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莱芜市山区丘陵县地质灾害调查

发布时间: 2021-02-28 08:59:30

⑴ 以地质灾害调查为基础以信息化成果为依托为社会经济发展保驾护航

中国地质环境监测院

在“有效防治地质灾害,保护人民生命财产安全,服务经济社会发展”的总体目标之下,国土资源部、中国地质调查局从20世纪90年代初开始,在全国受地质灾害威胁严重地区,相继部署开展了2020个山区丘陵县(市)的地质灾害调查工作,调查面积约834万平方千米。

遵循“以人为本、直接服务、紧密结合、宣传普及”的原则,对城镇、厂矿、村庄、风景名胜区、重要交通干线和重要工程设施分布区的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害进行了调查,初步查明了地质灾害及隐患点近24万处,了解了地质灾害的发育分布现状,基本摸清了地质灾害家底,划定了地质灾害易发区,制定了地质灾害防治规划,形成了比较完善的“国家—省—县”一体化的数据信息管理系统,协助地方政府建立了地质灾害群测群防监测网络,为社会经济发展做出了贡献,取得了显著的成效。

一、调查工作全面,为地质灾害防治工作提供强有力的支撑

1.为地方政府防灾减灾奠定坚实基础

通过地质灾害调查工作,结合调查区的具体条件,明确了地质灾害防治原则、防治目标、防治重点和防治措施,为地方政府在社会发展和经济建设过程中能够做到合理利用土地、主动防范地质灾害奠定了坚实的基础。

2.为编制相关规划提供重要的科学依据

调查成果真实反映了当前地质灾害的情况,为编制全国山洪地质灾害防治规划、地质灾害防治“十二五”规划等国家重大规划及省、市、县的相关规划提供了重要的科学依据。

在每年的地质灾害气象预报预警和地质灾害趋势预测工作中,地质灾害调查成果直接应用其中,进一步提高了预报预警的准确度,从而为国家合理部署地质灾害防治工作,节约成本,扩大成效提供了重要的依据。

3.为重大地质灾害应急事件提供技术支持

地质灾害调查成果为重大灾害应急工作提供了技术保障。在2008年“5·12”汶川地震、2010年“8·8”舟曲特大型泥石流等重大灾害突然袭来时,调查成果被及时送到应急调查前线、应急指挥部和相关部门,这对于及时掌握灾区地质环境状况、准确判断地质灾害复发可能性提供了重要依据,从而为第一时间营救人员和挽回财产损失创造了条件。

二、调查工作深入群众,提高广大民众防灾减灾意识

地质灾害调查工作是在一线开展的,通过与当地干部群众的接触、交流,通过不断地宣传地质灾害防治知识,广大人民群众对地质灾害防治工作的认识逐步提高,防灾意识和自测、自报、自救的防御能力得到了加强,从而在一定程度上避免了人员的伤亡和财产的损失,地质灾害防治工作取得了瞩目的成效。

三、调查成果共享,及时有效地服务于国家防灾减灾

地质灾害调查成果的共享,在服务经济社会的道路上又向前迈进了一大步。2010年6月,为民政部的防灾减灾政策制定提供了重要信息;2007年11月,为交通部提供的调查资料、评价成果等,使得该部对相关高速公路周边的地质环境条件、地质灾害情况能够全面掌握,及时作出防范措施,充分保障了行驶车辆和过往人员的安全。

⑵ 国土资源大调查以来地质环境调查进展

1998年,我国地质勘查管理体制重大改革,绝大多数地勘队伍实行属地化管理。为统一部署和组织实施国家基础性、公益性、战略性地质与矿产勘查工作,国土资源部于1999年组建中国地质调查局,同时启动国土资源大调查专项。调查国土资源状况与评价地质环境是国土资源大调查专项的核心内容。表6-2列出了历年地质环境调查经费投入情况。

表6-2 国土资源大调查专项1999~2009年地质环境调查经费投入统计表

(一)水文地质调查

1.新一轮全国地下水资源评价

2000~2002年,在以省(区、市)为单元的调查评价工作基础上,完成了全国新一轮地下水资源调查评价,查明了自1984年以来全国地下水资源数量与质量的时空变化、开采潜力等总体状况,为国家水资源的规划和管理提供了科学依据。

评价结果表明,我国地下水天然资源量多年平均为9235亿m3,其中地下淡水天然资源为8837亿m3,地下微咸水天然资源为277亿m3,地下半咸水天然资源为121亿m3;全国地下淡水可开采资源多年平均为3527亿m3。在全国地下水资源中,按面积统计,有63%的地下水资源可供直接饮用,12%为不宜饮用但可作为工农业供水水源,约8%的地下水资源不能直接利用,需经专门处理后才能利用。南方地区地下水质量优良,大多地下水可供直接饮用。北方山区及山前平原地区水质较好,中部平原区较差,滨海地区水质最差。各省(区、市)不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区,特别是北方丘陵山区部分区域分布着高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。

