德斯鸠、德国地理学家拉采尔、美国森普尔等。
2、可能论或或然论:注重人对环境适应与利用方面的选择能力。
(维达尔·白兰士和白吕纳)
3、适应论:强调人群对自然环境的适应,这种适应,意味着自然环境对人类活动的限制,也意味着人类社会对环境的利用和利用的可能性。(英 罗克斯比)
4、生态论:认为地理学是有关“人类生态的学科”,是研究人类对自然环境的反应。(美 巴罗斯)
5、环境感知论:人与自然环境关系中各种可能性进行选择时不是任意的、随机的和毫无规律的,而是有一定的客观规律可寻的。它受一种思想意识的支配,这种思想意识就是环境感知。
6、文化决定论:文化发展的水平决定着人对环境的影响程度,每一种为文化特征、水平决定了特定的人地关系。
7、和谐论:人类应顺应自然规律,充分合理地利用地理环境,对已经破坏的不和谐的人地关系进行优化调整。

结合某一农业景观,分析其形成的地理环境原因,理解农业景观与地理环境的关系
地理环境在一定程度上决定了农业景观,农业景观反映所在地的自然环境及社会人文环境。
以农田景观为例。农田景观是环境的镜子:①农业景观反映所在地区的自然环境。农田景观有不同的利用类型,而不同的自然环境下的土地有不同的利用形式。如南方的水田,北方的旱地,在干旱,半干旱地区土地利用以牧业为主。不同的地形条件也影响农田的形式,山区多梯田,丘陵地块破碎,平原阡陌纵横。
②农田景观反映所在地区的社会人文环境。在农耕地区,农田的地块大小往往由地界决定。而不同的地区地界的划分是不同的。这与社会人文环境有关。如在中国,一般由田埂、浅沟坐标志;但在美国,每个农户经营的土地广阔,彼此居住较分散,需要把地界明显标志出来。

简述人文地理学研究的一般程序。如果你要写一篇论文,你准备如何着手拟定研究步骤和计划。
①研究的一般程序:选择课题——制定研究计划——资料收集和整理——实地考察——分析研究——成果总结。
②如果我要写一篇论文,首先确定研究的课题,紧接着应制定具体的实施方案,以确定研究的目的、目标、采用的研究方法和步骤、研究内容的框架。同时要收集大量阅读有关的资料,进行大量实地调查和咨询工作,向有经验者请教。在积累材料的时候要有辨别真伪的能力。最重要的一个步骤是分析研究,要分析资料和数据,对理论要有充分的解释,验证假设,进而提出观点和结论。

以世界三大宗教的传播过程阐述影响宗教传播的因素
导致宗教传播的因素主要有:移民,传抪,领土竞争。而宗教在空间也会相互影响。
①基督教移民使得世界宗教地区发生明显的变化,一些地区由于基督教的扩大而导致佛教和伊斯兰教信徒向新的地方移民。
②基督教是一种有高度组织化的传教活动,使得基督教信徒不断增加,基督教盛兴的地区也不断扩展。不同地区间宗教的交流也可促使宗教的传播。
③伊斯兰教创立后,一系列的宗教战争不但将伊斯兰教信仰带到各地。
④几种宗教交织分布在一个地区,以和平共处、竞争和排斥的相互作用关系,在不同程度上也影响宗教传播。

福建南部海岸变迁及其环境地质问题研究

林军

(福建省地质调查研究院,福州350003)

摘要:海岸侵蚀、淤积是改造沿海地质环境的主要因素,在当前世界海平面上升的总体情况下,海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害,海湾淤积影响着港口城市的可持续发展。利用遥感技术和时空对比分析等监测手段来揭示地质环境的这种深刻变化,以及对人类生存环境所产生的客观影响,是未来环境地质学研究的热点和难点问题。本文在系统总结现代海岸地质地貌特点,全新世以来海岸线变迁概况的基础上,对福建南部沿海地区海岸变迁的现状与发展趋势进行探讨,并提出有关环境地质问题及防治对策。

