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    走过不平凡的2023年,我国科技工作者勇攀高峰,以加快实现高水平科技自立自强为己任,取得了一批世界级科技成果。他们上天、入地、探海,不断探索宇宙奥秘;他们关注基础研究、聚焦工程技术,持续更新和丰富人类知识宝库;他们心系国计民生,在环境、健康、农业等各领域成果斐然,努力让人民生活更美好。

    国之重器再添大国底气

    中国空间站:进入应用与发展阶段

      

    ▲神舟十六号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。新华社发

    已完成建造的中国空间站,开始了常态化乘组轮换和货运补给。神舟十六号、神舟十七号、天舟六号,我们在太空越来越游刃有余;空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功,中国空间站第四批空间科学实验样品交付空间应用系统进行研究,空间“实验室”正给我们带来更多惊喜;载人航天环控生保技术跻身世界先进水平、空间交会对接GNC(制导、导航与控制)技术进一步成熟……我国空间技术正不断发展并辐射到其他领域。

    罗斯海新站将建:南极即将有“新家” 

     ▲罗斯海新站效果图。国家海洋局供图

    11月1日,由自然资源部组织的中国第四十次南极考察队启程,他们此次考察的重中之重是建设我国第五个南极考察站——罗斯海新站,它将是新时代我国建立的第一个常年科考站,也将是继长城站、中山站之后第三个常年考察站,是中国首个面向太平洋扇区的考察站。它位于东南极罗斯海沿岸区域,建筑面积5244平方米,计划用于开展大气环境、海洋基础环境、生物生态等多圈层、多学科的观测监测和科学研究工作。

    高海拔宇宙线观测站:探寻高能宇宙线“捕手”

      

    ▲高海拔宇宙线观测站。新华社发

    5月10日,被称为“拉索”的高海拔宇宙线观测站通过国家验收。它建于海拔4410米的海子山上,占地面积1.36平方公里,是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙线观测站。借助“拉索”,科学家们取得了精确测量高能天文学标准烛光——蟹状星云的亮度、“捕捉”到迄今最亮伽马射线暴等多项成果。

    “梦想”号:我国首艘大洋钻探船

     

    ▲“梦想”号试航。新华社发

    我国自主设计建造的首艘大洋钻探船——“梦想”号12月18日正式命名并在广州南沙首次试航。它总吨约33000吨,总长179.8米、型宽32.8米,续航力15000海里,自持力120天,稳性和结构强度按16级台风海况安全要求设计,具备全球海域无限航区作业能力和海域11000米的钻探能力,将为大洋能源资源勘查开采提供重要装备保障。

    基础研究、应用研究百花竞放

    “看”到纳赫兹引力波:打开人类探索宇宙的新窗口

    6月29日,由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵(CPTA)研究团队,利用中国天眼FAST——500米口径球面射电望远镜,独立找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。

    绘制首个马铃薯有害突变的基因二维图谱:我国马铃薯育种基础理论和技术进入世界领先水平

    中国农业科学院深圳农业基因组研究所科研团队,通过追踪最长8000万年、累计12亿年的马铃薯基因组进化痕迹,绘制了首个马铃薯有害突变的基因二维图谱。这一图谱将有效帮助育种家预测马铃薯育种中可能出现的基因“踩坑”处,大大加速杂交马铃薯的育种进程。

    “九章三号”光量子计算原型机:刷新光量子信息的技术水平和“量子计算优越性”的世界纪录  

     

    ▲“九章三号”光量子计算原型机(局部)。中国科学技术大学供图

    中国科学技术大学与中国科学院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”。在构建“九章”系列光量子计算原型机的基础上,中国科大研究团队进一步揭示了高斯玻色取样和图论之间的数学联系,完成对稠密子图和Max-Haf两类具有实用价值的图论问题的求解,相比经典计算机精确模拟的速度快1.8亿倍。

    第二次青藏高原综合科考首次登顶卓奥友峰:我国具备了开展极高海拔综合科学考察的体系化能力  

     

    ▲我国科考队首次登顶世界第六高峰开展综合科学考察。新华社发

    卓奥友峰地处中国与尼泊尔边界、喜马拉雅山脉中部,海拔8201米,是世界第六高峰。这是我国科考队首次登顶珠峰以外的海拔8000米以上高峰。此次科考,开展了极高海拔自动气象站架设、峰顶冰雪测厚、冰芯钻取及雪冰样品采集等多项科考任务,围绕亚洲水塔变化、生态系统与碳循环、人类活动与生存环境安全、矿产资源与地质环境等重大科学问题开展考察研究,揭示极高海拔地区变化和极端过程变化对青藏高原生态环境变化的影响。

    关键技术、工程科技捷报频传

    白鹤滩水电站:中国水电行业达到世界一流水平

     

    ▲白鹤滩水电站。新华社发

    2022年12月20日,白鹤滩水电站全部机组投产发电。截至2023年10月12日,累计发电量突破1000亿千瓦时,它是我国实施“西电东送”的国家重大工程,是仅次于三峡电站的世界第二大水电站,总装机容量1600万千瓦,将有力保障长三角地区经济发展和民生用电需求。

    全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调制器:硅基光电子领域取得重大突破 

     

     

    ▲110GHz高带宽硅调制器。北京大学供图

    北京大学研制的这款纯硅调制器,同时具有超高带宽、超小尺寸、超大通带及互补金属氧化物半导体(CMOS)集成工艺兼容等优势,满足了未来超高速应用场景对超高速率、高集成度、多波长通信、高热稳定性及晶圆级生产等需求,为高速、短距离数据中心和光通信的应用提供了重要关键技术支撑,展示了硅基光电子学在下一代超高速应用领域的巨大价值,对于下一代数据中心的发展意义重大。

    300MW先进压缩空气储能系统膨胀机:我国先进压缩空气储能技术迈上新台阶

     

    ▲300MW先进压缩空气储能系统膨胀机(局部)。中国科学院供图

    中国科学院工程热物理研究所和中储国能公司联合自主研发了国际首套300MW级先进压缩空气储能系统膨胀机。膨胀机是压缩空气储能系统的核心部件,具有负荷高、流量大、流动传热复杂、高效宽工况运行要求高等技术难点。集成测试中,各项测试结果均达到或超过设计指标。

    全球首座第四代核电站商运投产:我国第四代核电技术达到世界领先水平

     

    ▲全球首座第四代核电站。新华社发

    12月6日,我国具有完全自主知识产权的华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程完成168小时持续运行考核,成功投入商业运行,装机容量为20万千瓦。建设中,科研人员攻克了多项世界性、行业性关键技术,研制出2200余台世界首台(套)设备,世界首创型设备超过660台,设备国产化率达93.4%。

     (本文刊登于《 光明日报 》2023年12月28日 第13版)
    “梦想”号入选《光明日报》二〇二三科技创新实现新...

    阅读提示

    作为美国联邦政府重要部门之一,内政部担负着保护、开发美国联邦政府所有土地(包括联邦所属或管辖的海洋水域)上自然资源的重要职责,是联邦政府有关公共土地和其他矿产、石油等资源的主要管理部门,也是美国重要的经济部门。该部门发布的《美国内政部五年战略规划(2018~2022年)》提出了未来几年的工作目标、工作方向和行动方案,强调对自然资源统筹管理,重视土地、矿产、海岸带、水资源、林业、岛屿等不同资源之间的衔接,综合考量不同资源的特点进行统一规划。本期国际版将概览美国内政部战略规划中涉及自然资源管理的内容。

    资料来源:美国内政部网站 (https://www.doi.gov/)

    海外聚焦

    保护自然资源和物种栖息地

    用科学的方法管理土地、水资源、物种及其栖息地,以支持决策工作和各种活动,是内政部的职责之一。调查、监测和遥感是了解和发现影响土地资源和利用变化的必要手段,而这些变化对国家的经济增长、民众福祉和生态安全至关重要。为此,内政部组织研究人员、非联邦政府合作伙伴或其他人员,通过科学可靠的数据、工具、技术和分析结果来维护和恢复土地和水资源,并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。同时,内政部各大管理局将采用科学有效的管理方法、工程技术,进一步优化决策流程、改进土地利用规划,以确保公共土地及其资源的高效利用。

    比如:美国地质调查局通过科学监测和研究来了解国家的环境、自然资源和经济挑战,以支撑管理战略制定。该局向管理机构提供预防或控制物种入侵和野生动物疾病暴发的措施;通过对确定水资源可用性的过程深入了解和集成建模,为多用途水资源平衡管理提供信息。土地管理局、鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局和垦务局则致力于维护和恢复高地、湿地、湖泊、溪流和某些海域的生态环境,通过控制植物和动物入侵,使土地或水域恢复到生态平衡的状态,并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。

    再如:为维护鱼类、野生动物和植物种群及其栖息地,美国鱼类和野生动物管理局要评估各项可能影响物种生存能力的土地管理决策。同时,开展咨询或协调各种物种管理活动,并与其他管理部门建立合作伙伴关系,确定和实施有利于物种恢复的改进措施。受威胁物种和濒危物种的恢复措施包括:收购和恢复栖息地,清除入侵物种,监测个体种群、圈养繁殖物种并将其释放到原分布区中等。

    另外,内政部的自然资源损害评估和恢复计划部门与各管理局展开合作,以评估石油泄漏和危险废物处理场地的影响,并协调恢复工作。露天矿复垦和执法办公室与各州、部落进行合作,以保障市民权益和生态环境的方式进行矿产资源开采,并在采矿后恢复土地的有益用途,以此抵消历史采矿的影响。

    提供基础数据优化用地规划

    内政部负责审查和改进土地规划流程,以扩大公共土地的获取和使用范围,同时确保土地、能源、矿产资源、水资源、鱼类和野生动物以及其他自然和文化资源的保护与利用平衡。内政部土地利用和管理计划将确保根据若干主管机构的法规规定,并按照国会的意图管理公共土地,其中包括但不限于《联邦土地政策和管理法案》《国家环境政策法案》《濒危物种法案》《国家野生动物保护区系统管理和改进法案》《1916年组织法》(国家公园管理局)、《阿拉斯加土著居民理赔法案》以及《阿拉斯加国家权益土地保护法案》。

    根据授权立法,各管理局的土地利用规划工作各不相同,但都必须有利于当代和后代利用并享有这些公共土地资源。比如:国家野生动物保护区系统管理局制定了保护区综合保护计划,而土地管理局则需维持美国公共土地的健康、多样性和生产力。