2.北方主要平原和盆地水文地质调查

以我国北方主要平原和盆地为重点,开展了地下水资源及其环境问题调查评价工作。主要包括西北的塔里木盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、河西走廊、银川平原、鄂尔多斯盆地,东北的三江平原、松嫩平原、西辽河平原,华北的华北平原、山西六大盆地。主要通过1∶25万水文地质调查进一步摸清主要平原和盆地区域地下水系统的空间分布和结构,查明地下水的补、径、排条件及其变化过程,采用均衡法、数值模拟法等分区评价地下水资源,为地区经济和社会发展规划提供了基础数据。在松嫩平原、华北平原、鄂尔多斯盆地、银川平原、河西走廊、准噶尔盆地6个平原和盆地开展了地下水动态调查评价,全面掌握地下水位、水量、水质动态变化特征,为实施含水层科学管理与地下水合理开发利用提供决策依据。

(1)鄂尔多斯盆地。建立了全盆地三维地质结构模型,初步查明了白垩系含水介质的空间分布规律,初步查明了白垩系岩相古地理特征及与地下水赋存条件的关系;同位素技术在鄂尔多斯地下水勘查中应用,取得了重要进展;在白垩系自流水盆地白于山以北的典型地段建立了潜水入渗与蒸发原位试验场,取得了关键性数据;提出了地下水资源合理利用与对策。查明了全盆地区域地下水资源总量、开采利用现状和开发潜力(表6-3)。在地下水资源相对富集的18个地区,具备建立地下水集中供水水源地的地段达161个,占全盆地地下水可开采资源总量的38%。

表6-3 鄂尔多斯盆地地下水资源与开采潜力表

资料来源:据西安地质调查中心

(2)华北平原。通过对钻孔资料的研究分析,将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma;以沉积物的岩性为基础,将第四系含水岩系自上而下划分为3个含水层组,初步建立了华北地下水三维地质模型。采用地下水位监测资料和同位素数据,表明浅层水接受当地降水和灌溉入渗补给,中部平原深层地下水是末次冰期补给,天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。基本查明了区域地下水降落漏斗发展变化特征,在华北平原浅层地下水位下降的同时,开采地下水集中的城市地区出现了规模不等的地下水位降落漏斗,较为严重的漏斗有石家庄漏斗和宁柏隆漏斗;深层地下水头的大幅度下降,致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面,较为严重的漏斗有冀枣衡漏斗、沧州漏斗和德州漏斗。基本查明了华北平原地下水质变化特征,总趋势从氯化物型地下水向硫酸盐型地下水,以至向重碳酸型地下水演化。根据华北平原的地下水资源量(表6-4),提出了华北平原水资源可持续利用战略,进行了华北平原地下水功能区划。

(3)柴达木盆地。完成1∶25万水文地质环境地质调查6.5万Km2,1∶25万遥感解译12万Km2,水文地质钻探1615.46m。根据700多个钻孔资料,初步建立了柴达木盆地地质结构模型;初步查明了区内地下水资源的补给及其开发现状,基本摸清了与地下水有关的环境问题;根据地下水的生态和环境功能,将全区地下水划分为山前戈壁带地下水补给-径流功能区、沙砾石带地下水开发利用功能区、冲湖积平原细土带地下水排泄功能区和盆地中心地下-地表咸卤水盐类矿产资源功能区。

(4)河西走廊。完成1∶25万水文地质补充调查3.83万Km2,遥感解译面积4.5万Km2;水文地质勘探孔5眼,总进尺1096.39m。系统地整理了河西走廊近50年来的水文地质勘查资料,对第四纪地质、地下水补径排条件、地下水动态规律及水质、水量特征进行了系统地归纳与分析;评价了现状地下水天然资源量、现状地下水开采总量,确定了走廊平原区地下水允许开采量;建立了疏勒河流域水文地质模型。

表6-4 北方主要平原(盆地)地下水开采程度表

注:①为孔隙水开采量;②包括微咸水。

资料来源:据中国地质科学院水文地质环境地质研究所

3.西南岩溶石山地区水文地质环境地质调查

西南岩溶石山地区包括云南、贵州、广西、湖南、四川、重庆、湖北、广东8个省(区、市),岩溶面积78万Km2。工作重点为以岩溶流域为单元,进行1∶5万水文地质和环境地质综合调查,掌握岩溶干旱、洪涝和石漠化状况,提出流域内岩溶水开发工程方案,选择典型岩溶水源地进行地下水开发和生态环境综合治理示范,为解决南方岩溶区干旱缺水、推进石漠化综合治理提供基础地质资料和对策。完成了1∶25万水文地质调查8.91万Km2,1∶5万水文地质环境地质综合调查12.32万Km2,水文地质钻探25.5万m。