关键词:海岸变迁;海岸侵蚀;海湾淤积;环境地质;福建南部

1 现代海岸地质地貌特点

福建南部沿海地区海岸线总体呈NE—SW方向展布,岸线曲折蜿蜒,总长度约1327.5km(包括岛屿岸线347.8km),其中,人工堤岸线长450.0km,约占海岸总长度的33.9%。本区地质构造复杂,NNE与NE向的主干断裂控制着海岸的展布方位,NW向的张性断裂与前者复合部位,海湾、港澳发育。滨海陆地地貌以圆缓低丘、红土台地和河口平原为主。海岸呈现岬角与海湾相间,低丘与平原交错等特点。海岸带基岩有侏罗—白垩系火山岩类、燕山期花岗岩类、上三叠—侏罗系变质岩类和上第三系玄武岩类,岩石风化作用强烈;在河口和港湾地带第四系松散堆积物比较发育。根据构成海岸岩性的成因、形态和抗侵蚀能力,本区海岸可分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸3大类型。

1.1 基岩海岸

基岩海岸主要分布在惠安崇武、晋江围头、龙海流会、漳浦六鳌和古雷、诏安宫口等半岛区域。在这些区段由于海岸直接遭受海水动力的强烈冲蚀和岸流的磨蚀作用,海蚀现象发育,几乎没有海滩堆积。基岩海岸按风化程度及抗蚀强度,还可进一步划分为岩质(新鲜基岩)海岸和风化壳海岸。

1.2 砂质海岸

砂质海岸多形成于滨海低丘或基岩岬角之间开阔的海湾内侧,如惠安大港、晋江深沪湾和围头湾、龙海港尾湾和隆教湾、漳浦浮头湾和将军湾,东山乌礁湾、诏安大埕湾等地,沿岸沙堤、沙坝、沙嘴,海成阶地和平原地貌发育,岸线较为平直。

1.3 淤泥质海岸

淤泥质海岸主要分布于宽阔海湾顶部,以及河流入海区域,按其物质来源和地理位置可分为港湾型和河口型。

(1)港湾型:主要分布于湄洲湾、厦门港、漳浦旧镇湾、东山湾和诏安湾等地。这些港湾的共同特点是:陆域由低丘或台地环绕,湾口常有岛屿屏障,往往湾中有湾,呈半封闭状态;因此,波浪作用微弱,岸坡低缓,滩涂开阔。其物质主要来源于周围基岩风化壳,经暂时性地表水流搬运或沿岸海流、潮流、波浪等搬运、沉积。根据野外调查,福建南部港湾型淤泥质海岸,目前仍处于充填、淤涨状态。

(2)河口型:主要分布于晋江口和九龙江口等较大河流湾口两岸,常形成宽阔的河口淤积平原。这些平原系断陷盆地在溺谷河口长期河、海等外动力交互作用下,逐渐回填发育而成,地形平坦,地貌类型单一,目前多数处于淤涨之中。

在港湾、河口的滩涂湿地,往往有零星、片状的红树林分布,目前保护较好的主要见于东山湾内、漳江口竹塔和九龙江口草埔头。红树林具有促进滩地淤积和防风固岸,以及净化海水的功能;建议加强对现有红树林海岸的管理和保护,在某些侵蚀岸段可进行人工种植,以改善海岸带的地质生态环境。

2 全新世以来海岸变迁概况

2.1 全新世早期(12000~8000a,B.P.)

气候开始转暖,随着全球性第四纪末次冰川的消融,海平面大幅度持续上升。距今12000~9500a,沿海再次遭受海侵,平均海面高程约-11.0m(黄海高程,下同),海岸线比现在略偏东,距今8000a左右,海平面又出现小幅波动。

2.2 全新世中期(8000~2500a,B.P.)

气候继续向暖,海平面高位震荡。距今约7500年是全新世最大的海侵,海面高程可达5.0~10.0m,海水沿江入侵内陆,岸线位于现海岸线以西数千米至数十千米;距今约6000年,由于新构造断块差异升降运动,使全部岸段海水退出,平均低海面高程约-5.0m。随后,大约5400~3100年,海平面又开始上升,高海面高程约4.0m,稳定时间较长,海陆交接地带发育泥炭层及贝壳堤,古海岸线比现在略偏西;此后又发生小范围海退。

2.3 全新世晚期(2500a,B.P.以来)

