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招遠地質災害

發布時間: 2021-01-21 05:37:06

⑴ 煙台發生過哪些災害

我市地質災害主要分布區域和災種:

1.昆嵛山區、艾山-牙山山區、大澤山區北麓崩塌、滑坡、泥石流易發防治區。

昆嵛山面積約200平方公里,主峰海拔653.8米,區內山高坡陡,部分區域植被覆蓋率很低,地表風化層及人為採石廢棄物等為泥石流發生提供了物質基礎,曾發生過多起泥石流災害,規模不大。

艾山-牙山山區主要分布在棲霞、蓬萊市境內,其中棲霞市境內海拔600米以上的山峰10座,400米以上的山峰108座,區內多次發生泥石流災害。1979年7月31日降暴雨,棲霞市柳家-亭口一帶發生泥石流,沖毀農田2.97萬畝,房屋2961間,水庫塘壩429座,橋涵195座;29人死亡,損失慘重。目前,區內多處泥石流仍有再次發生的條件。

位於萊州市境內的大澤山北麓,區內花崗岩、大理石開采歷史悠久,多處廢石、廢渣無序堆放,為滑坡、泥石流的形成提供了物質條件。同時,眾多陡直的採掘面極易產生崩塌災害。

2.礦山采空塌陷防範區。

我市因採煤、金、滑石等礦種產生的地面塌陷12.48平方公里,並多次發生地面塌陷災害。1999年3月,位於萊州市馬塘二采區的兩間工棚發生突發性塌陷,造成6人死亡。居民區附近、公路兩側的礦山采空區直接威脅居民和過往行人的安全。

地質災害的重點防範期為汛期6-9月。

(二)地質災害防治重點。

根據調查,下列地質災害隱患點、危險點為我市今年地質災害防範重點,需要加強防治工作:

1.棲霞市北夼村-後張家村(泥石流)。

2.棲霞市安子夼村(泥石流)。

3.棲霞市生樹夼-上哨村(泥石流)。

4.棲霞市藍蔚夼村(泥石流)。

5.棲霞市黃崖底村(崩塌)。

6.棲霞市町夼村(泥石流)。

7.棲霞市西凰跳村(崩塌)。

8.棲霞市李博士夼-欒家莊村(地面塌陷、地裂縫)。

9.棲霞市香夼村(地面塌陷)。

10.招遠市、龍口市境內玲瓏礦田區(渣石流、滑坡、地面塌陷、地裂縫)。

11.招遠市付家礦區(地面塌陷)。

12.蓬萊市大柳行金礦區(地面塌陷)。

13.萊州市大澤山北麓大理石花崗岩開采區(渣石流、滑坡)。

14.萊州市滑石礦(地面塌陷)。

15.萊州市馬塘村(地面塌陷)。

16.萊州市206國道新城-北呂段(地面塌陷)。

17.萊州市新城村(地面塌陷)。

18.萊州市焦家望兒山金礦尾礦庫(渣石流、地面塌陷)。

19.萊州市龍埠村(地面塌陷)。

二、地質災害隱患的防治措施

針對上述19處地質災害隱患點、危險點和我市地質災害現狀,提出以下防範措施:

1.棲霞市北礦村-後張家村、安子夼村、生樹夼-上哨村、藍蔚夼村、町夼村等5處泥石流隱患。隱患均位於棲霞市境內低山區,分布相對集中。據調查,歷史上均有不同程度的泥石流發生,均具有再次發泥石流的條件,應從以下幾個方面預防:

(1)建立群防網路定期巡查,暴雨期加密巡查,發現災情按速報制度執行。

(2)汛期之前疏通加固流域內泄洪渠道,以利快速泄洪。

2.棲霞市黃崖底村、西凰跳村兩處崩塌隱患。對黃崖底村崩塌隱患進行巡視檢測,雨期加密巡視,發現險情及時避讓。在西凰跳村南公路崩塌隱患處設立警示標志,提示過往車輛行人盡快通過,以防不測。

3.招遠市、龍口市境內玲瓏礦田區渣石流、地面塌陷等隱患。對區內較大規模和居民點附近的渣石流、尾礦庫進行安全穩定性監測,雨期加密巡視。對區內民採集中區、塌陷高發區進行隔離。西山羅山電視塔西南側地裂縫要加密觀測。

4.棲霞市李博士夼-欒家莊村、香夼村、萊州市滑石礦區東側,馬塘村東北和東南、新城村東部,龍埠村、招遠市付家金礦區,206國道新城北呂段,蓬萊市大柳行金礦區等9處地面塌陷隱患。禁止居民區附近淺部探采活動,設立危險警示標志,圈定危險范圍並進行隔離。加強日常觀測,汛期對建築物開裂、地面裂縫等險情加密觀測,及時發現問題,減少災害損失。

5.萊州市焦家金礦望兒山尾礦庫渣石流隱患。該尾礦庫1980年投入使用,1992年服役期滿,庫壩垂直高度39米,庫內存沙80萬立方米,庫底及周圍有空區分布,以往發生過多次小規模地面塌陷,對尾礦庫及周圍地區要加強日常觀測,汛期加密觀測,以防產生渣石流、地面塌陷影響尾礦庫穩定,產生災害事故。

6.萊州市大澤山北麓大理石、花崗岩開采區渣石流隱患。要加大對廢石堆穩定性的治理,加強對露天采礦坑周圍邊坡穩定性監測,減少崩塌、滑坡、渣石流產生的災害損失。

7.尚未進行《地質災害調查與區劃》工作的縣市區要於汛期來臨之前盡快組織有關技術人員進行排查,確定災害隱患點。各縣市區要對調查中發現的地質災害易發區、危險區及時制定防災減災措施,建立群防群測網路。

⑵ (五)水土環境變異問題

膠東半島水土環境變異問題主要包括水質和土質的惡化及地下水降落漏斗等,具體包括:地下水降落漏斗、地下水污染、土地鹽鹼化、水土流失、地基環境變異和礦坑突水。這些地質災害大多是由外動力作用引起的,都具有潛在的危害。除地下水污染外,其餘均為衍生地質災害。

圖3-4 膠東半島地區海(咸)水入侵、海岸侵蝕分布圖

1.區域水資源開發現狀

膠東半島水資源開發呈多元化格局,地表水、地下水和海水是三種重要的水資源供應方式,膠東半島的地表水和地下水利用量分別占總供水量的42.1%和57.0%,兩者的利用量差別很小,其中客水(引黃)占總供水量的2.4%。該區域地下水水資源開發利用現狀主要有如下特點:開采量呈遞增的趨勢、淺層地下水是主要開采水源、地下水開采強度在區域上分布不均等。青島市的水資源可開采量為6.4萬m3,實際開采量為6.1萬m3,剩餘資源為0.3萬m3;煙台市的水資源可開采量為11.1萬m3,實際開采量為5.1萬m3,剩餘資源為6.0萬m3;威海市的水資源可開采量為2.6萬m3,實際開采量為1.9萬m3,剩餘資源為0.7萬m3

2.區域地下水位降落漏斗

地下水采補失衡的直接表現是發生區域性地下水位降落漏斗現象,該現象主要分布在研究區內有較強富水性的第四系孔隙含水層中,其原因主要與人類強開采地下水源有關。根據形成水位降落漏斗的含水層埋置深度可將區域地下水位降落漏斗分為淺層地下水降落漏斗和深層地下水降落漏斗兩種形式。

膠東半島只發育淺層地下水降落漏斗。該地區淺層地下水降落漏斗主要分布在萊州灣沿岸、膠萊盆地和膠東半島部分河谷下游地區。根據適宜的漏斗界線確定方法可得到膠東半島淺層地下水降落漏斗的漏斗界線:魯北平原和膠東半島濱海平原以0m等水位線為漏斗邊界線,其他地區需根據實際的地下水動力場情況來確定。確定深層地下水位降落漏斗界線時,主要考慮了整個華北平原地區深層地下水位現狀和深層地下水位下降的致災因素,把能引起明顯的地面不均勻沉降災害的等水位線作為漏斗界線。通過研究河北、天津等鄰近地區地面不均勻沉降資料可得:當深層地下水等水位線標高為-40m時,將會引起較大的地面不均勻沉降災害,因此將標高為-40m的等水位線作為深層地下水區域降落漏斗界線。而將鄰近地區確定深層地下水降落漏斗的漏斗界線的經驗和方法運用到該區域中發現:膠東半島並不發育深層地下水降落漏斗。

3.地下水污染的現狀評價

淺層與深層含水層間分布著很多弱透水層,其有分布較穩定、厚度較大的特點,所以深層地下水比淺層地下水防污染能力更強。調查研究表明,該地區深層地下水目前還沒有被污染。由於該區域淺層地下水防污染能力不強,污染現象較為普遍,因此,該區域的淺層地下水是本次污染評價的主要對象(圖3-5)。

圖3-5 膠東半島地區地下水污染情況分布圖

以該區域水資源調查資料作為評價數據,選取

、酚、氰、砷、汞、鉻(六價)作為本次水污染評價的評價因子,採用綜合指數法,以綜合污染指數(P)作為評判地下水污染程度的指標。評價結果表明,嚴重污染區分布於招遠市界河河谷地區、龍口市黃水河入海口附近地區。重度污染區分布於嚴重污染區外圍地區及平度市蓼蘭鎮北部、萊西市院上鎮河谷地區、文登市澤頭鎮河谷地區。中度污染區主要分布於膠萊平原、膠東半島部分河谷地區。未受污染區主要分布於膠東半島東部丘陵區。需要強調的是,由於造成地下水污染的因素較多,受多方面因素的限制,本次評價所選取的指標只是幾個常用的評價因子,尚不能代表該區域地下水污染的全貌。

4.土壤鹽漬化

土壤鹽漬化是指土壤中鹼含量超過耕作土壤水平,以致作物生長受傷害。膠東半島鹽漬化在渤海灣西岸、南岸的泥質海岸帶均有分布。土壤鹽漬化的成因主要是可灌溉土地用水管理不善造成的。土壤鹽漬化的成因類型為濱海型,濱海鹽漬土區是由於過量抽汲地下水等原因,由海水浸漬作用造成的,內陸鹽漬土區是黃泛平原灌溉用水管理不善造成。例如,1958年片面發展灌溉,大引大蓄,排水不配套,區域來水量大大超過排水量,抬高了土壤潛水位,造成1959~1961年土壤鹽漬化急劇發展。20世紀60年代後期,氣候頻旱,土壤潛水位下降,鹽漬化面積減少。70年代到80年代由於多年偏旱,恢復引黃以來,由於對引水水位和灌溉水量缺乏控制,高位引水,大量灌水,忽視排水,次生鹽漬化面積悄然增加。土壤鹽漬化給地區農業發展造成嚴重影響。

5.水土流失

膠東半島的水土流失主要分布在青島和煙台地區。2000年青島地區全市水土流失總面積40.64萬hm2,佔全市土地總面積的36.6%,其中中等水力侵蝕面積佔44.2%。中等以上程度的水力侵蝕面積佔10.83%。耕地水土流失總面積22.92萬hm2,占水土流失總面積的56.4%,耕地中度水力侵蝕面積9.65萬hm2。占水土流失總面積的23.8%,佔耕地水土流失總面積的42.1%。草地水土流失面積 880hm2,占水土流失總面積的0.22%。青島地區水土流失的重點區域是即墨市、萊西市、膠州市、平度市等低山丘陵地區,以坡耕地、荒山和小流域的水土流失最為嚴重,危害也最大,是今後治理的重點區域。市內七區由於植被覆蓋率較高,水土流失現象較輕。與1986年相比,2008年青島市水土流失總面積減少了7.1%,尤其是極強以上程度的水力侵蝕面積減幅較大,均減少了90%以上,耕地水土流失面積減少了18.5%,但耕地劇烈水力侵蝕和草地水土流失面積有所增加,分別增加2950hm2和880hm2。2008年青島地區沙化土地總面積714hm2,占國土總面積的0.06%,主要分布於萊西市的孫受及膠河、白馬河河床附近以及膠南寨里等地的海灘近岸處,總體危害不大。煙台市水土流失面積8725km2,佔全市土地面積的63%;重度水土流失面積2455km2,佔18%。造成水土流失的原因既有自然因素,也有人為因素。降水時空分布與強度變化不均是水土流失的主要原因;人類盲目亂砍亂墾,造成植被破壞,加劇了水土流失。

6.地基環境變異

膠東半島河谷平原和山前平原分布,其中煙台市的萊州、龍口、蓬萊三市分布面積較大,約800km2。這些地區第四紀堆積物厚度大,沉積時代較新,場地地下水埋藏淺,地層強度低,並多有數米至十幾米的人工堆積雜填土覆蓋,致使場地和地質條件復雜化。復雜多變的場地地質條件,加之人類活動的強力改造,使地基穩定性遭到破壞。

高層建築佔地面積小,負荷重,故要求地基持力層具有良好的工程性質和較高的強度,然後沿海城市軟土地基的存在與之相矛盾,需要採用特殊基礎(樁基、箱基)和上部結構。打樁引起軟土層的擠壓將會危及建築物的安全;深挖基坑,則有邊坡穩定問題,還可能引起粉砂土層的流沙或涌沙。地基軟弱層與上部荷載重的矛盾若解決不好,必然產生地基失穩災害。港口建設對沿海開發意義重大,但沿海一帶軟土地基承載力低,並常受海浪、潮汐等動力作用,由此必然會產生相應的環境地質問題。

沿海海積粉砂層中還存在砂土液化,其范圍分布在萊州市—煙台市區—牟平區一帶,且沿海岸呈條帶狀或串珠狀分布,該層的地基承載力小於50kPa,在地震烈度Ⅶ度時易發生砂土液化。

此外,在濱海地段,還分布有海積淤泥質粉土,海積淤泥,其稠度大於1,含水量接近或大於液限,孔隙比在1~1.5之間,具有高壓縮性,地基承載力小於50kPa。其中淤泥質粉土固結性差,在地震烈度Ⅶ度時,可發生砂土液化和建築物不均勻沉降。在地震作用下,高層建築與厚層軟基會因周期相同(長周期)而產生共振,從而使震害疊加。

7.礦坑突水

膠東半島的礦坑突水主要分布在龍口市北部沿海一帶的黃縣煤田,根據對龍口市煤礦礦山地質環境的全面調查證實,礦坑突水水源主要來自煤系地層的層間含水層及構造儲水,而海水及上覆第四系孔隙水與礦坑突水之間的聯系較弱。

礦坑突水的方式主要有頂板突水和底板突水。頂板突水,水源通過各種成因的導水裂隙帶或早期勘探井與深部巷道溝通,經礦體頂板湧入礦坑內的突水方式。底板突水是通過斷裂帶或在采動裂隙的誘導下,底板高壓水頭突破隔水底板湧入礦坑內而形成的突水方式。

龍口煤田水文地質條件較為簡單,含水層分布穩定,突水量相對較少。主要危害是造成淹井、停工、停產。據不完全統計,自建礦以來,龍口市主要煤礦發生的較大的礦坑突水事故有11起。

⑶ 礦區地質災害防治與環境保護對策

山東省礦產資源豐富,在開采過程中反映出來的地質災害也具多樣性、復雜性。比如說,即使同類礦產,由於成礦條件和礦區地質、水文地質條件的差異,以及礦山開采階段的不同,產生的礦區地質災害類型、危害程度等也各具側重性。我們進行礦區地質災害類型、分布發育規律及危害程度調查研究,歸根結底還是為了預防和減輕災害帶來的破壞和損失,更好地保護礦區地質環境,這也是進行礦區地質災害防災減災對策研究工作的主要目的。目前,礦區地質災害防災減災對策,在省內、國內乃至國際上尚處於研究、摸索階段,本次礦區地質災害防災減災對策研究主要依據各主要礦山實踐經驗和野外實地調查資料,具有一定的科學性和可操作性。

一、礦區地質災害防治對策

(一)采空塌陷防治對策

采空塌陷是礦區地質災害中發生規模及危害最大、影響最廣的主要地質災害。因此,前人在其防治對策方面也頗有研究。

1.探索科學的采礦方式

(1)充填法采礦

預防采空塌陷最為有效的方法是充填法采礦。中國礦業大學研製的高水速凝充填材料,具有充填速度快、強度高且較穩定等特徵,充填液只需20分鍾便連砂帶水一起固化成高結晶水充填體,其強度1d可達3MPa,3d可達4~5MPa,最終可達5MPa以上。該充填材料不需脫、排水且有一定膨脹性,充盈系數優於混凝土,在招遠金礦進行充填試驗效果良好。

