Características del desarrollo, causas y estrategias de prevención de los flujos de escombros en la provincia de Henan
Xing Yongqiang, Li Baoxian, Zhang Zhang
(Academia de Ciencias de la Tierra y los Recursos de Henan, Zhengzhou 450016)
"Revista del Instituto de Recursos Hídricos del Norte de China and Hydropower", número de artículo: 1002- 5643-(2007)-04-0076-03
Resumen El desastre por flujo de escombros está controlado por los efectos integrales de factores naturales y humanos como la geología, los accidentes geográficos y la hidrología. , meteorología, suelo, vegetación, etc. Es un factor importante en el entorno geológico y ecológico de las zonas montañosas producto de la degradación ambiental. Este artículo presenta la situación general del flujo de escombros en la provincia de Henan, analiza las características de desarrollo y las causas del flujo de escombros en la provincia de Henan y finalmente propone estrategias de prevención y control de desastres por flujo de escombros en la provincia de Henan, que pueden usarse como referencia para la gestión de desastres geológicos similares en otros lugares.
Palabras clave: Características del desarrollo del flujo de escombros de la provincia de Henan, contramedidas de prevención y control
La provincia de Henan está ubicada en las Llanuras Centrales, en la zona de transición de las escaleras de accidentes geográficos de segundo y tercer nivel en el país, con una superficie de 167.000 km2, y las montañas Taihang dentro de su territorio, la montaña Funiu, la montaña Tongbai, la montaña Dabie y otras montañas y los cuatro principales sistemas fluviales del río Yangtze, el río Huaihe, el río Amarillo y el río Haihe, sus coordenadas geográficas son: 110°21′～116°39′ de longitud este, 31°23′～36°22′ de latitud norte, norte y sur. Tiene una longitud de 530 km y 580 km de este a oeste, y es adyacente a los seis provincias de Shandong, Anhui, Hubei, Shaanxi, Shanxi y Hebei.
El terreno y las condiciones geológicas de la provincia de Henan son complejos y diversos, con estructuras de fallas relativamente desarrolladas, especialmente fallas grandes y profundas, y un entorno geológico local frágil (Instituto de Ciencias Geológicas, Oficina Provincial de Geología de Henan, 1980 ); La provincia de Henan abarca zonas subtropicales y templadas cálidas. En esta zona climática, las precipitaciones disminuyen de sur a norte y son extremadamente desiguales en el tiempo y el espacio, lo que resulta en una amplia variedad de desastres geológicos en toda la provincia, ocurrencias frecuentes y. daño grave. Entre muchos desastres geológicos, los desastres por flujo de escombros son extremadamente dañinos debido a su fuerte capacidad de erosión, transporte, acumulación e impacto. Debido al complejo mecanismo de formación y patrón de ocurrencia del flujo de escombros, y a las irrazonables actividades económicas y de ingeniería de los humanos, especialmente la minería de minerales, la construcción de ingeniería y la destrucción de la vegetación forestal, el entorno geológico y el entorno ecológico se han deteriorado en diversos grados, y los escombros los desastres por flujo tienden a empeorar (Academia de Ciencias de la Tierra y los Recursos de Henan, 2006). En julio de 1994, se produjo un deslizamiento de tierra en el valle de Daxi de la zona minera de oro de Xiaoqinling, que mató a 52 personas. Toda la zona minera cesó la producción y causó enormes pérdidas económicas. Según estadísticas preliminares, hay más de 60 ciudades y pueblos amenazados por desastres por flujos de escombros en la provincia de Henan. Entre los 30 desastres geológicos registrados antes de la fundación de la República Popular China, 10 fueron desastres por flujos de escombros. Por lo tanto, estudiar sistemáticamente las tendencias de aparición de flujos de escombros en la provincia de Henan se ha convertido en un problema práctico que enfrentan los gobiernos de todos los niveles en la provincia de Henan, y también es una de las cuestiones importantes que los departamentos de investigación científica deben resolver con urgencia.
