CN112921902A - 减缓地面沉降及地震灾害的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，包括：在河流植树造林，从而使河流携带雨水和地下水，减少携带泥沙物质。以及在河流建多级大坝逐级蓄水，用以降低河流的水流速度，从而使水流所携带泥沙物质沉淀，并减缓泥沙物质向下游长距离的输送泥沙物质。借此，本发明的减缓地面沉降及地震灾害的方法，可以阻止泥沙长距离迁移，使山区的物质能尽可能地留在原地，并减少了低洼处物质的增加量，从而避免了地面沉降，减缓了地震灾害。
Description
技术领域
本发明是关于地质技术领域，特别是关于一种减缓地面沉降及地震灾害的方法。
背景技术
我国地形在不远的历史上经历了很多次变迁。如渤海湾曾因“海水变浅”，而变成湖；后因“海水变深”，海水曾淹过北京市西山脚下(徐杰，2004)。徐福东渡日本的出发地，并不是现在的海边。其根本原因是什么，一直是一个迷。
目前最引起关注的是地面沉降，而将地震等地质灾害归到其它学科。多年来，国内外专家对引发地面沉降的原因展开了广泛的探讨，研究表明沉降原因归纳起来大致可分为2大因素：①以地质构造运动为主的自然因素；②以地表载荷和地下工程为主的人为因素。自然因素可包括地震、火山、板块运动、地壳应力、土体固结等人类不能改变的自然活动；人为因素包含开采地下固体、流体等矿产和资源，以及地下大型施工建设等外在人为活动(周玉营,2017)。一些学者提出，城市超采地下水，导致地面沉降是主要原因。
事实上，人为因素的确可以导致沉降，很多海边城市即使排除掉人为因素，地面仍然沉降；在一些人口稀少的地区，如黄河入海口周边为盐咸地，不适于种植，人口极少，却仍出现持续地面沉降，这显然就不是人为因素了。
物质迁移的主体是全球河流携带泥沙入海、入湖，每年总输沙量约为200亿吨(景昭伟,2017)，其它还有冰川的移动，潮汐、滑坡、台风等次要因素。认为大陆高地形物质因风化作用，使坚硬的岩石变疏松，经雨水，河流搬运到湖泊、海洋而沉积下来；高地形的土壤也一起带入海洋，即传统的水土流失；当湖泊、海洋接受了持续的泥沙物质供给，增加了地壳的负荷，会使其沉降。如天津地区，黄河出海口，长三角地区，珠三角地区等，均有不同程度的沉降；从四川西部泯江上游携带的泥沙进入成都平原，也会产生一些堆积，使成都平原有轻微沉降。而高地形的地区则由于物质持续减少，会产生地壳均衡抬升，所以，很多山脉均出现了抬升。这种抬升显然和人类活动没有关系。如图4所示为我国华北平原地壳垂直运动速度平面图，可以看到，凡山区，是向上的箭头，即抬升；凡是平原或负地形地区，则有向下的箭头，代表沉降；图5是青藏高原及周边现今垂向运动的示意图，图5中青藏高原内部几个大湖地区会接收周围高地形的泥沙，表现为沉降，而东部与四川盆地交界的边缘、南部与印度交界的边缘坡度较大，出现较大抬升。
比较典型的例子是，青藏高原雅鲁藏布江经过印度，再流过孟拉加国达卡入海，巨大的高差使其输沙量大，使达卡成全球每年沉降最大的地区，而青藏高原流失大量物质而抬升最快，这种一升一降称为差异升降。我国西安及周边的地面沉降也是相似的原因，西安所处的渭河盆地为相对负地形低洼地区，其北部为鄂尔多斯高原，南部为秦岭高山地区，高地形地区的物质会随雨水，河流带入低洼的渭河盆地，使其沉降，余下的泥沙进入黄河。西安市内高楼，属人为因素，当建成后，虽然会产生小幅度沉降，但一般是建好后，负荷就固定不变了，人为因素的沉降停止；水库刚修好后也会有地面沉降甚至产生有感地震，但在沉降一个阶段后地壳就稳定了。这些人为过程产生的负荷量小，且数量固定。自然过程则不同了，它是一个持续不断物质迁移过程，和是否有人类活动没关系。所以即使不建高楼，不采地下水，渭河盆地也会沉降。
由这种差异升降会引发地壳破损，进而引发地震灾害。1556年陕西华县8级大地震(死亡83万)震中位于渭南东渭河盆地内部，就是因为秦岭抬升和渭河盆地沉降，二者相比较，一升一降产生的地壳的错断而引起的，震中位于黄河与渭河交界处以西华县境内。黄河在康熙年间从泰山南部过郯城，从连云港入海(如图3所示)，1668年7月25日发生了8.5级郯城大地震。1855年黄河在改道向北，经过济南，从东营东北入海，于是在1969年7月18日在新黄河口发生了7.4级地震，震级和唐山地震相当，就位于黄河入海口附近，这也是物质迁移-黄河输沙量大-惹的祸。没过几年，1976年唐山大地震发生了，因为唐山北部燕山山脉物质因风化剥蚀，由河流地泥沙输送到渤海湾，变轻而抬升；渤海湾地区，接受了北部燕山和西部太行山的物质来源，多条河流注入渤海湾，导致这一地区每年下降高达18mm，这一升一降导致了1976年的唐山大地震。当时经济条件落后，并未大量开采地下水，很难归至人为因素。汶川大地震，也是源于泯江携带青藏高原的泥沙进入成都平原，导致青藏高原东部快速抬升，而成都平原少量沉降，从而产生了汶川地震。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，其可以阻止泥沙长距离迁移，使山区的物质能尽可能地留在原地，并减少了低洼处物质的增加量，从而避免了地面沉降，减缓了地震灾害。
