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萊蕪市山區丘陵縣地質災害調查

發布時間: 2021-02-28 08:59:30

⑴ 以地質災害調查為基礎以信息化成果為依託為社會經濟發展保駕護航

中國地質環境監測院

在「有效防治地質災害,保護人民生命財產安全,服務經濟社會發展」的總體目標之下,國土資源部、中國地質調查局從20世紀90年代初開始,在全國受地質災害威脅嚴重地區,相繼部署開展了2020個山區丘陵縣(市)的地質災害調查工作,調查面積約834萬平方千米。

遵循「以人為本、直接服務、緊密結合、宣傳普及」的原則,對城鎮、廠礦、村莊、風景名勝區、重要交通干線和重要工程設施分布區的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質災害進行了調查,初步查明了地質災害及隱患點近24萬處,了解了地質災害的發育分布現狀,基本摸清了地質災害家底,劃定了地質災害易發區,制定了地質災害防治規劃,形成了比較完善的「國家—省—縣」一體化的數據信息管理系統,協助地方政府建立了地質災害群測群防監測網路,為社會經濟發展做出了貢獻,取得了顯著的成效。

一、調查工作全面,為地質災害防治工作提供強有力的支撐

1.為地方政府防災減災奠定堅實基礎

通過地質災害調查工作,結合調查區的具體條件,明確了地質災害防治原則、防治目標、防治重點和防治措施,為地方政府在社會發展和經濟建設過程中能夠做到合理利用土地、主動防範地質災害奠定了堅實的基礎。

2.為編制相關規劃提供重要的科學依據

調查成果真實反映了當前地質災害的情況,為編制全國山洪地質災害防治規劃、地質災害防治「十二五」規劃等國家重大規劃及省、市、縣的相關規劃提供了重要的科學依據。

在每年的地質災害氣象預報預警和地質災害趨勢預測工作中,地質災害調查成果直接應用其中,進一步提高了預報預警的准確度,從而為國家合理部署地質災害防治工作,節約成本,擴大成效提供了重要的依據。

3.為重大地質災害應急事件提供技術支持

地質災害調查成果為重大災害應急工作提供了技術保障。在2008年「5·12」汶川地震、2010年「8·8」舟曲特大型泥石流等重大災害突然襲來時,調查成果被及時送到應急調查前線、應急指揮部和相關部門,這對於及時掌握災區地質環境狀況、准確判斷地質災害復發可能性提供了重要依據,從而為第一時間營救人員和挽回財產損失創造了條件。

二、調查工作深入群眾,提高廣大民眾防災減災意識

地質災害調查工作是在一線開展的,通過與當地幹部群眾的接觸、交流,通過不斷地宣傳地質災害防治知識,廣大人民群眾對地質災害防治工作的認識逐步提高,防災意識和自測、自報、自救的防禦能力得到了加強,從而在一定程度上避免了人員的傷亡和財產的損失,地質災害防治工作取得了矚目的成效。

三、調查成果共享,及時有效地服務於國家防災減災

地質災害調查成果的共享,在服務經濟社會的道路上又向前邁進了一大步。2010年6月,為民政部的防災減災政策制定提供了重要信息;2007年11月,為交通部提供的調查資料、評價成果等,使得該部對相關高速公路周邊的地質環境條件、地質災害情況能夠全面掌握,及時作出防範措施,充分保障了行駛車輛和過往人員的安全。

⑵ 國土資源大調查以來地質環境調查進展

1998年,我國地質勘查管理體制重大改革,絕大多數地勘隊伍實行屬地化管理。為統一部署和組織實施國家基礎性、公益性、戰略性地質與礦產勘查工作,國土資源部於1999年組建中國地質調查局,同時啟動國土資源大調查專項。調查國土資源狀況與評價地質環境是國土資源大調查專項的核心內容。表6-2列出了歷年地質環境調查經費投入情況。

表6-2 國土資源大調查專項1999~2009年地質環境調查經費投入統計表

(一)水文地質調查

1.新一輪全國地下水資源評價

2000~2002年,在以省(區、市)為單元的調查評價工作基礎上,完成了全國新一輪地下水資源調查評價,查明了自1984年以來全國地下水資源數量與質量的時空變化、開采潛力等總體狀況,為國家水資源的規劃和管理提供了科學依據。

評價結果表明,我國地下水天然資源量多年平均為9235億m3,其中地下淡水天然資源為8837億m3,地下微鹹水天然資源為277億m3,地下半鹹水天然資源為121億m3;全國地下淡水可開采資源多年平均為3527億m3。在全國地下水資源中,按面積統計,有63%的地下水資源可供直接飲用,12%為不宜飲用但可作為工農業供水水源,約8%的地下水資源不能直接利用,需經專門處理後才能利用。南方地區地下水質量優良,大多地下水可供直接飲用。北方山區及山前平原地區水質較好,中部平原區較差,濱海地區水質最差。各省(區、市)不同程度地存在著與飲用水水質有關的地方病區,特別是北方丘陵山區部分區域分布著高氟水、高砷水、低碘水和高鐵錳水等。

2.北方主要平原和盆地水文地質調查

以我國北方主要平原和盆地為重點,開展了地下水資源及其環境問題調查評價工作。主要包括西北的塔里木盆地、柴達木盆地、准噶爾盆地、河西走廊、銀川平原、鄂爾多斯盆地,東北的三江平原、松嫩平原、西遼河平原,華北的華北平原、山西六大盆地。主要通過1∶25萬水文地質調查進一步摸清主要平原和盆地區域地下水系統的空間分布和結構,查明地下水的補、徑、排條件及其變化過程,採用均衡法、數值模擬法等分區評價地下水資源,為地區經濟和社會發展規劃提供了基礎數據。在松嫩平原、華北平原、鄂爾多斯盆地、銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地6個平原和盆地開展了地下水動態調查評價,全面掌握地下水位、水量、水質動態變化特徵,為實施含水層科學管理與地下水合理開發利用提供決策依據。

(1)鄂爾多斯盆地。建立了全盆地三維地質結構模型,初步查明了白堊系含水介質的空間分布規律,初步查明了白堊系岩相古地理特徵及與地下水賦存條件的關系;同位素技術在鄂爾多斯地下水勘查中應用,取得了重要進展;在白堊系自流水盆地白於山以北的典型地段建立了潛水入滲與蒸發原位試驗場,取得了關鍵性數據;提出了地下水資源合理利用與對策。查明了全盆地區域地下水資源總量、開采利用現狀和開發潛力(表6-3)。在地下水資源相對富集的18個地區,具備建立地下水集中供水水源地的地段達161個,佔全盆地地下水可開采資源總量的38%。

表6-3 鄂爾多斯盆地地下水資源與開采潛力表

資料來源:據西安地質調查中心

(2)華北平原。通過對鑽孔資料的研究分析,將華北平原第四紀下界統一到世界較為認可的2.58Ma;以沉積物的岩性為基礎,將第四系含水岩系自上而下劃分為3個含水層組,初步建立了華北地下水三維地質模型。採用地下水位監測資料和同位素數據,表明淺層水接受當地降水和灌溉入滲補給,中部平原深層地下水是末次冰期補給,天津一帶濱海平原地下水推測為末次冰期間冰階補給。基本查明了區域地下水降落漏斗發展變化特徵,在華北平原淺層地下水位下降的同時,開采地下水集中的城市地區出現了規模不等的地下水位降落漏斗,較為嚴重的漏斗有石家莊漏斗和寧柏隆漏斗;深層地下水頭的大幅度下降,致使華北平原大部分深層地下水頭低於海平面,較為嚴重的漏斗有冀棗衡漏斗、滄州漏斗和德州漏斗。基本查明了華北平原地下水質變化特徵,總趨勢從氯化物型地下水向硫酸鹽型地下水,以至向重碳酸型地下水演化。根據華北平原的地下水資源量(表6-4),提出了華北平原水資源可持續利用戰略,進行了華北平原地下水功能區劃。

(3)柴達木盆地。完成1∶25萬水文地質環境地質調查6.5萬Km2,1∶25萬遙感解譯12萬Km2,水文地質鑽探1615.46m。根據700多個鑽孔資料,初步建立了柴達木盆地地質結構模型;初步查明了區內地下水資源的補給及其開發現狀,基本摸清了與地下水有關的環境問題;根據地下水的生態和環境功能,將全區地下水劃分為山前戈壁帶地下水補給-徑流功能區、沙礫石帶地下水開發利用功能區、沖湖積平原細土帶地下水排泄功能區和盆地中心地下-地表咸鹵水鹽類礦產資源功能區。

(4)河西走廊。完成1∶25萬水文地質補充調查3.83萬Km2,遙感解譯面積4.5萬Km2;水文地質勘探孔5眼,總進尺1096.39m。系統地整理了河西走廊近50年來的水文地質勘查資料,對第四紀地質、地下水補徑排條件、地下水動態規律及水質、水量特徵進行了系統地歸納與分析;評價了現狀地下水天然資源量、現狀地下水開采總量,確定了走廊平原區地下水允許開采量;建立了疏勒河流域水文地質模型。

表6-4 北方主要平原(盆地)地下水開采程度表

注:①為孔隙水開采量;②包括微鹹水。

資料來源:據中國地質科學院水文地質環境地質研究所

3.西南岩溶石山地區水文地質環境地質調查

西南岩溶石山地區包括雲南、貴州、廣西、湖南、四川、重慶、湖北、廣東8個省(區、市),岩溶面積78萬Km2。工作重點為以岩溶流域為單元,進行1∶5萬水文地質和環境地質綜合調查,掌握岩溶乾旱、洪澇和石漠化狀況,提出流域內岩溶水開發工程方案,選擇典型岩溶水源地進行地下水開發和生態環境綜合治理示範,為解決南方岩溶區乾旱缺水、推進石漠化綜合治理提供基礎地質資料和對策。完成了1∶25萬水文地質調查8.91萬Km2,1∶5萬水文地質環境地質綜合調查12.32萬Km2,水文地質鑽探25.5萬m。

通過調查,查明了西南岩溶區水資源量及其開發利用潛力,地下水天然資源量1762.82億m3/a,岩溶水允許開采量615.70億m3/a,地下水資源潛力517.38億m3/a。區內有2863條地下河,已開發利用的地下河138條,佔4.82%,地下河的開發利用潛力很大。查清了岩溶石漠化的分布狀況及其發展趨勢,石漠化面積11.35萬Km2,占岩溶區面積的22.7%,年平均增長率為1.86%,岩溶石漠化呈不斷惡化的趨勢。選擇不同類型岩溶區,以流域為單元,開展了1∶5萬水文地質和環境地質調查,掌握了岩溶乾旱、洪澇、地質災害狀況,制定了流域內岩溶水開發工程方案和地質環境綜合整治區劃。針對不同類型區開發條件,因地制宜,採取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、鑽井、大口井、斜井等多種方式,開展了岩溶地下水開發利用與生態環境綜合治理示範,取得了明顯的社會效益與經濟效益。

4.嚴重缺水地區和地方病嚴重區地下水勘查

我國西南紅層地區、黃土高原、西北內陸盆地及山地高原分布著一些嚴重缺水或季節性缺水地區,還有一些與劣質地下水相關的飲水型地方病區。工作重點為在不同類型缺水區和地方病區選擇典型地區開展人畜飲用地下水勘查示範,查清地下水分布規律,因地制宜地建立地下水開發利用示範工程,總結地下水富集模式和勘查開發模式,為類似地區地下水勘查與開發利用提供技術支撐。主要包括西北河西走廊、塔里木等內陸盆地,黃土高原、內蒙古高原、河北太行山區、遼寧西部山區、川渝滇紅層地區,松嫩平原、河套平原、大同盆地、銀川平原等高砷、高氟地下水區以及四川大骨節病區。1999~2009年完成1∶5萬水文地質調查25.82萬Km2,1∶5萬遙感21.58萬Km2,水文地質鑽探11.9萬m。