这是近代河床演变及滩涂发育时期,区域海平面基本稳定,但局部也存在升降问题,最后一次海退大约发生在距今1400~700年间。可见,全新世虽是一次海进,但不是直线式上升,而是存在多次海平面波动和岸线变迁的过程(表1,图1)。史志记载及测试资料表明,本区沿海大部分平原是近千年形成的。泉州平原是明朝(1368年)以后逐渐堆积而成的;龙海平原,根据沙头农场表层14C测年分析,距今约600年。晋江深沪湾(1987年)、漳浦前湖湾(1999年)、东山马銮湾(2001年)、石狮沙湖湾(2005年)等地,相继在潮间带发现原始古森林遗迹,说明近期海面有上升趋势,由于各岸段所处地质环境不同,内、外动力作用差异及人为因素影响等,现海岸线仍在不断发展演变过程之中。

表1 福建南部沿海全新世古海面标志物及14C测年一览表

续表

图1 福建南部沿海地区全新世古海岸变迁状况示意图[6]

3 海岸变迁的现状与趋势分析

3.1 海平面变化

海岸变迁是海平面和陆地升降的综合反映。近年来,各国科学家不断发出警告,由于二氧化碳所造成的温室效应和工业上大量使用氯氟烃等,导致大气臭氧层破坏,引起全球气候暖化,海水温度和海平面呈上升趋势。根掘国家海洋局发布的资料,以及我国数十个海洋观测站和验潮站长期监测数据表明,我国大部分沿岸海域的海水温度和海平面呈上升趋势。特别是20世纪60年代以来,全球海水温度逐渐升高,海平面在过去的百年中平均上升了14.4cm,我国东南沿海平均上升了11.5cm,相当于年平均上升速率1.15mm/a,预测福建沿海上升速率可达2.0~4.64mm/a。其中,厦门30年间上升了10.54cm,平均上升速率3.40mm/a。

3.2 陆域地壳变化

本区陆域地壳形变的背景,主要受菲律宾板块与欧亚大陆板块碰撞的影响,在NWW向地应力场的作用下,NE向政和~大埔深大断裂南段的NW盘呈下降态势,SE盘则呈上升态势;故地壳形变总体特征呈现由内陆向沿海,并且由北向南掀斜。由于断裂的活动性,在NW向断陷洼地区,在掀斜状态之中仍然存在局部相对下降的地段,如漳浦、东山湾附近。根据地震部门观测,地壳形变幅值(间隔8.55年),北部惠安、晋江为+30~+20mm,上升速率3.51~1.71mm/a;向南漳州、厦门为+25~+20mm,上升速率2.92~1.71mm/a;而到漳浦、东山为-10~-30mm,下降速率1.17~3.51mm/a。关于东山湾一带呈明显下降趋势的佐证还有:东山岛南部陈城镇有一明万历年间刻在基岩上的石碑,现已被海积砂掩埋;城关西埔20世纪60年代筑起的防潮海堤,早已报废;据澳角村渔民反映,原高潮线以上的民房,现在大潮可以淹到1.0m左右的高度;东山县渔民在兄弟屿海域不断打捞到砖块、瓦片,以及鹿、熊等大型脊椎动物骨骼;东山县“沉东京”的传说,在县志上有记载,从另一个侧面反映,居住在该地区的古人,也感受到了海岸变迁与沧海桑田的变化。

3.3 海岸线变迁

本区海平面上升势态在不同地段有不同的表现。宏观上,对于地壳形变呈上升趋势的地段,因地壳上升速度与海平面上升速度基本相等,故呈相对静止状态,海平面上升对该区影响相对较弱;对于地壳形变呈下降趋势的地段,因地壳下降速度与海平面上升速度基本相等,二者叠加造成海平面上升速度增加一倍,即可达4.0~10.0mm/a,使海岸线发生显著变化,构成对沿岸地区的严重威胁。微观上,由于海岸陆域升降、海平面变化,以及海洋和河口动力作用往往是交织进行的,工作区从北到南沿海各段的海岸线进退变迁也是各有差异的。现通过实测地形图(1959~1981年)和遥感手段(1986~2000年),以黄海高程零米线的变化为依据,将福建南部沿海地区海岸线变迁类型划分为蚀退海岸、淤涨海岸和稳定(平衡)海岸三种类型。