1 Descripción general de los flujos de escombros en la provincia de Henan
La provincia de Henan es un área propensa al flujo de escombros. Hay 475 zanjas de flujo de escombros en la provincia restringidas por el terreno y las condiciones geológicas. El flujo ocurre principalmente en áreas montañosas medias y bajas y las áreas montañosas de Loess se concentran en las montañas Funiu, las montañas Xiaoqinling, las montañas Taihang y el área de loess en el oeste de Henan. De acuerdo a las condiciones geomorfológicas, existen 400 zanjas de flujo de escombros tipo barrancas y valles fluviales. Los resultados del cálculo del área de 400 zanjas de flujo de escombros tipo barrancos y valles fluviales muestran que hay 237 zanjas de drenaje con un área de drenaje inferior a 5,0 km2, que representan el 59,25%, 65 zanjas de drenaje con un área de drenaje de 5 a 10 km2, que representan el 16,25%. % y 50 zanjas de drenaje con un área de drenaje de 10 a 20 km2, que representan el 59,25%, 48 tienen más de 20 km2, lo que representa 12.
Con la profundización de la reforma y la apertura, la economía de la provincia de Henan continúa desarrollándose. Actualmente, la provincia está aumentando la inversión en la construcción de transporte, recursos minerales y otras infraestructuras en la región occidental. Se fortalece aún más el uso de actividades de ingeniería humana en las zonas montañosas. Las actividades humanas inadecuadas agravarán la ocurrencia de desastres por flujo de escombros en las zonas montañosas occidentales, amenazando gravemente la seguridad de las vidas y propiedades de la población local.
2 Características del desarrollo de los flujos de escombros en la provincia de Henan
El desarrollo y distribución de los flujos de escombros en la provincia de Henan tienen una regularidad obvia.
2.1 Reglas de distribución espacial
Restringidos por la topografía y las condiciones geológicas, los flujos de escombros en la provincia de Henan ocurren principalmente en áreas montañosas medias y bajas y en áreas montañosas de loess, y se concentran en las montañas Funiu. , Montañas Xiaoqinling, Montañas Taihang, En el área de loess del oeste de Henan (Tabla 1), los barrancos de flujo de escombros en estas áreas representan más del 90% del número total de barrancos de flujo de escombros en la provincia de Henan. áreas como las montañas Xiaoshan, Waifangshan, Wangwushan, Tongbaishan y Dabie están dispersas y tienen una distribución desigual evidente. Hay hasta 335 zanjas de flujo de escombros en los condados de Lushi, condado de Song, condado de Luanchuan, condado de Lushan, condado de Luoning y condado de Nanzhao en las montañas Funiu. Las zanjas de flujo de escombros en 6 condados representan 71 del número total de zanjas de flujo de escombros. En la provincia, especialmente en el condado de Lushi, hay entre 83 y 81 zanjas de flujo de escombros en los condados de Xian y Song. Las zanjas de flujo de escombros en estos dos condados representan el 35% del número total de zanjas de flujo de escombros en la provincia. (Primer Instituto de Ingeniería del Departamento Provincial de Geología y Recursos Minerales de Henan, etc., 2001).
2.2 Patrón temporal de ocurrencia
Las precipitaciones son uno de los factores externos importantes que desencadenan flujos de escombros. Según el estudio, los flujos de escombros ocurren principalmente de junio a septiembre (Tabla 1), especialmente durante la etapa de fuertes lluvias durante las primeras lluvias continuas del año. Los materiales sueltos en la superficie se erosionan y transportan, lo que desencadena flujos de escombros causados por las fuertes lluvias. (Zhang Tianyi et al., 2003). Los flujos de escombros ocurren con frecuencia en años húmedos.
