液化秸秆改良土壤综合利用土壤液化如何处理，粘性土能不能液化 _睿知

马上要交论文了，还有最后一段没有翻译完，大家帮帮忙啊！急需帮助！
虽然大坝安全评估和风险降低对策所要解决的问题不是直接改善地基的技术手段，但大坝地震安全评估中的几个考虑因素对整改期间的风险降低策略和方案选择有很大影响。这包括：混有砾石和卵石的土的潜在液化风险的评估，(细)砂土的潜在液化风险的评估，(土)液化后的残余强度的评估，风险分析结果的解释，如何通过特性和参数样本来确定风险的容许范围(可接受性)，筛选和实施最合适的液化和相应变形分析的基本模式，评估相应变形分析结果的可靠性和准确性，并对“保守整改方案”进行控制和评估，遵守整改标准(信任度)，得出大坝的稳定性是地震中和地震后生命安全的关键。虽然稳定土体、改善地基的基本思路和对策——包括增加土体密度、排水排水、水泥加固、结构加固、淘汰更新旧料——都比较传统，但解决坝土液化风险的各种新方法不断推出。因此，有许多改善现有大坝土壤质量的策略和手段可供比较。不同的土壤、不同的目的以及不同坝址和项目的固有局限性，可能会采用不同的土壤质量改良方法。最好的方案设计也可能为一个项目采用多种方法找到合理的解释。无论采用哪种方法，成败都取决于对坝体和底土特性的正确评价，这可能是整个工程中最具挑战性的部分。潜在液化和液化后变形的预测必须依靠真实(非人为)承载力和土壤性质的平均分布。在预测因土质改善而产生的变形和位移时，应保守估计承载条件和特性。全方位的实地勘查和计算，才能决定土壤改良是否有效，方案设计是否可行。这种测试对于所有大型项目都是必要的。一旦确认可行，那么就要制定计划，监督整改工作关键部位的质量保证。评估施工质量将是另一个挑战。改善土壤结构将继续在解决现有大坝的地震风险方面发挥重要作用。近几年的经验和未来的发展趋势都在呈现一种“越简单越好”的设计方向。希望能及时赶上。

文章插图
人类造成的自然环境问题，3，4个左右
近年来，台湾省发生了许多重大灾害，有些纯粹是人为事件，如空难、火灾、车祸等。还有的可称为天灾，是由自然事件引起的，包括山崩造成的林肯郡崩塌，台风希望造成的山崩，各地的口蹄疫事件，西芝基隆河洪水，百年不遇的921集集地震等。但是，仔细观察可以发现，即使是自然灾害，也无一例外地掺杂着不同程度的人为因素。换句话说，很多自然灾害也包含了几种人为因素的影响，实际上是自然力和人为力相互作用的结果。严重的自然灾害不仅造成生命和财产的损失，有时甚至造成社会混乱，甚至政府垮台。明朝崇祯年间，全国大旱，加上蝗灾，十分猖獗。1556年，陕西地震夺去了几十万居民的生命。结果“饥民遍地，饥民堵路” 。最后聚成土匪造反，导致明朝穷途末路。即使在现代，类似的情况也经常重演。比如1970年孟加拉国遭受台风袭击，死亡人数高达20万。结果，该地区宣布脱离巴基斯坦统治而独立。1980年，意大利南部的大地震使国民经济萧条，导致政府垮台。可见天灾人祸总是相互激化的。所以古人说“人祸诱发天灾，天灾加重人祸” 。以洪涝灾害为例，虽然主要原因是降水在空间和时间上的不平衡，往往是强降雨和持续暴雨造成的，但综合分析其成因后，我们会发现3360 。植被破坏，围垦不当造成水土流失，围湖造田，占用河道，与水争地造成河道堵塞等。也是灾害扩大的重要原因。可见，灾害的成因是多种多样的。对于每一种灾害，都要从自然因素和人为因素两个方面去探究其成因，以便更有效地为防灾减灾提供科学依据。其中，经济发展的结果是地表生态环境恶化，变得脆弱，这是人类必须努力改善的方向。这表明，在与灾害的斗争中，不仅要加强地质、地理和科技教育，而且要通过环境教育唤起公众对环境的意识和关注。二、环境恶化与自然灾害的关系放眼全球，自然灾害似乎有几个明显的趋势(见图1) 。一是自然灾害危害区域的蔓延和扩大，特别是其次，发生的周期越来越短；另一方面，危害程度越来越严重，生命财产损失有逐渐上升的趋势。根据台湾省报纸多年来对自然灾害的报道，也有类似的情况(黄朝恩，1998) 。据联合国统计，从1970年到1990年，全球各种自然灾害造成280多万人死亡，灾民8.2亿人，经济损失超过1000亿美元，其中54次被列为严重自然灾害。200.15万人死亡。其中，20次地震灾害造成115万人死亡，这是对人类的明显威胁。因此，联合国将20世纪最后十年命名为国际减灾十年(IDNDR)，希望通过全球协同行动，用有效的方法将自然灾害对人类的影响降到最低。当然，上述灾害的日益严重与自然灾害性质的变化无关。但从自然规律的角度来看，自然现象的表现大多是正常的表现。环境变化本来就有可能，但这些变化往往是渐进的，而不是短短几十年的快速变化。因此，许多学者认为，这种灾害的加剧应该与人类的利用模式和对环境的肆意破坏有关。因为长期的人类