通過地下水勘查,從宏觀上掌握了嚴重缺水地區和劣質水區(高砷、高氟地下水)的分布和現狀,按照黃土高原區、內陸盆地山前平原區、山地高原區、紅層盆地區和劣質水區5種缺水類型,選擇典型地區開展了地下水勘查示範,探索出「劃分類型,典型示範;總結經驗,編制區劃;輻射帶動,逐步解決」的工作模式和「調查—示範—區劃」的工作方法。在基岩山區,發現並總結出疊瓦狀台階型、棋盤型和隱伏風化殼型等基岩裂隙水富集模式;在內陸乾旱盆地等地下鹹水、淡水交錯分布區,總結出「河流沖淡型」、「古河道型」等淡水體形成與埋藏模式。在西南紅層丘陵區,提出了「紅層風化殼弱含水層裂隙水資源化」的新認識,開發出「小口徑淺井」開采新技術,研製出與之配套的「微型鑽機」與成井技術,創造性地建立了「一戶一井」「分散供水」新模式。在高砷、高氟地下水分布區,總結出新生代斷陷盆地型、第四紀沖洪積平原型、新生代濱海平原型和基岩構造型高砷地下水地質環境類型。

5.東部重要經濟區地下水污染狀況調查

2002年完成的「新一輪全國地下水資源評價」項目中表明,全國地下水污染形勢不容樂觀,有2/3城市地下水水質普遍下降,300多個城市由於地下水污染造成供水緊張[13]。為了摸清全國地下水污染狀況,評價各區域地下水污染程度和變化趨勢,中國地質調查局於2006年啟動了全國地下水污染調查,第一階段主要部署在東部重要經濟區,包括珠江三角洲、長江三角洲、淮河流域平原區、華北平原和東北平原,計劃於2010年完成。

(1)珠江三角洲。調查發現區域地下水酸化嚴重,已成為最大的區域地下水環境問題;三氮污染突出,局部已呈片狀分布特徵;重金屬超標點多,特別在城市周邊及工礦企業分布區,鉛、砷超標率高;微量有機污染雖超標點不多,但檢出點多。調查發現典型點污染嚴重,有機無機污染並存,且呈現多種微量有機污染物檢出和超標的復合污染特徵。

(2)長江三角洲。基本查明長江三角洲地區污染源類型和地下水污染現狀。進行了長江三角洲(長江以南)地區地下水防污性能分區與評價,區內地下水防污性能總體較好,防污性能較差和極差區主要分布在張家港-常熟-太倉鹽鐵塘以北沿江地區、杭州西南、餘杭西北的岩溶山區及海鹽的錢塘江口;地下水無機污染以「三氮」為主,NO3-超標率居首;初步掌握了「癌症村」周邊污染源的分布和水土環境中存在的主要污染物;成功地應用地質雷達對蘇南地區加油站泄漏和污染狀況進行探查。

(3)華北平原。根據地下水污染調查結果統計,區域地下水污染呈加重態勢:污染指標以三氮(NO3-﹑NO2-﹑NH4+)、(類)重金屬(Pb﹑As﹑Cd﹑Cr6+﹑Hg)和痕量有機污染物為主;多為點狀污染,分布較廣,多集中在城市周邊和重化工開發區及影響帶范圍內;以淺層地下水污染為主,深層地下水亦有多點檢出污染物;往往有機污染和無機污染並存,呈多種指標的復合污染特徵,地下水環境整體狀況堪憂。

(二)環境地質調查

1.全國礦山地質環境調查與評估

完成了全國以省(區、市)為單元的礦山地質環境調查與評估,首次系統地對我國所有礦山地質環境問題進行了摸底調查,共調查礦山113149個,調查礦山面積581.9萬hm2,基本摸清了我國礦山環境的現狀,查明了我國主要的礦山環境問題及其危害[14]。系統地總結了我國不同的區域環境地質背景和不同的礦類開發所引發的環境地質問題的類型、特徵及其危害,分析了我國礦山環境地質問題產生的主導因素,建立了全國礦山地質環境綜合評估指標體系,為政府部門今後實施礦山地質環境管理提供重要基礎數據。選擇冀東唐山地區煤炭資源開采區、湖南省和膠東半島礦山分布密集區等典型地區,通過礦山地質環境實地調查和遙感調查,進行了礦山地質環境動態調查,提出了礦山地質環境動態評估的總體思路、技術方法及評估指標。

2.全國主要城市環境地質調查評價

我國處在城市化進程的加速階段,為了摸清城市化進程中存在的主要環境地質問題,開展了31個省(區、市)地區級及以上300多個城市的環境地質調查評價。工作重點以搜集資料、加強資料的二次開發和綜合研究為主,在城市重點區域開展1∶5萬環境地質簡測,查明主要城市地質環境背景和環境地質問題的類型、分布、成因和危害程度。2005~2009年,完成了江西、浙江、四川、雲南、黑龍江、甘肅、海南、河南、湖南、吉林、貴州、福建、山西、廣西、安徽15個省(區、市)的196個地級以上城市環境地質調查評價,2010年將完成其餘省(區、市)主要城市環境地質調查評價。

為了向城市建設和經濟社會可持續發展提供全面、詳細的地質環境數據,中國地質調查局於2003年選擇北京、上海、天津、廣州、杭州、南京6個城市先後開展了三維城市地質調查試點工作,通過城市地下三維地質結構、工程地質調查、地質災害調查等,集成歷史地質數據,建立城市三維可視化地學信息管理和服務系統。目前,6個試點的工作已基本完成,所取得的成果在應急水源勘查、垃圾填埋場選址、新城規劃、城市地鐵施工、特色農業區劃、地熱和淺層地溫能開發利用等領域發揮了重要作用。

3.重要經濟區地質環境調查評價

重要經濟區是我國經濟發展的引擎,人口密集,工程建設集中。為了支持重要經濟區的發展,自2000年開始先後啟動了東南沿海及重要經濟區、環渤海灣地區、長江三角洲地區、珠江三角洲地區、海峽西岸經濟區、北部灣經濟區、長江中游城市群等重要經濟區地質環境調查評價,計劃於2010年完成。通過1∶25萬環境地質調查和重點區1∶5萬環境地質調查,了解重要經濟區區域地殼穩定性、海岸侵蝕和淤積、地面沉降等地質災害狀況、重點港口和城市主要環境地質問題等,為制定該地區社會經濟和城市發展規劃提供地質依據。

(1)東南沿海及重要經濟區。基本查明了包括珠江三角洲地區、福建沿海平原、海南島、廣西北部灣地區、蘇錫常地區等在內的東南沿海地區海岸帶地質環境特點、海岸變遷規律,發現東南沿海地區在第四紀時期曾發生8次大規模海岸變遷,海岸侵蝕和淤積具有普遍性、時空的差異性、形式的多樣性、類型的多變性及侵蝕趨勢加劇等特點。了解了東南沿海地區海水入侵分布范圍、成因和動態變化,東南沿海地區海水入侵面積達168Km2。摸清了地下水污染物、土壤重金屬和有機農葯污染現狀、污染特點和成因。通過地面沉降和地裂縫調查,表明珠江三角洲軟土分布面積為7969Km2,地面沉降超過200mm的面積已達到2萬Km2以上。評價了東南沿海地區地下水資源潛力,圈定了24處後備水源地。

(2)環渤海灣地區。建立了大連大魏家、秦皇島棗園、山東萊州灣3條海水入侵監測剖面,在渤海灣淤泥質、泥砂質海岸帶建立了25條地質環境監測剖面,建立了大連—秦皇島海岸帶和德州—煙台海岸帶地面變形GPS觀測墩,形成了環渤海海岸帶地質環境監測體系。開展了天津濱海新應急水源勘查,調查評價地下水應急3處,探討了天津濱海新區地下水開發的新模式。開展了天津濱海新區、曹妃甸新區等重點地區海岸帶環境地質綜合調查評價,主動為政府提供服務,為重大工程規劃建設區提供地下水資源和地質環境安全保障。

4.大江大河流域和生態環境脆弱區環境地質調查

圍繞大江大河治理開發規劃和生態環境脆弱區發展規劃,開展了大江大河流域和生態環境脆弱區環境地質調查,為水患防治、工程建設、治理開發、生態環境保護提供了地質依據。主要包括黃河中游、長江源區和長江上游、長江中游、怒江流域、內蒙古東部荒漠化地區等。

(1)長江中游主要水患區。環境地質調查查明了水患區的地質環境背景條件,深入研究了與水患形成有關的主要環境地質問題,反映了工作區第四紀地質、地貌、新構造運動與構造沉降速率、江湖泥沙淤積、堤基穩定性、環境地質分區等特徵。論證評價了人類工程活動對水患形成的利弊影響,從地學角度提出了防洪治水的構想和若干對策建議。

(2)北方荒漠化。系統收集、整理和綜合分析了工作區有關荒漠化的各類資料,對中國北方荒漠化研究歷史、研究現狀以及存在的主要問題作了全面論述。對中國北方荒漠化的類型、分布范圍、等級劃分及危害程度進行了詳細論述,對不同類型荒漠化形成的地質背景及其人為影響等因素做了初步分析。初步查明荒漠化分布地區地下水資源分布狀況,提出了中國北方荒漠化防治對策。

5.國家重大工程區域地殼穩定性調查與評價

近年來,國家規劃興建了一系列重大建設工程,包括青藏鐵路、滇藏鐵路等工程。這些工程分布於不同的地質構造單元,不同程度地受各種地質災害、活動斷裂和地震活動的影響和威脅。圍繞著重大工程安全,以青藏高原及其周邊地區的重大工程區域地殼穩定性為重點,在第四紀地質和活動斷裂調查、地殼穩定性評價、地質災害和重大工程地質問題研究等方面開展了一系列專項調查,涉及的重大工程主要包括:青藏鐵路工程、滇藏鐵路工程、西氣東輸工程、南水北調西線工程、三峽引水工程等,為這些工程的規劃、選線、設計、施工和運營管理提供了重要的工程地質環境資料和科學依據。

(三)地質災害調查

1.全國山區丘陵縣(市)地質災害調查與區劃

我國山區丘陵區地質環境脆弱,易於發生突發性地質災害。1999~2008年開展完成了1640個山區丘陵縣地質災害調查與區劃,調查面積650萬Km2。調查工作以縣(市)為單元開展,通過1∶10萬地質災害調查,在各調查縣(市)圈定地質災害易發區,建立地質災害群測群防網路,編制重大地質災害防災預案,建立縣級地質災害信息系統,編制縣級地質災害防治規劃。共調查並確定地質災害及地質災害隱患點10多萬處,針對查出的重要隱患點,建立了縣、鄉、村三級責任制的群測群防監測預警體系,對重要地質災害隱患點編制了防災預案,提出了縣(市)地質災害防治對策及建議。基本查明了全國山區丘陵區地質災害的主要類型和分布規律、劃分了地質災害易發區,為地方政府在社會發展和經濟建設過程中合理利用土地、主動防範地質災害提供了重要依據。