    作为土地利用规划的支撑,美国地质调查局主要负责详细测量并提供高质量、高精度的地形、地质、水文地理、生物地理的图像和数据。遥感卫星和飞机可用于监测地球,高分辨率信息可用于绘制地质图和生成地理空间产品。这些信息不仅将用于土木工程、基础设施建设和城市规划等,而且能有效识别自然灾害,进行详细环境分析,有助于制定公共土地利用规划。下一步,美国地质调查局将通过研究和开发各种产品来继续提高时空分辨率,如完整的四维地质图,显示复杂的地球地质构造如何随时间发生变化;通过尖端技术提高测绘精度,精确地规划能源开发、运输和管道基础设施项目、城市规划、洪水预测以及应急响应和减灾。

    战略规划四大特点

    美国内政部的职责是保护和管理国家自然资源及文化遗产,为美国人民提供关于自然资源和自然灾害的科学及其他信息,以应对社会挑战并创造机会。如今,内政部管理着美国的公共土地、能源和矿产资源,包括提供对超过4.8亿英亩公共土地、7亿英亩地下矿产和17亿英亩外大陆架的访问权;供应和保障西部17个州的水资源,提供15%的国家水电能源;对联邦认定的573个印第安部落和阿拉斯加原住民村庄履行联邦信托职责。此外,内政部还负责候鸟和野生动物保护、历史遗产保护、濒危物种保护、露天采矿土地修复,以及绘制全国地质、水文和生物科学图件等。

    从组织机构来看,内政部下设土地管理局、海洋能源管理局、露天矿复垦和执法办公室、美国地质调查局、安全和环境执法局、鱼类和野生动植物管理局、土地复垦局、印第安事务局、国家公园管理局、国内和国际事务办公室等。

    一直以来,美国联邦各部门的战略规划都被视作其施政纲领,备受社会关注。《美国内政部五年战略规划(2018~2022年)》明确了未来几年的任务、目标和战略,并提出了关键绩效指标和相关年度目标。总体上看,该规划具有以下4个特点:

    一是战略规划以结果为导向,按照“任务、目标、战略”层层分解的原则,将战略计划分为6大项使命领域、21个具体目标,将各项战略分解为可量化的具体任务。该战略自上而下推行,任务目标逐层分解,尤其突出规划的层次性和各部分内容的衔接。

    二是坚持跨领域综合管理,对自然资源门类统一规划。内政部管理事务繁杂,涉及土地、矿产、海岸带、水资源、林业、测绘、岛屿等多方面,几乎囊括了资源的主要门类。规划对各大领域的自然资源统筹管理,重视不同资源之间的衔接,综合考量不同资源的特点。

    三是重视打造服务型政府,推动信息公开。该战略规划进一步体现了政府的服务功能,尤其是服务社区、增加公众娱乐等内容,充分体现了国家和政府较强的公益服务意识。其中,美国地质调查局通过监测和预警地震、火山、山体滑坡和环境健康危害等自然灾害,及时发布消息来保障公众的生命安全。

    四是大力发展传统化石能源,降低制造业成本,促进经济增长。该战略提出将确保美国能源和经济安全作为首要目标,希望能够促进能源开发,并通过减少对其他国家的依赖,创造就业机会和推动经济增长。规划提出了促进安全可靠的石油、天然气、煤炭和可再生能源的开发,重视水电能源、非能源矿产资源的利用。

    构建伙伴关系参与资源保护

    内政部负责评估、利用和加强最有希望的伙伴关系,其他联邦或州机构、部落民族、志愿者、非营利组织、教育机构、公司或基金会可以通过赞助或慈善活动,参与国家公园、国家野生动物保护区、野生动物管理区的保护和管理工作。

    比如:国家公园管理局已经获得了国会授权,有权接受货币和实物捐赠,其中包括通过国家公园基金会收集的货币和实物捐赠;鱼类和野生动植物管理局有权接受某些实体的捐赠,其中包括非营利组织以及联邦特许非营利性国家鱼类和野生动物基金会的捐赠;土地管理局已经获得了国会授权,除了设立土地管理局基金会之外,还有权接受货币及其他形式的捐赠。

    在此基础上,土地管理局与当地、各州、联邦和私人合作伙伴就几乎公共土地上的所有活动展开了合作,如与各州狩猎和鱼类管理机构一起鉴定重要的鱼类和野生动物栖息地,或为运动员团体提供狩猎和捕鱼机会。在现行法律许可范围内,内政部希望进一步开拓慈善和赞助活动机会,并推广其他合作伙伴关系。

    另外,内政部还将候鸟合资企业作为政府机构、非营利组织、公司、部落与个体之间建立区域合作伙伴关系的纽带,合资企业的宗旨是为鸟类、其他野生动物和人类的利益而保护栖息地。在国家和国际鸟类保护计划的指导下,合资企业将这些不同的合作伙伴聚集在一起,设计和实施相关保护工作,以支持《北美水禽管理计划》及其他鸟类管理计划。

    确保本国能源和矿产安全

    内政部一直致力于提高公共土地生产力,实现和维持美国能源主导地位。作为美国大部分自然资源的管理者,针对公共土地上大量尚未开发的能源资源储量,内政部重新启动了国家外大陆架石油和天然气租赁计划开发流程。该流程是《美国第一个能源计划》和《关于实施美国第一个海上能源战略的行政命令》的关键组成部分,能为美国带来数百万就业机会和经济繁荣。内政部还将继续扩大美国海上、陆上常规和可再生能源的生产,并通过有效许可、严格评估和监督来确保其安全性和可靠性。

    与此同时,内政部主要负责促进可再生能源的开发和利用,利用水电能源加强美国的能源安全、经济活力和生活质量。比如:垦务局是美国第二大水力发电生产商,主要负责经营和维护发电能力超过14700兆瓦的53座水电站。垦务局项目产生的可持续性低成本水电为国家带来了巨大的价值,并通过向农村社区提供稳固电力及辅助服务来强化西部互联电网的可靠性,促进了美国西部地区的开发。

    内政部认为,公共土地是国家非能源矿产资源的重要来源,其中某些资源具有关键性和战略性意义。为此,内政部一直致力于确保以合理的方式利用公共土地,根据多用途管理原则有序和高效地开发这些资源。其中,土地管理局开展复杂问题的环境分析,这对其授权使用公共土地和满足不断增长的非能源固体可租赁矿产需求(特别是钾盐和磷矿)十分必要。《海洋能源管理局海洋矿物计划》规定了砂子和砾石资源的利用方式,以保护和改善当地、区域和国家的沿海基础设施和环境。

    为确保公众能以公平、合理的市场价值获得资源,内政部负责收取、分配和核实能源勘查开发活动所获取的收入。这些资源包括石油、天然气、煤炭、牧草,以及太阳能、风能和地热能等可再生能源。根据特定的法定义务,内政部与各州和地方政府有权分享这笔资源开发收入,并将其下拨给各种联邦计划,或者存入财政部普通基金,从而减少赤字。

    利用林草资源创造公共收益

    对于森林资源管理,内政部主要是通过公共土地和印第安信托土地上的森林采伐和恢复森林健康来获取经济效益。土地管理局主要负责管理森林或林地,维护永久性的木材供应来源以支持木材、胶合板和纸张的生产,同时负责保护流域、调节河水流量,促进当地社区和产业的稳定发展,并提供休闲娱乐机会。

    降低燃料需求可以促进森林的健康,提高森林恢复能力,并有助于防止发生森林火灾。印第安事务局主要负责管理作为印第安部落信托资产的森林。部落所拥有的森林资产,对国家木材供应作出了重大贡献。目前,许多部落正在通过自治和自决方案积极参与其森林资产管理。

    对于牧场资源管理,土地管理局主要负责管理公共土地上约2.1万处放牧地块,以及约1.8万份放牧许可证和租约。放牧活动有助于粮食生产并增强当地经济的稳定性,并通过降低危险燃料和灾难性野火的可能性,维持和改善某些地区的土地健康。因此,土地管理局针对关键生长时期在指定牧区定期休息或延期放牧、治理植被等方法,实现确保土地长期健康和维持生产力的总体目标。

    为提供可持续的牧草,管理局在向公共土地牧场主颁发的放牧许可证和租约中规定了在指定土地上放牧的条款及条件,如牧草利用和使用季节规定。土地管理局还与当地社区以及各州和地方政府建立了合作伙伴关系,以便开发牧场改进项目,签订管理承包合同,以及确定其与相邻牧场的管理权限。

    近年来,由于诉讼和干旱的急剧增加,放牧许可证和租约证的数量有所减少。土地管理局将继续寻找机会,简化放牧许可流程,并为畜牧经营者在公共土地放牧提供更大的灵活性。

    加强监测预警防范自然灾害

    根据季节的不同,数千名执法人员、护林员及其他员工负责巡查广阔的公共土地、国家公园、野生动物保护区和印第安社区,保护自然、文化和遗产资源免受非法活动的侵害。

    一方面,林野火灾可能会危及民众的生命和财产安全。林野火灾办公室(OWF)负责协调内政部土地管理局和农业部林务局,以安全、有效和高效地预防、应对野火灾害。为降低风险并提高生态系统和社区的抗灾能力,内政部负责与林务局进行合作,致力于遵守包容性原则,即对野火提供安全有效的应对措施,打造具有抗火灾能力的社区设计。内政部一直力争与自然资源管理方案相结合,设计以科学技术为基础的林野火灾管理方案。同时,内政部将与各州、地方、部落及其他伙伴合作,采用协调方法进行林野火灾管理,共同承担保护职责、共享资源保护信息,提高运作效率并减少管理工作的重复性。

    另一方面,美国地质调查局的自然灾害管理职责包括发布地震、火山爆发、山体滑坡和海岸侵蚀等警报,通过监测和预警这些自然灾害,帮助维护公共安全、公共卫生和财产安全。该局还负责测量降雨量、流量、河流高度或湖泊水位,通知其他机构发布洪水、海啸和野火等警报;及时告知应急管理人员、事件应对负责人、媒体和公众,以便在危机发生期间为社区提供信息。根据美国地质调查局的科学管理方法,国家应急管理人员和公职人员告知公民这些灾害对自然系统和人居环境可能造成的潜在风险,改进预防和应对措施,保护公众健康。

    公共土地发展休闲娱乐产业

    国家公共土地提供了多处户外公共娱乐场所,如国家公园和古迹、国家野生动物保护区、历史遗迹和古建筑物等。而户外娱乐活动是美国人健康生活方式中不可或缺的一部分。在公共土地上进行狩猎和捕鱼活动,是内政部土地多用途管理政策的一部分,还包括远足、露营、登山、划船、野生动物观赏等。

    为此,内政部在公共土地和水域上开放狩猎、捕鱼及其他娱乐活动。比如:由国家公园管理局管理的76个区域,允许在一年中的不同时间进行狩猎活动,约占国家公园管理局系统总面积的60%;由土地管理局管理的总面积近2.5亿英亩的公共土地,95%以上向公众开放,允许其进行狩猎活动。当然,保护区内的野生动物捕猎会受到严格监管,以确保种群水平与野生动物栖息地之间的平衡。