通过调查,查明了西南岩溶区水资源量及其开发利用潜力,地下水天然资源量1762.82亿m3/a,岩溶水允许开采量615.70亿m3/a,地下水资源潜力517.38亿m3/a。区内有2863条地下河,已开发利用的地下河138条,占4.82%,地下河的开发利用潜力很大。查清了岩溶石漠化的分布状况及其发展趋势,石漠化面积11.35万Km2,占岩溶区面积的22.7%,年平均增长率为1.86%,岩溶石漠化呈不断恶化的趋势。选择不同类型岩溶区,以流域为单元,开展了1∶5万水文地质和环境地质调查,掌握了岩溶干旱、洪涝、地质灾害状况,制定了流域内岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划。针对不同类型区开发条件,因地制宜,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与生态环境综合治理示范,取得了明显的社会效益与经济效益。

4.严重缺水地区和地方病严重区地下水勘查

我国西南红层地区、黄土高原、西北内陆盆地及山地高原分布着一些严重缺水或季节性缺水地区,还有一些与劣质地下水相关的饮水型地方病区。工作重点为在不同类型缺水区和地方病区选择典型地区开展人畜饮用地下水勘查示范,查清地下水分布规律,因地制宜地建立地下水开发利用示范工程,总结地下水富集模式和勘查开发模式,为类似地区地下水勘查与开发利用提供技术支撑。主要包括西北河西走廊、塔里木等内陆盆地,黄土高原、内蒙古高原、河北太行山区、辽宁西部山区、川渝滇红层地区,松嫩平原、河套平原、大同盆地、银川平原等高砷、高氟地下水区以及四川大骨节病区。1999~2009年完成1∶5万水文地质调查25.82万Km2,1∶5万遥感21.58万Km2,水文地质钻探11.9万m。

通过地下水勘查,从宏观上掌握了严重缺水地区和劣质水区(高砷、高氟地下水)的分布和现状,按照黄土高原区、内陆盆地山前平原区、山地高原区、红层盆地区和劣质水区5种缺水类型,选择典型地区开展了地下水勘查示范,探索出“划分类型,典型示范;总结经验,编制区划;辐射带动,逐步解决”的工作模式和“调查—示范—区划”的工作方法。在基岩山区,发现并总结出叠瓦状台阶型、棋盘型和隐伏风化壳型等基岩裂隙水富集模式;在内陆干旱盆地等地下咸水、淡水交错分布区,总结出“河流冲淡型”、“古河道型”等淡水体形成与埋藏模式。在西南红层丘陵区,提出了“红层风化壳弱含水层裂隙水资源化”的新认识,开发出“小口径浅井”开采新技术,研制出与之配套的“微型钻机”与成井技术,创造性地建立了“一户一井”“分散供水”新模式。在高砷、高氟地下水分布区,总结出新生代断陷盆地型、第四纪冲洪积平原型、新生代滨海平原型和基岩构造型高砷地下水地质环境类型。

5.东部重要经济区地下水污染状况调查

2002年完成的“新一轮全国地下水资源评价”项目中表明,全国地下水污染形势不容乐观,有2/3城市地下水水质普遍下降,300多个城市由于地下水污染造成供水紧张[13]。为了摸清全国地下水污染状况,评价各区域地下水污染程度和变化趋势,中国地质调查局于2006年启动了全国地下水污染调查,第一阶段主要部署在东部重要经济区,包括珠江三角洲、长江三角洲、淮河流域平原区、华北平原和东北平原,计划于2010年完成。

(1)珠江三角洲。调查发现区域地下水酸化严重,已成为最大的区域地下水环境问题;三氮污染突出,局部已呈片状分布特征;重金属超标点多,特别在城市周边及工矿企业分布区,铅、砷超标率高;微量有机污染虽超标点不多,但检出点多。调查发现典型点污染严重,有机无机污染并存,且呈现多种微量有机污染物检出和超标的复合污染特征。

(2)长江三角洲。基本查明长江三角洲地区污染源类型和地下水污染现状。进行了长江三角洲(长江以南)地区地下水防污性能分区与评价,区内地下水防污性能总体较好,防污性能较差和极差区主要分布在张家港-常熟-太仓盐铁塘以北沿江地区、杭州西南、余杭西北的岩溶山区及海盐的钱塘江口;地下水无机污染以“三氮”为主,NO3-超标率居首;初步掌握了“癌症村”周边污染源的分布和水土环境中存在的主要污染物;成功地应用地质雷达对苏南地区加油站泄漏和污染状况进行探查。