(1)蚀退海岸:开阔海域的岛屿、半岛或岬角,与波浪垂直的岸段,海湾内迎风浪一侧等,均可直接遭受风浪、潮汐的强烈侵蚀作用。关于海岸蚀退率的大小,除与外动力地质作用强度有关外,还受到组成海岸岩性的控制。岩质海岸抗蚀力较强,蚀退速度缓慢,短期内不易觉察其变化,其形态多为陡崖峭壁或水下岩滩,主要分布岛屿、半岛的东北部和南部,如崇武半岛大砟、镇海—流会角、东山岛澳角等地;强风化—剧风化的风化壳海岸抗蚀力相对较差,其形态常呈陡或直立状的海蚀土崖,由于受海浪营力的强烈侵蚀不断被夷平,常形成堆积沙滩或沙岸,如南安石井桥头、深沪圭庵寮等处。

因人工围垦或采砂等工程活动,造成物源中断或补给不足的砂质海岸,蚀退现象亦比较突出。如围头湾东石塔头一带,砂质岸滩原属于微涨或基本稳定;但自1956年以后,由于沿岸小湾河口建闸、围垦,加之人为大量挖沙,导致入海泥沙中断,物源补给不足,海岸强烈蚀退。近20年来,海岸蚀退20.0~80.0m,高潮滩面蚀低0.50~1.0m,沿岸沙堤冲蚀殆尽,已建石堤等护岸工程也屡遭破坏。区内代表性蚀退海岸零米线变化速率,参见表2。

表2 福建南部沿海地区蚀退海岸零米线变化速率统计表

全区蚀退海岸累计约445.0km,占岸线总长度的33.52%,主要分布于强风化-剧风化基岩海岸与砂质海岸。

(2)淤涨海岸:主要分布泉州湾、安海港、同安湾、厦门港、旧镇湾、东山湾、诏安湾和宫口港。港湾型淤涨岸,主要分布于半岛两侧及岛屿西南侧,这类海湾虽无河流携带大量泥砂入湾,但由于近期海面上升,来潮快,退潮慢等水动力条件控制,使岸流及波浪带来的泥沙因水动力减弱而产生堆积,尤其是腹大口小及岸坡平缓的海湾更有利于淤积,那些物质来源丰富的海湾将逐步成陆,零米线向湾口及浅海扩展。河口型淤涨岸,由于泥砂来源丰富,水动力较弱,滩面宽阔平缓,组成物质较细,具有十分有利的沉积环境,零米线淤涨速率可达10.0~100.0m/a,积高率5.0~30.0cm/a。

此外,围海造田,堵湾截流,修堤建闸等海岸工程活动,客观上阻碍了海流的畅通,减少了纳潮量,促使港湾加速淤积。如泉州湾洛阳江口段,从1972年开始,相继在洛阳桥建闸,随着“五一”围垦、城东围垦和白沙围垦等工程相继实施,使该区的纳潮面积相应减少了1:3以上,致使水道流速减缓,泥沙大量淤积,潮滩不断淤高,航道严重淤塞。从1969~2000年,后渚港零米线两侧向航道推进总和达780.0m,平均约25.16m/a。区内淤涨海岸零米线向外推移变化情况,祥见表3。

全区淤涨海岸累计约560.0km,占岸线总长度的42.18%。其中,自然淤涨状态的岸线长360.0km,因海岸工程促进淤涨的岸段长约200.0km,占淤涨海岸总长度的35.71%。

(3)稳定(平衡)海岸:系指长期以来,海岸冲淤动态变化基本平衡;或原为蚀退海岸,现采取工程或生物防护措施后,岸线基本趋于稳定。基岩稳定海岸,一般分布在地形比较隐蔽的港湾内;砂质稳定海岸,主要分布在与波浪作用方向平行或近于平行的开敞岸滩。如深沪湾南部,砂质海岸尽管季节变化明显,局部有冲淤现象;但岸外水深流急,物质来源比较有限,常年冲刷、淤积动态基本平衡,岸滩保持稳定。