    由垦务局水利项目开发的休闲区,是全国最受欢迎的水上户外娱乐区之一。垦务局拥有约650万英亩的土地和水域,大部分可供公共娱乐活动使用,其管理的289个项目区已经开发了娱乐设施,为公众提供了娱乐场所。同时,垦务局或非联邦娱乐合作伙伴管理的187个已开发休闲区,提供了549个露营地、454条船舶下水滑道和5500多英里的海岸线,每年吸引约2400万游客。

    有调查显示,占相当大比例的游客对其在公园、野生动物保护区及其他公共土地上的体验感到满意。内政部通过审查各管理局对这些设施的收费结构和维护成本,以确定如何最好地为游客提供服务,并抵消其所需的维护和运营成本。

    (作者单位:中国地质调查局发展研究中心)

    量化分解目标 统筹规划管理

    近日,作为《中国地质环境图系》的重要部分,新编完成的《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》(附说明书)(中英文版)已正式出版发行。该图在充分吸收国内外前人成果资料的基础上,利用多源遥感等新数据,综合“中国地质大调查”近15年来在新构造与活动构造领域的调查研究资料编制而成。

    新编图件突出展示了中国及毗邻海区已知主要活动断裂的类型及其活动强弱程度。同时,表达了M≥5.0地震、已知的地震地表破裂带、第四纪盆地及第四系等厚线、第四纪火山岩及火山口、震源机制解数据所反映的现今地壳应力状态和现今地壳运动的GPS水平速度场等与活动断裂关系密切的其他相关要素。结果共梳理出2705条活动断裂,获得了中国及毗邻海区活动断裂分布的更精细图像,表明中国是全球已知陆内活动断裂数量最多的国家。同时,地质力学研究所的新构造与活动构造研究团队在编图过程中,还进一步归纳总结了中国及毗邻海区75条主要活动断裂带/系或构造带及其活动特征,从而基本查明和掌握了整个中国大陆及毗邻海区的主要活动断裂的空间分布、几何学与运动学特征及第四纪与晚第四纪活动性等,并在地质力学构造体系理论方法指导下,利用新的活动断裂研究成果,在中国大陆的活断层强度分类、活动构造区带划分和活动构造体系综合研究等方面进行了创新,获得了许多新认识。

    自1966年邢台地震以来,我国出于服务国家经济建设需要,以及指导全国地震地质研究和活动断裂普查工作等需求,一直非常重视1:300万至1:600万尺度全国性的新构造与活动断裂及其与强震活动关系方面的图件编制工作。原国家地震局和地质矿产部等曾先后组织编制过《中国活动性断裂和强震震中分布图》(1:300万)(1976年)、《中国主要构造体系新活动和强震震中分布图》(1:600万)(1978年)、《中华人民共和国地震构造图》(1:400万)(1979年)、《中国及邻近海域岩石圈动力学图》(1:400万)(1987年)、《中国及毗邻海区新构造图》(1:500万)(1996年)、《中国活动构造图》(1:400万)(2007年)和《中国及邻近地区地震构造图》(1:400万)(2016年)等相关图件。前人在活动断裂编图方面做过的大量卓越工作,为全面认识中国大陆及其邻区的活动断裂起到了重要作用,也为新的编图工作提供了很好的经验及数据积累。但由于编图的目的或用途不同,已有图件不同程度地存在活动断裂数据准确性不足和对一些断裂活动性的认识不统一等问题。同时,近十多年来,伴随地质大调查工作的开展,在青藏高原及其周边区域又涌现出许多新的资料,而且国内外对活动断裂的认识也在不断加深。因此,非常有必要集成新的资料和数据,并应用新的活动断裂鉴别标准与分级方法来编制新一代的活动断裂图件,这不仅有助于更全面地认识中国大陆及毗邻海区主要活动断裂的空间分布及其活动性特征,而且可为部署全国性的活动断裂相关的地质调查工作提供指导性图件,也可为认识国家主要城镇规划区和重大工程规划建设区可能存在的活动断裂级相关地质灾害风险与地壳稳定性等提供重要的基础地质支撑。为此,原国土资源部地质环境司和中国地质调查局于2013年启动的“全国地质环境图系编制”工程将编制新一代的“中国及毗邻海区活动断裂分布图(1:500万)”列入其中一项重要工作内容,并由中国地质科学院地质力学研究所的新构造与活动构造研究团队负责编制,这也是首次由中国地质调查局组织编制活动断裂类专题图件。

    这次新编《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》及说明书的正式出版发行出版,也是我国首次以中英文版公开出版发行1:500万比例尺全国性的活动断裂分布图。目前,这一成果的数字版已共享到地质云2.0系统,初步实现了对相关领域的科研人员和社会公众的共享使用。

     

     

    背景介绍:

    活动断裂是强震的主要危险源,也是引起地表变形及伴生多种类型次生灾害的主要地质构造因素。中国大陆因为在地质历史上由多个微板块经多期造山旋回拼合而成,岩石圈性质差异大且结构复杂。新生代期间,在西太平洋板块和印度板块两大全球最活跃的板块持续快速俯冲和碰撞作用下,许多古老造山带纷纷复活,发育了众多规模、性质和活动性等都不尽相同的板内活动断裂,造就了极为复杂的活动构造体系和陆内强震活动极为频繁的特征。因此,是世界上板内大陆强震最频繁和遭受地震地质灾害影响最严重的国家,20世纪全球因地震死亡的120万人中,中国占近50%。因此,准确了解和掌握全国范围内活动断裂的空间分布、活动性质和活动性等,既是防范活动断裂及相关地质灾害风险的重要前提,也是国土空间规划利用、城镇化发展,以及铁路、水电站和核电站等重大工程的规划建设等所必需的重要基础地质资料和决策依据。

     
     
    《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》(中英...

    为纪念建党97周年,重温党的光辉历史,继承和发扬党的光荣传统和优良作风,2018年6月21日,中国地质调查局地质研究所党委组织党员干部赴革命圣地、国家爱国主义教育基地——西柏坡开展了“不忘初心、牢记使命”党性教育实践活动。

    “西柏坡精神”是中国历史上光辉的一页。党中央在这里指挥了震惊中外的辽沈、淮海、平津三大战役,赢得了解放战争的决定性胜利,召开了具有伟大历史意义的中共七届二中全会和全国土地会议,解放了全中国。活动中,大家首先参观了西柏坡中共中央旧址和西柏坡纪念馆,踏寻着革命先辈的足迹,瞻仰了老一辈革命家曾经战斗和生活过的地方,认真聆听了革命先驱在西柏坡时期指挥战斗的光荣历史。在中国共产党第七届委员会第二次会议旧址前,全体党员面对党旗,重温了入党誓词,重温入党时的思想激情和奋斗追求,回忆入党初心。之后,大家参观了点亮新中国第一盏明灯的沕沕水发电站。这座水电站的建成,解决了党中央在西柏坡的生活、办公用电,为党中央指挥三大战役解放全中国作出了巨大贡献,被人们称为新中国水电事业的发祥地。

    西柏坡之行是一次党性的锤炼,是一次精神的洗礼。大家更加深刻地认识了中国共产党发展的艰难历程及以“两个务必”为核心的西柏坡精神,更深一步理解了“新中国从这里走来”的涵义。大家纷纷表示:要将宝贵的革命传统内化于心、外化于行,弘扬西柏坡精神,不忘初心、牢记使命,永远保持谦虚、谨慎、不骄、不燥的作风,永远保持艰苦奋斗的作风,为地调科研事业改革创新作出自己的贡献。

    地质所开展“不忘初心、牢记使命”党性教育实践活动

    今年4月22日是第49个世界地球日。世界地球日是宣传我国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。

    习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”

    中国地质调查局成都综合所结合工作实际,围绕今年的世界地球日主题“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”,策划开展一系列主题宣传活动。这些活动,充分利用地质科普特色优势,以丰富多彩的形式开展科普宣传,引导社会大众树立“绿水青山就是金山银山”和“人与自然和谐共生”的理念,向公众宣传地质工作新理念、新方法、新技术,引导全社会节约集约利用资源。

    下面,我们摘选该所推出的贵金属-黄金、新能源应用、尾矿库安全与维护等科普知识,以飨读者。

     

    贵金属的黄金世界 

     

     

    巷道采矿

    选矿、冶金专业是成都综合所的传统专业,主要从事矿产资源、化工产品、金属及合金材料、无机材料和“三废”治理及资源化等方面的开发利用技术研究,长期以来,承担了国家、部、省级多项重点研究课题和攻关项目,研究领域涉及黑色金属矿、有色金属矿、非金属矿、贵金属矿、稀土以及复杂多金属矿等不同矿种的开发与合理利用技术研究,获得多项国家、省部级科技成果奖。今年的“4·22”世界地球日,带来的是贵金属-黄金的科普介绍——

     

    金矿重选生产线

     

    大型露天采矿场

    黄金是怎么炼成的 

    金在地壳中的平均含量仅为1亿分之1.1,在1吨岩石中含有1~5克的金,就可以称之为“金矿石”而被开采。从如此低含量的矿石中提炼出金含量99%以上的产品,是极其困难的。

    一般来说,一块黄金的炼成,主要包括以下流程:采矿、选矿、冶炼(粗炼)、精炼等程序。

    采矿将含金矿石从其他岩石剥离、运输至加工场地。

    选矿采用重选、浮选等工艺,将金矿石含量从1g/t~5g/t,提高到40g/t以上,抛弃90%以上的杂质。

    冶炼采用预先处理、浸出、纯化富集等工序,通过物理、化学方法除去有害杂质,获得粗金产品。

    精炼采用高温氯化、溶解沉淀、萃取还原和电解工艺等将粗炼后的产品提纯,使产品的金含量应达到99%~99.9%以上,得到黄金成品金出售。

    金矿是如何形成的 

    黄金,在成为贵金属之前,它首先是一块石头。今天,自然界的金矿分为原生金矿和砂金两大类。

    金的年代久远,几乎可以追溯到地球形成初期。大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳,这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,形成原生金矿,又称之为“岩金”。

    地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土,含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。

    黄金的主要用途 

    金的用途广泛,作为一种贵金属,黄金是人类最早发现和开发利用的金属之一。

    用作国际储备,这是由黄金的货币商品属性决定的。由于黄金的优良特性,历史上黄金充当货币的职能,如价值尺度、流通手段、储藏手段,支付手段和世界货币。

    用作珠宝装饰。华丽的黄金饰品一直是人的社会地位和财富的象征。

    黄金由于具有优良的物理化学性能,被大量运用于宇航、电子、电气工业中。宇宙飞船、人造卫星、火箭、导弹、飞机中的电器仪表。

    黄金由于具有较高的化学稳定性、无生理毒性和高的延展性,除用于药物以外,金与合金还用于医用材料。

     

    新能源应用前景广泛

     

    对保障国家能源安全意义非凡

    1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。

    新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

    在我国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。

    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    太阳能

    核能

    风能

    生物质能

     

    潮汐能

    新能源具有六大特点:

    一是资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

    二是能量密度低,开发利用需要较大空间;

    三是不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

    四是分布广,有利于小规模分散利用;

    五是间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

    六是除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

    新能源产业政策

    新能源的环境意义和能源安全

    能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局。自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国必须参与世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

    国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。

    此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

    未来的几种新能源

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

    第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

    新能源应用-新能源汽车

    什么是新能源汽车?