2.重點地區地質災害詳細調查

在全國地質災害易發區內,選擇黃土高原區、秦巴山區、川滇山地區、湘鄂桂山地區、新疆伊犁谷地地質災害高發區開展1∶5萬為主的地質災害詳細調查。以縣(市)級行政區劃為基本單元,通過遙感解譯、地面調查與測繪,查明地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,圈定地質災害易發區和危險區,建立地質災害信息系統,建立健全群專結合的監測網路。到2010年底將完成127個縣(市)調查任務,覆蓋面積39.4萬Km2

3.突發性地質災害監測預警示範

為推進全國地質災害監測預警工作,選取了不同突發性地質災害類型開展監測預警示範,對重大地質災害隱患點長期跟蹤其動態變化,地質災害預警能力明顯提升。主要包括:蘭州市地質災害監測預警示範、延安寶塔區地質災害監測預警示範、雅安地區地質災害監測預警示範、華鎣山地區地質災害監測預警示範、北京地區滑坡泥石流災害監測預警示範、閩東南地區台風暴雨型地質災害監測預警示範、哀牢山地區地質災害監測預警示範、江西重點地質災害易發區監測預警示範等。

4.重點地區地面沉降調查與監測

長三角、華北平原和汾渭盆地地面沉降調查與監測工作取得重要進展,監測水平不斷提升,為區域地面沉降防治提供了基礎依據。長三角地面沉降調查與監測,初步建成了覆蓋長江三角洲(長江以南)地區、集各種監測技術於一體、優勢互補的地面沉降監測網,基本實現了對地面沉降點、面和動態變化的立體監控;初步查明了長江三角洲(長江以南)地區地面沉降的空間分布及變化特徵;評估了地面沉降、地裂縫造成的經濟損失;建立了長江三角洲(長江以南)地區孔隙承壓水三維地下水流模型,以地面沉降為約束因素,確定了不同地質結構區地下水的臨界水位;基本查明了長江三角洲區域地面沉降的成因,鬆散沉積層地質結構是區域地面沉降重要的內在因素,地下水開采是地面沉降的主要影響因素,大規模城市建設是上海中心城區地面沉降的重要影響因素;首次建立了上海、江蘇蘇錫常地區地下水流與地面沉降的耦合模型,真實刻畫了地面沉降過程中各地質參數的變化,提高了地面沉降的預警預報水平,也使我國地面沉降的研究居於國際領先地位。區域地面沉降風險管理區劃研究為政府實施區域地面沉降防控管理以及減災防災提供了有效的技術支撐。

⑶ 地質災害調查

按照防災減災需要,在縣市突發性地質災害調查與區劃、地質災害高易發區1∶5萬地質災害調查、地質災害監測預警示範、地面沉降調查與監測、地震地質災害調查、重大工程建設區地殼穩定性調查、南方岩溶區岩溶塌陷調查等方面取得了大量進展。

完成了我國山區丘陵縣(市)地質災害調查與區劃。1999~2008年,開展了全國1640個山區丘陵縣地質災害調查與區劃,調查面積650×104km2,涉及人口約7.9億。調查工作以縣(市)為單元開展,通過1∶10萬地質災害調查,在各調查縣(市)圈定地質災害易發區,建立地質災害群測群防網路,編制重大地質災害防災預案,建立縣級地質災害信息系統,編制縣級地質災害防治規劃。共調查並確定地質災害及地質災害隱患點24多萬處,基本摸清了我國山區丘陵區地質災害及隱患點發育分布現狀,摸清了全國山區丘陵區地質災害的主要類型和分布規律、劃分了地質災害易發區,為地方政府在社會發展和經濟建設過程中合理利用土地、主動防範地質災害提供了重要依據。我國滑坡、崩塌、泥石流高易發區面積約128×104km2,主要分布在黃土高原地區、渝中鄂西黔北地區和川西南滇西地區。中易發區面積約214×104km2,主要分布在東南沿海低山丘陵地區、湘贛粵桂山地丘陵地區、東北東部山地與山東低山丘陵地區和伊犁河谷地區。

推進了地質災害高易發區1∶5萬地質災害調查與地質災害監測預警示範。在開展全國縣(市)地質災害調查與區劃基礎上,在西南山區、西北黃土高原區、湘鄂桂地區地質災害高發區以縣級行政區為單元開展了地質災害詳細調查,提高調查精度,通過地質災害嚴重區滑坡、崩塌、泥石流災害詳細調查與測繪,查明地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,圈定地質災害易發區和危險區,建立地質災害信息系統,建立健全群專結合的監測網路。2011年以來,開展了大渡河流域、雅礱江流域、湟水河流域等流域的地質災害調查,進一步了解了地質災害發育的地質背景條件及誘發因素和地質災害發育分布規律,確定了流域內主要地質環境問題,總結了西部復雜山體地質災害成災模式。對四川、重慶、陝西等省特大型滑坡進行了調查和評價,查明了特大型滑坡的數量、類型與分布規律及滑坡形成的主控誘發因素,分析了特大型滑坡的演化模式與穩定性,開展了特大型滑坡災害風險區劃。在四川雅安、重慶巫山和奉節、江西、陝西延安、閩東南、雲南哀牢山等地區,建立了典型地質災害監測預警示範區,應用光纖感測、GPS和INSAR等高新監測技術,開展地質災害監測數據採集、傳輸、分析與發布系統等方面的示範研究,開展了群測群防技術研究與示範,取得了一系列地質災害監測預警儀器和預警信息管理軟體等方面的重要進展。

地面沉降調查與監測工作為區域地面沉降防治提供了基礎依據。完成了長江三角洲地區、華北平原、汾渭盆地等重點地區地面沉降和地裂縫調查,建立了以基岩標、分層標和GPS、水準測量為主的區域地面沉降立體監測網路,為地面沉降與地裂縫災害監測、防治提供了堅實的技術依據,為國家和地方地質災害防治規劃、地質環境保護規劃提供了技術支撐。在長三角地面沉降區,研製了真三維變系數地下水流與地面沉降耦合模型,開展了地面沉降監測與風險管理研究,針對深基坑降排水引起的工程性地面沉降問題開展了專題調查與地下水人工回灌試驗研究。在華北平原地區,對各項控沉措施進行了研究,提出了典型沉降區地面沉降和地下水開采量控制目標。建立了汾渭盆地地裂縫帶黃土流變本構模型,在流變實驗基礎上,開展了地裂縫城鎮減災示範研究。完成了京滬高鐵沿線北京至滄州段沿線地面沉降監測。

應對地震災害開展了地震地質災害應急排查與次生地質災害調查研究。汶川地震、玉樹地震發生後,迅速組織相關人員啟動緊急啟動地震災區的遙感應急調查,及時提供地震災區遙感影像數據和解譯成果以及地質信息資,同時開展地震地質災害應急調查,為災區減災避災、災害(隱患)排查、災情評估、災後重建規劃等提供了翔實的數據資料。圍繞汶川地震地質災害重大科技問題,開展了現場調查、深部地球物理探測、GPS位移監測和相關試驗,獲得了龍門山構造帶主要活動斷裂和汶川地震地表破裂發育分布詳細調查資料,總結了地震地質災害的發育特徵及分布規律。

根據國家重大工程建設需要,開展了區域地殼穩定性調查評價。針對青藏高原交通基礎設施建設,開展了青藏鐵路沿線活動斷裂調查,摸清了活動斷裂基本特徵,實現高精度GPS和地應力實時觀測,確定了鐵路周緣潛在災害隱患點;編制了滇藏鐵路沿線區域地殼穩定評價分區圖,梳理了工程建設中需重視的施工災害問題。完成了河西走廊、秦巴山區和川西高原等地與西氣東輸、三峽引水濟黃、南水北調等重大工程管線相關的地區活動斷裂規律研究、地應力測量和區域地殼穩定性評價。2008年以來,開展了北京主要活動斷裂工程穩定性評價,對關鍵構造部位進行了地應力測量與監測,揭示了北京地區主要隱伏活動斷裂的深部幾何學特徵和首都圈地區地殼淺表層現今地應力環境;開展了關中—天水經濟區、黃河上游李家峽庫區和中巴經濟走廊帶的活動斷裂調查,分析了其地質災害效應和相關重大工程地質問題;推動了南北構造帶南段活動構造體系調查。

探索推進了南方岩溶區岩溶塌陷調查。2010年以來,以珠江三角洲地區為試點,開展了岩溶塌陷調查,提出了岩溶塌陷地質災害調查工作指南。在此基礎上,推進了武漢、湘中、桂中、皖江經濟帶等地區的岩溶塌陷調查工作,初步查明了岩溶塌陷發育的現狀、類型和時空分布特點。參與了重大岩溶塌陷災害應急調查,為地方政府搶險救災及時提供技術支撐。

⑷ 全國地質災害調查規劃的任務和部署

針對不同目的,服務不同領域,採用不同精度,從點、線、面三個層面全面部署全國地質災害調查工作(圖6.1)。

6.3.1 繼續完成全國山區和丘陵區的地質災害普查(1∶10萬)

至2008年,全面完成全國山區和丘陵區677萬km2的地質災害普查,全面建立地質災害群測群防監測體系,編制防災預案,從根本上切實保證人民生命安全。

(1)主要任務

1)在「以人為本」的原則指導下,查清地質災害或隱患的分布狀況,進行地質災害區劃;

2)通過調查,對地質災害的形成原因、發生條件、危害特點進行全面分析,劃定地質災害易發區;

3)積極為地方政府減災防災服務,協助地方政府建立健全群專結合的地質災害監測體系;

4)開展信息集成與綜合研究,研究地質災害易發區不同誘發因素對地質災害的影響,研究確定各誘發因素誘發地質災害臨界值的理論和方法,特別是山區降雨與地質災害發生的關系研究,研究地質災害預報預警的理論和方法,探索地質災害防治的更有效的手段,提高地質災害的預報預警能力;

5)通過調查,對地質災害隱患點建立檔案,建設地質災害信息系統。

(2)工作部署

地質災害普查區域為突發性地質災害發育的山區和丘陵區,以縣(市)為基本單元開展普查工作。目前全國山區與丘陵區及其過渡帶面積677萬km2,共計1583個縣(市)。按計劃到2005年,國土資源大調查將部署完成700個縣(市)的調查,面積約208萬km2

2004~2005年,完成84個縣(市)地質災害普查。

2006~2008年,完成883個縣(市),469萬km2的地質災害普查,全面建立地質災害群測群防監測體系。

6.3.2 開展平原區1∶5萬~1∶25萬地質災害調查

在平原區,針對地面沉降、地裂縫和地面塌陷等地質災害,開展1∶5萬~1∶25萬地質災害調查。2008年之前,完成長江三角洲、華北平原、汾渭內陸盆地等地區共計16.1萬km2的地質災害調查;2010年之前,完成松嫩平原、遼河盆地、珠江三角洲等地區共計13.9萬km2的地質災害調查。

6.3.3 開展重要經濟區帶、重大工程區、地質災害高發區1∶5萬地質災害調查

2006~2010年,在14個地質災害高易發區(以突發性地質災害為主的區域150萬km2,以緩變性地質災害為主的區域20萬km2)、6個重大工程區和重要經濟區帶,為減少災害損失、保證重大工程合理部署和安全,開展1∶5萬地質災害調查,重點是地質災害隱患點的調查和評價。

(1)主要任務

1)編制「1∶5萬地質災害調查技術要求」;

2)制定「1∶5萬地質災害風險評價方法和標准」;

3)開展14個大區和6個重點工程區1∶5萬地質災害調查,進行風險區劃,提出防治建議;