充填法采礦防止采空塌陷,在目前開採的鐵、金礦山中具有較強的可操作性,因為這類礦山礦體多呈脈狀或條帶狀發育,相應采空區也呈條帶狀,便於充填,所需充填材料相對較少,經濟上不需投入太大而且效果明顯。充填法開采鐵、金礦目前在全省已進行了全面推廣和應用,其中萊蕪鐵礦區及招遠金礦區基本上都採取了此種采礦方式。而煤礦等沉積型礦產開采采空區范圍廣,如果實行充填,花費巨大且效果不明顯,從煤礦開采經濟效益上分析也不合算,因此,目前煤礦開采以頂板陷落法為主。

(2)「自下往上」異向開采

煤礦開采一般是從上層煤起自上而下采,這樣對煤礦建設來說,具有見效及投資回收快等優勢,但對於采空塌陷來說,是愈采愈烈,許多塌陷區是反復塌了再塌,同時淺部采空塌陷也構成對深部采礦的威脅,比如,在汛期,大氣降水直接通過塌陷坑進入巷道,增加礦坑排水量乃至造成淹井事故的發生等等。

湘潭礦業學院與煤炭部門立項研究煤礦開采方式,提出具有多層煤的煤田,採用由深部至淺部開採的方式,可有效地減輕采空塌陷危害。目前,這一研究已通過國家正式鑒定,如果這種開采方式可行的話,在魯西南及黃河北遠景煤田區開采應該參考、借鑒。

2.加強科學研究,提高採煤技術水平

目前,世界上有些國家井下採煤矸石不出井,用來充填井下采空區,既可以減輕采空塌陷又可避免排矸對地質環境的影響,如此可謂一舉兩得。而省內煤礦的採煤方式與我國大多數煤礦一樣,使得利用煤矸石充填井下采空區變得復雜化且費用較高,這在新汶礦務局張庄煤礦及國內其他煤礦都已得到證明。這就是,目前技術水平條件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空區是不現實的,因此,需加強科學研究,努力改進採煤技術,趕上國際先進水平。目前,煤礦開采為減輕采空塌陷危害,根據各礦實際條件,採用的主要技術措施有:

1)同一煤層多工作面協調開采,減少地表不均勻下沉,減少傾斜和水平變形對民房的影響;

2)分煤層交錯布置工作面,可減少不均勻下沉和靜態變形值,使部分變形得以抵消。不同煤層開采邊界交錯布置,錯距控制在40~80m;

3)積極推廣沿空送巷、沿空留巷等採煤新工藝、新方法,實行無煤柱開采,以使地表均勻下沉;

4)積極開展新技術、新方法的研究。如華豐礦通過注漿減沉,取得較好的效果;汶南礦在采13層、15層煤時,採用矸石充填老空區,既減少了礦井排矸量,又減緩了頂板下沉,減輕了采動對地表的影響。

3.治理對策

堅持以防為主,防治結合的原則,做到預防為先。

(1)防範

1)實行預報制度,對可能出現的地面塌陷地區(重點為地下采空區)進行預測預報工作,從發生時間、發生地點到成災范圍和影響強度進行長、中、短期全方位預測預報。

2)加強地質環境監測,建立群測群防監測系統。

3)禁止年產3萬t以下的小型煤礦繼續開采。這類小煤礦因無力負擔巨額抽水費用,通常開採煤層較淺,極易形成采空塌陷。

4)嚴密監測地下水動態。在采空區,今後誘發地面塌陷的因素除繼續疊加開采外,就是地下水位變動對其產生的影響,因此,一切引起地下水位變化的人類工程活動,都要經過嚴格的論證和控制方可實施。

5)采空區內進行工程建設必須進行地質災害危險性評估。

(2)治理

1)界定地質災害的責任,實行「誰引發,誰治理」的原則,由造成地質災害的責任人或單位提供治理經費,制定或委託制定地質災害治理方案,承擔或委託承擔地質災害治理工程。

2)采空區回填,推廣中國礦業大學研製的高水速凝材料,該充填液只需20分鍾便可使砂水凝結成高結晶水充填體,最終強度可達5MPa以上。

4.減災措施

在山東省各類礦山中,煤礦開采產生的采空塌陷規模大、危害程度高,因此采空塌陷減災措施主要針對煤礦而言,其他礦種可參照。

山東省煤炭資源多分布於人口多、村莊建築物稠密的廣大農村地區,壓煤量大。目前,煤炭部門為減少採空塌陷危害,采礦前實行一次性徵地。這些地區,往往在采空後半年至一年內發生采空塌陷,使大量耕地減產或絕產。

為減輕采空塌陷危害,除了進行村莊搬遷、重點交通和水利設施布置禁采區或留設防護煤柱以保護人民生命財產和國家重點建築物不受損害外,更重要的是對於塌陷地區進行治理和綜合利用。根據實際情況,塌陷區內大部分土地可以復墾還田,少部分地區塌陷程度嚴重,常年積水或地形起伏過大,不能復墾,建議發展水產養殖業,亦可以修建公園,既美化環境又改善人們的精神生活。

山東省治理和綜合利用塌陷區做得較好的是肥城市。肥城市狠抓采空塌陷地的開發復墾,目前已累計開發復墾塌陷地2萬余畝,其中建成魚塘6000餘畝,復墾土地14000餘畝,創經濟效益5億元。肥城市現有采空塌陷地6.5萬畝,並仍以每年2000畝的速度遞增,開發復墾塌陷勢在必行,為此,該市規定:凡復墾塌陷地進行糧食生產的,3年內不交合同定購任務;從事林果業、養殖業生產的,從有收益之年起,3年內免徵農林特產稅,並適當延長承包期,種植業延長到20年,養殖業延長到30年。對4000多萬元塌陷地開發資金的使用,該市實行以獎代補、規模治理的重點扶持辦法,對常年較深的積水區,實行挖塘養魚、淤泥造地、種養結合、立體開發;對塌陷變形地,削高填窪、劃方整平,恢復耕種。該市湖屯鎮西湖西村在復墾的500畝塌陷地上搞特色種植,畝收達千元以上,石橫鎮馬坊村利用塌陷地養甲魚,每畝收益超過10萬多元。可觀的經濟效益,進一步激發了廣大群眾投資的積極性,全市每年都有幾十萬人投身塌陷地開發之中。

由此看來,采空塌陷區的綜合治理工作,應當在當地政府的高度重視和大力支持下,根據塌陷程度、周圍環境進行統一規劃,力爭使之具有新的地面生態環境,形成新的經濟增長點。

值得可喜的是,全社會正在逐步重視地面塌陷的治理工作。據悉,經國務院開發辦批准國家級采空塌陷地綜合治理示範區目前在山東省棗庄市設立。示範區第一期治理工程為期3年,總投資達2400萬元。有關部門將對采礦塌陷地有計劃地進行綜合治理,使其發揮更好的經濟效益和社會效益,以促進全市耕地總量的動態平衡。

(二)崩、滑、流(渣石流)重力地質災害防治對策

1.避讓

避讓是減災防災最有效最可行的方案之一,在渣堆重力危害即將發生或短期來不及治理的渣堆可採取避讓措施。

2.削坡

渣堆坡度大多大於40°,未達到平衡狀態,可採用削坡減重的方法減小其坡角。

3.擋土牆

擋土牆是對不宜削坡的較大型渣堆進行的一種工程治理方法。採用擋土牆可以有效地防止渣堆坍塌,保護渣堆下建築物的安全。

4.綠化護坡

對難以治理的渣堆,可進行植樹、種草等綠化措施。植被是斜坡穩定的重要因素,植被對渣堆提供一個保護層,緩沖了雨水對渣堆的沖擊。

5.綜合利用

可利用渣堆進行鋪路、制磚、回填采空區等。矸石堆主要用於以下方面:①公路建設及做磚、水泥等建材行業的輔助材料;②進行重選硫精礦及硫鐵礦;③作為輔助原料進行低熱發電。

(三)地面沉降及散落油污染治理對策

加強地面變形和地面沉降監測和研究,建立預測預報系統,採取減少開采量、回灌注水措施,減少地面沉降量。

對散落油污染防治的重點是防止油氣開發區跑、冒、滴、漏現象。

二、礦區生態環境保護與恢復

21世紀是山東省全面推進信息化、工業化、城市化和國際化進程,加速社會主義現代化建設,建設經濟文化強省的重要時期。礦產資源是經濟社會發展的重要物質基礎,礦業是經濟與社會發展的基礎產業。為貫徹中央人口、資源、環境基本國策和「有序有償、供需平衡、結構優化、集約高效」的總方針,實施可持續發展戰略,加強對全省礦產資源勘查、開發利用宏觀調控,促進資源利用方式與管理方式的根本轉變,推動礦業開發的經濟效益、社會效益、資源效益和環境效益協調發展。依據《山東省礦產資源總體規劃》保護和合理開發利用礦產資源,提高可持續發展的保障能力,促進礦產資源開發利用與生態建設和環境保護協調發展。

(一)調整礦山規模結構

保持礦山開采與礦床儲量規模相適應,優化資源配置,杜絕資源分割與重復建設,實現規模經營。礦山最低開采規模,按礦種及按大、中、小型礦區(床)分別限定,作為新建礦山准入條件之一。對不符合最低開采規模要求的小型礦山企業,加快改組、改制和資產重組,形成規模經營。對不符合生產條件、生產能力過小、破壞浪費礦產資源、污染破壞礦山生態環境的礦山依法予以關閉。

(二)優化采、選、冶結構

按照山東省抓大扶優和促進結構調整的要求,加大采、選、冶結構調整力度,改變過去盲目建設選礦廠、冶煉廠,采、選、冶失衡,經濟效益低下的局面。實現合理采、集中選、定點煉,資源相對集中開發,采、選、冶基本合理配套的開發建設模式。以改造提升傳統產業的關鍵技術為中心,加大科技創新力度,著力研究提高采、選、冶水平的新工藝、新技術、淘汰落後工藝。禁止使用堆浸法提金、土法煉油,關閉選冶能力小於100t/d的金礦選冶廠,關閉生產能力3萬t/a以下的小鋼廠、10萬t/a以下的立窯水泥廠和日熔量400級以下的浮化玻璃廠。在不久的將來,力爭全省采、選、冶結構基本合理配套。

1.提高礦山開採回採率

加大監管力度,完善「三率」考核體系,「三率」水平較低的礦種、礦山要重點考核。鼓勵礦山企業依靠科技進步,提高采、選、冶技術裝備水平,開發利用低品位、難選冶礦產。金礦、鐵礦等地下開採的金屬礦山,應採用膠結充填采礦法,提高開採回採率,防止地面塌陷。加強鐵、銅難采礦體高效采礦方法和貧鐵礦開發利用研究;石膏礦開采,要積極推廣房柱式-崩落采礦法,試驗臂式采礦法,開展同時開采多層石膏、多層鹽、多層硫技術研究;煤礦推廣無礦柱開采,厚煤層可先採上分層後放頂,極薄煤層無人工作面開采等采礦法,提高開採回採率,繼續對「離層注漿」、地下氣化、膏體充填等技術進行研究試驗,解決「三下」煤的開采問題;鐵礦、石膏礦限制使用房柱式采礦法;金礦禁止使用房柱式采礦法。

2.提高礦產資源綜合利用水平

通過加強礦產資源綜合利用監督管理,加大礦產資源綜合利用投入,抓好礦產資源綜合利用技術開發應用,努力提高礦產資源綜合利用水平面。重點做好鐵礦中伴生的銅、鈷、金,金礦中伴生的銀、銅、鉛、硫等元素的綜合回收;同時鼓勵煤礦企業綜合利用與煤共(伴)生的高嶺土、耐火粘土礦、硫鐵礦等礦產。到2005年綜合利用共(伴)生礦產的礦山數達到60%,回收率平均提高2~3個百分點。

(三)新建礦山准入條件

為優化全省礦業結構,有效保護和合理利用礦產資源,設立新建礦山企業除應符合國家有關法律、法規外,還必須具備下列准入條件:

———資質條件。有與所建礦山規模相適應的資金、技術、人才及其有關規定的條件。

———資源條件。必須有經資源儲量管理部門認定的相應類型的礦產資源儲量。

———規模條件。應符合《山東省礦產資源總體規劃》確定的礦區(床)最低開采規模標准,並與可供開採的礦產儲量相適應,礦山建設須符合規模生產、集約經營的原則。

———技術經濟條件。有符合國家規定的礦山設計或礦產資源開發利用方案、開采方法、選礦工藝及采、選設備必須科學、先進、合理、安全。開採回採率、采礦貧化率、選礦回收率指標能達到規定要求,對具有工業價值的共(伴)生礦產能綜合開采、綜合利用。

———生態環境保護條件。符合《山東省礦產資源總體規劃》確定的生態環境准入條件,並提供經有關部門批準的環評報告;礦山環境影響報告書、土地復墾及地質災害防治措施應符合國家有關規定,並與礦山建設同時進行。

沿海及海洋礦產資源的開采,還必須符合《海洋環境保護法》、《海域使用管理法》,應當與海洋功能區劃相銜接。

———規劃分區條件。國家和省礦產資源規劃所規定的禁止開采區、禁止開採的礦種和已規劃開發利用的礦區以外的區域,是新建礦山准入的礦種地區。

⑷ 地質災害特點與發育規律研究

山東半島城市群地區地質災害的分布特點反映了其形成機制的差異性和普遍性,表現在動力來源、與形成動力的關聯度、形成時間、形成過程、成災的關聯性與可控性、危害程度等方面。

一、地面變形災害

地面變形災害是指發生在近地表且以變形為主的地質災害,包括地面沉降、地裂縫、地面塌陷。

1.地面沉降

工作區內地面沉降主要發生於魯北平原,即東營市,主要形成原因是深層地下水開采和油氣開采。

在1985年國家地震局地球物理研究所和山東省地震局進行現代形變測量時就已發現東營市地面沉降,東營-墾利地面沉降量最大為80mm。2000年,地震部門對該區部分高程點進行了高程復測,高程點地面沉降量為248~397mm。

2002~2003年,有關部門通過對東營地區地面沉降觀測點共43個點的監測結果分析發現,沉降量在30mm及30mm以上的有7個點,20mm~29mm的有14個點,10mm及以下的有5個點,其餘在11~19mm之間。

上述地面沉降監測資料表明,魯北平原區處於整體沉降中,局部的深層地下水強采區和油田集中區地面沉降已具有一定規模,應盡快建立工作區地面沉降監測體系。

2.地裂縫

地裂縫多分布在環渤海平原區、礦區、煙台、青島、威海城區及震區。有的地裂縫系抽排水所致,有的與地面沉降伴生,有的是地震等內動力作用的結果。2005年1月18日發生在山東乳山的4.3級地震在宏觀震中梅家形成了3條長達20m以上的地裂縫。地裂縫屬於衍生地質災害,當發育明顯時具有潛在的危害性,並具突發性、群發性、不可控制性。

日照五蓮市於里鎮—管帥鎮—汪湖鎮一帶發育一個地裂縫,走向北東,全長25km,寬約2km,總面積約100km2。目前已有3個鄉鎮28個村莊受到不同程度的影響,約2萬人受災,13875間房屋產生裂縫,其中無法居住的危房達10410間,坍塌房屋達500間;206國道多處產生橫向裂縫;2座大壩及部分渠道產生變形及裂縫。其經濟損失巨大,災害隱患嚴重。初步勘查結果表明,其產生的主要原因為構造活動地震及附近采礦等人為因素影響造成的。

3.地面塌陷

山東半島地區地面塌陷有兩種。一種是采空塌陷,在礦山開采過程中,由於未對采空區進行填充或永久性支護,上方岩層在自重的作用下發生下沉,造成地面大范圍塌陷。另一種是岩溶塌陷,在碳酸鹽岩類地層分布地區,由於無節制超量開采岩溶地下水,或礦山排水不當,造成地下水動力條件改變引起地面塌陷。山東半島城市群地區岩溶塌陷主要分布於淄博辛店水源地附近(尹建中,1996)。