盲目开发环境资源,对大自然作出超限利用和过度需索,以致产生许许多多变异型的「自然」灾害.其中若干完全因为人的因素而造成的灾害,包括各种污染和全球性环境变迁(如全球增温,臭氧层耗损)在内,可称为人为型环境灾害(man-made disasters).至於其因人类不当活动而激化的灾害,在原有预见的灾难上增加其规模,幅度和频率,称为诱发型自然灾害(man-inced disaster),人类活动常可使得环境不断恶化,一方面使环境的脆弱性变得显著,自我调整能力转趋薄弱,一方面使人类自身抗灾的能力亦日益下降,再一方面许多人类破坏环境的过程本身就是自然灾害形成的过程.在这些多重因素的效应下,自然灾害的层出不穷和快速增长当然成为意料中事. 表1 中国历史旱涝重灾频数的比较表朝代隋唐宋元明清灾次/年 0.6 1.6 1.8 3.2 3.7 3.8 表1列出了中国从隋唐以来,全国发生旱涝灾的频数比较(周立三,1989),即可看到这种诱发型自然灾害的日趋严重性.而其原因显然包括,是由於各地长期开发下,森林饱受破坏,生态逐渐失衡,土层裸露,控水能力变差,一经大雨就可导致山洪暴发,乾季则缺少基流(base flow)补注,以致无论旱涝均与时俱增. 总而言之,随著人口的恶性膨胀,随著经济的超限发展,人类赖以生存的环境越来越被破坏,并且直接或间接引起灾害的发生,或加剧灾情,增高成灾的频率.而环境的恶化亦造成对生产力的削弱,成为国民经济持续发展的一大障碍.此外,全球环境的恶化己接近人类难以承受的边缘,再不注意力求更正之道,人类将给自己造成极大危害.因此,我们必须紧记三个很基本的观点: 第一,人类生存环境既是被动地接受自然灾害的场所,又是主动地为自然灾害的形成和发展提供的背景条件.这不仅表现在较脆弱的环境系统对自然灾害有较大破坏性响应;更重要还表现在:环境变化对自然灾害的发生频率和强度将有直接的反馈作用. 第二,环境恶化所引致的灾害对人体健康和经济发展之危害,并不比纯自然灾害为小,其灾难性后果的广泛性和持续性也更大.以致环境恶化造成诱发型自然灾害,堪称当今最严重的全局性的慢性灾害. 第三,环境恶化包含著极大的人为因素.今天人类之所为,大大地影响子孙后代的利益,如果沿负面的方向继续下去,它将威胁到全人类的生存发展.令人担心的是,这种人为型和诱发型的灾害很可能比纯自然灾害有更大的危害范围,严重性也大得多.须知道,纯自然灾害很难让它不来,但人类所激化的灾害却应能够在一定程度上制止其恶化.所以,人类亟需全力加以处理,以应付该问题的急迫性. 三,诱发型灾害的特性人类为了生存发展和提升生活水准,不断进行了一系列不同规模不同类型的活动,包括农,林,渔,牧,矿,工,商,交通,观光和各种工程建设等等.今天,人类加以开垦,搬运和堆积的速度已经逐渐相等於自然地质作用的速度,对生物圈和生态系改造有时也会超过了自然生物作用规模.人类活动已成为地球上一项巨大的营力,迅速而剧烈地改变著自然界,反过来又影响到自身的福祉. 我们和地球环境之间,无疑有在一种相互依存和相互作用的关系.人类如果对地球环境的客观认识作出了错误的判断和盲目的行为,将致使诸多事与愿违的反馈给人类社会,从而腐蚀了人类长久建立起来的文明基础.这种恶果,想必不是人类所欲看到的.而举凡这类因为人类活动而诱发产生的灾害,一概可称为诱发型自然灾害,以与纯自然灾害相对.显然;在人类「减灾」愿景中,控制诱发型灾害,更是迫切可行的一环,因为这类灾害是可以透过人类的努力而得到大幅的减轻的.然而,由於社会经济方面的原因和科技的限制,诱发型灾害却似乎有增无减,而且并未能引起足够的重视,可见诱发型灾害的彻底了解和谋求对策已是当今人类当务之所急. 人类活动所引起的诱发性灾害在许多情况下与纯自然灾害具有类似的控制和特徵,而且二者也常常相互叠加.但二者也有其不同之处,包括下列几方面: (1)诱发型灾害发生的原因是人类活动与自然环境不相协调———人类活动类型的多样性和复杂性决定了诱发型灾害类型甚多,且形成机制各异,但其共同原因则是人类活动的盲目性和非理性,因活动和环境之间的不相协调所生,例如平原区和海岸地带的地层下陷是由於过量超抽地下水所引起的,矿区的塌陷是由於采空后失稳造成的,山崩和土石流是人类为了开垦或搬动土石而破坏了天然岩土平衡而发生的.这些现象,有的已被认识,有许多至今尚未能够有效掌握. (2)与纯自然灾害相比,诱发型灾害强度虽较低,频度却大,危害性亦严重-根本上说,人类今天改造自然的能力已经很大,但仅是自历史相比较,若与自然力相比,则还是无法相提并论,一次八级大地震所释放的能量可相当人类几年的总用电量.这也说明了人类可能减轻自然灾害的危害,而无法抑制其根本原因.不过,诱发型自然灾害却在频度和严重性两方面毫不逊色.这是因为;人类活动的广度和速度已有超过自然力的趋势,更超越了自然灾害原有的区域性规律,也就是说,许多原本不该发生某类灾害的地区也己有可能成为新灾区;其次,诱发型灾害多发生於人口密集,社经高度发展的地区,故其危害性甚大. (3)诱发型灾害具有可防止性———由於本型灾害主要是人类活动盲目性和不科学性所引起的,显然是可以防止的.在科技发展的今天,人类却一方面藐视自然力,另一方面因社经原因而忽视自然力,才会导致日益增多的诱发型灾害.所以,如何协调人与自然的关系是人类眼前的长期课题和头等大事,也是极需全人类共同努力才能解决的课题. 四,诱发型灾害的社会因素———以水灾为例人类的许多活动,皆可削弱自身的防洪能力.例如:上游筑堤,减少了蓄水面积,使下游流量增大;在行水区人为设障,使河道防洪能力降低;超抽地下水,引致都市地层下陷;都市的发展,使处於洪氾区的人口和财产迅速增加;植被的砍伐和破坏,降低了集水区的水源涵养能力,并导致水土流失,河沙遽增,不但增加了洪峰流量,又造成河床淤积;人类的不少行为,更可影响气候,使大洪水的出现机率倍增.