4)建立調查資料庫。

(2)工作部署

2006~2007年,進行呂梁山以西的黃土高原區、隴東青南地區、秦巴山地區、川東-鄂西地區、長江三角洲地區、華北平原區、南水北調西線、西氣東輸、寶成輸油管線(1∶5萬)地質災害調查。

2008~2010年,進行湘西-黔西地區、青藏高原東緣區、橫斷山區、藏東南高山峽谷區、遼東-北京北山區、汾渭地區、江漢地區,中俄輸油管線、澀寧蘭天然氣管線、漢川天然氣管線(1∶5萬)地質災害調查。

(3)各區基本情況

1)突發性地質災害調查區:

a.呂梁山以西黃土高原滑坡、泥石流區。本區黃土節理發育,濕陷性強,為壟崗梁峁地貌。多暴雨久雨天氣,激發滑坡所需的臨界暴雨強度較低。

b.隴東、青南滑坡泥石流區。西秦嶺山地,海拔在2500~4500m之間,相對高差在1000~2000m之間,中高山地形。岩體類型以變質岩岩組、碳酸鹽岩組為主。西禮盆地、徽成盆地有碎屑岩類和黃土。年降水量一般為600mm。

c.秦巴山地滑坡、泥石流區。強烈上升的褶斷山地。地層岩石以變質岩和岩漿岩為主,並普遍有小面積黃土分布。斷裂發育。年降雨量在800~1200mm之間。

d.川東、鄂西滑坡、泥石流區。該區以中山地貌為主,坡陡谷深。地層從古生界到中生界皆有出露,以沉積岩建造為主,主要為碳酸鹽岩、碳酸鹽岩夾碎屑岩。年平均降雨量在1200~1800mm之間。e.湘西、黔西滑坡、泥石流區。該區地貌為高中山、中山,地形切割強烈。降水豐富。岩石以碳酸鹽岩及碎屑岩為主,斷裂發育。

2)礦業城市。東北地區擁有豐富的礦產資源,許多城市都是因為礦業開采而由小到大發展起來的,遼寧省的阜新、撫順、鞍山及黑龍江省的雞西、鶴崗、雙鴨山等都是這一類型的礦山城市。經過幾十年的開采,有的城市已經面臨著礦產資源枯竭等問題,即使部分城市礦產資源依然豐富,也同樣面臨著長期開采而引發的地質災害問題,地面塌陷、滑坡、崩塌是這類城市主要的地質災害。開展礦山城市地質災害調查,對加速東北老工業基地改造,促進地區經濟穩定發展有著重要的意義。

6.3.6 建立和完善地質災害調查信息系統

地質災害調查信息系統建設的主要目標是,地質災害調查的數據採集、數據管理、綜合處理等全過程實施信息化,使地質災害調查工作能夠有效、快捷地應用地理信息系統、衛星定位系統、遙感技術,使地質災害調查信息的綜合處理能力得到提高,實現地質災害調查數據採集和綜合處理的標准化及快速化,把地質災害調查的傳統工作方式轉變為現代數字化工作方式,提升調查工作的技術水平,為實現野外採集、數據傳輸、數據綜合及信息服務的地質災害調查流程信息化奠定基礎。地質災害調查系統主要由野外採集系統與室內桌面處理系統組成。

其主要工作內容是:

1)基於地質調查移動計算機,選用掌上機或平板電腦,集成GPS技術、移動數據傳輸技術和地理信息系統技術等,根據地質災害野外調查數據模型,建立野外數據錄入系統、調查點定位系統、數據移動傳輸系統、野外素描圖編繪系統及多媒體影像編錄系統。

2)建立野外數據綜合管理系統。提供野外調查線路設計、野外調查工作部署、野外調查數據接受,野外數據集成管理等功能。

6.3.7 建立和完善地質災害區劃和風險區劃標准體系

建立1∶25萬、1∶10萬、1∶5萬和1∶1萬地質災害區劃和風險區劃指標體系,規范區劃方法和表達形式。

6.3.8 完善地質災害調查技術要求或標准、規范體系

完善1∶25萬、1∶10萬、1∶5萬和1∶1萬地質災害調查技術要求,形成規范的地質災害調查技術標准。

6.3.9 建立地質災害調查制度

建立健全地質災害調查制度,明確調查周期、調查內容、調查責任和資金來源,以保證地質災害調查工作順利開展。

⑸ 地質災害調查與預警

一、部署重點

開展我國西南山區、黃土高原、湘鄂桂山區等主要地質災害高易發區地質災害詳細調查,建立典型地質災害監測預警區;完善長江三角洲、華北平原和汾渭盆地地面沉降監測網,開展珠江三角洲、東北平原等地區地面沉降調查,開展京滬、大同—西安等高速鐵路沿線地面沉降與地裂縫詳細調查。

二、部署建議

(一)全國地質災害調查監測綜合評價

1.工作現狀

完成了全國1:50萬以地質災害為主的環境地質調查與綜合研究,完成了700個縣(市)的縣市地質災害調查成果集成,正在開展1640個縣(市)的縣市地質災害調查成果集成。2005年起,開展1:5萬地質災害詳細調查資料庫建設及成果初步梳理工作。開展地質災害氣象預警技術方法研究,逐步提高我國區域地質災害預警預報技術水平。

但隨著詳細調查與監測預警示範的大規模鋪開,需要進一步進行數據的整理、分析與綜合集成,並在研究基礎上編制滿足國家層面需求的系列圖系。

2.工作目標

總體目標:整合地質災害詳細調查成果,分析地質災害發育分布規律,劃定地質災害易發區,搭建綜合研究技術平台和信息化平台,建立全國地質災害資料庫。整合監測預警示範區成果,研究監測預警網路建設模式,形成全國地質災害監測預警信息平台。完善地質災害調查與監測技術規程與技術要求,綜合研究並編制滿足國家需要的地質災害系列圖系。

「十二五」期間:建立地質災害調查與地質災害監測預警成果集成體系。總結地質災害調查成果,開展區域地質災害易發區綜合評價和易發程度區劃。總結地質災害監測預警示範區建設成果,搭建地質災害監測預警信息平台。

「十三五」期間:完善地質災害調查與地質災害監測預警成果集成體系。進一步總結地質災害調查成果,形成全國和省級地質災害易發區綜合評價和易發程度區劃。系統總結地質災害調查與地質災害監測成果,形成全國地質災害早期預警區劃。

3.工作任務

完成全國1:5萬地質災害調查與典型預警示範區建設成果的匯總、集成與綜合研究。搭建1:5萬地質災害調查綜合研究技術平台和信息化平台,建立全國地質災害資料庫。搭建全國地質災害監測預警信息平台,完善早期預警產品發布體系。總結修訂《崩塌、滑坡、泥石流1:50000調查規范》,完成全國地質災害早期預警區劃,編制全國及分省地質災害與地質災害早期預警綜合圖系。

「十二五」期間:對西北黃土高原區、西南山區、湘鄂桂山區、東南沿海地區地質災害高易發區1:5萬地質災害調查成果進行集成,建立1:5萬地質災害調查信息化成果技術要求;完成11個地質災害監測預警示範區成果綜合研究,搭建全國地質災害監測預警信息平台,初步建立全國地質災害早期預警區劃。

「十三五」期間:完成西北黃土高原區、西南山區、湘鄂桂山區、東南沿海地區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查成果集成,完善1:5萬地質災害調查信息化成果技術要求。完成全國30個地質災害監測預警示範區成果綜合研究,形成建立全國地質災害早期預警區劃。編制完成全國及分省地質災害與地質災害早期預警綜合圖系。

(二)西北黃土高原區1:5萬地質災害調查

1.工作現狀

完成了以省(區、市)為單元的西北省區1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、263個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起,在46個縣近10萬平方千米范圍內開展了1:5萬地質災害調查。

通過開展1:5萬地質災害調查,基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律,有力地支持了完善地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果,在西北黃土高原區及秦巴山區中,仍有處於地質災害高、中易發區的191個縣近54萬平方千米需要盡快開展1:5萬地質災害調查工作。

2.工作目標

以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段,以縣(區)級行政區劃為基本單元,開展西北黃土高原區及秦巴山區20萬平方千米(191個縣)的1:5萬地質災害調查,基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,圈定地質災害易發區和危險區,建立地質災害信息預警系統,建立健全群專結合的監測網路,為減災防災提供基礎地質依據。

「十二五」期間:開展西北地質災害高易發區1:5萬地質災害調查,基本查清區內地質災害分布發育規律,逐步建立地質災害風險控制管理工作體系。

「十三五」期間:繼續開展地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查,查清區內地質災害分布發育規律,形成西北地區地質災害易發區區劃和重點區域地質災害風險管理區劃,顯著提高我國地質災害防治水平。

3.工作任務

開展西北地區地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查;完善地質災害易發性和危險性區劃;健全完善地質災害群測群防體系,建立地質災害空間資料庫。

在已經圈定的地質災害易發區內,以縣為單位採用點、線、面結合,重點和一般調查結合的方式開展1:5萬地質災害調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查,基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前,逐步推進,最終完成西北地區高、中易發區調查。在調查基礎上,完善地質災害易發性和危險性區劃,健全完善地質災害群測群防體系,探索建立地質災害風險評價與風險控制管理工作體系。

「十二五」期間:開展西北黃土高原區地質災害高易發區1:5萬地質災害調查。

「十三五」期間:繼續開展西北黃土高原區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查。

(三)西南山區1:5萬地質災害調查

1.工作現狀

完成了以省(區、市)為單元的西南山區1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、423個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起,在29個縣(近10萬平方千米)開展了1:5萬地質災害調查。

通過開展1:5萬地質災害調查,基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律,有力支持並完善了地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果,在西南山區,仍有處於地質災害高、中易發區的190個縣近75萬平方千米需要盡快開展地質災害詳細調查工作。

2.工作目標

總體目標:以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段,以縣(區)級行政區劃為基本單元,開展西南山區、藏東地區75萬平方千米,1:5萬地質災害調查,基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,圈定地質災害易發區和危險區,建立地質災害信息預警系統,建立健全群專結合的監測網路,為減災防災提供基礎地質依據。

「十二五」期間:開展西南川滇山區、藏東地區等地質災害高易發區1:5萬地質災害調查,基本查清區內地質災害分布發育規律,逐步建立地質災害風險控制管理工作體系。

「十三五」期間:繼續開展西南川滇山區、藏東地區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查,查清區內地質災害分布發育規律,形成全國地質災害易發區區劃和重點區域地質災害風險管理區劃。顯著提高我國地質災害防治水平。

3.工作任務

開展西南川滇山區、藏東地區滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查;健全完善覆蓋地質災害中、高易發區的群測群防網路,完善地質災害易發性和危險性區劃。建立地質災害空間資料庫。

在已經圈定的地質災害易發區內,以縣為單位採用點、線、面結合,重點和一般調查結合的方式開展1:5萬地質災害調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查,基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前,逐步推進,最終完成西南山區高、中易發區調查。在調查基礎上,建立完善群測群防體系,完善地質災害易發性和危險性區劃,探索建立區域風險評價與風險控制管理工作體系。

「十二五」期間:開展西南山區高易發區1:5萬地質災害調查工作。

「十三五」期間:繼續開展西南山區高、中易發區1:5萬地質災害調查工作。

(四)湘鄂桂山區地質災害詳細調查

1.工作現狀

完成了以省(區、市)為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、287個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起,在14個縣近4萬平方千米范圍內開展了1:5萬地質災害調查。

通過開展1:5萬地質災害調查,基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律,有力地支持了完善地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果,在湘鄂桂山區,仍有處於地質災害高、中易發區的82個縣近20萬平方千米需要盡快開展1:5萬地質災害詳細調查工作。