    1.串联式混合动力(增程式电动):车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池,电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。

    2.并联式混合动力:车内有两套驱动系统,大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机,驱动车轮的时候充当电动机,不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。

    3.混联式混合动力:主要靠电机,发动机为辅助的,电动机和发动机都能单独驱动汽车。

    新能源汽车优势

    节能:新能源汽车使用太阳能、电能等能源,有效减少石油资源的消耗;

    环保:新能源汽车能耗有效减少二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等传统汽车尾气中的污染物的排放,减少环境污染。

    健康:新能源汽车不会排放含铅化合物、苯并芘、固体颗粒物等对人体有害的物质。

    电池技术的瓶颈:

    一是锂电池价格贵。

    二是电池性能。锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废。

    三是电池组管理落后。

    四是充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大得惊人。高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

    电动车推动因素(DRIBING FACTORS FOR EV)1.能源战略安全; 2.有害物质排放PM2.5; 3.碳排放; 4.汽车产业发展

    中国未来新能源发展的战略发展阶段:

    第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。

    第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。

    第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。

    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

    汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

     

    尾矿利用大有可为 

     

    矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。国内95%以上的一次性能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。但由于我国贫矿多,单一矿少、共伴生矿多,矿石组成复杂、难选冶矿多的特点,以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低,矿产资源得不到充分利用。

    尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源;同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径。

    尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。

    尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步开发、回收。例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素。仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11%,最高达27%,如以回收品位达61%的铁精矿,产率2%~3%计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104t铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。

    攀枝花市区全景

    攀西地区优势矿产分布

     

    攀西地区尾矿综合利用的大胆尝试

    中国地质调查局成都综合所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,聚焦生态文明建设,针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山开发引起的矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。

    攀西地区南部属于典型“岛状”南亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,具有日照充足、气候温和、年温差小、日温差大、热量充沛的特点。由于海拔高、大气尘埃少、透明度大,该地区光照资源十分丰富。

    攀西地区生物资源复杂多样,拥有多种类型的生态系统。其中特色植物资源有50多种,包括国内特有种4种(攀枝花苏铁、越西木香、凉山乌头、凉山虫草)。珍稀树种有香杉、云南大山茶花、黄杉、肉桂、米的杉、榨树、棺木、银杏等;珍稀动物有大熊猫、牛羚、小熊猫、豹、岩羊、大鲵等35种。

    攀西地区是我国重要的矿产资源富集区,埋藏有多种矿床,已探明有大型钒钛磁铁矿、铜、铅、锌、锡、煤等54种矿产。在仅占全国国土面积0.3%的区域里,蕴藏着全国13%的铁、69%的钒、93%的钛和13%的水能。

    攀西地区矿山开发共产生大大小小尾矿库147个,总占地面积1906.39公顷。尾矿的大量堆存易带来泥石流、滑坡、溃坝等地质灾害和环境污染。

    减少尾矿库环境影响的措施首先是尾矿资源化节约集约利用,控增量、减存量,以期从源头上减轻地质灾害的发生。不能综合回收利用的尾矿库闭库后采用覆土碾压形成隔水层,种植本地草本植物,修建纵横向的截排水沟,截留上游余水经排水廊道排往下游,加强尾矿库下游重点流域水质监测的工程治理措施,尽量减少尾矿淋漓废水。

    对于新建或老旧的含有害化学物质的尾矿库,必须按《防治尾矿污染环境管理规定》进行防渗漏处理,阻止尾矿水向地下渗透,避免造成库外水体污染等生态破坏及污染。

    对于尾矿库尾水可采取澄清后直接返回或经过处理后返回选厂循环使用,以节约水资源,降低企业生产成本,同时避免尾矿库尾水因得不到回收利用排到库外而污染库外水源。

    在中国地质调查局部署下,成都综合利用所组织实施了“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,针对攀西地区巨量堆存的尾矿,开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

    从拉拉铜矿矿集区尾矿中综合回收了铜精矿、铁精矿和云母精矿,利用部分二次尾矿成功开发出多功能硅肥产品,实现尾矿减量40%以上。从白马矿集区钒钛磁铁矿尾矿中获得硫钴精矿、铁精矿、钛精矿及长石精矿,实现尾矿减量20%左右。从大陆槽矿集区德昌稀土尾矿中综合回收了稀土精矿、萤石、锶钡混合精矿,实现尾矿减量15%以上。

    攀西地区矿山规模化开采自上世纪60年代开始,尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题。尾矿综合回收利用技术的突破,将实现资源化、减量化和无害化,对提高矿山节能减排水平,保护有限的矿产资源及土地资源,保护矿山地质环境具有重要的战略意义。

    香杉

    牛羚

    我国尾矿利用与维护现存问题

    一是综合利用意识淡薄,资源浪费现象严重。

    由于人们大多对我国的资源情况缺乏正确的认识,矿山企业盲目开采,采富弃贫的现象十分普遍。许多矿山企业,尤其是中小型矿山企业,没有充分认识到尾矿综合利用对矿山企业特别是对亏损矿山企业、资源枯竭型矿山企业可持续发展的重要性,仍然采用“高开采、低利用、高排放”的粗放型发展模式,为了追求短期经济利益,人为地缩短了矿山寿命,导致矿产资源巨大浪费与破坏。另外,某些矿床过分关注主矿产品的价值,忽视其共(伴)生组分,缺乏综合利用的意识。

    二是制度不健全,管理不规范。

    倡导尾矿资源综合利用的理念已经提出了多年,但我国对资源综合利用的政策和立法,仍缺乏完善的管理体系和严格的强制性法律法规及政策措施。一方面,鼓励利用尾矿资源的政策未落到实处,国家投入较少,开发尾矿的成本较高,企业的经济效益低,导致矿山企业对资源综合利用的积极性不高;另一方面,现行有关法律、法规对矿山尾矿、废石等固体废料的管理与利用只有原则规定,没有制定强制性措施,缺乏有效的监管。

    三是生产技术落后,资源利用率偏低。

    我国对矿产资源的综合利用起步较晚,欧美等发达国家早在20世纪60年代就已重视矿产资源的研究开发,生产技术逐渐成熟,一般有色金属综合利用率达80%~90%,目前的趋势是开展“无废工艺”或“无尾工艺”。受矿石品位低、呈多组分、矿物嵌布粒度细、生产技术落后等因素制约,我国大多数矿山综合利用指数低,有色金属矿产资源利用率为60%,比发达国家低10%~15%,共伴生有色金属综合利用率仅为40%,比国外低20%;综合回收率低,目前矿产资源总回收率仅为30%,以采选回收率计,铁矿约为67%,有色金属矿为50%~60%,非金属矿只有20%~60%,造成大量的资源损失于尾矿中;矿产资源综合利用技术水平不高,综合利用产品档次低,市场销路有限,经济效益不理想。另外,由于我国矿业企业的准入门槛低,大量不具备开发资质的企业进入矿业开发领域,部分矿山选冶技术工艺落后,一些小企业的资源采收率低于50%。

    四是资金投入不足。

    从工艺技术、设备研究到生产经营管理与产品制取,矿山尾矿等固体废料的综合开发利用与治理都需要投入大量资金,但多数矿山目前的经济状况难以开展这项工作,尤其是许多老矿山累积的问题较多,经费问题更难以解决,而无论是公共财政的专项支持、国家财税杠杆的政策倾斜,还是社会资本的积极参与,都与现实需求相差甚远,而且目前尾矿综合利用项目的融资渠道非常狭窄,通过各种金融工具进行专项融资也十分有限,从而影响了这方面工作广泛深入地开展。

    五是市场阻力问题。

    产品的市场问题也是制约尾矿资源化利用的一个重要因素。有些资源,如钛、钒、钨、稀土等,因为市场需求有限或价格低,从尾矿中回收相应矿产也都受到影响。另一方面,则是人为因素造成的障碍,如由于地方保护主义,新产品无法与当地产品竞争,市场拓展很有限。

    尾矿利用实验

    尾矿成分鉴定

    树立尾矿综合利用新观念

    矿产资源主管部门和矿山企业应当基于长远的战略考虑,立足循环经济发展模式,把尾矿资源综合利用作为实现矿业可持续发展的必要措施来认识。同时注重科学规划,树立尾矿资源整体利用的新观念。针对我国全民矿情意识差、违规开采严重的情况,有关部门要大力加强我国的矿情及相关法律、政策宣传和教育,让全民了解我国的资源情况,加深对资源综合利用、环境保护的认识,增强全民合理利用矿产资源的自觉性。

    完善尾矿综合利用的制度建设

    由于尾矿利用是集环境、社会、经济效益于一体的长期性、公益性事业,因此政府部门应强化政策导向,强化管理,加大政策扶持力度,制定优惠经济政策,将尾矿利用纳入国家和行业发展规划中。参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况,制定相应税收及经济资助等办法。如:国家将可持续发展、资源节约型项目列为国债投资重点;设立尾矿资源综合利用专项资金,对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息、低息、延长还贷期、减免所得税和增值税等优惠政策;引导和支持矿山企业及科研部门对尾矿综合利用的投入。

    同时,还应通过立法来促进尾矿资源的综合利用。1986年,我国颁发了《矿产资源法》,对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的作用,但此项法规已不能完全适应新时期的要求。现阶段应研究可持续发展的法律、法规及《资源综合利用条例》、《资源综合利用专项规划》等,研究促进循环经济发展的政策和机制;尽快出台鼓励性和严格的强制性法律法规,使我国的综合利用工作纳入法制轨道,有效解决资源消耗高、综合利用率低、资源浪费和环境问题。

    加强技术革新

    尾矿矿物组分不同,其利用价值也就不同。应加强尾矿资源的工艺矿物学研究,尽可能开发高附加值产品。相关深度加工方法很多,如制造微晶玻璃、提纯,超微细粉碎,表面改性处理等。