2.3 Características de ocurrencias múltiples en un lugar
Los flujos de escombros de Henan tienen las características de ocurrencias múltiples en el mismo lugar y durante el mismo período. Por ejemplo, Danangou en el condado de Luanchuan tuvo 8 flujos de escombros en los 66 años comprendidos entre 1931 y 1997. Los flujos de escombros ocurrieron en dos años consecutivos en 1982 y 1983. Los flujos de escombros antiguos, viejos y nuevos estaban bien desarrollados en la zanja mientras estaba en Lu; En Heimaqugou, la sede del condado, casi todos los años se producen deslizamientos de tierra de distintos tamaños durante la temporada de lluvias.
2.4 Los flujos de escombros de las minas se han convertido gradualmente en el foco de los desastres.
En el proceso de construcción de las minas y extracción de recursos, se inducen fácilmente diversos problemas geológicos ambientales, no solo los residuos y los relaves de las minas. Ocupan una gran cantidad de tierra y contaminan el medio ambiente, y es muy fácil provocar desastres de flujo de escombros malignos, amenazando la seguridad de las minas. En la zona minera de oro de Xiaoqinling, en la provincia de Henan, se han acumulado un total de 14,444,1 millones de toneladas de residuos (estadísticas de 2001). Estos desechos sólidos están dispersos y amontonados en valles y laderas, lo que provoca que los canales de drenaje originalmente estrechos se ocupen y afecten. Debido a las condiciones naturales de drenaje de inundaciones de la zona minera, se produjeron múltiples desastres por deslizamientos de tierra en 1994, 1996, 1998 y 2000, que provocaron decenas de muertes y pérdidas económicas por valor de decenas de millones de yuanes (Academia de Ciencias de la Tierra y los Recursos de Henan, 2004).
3 Causas del flujo de escombros
El flujo de escombros es un desastre natural repentino que ocurre en áreas montañosas y colinas, valles y laderas de loess. Suele presentarse en pequeñas cuencas hidrográficas en zonas montañosas. Es un fluido bifásico sólido-líquido que contiene una gran cantidad de limo, arena, piedras y cantos rodados. Presenta un estado de movimiento como flujo laminar viscoso o flujo turbulento diluido. se ve afectado por la geología, geomorfología, hidrología, meteorología, El control de los efectos combinados de factores naturales como el suelo y la vegetación y los factores humanos es producto del deterioro del ambiente geológico y del ambiente ecológico en áreas montañosas (Xing Yongqiang et al. , 2006). La formación de flujos de escombros en la provincia de Henan está relacionada principalmente con las siguientes cuatro condiciones.
3.1 Condiciones de la fuente
La fuente es la base material para la formación de flujos de escombros. El número de fuentes se ve afectado por muchos factores, incluidos los naturales y los artificiales. Los factores que influyen naturalmente incluyen principalmente la topografía, las estructuras geológicas, la litología estratigráfica, el desarrollo de la vegetación y las condiciones climáticas. Proporcionan escombros sueltos de diferentes maneras y son la base material para la formación de flujos de escombros.
La provincia de Henan tiene fallas grandes y profundas relativamente desarrolladas, que se caracterizan por actividades múltiples y de largo plazo. En la zona de influencia tectónica, la roca (cuerpo) tiene poca resistencia a la erosión y la erosión, que es una de ellas. de las condiciones para la formación de fuentes de flujo de escombros.
La litología del estrato también es el factor principal en la formación de fuentes de flujo de escombros, especialmente los sedimentos cuaternarios de diferentes tipos genéticos; los lodos y lutitas en áreas montañosas de lecho rocoso tienen baja resistencia mecánica y son resistentes a la erosión y la intemperie. Poca capacidad, y algunos incluso tienen propiedades de expansión y contracción. Bajo la influencia de las diferencias de temperatura climática y cambios de humedad, se expanden y contraen y aceleran la erosión, convirtiéndose en la fuente material del flujo de escombros en áreas montañosas o áreas montañosas, barrancos profundos y; El terreno escarpado puede causar colapsos y deslizamientos de tierra. La formación de otros desastres geológicos proporciona topografía y condiciones energéticas potenciales, que no sólo causan fácilmente colapsos y deslizamientos de tierra, sino que también sirven como fuente de flujos de escombros y tienen un impacto importante en el inicio y la escala. y peligros de flujos de escombros.