(3)华北平原。根据地下水污染调查结果统计,区域地下水污染呈加重态势:污染指标以三氮(NO3-﹑NO2-﹑NH4+)、(类)重金属(Pb﹑As﹑Cd﹑Cr6+﹑Hg)和痕量有机污染物为主;多为点状污染,分布较广,多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内;以浅层地下水污染为主,深层地下水亦有多点检出污染物;往往有机污染和无机污染并存,呈多种指标的复合污染特征,地下水环境整体状况堪忧。

(二)环境地质调查

1.全国矿山地质环境调查与评估

完成了全国以省(区、市)为单元的矿山地质环境调查与评估,首次系统地对我国所有矿山地质环境问题进行了摸底调查,共调查矿山113149个,调查矿山面积581.9万hm2,基本摸清了我国矿山环境的现状,查明了我国主要的矿山环境问题及其危害[14]。系统地总结了我国不同的区域环境地质背景和不同的矿类开发所引发的环境地质问题的类型、特征及其危害,分析了我国矿山环境地质问题产生的主导因素,建立了全国矿山地质环境综合评估指标体系,为政府部门今后实施矿山地质环境管理提供重要基础数据。选择冀东唐山地区煤炭资源开采区、湖南省和胶东半岛矿山分布密集区等典型地区,通过矿山地质环境实地调查和遥感调查,进行了矿山地质环境动态调查,提出了矿山地质环境动态评估的总体思路、技术方法及评估指标。

2.全国主要城市环境地质调查评价

我国处在城市化进程的加速阶段,为了摸清城市化进程中存在的主要环境地质问题,开展了31个省(区、市)地区级及以上300多个城市的环境地质调查评价。工作重点以搜集资料、加强资料的二次开发和综合研究为主,在城市重点区域开展1∶5万环境地质简测,查明主要城市地质环境背景和环境地质问题的类型、分布、成因和危害程度。2005~2009年,完成了江西、浙江、四川、云南、黑龙江、甘肃、海南、河南、湖南、吉林、贵州、福建、山西、广西、安徽15个省(区、市)的196个地级以上城市环境地质调查评价,2010年将完成其余省(区、市)主要城市环境地质调查评价。

为了向城市建设和经济社会可持续发展提供全面、详细的地质环境数据,中国地质调查局于2003年选择北京、上海、天津、广州、杭州、南京6个城市先后开展了三维城市地质调查试点工作,通过城市地下三维地质结构、工程地质调查、地质灾害调查等,集成历史地质数据,建立城市三维可视化地学信息管理和服务系统。目前,6个试点的工作已基本完成,所取得的成果在应急水源勘查、垃圾填埋场选址、新城规划、城市地铁施工、特色农业区划、地热和浅层地温能开发利用等领域发挥了重要作用。

3.重要经济区地质环境调查评价

重要经济区是我国经济发展的引擎,人口密集,工程建设集中。为了支持重要经济区的发展,自2000年开始先后启动了东南沿海及重要经济区、环渤海湾地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区、海峡西岸经济区、北部湾经济区、长江中游城市群等重要经济区地质环境调查评价,计划于2010年完成。通过1∶25万环境地质调查和重点区1∶5万环境地质调查,了解重要经济区区域地壳稳定性、海岸侵蚀和淤积、地面沉降等地质灾害状况、重点港口和城市主要环境地质问题等,为制定该地区社会经济和城市发展规划提供地质依据。

(1)东南沿海及重要经济区。基本查明了包括珠江三角洲地区、福建沿海平原、海南岛、广西北部湾地区、苏锡常地区等在内的东南沿海地区海岸带地质环境特点、海岸变迁规律,发现东南沿海地区在第四纪时期曾发生8次大规模海岸变迁,海岸侵蚀和淤积具有普遍性、时空的差异性、形式的多样性、类型的多变性及侵蚀趋势加剧等特点。了解了东南沿海地区海水入侵分布范围、成因和动态变化,东南沿海地区海水入侵面积达168Km2。摸清了地下水污染物、土壤重金属和有机农药污染现状、污染特点和成因。通过地面沉降和地裂缝调查,表明珠江三角洲软土分布面积为7969Km2,地面沉降超过200mm的面积已达到2万Km2以上。评价了东南沿海地区地下水资源潜力,圈定了24处后备水源地。