二、斜坡環境變異災害

斜坡環境變異災害是指發生在沿海山坡和海底斜坡地帶,由於重力失衡形成的岩石、土壤和泥沙的整體化塌落現象,包括滑坡、崩塌和泥(石)流,具有成因復雜、衍生性、潛在危害性、分布廣、突發性、群發性,多數可控。

崩塌、滑坡、泥石流多發生於變質岩、侵入岩、寒武系石灰岩組成的中低山丘陵區,具有突發性強和一定的隱蔽性等特點,一旦發生常造成較大的經濟損失和人員傷亡事故。工作區內濟南、淄博、煙台、青島均有崩、滑、流地質災害發生。

重力地質災害的主要表現形式為渣石流、崩塌等。近年來,此類事故時有發生,招遠金礦玲瓏選礦廠因連降大雨,尾礦庫因山洪造成尾礦砂順流而下,沖毀果園10餘畝、莊稼地25畝,淤塞小型水庫1座,此次事故還使3km長的河道淤積,經濟損失35萬元。

崩、滑、流的形成與地形地貌、氣候的關系均比較密切,魯中南低山丘陵區和魯東丘陵區均有發育,工作區內則在濟南、淄博、煙台、青島較發育,各城市崩塌、滑坡、泥石流發生情況詳見綜述部分表32。

由綜述部分表32可以看出,工作區內已發崩塌138處、滑坡67處、泥石流74處。調查得知區內泥石流災害多為礦產開採的廢渣堆形成的渣石流。

三、流體災害

流體災害是指山各種流體引起的各種地質災害,包括海岸侵蝕、海水入侵、風暴潮、海嘯、黃河尾閭擺動、坑道突水、港口淤積等。內、外動力對於這些地質災害的形成均有貢獻,其成因復雜。上述地質災害多具有潛在的危害性、不可控性、群發性(個別災種也可單獨發生),其中的風暴潮、海嘯和坑道突水還具有突發性。

1.海(咸)水入侵

(1)海水入侵的演化歷史和重點入侵地段現狀分布

1976年在工作區內的壽光、寒亭、萊州等地的地下水動態長期監測井中首先發現水質變咸、Cl濃度增高等海(咸)水入侵現象,當時僅為幾處孤立的點狀入侵,整個70年代末至80年代初發展比較緩慢,入侵面積小,為發生階段。80年代中後期,入侵面積迅速擴大,入侵速度達最大,整個萊州灣東、南沿岸連為一片,為快速發展階段。90年代以來,海水入侵速度減慢,局部地段有減弱趨勢,為緩慢發展階段。

據調查統計,現階段山東半島地區海水入侵總面積1351.7km2(表8-1)。

表8-1 山東半島地區海(咸)水入侵統計

(2)海水入侵的演化趨勢

環渤海山東地區海(咸)水入侵發展經歷了3個階段:①20世紀70年代的初始階段;②80年代的快速發展階段;③90年代以來由於降水量有所增加,各地對海(咸)水入侵的危害有了足夠的認識,並採取了一定的限采措施,海水入侵總體處於減緩階段。

萊州灣東岸海水入侵主要以第四系地層為入侵通道,由於下伏基岩岩性為變質岩、花崗岩,透水性極弱,所以該區以海平面與基岩頂面交線作為最大入侵線。根據這一原則可確定海水入侵最大線位置。萊州灣東岸龍口平原區如不採取切實有效的地下水限采措施,地下水位將持續下降,海水入侵將最終危及整個龍口平原,最大入侵距離將達14.2km。其他地區入侵線已接近最大入侵線,不會再有大幅擴展。萊州灣南岸盡管第四系厚度較大,但鹹水入侵並不會無限度地向內陸入侵,而是與地下水位負值漏斗規模、漏斗中軸線位置有關,最大入侵線位於負值漏斗南側水力坡度恰為原始水力坡度時的位置,根據目前萊州灣南岸地下水開采布局、開采程度分析,地下水負值漏斗位置和規模不會再有較大變化,所以可依據現狀漏斗情況確定最大入侵線。今後咸-鹵水入侵的發展主要集中於廣饒、壽光西部和昌邑市,未來將向內陸入侵3~15km,其他地區已接近入侵終止線,面積不會有太大擴展。

環渤海山東地區除萊州灣沿岸外,其他地區海水入侵均發生於主要河流入海口平原,入侵區附近第四系展布范圍相對較小,第四系基底岩性緻密,裂隙不發育,使得海水入侵的范圍受到一定限制,且當地政府對入侵區地下水採取了一系列的限采措施,海水入侵得到遏制,有些地區入侵范圍有縮小趨勢。所以近期上述地區海水入侵總體上將維持現狀,不會有較大變化。

2.風暴潮

山東沿海風暴潮的空分布有一定規律性,在萊州灣南岸,以風潮型春季風暴為主;在黃海沿岸以台風風暴型為主,主要發生在夏季。渤海南岸1993年11月初發生的一次大風暴,將黃河海港兩側的大部分護岸壩掏空,部分油田勘探壩被沖斷成幾段。

風暴潮向內地入侵少則5~10km,多則20~30km。1938年7月17日渤海南岸的風暴潮向陸地入侵達30km。1964年4月5日的風暴潮位達4.77m,使25個村5305戶2.33萬人受災,3萬畝農田穀物不生。風暴潮過後常瘟疫流行,海水入侵使大片農田鹽鹼化,淡水資源受污染,生態環境惡化,其產生的副作用常是幾年難已消除,特別是對農業生產的影響常常是長期的。

3.海岸侵蝕

山東半島陸地海岸線長3121km,主要為基岩海岸(佔2/3,主要分布在山東半島的東部、東南部、東北岸)、淤泥質海岸和沙質海岸(主要分布在魯北沿海、萊州灣沿岸、膠州灣沿岸)。海岸侵蝕普遍存在,形式多樣,程度不一,是一種災害性的海岸地質現象。山東半島的海岸侵蝕已給沿岸居民帶來了嚴重的經濟損失,對沿岸經濟發展造成嚴重威脅。

工作區內海岸侵蝕較嚴重的地區有蓬萊—屺姆島和黃河三角洲海岸。

4.港口、水庫、海灣的淤積

港口、水庫及海灣的淤積通常是由兩方面造成的,其一是由於相鄰陸區水土流失給海區帶來大量的泥沙;其二是不合理的海岸工程布局改變海水流場而發生淤積。前者如膠州灣,對比1980年與1935年的面積發現,膠州灣總面積減少了112km2(高振華,1985;王文海,1985),年平均減少2.8km2,每年減少灘塗2.5km2。煙台、威海兩市9條大河每年流入大海的泥沙達577.7×104m2。威海市遠遙船塢是1963年投入80萬元建成的,僅僅使用了10年,就被淤平報廢。關於不合理海岸工程布局造成的海區侵蝕與沉積發生變化的實例更多,如青島市第一和第二海水浴場前沿不合理的海岸工程改變了流場,造成兩個浴場的沙子被不同程度地帶走。

5.其他流體災害

黃河尾閭擺動主要分布於黃河三角洲地區。自1855年以來,山東河段共決口45次,山於黃河含沙量高,易淤、易決、易徙。作為地上懸河的黃河河道的疏通與河堤的加固對於防禦與減少其危害性至關重要。

坑道突水主要分布於招掖金礦井分布區。坑道突水是山東省近年來頻發且較為嚴重的地質災害,主要源於越界開采、亂開濫采、排水不當。

四、水土環境變異災害

所有水質和土質的惡化現象均屬於水土質變異,包括地下水污染、水土流失、沙土液化和土地鹽鹼化。這些地質災害多數由外動力作用引起,均表現為潛在的危害性。除地下水污染外,其餘均為衍生地質災害;除沙土液化外,均可控制;沙土液化具有突發性。

五、其他地質災害

1.潛在地質災害

潛在地質災害主要是指本來可以避免但由於不合理的規劃而造成的災害。其中最主要的是把工程建在斷裂帶上,這種建築如同在建築物下埋了一顆炸彈。此種情況在許多城市都可以見到。

2.古河道、古潮溝

古河道主要分布於渤海沿海地區、萊州灣、黃海近海地區。(海底)古河道岩相的多變性和結構的不穩定性是妨礙沿岸與海底工程的制約性地質災害因素。

古潮溝主要分布於萊州灣、黃海西部淺海區。由於古潮溝內部與周邊岩性的差異性,決定了其工程地質環境的亞穩定性。

3.海底隆起、底辟

海底隆起主要分布於萊州灣、黃海地區。無論是構造成因還是重力或沖刷侵蝕作用所致的海底隆起,均構成了橫向失穩性地貌單元,是工程施工的妨礙因素。

底辟主要分布於萊州灣、黃海地區。底辟是由於構造活動性或密度的差異所形成的海底隆起形象,其以不穩定性為主要特點,是海底工程應予以避讓和重點防禦的限制性地質災害因素。

4.氣相災害

氣相災害是指由地下天然氣等氣體所引發的各種地質災害,主要為海底淺層氣。成因復雜,具有潛在危害性、突發性、單發性和不可控性。

海底淺層氣主要分布於渤海灣、萊州灣、黃海近海海底。海底鬆散沉積物中的天然氣在構造、鑽探等外力作用下形成噴沙和泥山,可顛覆海上鑽井平台,是海底工程的潛在危害源。

⑸ 地質環境質量綜合評價

一、地質環境質量評價

首先根據山東省地質環境特徵將全省劃分為魯東丘陵地質環境區、魯中南山地丘陵地質環境區和魯西北平原地質環境區,以縣(市、區)為評價單元,評價結果見表4-19。

表4-19 全省各評價單元縣(市、區)的地質環境質量評價結果表

續表

二、評價成果評述

(一)地質環境質量差區

主要位於魯西北平原地質環境區的東部黃河三角洲地區,局部位於魯中南山地丘陵地質環境區的7個評價單元,占評價單元總數的5%,模糊綜合指數值為4~5之間,為山東省地質環境質量差區。其地質環境有以下特點:

1)鹽漬化面積率較高,鹽漬化面積佔全省鹽漬化面積的57%,其中極重度鹽漬土壤面積佔全省極重度鹽漬土壤的85.2%。

2)森林覆蓋率低,其中沾化縣最低為1.3%,寒亭區最高為7.1%,均遠低於全省平均水平。

3)地質災害較發育,區域地殼穩定性較差。

(二)地質環境質量較差區

位於魯東丘陵地質環境區北部、魯中南山地丘陵地質環境區中部和魯西北平原地質環境區局部地區的24個評價單元,約占評價單元總數的17%,模糊綜合指數值在3~4之間,是山東省地質環境質量較差區。其地質環境特點如下:

1)鹽漬化程度較低,且鹽漬化土壤主要為中度或輕度鹽漬土。

2)土壤有一定程度的沙化,還存在部分流動性風沙土。盡管採取了一定的防沙、治沙措施,但是沙化對該區生態環境的潛在威脅依然存在,這是生態環境潛在脆弱性的根本原因。如果不加以保護,就有可能造成該地區生態環境的進一步惡化。

3)部分地區地質災害較發育,如招遠市、嶧城區、萊州市、兗州市、博山區的地面塌陷,德城區(德州)、市中區(濟寧)的地面沉降災害都較為突出。

(三)地質環境質量中等區

分布於魯西北黃河沖積平原區、魯中南山前局部地區及沂河、彌河、濰河、大沽河上游等區域的60個評價單元,約占評價單元總數的43%,模糊綜合指數值在2~3之間,是山東省地質環境質量中等區。其地質環境特點是:地質環境背景條件中等,地質災害有不同程度的分布,但發育強度較弱,部分地區水污染較嚴重。

(四)地質環境質量良好區

分布於魯東煙台—威海之間、膠萊盆地、日照市沿海地區,魯中南中部和南部地區,魯西北平原區的中部和西南部地區,共有39個評價單元,約占評價單元總數的28%,模糊綜合指數值在1~2之間,是山東省地質環境質量良好區。其地質環境特點是:地質環境背景條件較好,除局部地段外,地質災害不發育,水環境質量總體較好。

(五)地質環境質量優等區

主要分布於魯中南山區的泰安市、鄒城—費縣一帶和魯東地區的青島、煙台、威海市區附近的10個評價單元,約占評價單元總數的7%,模糊綜合指數值為1,是山東省地質環境相對穩定地區。其地質環境有以下幾個特點:

1)山丘區有一定的水土流失問題,但通過多年的綜合整治,已取得明顯成效。

2)森林覆蓋率較高,其中長島縣、芝罘區、泰山區、五蓮縣、環翠區等森林覆蓋率均在40%以上,林業生態系統相對穩定。

3)農田水利設施較完備,旱澇保收田面積率相對較高,農業生態系統相對穩定。

4)總體上位於地質災害不發育區,地質環境問題不突出。

⑹ 國土資源部關於公布第三批地質災害群測群防「十有縣」名單的通報

國土資源部通報 2011 年增刊第 6 期

今年以來,在黨中央、國務院的正確領導下,地方黨委、政府高度重視,相關部門密切配合,國土資源系統積極努力,全國地質災害防治工作取得顯著成效。各級國土資源主管部門在全力做好汛期地質災害防治工作的同時,結合實際,採取多種措施,繼續深入開展地質災害防治 「十有縣」建設,推進群測群防體系建設的規范化、標准化。通過開展 「十有縣」建設,有效提升了基層地質災害防治能力。

為激勵先進、樹立典型、推動工作,根據 《國土資源部關於開展地質災害群測群防 「十有縣」建設的通知》 (國土資發 〔2009〕46 號)精神,部決定公布河北省石家莊市元氏縣等 471 個縣 (區、市)為地質災害群測群防 「十有縣」(名單見附件)。

希望各 「十有縣」總結經驗,再接再厲,爭取更大的進步和成績。同時,希望其他地區以他們為榜樣,在今後的工作中扎扎實實做好地質災害防治的各項工作,努力開創地質災害防治工作新局面,為實現全面建設小康社會目標和經濟社會發展做出新的更大的貢獻。

附件: 第三批地質災害群測群防 「十有縣」名單

國土資源部

二〇一一年十二月三十一日

附件

第三批地質災害群測群防 「十有縣」名單

(共 471 個)

河北省 (15 個):

石家莊市元氏縣,保定市曲陽縣、滿城縣,秦皇島市盧龍縣、山海關區,唐山市豐潤區、古冶區、開平區,張家口市懷安縣、萬全縣、涿鹿縣、蔚縣、產業聚集區,承德市雙橋區、雙灤區

山西省 (4 個):

大同市左雲縣、靈丘縣,晉城市高平市、陵川縣

遼寧省 (8 個):

阜新市阜新蒙古族自治縣,葫蘆島市綏中縣,錦州市凌海市、黑山縣、北鎮市、義縣,撫順市新賓縣,沈陽市康平縣

吉林省 (13 個):

德惠縣、農安縣、榆樹縣、永吉縣、舒蘭市、延吉市、安圖縣、龍井市、琿春市、和龍市、圖們市、撫松縣、長白縣

江蘇省 (14 個):

南京市下關區、鼓樓區、六合區、玄武區、雨花台區、高淳縣、溧水縣,鎮江市丹陽市,常州市新北區,蘇州市高新區、太倉市、常熟市、張家港市,淮安市盱眙縣

浙江省 (20 個):

臨安市、建德市、餘姚市、寧海縣、溫州市鹿城區、溫州市龍灣區、永嘉縣、平陽縣、洞頭縣、諸暨市、嵊州市、蘭溪市、東陽市、義烏市、衢州市衢江區、衢州市柯城區、仙居縣、麗水市蓮都區、遂昌縣、雲和縣

安徽省 (7 個):

祁門縣、石台縣、貴池區、懷寧縣、太湖縣、繁昌縣、裕安區

福建省 (25 個):

福州市長樂市、連江縣、羅源縣、晉安區,廈門市思明區、湖裡區,寧德市福安市、霞浦縣、古田縣、莆田市仙游縣、荔城區、秀嶼區,漳州市詔安縣、漳浦縣、雲霄縣、龍海市,三明市泰寧縣、建寧縣、明溪縣、寧化縣、梅列區、三元區,南平市政和縣、松溪縣、光澤縣