2.工作目標

總體目標:以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段,以縣(區)級行政區劃為基本單元,開展西南山區、藏東地區1:5萬地質災害調查,基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,圈定地質災害易發區和危險區,建立地質災害信息預警系統,建立健全群專結合的監測網路,為減災防災提供基礎地質依據。

「十二五」期間:完成湘鄂桂山地丘陵區20個縣(市)1:5萬地質災害調查,基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,為制定防災規劃和減災提供技術支撐。

「十三五」期間:全面完成湘鄂桂山地丘陵區40個縣(市)1:5萬地質災害調查,基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵,並對其危害程度進行評價,為制定防災規劃和減災提供技術支撐。

3.工作任務

開展湘鄂黔山地區滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查;健全完善覆蓋地質災害中、高易發區的群測群防網路,完善地質災害易發性和危險性區劃。建立地質災害空間資料庫。

在已經圈定的地質災害易發區內,以縣為單位採用點、線、面結合,重點和一般調查結合的方式開展地質災害1:5萬調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查,基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前,逐步推進,最終完成湘鄂黔山地區高、中易發區調查。在調查基礎上,建立完善群測群防體系,完善地質災害易發性和危險性區劃,探索建立區域風險評價與風險控制管理工作體系。

「十二五」期間:開展高易發區1:5萬地質災害調查。

「十三五」期間:繼續開展高、中易發區1:5萬地質災害調查。

(五)東南沿海山區1:5萬地質災害調查

調查區主要包括浙江、福建、安徽、江西四省常年遭受台風襲擊的地質災害高風險區及中低山丘陵區,總面積約12萬平方千米。該區域人口密度高、經濟發達,地質條件復雜,台風和降雨頻繁,地質災害影響嚴重。

1.工作現狀

完成了以省(區、市)為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查,以縣(市)為單元的1:10萬丘陵山區地質災害調查約271個縣(市),浙江省開展了小流域1:1萬地質災害調查。初步查明了崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害分布情況、發育特徵、發育強度及其形成條件和發生規律,對地質災害發生的環境地質條件和發展趨勢進行了區劃及預測評價,調查成果及時為重點縣(市)及區域地質災害防治提供了技術支撐。

雖然浙江開展小流域1:1萬地質災害調查調查,尚未系統開展1:5萬地質災害調查,缺少區域1:5萬地質災害調查資料,目前地質災害防治依靠的是以往1:10萬縣市地質調查資料,地質災害防災工作能力和水平亟待提升。

2.工作目標

總體目標:全面完成地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查工作,查明崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害分布情況、發育特徵、發育強度及其形成條件和發生規律,對地質災害發生的環境地質條件和發展趨勢進行了區劃及預測評價,調查成果及時為重點縣(市)及區域地質災害防治提供了技術支撐。

「十二五」期間:完成地質災害高易發區1:5萬地質災害調查工作,選擇25處重大地質災害高易發區開展風險管理。

「十三五」期間:完成地質災害中易發區1:5萬地質災害調查工作,選擇15處重大地質災害中易發區開展風險管理。

3.工作任務

以保護人民生命財產和生存環境、保障重大建設工程、重要礦山、國家級或省級旅遊景區建設為目標,開展1:5萬地質災害調查,基本查明地質災害發育及危害現狀、形成條件和形成機理,進行地質災害危險性評價和風險評估;開展區域地質災害監測預警網路建設,建立典型區地質災害監測預警示範;開展重大地質災害調查與風險管理選區及評估;建立區域地質災害數據共享平台。

(六)汶川地震地質災害調查評價

1.工作現狀

開展了工作區在內的青藏高原東南緣的地殼變形、斷裂運動、地震活動研究、活動斷裂和古地震研究、區內區域地殼穩定性研究及一系列的深部地球物理探測研究。從1991年到2006年已在青藏高原東部及鄰區開展了十多年地殼形變監測。震後完成了地震災區地質災害應急調查、詳細調查及對重大災害體的勘察。

但震後地質環境、地應力場及位移場均發生了較大變化,需盡快完成調查。震後地震災區地質災害應急調查、詳細調查及對重大災害體的勘察資料亟待整理。災後恢復重建迫切需要區域穩定性評價及地質災害防治區劃。與地震及地震地質災害相關的關鍵科學問題亟待解決。

2.工作目標

總體目標:以汶川地震為契機,全面開展龍門山地區地震與地質災害詳細調查工作,結合綜合地球物理勘查,摸清龍門山斷裂帶主要特徵;系統總結工作區現代構造運動的地質災害效應規律及地質災害鏈形成機理;揭示龍門山及鄰近構造帶未來地震活動趨勢;了解龍門山及鄰近構造帶的地震工程地質條件;開展區域地殼穩定性和重要場地工程地質穩定性評價;為龍門山地震重災區恢復重建及鄰區重要工程規劃提供地質依據;建設地震地質災害信息系統,為地震災區防災減災和重建規劃服務。

「十二五」期間:完成龍門山地區地震地質災害調查,確定汶川地震發震斷裂和同震斷裂的地表變形特徵,確定活動斷裂深部結構,初步完成青藏高原東緣地殼形變和斜坡動力響應綜合監測及汶川地震災區地脈動測試,建立極震區滑坡形成機理模式及汶川地震區工程岩體穩定性評價與地質災害填圖技術方法,完成地質災害相應成果建設,為汶川地震災後重建提供相關地震地質災害資料和必要的技術支撐。

「十三五」期間:深入研究地震地質災害鏈的形成機理和演化過程,開展區域地殼穩定性評價,總結提升各種地震地質災害調查、監測和評價的技術水平,並促進相關技術方法的推廣應用。

3.工作任務

在廣泛收集利用前期已有相關地質研究資料的基礎上,利用遙感解譯與野外地面調查、深部探測相結合,線路地質調查與重點地段大比例尺填圖調查相結合,新構造運動特徵定性分析與斷裂活動時域及強度定量測試分析相結合,內動力與外動力地質作用調查相結合,物理模擬模擬與數值模擬相結合,對工作區活動斷裂特別是發震斷裂及其災害效應進行定量—半定量評價;基於青藏高原東緣地殼形變和斜坡動力響應綜合監測,以及對地震動力與地質災害相關性的多方位綜合調查和研究(模擬試驗、常規和非常規岩土工程特性試驗等),分析龍門山及鄰近構造帶未來新構造運動趨勢及其災害效應,開展汶川地震地質災害關鍵科學問題的深入研究,力圖在典型地震地質災害的成災機理和評價技術方面有所突破。

「十二五」期間:開展汶川地震災區以滑坡、崩塌、泥石流災害為主要內容的1:5萬地質災害調查與測繪;進行龍門山及鄰近構造帶地震工程地質調查評價;開展龍門山及鄰近構造帶活動斷裂調查;開展區域地殼穩定性綜合評價;在龍門山及其鄰近地區開展綜合地球物理探測,取得地震活動帶較詳細的岩石圈結構模型;在青藏高原東緣開展系統的高精度GPS測量與監測,重點開展對龍門山斷裂帶、鮮水河—安寧河—小江斷裂帶及其附近區域的監測。

開展川西地區地震地質及區域構造穩定性研究,研究更加符合斜坡地震動響應客觀實際的地震動穩定性評價方法;通過大型振動台試驗,揭示不同地震波下邊坡的動力響應規律;通過開展汶川地震災區地脈動測試及研究分析,提升對地震及餘震有關的地質災害問題更深層次的研究;在先期地震災區地質災害隱患巡排查工作的基礎上,建立地震滑坡穩定性評價及失穩概率的定量評價模型,對地震滑坡危險程度進行分級,並對其危險性進行分區,形成地震滑坡災害編圖的一套技術方法體系。

「十三五」期間:地震災區地質災害調查和研究成果進行綜合分析研究。

(七)西部復雜山體地質災害成災模式與風險評價

1.工作現狀

西部地區復雜山體區已開展過不同程度的調查工作。其中包括基礎性的1:20萬區域地質圖和1:20萬水文地質圖,及部分區域完成了1:5萬地質填圖。專業性的包括以省(區、市)為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起,部分地區開展了1:5萬地質災害調查。

但由於西部大型山體滑坡成因復雜,只依靠地表普查很難認清成災模式,更難以掌握災害的多米諾效應。如武隆雞尾山滑坡,前期工作已將滑坡區圈定為危險區,但調查成果並沒能對滑坡破壞機理與成災模式作出正確的判斷。武隆雞尾山滑坡、宣漢天台鄉滑坡、馮店垮梁子滑坡多起災難性滑坡災害的發生,表明在西部山區復雜斜坡地帶,存在隱蔽性極高、突發性強、成因機理復雜、災害隱患極大的特殊類型滑坡。這些滑坡成災機理、致災模式亟待研究。

2.工作目標

總體目標:以西部復雜山體為研究對象,依託已有調查成果,全面開展西部復雜山體成災機理研究。開展地質災害成災模式調查、成災條件與機理研究、致災模式與機理研究、重大災害防治對策研究。初步摸清西部地區地質災害成因機制,建立西部復雜山體災害識辨方法、完善災害評價體系、提出區劃防治建議,為主動防災服務。

「十二五」期間:完成烏江流域、清江流域、三峽庫區等西南山區復雜山體滑坡和黃土地區灌溉型滑坡、秦巴山區淺表層滑坡的形成機理和成災模式研究;完成西部復雜山體特大地震滑坡的致災范圍預測研究;完成復雜山體滑坡的快速加固技術及復雜山體滑坡的遙感早期識別技術研究;建立融合重大地質災害識別、穩定性判定、致災模式判別、監測防治措施的防災體系。

「十三五」期間:深入研究復雜山體地質災害鏈的形成機理和演化過程,完善融合重大地質災害識別、穩定性判定、致災模式判別、監測防治措施的防災體系,總結提升各種地質災害調查、評價、監測和防治的技術,並促進相關技術方法的推廣應用。

3.工作任務

「十二五」期間:在重大地質災害易發的烏江流域、清江流域、三峽庫區、西部山區、秦巴山區和黃土地區選擇有代表性的滑坡,通過調查、勘察及試驗,深入研究這些地區滑坡形成原因、運動機理及致災模式,完善災害發育特徵認識,構建主動防災體系。

通過對西部復雜山體地震滑坡三維物理模擬、多種三維數值模擬、變形破壞過程分析以及滑坡動力學分析等分析手段,對滑坡的影響范圍進行深入探討。開展微型組合抗滑樁、土工合成擋牆、快速注漿、預制格構等地質災害快速加固技術的研究,並開展快速加固技術應用示範及加固效果監測分析,開展遙感早期識別技術研究等關鍵問題研究,提升主動防災能力。

「十三五」期間:開展西部復雜山體地質災害成災模式與風險評價綜合研究。

(八)典型地質災害監測預警與示範推廣

1.工作現狀

完成了長江三峽庫區滑坡等地質災害GPS控制監測網建設。初步建立四川雅安、重慶巫山、雲南哀牢山等8個代表不同突發性地質災害類型的監測預警示範區。解決了地質災害實時監測、實時傳輸、預警產品快速發布等多項關鍵技術。2003年開始,開展了全國和省級尺度的汛期地質災害氣象預警,取得了良好的效果。研製了三維激光微位移監測系統、滑坡微震自動連續觀測系統、滑坡監測多媒體網路遠程監控技術、FBG滑坡監測解調設備、地質災害光導監測儀等多項技術與設備。研製了適用於地質災害群測群防的系列儀器,已推廣20萬套,並在「5·12」抗震救災工作中發揮了重要作用。