上述种种情形,在台湾地区均甚普遍,以致近年来,水灾受灾面积有逐渐上升的趋势,水灾损失也在加重,并未因为工程措施的强化而减轻.其中最值得注意的社会因素包括下列三项: 森林滥伐严重:森林堪称绿色水库,一万公顷的森林所贮蓄涵养的水量,约略相当一座三百万立方公尺库容的水库.但在长期经济挂帅的政策下,原本葱郁苍翠的台湾山林,也不断在萎缩,除了砍伐森林作为木材外,更普遍的是开发山坡地过程中,为了种植各种作木而大肆破坏树木.森林锐减一方面在暴雨后不能蓄水於山,使洪峰来势凶猛,增加了水灾频率;另方面则加重了水土流失,使库容大减,河床抬升,行水剖面缩小,降低了调洪防洪的能力. 都市扩张迅速:在经济成长和都市化过程的双重影响下,急增的人口被迫向生态敏感的边际土地(如河川地,山坡地)进军,出现「与水争地」的情况,而必要的防洪设施又未必跟得上这快速的步伐,当然会加重了洪水损失.民国87年的汐止基隆河水患,就是因为长期的开发和社区建设,河道淤塞,加上居住在低洼的河摊地为数众多,终於在强度惊人的台风暴雨侵袭下重创.此外,建地扩张下,不透水地面也同时激增,暴雨后地表汇流速度加快,迳流系数随之增大,洪峰时间提前,洪峰流量倍增. 盲目开发河川资源:沿著各大河川,常可看见滥采砂石和乱倒垃圾的景象,皆代表了民众对土地的不珍惜和唯利是图,这种短视的行为使河川的水文特性趋於不稳定和不明确,洪水来时也因而更难控制.再者,为了发展养殖渔业,解决鱼塭用水,大量抽水地下水,则造成了难以收拾的地层下陷问题,使水灾范围急剧扩大,也同样代表著人类对资源的不当使用,终而尝到竭泽而渔,杀鸡取卵的苦果. 五,诱发型灾害的种类和对策———以岩石圈为例对於诱型灾害的分类,仍少有系统的分析,通常是按照形成机制与纯自然灾害一起进行研究.下面试以岩石圈(地质,地形环境)为例,将相关诱发型灾害作一初步分类,并凭此提出一些减灾对策初步想法,以供讨论.诚然,防止诱发型灾害的根本办法是停止人类一切活动,显然这却是不可能办到的.停止人类活动的盲目性,增强科学性,严格按照合理程序进行开发,利用,施工和管理应为防止本类型灾害的普遍适用原则,已由正反两面大量实例所证实. (1)移动土石所引起的诱发型灾害———移动土石是人类活动中很重要的一环,无论修路,采矿,建筑,运河,开隧道,兴建都市,开发能源等各种活动都需要搬动大量土石,从而引致山崩,地滑,走山,塌陷和土石流等灾害.民国86年8月发生的汐止林肯大郡崩塌,就是因为后山的顺向坡,曾被移动,在温妮台风的豪雨下,大幅崩落而酿成的.要避免这些灾害因人类活动而被激化,只有靠人类的自觉,在工程活动中注意防治边坡不稳的后果,当然,山崩防治法的制定,执行和监督,相关知识的宣传和普及也是十分重要的. (2)改变地下流体所引起诱发型灾害———人类移动地下流体活动主要有抽取地下水,开采石油和抬升地下水位.由此诱发的灾害是地层下陷,地裂缝和土层湿陷等,造成地基失稳,如果土壤因而液化,更会在大地震中产生更大的灾难.台湾西南海岸,就有不少地区,因为长期超抽地下水供鱼塭之用而引起地层下陷,造成国土的沦亡.因此,预先调查清楚大地的潜在规律和特徵,评估其承载能力,作为规画资源利用的基础,慎加考虑成本效益概念,并落实於防治措施,法规条例和管理策略之拟订,实为必要的手段. (3)触发性诱发型灾害———人类活动偶可使得处於临界状态的自然环境发生急剧变化而发生灾害.例如水库的诱发性地震,爆破造成大型的雪崩等;己有不少实例.其中水库的诱发地震己有深入研究,得知本类灾害的防治与前两种有著明显的差异,因为特定的地质环境常是其发生的大前提.所以,慎选工程地点,控制工程规模具有关键的意义. (4)工程失败所造成的诱发型灾害———人类进行各种工程活动的目的原是为了兴利除弊,但工程一旦肇事却带来钜大的灾难,而且工程越浩大,损失越重,例如水库崩溃,堤防决堤,大楼倒塌等.可见工程安全是人类进行建设时都必须遵循的基本原则,但不幸的是人类时常有意无意吞食自己所酿成的苦果,像义大利在1963年发生的瓦昂特大坝溃决,死难者达2,600人,印度的莫维尔水库溃堤时更造成近四万人的罹难,皆是人类无法忘怀的惨痛教训. (5)灾前准备不足所激化的灾害———所谓防患於未然,人们如能在灾难降临之前做好各项准备,当能减轻灾情;反之便会因为防灾抗灾之准备不够而导致承灾能力薄弱,任由天地摧残.譬如民众不知避开生态敏感区或灾害风险潜在区(包括活断层两侧,土石流经常发生之谷口位置,土壤液化带,断崖或陡坡下侧,洪氾地区等),建商盖屋时偷工减料,科学家预警和规划能力薄弱,政府法令不周或执法不严等等,皆具有人谋不臧成分,激化原有的天灾,灾情雪上加霜,而人类自应负担部分咎由自取的责任. 六,结论减轻灾害损失是全人类在踏入二十一世纪前夕共同的愿望.人们除了要努力强化防灾,抗灾,救灾的手段外,也要防止人类活动所诱发的灾害,设法对自身行为作出调整,把盲目,短视,不科学,不合理的行为减少到最低限度.而其中过程,除了专家学者必须积极对这方面的理论加以探究外,也应过各种方法加以宣导和教育,尤其对环境保护,生态保育和认识法制方面,更需要藉学校和社会教育去提高全民减灾意识,强化全民对保护生态环境的责任感,有效的增进大众抗灾能力.唯有全体国民能自觉地建立起保护环境的思想意识,才能最大程度地减轻自然对人类反扑的程度.由此可知,环境教育在整项工作中扮演十分重要的角色.