为实现上述目的，本发明提供了一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，包括：在河流植树造林，从而使河流携带雨水和地下水，减少携带泥沙物质。以及在河流建多级大坝逐级蓄水，用以降低河流的水流速度，从而使水流所携带泥沙物质沉淀，并减缓泥沙物质向下游长距离的输送泥沙物质入海或入湖。
在本发明的一实施方式中，在河流植树造林为在河流的上游植树造林。
在本发明的一实施方式中，泥沙物质为泥沙或出露在地表的地层。
与现有技术相比，根据本发明的减缓地面沉降及地震灾害的方法，可以阻止泥沙长距离迁移，使山区的物质能尽可能地留在原地，并减少了低洼处物质的增加量，从而避免了地面沉降，减缓了地震灾害。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的减缓地面沉降及地震灾害的方法的流程示意图；
图2是根据本发明一实施方式的减缓地面沉降及地震灾害的方法的河流模型示意图；
图3是现有黄河故道的示意图；
图4是华北平原地壳垂直运动速度的平面示意图；
图5是青藏高原及周边现今垂向运动的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的减缓地面沉降及地震灾害的方法的流程示意图。图2是根据本发明一实施方式的减缓地面沉降及地震灾害的方法的河流模型示意图。
如图1至图2所示，根据本发明优选实施方式的一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，其可以阻止泥沙长距离迁移，使山区的物质能尽可能地留在原地，并减少了低洼处物质的增加量，从而避免了地面沉降，减缓了地震灾害。
为实现上述目的，本发明提供了一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，包括：在河流植树造林，从而使河流携带雨水和地下水，减少携带泥沙物质。以及在河流建多级大坝逐级蓄水，用以降低河流的水流速度，从而使水流所携带泥沙物质沉淀，并减缓泥沙物质向下游长距离的输送泥沙物质入海或入湖。
在本发明的一实施方式中，在河流植树造林为在河流的上游植树造林(坡度较大的地区)。泥沙物质为泥沙或出露在地表的地层。
在实际应用中，本发明的减缓地面沉降及地震灾害的方法的核心方法是，减缓水土流失，降低河流输沙量。具体采用的方法：1、河流上游植树造林，使河流只携带雨水和地下水，如黄河上游库布其沙漠的绿化，大量植树造林，使黄河输沙量由原来的20-30亿吨/年，降低至现在的5亿吨/年，减缓了物质迁移速度；近年来黄河老修大坝，有时还断流，则进入渤海湾的泥沙量就更少，渤海湾地区近年来较少有地震发生。2、建多级大坝逐级蓄水，降低河流携带的固体物质的量。一旦入海或入湖的河流输沙量降到最低程度时，则地面沉降现象就会消失；同时天然地震，火山活动等地质灾害就会减弱甚至消失。泯江进入成都平原只建了一个紫坪铺水库，它在青藏高原内部很长的流域，也需要建设多级大坝，这样可以使泥沙能尽量被留在青藏高原内。当然不能只在泯江上建，从青藏高原到云南、四川有多条大型河流，怒江、澜沧江、金沙江等，也同样需要在这些流域内分别建立多级大坝，这样梯级防沙的下泄，就能减缓水土流失，从而减缓地质灾害。目前建坝的目的纯粹是为了经济利益和降低碳排放，这就要求即使不需要电能，也需建坝来降低泥沙长距离迁移。
上述方案是得到了大量数据的验证的，是可行的。近年来我国主要河流除松花江多年泥沙量无明显趋势性变化外，其他河流的年输沙量均呈明显下降趋势，主要河流总入海输沙量从1955—1968年的20.3亿t/a降至1997—2010年的5.0亿t/a(刘成，2017)。多级大坝的建设、水土保持措施、流域扰动、河道采砂和气候变化等可以减小输沙量。
另外，从行星角度分析，火星由于没有地表水实现这种物质迁移，因而它没有地壳的差异升降；金星也没有水，也没有升降运动；我们的地球曾经全球处于冰冻状态，即使在赤道附近，也有冰川，即所谓的雪球地球事件，此期间由于水被冻住，也没法产生物质迁移，这时地壳运动、火山活动均减弱，就更无升降。