    搞好尾矿综合利用,矿业公司还应加大科技攻关力度,充分发挥矿山设计研究所的研究能力,并与有关科研院所一起,“产、学、研”结合,开展尾矿利用研究,重点解决尾矿中伴生有价元素的回收技术,开发高附加值产品、高技术含量尾矿产品等,以提高尾矿综合利用的经济性。

    通过工程示范,推动尾矿利用发展

    尾矿开发利用是一项大型系统工程,涉及的行业多、技术面广,应在全国逐渐展开矿山选厂堆存尾矿综合利用的研究(包括金属与非金属矿物分选回收、尾矿作复合矿物原料用于玻璃、陶瓷、建材及农业肥料)、尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料的研究、尾矿制微晶玻璃等高附加值新产品的示范工程,积累实践经验。

    引进市场机制

    在市场经济条件下,应该让“排尾主体”与“利尾主体”分离,成立具有独立法人地位的尾矿利用公司,在矿山企业与尾矿利用公司间建立起市场供需关系,改变某些中小矿山企业资金、技术上的劣势。通过“排尾主体”与“利尾主体”的分离,达到“利尾主体”与“受益主体”的统一,同时推动尾矿资源市场机制的运作,从根本上解决矿山企业尾矿资源利用问题。由于尾矿回收利用行业涉及资源化、公益性和流通性行业属性,这个行业是不能完全市场化的,所以,在引入市场化体制时,还应发挥政府部门的相关作用。

    随着科学技术的迅速发展,传统概念的矿山尾矿固体废料已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明,将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用,正成为经济实用的新矿产资源来源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地,恢复和扩展生产,而且可以开辟新材料的科技领域,推动科技进步,同时也能解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大的经济、社会和环境效益。目前,许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标,把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。因此,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长远的观念,把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。

    科技改变未来生活

    GYZ系列钻机为中国地质调查局探矿工艺研究所自主研制的新型多功能履带式岩芯钻机,动力头采用两种不同功能的马达驱动,输出转速与扭矩变换跨度大,主要适用于水电站、铁路、公路等岩土工程地质勘察取芯施工(潜孔锤取芯跟管钻进、金刚石回转钻进),同时适用于高层建筑深基坑锚固、抗浮锚固、室内建筑基础加固、施喷加固、路基坝基加固、预防滑坡锚固、水文水井钻孔等。

    GYZ系列多功能履带岩芯钻机适用多种钻进工艺,在工程地质勘察施工中满足了潜孔锤取芯跟管钻进和金刚石回转钻进的技术要求,遇到覆盖层采用潜孔锤取芯跟管钻进工艺可以解决取芯难题;穿过覆盖层采用金刚石回转取芯钻进,一机多用,可以减少设备投入,缩短施工周期。

    该系列钻机的主要特点:

    ●动力头两档输出,低速大扭矩、低扭矩高转速,各档内无级调速。

    ●孔口设有液压夹持器、卸扣装置,减少辅助时间,降低劳动强度。

    ●动力头可侧移让出孔口,方便加接拧卸钻杆,便于长钻具通过。

    ●桅杆顶端备有液压绞车(卷扬机),方便起下钻。

    ●履带底盘,整机移位、行走快捷方便。

    ●适用于多种钻进工艺方法,如金刚石回转取芯钻进、螺旋钻进、风动潜孔锤钻进等。

    施工现场

    空气潜孔锤钻进

    空气潜孔锤取芯跟管钻进

    覆盖层取芯钻进的利器

    地调局水环中心以科技创新为引导,在地质灾害调查的基础上,结合群测群防和专业监测新技术、新方法,初步总结了适用于雪峰山区地质灾害监测技术方法,并且通过科技成果转化,不断拓展科技成果服务链,为当地政府防灾减灾提供技术支撑。

    首先是将多旋翼无人机航拍技术与传统地面调查手段相结合,建立了基于无人机技术的地质灾害调查新模式,已安全飞行40余次累计航线55公里,调查地质灾害点36处,该技术在地质灾害快速调查、群测群防临灾避险等方面优势明显。

    第二是针对地质灾害应急监测需求,水环中心项目组开发的地质灾害快速监测系统,可在险情发生后第一时间进入现场进行快速布置,具有便易携带、部署快速、功能完备、性能可靠等特点,监测数据可通过北斗、GPRS通讯实时传输到后台监控中心,为决策分析提供有效的数据支撑。

    第三是厘清了地质灾害技术成果转化服务模式,通过参与应急演练、会议培训与宣传等形式,主动对接地质灾害监测与应急需求,成功将先进的监测技术方法应用到阜平县开荒造地工程地质环境监测、抚顺西露天煤矿巨型滑坡稳定性监测、乌东德水电站泥石流可视化监测等项目。

    新技术拓展地灾调查与监测成果服务链


    学科带头人:夏日元 研究员

    一、研究背景

      1、岩溶地区经济发展缓慢(贫困)、生态环境恶化,水资源未能有效利用是主导因素之一;

      2、岩溶地区孔、隙、缝、管、洞并存,岩溶地下水流运动规律复杂,时空分布极不均匀,导致水资源的调查、研究和开采利用都存在一定难度。

    二、社会需求

      1、岩溶水资源分布规律、控制因素、开发潜力亟待查明;

      2、岩溶水资源调控与有效开发利用优化模式有待建立;

      3、水资源可持续利用与生态建设、经济发展的协同途径需要探索。

    三、科技创新思路

      以地球系统科学为指导,以水土资源的有效开发利用为切入点,综合运用岩溶动力系统调查与监测、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)一体化技术、地下水示踪技术以及物理与数学耦合模拟试验,开展岩溶地下水循环机制与水资源演化规律、不同岩溶环境类型水资源开发利用优化模式等研究,进行地表与地下水资源联合调蓄、节水灌溉和生态重建示范,探索符合生态环境良性发展的水土资源利用与农村生态经济可持续发展模式。

    四、技术路线

      1、通过水文地质调查,查明不同岩溶环境类型区地下水循环的主要过程与演化特征

      包括不同时空尺度(区域性与单元流域)下大气降水 、地表径流、地下水及生物的水循环全过程特征,相互转化规律与机制,水文循环演化对地下水资源的形成、变化的作用机制,岩溶水资源的控制因素与分布规律,岩溶水资源类型划分等。

      2、通过地下水动力试验和综合研究,提出岩溶地下水开发潜力评价的理论方法,进行岩溶水资源可持续利用能力评价

      包括多重岩溶含水介质结构与水流运动规律定量研究,非线性快速流、管道多相流等复杂水流运动的模拟与评价模型,表层岩溶带结构、功能与水循环机制研究,水资源可持续利用能力评价理论与方法等。

      3、通过地下水开发利用示范,建立不同岩溶环境类型区岩溶水资源有效开发利用优化模式。

      鉴于岩溶地下水资源在时空分布上不均匀,浅部涵水调节能力差,因地制宜,采取合适的水资源调节措施,堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、钻井、大口井、斜井等多种开发方式相结合,是地下水资源有效开发利用的关键。对地表水与地下水联合调度、综合利用进行攻关,同时研究水资源开发利用与环境、社会、经济协调关系,探索水资源开发利用、生态环境保护和经济发展协同模式。

    五、工作开展情况

      1990-2002年,开展了“西南岩溶山区典型流域水资源保护示范”、 “西南典型石漠化地区地下水调查与地质环境综合整治示范”,国土资源部科技攻关项目“表层岩溶带调蓄与生态重建试验示范(20010303)”,国家科技攻关项目“广西岩溶区水资源有效开发利用研究与示范(2002BA901A13)”,广西科技攻关项目“热带、亚热带岩溶地区生态重建及桂中旱片治理技术开发(桂科攻0133001)”,原国家计委科技攻关项目“滇黔桂湘岩溶贫困区岩溶水有效开发利用规划建议与开发示范”等。

      2003—2015年,中国地质科学院岩溶地质研究所联合8省(区、市)地矿局和大专院校等30多家单位,开展了“西南岩溶地区地下水与环境地质调查综合研究”、“西南岩溶石山地区地下水及环境地质调查”、“西南岩溶地区水文地质环境地质调查”和“南方岩溶水文地质环境地质综合调查与整治示范”。

    六、工作进展与团队建设

      完成中国岩溶区1:25万水文地质调查78万平方千米,组织开展了岩溶区1:5万水文地质调查25万平方千米,查明了3066条岩溶地下河的分布,评价岩溶区地下水资源可开采量达600亿方/每年。组织实施了西南、华北岩溶区应急抗旱找水打井行动,施工探采结合井2300多眼,解决了520万人的干旱缺水问题。主持国际对比(IGCP)513“岩溶含水层与水资源”项目,创立了“五水”(大气水、地表水、土壤水、表层岩溶水、地下河水)循环模型,有力支撑了岩溶水资源合理开发利用。

      建成了“岩溶水文地质—桂林丫吉试验场”和“岩溶地下河系统—海洋寨底试验基地”国土资源部野外科学观测研究基地,通过人才培养与业务团队建设,在西南岩溶地区形成了600多名技术人员组成的稳定的岩溶水文地质环境地质调查研究队伍。

    七、成果应用

      2003-2015年,在西南岩溶地区,针对不同类型区水文地质特点和地下水开发利用条件,采取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、钻井、大口井、斜井等多种方式,开展了岩溶地下水开发利用示范。实施岩溶地下河和大泉开发利用工程12处,表层岩溶水调蓄20余处,开挖浅井50多口,岩溶蓄水构造钻探成井300多眼,解决了100多万人饮用水和50多万亩耕地灌溉用水问题。

      (1)贵州平塘县巨木地下河拦蓄和提引工程

      在巨木地下河出口处筑坝拦蓄地下水,形成库容63万立方米的地下水库,抬高水位20米,建设水电站1座。解决了塘边镇5000多人和10000头大牲畜的饮用水以及6000亩农田灌溉用水问题。促进了粮食产量提高,水稻增收90.0万公斤/年,油菜增产8.82万公斤/年,年经济收入145 万元。



    贵州平塘巨木地下河筑坝拦蓄工程

      (2)云南泸西盆地皮家寨岩溶大泉束流调压壅水工程

      在泸西县皮家寨大泉,采用防渗束流和调压壅水措施,建成引水自流灌溉工程,将泉口水位壅高4.4米,供水量6万立方米/日。既解决了泉口下游8000亩耕地的排涝问题,又解决了2000亩水稻、1000亩烤烟、1000亩除虫菊的灌溉用水困难,还改善了泸西盆地东部边缘25000亩耕地的灌溉以及东沟沿线15000人的生活用水条件。2011年,利用束流调压池建成了冷水鱼养殖场,年产值达到100多万元。