本区稳定海岸累计约322.5km,占岸线总长度的24.29%。其中,自然冲淤平衡岸段长72.5km;采取工程加固措施后,冲淤平衡岸段长约250.0km。

表3 福建南部沿海地区淤涨海岸零米线变化速率统计表

4 海岸变迁环境地质问题

4.1 海岸蚀退危及沿岸居民与基础设施的安全

在当前世界海平面上升的总体情况下,海岸侵蚀将成为全球性海岸带最主要的自然灾害。随着海水入侵、海岸冲刷、侵蚀后退,往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施,威胁港口、码头等岸边工程的安全,加剧港口淤积,影响沿海地区经济发展。

(1)福建沿海每年都有强台风登陆,海啸、风浪、潮汐等外动力作用,强烈侵蚀着厦门大学一带海岸,有数百米海岸公路遭受毁坏;钟宅至同安海底缆线也曾被冲断;英厝至鳌冠红土台地,因长期遭受海岸侵蚀、土崖发育,不断引发海岸崩塌、滑坡,水土强度流失,大量泥沙入海,进一步加剧了厦门港的淤积问题。

(2)海岸侵蚀还常常毁坏海堤、防风林带等护岸工程,造成海水倒灌、吞没大片良田,引起土壤盐渍化和风沙活动,恶化滨海地质生态环境,并严重威胁着沿岸居民的生命、财产安全。厦门岛东岸曾厝安-港仔埔,有250m海堤全部毁坏,与白石炮台之间的护岸工程也遭到严重破坏,还有青礁1000m海堤也遭到同样破坏,堤内几十公顷良田,千余户居民及10多家工厂,面临着海水倒灌、浸没的危险。

(3)有的虽然没有明显的海岸蚀退现象,但由于海滩不断被侵蚀降低,从而引发岸坡变形、位移、失稳,影响港口、码头等工程的稳定与安全。随着海峡西岸经济区建设的深化,沿海岸边工程建设还将继续增加,海岸侵蚀将成为危害岸边工程建设的主要因素。按照发达国家经验,当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养,并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施。当然,这些措施仍需视海岸地质环境特点而定,也可采用海滩人工砂补给法等。

4.2 海湾淤积影响港口城市的可持续发展

厦门、泉州、漳州均属滨海港口工贸城市,特别是泉州历史悠久,区域经济的兴衰发展与海岸变迁关系密切。

(1)泉州港在宋、元时期(公元960~1368年),曾经是世界性大港、“海上丝绸之路”的起点,有15000多艘大海舶,外港包括洛阳江口之后诸港、大盈溪口之安平港和泉州湾口的獭窟岛港等,通航日本、朝鲜、南亚、西亚及东非等几十个国家和地区。元二十九年(公元1292年),意大利旅行家马可波罗,奉元朝皇帝忽必烈之命,护送科克清公主远嫁波斯,就是从泉州港起航的;1974年在后诸港出土的宋代木构远洋船(现保存于泉州古船陈列馆),就是泉州港辉煌历史的见证。然而,明成化十年(公元1474年),从北宋到明朝建立了380余年的泉州市舶司因港口淤塞而迁往福州,泉州也从中国最大的港口城市变为“历史文化名城”。关于泉州港的衰退,不少论者都从社会因素着眼,但港口的严重淤积、海岸线的不断外推,仍是铁一般的事实。漳州月港(海澄)兴起在明朝中叶,主要是替代正在衰落中的泉州港。这里曾经商贾云集,洋船停泊,市镇繁华;永历十五年(公元1661年),民族英雄郑成功就在这里集结军队,整编东征,一举收复了台湾。但好景不长,随着海湾淤积、航道淤浅,“五口通商口岸”厦门港的开通,漳州月港也衰落了。

(2)港口选址应以岸线稳定,港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看,崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定,具备建港条件。然而,有些岸段就目前状况看,似乎可以建港;但从海岸变迁发展趋势看,若不采取有效措施加以控制是不适宜的。例如,九龙江口厦门海沧-钱屿段,北心滩岸线淤涨速率达121.0m/a,海门岛东侧淤涨速率也达105.0m/a,积高率为21.0cm/a,若照此速度发展30~40年后,黄海高程零米线可能到达钱屿。随着零米线向前推进,海湾滩底逐渐淤高,水深变浅,对建港十分不利。

4.3 滩涂淤涨给水产养殖业带来新的问题

通常认为滩涂淤涨有利于发展水产养殖业,但本区滩涂积高率大于海平面上升率,故海岸滩涂面积仍在不断扩展,水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外,还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