(2)环渤海湾地区。建立了大连大魏家、秦皇岛枣园、山东莱州湾3条海水入侵监测剖面,在渤海湾淤泥质、泥砂质海岸带建立了25条地质环境监测剖面,建立了大连—秦皇岛海岸带和德州—烟台海岸带地面变形GPS观测墩,形成了环渤海海岸带地质环境监测体系。开展了天津滨海新应急水源勘查,调查评价地下水应急3处,探讨了天津滨海新区地下水开发的新模式。开展了天津滨海新区、曹妃甸新区等重点地区海岸带环境地质综合调查评价,主动为政府提供服务,为重大工程规划建设区提供地下水资源和地质环境安全保障。

4.大江大河流域和生态环境脆弱区环境地质调查

围绕大江大河治理开发规划和生态环境脆弱区发展规划,开展了大江大河流域和生态环境脆弱区环境地质调查,为水患防治、工程建设、治理开发、生态环境保护提供了地质依据。主要包括黄河中游、长江源区和长江上游、长江中游、怒江流域、内蒙古东部荒漠化地区等。

(1)长江中游主要水患区。环境地质调查查明了水患区的地质环境背景条件,深入研究了与水患形成有关的主要环境地质问题,反映了工作区第四纪地质、地貌、新构造运动与构造沉降速率、江湖泥沙淤积、堤基稳定性、环境地质分区等特征。论证评价了人类工程活动对水患形成的利弊影响,从地学角度提出了防洪治水的构想和若干对策建议。

(2)北方荒漠化。系统收集、整理和综合分析了工作区有关荒漠化的各类资料,对中国北方荒漠化研究历史、研究现状以及存在的主要问题作了全面论述。对中国北方荒漠化的类型、分布范围、等级划分及危害程度进行了详细论述,对不同类型荒漠化形成的地质背景及其人为影响等因素做了初步分析。初步查明荒漠化分布地区地下水资源分布状况,提出了中国北方荒漠化防治对策。

5.国家重大工程区域地壳稳定性调查与评价

近年来,国家规划兴建了一系列重大建设工程,包括青藏铁路、滇藏铁路等工程。这些工程分布于不同的地质构造单元,不同程度地受各种地质灾害、活动断裂和地震活动的影响和威胁。围绕着重大工程安全,以青藏高原及其周边地区的重大工程区域地壳稳定性为重点,在第四纪地质和活动断裂调查、地壳稳定性评价、地质灾害和重大工程地质问题研究等方面开展了一系列专项调查,涉及的重大工程主要包括:青藏铁路工程、滇藏铁路工程、西气东输工程、南水北调西线工程、三峡引水工程等,为这些工程的规划、选线、设计、施工和运营管理提供了重要的工程地质环境资料和科学依据。

(三)地质灾害调查

1.全国山区丘陵县(市)地质灾害调查与区划

我国山区丘陵区地质环境脆弱,易于发生突发性地质灾害。1999~2008年开展完成了1640个山区丘陵县地质灾害调查与区划,调查面积650万Km2。调查工作以县(市)为单元开展,通过1∶10万地质灾害调查,在各调查县(市)圈定地质灾害易发区,建立地质灾害群测群防网络,编制重大地质灾害防灾预案,建立县级地质灾害信息系统,编制县级地质灾害防治规划。共调查并确定地质灾害及地质灾害隐患点10多万处,针对查出的重要隐患点,建立了县、乡、村三级责任制的群测群防监测预警体系,对重要地质灾害隐患点编制了防灾预案,提出了县(市)地质灾害防治对策及建议。基本查明了全国山区丘陵区地质灾害的主要类型和分布规律、划分了地质灾害易发区,为地方政府在社会发展和经济建设过程中合理利用土地、主动防范地质灾害提供了重要依据。

2.重点地区地质灾害详细调查

在全国地质灾害易发区内,选择黄土高原区、秦巴山区、川滇山地区、湘鄂桂山地区、新疆伊犁谷地地质灾害高发区开展1∶5万为主的地质灾害详细调查。以县(市)级行政区划为基本单元,通过遥感解译、地面调查与测绘,查明地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息系统,建立健全群专结合的监测网络。到2010年底将完成127个县(市)调查任务,覆盖面积39.4万Km2

3.突发性地质灾害监测预警示范

为推进全国地质灾害监测预警工作,选取了不同突发性地质灾害类型开展监测预警示范,对重大地质灾害隐患点长期跟踪其动态变化,地质灾害预警能力明显提升。主要包括:兰州市地质灾害监测预警示范、延安宝塔区地质灾害监测预警示范、雅安地区地质灾害监测预警示范、华蓥山地区地质灾害监测预警示范、北京地区滑坡泥石流灾害监测预警示范、闽东南地区台风暴雨型地质灾害监测预警示范、哀牢山地区地质灾害监测预警示范、江西重点地质灾害易发区监测预警示范等。