国外地下构造地质信息集群化经验朱卫红（中国地质调查局西安地质调查中心）摘要本文分析了地质信息在多个领域中所具有的重大科学和实用价值，介绍了几个地质信息先进国家的地质信息汇交及服务的现状，日本在地下构造信息的数据库建设、信息服务系统开发及应用等方面的经验，最后阐述了国外地质信息服务的经验对我国的启示作用。关键词地质信息集群化产业化资料汇交地下构造1 引言在矿产能源勘探、国土及城市规划、环境评估和大型基础建设中，地质、环境和建设部门实施了各种规模的地质调查活动，积累了数量庞大的包括地表地层结构、钻孔、地盘地基、地下建筑物等从地表到地球内部的地质学信息和地球物理信息数据。由于这些地质调查活动来自社会不同的需要，由不同的专业调查机构实施，通常由调查实施机构负责保管，外部人员不易获得或使用这些数据。有不少数据没有得到充分利用就被束之高阁，降低了信息的使用效率；其中还有一部分面临散失的危险，造成信息资源的浪费。地质信息除了在能源矿产资源领域具有重大科学和实用价值之外，在防灾减灾和许多社会活动中也发挥着不可替代的作用。我国经常受到地震、洪涝及山体滑坡、泥石流、崩塌以及地面沉降、地面塌陷、地裂等的危害，是地质灾害频发国家，防灾任务相当艰巨。近年的全球变暖和气候的剧烈变化使得极端降水飓风等的发生率剧增，从而导致突发性地质灾害呈加剧的趋势。另外，修路切坡、建筑切坡、矿山开采、坡地开发、地下水抽取等人类活动明显加强，大大增加了斜坡等地质构造的不稳定性。城市化快速进程，不但带来巨大的国土资源负荷，也为安全和防灾提出了更高的要求。如何有效地利用地质信息数据，对自然地质状况进行监测、对地表和地下建筑物的安全性能评估，以及为城市建设规划提供科学依据，成为地质信息收集管理加工部门的紧迫课题。许多国家已经对现有的各种地下构造信息进行了融合加工，构筑起综合数据库和相应的系统平台，并以此展开了信息服务。本文将从信息管理体制、法律政策、信息技术标准、数据库建设、信息系统开发、应用服务及社会经济效果等方面，介绍国外在地下构造地质信息汇交及服务的先进经验，并阐述对我国的地下构造地质信息集群化产业化的启示作用。2 国外状况地质信息领先的国家已经建立起大规模的地质信息数据库，并成功地为国民提供多种形式的信息服务。下面简要介绍国外的地质信息服务的状况。2.1 管理体制和法律体系英、德、荷及日本等认为，地下构造等地质信息数据是全社会的公共财富，在《信息自由法》、《环境信息法》、《地理空间信息利用推进法》等中，对国民了解和使用信息的权利及国家在信息保管共享的责任上作了明确的规定，从而为信息共享提供了有力的法律支撑。为了确保地质信息的广度和深度，政府对一定深度以上的地下空间的社会经济活动予以监测管理，在法律上规定了调查施工单位提交地下构造及实验等成果的义务。例如，英国的矿业法和水资源法规定，深度 30 米以上的探矿钻孔数据和深度 15 米以上的地下水钻孔数据具有汇交义务；必须在规定的期限内，把钻孔柱状图、岩心样本、成果报告等提交给英国地质调查局（BGS）。荷兰的矿业法规定，深度在 100米以上的钻孔柱状图、物探成果等汇交至国家地质调查局（NITG）。日本不但规定了专业地质调查汇交给产业技术综合研究所地质调查中心的义务，也在《地质土质调查成果电子汇交》、《地质调查资料整理要点》规定了土木施工的设计、地质土质和地盘地基调查等资料提交给地方政府的汇交义务。因此除了地质专业部门，各地方机关也管理着大量的地盘地基等地下构造信息，在《地理空间信息利用推进法》、《信息公开法》等中，规定了公共机构拥有或保管的信息向全社会开放的义务。2.2 信息技术标准和汇交技术手段为了收集加工数据，提高元数据的品质及一致性，保证信息数据融合共享、二次利用和异类数据交换，开发高可靠性的信息服务系统，信息数据的汇交必须遵循相应的信息技术标准。在环境领域中，国际标准化组织提出了 SOR（System of Registries）标准，规定了化学物质、遥感数据的记录格式标准。欧盟为了实现各加盟国间的地图、空间地理信息的融合共享，推出了 INSPIRE（Infrastructure for Spatial Information in Europe）指令标准，对水文、标高、卫星航空图像、土壤、土地、环境污染等 34 类信息数据格式作出了规定。日本的地理信息标准（Japan Profile for Geographic Information Standards）规范了地理信息领域的数据品质、数据系统设计、数据表述方法的标准。在统一的信息技术标准之下，信息系统可以比较容易地突破系统平台和行业的限制，便于元数据的融合互换，有利于信息共享和异类数据集群化。为了顺利实现地质资料汇交，各国对于提交资料的内容和格式、数据类型、媒体格式等有较明确的规定。日本国土交通省出台了《地质调查资料整理要点》，规范了钻孔数据、岩心、地质平面图断面图、土质调查成果的汇交。为了提高汇交效率，英国地调局开发了专用的野外记录系统，将所有的地质测线、钻孔纪录、工程资料和其他有关资料等都存在资料库内，然后将这些信息输入到 GIS 中与光栅扫描的地形资料结合，根据需要最后由计算机生成地质图和应用地质图，实现了从野外资料输入与核查、GIS 资料套叠整合到三维地质模型制图的整个地质调查作业全程信息化。日本也开发了可供野外勘查人员与远距离决策单位同时使用、实时更新的资源勘查分析系统，可以把野外调查需求、异地协调管理和经费支援等决策有效地整合为一体。通过网络资料管理工具还可以进行统计分析、图形图像套叠、指定图像资料分类、由已有图层和相关资料产生新图层、编修或储存、描述断层或褶皱轴距离等线性特征以及撰写调查报告等。2.3 各国的地质资料数据库经过多年努力，各国已经建立了多个地质资料数据库和综合信息系统。