    云南省泸西盆地岩溶大泉束流调压壅水开发示范工程

      (3)广西都安峰丛洼地表层岩溶带调蓄工程

      在广西都安县三只羊示范区,在表层岩溶泉和坡面流汇集的山凹部位,分散修建蓄水池7处,采用滴灌技术,满足果树和药材基地的用水需要,建立了峰丛岩溶区立体生态农业模式和名特优果树基地。生态恢复与经济建设相结合,当地居民人均年收入增加了1200多元。



    广西都安县三只羊表层岩溶带调蓄水柜与药材基地

    八、学科带头人

      夏日元,男,1963年6月出生,博士,二级研究员。1988年起从事岩溶水文地质研究工作,长期担任岩溶资源研究室主任。近几年承担完成了“岩溶地区水文地质环境地质综合调查”、“南方岩溶水文地质环境地质综合调查与整治示范”、“西南岩溶石山地区地下水及环境地质调查”、“西南岩溶地区水文地质环境地质综合研究与信息系统建设”、“典型岩溶地下河系统水循环机理监测与试验”等40多项调查研究项目。在岩溶含水介质结构与水流运动规律定量研究、岩溶水资源评价和有效开发利用模式研究方面取得了新进展,为严重缺水贫困地区经济社会发展提供了技术支撑。建成了国土资源部野外科学观测研究“岩溶地下河系统—广西海洋寨底试验基地”,建立了岩溶水文地质调查研究方法体系。发表论文50余篇,出版专著4部。《广西峰林平原大农业与地下水开发示范研究》(2007年)、《碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究》(2013年)等成果获得国土资源科学技术二等奖。

      
       
    岩溶地下水循环机制与水资源可持续利用研究

    近期,渝东北山区持续降雨,巫山县笃坪乡水溪套滑坡发生重大险情,近200万方土石量顷刻间发生大规模滑移,直接将下侧水电站摧毁,并将小溪河阻塞形成堰塞湖。所幸,由于预警及时,周边居民区30余人紧急撤离,未造成人员伤亡。灾害发生后,渝东北山区城镇地质灾害调查项目组紧急赶赴现场,协助地方政府开展地质灾害应急处置。通过调查,项目组向现场救灾指挥和当地政府提出3点建议:第一,滑坡滑动后,后缘上侧的土石体仍处于持续变形当中,拉张裂缝仍在扩张,滑坡后侧电站住宿区人员应临时搬迁,转移到安全地带避险。第二,尽快清除堵塞小溪河河道的滑坡物质,留出足够的行洪空间,避免上游沟谷因暴雨形成的洪水冲垮堰塞坝体,对下游造成洪水或泥石流威胁。第三,加强对滑坡两侧居民区斜坡变形监测,特别是由于引水隧道开挖施工对滑坡后缘上侧危岩体的监测,同时加强隧道开挖施工的管理,如发现险情,必须立即停止施工,避免危岩体崩塌造成灾难性事件。第四,新电站选址要充分考虑地质灾害的影响,加强对该区域内斜坡的工程地质勘查和稳定性评价,特别是科学评价斜坡崩坡积物的稳定性。

      

    地调局水环中心参与三峡库区水溪套滑坡应急救灾

    在5月12日第13个全国防灾减灾日到来之际,自然资源部地质勘查管理司公布了2020年度全国地质灾害成功避险十大案例,分别为:四川木里县“6·9”泥石流避险、甘肃文县“8·17”泥石流避险、湖南慈利县“7·8”滑坡避险、四川中江县“8·15”滑坡避险、湖南石门县“7·6”滑坡避险、重庆云阳“7·17”滑坡避险、云南泸水“10·22”泥石流避险、重庆石柱“6·14”滑坡避险、四川宝兴“8·16”泥石流避险、湖北恩施“7·21”滑坡避险。

    “十三五”期间,全国成功避险地灾4000余起,涉及可能伤亡人员近15万人,避免直接经济损失近50亿元。其间,基层探索形成大量防灾减灾经验。为更好地以鲜活事例增强群众地灾风险意识、激发全社会防御能力,部地质勘查管理司组织部宣传教育中心、部地质灾害技术指导中心、中国地质灾害防治工程行业协会、中国自然资源报社、中国地质学会地质灾害研究分会等推选出2020年地灾成功避险十大案例。

    部地质勘查管理司相关负责人表示,这些案例充分体现了近年来自然资源部组织指导各级地方政府、加强地灾综合防治体系建设、不断提升基层防灾减灾能力的显著成效。我国地灾依然严重,近年来受极端天气、破坏性地震和人为活动等因素影响,城镇建设、交通运输、水利水电等领域重大地灾仍时有发生,防灾工作丝毫不能松懈。宣传典型案例,有助于推广各地好经验好做法,提升基层避险水平,提高减灾防灾能力。目前,自然资源部正在探索“隐患点+风险区双控”的风险防控模式,推进隐患综合遥感识别应用,推广普适型监测设备,推动防御工程技术进步。人防、技防的有机结合,将更有效地保护人民群众生命安全,保障经济社会高质量发展。

     

    具体案例如下:

     

    四川木里县“6·9”泥石流避险: 

    未雨绸缪保平安

     

    2020年6月9日16时50分左右,四川省凉山彝族自治州木里县项脚蒙古族乡项脚村阿牛窝子组突降短时大暴雨,引发泥石流灾害。泥石流暴发前,当地干部及时组织沟道沿途两岸群众78户386人紧急撤离转移,避免2户11人因灾伤亡,实现了成功避险。

    甲尔沟灾前灾后情况

    阿牛窝子灾后情况

    2020年,“3·28” 木里森林火灾过后,沟内残渣、树木、水土流失等急剧增加。当地组织开展了火后次生地质灾害隐患排查。此次发生灾害的泥石流沟为项脚乡确认新增的9个隐患点之一。6月9日16时28分,阿牛窝子组组长(监测人员之一)在微信“阿牛窝子组工作群”中发出第一条预警信息:“今晚有暴雨,请大家注意安全”。紧接着,又发出预警,通知沟下方的项脚坝子的老乡们撤离避让。16时30分,沟上游甲尔沟组代理组长将山上即将下暴雨、可能发生泥石流的信息电话报告给乡政府领导,并通知、组织周边群众紧急避让。乡政府在接到报告后第一时间赶赴阿牛窝子集中安置点组织群众转移撤离。从上游第一条预警信息发出,到沟道沿途两岸6个村民小组的78户386人全部撤离,只用了15分钟。当泥石流“龙头”于17时10分左右通过阿牛窝子集中安置点沟道时,所有村民已提前撤离到安全地带避让。

    启示

    森林山火导致泥石流物源急剧增加,一旦遭遇集中降雨,极易成灾。正是基于这样的准确预判,当地不仅全面开展了火后次生地质灾害隐患排查,逐一落实了隐患点的监测责任人和监测人员,而且强化了临灾避险预案,将未雨绸缪真正落到了实处。在这一案例中,群测群防体系功不可没,彰显了我国防灾减灾的制度优势。

     

    甘肃文县“8·17”泥石流避险:

    防灾体系筑得牢

     

    2020年8月17日,因遭受百年一遇大暴雨袭击,甘肃省文县石鸡坝镇水磨沟爆发泥石流灾害,8栋房屋被冲毁,23栋房屋严重受损。因预警及时,安全撤离转移3000余人,避免了人员伤亡。

    水磨沟泥石流流域遥感影像图

    2020年8月14日14时后,省、市、县自然资源部门先后发布了强降雨天气地质灾害风险预警信息。文县及石鸡坝镇迅速将预警信息传达至水磨沟等地质灾害隐患点的专职监测员,并安排包村干部深入各村协助开展群测群防工作。8月17日14时50分,党员干部听到泥石流声音,迅速采取敲锣、拉响手摇报警器等方式发布预警。包村干部、村组负责人和民兵迅速组织受威胁的群众按照防灾预案和前期应急演练确定的路线将村民分两部分向石鸡坝镇小学及山腰寺庙进行疏散撤离。至15时10分,水磨沟1186名受威胁群众全部撤离至安全地带。随后,泥石流暴发,冲出物堆积于水磨沟与白水江交汇处,形成堰塞湖。因监测预警及时,除51人被困险崖坝村外,3000余人安全撤离转移。之后,应急直升机将险崖坝村被困51人安全转移至成县机场,灾害未造成人员伤亡。

    启示

    一小时降雨100毫米,半小时内两次激发泥石流。如此紧急的情势下,3000余人成功避险,充分体现了当地地灾防范体系的严密。这一案例预警传达迅速、政府处置果断、监测及时准确、群众响应积极,以及防灾队伍可靠、常态化培训演练和紧急避险原则的落实,都为其他地区防灾减灾提供了很好的经验。

     

    湖南慈利县“7·8”滑坡避险:

    群专结合严防守

     

    2020年7月8日下午,受连续强降雨的影响,湖南省张家界市慈利县许家坊土家族乡新界村16组居民区前缘斜坡突发一起大型滑坡灾害,造成31栋民房、230米公路、30亩农田及输电线杆等不同程度毁坏,直接经济损失约1000万元。

     滑坡全貌图

    2020年7月7日21时57分,湖南预警中心发布极端天气预警信息。22时,慈利县自然资源局部署在全县范围加强巡查排查、监测预警和值班值守。7月8日清晨,乡政府组织人员对地灾隐患点进行巡查。15时20分,巡查至新界村16组时发现隐患苗头,乡政府立即给农户下达《地质灾害险情通报书》,要求监测人和村级监测责任人加强监测预警,并将险情上报。慈利县自然资源局组织技术支撑单位赴现场进行灾害调查。7月8日晚17时30分,县政府再次组织县自然资源局、技术支撑单位对该隐患点进行详细调查、监测时发现,该隐患点有向后缘发展扩大的迹象。技术支撑单位调查研究后建议受威胁的群众全部转移避险。7月8日17时30分,县自然资源局对受威胁最严重的5户农户进行转移;18时10分,再次对险情进行调查,发现坡体失稳,有扩大、加剧的迹象,综合分析研判滑坡将整体滑动,立即向县委县政府报告,并转移受威胁区域内的所有群众。18时30分,滑坡发生,无人员伤亡。

    启示

    高度关注地质灾害风险隐患点,组织专业队伍运用先进设备调查监测,对灾害苗头严防死守。经及时准确研判,政府启动应急预案,迅速组织群众撤离。这一案例中,群测群防与专业队伍紧密结合,加之政府组织有力、部门协调联动,整个避险过程紧张而有序,实现了及时预警、提前转移、科学安置。

     

    四川中江县“8·15”滑坡避险:

    雨前雨后勤巡查

     