江西省 (27 個):

上饒市信州區、橫峰縣、弋陽縣、鄱陽縣、萬年縣,撫州市東鄉縣、南城縣、金溪縣、崇仁縣、臨川區,九江市湖口縣、永修縣、德安縣、都昌縣、廬山區,吉安市泰和縣、井岡山市、永豐縣、萬安縣,贛州市章貢區、寧都縣、尋烏縣,宜春市樟樹市、萬載縣、靖安縣,萍鄉市蓮花縣,南昌市安義縣

山東省 (14 個):

煙台市芝罘區、萊山區、福山區、牟平區、經濟技術開發區,蓬萊市,龍口市,萊州市,招遠市,棲霞市,萊陽市,長島縣,萊蕪市鋼城區,淄博市臨淄區

河南省 (19 個):

鄭州市滎陽縣、上街區,洛陽市伊川縣、嵩縣、宜陽縣,三門峽市陝縣、澠池縣,信陽市光山縣、固始縣,平頂山市魯山縣、郟縣,駐馬店市遂平縣、確山縣,許昌市長葛市,焦作市修武縣,南陽市淅川縣、內鄉縣、桐柏縣、南召縣

湖北省 (23 個):

武漢市蔡甸區、江夏區,咸寧市嘉魚縣,孝感市大悟縣、安陸市、孝昌縣、雲夢縣,鄂州市鄂城區,黃岡市麻城市、浠水縣、蘄春縣、武穴市、黃梅縣、紅安縣、團風縣、黃州市,宜昌市當陽市,襄陽市宜城市,荊門市鍾祥市、京山縣,隨州市隨縣、廣水市,十堰市武當山特區

湖南省 (40 個):

長沙市嶽麓區、長沙縣、望城縣,衡陽市南嶽區、衡南縣,株洲市炎陵區、攸縣,湘潭市韶山市,邵陽市洞口縣、邵陽縣、城步縣,岳陽市湘陰縣,常德市澧縣、臨澧縣,張家界永定區,益陽赫山區,郴州北湖區、宜章縣、安仁縣、嘉禾縣、臨武縣、桂東縣、桂陽縣,永州零陵區、祁陽縣、藍山縣、江永縣,懷化洪江區、洪江市、會同縣、中方縣、新晃縣、通道縣、靖州縣,婁底婁星區,湘西州古丈縣、龍山縣、鳳凰縣、瀘溪縣、保靖縣

廣東省 (36 個):

廣州市荔灣區、白雲區、從化市,佛山市三水區,韶關市始興縣、南雄市,河源市龍川縣、紫金縣,梅州市五華縣、蕉嶺縣,惠州市惠東縣、博羅縣、龍門縣,汕尾市陸豐市,江門市新會區、恩平市,陽江市陽春市、陽東縣,茂名市信宜市、高州市、化州市、電白縣,肇慶市高要市、德慶縣、封開縣、廣寧縣,清遠市陽山縣、英德市、連州市,揭陽市普寧市、揭西縣、惠來縣,雲浮市雲城區、羅定市、雲安縣,順德區

廣西壯族自治區 (18 個):

柳州市城中區、魚峰區、柳南區、柳北區,田陽縣,那坡縣,凌雲縣,西林縣,龍勝各族自治縣,樂業縣,靖西縣,百色市右江區、陸川縣,興安縣,臨桂縣,陽朔縣,大化瑤族自治縣,南丹縣

海南省 (9 個):

瓊海市、萬寧市、三亞市、儋州市、東方市、定安縣、澄邁縣、屯昌縣、樂東縣

重慶市 (20 個):

渝中區、大渡口區、江北區、九龍坡區、南岸區、合川區、雙橋區、銅梁縣、榮昌縣、璧山縣、梁平縣、城口縣、豐都縣、墊江縣、忠縣、開縣、巫溪縣、石柱縣、秀山縣、酉陽縣

四川省 (22 個):

成都市新津縣、龍泉驛區、青白江區、雙流縣,自貢市富順縣,瀘州市合江縣,德陽市廣漢市,綿陽市北川縣、梓潼縣,遂寧市船山區、安居區、蓬溪縣、射洪縣、大英縣,甘孜州康定縣、丹巴縣,阿壩州汶川縣、理縣、茂縣、松潘縣、九寨溝縣、黑水縣

貴州省 (14 個):

貴陽市清鎮市、小河區、白雲區、花溪區,遵義市匯川區,安順市關嶺縣,黔東南州凱里市、鎮遠縣、劍河縣、三穗縣、黎平縣、榕江縣,黔西南州冊亨縣、望謨縣

雲南省 (47 個):

昆明市安寧市、石林縣、富民縣、晉寧縣、嵩明縣,昭通市魯甸縣、永善縣、綏江縣,曲靖市富源縣,玉溪市澄江縣、江川縣、通海縣、峨山縣、元江縣,保山市隆陽區、施甸縣,楚雄州楚雄市、牟定縣、武定縣、祿豐縣,紅河州蒙自市、建水縣、石屏縣、瀘西縣、彌勒縣、屏邊縣,文山州硯山縣、廣南縣,普洱市寧洱縣,西雙版納州景洪市、勐海縣、勐臘縣,大理州大理市、鶴慶縣、祥雲縣、洱源縣、雲龍縣、彌渡縣,德宏州瑞麗市、梁河縣,麗江市古城區、寧蒗縣,怒江州蘭坪縣、瀘水縣,臨滄市鳳慶縣、永德縣、鎮康縣

西藏自治區 (5 個):

日喀則地區亞東縣,林芝地區察隅縣、波密縣,昌都地區芒康縣,山南地區洛扎縣

陝西省 (17 個):

西安市周至縣、高陵縣,渭南市華陰市、潼關縣,寶雞市隴縣、鳳縣,咸陽市涇陽縣、永壽縣,漢中市勉縣,銅川市宜君縣,商洛市丹鳳縣、山陽縣、柞水縣,榆林市清澗縣、子洲縣,延安市寶塔區、宜川縣

甘肅省 (29 個):

蘭州市紅古區、安寧區、肅北蒙古族自治縣,瓜州縣,玉門市,武威市涼州區,景泰縣,岷縣,天水市麥積區,秦安縣,和政縣,積石山縣,成縣,兩當縣,徽縣,西和縣,禮縣,康縣,宕昌縣,卓尼縣,慶陽市西峰區,華池縣,平涼市崆峒區

青海省 (14 個):

大通縣、湟中縣、互助縣、化隆縣、樂都縣、同仁縣、德令哈市、貴德縣、同德縣、門源縣、祁連縣、玉樹縣、雜多縣、瑪多縣

寧夏回族自治區 (2 個):

吳忠市紅寺堡區、鹽池縣

新疆維吾爾自治區 (9 個):

伊寧縣、伊寧市、昭蘇縣、庫爾勒市、和靜縣、且末縣、輪台縣、若羌縣、烏恰縣

⑺ 山東省礦山地面塌(沉)陷地質災害現狀、趨勢分析及其防治

壽冀平

(山東省地質環境監測總站,濟南,250014)

摘要本文通過對山東省礦山開采引發的地面塌(沉)陷地質災害的現狀分析,結合礦產開發規劃對其發展趨勢進行了分析,提出了相應的防治措施,對於減輕地質災害和地質環境保護具有重要意義。

關鍵詞地面塌陷現狀趨勢分析防治措施

前言

山東省是我國礦業大省、經濟大省,全省累計發現各類礦產150種,其中能源礦產11種、金屬礦產45種、非金屬礦產90種、水氣礦產4種。山東省采礦歷史悠久,礦業在我省國民經濟和社會發展中發揮著重要的基礎性作用,目前全省95%的一次性能源和80%的原材料依靠開發礦產資源提供,礦山企業達9482個。隨著礦業經濟的發展,礦產資源開發規模和開發強度的增大,礦山地面塌(沉)陷問題越發突出,成為主要的礦山地質災害類型。

1礦山地面塌(沉)陷地質災害分布特徵

山東省礦山地面塌(沉)陷地質災害按其成因和塌(沉)陷特徵分為采空地面塌(沉)陷和岩溶地面塌陷。

1.1采空塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是山東最主要的礦山地質災害,涉及煤礦、金礦、鐵礦、石膏、滑石等所有地下開采礦山,伴隨采空塌(沉)陷出現的往往還有地裂縫、山體開裂等。采空塌(沉)陷主要分布於煤礦采空區,其次是金、鐵礦及石膏、滑石礦等采空區,但從突發性和對人民的生命財產安全上來講,又以金、鐵、石膏、滑石礦更為嚴重。全省17個地市有10個地市存在規模不同的采空塌(沉)陷,主要分布於煤炭資源開采強烈的地區。塌(沉)陷面積規模較大的依次為泰安(主要分布於煤炭資源豐富的新泰、寧陽、肥城三地)、濟寧(主要分布於兗州及濟寧煤田)、棗庄(主要分布於滕州及陶棗煤田、嶧城及底閣石膏礦區)、萊蕪(四大國有煤礦區、張家窪及小官莊鐵礦區、萊蕪鐵礦馬庄礦區)、煙台(主要分布於金礦資源開采強烈的招遠、萊州、牟平及龍口煤礦區)。

1.2岩溶地面塌陷

礦山岩溶地面塌陷是開發排水(包括礦坑突水)為主導因素引發的岩溶塌陷,主要發生在具備岩溶塌陷條件的萊蕪鐵礦谷家台及葉庄礦區、蒙陰洪溝煤礦區、沂南銅井金礦區等,其中以萊蕪鐵礦岩溶塌陷最為發育。

2礦山地面塌(沉)陷地質災害發育現狀

2.1采空地面塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是由於礦層(體)采出後,采空區上方岩層在重力作用下發生彎曲、離層乃至冒落而形成。其發生發展過程和地表變形程度,主要取決於礦層條件、頂板岩性特徵、地質構造和采高、開采條件等。據2002年調查資料可知,我省各類礦山采空塌(沉)陷面積為403.01km2,其中煤礦采空塌(沉)陷最大,占采空塌(沉)陷面積的97%。各主要礦種的采空塌(沉)陷現狀分述如下:

2.1.1煤礦采空塌(沉)陷

山東省採煤歷史悠久,開采方式從以往的小規模開采轉入現在的機械化深部大規模開采,隨著采空區面積的不斷擴大,各採煤區相應地發生了一系列規模不等、形狀各異的采空地面塌(沉)陷。據不完全統計,截至2002年底,全省因採煤造成的采空塌(沉)陷已達800餘處,累計塌(沉)陷面積392.625km2,其中絕產面積大於50km2,平均采萬噸煤地面塌(沉)陷率為0.0037km2。山東省煤礦區采空塌(沉)陷基本情況見表1。

表1山東省煤礦區采空地面塌(沉)陷情況統計表

塌(沉)陷的平面形態多為圓形、橢圓形的塌(沉)陷盆地,盆地中心下沉深度各地不一,最大下沉深度12.50m(肥城王瓜店),最小下沉深度0.10m(棗庄黃庄煤礦)。其中塌(沉)陷區最大下沉深度小於1.50m,地表形態相對變化較輕的塌(沉)陷區面積累計124.6km2,佔全省總塌(沉)陷面積的31.74%;塌(沉)陷區下沉深度大於1.50m,地表形態相對變化較大的塌(沉)陷區分布面積累計達268.03km2,佔全省塌(沉)陷區總面積的68.26%。此類塌(沉)陷分布區,地表地形起伏較大,在第四系沉積厚度較大或地下水位埋深較淺的地段,常形成季節性乃至常年性積水窪地,導致土地復墾困難或不能復墾。據不完全統計,目前,全省部分老塌(沉)陷區的常年積水面積已達48.2km2以上,造成了耕地的大面積絕產和荒廢。

由於各地區成煤條件(厚度、埋深、頂底板岩性等)的差異,以及各採煤區開采方式的不同,使得各采區采空塌(沉)陷的發育規模差異較大。省內濟寧、棗庄、泰安、龍口、臨沂、淄博和坊子七大採煤區,除淄博採煤區的采空塌(沉)陷的發育規模較小外,其他地區的采空塌(沉)陷均較嚴重。尤其以泰安、濟寧、棗庄三地市所轄煤田區的采空塌(沉)陷最為嚴重,累計塌(沉)陷面積達312.81km2,佔全省采空塌(沉)陷總面積的79.67%。不但塌(沉)陷分布面積大,下沉深度深,而且積水面積廣,造成的損失和社會影響也極大。

2.1.2鐵礦采空塌(沉)陷

省內鐵礦采空塌(沉)陷相對較輕,盡管目前濟南、萊蕪、淄博等鐵礦主要產地的礦山開采已具規模,但由於礦石采出後對采空區大都進行了尾礦充填。因此,鐵礦采空塌(沉)陷的發生得到了有效控制。據調查,至2002年底,全省僅發生3處采空塌(沉)陷,淄博1處、萊蕪2處,累計塌(沉)陷面積2.673km2

2.1.3金礦采空塌(沉)陷

金礦采空塌(沉)陷主要分布於膠東金礦區的招遠、萊州、牟平、威海等地,據不完全統計,到目前為止,金礦開采區發生采空塌(沉)陷160多處,累計塌(沉)陷面積約0.851km2。塌(沉)陷的形態多為條形,走向與礦脈走向一致。塌坑兩側邊坡陡立,地表岩體內沿礦脈走向的張性裂隙發育,裂隙寬度可達20cm。受礦脈地質特徵和開采規模的控制,塌坑的發育規模(長、寬、深等)差異懸殊。塌坑長度一般10餘m到數10m不等,最長達800m。

2.1.4石膏、滑石等其他礦產采空塌陷

(1)山東省石膏礦儲量十分豐富,石膏生產量逐年上升,因此礦區采空塌(沉)陷也越發突出。目前采空塌(沉)陷主要分布於臨沂市平邑縣、蒼山縣石膏礦區和棗庄底閣石膏礦區,累計塌(沉)陷面積1.774km2

(2)滑石礦采空塌陷區主要分布於棲霞、萊州等地,現已發生采空塌(沉)陷3處。最大的一處發生在萊州市滑石礦采空區,塌陷形態為橢圓形盆地狀,面積約0.45km2,塌(沉)陷中心下沉深度3m左右,該塌陷的發生對位於其西部的萊州市滑石礦構成了很大威脅,目前廠院圍牆已有多處傾斜開裂,牆體裂縫最寬達10cm。

(3)此外,臨沂、濰坊等地在開采重晶石礦的過程中,也先後發生較大規模的采空塌(沉)陷,並造成了嚴重的人員傷亡事故。

2.2岩溶地面塌陷

礦山岩溶地面塌陷是因開采礦產資源疏排地下水(包括礦坑突水)而導致的岩溶塌陷。目前,全省岩溶塌陷面積約30.6544ha。相對於采空塌(沉)陷,岩溶塌陷面積較小,目前只局限於萊蕪鐵礦區、蒙陰洪溝煤礦區、沂南金礦區三個礦區。

3礦山地面塌(沉)陷趨勢分析

3.1煤礦采空塌(沉)陷

現階段煤礦開采主要在魯西地區的淄博煤田、肥城煤田、新汶煤田、兗州煤田、滕州煤田、陶棗煤田、臨沂煤田和魯東地區的黃縣煤田。就目前采空塌(沉)陷情況分析,山東煤礦采空塌(沉)陷基本分兩種情況:①淄博、陶棗、臨沂等煤田,多處於低山丘陵區,煤層薄,上覆第四系厚度均小於100m,開采深度多在-500m以下,煤層采出頂板冒落後,很快自動叉實,地表只出現小規模地面變形、斑紋或裂縫,對地表或農業耕作不產生重大損害;②兗州、滕州、肥城、黃縣等煤田,多處於山前沖洪積平原或盆地中,第四系覆蓋層厚度大,開採煤層厚度大,多8~12m,煤層產狀平緩,采出後,頂板煤層失去支撐,形成破碎冒落、彎曲下沉,隨著采空面積的逐漸擴大,在地面出現緩慢、連續的盆狀塌(沉)陷坑,嚴重破壞了地質地貌景觀,對農田、村莊等破壞嚴重,給礦山建設和礦區農業生產、生活造成重大影響,也為礦山帶來沉重經濟負擔。由此可見,後者采空塌(沉)陷規模及危害要大於前者。