Especialmente en las cuencas de Lushi y Lingbao-Sanmenxia, parte del loess está cubierto o cubierto en diferentes estratos del Neógeno, Paleógeno y Precenozoico, lo que fácilmente puede provocar el colapso del loess y desastres por deslizamientos de tierra, la principal fuente de suministro de escombros. Por ejemplo, el área de formación y circulación de flujos de escombros en Heimaqugou, condado de Lushi, cubre un área de 5,65 km2, con 53 deslizamientos de tierra y la densidad de desarrollo de deslizamientos de tierra alcanza 9,38 deslizamientos de tierra/km2. es de 1,48km2, lo que representa el 10% del área de drenaje 26,19.
La minería humana, la construcción de carreteras, la construcción de proyectos de conservación de agua, la recuperación de tierras en pendientes, la deforestación y la destrucción de la vegetación pueden causar erosión del agua y del suelo, aumentar la fuente material del flujo de escombros y acelerar la formación de desastres por flujos de escombros. .
3.2 Condiciones topográficas
Las condiciones topográficas controlan principalmente el desarrollo, la distribución y la evolución de los flujos de escombros. La diferencia de altura topográfica, la proporción del lecho de la zanja, el área de la cuenca y la forma de la cuenca no solo determinan el tamaño y forma de la captación de agua. La velocidad de confluencia también determina la energía potencial y la energía potencial del movimiento del flujo de escombros. Las zonas montañosas del oeste de Henan y del norte de Henan están ubicadas en el borde de la escalera geomorfológica del segundo nivel de mi país. La corteza terrestre ha estado en un estado de elevación durante mucho tiempo, las montañas son altas y empinadas, las pendientes son grandes. la diferencia de altura es grande y el corte es fuerte Desde las montañas medias profundas en el oeste hasta las montañas bajas y colinas poco profundas en el este, la diferencia relativamente alta alcanza más de 1000 m, 500 ~ 1000 m y menos. de 500 m respectivamente. La pendiente de la ladera es generalmente de 25 ° a 50 °, y algunas alcanzan más de 70 °. La proporción del lecho de la zanja cae entre 100 ‰ y 500 ‰. La forma de la cuenca es en su mayor parte irregular y de franja larga. En forma de calabaza y de pala, con un coeficiente de redondez de 0,6 a 0,3, lo que proporciona condiciones de terreno favorables para la formación de flujos de escombros.
3.3 Condiciones de la fuente de agua
En condiciones favorables de la fuente y el terreno, la lluvia es el factor estimulante del flujo de detritos y la condición dinámica que promueve la actividad del flujo de detritos. La precipitación media anual en las zonas montañosas de la provincia de Henan es de 600 a 1300 mm, y la precipitación en la temporada de inundaciones (junio-agosto) es de 270 a 500 mm, lo que representa del 40 al 60% de la precipitación anual máxima en la mayoría. En algunas áreas es de 100 a 300 mm, y la precipitación máxima puede ser de hasta 500 mm, esta característica de la lluvia favorece la formación de flujos de escombros (Estación Hidrogeológica Ambiental Provincial de Henan, 2003). Según el estudio, el flujo de escombros en la provincia de Henan ocurre principalmente durante las fuertes lluvias durante la temporada de inundaciones. La correlación entre los brotes de flujo de escombros y las fuertes lluvias es muy buena, lo que indica que las fuertes lluvias son la condición desencadenante del flujo de escombros. Según la investigación y el análisis de las características de las precipitaciones de varios flujos de escombros desastrosos en la ciudad de Erlangmiao, condado de Lushan, cuando las precipitaciones de 12 horas alcanzan más de 167 mm, la intensidad de las precipitaciones de 1 hora alcanza más de 80 mm, o las precipitaciones de 12 horas alcanzan más de 240 mm y la intensidad de las precipitaciones por hora alcanza los 59,5 mm. Por encima de este nivel, pueden producirse flujos de escombros.