如图2所示，在山区按一定密度建水库，如图中的A，B，C，在河流的最陡段建坝，减缓物质长距离迁移。水土流失不可避免，但可以避免长距离的迁移，使山区的土质只在近距离内迁移，通过人工改变其迁移的距离。另外在河流的上游大量绿化，增加植物根系的保水能力。
本发明的理论基础是，地表过程是地壳运动的主要诱发因素，只要控制住这个诱发因素就能改变地质演化进程。
总之，本发明的减缓地面沉降及地震灾害的方法，可以阻止泥沙长距离迁移，使山区的物质能尽可能地留在原地，并减少了低洼处物质的增加量，从而避免了地面沉降，减缓了地震灾害。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (3)
1.一种减缓地面沉降及地震灾害的方法，其特征在于，包括：
在河流植树造林，从而使所述河流携带雨水和地下水，减少携带泥沙物质；以及
在所述河流建多级大坝逐级蓄水，用以降低所述河流的水流速度，从而使水流所携带的所述泥沙物质沉淀，并减缓所述泥沙物质向下游长距离的输送泥沙物质。
2.如权利要求1所述的减缓地面沉降及地震灾害的方法，其特征在于，在所述河流植树造林为在所述河流的上游植树造林。
3.如权利要求1所述的减缓地面沉降及地震灾害的方法，其特征在于，所述泥沙物质为泥沙或出露在地表的地层。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224739A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Masahito Iga | ダム堆積物排出濾過法と加工方法 |
| CN101275392A (zh) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | 曾兆仁 | 防治水土流失和建造不渗漏小水库的方法 |
| US20180320356A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Thomas Wang | River course ecological treatment system |
| CN108842716A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-20 | 李建英 | 一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置 |
| CN110655286A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-07 | 南京大学 | 一种适用于缓流型河流的原位梯级强化净化组合系统 |
| CN110952508A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-03 | 北京师范大学 | 一种用于山洪、泥石流灾害的防治方法及装置 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224739A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Masahito Iga | ダム堆積物排出濾過法と加工方法 |
| CN101275392A (zh) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | 曾兆仁 | 防治水土流失和建造不渗漏小水库的方法 |
| US20180320356A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Thomas Wang | River course ecological treatment system |
| CN108842716A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-20 | 李建英 | 一种全方位永久性持续清除蓄水库区沉积泥沙的装置 |
| CN110655286A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-01-07 | 南京大学 | 一种适用于缓流型河流的原位梯级强化净化组合系统 |
| CN110952508A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-03 | 北京师范大学 | 一种用于山洪、泥石流灾害的防治方法及装置 |
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