根據煤礦開發規劃,近期煤炭生產的重點地區是濟寧、兗州、滕州、新汶(含萊蕪)、肥城等深部煤田。煤礦采空塌(沉)陷也主要發生在濟寧、兗州、滕州煤田,其次是肥城、龍口、新汶煤田。淄博煤田面臨閉坑期,採煤塌(沉)陷影響很小。也就是說,除了淄博煤田外,其他各煤田采空塌(沉)陷仍將繼續發展,尤其是濟寧、兗州、滕州三大煤田,開發潛力大,採煤塌(沉)陷又屬於第(2)種情況,故其采空塌(沉)陷規模和危害程度顯得尤為突出。

據省煤炭工業局資料,近期我省煤礦采空塌(沉)陷面積年均增長20.4km2,按此推算(以2002年采空塌(沉)陷面積392.625km2為基礎),到2005年和2010年我省由於採煤將增加塌(沉)陷面積分別為102km2和204km2

未來煤炭資源開發遠景區在魯西南及黃河北煤田,此處煤田正處於黃河沖積平原區。盡管煤層埋深大,但由於具有上覆第四系厚度大、煤層厚度大、煤層產狀平緩與濟兗煤田類似的自然地質條件,推測未來開發會產生嚴重的塌(沉)陷危害。採用採煤塌(沉)陷系數法,結合2010年規劃採煤量9000萬t,預測采空塌(沉)陷面積為21.6km2

3.2鐵礦采空塌陷

省內鐵礦采空塌陷相對較輕,目前主要發生在淄博黑旺鐵礦朱崖礦區廟子采空區、魯中礦業公司(萊蕪)張家窪小官莊礦山區及萊蕪鐵礦馬庄礦區三處。據2002年調查資料,廟子采空區由於當地鄉鎮和個體采礦影響,范圍有所擴大,對正處於采空區上方的廟子村而言,仍存在潛在的采空塌陷危害;張家窪、小官莊、馬庄礦區隨著開采深度的加大,以及各礦區採用了科學合理的采礦方法(砂土、尾礦充填法),並作為萊蕪市重點恢復治理區,區內采空塌陷面積將逐年減少。

3.3金礦采空塌陷

據金礦開發規劃,2003年至2010年,采空塌陷將隨著采空范圍的不斷擴大而加劇。由於三山島、新城、金城等金礦已經轉入海下或深部開采,故其采空塌陷發生規模不會增幅太大;而牟平、乳山、龍口,尤其是招遠金礦,由於資源相對豐富,加上國有礦山和集體、個體礦山的聯合無序開采,采空塌陷面積將不斷增大,采空塌陷危害將越發突出。

3.4石膏、滑石礦采空塌陷

山東省石膏礦產資源集中分布於魯中地區,尤以泰安、棗庄、臨沂三區資源豐富;滑石礦資源主要集中分布於魯東北部地區。目前石膏、滑石開發強度較高,產品已供大於求,采空塌陷時常發生,給礦區安全造成了嚴重危害,隨著開采強度的加大,其采空塌陷也會越發突出。

3.5礦山排水岩溶塌陷

礦山開發排水(包括礦坑突水)為主導因素而引發的岩溶塌陷,主要發生於萊蕪鐵礦區第三系缺失的「天窗」內及斷裂帶附近。據監測資料,該區岩溶塌陷近年來發展迅速,1997年塌陷面積6320m2,2000年達到8450m2,2002年達9912.17m2,塌陷面積年均增長700多平方米,累計塌陷坑228個,塌陷密度最大達252.5處/km2。隨著礦山開采強度的增大及部分礦山恢復(如顧家台礦區等)建設,區內岩溶塌陷面積將不斷增大。

4礦山地面塌(沉)陷防治措施

礦山地面塌(沉)陷是由人類開采礦產資源誘發引起的,因此,防治應首先考慮人類活動因素,目的是既要預防和減輕災害帶來的破壞和損失,又能保障礦產資源有序開發。根據前人生產實踐經驗,提出防治建議。

4.1探索科學的采礦方式

4.1.1充填法采礦

預防采空塌(沉)陷最為有效的方法是充填法采礦。這里推薦中國礦業大學研製的高水速凝充填材料,該充填材料具有充填速度快、強度高且較穩定等特徵,充填液只需20分鍾便連砂帶水一起固化成高結晶水沖填體,其強度一天可達3兆帕,三天可達4~5兆帕,最終可達5兆帕以上。該充填材料不需脫、排水且有一定膨脹性,充盈系數優於混凝土,在招遠金礦進行充填試驗,效果良好。

充填法采礦防止采空塌(沉)陷,在目前開採的鐵、金礦山中具有較強的可操作性,因為這類礦山礦體多呈脈狀或條帶狀發育,相應采空區也呈條帶狀,便於充填,所需充填材料也相對少,經濟上不需投入太大而且效果明顯。充填法開采鐵、金礦目前在全省已進行了全面推廣和應用,其中萊蕪鐵礦區及招遠金礦區基本上都采出了此種采礦方式。而煤礦等沉積型礦產開采由於采空區范圍廣,如果實行充填,花費巨大且效果不明顯,從煤礦開采經濟效益上分析也不合算,因此,目前煤礦開采以頂板陷落法為主。

4.1.2煤炭地下氣化工程研究

煤炭地下氣化(UCG)工程是指煤層在地下直接燃燒變成可燃氣態燃料的過程,是一種化學採煤方法,屬潔凈煤新技術研究開發項目,氣化爐所產煤氣目前除用於礦區居民生活用氣和小型工業鍋爐燃氣外,主要用於燃氣發電機組發電,另外,還可以用於煤氣化工,生產甲醇、二甲醚等化工產品。此技術方法的應用可有效減輕煤炭生產對礦區生態環境的壓力,改善礦區及周邊區域生態環境,具有較高的經濟效益、社會效益、環境效益,是今後煤炭生產發展的主要方向,值得很好的研究發展推廣。

目前,山東新汶礦業集團公司鄂庄煤礦在這方面作了有益的探索實驗,並於2002年投入生產,綜合效益良好。萊蕪鄂庄煤礦煤炭地下氣化站工程是新汶礦業集團公司「十五」期間的重點科技攻關項目,重點進行煤炭地下氣化穩定控制技術的研究,目前已被列入國家高技術研究發展計劃(「863計劃」)實驗研究基地。

4.2科學採煤方式研究

4.2.1「自下往上」異向開采

煤礦開采一般是從上層煤起自上往下采,這樣對煤礦建設來說,具有見效及投資回收快等優勢,但對於采空塌(沉)陷來說,是愈采愈烈,許多塌(沉)陷區是反復塌了再塌,同時淺部采空塌(沉)陷也構成對深部采礦的威脅,比如,在汛期,大氣降水直接通過塌(沉)陷坑進入巷道,增加礦坑排水量乃至造成淹井事故的發生等等。

湘潭礦業學院與煤炭部門立項研究煤礦開采方式,提出具有多層煤的煤田,採用自深部→淺部開採的方式,可有效地減輕采空塌(沉)陷危害。目前,這一研究已經通過國家正式鑒定,如果這種開采方式可行的話,我們認為,對魯西南及黃河北遠景煤田區,在未來開采時應該參考、借鑒。

4.2.2加強科學研究,提高採煤技術水平

目前,世界上有些國家井下採煤矸石不出井,用來充填井下采空區,既可以減輕采空塌(沉)陷,又可避免排矸對地質環境的影響,真可謂一舉兩得。而省內煤礦的採煤方式與我國大多數煤礦一樣,使得利用煤矸石充填井下采空區變得復雜化且費用較高,這在新汶礦務局張庄煤礦及國內其他煤礦都已得到證明。也就是,目前技術水平條件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空區是不現實的,因此,需加強科學研究,努力改進採煤技術,趕上國際先進水平。目前,煤礦開采為減輕采空塌(沉)陷危害,根據各礦實際條件,採用的主要技術措施有:①同一煤層多工作面協調開采,減少地表不均勻下沉,減少傾斜和水平變形對民房的影響;②分煤層交錯布置工作面,可減少不均勻下沉和靜態變形值,使部分變形得以抵消。不同煤層開采邊界交錯布置。錯距控制在40~80m;③積極推廣沿空送巷、沿空留巷等採煤新工藝、新方法,實行無煤柱開采,以使地表均勻下沉;④積極開展新技術、新方法的研究。如華豐礦通過注漿減沉,取得較好的效果;汶南礦在采13層、15層煤時,採用矸石充填老空,既減少了礦井排矸量,又減緩了頂板下沉,減輕了采動對地表的影響。

4.3帷幕注漿堵水法

採用大型帷幕注漿工程既可以治理水害保護地下水資源,又可以減輕岩溶塌陷,已成為除疏干法以外,可供選擇的另一種行之有效的治理礦區災害的方法。該方法在濟南張馬屯鐵礦、肥城礦務局陶陽煤礦等礦區得到了成功應用。

4.4礦山礦坑水預先疏干排供結合

據本次調查不完全統計,僅魯中地區,國有煤礦和鐵礦礦坑排水量就達4億m3/a,這個水量是非常驚人的。造成大量水資源浪費,還產生岩溶塌陷地質災害。採用該法將水資源提前利用,同時降低了產生岩溶塌陷的水動力條件。

4.5合理有序開采及災害治理恢復

采礦前,在壓礦地區實行一次性徵地,減少採空塌(沉)陷損失。為減輕采空塌(沉)陷危害,除了進行村莊搬遷、重點交通和水利設施布置禁采區或留設防護煤柱以保護人民生命財產和國家重點建築物不受損害外,更重要的是對於塌(沉)陷地區進行治理和復墾利用。根據實際情況,塌(沉)陷區內大部分土地可以復墾還田,少部分地區塌(沉)陷程度嚴重,常年積水或地形起伏過大,不能復墾,可以發展水產養殖業,也可修建公園,既美化環境又豐富人們的文化生活。

5結語

本文以全省礦山地質災害調查報告為基礎,通過對災害現狀分析,結合礦山開采規劃對災害趨勢進行了分析,對前人在礦山災害防治的生產實踐經驗進行了梳理總結,希望能對礦山地面塌(沉)陷的防治起到積極的作用。

⑻  中國地質災害概況

中國地質災害種類繁多,除地震外,還有崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海水入侵、特殊岩土等多種類型。這些災害分布廣泛,活動頻繁,危害嚴重。

據初步調查估計,自新中國成立以後到1994年底,全國共發生明顯破壞作用的突發性地質災害事件(地震除外)達4萬多次;其中,一次死亡數十人以上或經濟損失千萬元以上的比較嚴重的災害事件有幾千次。各種地質災害共造成幾萬人死亡,毀壞房屋達幾千萬間。此外,地質災害還破壞鐵路、公路和內河航運,破壞土地資源和農作物,每年造成的經濟損失為幾億元到幾十億元。現對我國主要地質災害分述如下。

一、崩塌、滑坡、泥石流災害

崩塌、滑坡、泥石流是廣泛發生在山地高原地區的地質災害。它們形成條件和活動規律相近,區域分布密切共生,所以常稱為崩滑流災害。

中國是崩滑流災害十分嚴重的國家。據初步調查,全國大約有中型以上災害點3萬余處,小型災害點多達數十萬甚至100多萬處。1949~1994年的45年間,共發生破壞較大的災害4200多次,造成重大損失的嚴重災害事件至少有900次。

崩滑流災害分布十分廣泛。在全國32個省(市、自治區)中,除上海等個別省(市、自治區)外,均受到不同程度的危害。斜貫中國中部的遼、京、冀、晉、陝、甘、鄂、川、滇、黔地區,是災害活動最強烈的地區;其中,川滇山地、鄂西山地、秦嶺、黃土高原、燕山山地、遼東山地最嚴重。該帶西部和西北部地區災害活動較弱,主要分布在阿爾泰山、天山、祁連山和青藏高原的部分地區。東部和東南部地區,災害活動主要分布在東南丘陵和台灣山地,除局部地區災害嚴重外,災害一般不強。

崩滑流災害是危害最嚴重的地質災害之一,其主要破壞作用有下列5個方面。

1.造成人員傷亡

1949~1990年,我國崩滑流災害至少造成9595人死亡。在城鎮、礦區等人口聚集地區暴發的崩滑流活動常造成一次死亡數百人的災害事件。如:1980年6月3日凌晨,湖北遠安縣鹽池磷礦崩塌,284人喪生;1983年3月7日,甘肅省東鄉自治縣灑勒山發生大型滑坡,三個村莊被摧毀,死亡237人,重傷27人;1989年7月10日,四川華鎣市溪口鎮青龍嘴山發生滑坡後,因暴雨進一步形成泥石流,沿途村莊、工廠被掩埋,221人遇難。

2.破壞城鎮、礦山、企業

全國受崩滑流嚴重侵擾的城市有59座,縣城以下的城鎮數百個。如重慶市共有體積大於500m3的滑坡129處,崩塌58處,解放以來多次發生活動,造成了嚴重損失;目前有66處滑坡處於活動或潛在不穩定狀態,還有82處可能崩塌的危岩體,時刻威脅著城市的安全。一些城鎮,如四川省松潘縣、南坪縣,雲南省蘭坪縣及新疆庫車縣等因崩滑流災害嚴重,不得不搬遷重建。許多建設在山區的工廠,特別是「三線」工廠,常遭到崩滑流災害破壞,因此使一些工廠停產或搬遷。如第二汽車製造廠廠區內,共有崩塌、滑坡270處,總體積達750×104m3,十幾年來,災害頻繁發生,造成嚴重損失。我國多數礦山不同程度地遭受崩滑流災害的破壞或威脅,其中以撫順西露天礦、四川攀鋼藍尖鐵礦、華鎣山煤礦、甘肅白銀露天礦等數十個礦山尤其嚴重。

3.破壞鐵路、公路、航道,威脅交通安全

全國鐵路沿線分布有大型泥石流溝1386條,危險性較大的大中型滑坡有1000多處,崩塌有近萬處。22條鐵路干線上,有9980km長的線路受到比較嚴重的危害或威脅。1949~1990年,因崩滑流災害造成的較大行車事故180起,33個火車站被淤埋41次,毀壞大型橋梁27座,隧道6個,平均每年中斷行車1100h,用於修復整治的工程費約1.5億元。受害最嚴重的線路主要有寶成線、隴海線寶天段、成昆線、川黔線、湘黔線、東川線及鷹廈線等。

幾乎所有的山區公路都不同程度地受到崩滑流災害的破壞。如川藏公路沿線分布有泥石流溝1036條,滑坡419處,崩塌1525處,受害路段總長3176km。川滇、川陝、甘川、昆洛、成蘭、滇黔等公路崩滑流災害也十分嚴重。

大江大河兩岸是崩滑流災害的多發區,對內河航運造成嚴重威脅。如在長江中上游的重慶至宜賓之間的690km河段,發育有滑坡、崩塌和危岩體283處,總體積約15×108m3。金沙江下游的攀枝花至宜賓段,分布有崩塌、滑坡、泥石流935處,平均密度1.2處/km,總體積在35×108m3以上。幾十年來,長江中上游兩岸多次發生特大規模的崩塌、滑坡活動,給長江航運造成嚴重危害。如1985年6月12日發生的新灘滑坡,造成堵江停航12d。

4.破壞水利、水電工程

解放以來,我國有數百座水庫和水電站遭受崩滑流災害破壞。僅雲南一省遭破壞的水庫就有50餘座,水電站有360餘座。劉家峽水庫自1968年蓄水後庫岸不斷崩塌,到1984年總崩塌量達1250×104m3以上,影響了庫容。擬建中的長江三峽工程,庫岸穩定性差,庫區范圍內發育有崩塌、滑坡214處,泥石流溝271條。在三斗坪至江津縣的未來庫岸地帶,發育有5000m3以上的崩塌(危岩)、滑坡體392處,總體積28×108m3;其中,100×104m3以上的災害體189處。全庫岸崩塌(危岩)、滑坡體數量的平均線密度為0.14處/km,平均體積模數為91×104m3/km。如何防治這些災害對水庫工程建設和正常運行是水庫建設和管理的重要問題之一。