例如英国完成了 1/50000 的无接缝数值地质图整合，建立基于 GIS 的信息技术和资料管理，另外还以三维数值地质空间模型形式开发和储存全部地质信息，先后建立了陆地钻探资料库、水文钻探资料库、全国重力库、全国地球化学库、石油资料库、近海研究资料库、地震灾害资料库、矿产地质索引库等。荷兰地质调查单位已将各种区域工程地质和环境地质数值图整合至 GIS 平台上，包含水文地质、地热能的开采与储存、地下水污染的敏感区、地下水的水位变动、土壤液化敏感区、建筑选址、城市扩建的区域地基深度等。目前，荷兰大约有 200 个城镇进行岩土特性图测制并建立基本 GIS 地质资料库，为建筑、规划和管理等层面提供了多样的工程地质和环境地质图服务。德国地调局早在 20 世纪 80 年代就已开发了储存加工、处理、检索并编制各种地质图层的计算机系统，自动绘制 1/25000 基本地质图。随着工业化的不断发展，进入 90 年代后德国将工作重点由矿产勘查转向环境调查研究，展开了都会及其周围地区的环境地球化学调查、污染评估、垃圾场污染的调查、评估及污染监控、治理等环境地质工作，并建立了整合型的 GIS 资料库，结合其他自然资源信息数据库为环境地质规划建设和地下水利用等方面提供信息服务。日本的地质调查活动不仅满足资源开发的需要，保护地质环境和减轻地质灾害也是重要使命。日本利用 GIS 建置了区域地质图、火山信息图、地球物理图、地化及温泉地质图等地球科学资料库，同时建立了地下构造综合数据库，并为地质火山、滑坡、洪涝灾害监测预警、防灾救灾等提供信息服务。3 日本的地下构造综合信息系统开发和服务经验日本地震滑坡等各种自然灾害的风险非常高，十分重视地质信息在防灾救灾中的应用。把收集的各种地质数据进行汇交，由专业部门系统地处理、保存、公开地下构造的数据及关联资料，建设集群化地下构造数据库，是紧急性高的国家级课题。从 2006 年开始由产业技术综合研究所、防灾科学技术研究所、土木研究所、地盘工学会、东京工业大学和东京大学地震研究所六单位协作开发了地下构造综合信息系统。3.1 各协作单位的分工协作防灾科学技术研究所是地震和断层活动的主要监测数据中心，负责构筑能生成地震的震动预测地图，以及适用于地震防灾研究中的集成化地下构造数据库，开发分散管理型信息系统。产业技术综合研究所承担着日本的地质调查、地质信息的收集和整理等业务。它负责整理各种地质图数据库、地质信息数据库化并构筑三维地质模型。土木研究所则承担地质信息成果的标准化工作，并对道路和河川等有土木建筑的稳定性进行评估。地盘工学会常年收集地下 100 米左右浅表层的地盘信息，制作电子化地盘信息的数据库应用于地盘信息服务。东京工业大学开发了利用地盘地基信息对广域的地震危险和建筑物危险度的评估手法，并引入建筑性能设计中去。东京大学地震研究所从事深部地盘和地壳、板块构造的强震动评估，高精度地下构造模型的构筑。通过计算机仿真对长周期的强震动进行评估并分析给地震防灾带来的影响，开发了多种模型化方法以便最大限度地应用现有数据。3.2 开发研究主要内容项目的主要内容是收集、管理从表层到地球内部构造的地下构造信息和地质信息并加以融合汇交，建立能应用于多个领域的集群化地下构造数据库。通过网络把分散于各机关的数据库进行整理汇交，建立数据的共享、公开的系统平台，并促进数据应用的研究开发。研究工作有 3 个阶段。3.2.1 构筑基础数据库针对以往分散于各相关部门中的数据，首先由防灾科学技术研究所开发可靠的应用系统结构，用来管理从表层到地球内部构造的地下构造信息，建设综合地下构造数据库，并且利用收集的数据中构筑地下构造的模型。产业技术综合研究所则收集、管理国土地质信息，特别是平原堆积盆地的地质信息。利用收集的数据构筑地质图数据库、地质钻孔数据库、岩心物性数据库，在此基础上建立三维地质模型和物性等评估模型。土木研究所收集管理在土木建设领域中的工程地盘调查结果的地盘信息，同有关部门合作构筑地盘力学信息数据库。3.2.2 开发面向数据库融合集成的分散管理型系统通过融合汇交各个部门的基础数据库，可以把集群化的地质信息和地盘信息提供给用户，期望降低地震灾害的损失。由防灾技术研究所利用开放源代码开发基础数据库的融合及分散管理型系统，产业技术综合研究所、土木研究所和地盘工学会对地下构造数据库的分散管理、互相调用技术的有效性进行评估并用实验加以验证。3.2.3 综合化地下构造数据库的应用为了验证综合集成化地下构造数据库的有效性，根据具体的实例探索信息数据应用服务方式。东京工业大学尝试利用综合地下构造数据库中的信息来预测地震的震动谱，以提高地震预测图的性能，增加地震受害估计和耐震设计的可靠性。东京大学地震研究所利用数据库作成堆积平原的深部地盘构造模型，并在全国数个区域检验其有效性，同时把结果反馈更新数据库信息，提高数据库的可靠性。3.3 经济社会效果经过数年的努力，已经建立了全国范围的信息数据库，在此基础上制作了滑坡地形分布图、水土灾害危险场所图、地震灾害分布图、火山防灾图、地震受灾信息集成图等数据库、地震灾害工作站、深部地盘地壳和板块模型等，初步实现了地质信息的集群化。开发的综合数据库已于 2009 年试运行，2011 年正式运行，提供信息服务。通过网络把地下构造信息整合汇交并且有效利用，不但有助于地震防灾，而且能促进滑坡和泥石流灾害、地下水保全、环境保护等研究开发工作的效率，在对建筑物的维持管理和维修等方面也将发挥重要作用。研究成果在孕育和发展与防灾相关联的产业，产生经济效益的同时，还能够强化全社会的防灾能力和保护环境，为实现安心、安全、可持续发展的社会做出巨大贡献。4 对我国的启示我国也有许多地质资料数据散存于各个调查单位，有相当一部分还未数字化、数据库化，面临着散失的危险。