(1)由于河口、海湾滩涂的不断淤涨,每年都有新的沉积物覆盖在老的沉积物之上,致使底栖生物和浮游微生物的地质生态环境发生变化,有的生物难以继续适应并繁衍生存,生物多样性受到严重威胁。如厦门同安湾,由于河口建闸,湾内丙州、东坑大面积围垦等因素,导致落潮流速大减,泥质沉积物快速回淤,滩地与水道积高率2.0~5.0cm/a,淤泥层积厚达10~100cm,使得原来栖生于此的珍稀鱼类-厦门文昌鱼(由无脊椎向有脊椎动物过度的典型标本),因生态环境破坏,数量锐减,面临绝迹的危险,被迫迁移到厦门黄厝沙质海域。

(2)随着工农业生产的发展,“三废”排放量与日俱增、环境污染负荷加重,河流或海流带来的污染物质,往往在河口、海湾顶部水动力条件较弱的地方富集,致使滩涂淤涨区域水中缺氧或有害物质元素含量剧增;这样,将会改变原生滩涂的地质生态环境,使水中生物难以继续生存或产生恶性循坏,继而不适宜于水产养殖。这是今后水产养殖业不得不面临,需要研究解决的新问题。

5 结束语

(1)福建南部岸线长1327.5km,海岸划分为基岩海岸、砂质海岸和淤泥质海岸三大类型。其中,基岩海岸又分为岩质海岸和风化壳海岸;淤泥质海岸分为港湾型和河口型。滨海红树林具有促淤、防风、固岸和净化海水的功能;建议加强管理与保护,在某些侵蚀岸段可进行人工种植,以改善海岸带的生态地质环境。

(2)全新世虽是一次海进,但存在多次海平面波动和岸线变迁的过程。史志记载及测试资料表明,本区沿海大部分平原是近千年形成的。晋江深沪湾(1987年)、漳浦前湖湾(1999年)、东山马銮湾(2001年)、石狮沙湖湾(2005年)等地,相继在潮间带发现原始古森林遗迹,说明近期海面仍有上升趋势,由于各岸段所处地质环境不同,现海岸线仍处在发展演变过程之中。

(3)海岸变迁是海平面与陆地升降的综合反映。全区蚀退海岸累计445.0km,占岸线总长33.52%,主要分布强风化-剧风化基岩海岸与砂质海岸;淤涨海岸累计560.0km,占岸线总长42.18%,主要分布河口、港湾淤泥质海岸;稳定(平衡)海岸累计322.5km,占岸线总长24.29%。其中,自然淤涨海岸360.0km,工程促淤海岸200.0km,占淤涨海岸35.71%;自然冲淤平衡岸段72.5km,采取工程加固措施后,冲淤基本平衡岸段250.0km。

(4)海岸侵蚀往往破坏沿岸公路、堤防、缆线等基础设施,威胁港口、码头等岸边工程的稳定与安全,加剧港口淤积,影响沿海地区经济发展。当前防护海岸侵蚀最有效的途径是海滩喂养,并辅以导堤促淤和外防波堤掩护等工程措施,亦可采用海滩人工砂补给法等。

(5)厦门、泉州、漳州等港口城市,经济发展与海岸变迁关系密切。港口选址应以岸线稳定,港内航道水深、淤少、避风、浪小等为原则。从海岸变迁角度看,崇武半岛岸段、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北岸及大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定,具备建港条件。

(6)本区滩涂积高率大于海平面上升率,故海岸滩涂面积仍在不断扩展,水动力条件也在不断减缓。发展水产养殖除需要考虑滩涂面积的发展趋势外,还必须考虑滩涂地质环境的污染问题。

参考文献

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The Environment Geology Problem of Coast Line Changes in South Fujian

Lin Jun

( Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)

Abstract: Under the global sea-level rising condition, coast erosion is the main natural disaster and gulf accumination influence on sustainous development of the port city. Therefore coast erosion and gulf accumination are considered as the major problem to be solved in improment of coast geological environment. Based on the summary of characteristics of modem coast geography and coast line change since the Holocene , the present situation and development tendency of coast line changes in South Fujian have been studied.

Key words: The coast changes; The coast erodes; The gulf accumulations; Environment geology; South Fujian coust areas

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