5.影響資源開發,阻礙山區經濟發展

為了使山區擺脫貧困面貌,需大力開發土地資源、礦產資源、水利資源等。然而在崩滑流活動區,這些經濟活動受到嚴重阻礙。如四川省攀西地區(我國規劃中的重要礦產基地),在大約6.6×104km2范圍內,發育有體積50×104m3以上的滑坡或滑坡群200餘個,為礦產資源開發造成了嚴重困難。

二、岩溶塌陷

我國岩溶塌陷災害也十分嚴重。據初步調查,全國有岩溶塌陷2840處,塌陷坑約33200個,塌陷總面積為330km2

中國岩溶塌陷廣泛發育在24個省(市、自治區),以桂、湘、黔、粵、冀、贛、滇等省(自治區)最嚴重。從地理分布看,主要分布在長白山—燕山—呂梁山—四川盆地—哀牢山以東區域。該區域內可劃分為兩大岩溶塌陷分布區:秦嶺和淮河以北的北方岩溶塌陷分布區和以南的南方岩溶塌陷分布區。北方區岩溶塌陷主要分布在遼東半島、伏牛山山麓及一些山間盆地。南方區岩溶塌陷主要分布在川東山地、雲貴高原和幕阜山、九嶺山、羅霄山、南嶺及粵北山地。

岩溶塌陷的危害主要是破壞房屋、鐵路、水壩、電站等工程設施和城市、礦山、企業環境。全國發生岩溶塌陷災害的城市近70個,造成嚴重破壞的44個,主要有唐山、武漢、昆明、黃石、九江、水城、杭州、柳州等。受岩溶塌陷嚴重危害的大中型礦山有60多個,主要有湖南恩口煤礦、湖南水口山鉛鋅礦、湖北銅錄山銅礦、廣西泗頂山鉛鋅礦、廣東凡口鉛鋅礦、山東萊蕪鐵礦等。近年全國鐵路沿線發生岩溶塌陷375處,其中危害嚴重的有55處,受害線路60多段,主要分布在貴昆線、湘桂線以及京廣線、沈大線、膠濟線的部分線段。有30多個車站受到危害,主要有黃石、大冶、水城、昆明、泰安、瓦房店、柳州、玉林等。近40年來,因岩溶塌陷顛覆列車3次,中斷行車達2000多小時。

三、地面沉降

(一)我國地面沉降區的分布

據專門勘查和區域地形變測量結果分析,目前我國發生地面沉降的城市大約有70個。其中,累計沉降量達2m以上的有上海、天津、台北、宜蘭、嘉義等5個城市;1~2m的有西安、太原、滄州、蘇州、無錫等5個城市;0.5~1.0m的有北京、保定、嘉興、常州、衡水、阜陽等6個城市。

從區域分布看,地面沉降活動主要發生在我國東部地區,尤其以沿海城市和華北平原等地區最嚴重。在該區域內,發生地面沉降的城市或地區有的孤立存在,有的則密集成群或斷續相連,形成廣闊的地面沉降區(帶)。主要有下列6個區(帶)。

1.下遼河平原的沈陽—營口沉降區。

2.北部黃淮海平原的天津—滄州—衡水—德州—濱州—東營—濰坊沉降區。這是我國沉降范圍最廣,沉降幅度最大的地區。地面沉降與區域地下水位下降在空間和時間上同步發展。中心區主要在渤海海灣西岸的天津市區及其外圍的寧河、安次、南堡、塘沽、靜海、大港、黃驊、滄州一帶;其次是冀中平原的衡水、冀縣、棗強及其外圍地區;再次是魯北平原的德州—濱州—東營—濰坊地區。

3.南部黃淮海平原的徐州—商丘—開封—鄭州地面沉降區。

4.長江三角洲的上海—蘇州—無錫—常州—鎮江—南通地面沉降區。

5.汾渭河谷平原的太原—侯馬—運城—西安地面沉降帶。

6.台灣山地邊緣的宜蘭—台北—台中—雲林—嘉義—屏東地面沉降帶。

(二)地面沉降的主要危害

1.破壞城市設施,妨礙城市建設

主要表現是:造成房屋和橋梁開裂、傾斜或倒塌;道路凹凸不平或開裂;地下管道錯裂失效;碼頭及其它港口設施下沉或被水淹沒;抽水井管上升,設備須不斷更新等。例如:上海市外輪停靠的碼頭,原標高5.2m,1964年下沉到3.0m,高潮時被水淹沒而無法裝卸,耗資900多萬元進行加高後方可使用;西安市排水管道屢遭破壞,每年花費100多萬元進行維修、改建;上海蘇州河原來每天運輸吞吐量(100~120)×104t,60年代以後減少了一半;天津塘沽海門大橋,兩端沉降差達135mm,引橋發生錯裂,使這座跨度為64m的開啟式提升橋不能按原設計提升,影響了海河航運。

表2-1我國部分城市地面沉降災害情況簡表

①抽水指抽取地下水,下同。

地面沉降還導致觀測和測量標志失效,使河流水位、海洋潮位、地形高程失真,給城市規劃和建設造成困難。

2.積水滯洪,水患和潮災加劇

嚴重的地面沉降活動,把一些城市置於洪水和海潮威脅之下,具體表現如下。

(1)滯汛積水地面沉降城市普遍存在比較嚴重的滯汛積水問題,不僅影響城市交通和環境,而且常使地下室和低層建築物在汛期被水侵沒,造成比較嚴重的經濟損失。例如:天津市1977年7月下旬因暴雨積水造成的直接經濟損失達2億元以上;蘇州、無錫、常州三市在1986年和1988年因積水造成的物資損失達100多萬元。

(2)洪水威脅發生地面沉降的城市一般地勢低平,且大多沿河發展。地面沉降活動不僅使城市高程進一步降低,而且攔河堤壩等防洪設施因沉降而發生破壞。因此,一些城市御洪能力不斷下降,出現嚴重的水患威脅。例如天津市海河幹流兩岸防洪堤,自1959年來普遍下沉1~2m,而且一些堤段因不均勻沉降出現許多裂縫,加上河道淤積影響,使海河泄洪能力由原來的1200m3/s降到400m3/s以下。遇到一般較大汛情,全市即處於高度戒備狀態。如1990年汛期,海河泄洪130m3/s已顯困難,如再遇1963年規模的特大洪水,將導致極其嚴重的損失。上海市區在20年代地面一般高程為4~5m,60年代後普遍降到3.5m以下,部分地區只有2m左右。伴隨地面沉降活動,黃浦江、蘇州河水位不斷上升超過警戒水位的現象頻繁發生,並多次出現黃浦江水倒灌,淹沒市區的現象。為了確保城市安全,1956年開始沿江修建防汛牆,此後伴隨地面沉降的發展,先後5次進行改建和加固,投資達4億多元。目前,上海市區共建防汛牆224km,郊區建34km,外灘一帶牆高已達2.3m,預計到2030年,還須再加高到2.7m左右才能防禦黃浦江水。類似情況在其它一些地面沉降城市也普遍存在。

(3)潮災加劇在濱海地區,地面沉降活動使陸地地面高程下降,海平面相對上升,導致海水侵襲和風暴潮災害加劇。如天津塘沽地區,近幾十年來相對海面上升50cm,而地面高程普遍下降到2m以下,局部降到平均海平面以下,最低處(塘沽河濱公園)為-3.3m。與此同時,濱岸防潮堤不但大幅度沉降,且發生局部開裂;許多防潮閘——耳閘、二道閘、海河閘、金鍾閘等下沉0.4~2.6m。在這種情況下,天津沿海災害性風暴潮日趨嚴重,其頻度、強度和造成的損失均達到歷史最高水平。如1985年8月2日和19日發生的風暴潮,使海水越過防潮堤閘湧入陸地,塘沽一些地區水深達1.3~2.0m,大量企業單位被淹,受災居民1萬多戶,直接損失1.3億元。近年來,寧波市沿甬江上溯的潮水也多次越過防潮堤閘,淹沒沿岸碼頭、倉庫、工廠和居民區,造成嚴重損失。上海以及長江三角洲地區風暴潮災害也日益嚴重,不但潮位越來越高,而且高潮頻次也不斷增加,風暴潮造成的損失愈來愈大。1962年8月,7號台風襲擊上海,吳淞口潮位高5.38m,蘇州河口水位4.76m。在猛烈的潮水沖擊下,防汛牆出現46處決口,半個市區進水,南京東路水深0.5m,直接損失達5億元。

四、地裂縫災害

我國地裂縫類型復雜,除伴隨地震、滑坡、凍融以及特殊土的脹縮或濕陷活動產生的地裂縫外,主要是伴隨構造蠕變活動而產生的構造地裂縫。

構造蠕變地裂縫的分布十分廣泛,在華北和長江中下游地區尤其發育。在該區域中,地裂縫主要集中在汾渭盆地、太行山東麓平原、大別山東北麓平原地區,形成了三個規模巨大的地裂縫密集帶。此外,在豫東、蘇北以及魯中南等地區,還有一些規模較小的地裂縫發育帶(區)。

(一)汾渭盆地地裂縫帶

自六盤山南麓的寶雞,沿渭河向東經西安到風陵渡轉向NE方向,沿汾河經臨汾、太原到大同,發育有一個寬近100km、長近1000km的地裂縫帶。該帶沿汾渭盆地邊緣斷裂帶內側的第四紀沉積區延伸。各地區地裂縫的成因、活動方式等具有基本一致的特徵。自60年代後期開始出現災害性地裂縫,70年代中期以來活動加劇,使西安、大同、寶雞以及周至、臨潼、渭南、華縣、蒲城、韓城、萬榮、運城、絳縣、臨汾、洪洞、祁縣、太谷、榆次等近50個市、縣出現較嚴重的地裂縫災害。

該地裂縫帶自南向北可大致分為四個段落。

1.渭河盆地地裂縫

該區地裂縫分布在渭河兩岸地區,以西安市地裂縫規模最大,危害最嚴重。此外,千陽、寶雞、周至、武功、興平、禮泉、三原、臨潼、長安、渭南、蒲城、華縣、華陰、大荔等20個縣、市也發生不同規模的地裂縫。這些地裂縫給當地人民生活和工程建築以及土地資源造成了不同程度的危害。如地處華山北麓的藍田、華縣、華陰,自1971年以來出現多處地裂縫,至今仍在發展。在華山半導體廠內,有兩個以近EW向為主體,兼有SN向和NE向的地裂縫帶。其長度分別為200m和250m;寬度分別為70m和100m,使剛剛建成投產和一些正在施工的車間、倉庫等主要建築物開裂,局部發生下沉達14.6cm,雖經多次加固處理,但始終不能擺脫地裂縫危害。在華山汽修廠亦有兩條近EW走向的地裂縫帶。其總寬200~300m,長約500m。在其影響范圍內的5幢家屬樓和其它建築設施,相繼發生大面積裂縫和變形,鐵路路基也下陷變形;雖然每年耗費大量資金加固,但裂縫持續發展,防治效果不佳。陝西化肥廠於1972年建成,尚未投產,廠房即發生裂陷,下沉量達20~50cm,多次加固修理,仍未取得安全效果。

2.運城盆地和臨汾盆地地裂縫

地裂縫分布在涑水河和汾河兩岸的運城、夏縣、合陽、韓城、萬榮、聞喜、絳縣、侯馬、翼城、襄汾、臨汾、洪洞等約20個縣、市。這些地裂縫主要延伸方向為NEE、SN、NE、NW四組,單條長度為幾十米到100m以上,寬度一般為0.4~0.2m,可見深度為0.2~0.3m。多條地裂縫常常組合成帶,有時沿一個主導方向呈線狀或串珠狀延伸,構成長達幾公里,甚至幾十公里的地裂縫密集帶;有時不同方向的地裂縫相互交叉,構成密集的地裂縫集中區。分布在工廠、村落、田野中的地裂縫,對房屋建築和土地資源造成危害。例如1983年7月28日傍晚和29日早晨萬榮縣兩次暴雨後,該縣薛店村在29日9時30分地面開裂。地裂縫長1.5km;一般寬為1~2m,最寬達5.2m;一般深1.5~3.0m,最深達12m。大量積水順縫一泄而光。裂縫所經之處,房屋開裂或倒塌,受損房屋300間(受害居民67戶)。村內一口深223m、造價6萬余元的機井也因而塌毀。1984年6月,絳縣電廠地裂。地裂縫長50m,寬40cm。家屬宿舍也隨之開裂。運城東北的半坡鄉,一條NE向延伸的地裂縫(長約9km,寬0.3~1.0m),造成數十間民房開裂,田地成為破碎的溝地。

3.太原盆地地裂縫

地裂縫主要發生在太原市南部的榆次縣、太谷縣、祁縣等地。榆次縣北部王湖至聶村一帶,1982年出現4條近SN向的地裂縫,組成長約500m,寬約15m的地裂縫帶,裂縫深2.5~3.0m,最深12m。處於地裂縫發育帶內的省儲備局倉庫、地區變電所和部隊等單位的辦公樓、食堂、家屬宿舍等建築物出現大量裂縫,成為危房或者廢棄。

4.大同盆地地裂縫

地裂縫主要發生在大同市,以市區西南邊緣的大同機床廠一帶最嚴重。地裂縫始見於1977年,發生在劇場街9號樓附近,長200m,使9號樓出現裂縫。80年代以後,地裂縫迅速發展,1986年延伸到1000m,1988年和1989年進一步發展到5000m,至今仍在活動。地裂縫走向NE57°,寬1~6cm。其南盤相對下滑,垂直相對位移2~5cm,最大18cm。地裂縫破壞帶寬5~20m,所經之處,房屋牆體和過梁開裂,門窗變形,管道錯動。機車廠8幢居民樓和食堂、學校等公用設施嚴重受損,受災建築面積29141m2,危害居民290戶。除市區外,在北部天鎮縣的滹沱店、孫家店、顧家灣、宣家塔和陽高縣的羅文皂以及大同市東南官道村等地,在1982~1984年前後亦發生不同規模的地裂縫,民房和田地受到破壞。

(二)太行山東麓傾斜平原地裂縫帶

該地裂縫帶始於1966年。該年3月在邯鄲市電台和國棉一廠首先發生地裂縫活動。此後,不但在該市迅速發展,而且河北平原和豫北平原的許多地區相繼發生日益嚴重的地裂縫活動,很快形成一個沿太行山東側和東南側傾斜平原延伸的地裂縫分布帶。其北起保定,向南經石家莊、邢台、邯鄲進入豫北的安陽、新鄉、鄭州一帶以後,向西延伸,經洛陽達三門峽一帶,與渭河盆地和運城盆地的地裂縫帶相連,全長約800km。共有50多個縣市發現400多處地裂縫。其中,河北省有39個縣市、200多處,主要有易縣、容城、淶水、保定、定縣、博野、正定、藁城、束鹿、寧晉、新河、柏鄉、臨城、無極、南宮、邢台、南和、永年、邯鄲、肥鄉、廣平、雞澤、大名等;河南省約15個市縣、100多處,主要有南樂、清豐、湯陰、浚縣、輝縣、獲嘉、新安、澠池、三門峽、陝縣、靈寶等。

分布在城鎮和企業、礦山的地裂縫,對房屋和其它工程造成了嚴重危害。河北省邯鄲市1963年發生地裂縫活動。1966年以後地裂縫迅速發展,在國棉一廠、電台、汽車修配廠及前郝村等地形成三條地裂縫。裂縫單條長度為185~700m,組合長度3~8km。地裂縫損壞樓房7處,平房數十間,錯斷管道2處,破壞圍牆10堵,直接經濟損失數百萬元。發生在農村的大量地裂縫,除破壞民房、道路外,還對耕地和水利設施造成了不同程度的破壞。

(三)大別山北麓地裂縫帶

1974年在大別山北麓的山前傾斜平原地區出現了大量地裂縫,主要分布在豫東南的固始、商城、淮濱、潢川、息縣和皖西南的霍丘、穎上、壽縣、六安、金寨、阜南等11個縣市,其范圍南北寬近100km,東西長約150km,可大致分為三個近EW向延伸的地裂縫密集帶:北帶從息縣夏庄經淮濱縣城、固始三河、霍丘周集至壽縣;中帶從潢川隆古、城關、桃林,經固始分水,至霍丘河口、列李集;南帶從潢川仁和,經商城、金寨北部和固始、霍丘、往東延至六發縣境內。每帶寬15~20km,帶內地裂縫密集,帶間地裂縫比較稀少。單個地裂縫規模不等,長度一般在10~300m以上,寬10~50cm,個別達1m左右,深一般3~5m。