3.4 Condiciones de factores humanos
Las actividades irrazonables de ingeniería humana están estrechamente relacionadas con las actividades de flujo de escombros, que se manifiestan principalmente en: primero, deforestación para recuperación, cultivo en pendientes pronunciadas, agua y suelo acelerados. La deforestación y la agricultura en pendientes pronunciadas han destruido el entorno ecológico de la cuenca. En julio de 1998 se produjo un flujo de escombros desastroso. En segundo lugar, algunas empresas mineras explotan y explotan. excavar indiscriminadamente, desechando escoria y La acumulación irrazonable de grandes cantidades de relaves ha bloqueado los canales de drenaje de inundaciones, causando graves daños o cambios en el entorno geológico y provocando flujos de escombros de minas durante las fuertes lluvias (Xing Yongqiang et al., 2006). Por ejemplo, el flujo de escombros de la mina de oro Lingbao Wenyu de 1994, el flujo de escombros de la mina de oro Luoning de 1996 y el flujo de escombros de la mina de oro Songxian Qiyugou utilizaron desechos mineros como fuente, lo que provocó desastres por flujos de escombros de escoria. Por lo tanto, las actividades de ingeniería económica humana se han convertido en un importante factor inductor en la aparición de flujos de escombros.
4 Contramedidas de Prevención y Control
La prevención y control del flujo de escombros incluye dos aspectos: prevención y tratamiento. Entre ellos, el uso de medidas de ingeniería para prevenir y controlar el flujo de escombros es rápido. , la tecnología es relativamente madura y desempeña un papel importante en la gestión de muchas zanjas de flujo de escombros (Fei Xiangjun et al., 2004). Teniendo en cuenta la situación actual en la provincia de Henan, el principio fundamental para los desastres por flujo de escombros debe ser la prevención, complementada con la gestión de las zonas de grave peligro.
(1) Organizar personal científico y técnico para realizar investigaciones y estudios en profundidad sobre los flujos de escombros en la provincia y, sobre esta base, llevar a cabo trabajos de monitoreo y alerta temprana y pronóstico de los flujos de escombros, y formular medidas de prevención de desastres. planes basados en el estado actual y las tendencias de desarrollo de los flujos de escombros, y establecer una poderosa organización de comando y toma de decisiones para la prevención y reducción de desastres para formular medidas de rescate de emergencia.
(2) Llevar a cabo una zonificación del riesgo de flujo de escombros y evitar las áreas de riesgo de flujo de escombros al planificar las residencias de las aldeas y las instalaciones importantes; la prevención y el control del flujo de escombros deben incluirse en la planificación general de la construcción montañosa y la prevención de desastres. Los planes se pueden formular de manera previsible, para minimizar las pérdidas innecesarias por desastres causadas por el diseño inadecuado de proyectos urbanos, industriales, mineros, de transporte y otros proyectos de construcción económica.
(3) Hacer un buen trabajo en la conservación del agua y el suelo en pequeñas cuencas, reducir la erosión del agua y del suelo, reducir la frecuencia de los brotes de flujo de escombros e integrar medidas biológicas como la silvicultura y el pasto, así como la ingeniería. medidas como embalses y presas en taludes y acequias en función de las características y aprovechamientos naturales Asignar científicamente y establecer un sistema integral de prevención y control.
(4) Envíe personal especial para inspeccionar durante la temporada de lluvias si se descubre que el flujo normal de agua en el lecho de la zanja se detiene repentinamente o la inundación aumenta repentinamente y contiene más leña y árboles, y el Las profundidades de la zanja se vuelven oscuras y acompañadas de rugidos. Si hay un sonido o una ligera vibración, significa que se ha producido un flujo de escombros en los tramos superiores del barranco. En este momento, se debe dar una alarma rápidamente y se deben organizar las masas para evacuar la zona peligrosa.