4.重点地区地面沉降调查与监测

长三角、华北平原和汾渭盆地地面沉降调查与监测工作取得重要进展,监测水平不断提升,为区域地面沉降防治提供了基础依据。长三角地面沉降调查与监测,初步建成了覆盖长江三角洲(长江以南)地区、集各种监测技术于一体、优势互补的地面沉降监测网,基本实现了对地面沉降点、面和动态变化的立体监控;初步查明了长江三角洲(长江以南)地区地面沉降的空间分布及变化特征;评估了地面沉降、地裂缝造成的经济损失;建立了长江三角洲(长江以南)地区孔隙承压水三维地下水流模型,以地面沉降为约束因素,确定了不同地质结构区地下水的临界水位;基本查明了长江三角洲区域地面沉降的成因,松散沉积层地质结构是区域地面沉降重要的内在因素,地下水开采是地面沉降的主要影响因素,大规模城市建设是上海中心城区地面沉降的重要影响因素;首次建立了上海、江苏苏锡常地区地下水流与地面沉降的耦合模型,真实刻画了地面沉降过程中各地质参数的变化,提高了地面沉降的预警预报水平,也使我国地面沉降的研究居于国际领先地位。区域地面沉降风险管理区划研究为政府实施区域地面沉降防控管理以及减灾防灾提供了有效的技术支撑。

⑶ 地质灾害调查

按照防灾减灾需要,在县市突发性地质灾害调查与区划、地质灾害高易发区1∶5万地质灾害调查、地质灾害监测预警示范、地面沉降调查与监测、地震地质灾害调查、重大工程建设区地壳稳定性调查、南方岩溶区岩溶塌陷调查等方面取得了大量进展。

完成了我国山区丘陵县(市)地质灾害调查与区划。1999~2008年,开展了全国1640个山区丘陵县地质灾害调查与区划,调查面积650×104km2,涉及人口约7.9亿。调查工作以县(市)为单元开展,通过1∶10万地质灾害调查,在各调查县(市)圈定地质灾害易发区,建立地质灾害群测群防网络,编制重大地质灾害防灾预案,建立县级地质灾害信息系统,编制县级地质灾害防治规划。共调查并确定地质灾害及地质灾害隐患点24多万处,基本摸清了我国山区丘陵区地质灾害及隐患点发育分布现状,摸清了全国山区丘陵区地质灾害的主要类型和分布规律、划分了地质灾害易发区,为地方政府在社会发展和经济建设过程中合理利用土地、主动防范地质灾害提供了重要依据。我国滑坡、崩塌、泥石流高易发区面积约128×104km2,主要分布在黄土高原地区、渝中鄂西黔北地区和川西南滇西地区。中易发区面积约214×104km2,主要分布在东南沿海低山丘陵地区、湘赣粤桂山地丘陵地区、东北东部山地与山东低山丘陵地区和伊犁河谷地区。

推进了地质灾害高易发区1∶5万地质灾害调查与地质灾害监测预警示范。在开展全国县(市)地质灾害调查与区划基础上,在西南山区、西北黄土高原区、湘鄂桂地区地质灾害高发区以县级行政区为单元开展了地质灾害详细调查,提高调查精度,通过地质灾害严重区滑坡、崩塌、泥石流灾害详细调查与测绘,查明地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息系统,建立健全群专结合的监测网络。2011年以来,开展了大渡河流域、雅砻江流域、湟水河流域等流域的地质灾害调查,进一步了解了地质灾害发育的地质背景条件及诱发因素和地质灾害发育分布规律,确定了流域内主要地质环境问题,总结了西部复杂山体地质灾害成灾模式。对四川、重庆、陕西等省特大型滑坡进行了调查和评价,查明了特大型滑坡的数量、类型与分布规律及滑坡形成的主控诱发因素,分析了特大型滑坡的演化模式与稳定性,开展了特大型滑坡灾害风险区划。在四川雅安、重庆巫山和奉节、江西、陕西延安、闽东南、云南哀牢山等地区,建立了典型地质灾害监测预警示范区,应用光纤传感、GPS和INSAR等高新监测技术,开展地质灾害监测数据采集、传输、分析与发布系统等方面的示范研究,开展了群测群防技术研究与示范,取得了一系列地质灾害监测预警仪器和预警信息管理软件等方面的重要进展。