1976年唐山地震前後,大別山北麓地裂縫活動加劇,其范圍幾乎擴展到整個淮河流域和長江、黃河中下游地區。據不完全統計,在豫、皖、蘇、魯四個省中有152個縣市出現了地裂縫,形成三個規模較大的地裂縫分布帶:一是從大別山北麓的信陽、六安向東到南通、如東的EW向地裂縫分布帶,其地裂縫除在潢川至壽縣一帶進一步發展外,在東部的馬鞍山至如東一帶也出現不少地裂縫;二是周口—阜陽—壽縣和商丘—永城—蚌埠兩個相近平行延伸的NW向地裂縫分布帶;三是沂水—郯成—宿遷NNE向地裂縫分布帶。

(四)其它地區的構造蠕變地裂縫

除上述三個大規模地裂縫帶外,在其它地區還有一些零星的地裂縫或小規模地裂縫帶。它們亦主要分布在華北的晉、冀、魯、豫地區。如1988年在豫東平原上蔡縣黃埠鄉和太康縣朱口鄉發生的地裂縫活動,造成黃埠鄉尚庄、杜庄等5個自然村,朱口鄉的窪陳、二甲張等12個自然村的許多民房的牆體、門窗開裂0.5~6cm,當地群眾驚恐不安。山東省淄博市南定玻璃廠和傅家、大徐家等地,自1985年以來,地裂縫活動持續發展,在玻璃廠廠區內形成一條近南北向延伸達300m以上的地裂縫,使主車間和其它一些工廠建築、地面和牆體出現無數條2~30cm寬裂縫,工廠被迫搬遷;在傅家和大徐家,除上百戶民房嚴重開裂外,田野、耕地之中亦出現多條延伸數百米的地裂縫。1989年,淄博市旦村水庫的偏壩和附近地面亦發生開裂,使水庫安全受到威脅。

五、海水入侵

海水入侵是由於濱海地區地下水動力條件發生嚴重變化,造成海水或高礦化鹹水向大陸淡水含水層發生的入侵現象。海水入侵主要發生在城鎮、礦山地區,通常是由於強烈開采或疏乾地下水,使地下水水位持續大幅度下降形成的。其主要危害是破壞地下水水源,進而影響人民生活和工農業生產。

我國濱海地區發生明顯海水入侵的地區主要有遼寧大連、河北秦皇島、萊州灣和膠州灣沿岸、廣西北海市等地。全國累計海水入侵面積在1000km2左右,最大入侵距離超過10km,最大入侵速率超過400m/a。

大連市海水入侵發生在1976年以後;到80年代末,海水入侵地區有12處,以大連泡、金縣、南關鎮、甘井子、營城子最嚴重,其次為革鎮堡、大魏家、金紡、後鹽村、周水子、牧城驛、龍眼井。入侵的累計面積為230km2,氯離子含量300~1000mg/L,最高超過7000mg/L。這些地區的地下水水源地遭到嚴重破壞,加劇了大連市水資源供需矛盾。

秦皇島海水入侵發生在北戴河海濱區的棗園水源地,入侵面積24km2,氯離子含量500mg/L以上,水源地瀕臨報廢。

山東省萊州灣、膠州灣沿海地區,是近年海水入侵災害最嚴重的地區。截至1991年4月,累計海水入侵面積為431.2km2,地下鹹水擴侵面積為299.5km2,累計730.7km2。主要發生在萊州市、龍口市、煙台市,其次為青島市、膠州市、招遠縣,再次為蓬萊縣、長島縣、牟平縣、海陽縣、膠南市等地。海水入侵活動使地下水資源遭受嚴重破壞,造成災害區44.5萬人無淡水使用。災害區人民由於飲用劣質鹹水,使身體受到嚴重危害,甲狀腺腫、氟骨症、氟斑牙等地方病患者劇增,達40餘萬人。海水入侵還造成了土地資源嚴重退化,鹽漬化發展,農業生產不斷下降,糧食累計減產(30~45)×108kg。

其它地區還有一些小規模的海水入侵活動,雖然目前危害尚不嚴重,但存在不同程度的進一步發展的趨勢。

六、膨脹土的脹縮災害

膨脹土是一種脹縮能力極大的粘性土,對工程建築具有很大的破壞性。它使房屋等建築地基發生變形,進一步引起房屋沉陷開裂;對鐵路、公路以及水利工程的危害也十分嚴重,導致路基變形,鐵軌移動,大壩開裂等,破壞了運輸安全和水利工程的正常運行。

我國膨脹土分布廣泛,主要發育在雲南、貴州、四川、廣西、湖南、湖北、江蘇、安徽、山東、河南、河北、山西、陝西等21個省(自治區)的205個縣(市),其中以雲南、廣西、河北等地區尤為發育。如湖北省鄖縣縣城,因丹江口水庫蓄水而遷建,新城址膨脹土十分發育,嚴重受害房屋25.9×104m2,佔全部房屋建築的70%;其中,倒塌和被迫折毀房屋近10000m2。因破壞嚴重,縣城被迫再次易地重建,造成直接經濟損失2000多萬元。類似災害在湖北宜昌、貴陽、枝江、應城、孝感、雲夢、新洲和廣東省的廣花盆地、東莞盆地、雷洲半島,河南的平頂山市、南陽市,山西省泌水盆地,廣西南寧,安徽合肥、泗縣、蚌埠,雲南蒙自、雞街,四川成都,山東臨沂、泗水,河北邯鄲等地也有發生。

⑼ 山東省主要地質環境問題與生態省建設

石寶玉1 邢立亭2 程秀明1 張偉1 於世林1

(1.山東省地礦工程勘察院,濟南250014;2.濟南大學,濟南250002)

作者簡介:石寶玉,1982年畢業於長春地質學院水工系。主持完成了山東省環境水文地質編圖、山東省地質災害調查評價等多項水工環地質調查研究工作。

摘要:建設生態省是山東省實施可持續發展戰略的重大戰略舉措。 本文根據山東省經濟建設與社會發展過程中產生的環境地質問題,從環境地質學入手,探討地質環境問題的發生、發展、演變規律及其與生態省建設的關系。從宏觀上提出地質環境整治與恢復的措施、建議,對生態省建設和經濟可持續發展具有現實意義。

關鍵詞:環境地質;生態省;地質環境整治與恢復;山東

山東省地處中國東部沿海,物產豐富,是我國的資源大省。隨著經濟、社會的快速發展,人類在追求資源潛在經濟效益最大化的同時,所帶來的地質環境問題越來越嚴重,直接制約著山東省經濟的可持續發展。因而,開展生態省建設是實施可持續發展戰略,實現建設「大而強、富而美」的社會主義新山東的重大戰略舉措。「生態省」要求經濟社會與生態環境實現協調發展,要求我們用科學的發展觀,使各個領域實現可持續發展目標。地質環境管理與保護是生態省建設的重要環節。

山東省地質環境脆弱。隨著經濟的快速發展,人類活動對地質環境的影響、破壞越來越嚴重,導致地質環境質量和容量降低,直接威脅著經濟的可持續發展。

1 地質背景及地質環境問題發育規律

山東省中部山地地勢突起,東部緩丘起伏,北部、西部地勢平坦,構成了以低山丘陵為骨架,平原盆地環列交錯的地勢。山東在地貌可分為魯東丘陵、魯中南低山丘陵和魯西北平原。從地層發育看,以沂沭斷裂、齊河-廣饒斷裂及聊城-蘭考斷裂為界分為魯東、魯中南、魯西北三個地質建造單元。魯東地區發育元古宇、太古宇、中生界、新生界,以一套變質岩系為主;魯西北平原地表為第四系,以沖積的鬆散堆積物為主,下伏地層有古生界、中生界、新生界;魯中南地區是山東全省地層發育最全的一個地區,分布一套典型的華北型地層系統。

獨特的地質條件導致山東省地質背景復雜,礦產資源豐富,礦種多、儲量大、分布廣;山東省地質環境問題也較多。從成因角度看,山東省地質環境問題大致可歸納為三大類:①礦山開采引起的礦山環境問題如地面塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、礦坑突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土污染、礦渣尾礦堆積占壓土地及區域水均衡破壞等一系列環境地質問題;②地下水資源的不合理開發利用導致的海(咸)水入侵、地面沉降、岩溶塌陷、地下水位持續下降及地下水污染等問題;③工程活動引起的崩塌、滑坡、泥石流災害及水土流失問題等。

山東省地質環境問題的發育和分布有其規律性:①魯中南中低山丘陵區,地勢相對陡峻,地形高差較大,礦產資源豐富,其主要地質環境問題是礦山環境問題、岩溶塌陷、水土流失及崩塌、滑坡、泥石流災害問題;②魯東地區三面環海,為低山丘陵地形,富含金礦,其地質環境問題主要為海水入侵、金礦礦山環境問題及水土流失;③魯西北地區,多為黃河沖積平原,地形平坦,其地質環境問題主要為地面沉降、深層地下水超采失衡形成永久性地下水漏斗等問題;

人為地質作用的過程,破壞了自然界的平衡,形成了許多的不良環境地質問題和地質災害,這些問題的發生、發展嚴重製約著生態省建設的宏偉目標(見圖1)。

圖1 山東省主要地質環境問題與生態省建設關系圖

2 威脅生態省建設的主要地質環境問題

2.1 礦產開采破壞礦區地質環境系統,礦山環境問題嚴重

山東省是我國礦產種類比較齊全的省份。到2001年底,全省已累積發現150種礦產,其中能源礦產11種、金屬礦產45種、非金屬礦產90種、水氣礦產4種。由於地下采空,邊坡開挖,廢渣、尾礦排放,礦坑疏干排水和廢水排放等礦業活動,誘發地面塌陷、岩溶塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、坑道突水、瓦斯爆炸、水土流失、水土污染、尾礦庫潰壩和區域水均衡破壞等一系列環境地質問題,對礦山開發建設構成威脅。在礦產資源大規模開發利用的同時,大大改變了礦山生態系統的物質循環和能量流動方式,產生了嚴重的生態破壞和環境污染。

據調查,截至2001年底,山東全省各類礦山企業佔用土地面積共8228.16km2,佔全省國土面積的5.3%;礦山尾礦、固體廢料年產出總量為5270.82萬噸,其佔地面積約以每年4km2的速度增加;礦坑水及選礦廢水年產生總量為9.36億立方米,年外排量達5.07億立方米。因礦坑突水、采空區塌陷等礦山地質災害造成傷亡98 人,財產經濟損失11.99億元。

礦產資源開發中,造成地面塌陷的主要是煤礦、鐵礦、石膏礦、金礦,尤以煤礦最嚴重。山東全省采礦塌陷面積332.23km2,其中採煤塌陷327.76km2,占總塌陷面積的98%以上;塌陷土地中,常年積水面積48.2km2,地面下沉深度一般2.5~7.5m,最深可達9.2m。由於采空塌陷,使地表植被、土壤及地層結構遭到破壞,自然生態環境嚴重惡化。因地形起伏過大及地表常年積水而荒廢絕產的耕地面積達36km2以上。采礦塌陷同時還造成公共設施的破壞和地表水資源的破壞。

建材及其他礦產的開采對自然環境和地質地貌景觀造成了不同程度的破壞,同時也加重了水土流失。這類礦山多為露天開采,長期的露天採石、采砂、采土,形成許多採石(砂、土)坑、挖掘面、棄渣和滾石帶,嚴重地破壞了地質地貌景觀,尤其是在交通沿線、海岸帶,露天開采帶來的地表破壞更顯突出。此外,其邊坡或多或少均存在著岩體失穩隱患,尤其是在汛期或受震動影響時,極易形成崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,此類災害造成的人員傷亡事故,在山東省時有發生。另外,開採石油、鹵水及其他金屬、非金屬礦產的過程中,均對周邊環境產生了程度不同的影響。

2.2 海(咸)水入侵危及沿海地區生態環境、地下水資源、農業生態遭受破壞

山東省海(咸)水入侵始於20世紀70年代中期,30多年來,隨著地下水開采量的增加,海(咸)水入侵規模不斷擴大。目前從廣饒至龍口整個萊州灣南岸,均有不同程度的海(咸)水入侵。在青島、威海、煙台等地河口地帶也出現了規模不等的海水入侵現象。

2.2.1 鹹水入侵

鹹水入侵出現在廣饒-壽光-寒亭-昌邑至平度灰埠的沿海低平原。該地段地形平坦,潮灘寬10~18km,高程5m以下,多為潮灘鹽鹼地。地下水徑流滯緩,多為鹹水或鹵水。鹹水之南為山前沖洪積平原,其地下水徑流暢通,水交替強烈,水質為低礦化淡水。在天然條件下,地下水由南向北徑流,部分排泄補給鹹水。近20多年來,由於該區大量開采地下淡水,導致淡水區水位大幅度下降,在咸、淡水界面附近水位低於鹹水,形成反向補給,造成鹹水入侵,目前山東全省鹹水入侵面積已達1869.6km2

2.2.2 海水入侵

海水入侵主要發生在萊州-招遠-龍口一帶的萊州灣南岸的堆積平原。該地段呈狹窄帶狀,寬3~5 km。在天然條件下,地下水向海水方向徑流排泄。地下水超量開采造成地下水水位低於海水位,海水向內陸補給,形成海水入侵。煙台、威海、青島等城市的河口地段,是當地的主要供水水源地,由於超量開采地下水,使沿河兩岸地下水位大幅度下降,也形成海水入侵。目前山東全省海水入侵面積已達587.64km2

海(咸)水入侵使入侵區地下水變咸、土壤鹽漬化、地表植被稀疏,嚴重地區只能生長少量耐鹽植物,原本良好的農業生態遭到破壞;地下水咸化後,原來的企業供水水源遭受破壞,被迫關閉搬遷,損失嚴重;膠東地區是山東省最缺水的地區之一,海水入侵破壞了緊缺的地下水資源,使地區經濟發展受到更大制約。

2.3 水土流失導致土地貧瘠,山區生態系統弱化

山東省橫跨黃、淮、海三大流域,生態環境較為脆弱,是全國水土流失較為嚴重的省份之一。全國第二次遙感調查結果顯示,山東省水土流失面積6.35×104km2,佔全省土地總面積的40.5%。其中山丘區水土流失面積5.2×104km2,平原風沙區水土流失面積1.15×104km2。其中,水土流失面積輕度為1.98×104km2,中度2.37×104km2,強度1.38×104km2,極強度0.65×104km2,劇烈流失面積0.21×104km2。水土流失不僅破壞農田,減少土地肥力,降低農作物產量,而且淤塞水庫、橋涵等水利設施。據有關資料,由於水土流失全省每年沖走土壤2.8×108t,侵蝕模數1787t/(km2·a),年均侵蝕深1mm,損失養分相當於419t標准化肥,考慮土壤的自肥能力及基岩裸露的無耕種山地,每年因水土流失摺合經濟損失在10億元以上;因水土流失,主要河道每年每平方公里平均淤積1.19×104m3,水庫、湖泊、塘壩每年淤積6.9×107m3

水土流失不僅損失土壤肥力,淤塞河湖塘壩,更重要的是使山區植被失去了賴以生存的土壤,惡化了生態環境。嚴重的水土流失已成為制約山東省經濟社會可持續發展的重要因素。

2.4 地面沉降破壞城市供排水系統,危及國民經濟持續、穩定、健康發展

地面沉降主要發生在魯西北平原區,主要原因是人為過度抽取地下水,導致含水層及鄰近弱含水層失水壓密所致。山東省產生地面沉降較明顯的城市有德州市、濟寧市及菏澤市(表1)。地面沉降可導致建築物破壞、港灣碼頭功能降低、橋涵凈容減小影響水利交通、城市疏排水不暢等一系列危害。

表1 山東省主要地面沉降區基本情況表

2.5 岩溶塌陷,威脅居民生命財產安全、影響交通運輸及工農業生產

岩溶塌陷是在人為工程活動中,特別是在抽取岩溶地下水時,地下水動力條件、土體與地下水之間的力學關系發生變化造成的。開采岩溶水引發的地面塌陷主要發生在泰安、棗庄、萊蕪、臨沂等地。