(5) Fortalecer la popularización y publicidad del conocimiento sobre flujos de escombros, mejorar la conciencia de la gente sobre la prevención de desastres, mejorar las capacidades de prevención y reducción de desastres en áreas montañosas, eliminar los desencadenantes humanos irrazonables y mantener un entorno ecológico benigno. Los gobiernos locales y las instituciones de investigación científica relevantes deben invertir una cierta cantidad de mano de obra, recursos materiales y financieros para hacer publicidad sobre los peligros y la prevención de desastres como los flujos de escombros, y organizar a la gente para realizar simulacros de escape y otras actividades para mejorar la situación de la gente. -Capacidad de rescate cuando ocurren desastres.
En resumen, la prevención y el control de flujos de escombros es un proyecto sistemático. Incluyendo publicidad, predicción, demostración de proyectos de prevención y tratamiento, tecnología, calidad, etc. Sólo organizando todos los aspectos de la fuerza, planificación unificada, pruebas y prevención grupales y estableciendo un sistema integral de prevención y control podremos lograr el propósito de prevención y controlar, reducir o evitar desastres por flujo de escombros.
Referencias
Instituto de Ciencias Geológicas de la Oficina Geológica Provincial de Henan. 1980. Instrucciones para el sistema tectónico y el mapa sísmico de la provincia de Henan Zhengzhou: Instituto de Ciencias Geológicas de la Oficina Geológica Provincial de Henan.
Academia Provincial de Ciencias de la Tierra y los Recursos de Henan. 2006. Documento de diseño de exploración para el entorno geológico de la mina y los riesgos geológicos inducidos por la minería en el área de la mina de oro Xiaoqinling, ciudad de Lingbao, Zhengzhou: Academia Provincial de Ciencias de la Tierra y los Recursos de Henan.
El Primer Instituto de Ingeniería del Departamento de Geología y Recursos Minerales de la Provincia de Henan, Estación General de Hidrogeología Ambiental del Departamento de Geología y Recursos Minerales de la Provincia de Henan 2001. Informe del Estudio Geológico Ambiental de la Provincia de Henan Zhengzhou. Instituto de Ingeniería del Departamento de Geología y Recursos Minerales de la Provincia de Henan.
Zhang Tianyi, Zhang Xing Liao, Zhang Kewei 2003. Teledetección · Estudio y evaluación integral de tierras y recursos en la provincia de Henan: Beijing. Geological Press.
Academia de Tierras y Recursos de Henan. 2004. Planificación de control y prevención de desastres geológicos de Lingbao. Zhengzhou: Academia de Tierras y Recursos de Henan.
Estación de hidrogeología ambiental de Henan. Investigación sobre cuestiones básicas de geología ambiental en la provincia de Henan. Beijing: China Dadi Publishing House.
Xing Yongqiang, Zhang Yu 2006. Características, distribución y estrategias de prevención de los peligros geológicos en la ciudad de Lingbao, Revista de la provincia de Henan. de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan (Edición de Ciencias Naturales), 25(5): 376～378.
Fei Xiangjun, Shu Anping.2004. Mecanismo de movimiento de flujo de escombros y prevención de desastres Beijing: Tsinghua University Press. .
Características de aparición, causas de formación y contramedidas de los flujos de escombros en la provincia de Henan
Xing Yong -qiang Li Bao-xian Zhang Zhang
（Científico Academia de Tierras y Recursos de Henan, Zhengzhou 450016）
Resumen: La provincia de Henan se encuentra en las llanuras centrales y en la zona de transición entre la escalera geomorfológica de segundo y tercer orden, donde a menudo ocurre el desastre del flujo de escombros. lo que ha causado una gran pérdida de vidas y propiedades. Bajo la influencia integral de la geología, la forma del relieve, la hidrología, la meteorología, la agrología y la vegetación, el flujo de escombros es el resultado del deterioro ambiental en la geología y la ecología. flujos de escombros en la provincia de Henan, analiza sus características y causas de formación y finalmente propone contramedidas para prevenir y curar los flujos de escombros en la provincia de Henan.
Palabras clave：Provincia de Henan；deb
flujo de riesgos; las características de ocurrencia; contramedidas de prevención y curación