特别是用于防灾救灾的地下构造的地质信息、地球物理信息尚未有覆盖全国的基础数据库，信息公开和交流渠道不顺畅，信息不能共享，大大局限了地质信息资料在防灾减灾中的作用。我国是地质灾害频发国家，大规模城市化建设也增加了地下构造的不稳定性，地面下沉坍塌等灾害呈上升趋势，推进地质信息的集群化并实现在防灾减灾领域中的产业化，具有重大的社会和经济意义。通过考察地质信息的先进国家的资料汇交、系统开发和信息服务，在以下几个方面为推动我国信息服务事业的健康发展提供可供参考的经验。（1）提高地质资料信息的全民认识，创造有利于系统开发和信息服务的社会环境。（2）建立合理有效的管理体制，完善法律保障体系。我国虽然也出台了相关的法律法规，但法律体系还远未完善，尚需制定切实可行的具体条款，加强执行力度。（3）完善信息技术标准和资料汇交技术方法，提高汇交效率。（4）充分发挥协作单位各自技术特点和资源优势，推进数据库建设和信息系统开发。另外，国外开发的许多专业工具也能够用于我们面临的技术问题中。（5）借鉴国外的经验，拓宽信息服务渠道，把面向资源矿产的单一信息服务扩展到防灾、环境、安全评估等多元社会服务中去。综上所述，我们地质部门应该尽快对钻孔数据、地下构造等地质数据进行整理汇交，提高地质信息的技术水平和服务水平，发挥其巨大的经济和社会效益。

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西安地铁口附近道路发生塌陷，一骑车女子不幸坠亡，事故发生的原因是什么？天有不测风云，人有旦夕祸福。明天和意外，我们不知道哪个会先来临。世事无常，人生在世，谁都无法预料到意外会在哪一刻突然将来，5月13日，陕西西安就发生了一起惨剧。事故地点2021年5月13日17点左右，西安地铁五号线岳家寨站地下通道工程附近发生一起道路塌陷事故，从现场的视频画面可以看出，塌陷的面积非常大，且非常深，一名骑车路过的女子不幸坠入坑中。塌陷的原因地面塌陷的原因有很多：工程质量问题、降雨和蓄水影响、冲刷溶蚀作用、承重力超载等等不管是什么原因，这是我们普通人没有办法提前预料到的，可以说是防不胜防，遇到突发意外，及时发现，避开的可能性将会大大增加。塌陷的评价公路路基施工规范规定，在通常情况下，不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。台背回填中最易忽视的是，虽中部填筑合乎要求，但边缘为不透水性填料，并没有进行更换，所以路面渗入的水积存在台背，时间一长便影响了路基的稳定性，造成台背沉陷。最常见的地下水渗漏，会导致路基长期被水体扰动，造成路面悬空。比如说路面切缝太深导致雨水渗入，长期作用也容易造成路面悬空。再比如说路面长期受水体浸泡，慢慢的路基就会扰动，再加上大荷载碾压，就容易造成唧泥现象，长期唧泥就会造成路面悬空，再有大荷载经过的时候，路面就会断裂、塌陷。部分施工单位在施工未能按规范要求施工，路基压实机具不足，使路基土壤的密实度偏低，土体透水性增强，使路基土软化而产生不均匀沉降。建公路时使用的路基材料不达标，而影响公路的正常使用，以及后期公共设施改造回填不到位，也会引起公路塌陷。路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整机械进行整平或整平效果不好，路基石方或土石混合料填筑时，石头块径过大，使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。在软土地段路基填筑前，应该首先探明地基承载力，然后采取合理的软基处理方案和施工工艺。
流沙是一种什么沙？为什么人一旦陷进去竟然会出不来？有什么方法摆脱？[编辑本段]流沙的危害流沙是大自然所设计出的最巧妙机关，它可能藏在河滨海岸甚至邻家后院，静静地等待人们靠近，让人进退两难。在公元1692年时，牙买加的罗伊尔港口就曾发生过因地震导致土壤液化而形成流沙，最后造成三分之一的城市消失、两千人丧生的惨剧。看似平静的英国北部海、美丽而危险的阿拉斯加峡湾等地也曾发生过流沙陷人的故事。但是，大多数人往往都没见过流沙，更没有亲眼目睹别人掉进流沙或者亲身经历过。人们对于流沙的印象主要基于各种影片，在电影塑造的场景中，流沙是一个能把人吸入无底洞的大怪物。一旦人们身陷其中，往往不能自拔，同伴只能眼睁睁地看着受困者顷刻间被沙子吞噬。[编辑本段]流沙形成的原理·流沙表面一旦受到干扰就会“液化”荷兰阿姆斯特丹大学的柏恩在一次前往伊朗的度假旅行之中，遇见过一位当地牧羊人。他指着流沙告诉柏恩，村里曾有骆驼陷下去后就立即消失。柏恩对此将信将疑，回国后就立即对此展开研究。他仔细观看和分析了数十部描述到流沙噬人场景的电影，发现这些电影对流沙的描述根本就是错误百出。后来，柏恩在实验室里将细沙、黏土和盐水混合在一起，重建一个微型室内流沙模型来进行研究。经过反复实验，柏恩领导的科研人员发现，要把沙子变得像太妃糖一样黏需要好几天时间，但要让它失去黏性则很容易，只要在其表面施加适当的压力即可。一旦流沙表面受到运动干扰，就会迅速“液化”，表层的沙子会变得松松软软，浅层的沙子也会很快往下跑。这种迁徙运动使得在流沙上面运动的物体下沉，然而，随着下沉深度的增加，从上层经迁徙运动掉到下方底层的沙子和黏土逐渐聚合，便会创造出厚实的沉积层，使沙子的黏性快速增加，阻止了物体进一步下陷。·密度小于流沙的物体会浮在流沙之上研究还发现，当物体陷入流沙后，下陷速度要视物体本身的密度而定。流沙的密度一般是2克/毫升，而人的密度是1克/毫升。在这样的密度下，人类身体沉没于流沙之中不会有灭顶之灾，往往会沉到腰部就停止了。研究者还发现，即便是一些密度比流沙大很多的物体，也能浮于流沙之上。