地面沉降调查与监测工作为区域地面沉降防治提供了基础依据。完成了长江三角洲地区、华北平原、汾渭盆地等重点地区地面沉降和地裂缝调查,建立了以基岩标、分层标和GPS、水准测量为主的区域地面沉降立体监测网络,为地面沉降与地裂缝灾害监测、防治提供了坚实的技术依据,为国家和地方地质灾害防治规划、地质环境保护规划提供了技术支撑。在长三角地面沉降区,研制了真三维变系数地下水流与地面沉降耦合模型,开展了地面沉降监测与风险管理研究,针对深基坑降排水引起的工程性地面沉降问题开展了专题调查与地下水人工回灌试验研究。在华北平原地区,对各项控沉措施进行了研究,提出了典型沉降区地面沉降和地下水开采量控制目标。建立了汾渭盆地地裂缝带黄土流变本构模型,在流变实验基础上,开展了地裂缝城镇减灾示范研究。完成了京沪高铁沿线北京至沧州段沿线地面沉降监测。

应对地震灾害开展了地震地质灾害应急排查与次生地质灾害调查研究。汶川地震、玉树地震发生后,迅速组织相关人员启动紧急启动地震灾区的遥感应急调查,及时提供地震灾区遥感影像数据和解译成果以及地质信息资,同时开展地震地质灾害应急调查,为灾区减灾避灾、灾害(隐患)排查、灾情评估、灾后重建规划等提供了翔实的数据资料。围绕汶川地震地质灾害重大科技问题,开展了现场调查、深部地球物理探测、GPS位移监测和相关试验,获得了龙门山构造带主要活动断裂和汶川地震地表破裂发育分布详细调查资料,总结了地震地质灾害的发育特征及分布规律。

根据国家重大工程建设需要,开展了区域地壳稳定性调查评价。针对青藏高原交通基础设施建设,开展了青藏铁路沿线活动断裂调查,摸清了活动断裂基本特征,实现高精度GPS和地应力实时观测,确定了铁路周缘潜在灾害隐患点;编制了滇藏铁路沿线区域地壳稳定评价分区图,梳理了工程建设中需重视的施工灾害问题。完成了河西走廊、秦巴山区和川西高原等地与西气东输、三峡引水济黄、南水北调等重大工程管线相关的地区活动断裂规律研究、地应力测量和区域地壳稳定性评价。2008年以来,开展了北京主要活动断裂工程稳定性评价,对关键构造部位进行了地应力测量与监测,揭示了北京地区主要隐伏活动断裂的深部几何学特征和首都圈地区地壳浅表层现今地应力环境;开展了关中—天水经济区、黄河上游李家峡库区和中巴经济走廊带的活动断裂调查,分析了其地质灾害效应和相关重大工程地质问题;推动了南北构造带南段活动构造体系调查。

探索推进了南方岩溶区岩溶塌陷调查。2010年以来,以珠江三角洲地区为试点,开展了岩溶塌陷调查,提出了岩溶塌陷地质灾害调查工作指南。在此基础上,推进了武汉、湘中、桂中、皖江经济带等地区的岩溶塌陷调查工作,初步查明了岩溶塌陷发育的现状、类型和时空分布特点。参与了重大岩溶塌陷灾害应急调查,为地方政府抢险救灾及时提供技术支撑。

⑷ 全国地质灾害调查规划的任务和部署

针对不同目的,服务不同领域,采用不同精度,从点、线、面三个层面全面部署全国地质灾害调查工作(图6.1)。

6.3.1 继续完成全国山区和丘陵区的地质灾害普查(1∶10万)

至2008年,全面完成全国山区和丘陵区677万km2的地质灾害普查,全面建立地质灾害群测群防监测体系,编制防灾预案,从根本上切实保证人民生命安全。

(1)主要任务

1)在“以人为本”的原则指导下,查清地质灾害或隐患的分布状况,进行地质灾害区划;

2)通过调查,对地质灾害的形成原因、发生条件、危害特点进行全面分析,划定地质灾害易发区;

3)积极为地方政府减灾防灾服务,协助地方政府建立健全群专结合的地质灾害监测体系;

4)开展信息集成与综合研究,研究地质灾害易发区不同诱发因素对地质灾害的影响,研究确定各诱发因素诱发地质灾害临界值的理论和方法,特别是山区降雨与地质灾害发生的关系研究,研究地质灾害预报预警的理论和方法,探索地质灾害防治的更有效的手段,提高地质灾害的预报预警能力;

5)通过调查,对地质灾害隐患点建立档案,建设地质灾害信息系统。

(2)工作部署

地质灾害普查区域为突发性地质灾害发育的山区和丘陵区,以县(市)为基本单元开展普查工作。目前全国山区与丘陵区及其过渡带面积677万km2,共计1583个县(市)。按计划到2005年,国土资源大调查将部署完成700个县(市)的调查,面积约208万km2