健全監測預警網路,形成覆蓋我國主要災害類型的國家級地質災害監測工程示範區,進一步開發實用監測預警設備是下一步工作的重點。

2.工作目標

建立30個國家級地質災害監測工程示範區,對地質災害高風險區的重點區域實施專業監控,不斷提高預測預警水平,推動區域地質災害監測工作,為全國地質災害綜合預警提供依據。研製系列監測預警儀器和防治技術設備,不斷完善突發性地質災害監測數據採集、傳輸與分析管理技術,為突發性地質災害監測和減災防災提供技術支持。

「十二五」期間:完成11個典型地質災害監測預警示範區建設,建立區內有效的地質災害預警系統。

「十三五」期間:全面完成地質災害高易發區30個典型區域國家級專業監測工程示範區建設。

3.工作任務

以地質構造背景、氣候條件和地質災害發育規律為基礎,選擇典型地質災害區域建設地質災害監測預警示範區,研究探索不同地質災害區地質災害監測預警技術工作方法,為減災防災提供技術支持。根據1:5萬地質災害調查成果,優先考慮有代表性、工作基礎較好、示範作用明顯的區域開展工作。協助地方開展全國山地丘陵區縣(市)地質災害群測群防早期預警能力建設。

在地質災害高易發區30個典型區域建立國家級專業監測工程示範區,完善監測內容、建立監測網路。開展全國山地丘陵區縣(市)地質災害群測群防早期預警能力建設,為已經確認的5萬余處群測群防地質災害隱患點,安裝自動監測報警儀器。

開展簡易監測儀器研發與示範、實時監測新技術研究與示範、監測技術平台建設。

「十二五」期間:在突發性地質災害高易發區,根據不同地質災害類型,選擇建設完善燕山山地滑坡泥石流監測預警區、遼東南中低山泥石流區等11個典型區域地質災害監測預警區。

建設區域地質災害群測群防網路,對2萬處隱患點進行簡易儀器自動觀測。

「十三五」期間:繼續加強突發性地質災害高易發區專業監測示範工程建設,完成長白山崩塌滑坡、天山谷地降雨—融雪型滑坡泥石流等19個區域突發性地質災害監測預警區建設。

建設區域地質災害群測群防網路,對1萬處隱患點進行簡易儀器自動觀測。

(九)全國地面沉降調查與監測

1.工作現狀

初步完成長江三角洲地區、華北平原、汾渭盆地等重點地區地面沉降和地裂縫調查10萬平方千米,基本查明該地區發生的地質背景和地面沉降分布規律,基本建立以基岩標、分層標和GPS、水準測量為主的區域地面沉降立體監測網路,在上海、江蘇和北京地面監測站,實現了監測數據自動採集、傳輸,初步建成地面沉降地理信息系統,為制定科學的地面沉降防治措施打下了良好的基礎。

存在問題主要包括:地面沉降發展的趨勢加劇,防治任務艱巨;地面沉降調查工作程度不平衡;監測網路需要進一步完善,監測技術有待進一步提升;重大工程面臨地面沉降的威脅。

2.工作目標

建成平面以GPS監測和水準測量為主,垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主,以及空間遙感觀測技術(In SAR)監測為主的地面沉降立體綜合監測體系,實現對地面沉降的有效監控。

「十二五」期間:完成我國所有地面沉降區、城市及重要交通干線地面沉降調查。在主要地面沉降區建成平面以GPS監測和水準測量為主,垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主,以及空間遙感觀測技術(In SAR)監測為主的地面沉降立體綜合監測體系,基本實現對主要沉降區地面沉降的有效監控。

「十三五」期間:在所有地面沉降區建成平面以GPS監測和水準測量為主,垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主,以及空間遙感觀測技術(In SAR)監測為主的地面沉降綜合監測體系,實現對所有地面沉降區地面沉降的有效監控。完成所有地面沉降區地面沉降風險管理與區劃,為制定科學的地面沉降防治措施打下堅實的基礎。

3.工作任務

利用In SAR等現代化監測技術,完善長江三角洲、華北平原、汾渭盆地地面沉降監測網,並繼續進行監測;開展珠江三角洲、東北平原等地面沉降工作空白區地面沉降調查,建立地面沉降監測網路;和鐵道部、交通部等部門密切合作開展重大工程區地面沉降調查與監測;結合區域地質環境背景和區域經濟發展布局,開展地面沉降災害風險評估,制定分區地面沉降控制目標和管理措施。

「十二五」期間:開展安徽阜陽、松嫩平原、珠江三角洲、江漢—洞庭湖平原等一般地面沉降區1:10萬的地面沉降調查5000平方千米;繼續對長三角、華北平原、汾渭盆地等主要沉降區進行地面沉降監測。

長江三角洲地區:開展江浙兩省沿海平原等以往工作較薄弱地區包括淮安、揚州、泰州、南通、紹興、台州地區的1:25萬地面沉降災害調查,重點城市1:5萬地面沉降災害調查。

華北平原:對前期工作薄弱的地區開展1:5萬地面沉降調查工作;基本覆蓋以開采地下水為主要水源的平原地區。

汾渭盆地:開展汾渭盆地陝西咸陽、渭南和榆次、臨汾及運城等重點城市的地面沉降地裂縫災害調查。

繼續對長三角、華北平原、汾渭盆地等主要沉降區進行地面沉降監測與風險管理。

「十三五」期間:重要地面沉降區監測。

長江三角洲地區:完善地面沉降監測網路,每年定期開展In SAR地面沉降監測。

華北平原:完善地面沉降監測網路,每年定期開展In SAR地面沉降監測。

汾渭盆地:完善地面沉降地裂縫監測網路,每年定期開展山西地面沉降監測。每年定期開展In SAR地面沉降監測。

一般沉降區地面沉降監測。即安徽阜陽、松嫩平原、珠江三角洲、江漢—洞庭湖平原等一般地面沉降區地面沉降In SAR監測。

重大工程地面沉降調查與監測。主要開展涉及華北平原、汾渭盆地和長三角地區三個地面沉降防治規劃區的主要高速鐵路建設項目的地面沉降災害防治工作,包括:全線位於汾渭盆地的大同—西安高速鐵路、跨華北平原和長三角地區的京滬高速鐵路。

⑹ 全國地質災害調查規劃的指導思想、編制依據、基本原則和目標

6.2.1 指導思想

遵循自然地質環境規律,滿足社會經濟發展需要,以科學技術為依託,以促進全社會減災行動和增強減災效果為目的,貫徹《地質災害防治條例》,有效減輕由於地質災害造成的人員傷亡和財產損失,保證重大工程的安全。

6.2.2 編制依據

1)《地質災害防治條例》(中華人民共和國國務院令,第349號,2003.11.24)

2)國家經濟和社會發展第十個五年計劃中長期鐵路網規劃;

3)國家經濟和社會發展第十個五年計劃城鎮化發展重點專項規劃;

4)國家經濟和社會發展第十個五年計劃水利發展重點專項規劃。

6.2.3 基本原則

(1)統籌規劃,重點突出

地質災害調查的部署需要與國家中長期規劃目標相結合,分階段、有步驟地開展工作。在當前應首先進行社會經濟發展亟須的地質災害調查與區劃工作,然後逐步開展對今後國民經濟建設發展有重大影響的基礎性、前瞻性的地質災害調查工作。

全面布置,分層次、分階段、按計劃在全國開展地質災害調查工作。在全面開展地質災害調查的同時,對重點地區提高調查精度;在部署調查時,優先安排山區,尤其是重大工程區的調查。

(2)深化調查內容,拓展服務領域

在注意地質災害自然特徵調查分析的同時,尤其要注意地質災害社會經濟屬性的調查研究;在注意地質災害直接破壞損失的同時,要加強地質災害深遠破壞和對社會經濟可持續發展影響的調查分析;在對地質災害自然動力過程和直接原因調查分析的同時,要加強地質災害成災的人為因素和社會經濟背景的研究;在進行地質災害歷史和現狀調查的同時,要加強動態分析和預測評價;在進行定性分析的同時,要加強定量分析評價。

6.2.4 目標

(1)調查周期的確定

據不完全統計,近50年來,崩塌、滑坡和泥石流災害形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988以後的4個周期性變化過程,每個周期延續時間為11~13年。據統計,在以10年為單位的不同時段中,自20世紀50~90年代,其發生頻次以每年3.3~4.8次的速率呈階梯狀增加。同時氣候變化的周期也為10年。因此,地質災害調查的周期為10年。

(2)規劃目標

1)總體目標。查清我國地質災害,尤其是地質災害易發區地質災害發生的條件、特點與規律,為減少地質災害造成的人員傷亡和財產損失、提高地質災害的預警預報精度、降低人為誘發的地質災害的發生率,為地質災害監測網路和防治工作的合理布局提供基礎數據,為國土整治開發和重大工程建設提供防災資料,促進和保障我國人口、資源、環境和經濟的協調發展。

2)階段目標。近期目標(2004~2010年):①繼續開展全國山區和丘陵區地質災害普查,全面建立和完善地質災害群測群防系統;②開展平原區地質災害調查;③查清我國重要經濟區帶、地質災害高發區、重要交通干線地質災害發育分布規律,劃定地質災害高風險區;④查清我國重點建設的人口密集城市、礦業城市、地質災害高發的縣(市)地質災害發育分布規律,為縣(市)的城鎮(縣)的合理布局、功能區劃、土地利用規劃和各地區地質災害防治規劃的編制和修編提供依據;⑤依據《地質災害防治條例》,全面建立地質災害調查制度;⑥編制不同比例尺地質災害調查技術要求或標准、規范。遠期目標(2010~2020年):更深入地開展全國地質災害調查。依據國家經濟建設的整體布局,在重點建設區和地質災害高發區,有針對性地開展地質災害調查工作。

⑺ 存在的主要問題

(一)地質環境調查的緩慢推進與經濟社會的快速發展不相適應

2000年以後,我國進入工業化中期階段,城鎮化進程開始提速,基礎設施建設逐步完善。經濟活動對地質環境的擾動在強度、規模、廣度、深度上都達到了前所未有的程度,地質環境問題日益凸顯。我國原有的以1∶20萬及小於1∶20萬小比例尺為主的水文地質、環境地質、地質災害調查遠遠不能滿足國土規劃、資源管理、工程建設、防災減災、環境保護等經濟社會發展的需要,急需更大比例尺的區域地質環境調查成果。但是,受世界礦業不景氣的影響,20世紀80年代後期到90年代末我國地質工作進入低谷時期。據統計,從1989年到1998年,全國財政撥款地質勘查經費占財政支出比例從1.09%降低到0.71%,鑽探工作量從633.7萬m減少到281.1萬m[15]。雖然在此期間服務於工程建設的工程地質勘察得到了較快發展,但是基礎性、區域性的地質環境調查工作嚴重滑坡,地質環境調查成果已經滯後於經濟社會發展的需要。國土資源大調查啟動以後,地質工作形勢開始好轉,地質環境調查有了穩定的財政投入來源。但是,與地質環境調查需求相比,經費投入相差仍然較大。為了使有限的經費投入發揮最大的成果效益,1999年以來地質環境調查將工作重點放在了兩個方面:一是摸底性調查工作,二是重點區域大於1∶20萬大比例尺調查工作。