    2020年8月15日,四川省德阳市中江县集凤镇九股泉村12、13组处发生明显滑坡变形,提前撤离群众96户239人,无人员伤亡,避免经济损失约4000余万元。

     滑坡全貌图

    2020年8月14日23时13分,中江县发布暴雨黄色预警,15日0时19分升级为暴雨橙色预警,同时发布了地质灾害气象风险3级预警信息。8月15日10时许,在雨中巡查过程中,村支书发现九股泉村12、13组聚居村落房前屋后地面和村道路面新增多处裂缝,随即向乡镇和县级值班室报告险情。专业技术人员通过对滑坡体地表裂缝的调查和变形速率的分析,现场判定该滑坡正处于加速蠕滑阶段,并划定滑坡左右侧边界、后缘50米以内、前缘200米以内为危险区范围。根据现场会商,立即启动应急预案,组织危险区内受威胁群众主动撤离避让。8月15日上午10时50分左右,239人全部完成撤离避让。完成撤离仅仅10分钟后,滑坡体就进入快速变形阶段,地面多处裂缝明显增长增宽,滑坡体后缘出现明显下错溜滑,3户房屋瞬间倒塌、90户房屋不同程度拉裂损毁。

    启示

    群众加强雨前雨后对房前屋后的巡查,及时发现地灾迹象、报告险情,专业队伍准确分析研判滑坡发生发展走势,政府迅速组织受威胁群众提前撤离。这一案例的成功经验表明,基层地灾防治就是要不折不扣地落实“三查”(雨前排查、雨中巡查、雨后核查)与“三避让”(主动避让、预防避让、提前避让)的刚性要求,如此才能确保在第一时间发现隐患,并在第一时间撤离避险。

     

    湖南石门县“7·6”滑坡避险:

    人防技防齐上阵

     

    2020年7月6日,湖南省常德市石门县南北镇潘坪村雷家山地质灾害隐患点突发山体滑坡,体积约180万立方米。因提前避险、封锁道路,未造成人员伤亡。

    雷家山滑坡全貌

    滑坡所处山体自2018年12月出现变形迹象以来,于2019年7月被纳入湖南省重要地质灾害隐患数据库,并建立了省、市、县、乡、村5级群测群防体系。2019年11月在该处部署完成了9套自动化监测设备,实施24小时不间断监测。2020年4月27日监测系统首次预警专报发出后,当地迅速组织撤离危险范围内的居民、划定危险区域、明确监测责任人和监测人,并给居民房屋贴上封条,基层干部24小时轮班值守,防止人员返回。6月24日13时45分监测系统发出橙色预警,6月30日17时29分再次发出橙色预警,7月6日14时11分发出临灾警报。7月6日16时52分滑坡发生,损毁居民房屋5栋、高压线铁塔2座、茶园及玉米地约200亩、省道300米,损坏小型水电站1座,冲走牲畜数十头,直接经济损失2000余万元。

    启示

    滑坡体形变加剧,变形数据异动,监测预警系统发出预警专报和临灾警报,政府迅速组织受威胁居民撤离,并划定危险区域,防止人员返回。在这一避险事件中,驻守的专业地质队伍在调查评估、专业监测、数据复核、成功预警等多个环节发挥了举足轻重的作用,表明“人防+技防”是当前显著提升各地重大地质灾害风险防控能力的重要途径。

     

    重庆云阳“7·17”滑坡避险:

    “四重”网格有实效

     

    2020年7月17日下午,受连续强降雨影响,重庆市云阳县云阳镇三坪村团包滑坡中前部发生强烈变形,造成一栋房屋垮塌。因预警及时并对受威胁2户4人进行了应急避险撤离,无人员伤亡,避免直接经济损失300万元。

    团包滑坡全貌

    该滑坡自2014年9月发生初次变形后一直处于蠕滑变形阶段。2020年7月17日15时,受连续强降雨诱发,团包滑坡中前部再次发生强烈变形,滑坡中前部布设的监测设备监测值均达到预警值并发出了预警信号。接到预警信号后,地质灾害群测群防员、片区负责人、驻守地质队员、区县技术管理员“四重”网格员协调联动,紧急开展了雨中巡查,划定危险区域,并发出紧急撤离避险指令。15时40分,滑坡威胁范围内的居民2户4人全部成功撤离,转移到事先确定的安置场地。

    启示

    在重庆,“四重”网格地质灾害群测群防监测体系为灾区群众编织了一张安全网。一方面是依靠专业监测设备及时获取准确的监测数据,另一方面则是依靠“四重”网格制度,把对地质灾害隐患的巡查、排查、监测等工作和责任逐一压实到人、落到实处。事实证明,注重防范是成功处置地质灾害的基础,一定要把对自然灾害预报预测、监测预警能力建设作为首要任务来抓。

     

    云南泸水“10·22”泥石流避险:

    灾害信号早识别

     

    2020年10月22日,云南省泸水市老窝镇松茅沟发生泥石流灾害,造成部分房屋冲毁。因提前紧急撤离群众97户371人,未造成人员伤亡。

    泥石流沟中下游形态

    2020年10月16日开始,泸水地区出现强降水天气,10月19日发布了暴雨黄色预警,主管部门通知乡镇和村组干部、监测员提高警惕,加强监测预警。10月22日10时40分左右,监测员在荣华大沟巡查过程中,突然听到从山上传来轰隆隆闷雷般的响声,判断为发生了泥石流,第一时间赶往靠近泥石流沟边的荣华一组,组织群众撤离,同时通知另2位村民沿着泥石流沟往下奔跑呼叫,让正在泥石流沟谷内和两边劳动的群众赶紧撤离,同时通知中元村组织金竹岭新村群众撤离。荣华一组人员刚撤离到安全区域,10时55分左右,泥石流经过荣华村一组,11时经过中元村金竹岭新村,冲入老窝河。

    启示

    强降雨过后,监测员听到山上传来轰隆隆响声,立即判断发生了泥石流,使受威胁村民能够在第一时间撤离。正是平时大量开展的地质灾害防治知识宣讲培训和应急避险演练,使当地基层党员干部和防灾责任人、监测员了解了更多的识灾、防灾、避灾知识,“主动避让、提前避让、预防避让”的意识和自救互救能力都得到显著提升,也为当地政府做好风险管理奠定了基础。

     

    重庆石柱“6·14”滑坡避险:

    暴雨袭来须警惕

     

    2020年6月14日,重庆市石柱县大歇镇流水村长冲组(小地名:瓦窑坝)发生新生突发滑坡灾害,因提前撤离所有受威胁群众8户17人,未造成人员伤亡。滑坡造成8户19间房屋损毁,造成直接经济损失约95万元,间接经济损失约400万元。

    大歇镇瓦窑坝滑坡前缘(左图)、后缘(右图)

    2020年6月13日19时,石柱县气象局发布强降雨、局部暴雨气象信息,14日4时50分发布了暴雨红色预警。14日4时许,由于降雨较大,老党员院落长和部分村民都比较警醒,起来查看自家房前屋后,疏通排水以及淤泥。院落长想到强降雨可能诱发滑坡等地质灾害,且此时天还未亮,看不清后面山坡上的情况,于是挨家挨户敲门喊村民转移到自己家去(地势较高,相对安全)。5时10分左右,院落长夫妇再次疏通沟渠时突然听到上部一声巨响,立即组织群众撤离,随后清点人员,发现还有2名行动不便的村民未撤离,之后又组织人员将2人撤离。全部人员撤离出来后约30分钟,6月14日6时许,大规模滑坡发生,造成8户19间房屋损毁,未造成人员伤亡。

    启示

    平时不断强化的地质灾害宣传演练,把“警惕”二字深深刻在了干部群众的心头。暴雨袭来,即便是夜色沉沉,也丝毫不松懈。从村民自发查看房前屋后、疏通排水及淤泥,到老党员院落长在险情未清之时便挨家挨户组织村民撤离,一切都显现出人们对灾前预防的高度重视。幸而如此,人员全部撤出仅30分钟后便发生了大规模滑坡,没有造成人员伤亡。

     

    四川宝兴“8·16”泥石流避险:

    预警精准疏散快

     

    2020年8月16日凌晨,四川省雅安市宝兴县硗碛藏族乡和平沟暴发大规模泥石流,冲出规模总计约10万立方米,共计85户、390间房屋受损,G351国道断道,农田受灾98亩,通乡通村道路损毁3千米,桥梁损毁1座,交通、电力、通信全部中断。因提前避险,避免了121户723人和135名游客因灾伤亡。

    泥石流暴发后仁朵藏寨及沟口无人机航拍图

    受2020年8月10日晚强降雨影响,位于和平组集中安置点后方的和平沟流量变大。主管部门组织调查组对和平集中安置点泥石流沟进行了现场排查。8月14日,调查组发现,该沟沟内物源丰富,坝后淤积较严重。由于当地气象部门提示8月15日至18日还将有一轮强降雨,调查组认为,该沟暴发泥石流的可能性较大,便及时向相关部门汇报。8月15日开始,硗碛乡再次发生强降雨。主管部门随即通过QQ群、微信群、短信平台、电话通知等方式迅速通知各村防灾责任人、监测责任人、监测员、村组干部。接到预警信息后,和平沟监测员通知受威胁群众做好主动避让工作。16日凌晨5时,监测员发现暴雨仍在持续,沟水上涨较快达,当地村组当即逐户通知避险转移,至7时,泥石流沟受威胁群众及游客全部完成转移。

    启示

    泥石流沟内物源丰富,坝后淤积严重,强降雨诱发泥石流可能性较大。而这里,不仅是村民聚居,且有大量游客,稍有疏忽后果不堪设想。从地质灾害气象风险精准发布,到专人监控发现险情预警,再到村组干部逐户通知村民避险转移,仅仅2小时,就将858人撤离完毕,保障了居民和游客的生命安全。回顾整个过程,风险预警研判精准、避险疏散快速有序是这一案例的最大亮点。

     

    湖北恩施“7·21”滑坡避险:

    科技支撑强有力

     

    2020年7月21日,湖北省恩施土家族苗族自治州屯堡乡马者村沙子坝约144万立方米滑坡体滑入清江形成堰塞湖。因避险防范有序、应急支撑有力,无一人伤亡,最大程度地减少了因灾损失。

    沙子坝滑坡全貌

    2020年7月16日以来,恩施市遭遇连续强降雨来袭,7月17日,恩施市沙子坝滑坡发生强烈变形,7月21日5时30分左右沙子坝滑坡顺沟道滑入清江形成堰塞湖,1970户6579人受严重威胁。湖北省、恩施州各级政府迅速启动Ⅱ级应急预案。自然资源部及湖北省自然资源厅迅速调集专家技术力量及30台套仪器设备,投入到灾害现场提供技术支持。因应急调查深入,监测预警及时,避险撤离果断,无一人伤亡。

    启示

    恩施沙子坝滑坡为特大型滑坡,但因专家指导有力、科学监测到位、应急预案启动迅速、组织撤离果断,1970户6579人及时避险、安然无恙。防灾减灾,就是要努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变,而恩施沙子坝滑坡的避险经验告诉人们,既要压实防灾责任,落实巡查排查制度,实现市、乡、村和监测员四级联防网络的联动效应,更要强化科技支撑体系与能力的建设,这样才能化解灾害风险,确保人民群众的生命安全。

    防灾减灾日,一起来看这10个地方地灾避险成功的秘诀...