岩溶塌陷可導致住宅損壞、人員傷亡、道路損壞、礦山停產、水質污染等多方面問題。

2.6 不合理開采地下水資源致使地下水位大幅度下降,形成永久性超采漏斗

山東省已出現多處地下水超采漏斗(見表2)。地下水超采漏斗的形成和發展,主要是因為長期不合理開采地下水,破壞了開采地段地下水的采補動態平衡,導致地下水水位持續下降,含水層的儲存量部分被疏干,而形成超采疏干漏斗。地面沉降多是由於超采深層地下水造成的。

表2 山東省主要地下水超采漏斗基本情況統計表

其他方面的地質環境問題也較突出,如土壤鹽漬化、地震及沙土液化、黃河淤積與尾閭擺動、脹縮土與濕陷性黃土的危害、地方病等,如果對這些問題認識不清,不加強研究,不能有效地採取措施予以遏制,也會直接威脅山東省生態省建設的宏偉大業。

3 地質環境的整治與恢復

人類對地質環境的利用應當是有限度的,凡事必須符合客觀規律,必須在地質環境容量允許的限度內從事活動。由於經濟建設中對地質環境的保護利用不當,產生了大量的地質環境問題,造成了巨大的經濟損失和社會影響,制約了經濟的健康發展。加強地質環境研究、管理、保護工作十分重要,刻不容緩。

3.1 建立健全相關的法律法規體系,制定政策,加強管理

建立相關的法規體系,實施有利於地質環境的管理政策,是管理保護好地質環境的保障。經過多年的努力,山東省在地質環境管理方面已經建立起了一套法律法規,但尚不夠完善。下一步應加大建設力度,使其逐步健全完善。在此基礎上加大宣傳力度和管理力度,不斷提高各級政府領導和廣大群眾的地質環境意識,使其上升到法制高度而得到重視。進一步完善各級政府內部的監察制度,加強對各級領導幹部執行環境、資源等方面法律法規和政府規章情況的監察,實施責任追究制度,以保證各項法律、法規、規章和計劃與規劃的落實。

3.1.1 加強領導,健全機構,強化管理

地質環境保護和整治是一項社會公益性事業,是各級政府、有關部門的主要職責之一。應明確職責,認真落實中央關於環境保護的基本方針和政策,全面履行職責,切實做好管理、保護工作。

3.1.2 加強法制建設,堅持依法行政

由於地質環境保護工作涉及面廣、情況復雜、任務艱巨且責任重大,必須嚴格按照有關法規、規章辦事,堅持依法行政,認真貫徹《山東省地質環境保護條例》。針對山東省實際,完善各項法規、規章配套的實施細則,促進地方法規建設。

3.1.3 把地質環境的保護整治規劃納入國民經濟和社會發展規劃

各級政府在制訂經濟和社會發展規劃或計劃時,應把地質環境的保護整治規劃納入其中。

3.1.4 加大經費投入

根據「誰開發,誰保護」的原則,國家重大工程項目建設以中央財政為主,全省重點地質環境的保護整治經費以省財政為主,市財政為輔;各產業、企業部門所轄建設區的保護整治經費由各部門自己負責,並鼓勵企業和個人資助的多渠道投入機制,以經濟杠桿做好地質環境保護整治工作。

3.2 加強科學研究,為綜合治理和恢復生態地質環境提供決策依據

各種地質作用及過程不是孤立存在的,它們之間有密切的關系。人為地質作用,破壞了自然界的平衡,形成了許多的不良環境地質問題和地質災害。

地質環境主要應研究其質量、容量和經濟承載能力。地質環境的容量是指在一個特定的地質空間,可能承受人類社會、經濟、工程發展的最大潛能。它可用地質資源量和接納人類廢棄物的能力來衡量,地質環境的容量是有限的。

3.2.1 勘察研究是環境整治的前提

地質環境問題的防治基於成因機制分析,而成因機制分析是以地質勘察為工作手段,才能避免防治工程的失誤。對地質環境問題現象及其發生機理的正確認識是地質環境整治最重要前提。

3.2.2 重視新技術的運用

當前,CAD、GIS和三維動畫技術已引入地學勘察研究領域,目標是建立基於地質成因機制的智能化輔助設計系統,進行預警、預報,在國內外已有成功的先例。

3.3 加強勘察研究、約束人類活動、整山治水、保護地質環境

3.3.1 加強研究,科學管理,整治礦山環境

山東礦山地質環境問題比較嚴重,主要是歷史遺留問題太多,新的問題又不斷產生。現在企業根本無法承擔沉重的生態環境治理任務,其結果形成資源環境惡性循環,嚴重製約礦山經濟發展,有的礦山達到難以逆轉的後果。

加快老礦區地面塌陷綜合整治與復墾工作,逐步解決老礦區地面塌陷問題。按照「誰開采,誰復墾」的原則,對新礦區地面塌陷應及時進行整治和復墾。加大對著名風景名勝區、主要交通沿線兩側的露天采場、采坑的恢復治理力度。對城市周邊、鐵路、高速公路、國道、省道兩側可視范圍內已被破壞的山體進行生態環境恢復工作。

3.3.2 進一步勘察評價地下水資源,合理開采利用地下水

地下水環境是地質環境的重要組成部分,包括地下水體本身及其介質環境。總體看山東省水資源嚴重不足。關於地下水資源方面以下問題比較突出:①勘察研究程度不夠。全面的地下水勘察評價工作完成於20世紀80年代,距今已有二十多年,許多環境條件都發生了變化,尤其是地表水、氣象條件變化很大,需要開展新一輪地下水資源潛力調查評價工作。②地下水環境保護研究工作不夠。山東全省多數地區未進行地下水保護區劃分,應根據地質環境條件的敏感程度和地下水資源的供水功能,按要求劃分出一、二級保護區和準保護區,及早落實保護措施。③開發利用布局不夠合理。城市布局的不合理性是用水布局的不合理性的主要因素。膠東地區經濟發達,城市多,用水量大,但膠東是山東省相對缺水地區;平原地區淺層地下水水質、富水性較差,深層地下水補給來源不足,大規模開發利用受到限制;山前平原地區城市集中分布,地下水資源多處於超采狀態,地下水污染較嚴重。④地下水人工調蓄勘察試驗工作不足。對水文地質條件,含水層調蓄能力,調蓄工程類型、位置,地下水合理埋深,對生態環境的影響等問題未做深入研究。⑤大部分地區都有一定程度的開發利用潛力。地下水資源是可再生的,多數山區的地下水交替循環都很快,有潛力而不開發利用也是一種浪費。

3.3.3 科學規范工程活動,防止崩塌、滑坡、泥石流災害

人為地質作用直接參與岩石圈的改造及地貌形態的破壞再造過程,如工程建設中爆破、削坡、開挖、棄渣、填方等工程活動。這些活動可能導致斜坡變形、岩體松動形成崩塌、滑坡、泥石流災害。

地震、暴雨和人類活動是誘發崩塌、滑坡、泥石流災害的三大重要因素,前兩者目前人類尚不能進行控制,可以規范約束的是人類自身的經濟活動。因此工程活動中必須以科學的態度,充分認識、尊重自然規律,做到人類社會與自然界的和諧相處。因此各類工程活動前,必須認真勘察研究地質環境條件,進行相關的工程建設適應性評價。勘察、設計、施工過程必須嚴格規范,使工程建設做到規范設計、合理布局。

3.3.4 加強小流域綜合治理,防治水土流失

水土流失本來是一個自然地質過程,其所以形成災害,主要是人為破壞植被、亂墾濫伐導致這一過程的加劇。因此,應該加強小流域綜合治理,植樹造林,涵養水源,改善山區的生態環境;使人為水土流失得到有效控制,逐步建立起水土流失預防監督體系和水土流失監測網路;做到水土保持與開發建設協調發展,防止造成新的人為水土流失,確保生態環境質量有明顯改觀。

3.3.5 因地制宜,實行地質環境問題分區與重點整治

根據山東省目前存在的環境地質問題,需突出重點,進行針對性整治:① 黃河三角洲,重點整治開采地下水、採油引發的地面沉降。② 魯北平原以地面沉降、鹹水入侵、采空塌陷防治重點;在德州城區重點防治地面沉降;寧津、博興、廣饒、壽光、昌邑等以地面沉降、鹹水入侵為防治重點;東阿、陽谷、齊河、茌平、濟陽、等地蘊藏尚未大規模開發的煤炭資源,注意預防潛在采空塌陷和地面沉降。③ 山東西南部菏澤、濟寧、兗州、汶上等地,以采空塌陷、地面沉降為主。④ 魯中南中低山丘陵以崩、滑、流為防治重點,其中濟南、淄博、濰坊、泰安、濟寧、棗庄、臨沂等地,以礦產資源開發和岩溶水的過量開采引起的采空塌陷、岩溶塌陷為重點。⑤ 魯東低山丘陵采空塌陷、崩塌、泥石流和海水入侵問題較多,沿海地區的海水入侵問題突出;在萊州、招遠、龍口、棲霞和嶗山,以采空塌陷、崩塌、泥石流和海水入侵為防治重點,威海、日照、煙台和青島沿海以崩塌、泥石流和海水入侵為防治重點;臨沭、諸城和膠萊盆地以地裂縫為防治重點。

4 結語

地質環境保護是生態省建設工作的重要環節。地質環境惡化對山東省社會經濟的制約,各級領導都要有清醒的認識。堅持「在開發中保護,在保護中開發」的原則,針對山東省各地存在的不同地質環境問題,加強勘察研究,統一規劃,科學治理。保護地質環境,功在當代,利澤千秋!

參考文獻

姜建軍.2004.地質環境與城市可持續發展.中國環境管理幹部學院學報,04.29

徐軍祥,石寶玉,程秀明.2002.山東省主要生態環境地質問題與調查評價方法探討.山東地質,12

⑽ 地質災害易發區的劃分與評價

一、地質災害易發區劃分及分區特徵

將山東半島全區劃分為8種地質災害易發區,其他則為地質災害不易發區(圖8-1)。

圖8-1 山東半島城市群地區地質災害易發區劃分

1)采空塌陷為主易發區:主要分布於魯中南山前平原、山間盆地、谷地、膠東半島西北部。本區是山東省煤炭、黃金、滑石等固體礦產所在地,如淄博、龍口煤田,萊州、招遠等金礦。采空塌陷是由於地下礦體被采出,懸空的地表岩層在重力作用下發生彎曲變形,形成塌陷並伴生地裂縫。隨著經濟的快速發展,對資源的大規模開發勢在必然,由此引發的塌陷將呈進一步加劇之勢。

2)岩溶塌陷為主易發區:主要分布於魯中南山前平原的濟南岩溶水水源地和其他隱伏灰岩分布區。上部為鬆散堆積物,地下灰岩岩溶發育,水資源豐富。多為城市、工農業重要供水水源地或後備水源地。該分布區村鎮集中、人口稠密,也是當地最重要的經濟帶,因而塌陷對地表建築、人民生命財產安全構成極大威脅,同時對生態環境造成極大破壞,也影響社會安定。

3)崩塌、滑坡、泥石流為主易發區:主要分布於魯中南的淄博和濟南市南部、濰坊市西南部的中低山丘陵區。區內地勢較高,海拔多大於400m,其中魯山在1000m以上,周圍丘陵多在500~600m之間。

4)崩塌、泥石流為主易發區:主要分布於魯東的北部和南部的變質岩低山丘陵區。區內的大澤山、嶗山、艾山、牙山、昆嵛山等海拔超過800m,其他一般不超過700m。

以上兩區區內岩石風化強烈,溝谷深切,地形陡峻,岩石裸露,危岩多見;又是暴雨多發地,加之河流源短流急,遇有較強的降水過程時,易突發崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,對社會經濟發展和人民生命財產安全構成嚴重威脅。

5)地面沉降為主易發區:主要分布於東營市及附近以及黃河三角洲平原。區內地勢平坦,岩性多為鬆散岩類亞砂土、亞黏土、黏土、砂等,厚200~400m。區內地層較松軟,隨著深層地下水資源和油氣資源的大量開發,上部土層負壓增加,在自重和地表荷載等共同作用下,土層空隙被壓縮變密,導致地面垂直下沉。它對城市建築、道路、橋梁、城市供排水系統及防洪等構成較大威脅。

6)海水入侵為主易發區:分布於膠東半島的萊州灣東岸沿海地帶,煙台夾河河口至牟平沿海、膠州灣沿岸、日照付疃河及其他入海河流河口等地帶的沖積成因濱海平原,第四系厚5~100m。

7)鹹水入侵為主易發區:分布於濰北沖海積平原的壽光、寒亭、昌邑等沿海地帶,岩性多為鬆散岩類黏土、亞黏土、砂等,地勢低平。第四系厚10~150m。由於地下淡水資源的大量開采,導致地下水位過度下降,引起海(咸)水反向補給淡水區———導致海水入侵,淡水咸化甚至枯竭;造成機井報廢、人畜飲水困難、地方病發病率增高等。

8)地裂縫為主易發區:主要分布於沂沭斷裂帶,屬郯廬斷裂帶的中段,主要由4條主幹斷裂組成,北寬南窄,寬20~60km。區內南北兩端被鬆散的第四系覆蓋,中間基岩斷續出露。新構造運動使地面拉裂變形,導致塘壩、橋梁、民房等地表建築物開裂,造成重大經濟損失,同時危及人民生命安全。

9)地質災害不易發區:主要分布於魯西南、魯北平原深層水開采程度低、礦產資源較貧乏區及膠萊盆地等地。

二、八大城市地質災害易發區評價

1.八大城市單一地質災害發育程度評價

根據上述山東半島城市群地區地質災害的類型與特徵分析,可以看出,地面變形災害、斜坡環境變異災害、海鹹水入侵災害是本地區的主要災種,為此,根據災害發生面積,以八大城市為統計單位,對地面變形災害、斜坡環境變異災害、海鹹水入侵災害分別進行統計分析。

地面變形災害發生面積占城市總面積的比例由大到小分別是東營市、淄博市、煙台市、日照市、青島市、威海市、濟南市、濰坊市,東營市是地面變形災害易發區,淄博市、煙台市、日照市是地面變形災害較易發區,青島市、威海市、濟南市、濰坊市是地面變形災害不易發區,見圖8-2。

圖8-2 山東半島地區地面變形災害發育程度評價

斜坡環境變異災害發生面積占城市總面積的比例由大到小分別是淄博市、日照市、煙台市、青島市、濟南市、威海市、濰坊市、東營市,淄博市、日照市是斜坡環境變異災害易發區,煙台市、青島市、濟南市、威海市是斜坡環境變異災害較易發區,濰坊市、東營市是斜坡環境變異災害不易發區,見圖8-3。

海鹹水入侵災害發生面積占城市總面積的比例由大到小分別是濰坊市、煙台市、青島市、威海市、日照市、淄博市、濟南市、東營市,濰坊市是海鹹水入侵災害易發區,煙台市、青島市是海鹹水入侵災害較易發區,日照市、淄博市、濟南市、東營市是海鹹水入侵變異災害不易發區,見圖8-4。

圖8-3 山東半島地區斜坡環境變異發育程度評價

圖8-4 山東半島地區海鹹水入侵災害發育程度評價

2.八大城市地質災害發育程度綜合評價

上述單一地質災害發育程度評價結果能夠較好地反映城市單一地質災害的發育狀況,但卻不能反映地質災害的總體狀況。為此,根據上述統計結果,以城市為單元,通過對各類災害所佔比例進行加權,對八大城市地質生態環境質量進行比較分析。

比較分析的模型如下:

山東半島城市群地區地質-生態環境與可持續發展研究

式中:j為城市編號:Pj為地質災害發育程度綜合指數;Wi為各類地質災害發育區所佔比例大小(權重);Pij為各類地質災害區賦值,對地質災害不易發生區、地質災害較易發生區、地質災害易發區分別以2、4、6賦值。據此,計算八大城市的地質災害發育程度的總體狀況。

威海市、濟南市不易發生地質災害,青島市、濰坊市相對不易發生地質災害,煙台市、日照市較易發生地質災害,淄博市、東營市易發生地質災害。

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