摸底性調查工作主要包括新一輪地下水資源調查評價、地下水污染調查、全國礦山地質環境調查、全國主要城市環境地質調查、山區丘陵縣(市)地質災害調查等。這些摸底性調查成果對於從宏觀上了解全國地質環境狀況、為政府編制規劃、出台文件政策等起到了重要的決策支持作用。重點區域1∶20萬以大比例尺調查工作主要包括北方平原和盆地重要地段水文地質調查、重要礦產開發區礦山地質環境調查、地質災害高發區地質災害調查、重大工程建設區工程地質調查、重要經濟區環境地質調查等。受經費投入影響,完成面積只能局限於少數核心地段,難以大面積開展。據中國地質調查局水環部統計,「十一五」期間,計劃完成地下水污染調查70萬Km2,實際完成42萬Km2,僅完成57%;計劃完成地質災害詳細調查100萬Km2,實際完成40萬Km2,僅完成40%;計劃完成重要礦產資源開發區1∶5萬礦山地質環境調查10萬Km2,實際完成1萬Km2,僅完成10%。

地質環境調查的緩慢推進與經濟社會的快速發展形成了不相匹配的尷尬局面。地質工作對經濟社會發展的支撐作用受到嚴重製約,地質環境問題對經濟社會發展的瓶頸作用日益顯現。例如,全國山區丘陵縣(市)地質災害調查僅初步摸清了地質災害的區域分布和發生特點,對地質災害隱患的分布狀況、發生機制、危害程度等認識程度很低,缺乏機理性和規律性把握。據統計,每年新生的地質災害約有50%~70%在預案圈定的范圍之外,說明目前的地質災害調查極大地滯後於防災減災的需要。

造成這一情形的原因一方面與經濟社會對地質環境工作的認識不足有一定關系,另一方面也與當前對地質工作的總體定位有關。資源與環境是我國經濟社會發展的兩大主題,國家確定了資源節約型社會和環境友好型社會的總體戰略。但是在實際工作中,往往更多關注於資源的開源,而忽視較為隱蔽的地質環境代價。「先污染、後治理」的發展之路沒有因為社會環境保護意識的提高而自然地退出歷史舞台。

(二)地質環境監測數據完備性較差

地質環境監測數據是國家基礎地質數據的重要內容,是了解地質環境要素時空變化規律,研究地質環境中各種物理、化學和生物過程機理的基本依據。我國在地下水、地面沉降、突發性地質災害、地應力等方面從無到有、從少到多地建立了監測站網,獲得了大量的地質環境要素監測數據,有力地支撐了我國地質環境研究事業的不斷前進。但是,由於各種原因,我國地質環境監測數據存在不少問題:監測站點控製程度低、覆蓋范圍有限;監測點缺乏很好的維護,數據質量得不到保證甚至失真,數據時間序列連續性差;監測網運行缺少足夠的人手和經費,監測點數量減少,監測項目減少,監測頻率降低;數據共享程度低等。

我國地下水監測始於20世紀50年代。根據行業部門業務發展的需要,原地礦部、建設部、水利部、地震局、環保局先後建設了各自的地下水監測點。1953~1956年,原地礦部首先在太原、包頭、西安、北京等城市集中供水水源地開始了地下水監測,接著又在華北平原的保定、石家莊、衡水等城市和農業供水區域開展了地下水監測工作。「文化大革命」期間地下水監測工作有所削弱,但沒有中斷。「文化大革命」後期到20世紀90年代以前,地下水監測點數量有較多增加,監測項目和頻率能夠得到有效保障。20世紀90年代,由於經費不足,地下水監測勉強得以維持。截至2004年,國土資源系統共有各類地下水監測點23800個,國家級監測點1400多個[16],控制面積約100萬Km2,約占應監測面積的1/3左右,且監測點分布非常不均。水利部門於1952年開始在寧夏黃河灌區、河南人民勝利渠灌區以及安徽、江蘇、湖北、江西等地開展地下水觀測。1958~1960年,又在河南、山東引黃灌區開展了地下水觀測工作。到20世紀70年代,在北方17個省(區、市)全面開展地下水觀測工作。水利部門的觀測井大多為農用生產井,專用監測井很少,在抽水時期觀測數據代表性差;由於生產井經常因淤積或其他原因報廢,導致地下水監測井更換較頻繁,觀測資料不連續。截至2009年,水利系統共有控制區域地下水動態的基本監測井12522眼[17],主要分布在北方平原地區。2008年10月,水利部和國土資源部聯合提出實施國家地下水監測工程項目,全面提升國家地下水監測信息系統的現代化水平。如果項目能夠如期實施,我國的地下水監測工作將得到大力發展。地下水監測數據的缺乏,成為了地下水研究的最大障礙。計算機技術的發展為建立大型的綜合地下水模型奠定了基礎,但是目前尚缺乏足夠的數據支持模型運行,包括建模所需的各種參數和地下水動態監測數據。由於一些地區缺乏長時間序列的地下水水量水質數據,無法准確對地下水的動態趨勢進行判斷,難以為近來發生的環境問題提供令人信服的數據。例如,一些地區出現了癌症村,從專業判斷可能與地下水水質變化有關,但是實測數據的缺乏困擾著論證工作的深入。

我國地質災害監測工作起步較晚,目前地質災害專業監測網路僅零星地分布在若干示範點上,大面積的地質災害易發區仍是專業監測的空白區。地質災害的預警和避險,更多地依靠經驗性的群測群防,而缺乏專業監測網路的支撐,無法滿足提高地質災害預警預報水平和防災減災需要。我國在地面沉降監測工作近年來取得了長足的進步,先後在長江三角洲、華北平原和汾渭盆地建立了區域地面沉降監測網路。這些監測網路的運行費用主要來源於地質大調查項目經費,缺乏穩定的運行經費。

(三)環境-經濟交互作用的人文關系研究薄弱

地質環境與社會經濟是兩個相對獨立的系統。社會經濟通過各種輸入、輸出流作用於地質環境,改變了原來自然因素作用下的地質環境,地質環境越來越多地烙上了人類活動的足跡。地質環境通過突發性地質災害、地下水污染等地質環境問題反作用於社會經濟,影響了經濟社會的可持續發展。在環境-經濟系統交互作用下,二者之間的矛盾越來越突出,人地關系越來越不和諧。目前,地質環境調查工作更多地關注環境-經濟系統的自然方面,而對其人文方面考察較少。例如,經濟活動對區域地質環境影響過程的定量評價、區域地質環境承載能力的定量評價、地質災害風險的定量評估、地質環境管理的政策機制等研究目前尚處在探索階段,研究方法和內容還很不成熟。

1992年以後,國外開始採用物質流分析方法定量評價經濟活動的環境影響。通過對不同國家不同時間環境-經濟系統的物質流對比,提出了經濟發展的去物質化發展模式,在歐美一些發達國家得到了政府的重視。其核心思想是經濟增長要與資源投入逐漸脫離,減少經濟發展的環境代價。目前,我國在區域環境-經濟系統的物質流核算方面的研究剛剛起步,積累的研究成果還很少。因此,對於如何引導、規范經濟活動對地質環境的作用,需要大力加強研究。

20世紀90年代末期以來,國外滑坡風險評價的思想體系開始引入,越來越多的人認識到應該考慮滑坡災害的社會屬性,實現對滑坡進行風險評價和風險管理[18]。近年來,雖然在少數地區開展了地質災害風險評估工作,但是地質災害調查與風險評估結合還很不夠。工作重點主要放在易發性和危險性區劃方面,在區域上提地質災害發生的概率還缺乏足夠的積累。我國地質災害風險評價所需要的社會經濟數據調查還很不系統,地質災害社會經濟屬性調查工作也很薄弱,遠不能滿足各級政府部門管理防災減災工作的需要。

(四)地質環境問題治理技術儲備缺乏

調查表明,我國部分地區土壤、地下水污染已相當嚴重,糧食生產和居民用水安全面臨著嚴峻挑戰。隨著我國城鎮化和工業化進程的不斷推進,工業排放的污水、固體廢棄物和城市生活垃圾排放量將不斷增長。土壤污染、地下水污染治理和固體廢棄物、生活垃圾地質填埋需求將急劇增加。但是,目前我國所積累的污染治理、地質填埋、二氧化碳捕獲和存儲等技術還很落後,不能滿足國家建設環境友好型社會的要求。與發達國家相比,我國在地質環境治理研究的深度、廣度上存在明顯的差距,缺乏單個場地的詳細調查和多種手段的綜合運用;研究手段上,尤其是污染場地綜合勘查技術、以污染控制(如高放射性核廢料安全處置、二氧化碳地質隔離、廢液深部地層回注)為目標的大型試驗場技術、污染場地精細描述的環境地球物理技術、污染地下水分層取樣技術、環境示蹤技術、痕量-超痕量污染物測定技術、污染物遷移過程的耦合模擬技術等亟待引進、消化、發展和完善[19]

近年來,土壤和地下水污染的生物修復技術引起了科學界的廣泛注意。與傳統污染治理方法相比,生物修復技術具有成本低、效果好、無二次污染等優勢,有著廣闊的應用前景。「十一五」以來,我國在污染土壤生物修復技術方面開展了技術示範研究,取得了明顯進展。但是,對於污染含水層的修復,由於技術與經費等多種因素的制約,在技術研究、設備研發、材料制備和修復工程建設方面進展較為緩慢。自國家「八五」科技攻關項目「淄博市地下飲用水源石油污染治理研究」首次支持開展污染含水層微生物治理技術以來,再無規模性的污染含水層原位治理工程的建設和運行,制約了污染含水層生物修復的理論、技術和工程的研究進展[19]

二氧化碳地質儲存技術被美國、英國、加拿大、日本等發達國家認為是最具潛力的二氧化碳減排措施。隨著二氧化碳地質儲存機理研究和技術趨於成熟,一些發達國家已經進入二氧化碳地質儲存工程建設實施階段[20]。與歐美發達國家已開展的可行性研究、試驗研究、儲存工程建設相比,我國在二氧化碳地質儲存技術研究方面仍處在起步階段。減少碳排放壓力的增大,使得我國開始高度重視二氧化碳地質儲存研究,先後啟動了一系列科研課題。2009年,中國地質調查局啟動了「我國二氧化碳地質儲存關鍵技術研究」項目,將通過二氧化碳地質儲存的勘查、評價關鍵技術方法和相應指標體系研究,為我國實施二氧化碳地質儲存工程奠定基礎。

⑻ 十二年地質大調查成果回顧「十二五」期間水工環地質調查工作思路及重點工作部署建議

中國地質調查局水文地質環境地質部

一、十二年地質大調查成果回顧

1999年國土資源大調查實施以來,水工環地質工作取得了重要進展,獲得了一批重要成果,取得了一批豐碩成果,廣泛服務於國土資源管理和經濟社會發展。

1.水文地質調查

完成了全國新一輪全國地下水資源評價,按省區評價了地下水資源量和質量狀況,為國家水資源綜合規劃和宏觀決策提供了依據。在鄂爾多斯盆地、華北平原、松嫩平原等我國北方11個主要平原(盆地)開展了地下水資源及其環境問題調查評價,進一步查明了含水層結構和地下水循環規律,初步掌握了人類活動對地下水的影響以及環境效應,為我國地下水資源合理利用和含水層保護提供了科學的技術平台。

基本查明了西南8省(區、市)岩溶石山地區地下水資源特徵及石漠化狀況,完成了1:5萬重點岩溶流域水文地質調查15萬平方千米,建立了380處地下水開發和石漠化綜合整治示範工程,解決了30餘萬人飲用水、20餘萬畝耕地的灌溉用水問題,為2010年西南抗旱提供了地下水開發基礎資料和示範經驗,為國家實施西南岩溶石漠化綜合治理提供了技術支撐(圖1)。