在实验中，研究人员将一个密度为2.7克/毫升的铝盆置于流沙的顶部，尽管其密度大于流沙，但由于受流沙浮力和沙面张力的影响，铝盆仍能平静地呆在流沙的表面。当科学家开始轻轻晃动这个铝制容器时，情况发生了变化，容器稍稍下陷了一点，当他们加大力度摇晃时，这个容器慢慢沉入沙底。·将脚从流沙中拔出来需要抬起一辆汽车的力量。研究认为，陷入流沙的人一般都动不了，密度增加以后的沙子粘在掉进流沙里的人体下半部，对人体形成很大的压力，让人很难使出力来。即使大力士也很难一下子把受困者从流沙中拖出来。经研究人员计算，如果以每秒钟一厘米的速度拖出受困者的一只脚就需要约10万牛顿的力，大约和举起一部中型汽车的力量相等。所以除非有吊车帮忙，否则很难一下子把掉进流沙的人拉出来。研究还指出，照这种力量的计算，如果生拉硬扯，那么在流沙“放手”前，人的身体就已经被强大的力量扯断。此举所造成的危险远高于让他暂时停在流沙当中。取自撒哈拉大沙漠的流沙样品是由沙子和盐水混合构成的半固体状态，这些颗粒松散地堆积在一起。沙粒堆积起来，使其有了看似稳定的表面，但即便是承受很小的压力，流沙的整体框架便会立即塌陷。浓厚的“沙浆”堆积在底层，它能粘住所有的物体，使其动弹不得；而流沙中的超细颗粒更是危险——它使流沙具有使人致死的巨大夹紧力。经计算，一个人陷入流沙后，把腿拔出来所需要的力量，竟相当于吊起一辆轿车的力量。最明智的做法是不要在流沙中挣扎，而是耐心而轻微地来回倒脚，使“沙浆”松散开来，不要紧紧地粘住你。如果撒哈拉大沙漠确实有骆驼被流沙吞没，波恩相信，肯定是骆驼拼命挣扎着要逃出来，结果是被流沙完全淹没。[编辑本段]如何在流沙中进行自救其实绝大多数流沙和一般沙的区别不大，并没有电影中描述的那么可怕，它原理上只是被渗入了水的沙子，由于沙粒间的摩擦力减小，形成了半液态、难以承重的沙水混合物。流沙通常发现于海岸附近，一般挺浅，很少有超过几英尺深的。柏恩表示，流沙只有一种状况会淹死人，那就是当头部先掉入沙中的时候，然而以这种方式掉入流沙的概率非常小。陷在流沙中的人仅感到胸部有些压力，呼吸较困难，并不会有什么生命危险。流沙附近上涨的潮水才是受困者最可怕的敌人。不过，影片中对流沙的描述至少有一点是对的，那就是如果陷入流沙后，大力挣扎或是猛蹬双腿只会让人下陷得更快。人们误以为通过摇动能使身体周围的沙子松动，从而有利于肢体从流沙中拔出。科学家指出，其实不然，这种运动只能加速黏土的沉积，增强流沙的黏性，胡乱挣扎人只会越陷越深。柏恩指出，逃脱流沙的方法还是有的，那就是受困者要轻柔地移动两脚，让水和沙尽量渗入挤出来的真空区域，这样就能缓解受困者身体所受的压力，同时让沙子慢慢变得松散。受困者还要努力让四肢尽量分开，因为只有身体接触沙子的表面积越大，得到的浮力就会越大。只要受困者有足够耐心、动作足够轻缓，就能慢慢地脱困。在流体力学中，流沙被归为膨胀性流体，也就是说剪力越大，流沙抵抗剪切运动的粘性也就越大。这是为什么要用吊车才能把人拉出来的原理，就是因为粘性增大，流沙阻碍人向上运动的力也就增大了。也有质疑者认为，如果按照上述的定义，可以得出的推论是，当人越动的厉害的时候，粘滞阻力也就越大，那么下降的作用就减缓了，至多是觉得身上承受的压力变大，不至于越沉越快，并对此提出质疑。
【液化秸秆改良土壤综合利用土壤液化如何处理，粘性土能不能液化】

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生态问题生态平衡是动态的平衡。一旦受到自然和人为因素的干扰，超过了生态系统自我调节能力而不能恢复到原来比较稳定的状态时，生态系统的结构和功能遭到破坏，物质和能量输出输入不能平衡，造成系统成分缺损（如生物多样性减少等），结构变化（如动物种群的突增或突减、食物链的改变等），能量流动受阻，物质循环中断，一般称为生态失调，严重的就是生态灾难。编辑本段温室效应——地球发烧之谜温室效应是指二氧化碳、一氧化二氮、甲烷、氟利昂高温室气体大量排向大气层，使全球气温升高的现象。目前，全球每年向大气中排放的CO2大约为230亿吨。比20世纪初增加20％。至今仍以每年0．5％的速度递增，这必将导致全球气温变暖、生态系统破坏以及海平面的上升。据有关数据统计预测，到2030年全球海平面上升约20cm，到本世纪末将上升65cm，严重威胁到低洼的岛屿和沿海地带。编辑本段臭氧层破坏——女娲后代需补天臭氧层是高空大气中臭氧浓度较高的气层，它能阻碍过多的太阳紫外线照射到地球表面，有效地保护地面一切生物的正常生长。臭氧层的破坏主要是现代生活大量使用的化学物质氟利昂进入平流层，在紫外线作用下分解产生的原子氯通过连锁反应而实现的。最近研究表明，南极上空15－20千米间的低平流层中臭氧含量已减少了40％－50％，在某些高度，臭氧的损失可能高达95％。北极的平流层中也发生了臭氧损耗。臭氧层的破坏将会增加紫外线β波的辐射强度。据资料统计分析，臭氧浓度降低l％，皮肤癌增加4％，白内障发生则增加0．6％。到本世纪初，地球中部上空的臭氧层已减少了5％－10％，使皮肤癌患者人数增加了26％。编辑本段土地退化和沙漠化——孕育沙漠的温床土地退化和沙漠化是指由于人们过渡的放牧、耕作、滥垦滥伐等人为因素和一系列自然因素的共同作用，使土地质量下降并逐步沙漠化的过程。全球土地面积的15％已因人类活动而遭到不同程度的退化。土地退化中，水侵蚀占55．7％，风侵蚀占28％，化学现象（盐化、液化、污染）占12．1％，物理现象（水涝、沉陷）占4．2％。土壤侵蚀年平均速度为每公顷约0．5－2吨。全球每年损失灌溉地150万平方公顷。70％的农用干旱地和半干旱地已沙漠化，最为严重的是北美洲、非洲、南美洲和亚洲。