     

    立足“全力支撑国家能源资源安全保障,精心服务国土资源中心工作”,以是否解决资源、环境和基础地质问题、是否实现转化应用和有效服务、是否促进科学理论创新和技术方法进步、是否促进人才成长和团队建设、是否合理使用项目经费的“五问”为标准的中国地质调查局地质科技奖,自2015年设立以来,面向地质调查项目承担单位,评选、奖励在服务国家能源资源安全保障,生态文明建设,防灾减灾,新型城镇化、工业化、农业现代化和重大工程建设,海洋强国建设等方面成效显著的成果。

    近期,中国地质调查局邀请40多名国内地质行业知名专家,严格按照“五问”标准,经过初评、答辩、评议等,历时三个多月,在140项参评成果中评选出2016年度地质科技奖,其中5项成果荣获地质科技一等奖、18项成果荣获地质科技二等奖。

    多项成果实现能源资源找矿突破

    本次获奖成果中,有14项为能源和矿产资源领域成果,占获奖成果的61%,充分反映了中国地质调查局全力以赴解决国家能源资源安全问题的决心、能力和成绩。

    其中,“银额盆地油气基础地质调查与勘探突破”成果,在勘查区块内钻获日产9.15万立方米的高产工业油气流,实现了自1955年以来银额盆地油气勘探的重大突破,优选出的6个有利勘查区中3个区块已有油气发现,带动了企业油气勘探。

    “西藏罗布莎铬铁矿床理论创新找矿重大突破”,在罗布莎矿山新提交铬铁矿石量302万吨,将有效缓解国内铬铁矿到2020年430万吨供需缺口的压力。

    “老矿山深部和外围找矿”通过对国内232座大中型资源危机矿山开展资源潜力补充调查,筛选出55个具有资源潜力的原煤、铁、锰、铜等大中型矿山,新增333资源量潜在经济价值达到7000亿元,稳定职工就业16.5万余人,经济社会效益十分显著。

    海洋地质调查成果对接区域发展规划

    为支撑海洋强国战略,中国地质调查局近年强化海洋、海岸带地质调查工作部署。此次获奖的“1∶25万青岛幅海洋区域地质调查”、“1∶100万中沙群岛幅海洋区域地质调查”以及“北部湾海洋地质环境与人类活动影响研究”成果,在调查认识基础地质背景的基础上,首次在海域发现了锆石矿物达到工业品位,为天然气水合物勘探提供了精准地形地貌资料。

    特别是“北部湾海洋地质环境与人类活动影响研究”成果,联合德国、波兰等多国科学家在北部湾地区开展了从潮滩、海岸、沿岸浅水到湾口9个航次的跨区域、全方位、多学科综合地质调查,以及海域工程地质调查。项目成果直接服务于北部湾湿地修复、红树林生态环境保护等,并在北部湾区域建设、工程建设和北海银滩综合治理规划中发挥了重要的技术支撑作用。该项成果不仅引领地方投入海洋调查7000万元,而且推动了国际海域地学合作。合作的德方专家Jan Harff教授在2013年就荣获了我国政府颁发的“中华人民共和国国际科学技术合作奖”,是地质领域首次获此奖项。

    地质灾害早期识别技术支撑社会防灾减灾

    为推进科技支撑防灾减灾、建立应急救灾工作长效机制,中国地质调查局组织实施了一批地质灾害调查评价与监测预警项目。

    本次获奖的“岩溶山区特大崩滑灾害早期识别与监测预警关键技术研究”成果,创新提出了岩溶区特大滑坡失稳破坏模式和早期识别判据,推广应用了无人机调查与高精度遥感动态调查监测技术,实现了植被茂密与地形复杂岩溶区大范围地质灾害调查与识别,并成功识别了20余处地质灾害隐患点,支撑了三峡、陕西、云南等地的应急抢险救灾工作。

    “地质灾害光纤监测技术研制与示范”,成功研发了分布式光纤应变监测仪器,打破国外垄断,传感距离达40千米,有效解决了以往地质灾害监测需人工到场、单点测量、费时费力的难题。项目成果成功应用于三峡巫山新城滑坡防治工程、唐山城市规划区地面塌陷、云南乌东德水电站高边坡、湖南冷水江矿山地质灾害及加拿大Ripley滑坡等监测预警。

    关键构造部位实现地应力实时监测

    此次获奖的“北京地区主要活动断裂工程地质稳定性评价及地应力测量”,在北京西峰寺、北京十三陵、河北昌黎等地区建立了5个深孔地应力实时监测台站,填补了京冀地区深孔地应力实时监测台站建设的空白。

    该项成果实现了对京冀地区关键构造部位地应力的实时监测;从构造稳定性、岩土稳定性和地面稳定性三个方面对北京地区主要活动断裂工程地质稳定性进行了综合研究和评价分区,圈定了稳定地带,为京津冀协同发展区战略发展规划、高速铁路建设、2022年冬奥会场地安全评价等提供了地质科技支撑。

    创新提出天然气水合物形成笼子吸附假说

    地调局联合中海油、中科院等多家单位,历经8年攻关,创新性地提出了天然气水合物形成的笼子吸附假说等地质理论和天然气水合物纵横波速比水合物探测等技术。这些理论和技术创新,为我国在2013、2015、2016年三次钻获高纯度天然气水合物奠定了重要基础。在海域圈定的天然气水合物分布范围和有利成矿区,经钻探证实在珠江口盆地东部海域和神狐海域发现2个千亿方级的天然气水合物矿藏,为我国即将实施的海域天然气水合物试采提供了重要靶区,实现了海域找矿的重大突破,点燃了“海洋强国”引擎。提出的天然气水合物综合识别方法引发国内主流媒体和国际同行的高度关注,累计在中央电视台发布新闻9条,项目组成员发表论文399篇,其中SCI/EI检索论文249篇,出版专著3部。

    冲洗液关键技术形成较为广泛的行业应用

    针对复杂地层钻探过程中遇到的孔壁失稳、钻孔漏失、取芯率低等行业性技术难题,“地质钻探复杂地层冲洗液关键技术”成果,通过新材料研制、新型冲洗液体系设计及凝胶堵漏工艺研究,形成了适应地质钻探小井眼和小间隙特点的钻探新技术。在国内外61个矿区进行了推广应用,培训施工技术人员6500余人次,技术创新与转化应用效益非常显著。该项新技术申报国家发明专利6项、实用新型专利2项、国家重点新产品1项,发表论文45篇。

    坚持“五问”为尺,实效为度,2016年度中国地质调查局地质科技奖的23项获奖成果瞄准国家需求,已经显现了“跟跑”、“并跑”世界一流地质科技的实力。23项成果累计实现逾万人次的学术交流与技术培训,转化应用效益十分显著。这必将引导地质调查成果形成不唯资历、注重实效的良好风气。

    23项获奖成果的背后,也涌现了一批优秀的地质人才和专业团队,共培养国际学术组织核心成员2人,国家级科技人才(包括入选国家“新世纪百千万人才工程”、国家“万人计划”等)26人,省部级科技人才(包括入选国土资源科技领军人才、教育部长江学者等)39人,中国地质调查局杰出人才8人。入选国土资源科技创新团队2个,累计培养博士/硕士研究生439人。255位获奖完成人中,40岁以下青年131人,超过半数。其中,“80后”91人、“90后”7人。地质调查事业创新人才辈出、创新活力增强、创新成果涌出的生动局面正逐步形成。

    “五问”为尺 实效为度

    地调局地质力学所“长江经济带活动构造与地壳稳定性调查”项目组与中文核心期刊《地质力学学报》合作出版《长江经济带活动构造与地质环境研究专辑》。项目组突出多学科参与、多方法应用和不同学术思想的碰撞,重点关注地质调查新数据、新认识以及新技术方法的应用,聚焦“新构造与活动构造、地质灾害与环境、技术方法与应用”3大主题,收集遴选了30篇论文专辑出版。

    2014年,国务院正式提出打造长江经济带的重大经济发展战略决策。长江经济带面积约205万平方公里,人口和生产总值均超过全国的40%。其中规划了10个重要城市群和经济区带,以及与之紧密配套的过江通道、高铁、机场、内陆核电站、大型水电站和港口等众多基础设施与能源基地等重大工程。但由于该区自西向东横跨我国三大地貌阶梯以及特提斯造山带、扬子地块和华南造山带等地质演化历史与构造格局都显著不同的三大地质构造单元,活动断裂发育且构造体系复杂,地质环境类型及问题多样,包括:活动断裂与地震、水土流失与崩塌滑坡泥石流灾害、地面沉降与地裂缝、岩溶塌陷及海岸侵蚀等等,都会不同程度地成为影响或限制城市群发展、新型城镇化建设和重大工程规划与设计的重要因素。因此,中国地质调查局精心部署了地质环境综合调查以及活动构造与区域地壳稳定性调查等多项地质工作,以期为长江经济带健康、可持续发展提供有效支撑。

    地质力学所承担“长江经济带活动构造与地壳稳定性调查”项目,重点任务是查明该区主要活动断裂的空间分布、几何学与运动学特征及其最新活动性、分析评价区域活动断裂对主要城市群发展和重大工程规划建设的影响,完成长江经济带及其中重要城市群的地壳稳定性综合评价,从而为服务长江经济带发展提供基础地质支撑。项目组经过长期大量的野外工作,分析总结了长江经济带地区在活动断裂与区域地壳稳定性方面的主要特征、规律性认识以及仍存在的问题,并对前期在新构造与活动构造、地质灾害与地质环境等方面已取得的一些成果进行及时梳理和总结,积极推动地质调查成果向应用的转化,相关内容已在《地质力学学报》第3期出版发行。

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    宜昌三峡机场附近第四纪地层与下伏红层间疑似地震楔        南京六合区瓜埠山错动晚白垩地层的地震断层 

     

    安徽明光市大横山红石谷晚白垩地层中的古地震断层    江苏茅山东麓韭菜山西侧上新世地层中的古地震断层楔 

    长江经济带活动构造与地质环境研究专辑出版