啟動了全國首輪地下水污染調查評價,初步完成了珠江三角洲地區、長江三角洲地區、淮河流域平原區、華北平原區及下遼河平原地下水污染調查,面積約43萬平方千米,基本查明了調查區的區域地下水質量與污染狀況,為制定《全國地下水污染防治規劃》提供了重要依據。開展西部乾旱區、西南紅層區嚴重缺水地區和地方病嚴重地區地下水勘查,在西部乾旱和地方病嚴重地區成井470眼,為330萬人解決了飲水困難問題,通過省部合作,在四川紅層丘陵山區實施小口徑淺井180萬眼,解決了700萬人的飲水困難問題。

圖1 皮家寨岩溶大泉束流調壓壅水開發示範工程

初步建立了國家、省(區、市)、地(市)三級地下水監測網路。目前共有各類地下水監測點23800餘個,其中國家級點1422個,控制國土面積近100萬平方千米,在北京、濟南、烏魯木齊等地下水監測示範區和華北平原共有300餘個地下水監測點實現了自動監測、無線傳輸與網上發布。近年來,通過中國地下水信息網每年向社會公開發布地下水監測信息,為地下水資源評價與開發利用、地質環境保護和生態建設等提供了基礎資料。

2.地質災害調查與監測

完成了1640個山區丘陵縣(市)地質災害調查與區劃,覆蓋面積約650萬平方千米,涉及人口約7.9億,調查並確定地質災害及地質災害隱患點10餘萬處,基本摸清了我國山區丘陵區地質災害及隱患點發育分布現狀;針對查出的重要隱患點,建立了縣、鄉、村三級責任制的群測群防監測預警體系,為國家防災減災決策提供了重要依據。

在黃土高原區、秦巴山區、川滇山地區、湘鄂桂山地區、新疆伊犁谷地等地質災害高發區完成127個縣近40萬平方千米地質災害詳細調查。初步建立了四川雅安、重慶巫山、雲南哀牢山等8個代表不同突發性地質災害類型的監測預警示範區,為全國地質災害監測預警工作提供了技術支撐和示範。

初步完成長江三角洲地區、華北平原、汾渭盆地等重點地區地面沉降和地裂縫調查10萬平方千米,基本建立以基岩標、分層標和GPS、水準測量為主的區域地面沉降立體監測網路,為我國地面沉降防治規劃提供了基礎依據。

全國汛期突發性地質災害氣象預警預報工作成效顯著。2003年以來,成功避讓地質災害近5000起,安全轉移20餘萬人,避免財產損失近30億元。

3.環境地質調查

完成全國1:50萬以地質災害為主要調查內容的環境地質調查,基本查明了我國主要環境地質問題的分布以及危害程度,進行了地質災害的多發區、易發區的分區,獲得了區域環境地質基礎資料,為國土資源宏觀規劃管理提供了技術資料。

開展了環渤海、東南沿海等沿海地區環境地質調查,基本查明了區域地殼穩定性、海岸侵蝕和淤積、地面沉降等地質災害狀況,並對重點港口和城市主要環境地質問題進行了專項調查,為制定該地區社會經濟和城市發展規劃提供了地質依據。

開展了長江、黃河等大江大河流域環境地質調查,初步查明上游源區生態地質環境變化狀況和中下游地區主要環境地質問題,為我國大江大河源區生態環境治理和中下游地區水患和地質災害治理提供了基礎資料。完成了181個地級以上城市環境地質調查評價,基本摸清了這些城市地質災害和環境地質問題的發育分布狀況,對造成的危害和經濟損失進行了評估,提出了地質災害防治和地質環境保護措施,為城市規劃、建設和管理提供技術支撐。

完成了全國以省(區、市)為單元的礦山地質環境調查與評估,共調查礦山11萬余個,調查礦山面積580餘萬公頃,初步摸清了我國礦山地質環境現狀,基本查明了我國主要的礦山地質環境問題及其危害,為國家礦山環境保護與恢復治理宏觀決策提供了基本依據。開展了三峽工程、青藏鐵路、南水北調、西氣東輸、西電東送等重大工程區活動斷裂調查和區域地殼穩定性評價,為國家重大工程的規劃、設計、施工和安全運營提供了重要的地質依據。

4.應急救災和應對氣候變化

近年來,我國突發性地質災害和極端乾旱頻繁發生,在國土資源部的統一領導下,廣大地質工作者積極參加搶險救災和打井找水工作。

2008年「5·12」汶川地震、2010年「4·14」玉樹地震發生後,全國地質系統迅速開展航空遙感解譯、地質災害應急排查及評估、災後重建資源環境承載力評價,積極服務抗震救災和災後重建。在重慶武隆、貴州關嶺、甘肅舟曲等特大突發性地質災害後,第一時間趕赴現場,開展搶險救災、災害排查評估、應急處置等。

2010年春夏,雲南、貴州、廣西部分地區遭受百年罕見乾旱,國土資源系統緊急動員抗旱找水打井人員上萬名,鑽機上千台,物探設備上百套。經過3個多月的艱苦奮戰,完成勘探鑽孔2703口,成井2348口,總出水量36萬立方米/日,解決了520餘萬人的飲水困難。

充分利用已有資料,全面估算了我國地熱資源潛力,分析了開發利用前景,完成了北京、天津淺層地溫能調查評價和開發利用規劃,全面啟動全國省會城市淺層地溫能調查評價工作。全國陸域沉積盆地二氧化碳地質儲存潛力估算初步完成,鄂爾多斯盆地二氧化碳地質儲存示範工程進展順利。與神華集團合作在鄂爾多斯能源基地成功實施了二氧化碳地質儲存示範工程建設,首次在中國建立了深部二氧化碳地質儲存監測體系。地質碳匯調查研究得出新的岩溶和礦物碳匯能力估算數據。全球氣候變化地質記錄研究取得新認識。編制完成了中國國土資源領域應對氣候變化政策與行動報告,為中國政府參加聯合國氣候變化大會提供了基礎資料。

二、「十二五」期間水工環地質調查工作思路

以科學發展觀為統領,緊密圍繞制約我國經濟社會可持續發展的重大資源環境問題,按照「夯實基礎,強化應用,著力構建以服務為導向的水工環地質工作新格局」的基本要求,統籌部署國家水文地質、地質災害和環境地質調查工作,依靠科技進步,加強綜合研究,構建區域地質環境綜合信息平台,進一步增強地質災害防災減災能力和提高地質環境開發利用與保護水平,為國土資源規劃和管理提供決策支撐服務。主要工作目標如下:

(1)重點加強全國地質災害易發區、地下水主要開發利用區、重要經濟區等地區中比例尺基礎水工環地質調查,顯著提高水工環地質調查工作程度;

(2)積極推進城市地質、地熱資源調查以及應對全球氣候變化地質響應研究,進一步拓展水工環地質服務領域;

(3)完善國家地下水和地質災害監測網路,綜合集成水工環地質調查和監測資料,構建數字地質環境信息平台,進一步提升水工環地質工作對國土資源管理和經濟社會發展的支撐能力和服務水平。

三、重點工作部署建議

1.重點地區基礎水文地質調查

在我國主要平原(盆地)、岩溶石山地區和國家大型能源基地,開展區域水文地質基礎調查,查明區域含水層系統的空間分布與結構及地下水補徑排條件,提出含水層保護建議,構建區域水文地質基礎資料信息平台,為國土資源規劃以及含水層管理、保護和合理利用提供決策支撐服務。

2.全國地下水污染調查評價

在我國東部平原地下水污染調查評價的基礎上,完成中西部和東北平原地下水污染調查評價,查明平原(盆地)地下水水質和污染狀況,綜合評價地下水水質和污染程度及變化趨勢,為我國地下水污染防治、地下水資源保護以及保障飲水安全提供科學依據。

3.嚴重缺水和劣質水地區水文地質勘查示範

在以往嚴重缺水地區水文地質勘查工作的基礎上,開展北方缺水區、飲水型地方病區、南方紅層缺水區及水污染區水文地質勘查示範,解決450萬~550萬人的飲水安全問題。為不同缺水類型地區提供找水方向與勘查經驗,探索地質環境與地方病關系,提出解決缺水區人畜飲用地下水開發利用區劃,為推進解決群眾安全飲水問題提供技術支持。

4.國家地下水監測工程

基本建成較完善的國家級地下水監測站網、北方主要平原盆地地下水動態評價體系和國家地下水監測試驗與科學研究基地,有效提升國家地下水環境監管能力和監管水平,滿足全面實現小康社會目標對地下水環境的要求,為經濟社會可持續發展和環境友好型社會的構建提供支撐。

5.地質災害詳細調查

在我國地質災害高、中易發區開展地質災害詳細調查,查清滑坡、崩塌、泥石流發生的基礎地質條件,闡明其發育、分布規律及形成機理,評價和預測其發展趨勢;結合防災規劃,推薦應急搬遷避讓新址,並進行地質災害危險性和建設適宜性初步評估;建立地質災害信息系統,地質災害分區評價,圈定易發區和危險區;建立和完善的群測群防的地質災害預警體系。

6.全國地面沉降、岩溶塌陷調查

繼續進行長江三角洲、華北平原和汾渭盆地地面沉降監測,完善地面沉降監測網路,強化InSAR監測技術應用,優化基岩標、分層標和地下水分層監測孔等設施。開展珠江三角洲、東北平原等地區地面沉降調查。開展高速鐵路沿線地面沉降與地裂縫詳細調查與監測。繼續開展武漢、廣州等重點地區岩溶地面塌陷調查和監測示範。

7.地質災害防治技術研發與預警示範區建設

開展地質災害監測預警儀器研發和防治關鍵技術研發工作,選擇遼東南中低山泥石流區、浙東南低山丘陵滑坡泥石流區、隴中黃土高原滑坡泥石流區、秦巴山地滑坡泥石流區、滇南哀牢山滑坡泥石流區、新疆伊犁河谷滑坡泥石流區,藏東南高山峽谷區開展地質災害早期預警區建設。

8.重要經濟區和城市群地質環境綜合調查

選擇我國重要經濟區和城市群開展環境地質調查,查明區域構造格架和地殼穩定性以及城市群核心區斷裂帶活動性、工程地質條件和水文地質條件,進行重點城市環境地質安全評價,開展重大環境地質問題專題調查研究,提出對策建議,建立環境地質可視化信息平台,為我國主要城市群規劃、建設和安全運行等提供決策支持。

9.全國礦山地質環境調查

開展我國重要礦產資源集中開發區和潛在的礦業基地或重要成礦區(帶)的礦山地質環境詳細調查與評價,開展重點礦山地質環境監測示範,監測礦產資源開發過程中所產生的礦山地質環境問題以及閉坑後所存在的礦山地質環境問題,建立礦山地質環境調查信息系統,為我國礦山地質環境保護和治理工作提供基礎資料和依據。

10.應對全球氣候變化地質響應研究

繼續實施地熱資源調查與開發利用工程、二氧化碳地質儲存調查與示範工程、地質碳匯潛力評價與固碳示範工程和全球氣候變化地質記錄研究,摸清國土資源領域節能減排潛力,提高氣候變化規律認識,提升應對全球氣候變化能力,服務國家應對全球氣候變化和節能減排戰略。

⑼ 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。

⑽ 丘陵地貌會發生的地質災害

炎陵縣地形以山地為主,丘陵次之,山區生態環境相對脆弱,常見自然災害有山洪、崩塌、滑坡、泥石流等.
故選:A.

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