在过去的20年里，因土地退化和沙漠化，使全世界饥饿的难民由4.6亿增加到5．5亿人。编辑本段废物质污染及转移——工业文明的后遗症废物质污染及转移是指工业生产和居民生活向自然界或向他国排放的废气、废液、固体废物等，严重污染空气，河流、湖泊、海洋和陆地环境以及危害人类健康的问题。目前，市场中约有7万一8万种化学产品，其中对人体健康和生态系统有危害的约有3．5万种，具有致癌、致畸和致灾变的有500余种。据研究证实，一节一号电池能污染60升水，能使十平方米的土地失去使用价值，其污染可持续20年之久。塑料袋在自然状态下能存在450年之久。当代“空中死神”——酸雨，其对森林土壤、湖泊及各种建筑物的影响和侵蚀已得到公认。有害废物的转移常常会演变成国际交往的政治事件。发达国家非法向海洋和发展中国家倾倒危险废物，致使发展中国家蒙受巨大危害，直接导致接受地的环境污染和对居民的健康影响。另据资料统计，我国城市垃圾历年堆存量已达60多亿吨，侵占土地面积达5亿平方米，城市人均垃圾年产量达440千克。编辑本段森林面积减少——地球之肺溃疡森林被誉为“地球之肺”、“大自然的总调度室”，对环境具有重大的调节功能。因发达国家广泛进口和发展中国家开荒、采伐、放牧，使得森林面积大幅度减少。据绿色和平组织估计，100年来，全世界的原始森林有80％遭到破坏。另据联合国粮农组织最新报告显示，如果用陆地总面积来算，地球的森林覆盖率仅为26．6％。森林减少导致土壤流失、水灾频繁、全球变暖、物种消失等。一味向地球索取的人类，已将生存的地球推到了一个十分危险的境地。编辑本段生物多样性减少——人类将患“孤独症”生物多种性减少是指包括动植物和微生物的所有生物物种，由于生态环境的丧失，对资源的过份开发，环境污染和引进外来物种等原因，使这些物种不断消失的现象。据估计，地球上的物种约有3000万种。自1600年以来，已有724个物种灭绝，目前已有3956个物种濒临灭绝，3647个物种为濒危物种，7240个物种为稀有物种。多数专家认为，地球上生物的1／4可能在未来20－30年内处于灭绝的危险，1990－2020年内，全世界5％－15％的物种可能灭绝，也就是每天消失40－140个物种。生物多样性的存在对进化和保护生物圈的生命维持系统具有不可替代的作用。编辑本段水资源枯竭——逼近人类社会的危机水是生命的源泉，水，似乎无所不在。然而饮用水短缺却威胁着人类的生存。目前，世界的年耗水量已达7万亿立方米，加之工业废水的排放，化学肥料的滥用，垃圾的任意倾倒，生活污水的剧增，使河流变成阴沟，湖泊变成污水地；滥垦滥伐造成大量水分蒸发和流失，饮用水在急剧减少。水荒，向人类敲响了警钟。据全球环境监测系统水质监测项目表明，全球大约有10％的监测河流受到污染，生化需氧量（BOD）值超过6．5毫克／升，水中氮和磷污染，污染河流含磷量均值为未受污染河流平均值的2．5倍。另据联合国统计，目前全世界已有100多个国家和地区生活用水告急，其中43个国家为严重缺水，危及20亿人口的生存，其主要分布在非洲和中东地区。许多科学家预言：水在21世纪将成为人类最缺乏的资源。正如人们所希望的，不要让人类的眼泪成为地球上最后一滴水。编辑本段核污染——摆脱不掉的阴影核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至核爆炸而引起的反射性污染。其危害范围大，对周围生物破坏极为严重，持续时期长，事后处理危险复杂。如1986年4月，前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故，13万人被疏散，经济损失达150亿美元。编辑本段海洋污染——致命蓝色国土海洋被誉为“国防的前线、贸易的通道、资源的宝库、云雨的故乡、生命的摇篮” 。然而，她正受到严重的污染。海洋污染常见的主要有原油污染、漂浮物污染和有机化合物污染及其引起的赤潮、黑潮。海洋污染直接导致海洋环境的恶化，生物品种的减少。编辑本段噪音污染——永无宁日的呐喊工业机器、建筑机械、汽车飞机等交通运输工具产生的高强度噪音，给人类生存环境造成极大破坏，严重影响了人类身体的健康。人口爆炸，已使地球不堪重负；环境污染，已使其伤痕累累；生态失衡，已使她失去了昔日的辉煌；物种灭绝危及整个生物圈。面对无穷无尽的污染，河流在悲泣，泉水在呻吟，海水在怒号。森林匿迹，溪流绝唱，草原退化，流沙尘扬。我们的地球，正超负荷运转；我们的家园，正走向衰亡，人类的警钟，是自己把她敲响，挽救自然，挽救生态，挽救环境，挽救地球已刻不容缓。否则，人类的末日将是自己酿造的一杯毒酒。环境污染的原因总的来说，环境污染可以是人类活动的结果，也可以是自然活动的结果，或是这两类活动共同作用的结果。如火山喷发，往大气中排放大量的粉尘和二氧化硫等有害气体，同样也造成大气环境的污染。但通常情况下，环境污染更多地是由人类活动，特别是社会经济活动引起的。我们平常所指的就是这类源于人类活动的环境污染。人类活动之所以会造成环境污染，是因为人类跟其他生物有一个根本差别：人类除了进行自身的生产外，还进行更大规模的物质生产，而后者是其他所有生物都没有的。由于这一点，人类活动的强度远远大于其他生物。例如，对生态系统中水的利用，其他生物仅取用满足其生存要求的量，而人类对水的利用则不知道要比其他生物多多少倍，多到有的局部生态系统所有的水都不够用。污染物的排放源称为污染源。各种污染源的情况将在第四节讲述。对环境污染可以从不同角度进行分类。根据受污染的环境系统所属类型或其中的主导要素，可分为大气污染，水体污染，土壤污染等等；按污染源所处的社会领域，可分为工业污染、农业污染、交通污染等等；按照污染物的形态或性质，可分为废气污染，废水污染、固体废弃物污染、以及噪声污染、辐射污染等。