2004~2005年,完成84个县(市)地质灾害普查。

2006~2008年,完成883个县(市),469万km2的地质灾害普查,全面建立地质灾害群测群防监测体系。

6.3.2 开展平原区1∶5万~1∶25万地质灾害调查

在平原区,针对地面沉降、地裂缝和地面塌陷等地质灾害,开展1∶5万~1∶25万地质灾害调查。2008年之前,完成长江三角洲、华北平原、汾渭内陆盆地等地区共计16.1万km2的地质灾害调查;2010年之前,完成松嫩平原、辽河盆地、珠江三角洲等地区共计13.9万km2的地质灾害调查。

6.3.3 开展重要经济区带、重大工程区、地质灾害高发区1∶5万地质灾害调查

2006~2010年,在14个地质灾害高易发区(以突发性地质灾害为主的区域150万km2,以缓变性地质灾害为主的区域20万km2)、6个重大工程区和重要经济区带,为减少灾害损失、保证重大工程合理部署和安全,开展1∶5万地质灾害调查,重点是地质灾害隐患点的调查和评价。

(1)主要任务

1)编制“1∶5万地质灾害调查技术要求”;

2)制定“1∶5万地质灾害风险评价方法和标准”;

3)开展14个大区和6个重点工程区1∶5万地质灾害调查,进行风险区划,提出防治建议;

4)建立调查数据库。

(2)工作部署

2006~2007年,进行吕梁山以西的黄土高原区、陇东青南地区、秦巴山地区、川东-鄂西地区、长江三角洲地区、华北平原区、南水北调西线、西气东输、宝成输油管线(1∶5万)地质灾害调查。

2008~2010年,进行湘西-黔西地区、青藏高原东缘区、横断山区、藏东南高山峡谷区、辽东-北京北山区、汾渭地区、江汉地区,中俄输油管线、涩宁兰天然气管线、汉川天然气管线(1∶5万)地质灾害调查。

(3)各区基本情况

1)突发性地质灾害调查区:

a.吕梁山以西黄土高原滑坡、泥石流区。本区黄土节理发育,湿陷性强,为垄岗梁峁地貌。多暴雨久雨天气,激发滑坡所需的临界暴雨强度较低。

b.陇东、青南滑坡泥石流区。西秦岭山地,海拔在2500~4500m之间,相对高差在1000~2000m之间,中高山地形。岩体类型以变质岩岩组、碳酸盐岩组为主。西礼盆地、徽成盆地有碎屑岩类和黄土。年降水量一般为600mm。

c.秦巴山地滑坡、泥石流区。强烈上升的褶断山地。地层岩石以变质岩和岩浆岩为主,并普遍有小面积黄土分布。断裂发育。年降雨量在800~1200mm之间。

d.川东、鄂西滑坡、泥石流区。该区以中山地貌为主,坡陡谷深。地层从古生界到中生界皆有出露,以沉积岩建造为主,主要为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩。年平均降雨量在1200~1800mm之间。e.湘西、黔西滑坡、泥石流区。该区地貌为高中山、中山,地形切割强烈。降水丰富。岩石以碳酸盐岩及碎屑岩为主,断裂发育。

2)矿业城市。东北地区拥有丰富的矿产资源,许多城市都是因为矿业开采而由小到大发展起来的,辽宁省的阜新、抚顺、鞍山及黑龙江省的鸡西、鹤岗、双鸭山等都是这一类型的矿山城市。经过几十年的开采,有的城市已经面临着矿产资源枯竭等问题,即使部分城市矿产资源依然丰富,也同样面临着长期开采而引发的地质灾害问题,地面塌陷、滑坡、崩塌是这类城市主要的地质灾害。开展矿山城市地质灾害调查,对加速东北老工业基地改造,促进地区经济稳定发展有着重要的意义。

6.3.6 建立和完善地质灾害调查信息系统

地质灾害调查信息系统建设的主要目标是,地质灾害调查的数据采集、数据管理、综合处理等全过程实施信息化,使地质灾害调查工作能够有效、快捷地应用地理信息系统、卫星定位系统、遥感技术,使地质灾害调查信息的综合处理能力得到提高,实现地质灾害调查数据采集和综合处理的标准化及快速化,把地质灾害调查的传统工作方式转变为现代数字化工作方式,提升调查工作的技术水平,为实现野外采集、数据传输、数据综合及信息服务的地质灾害调查流程信息化奠定基础。地质灾害调查系统主要由野外采集系统与室内桌面处理系统组成。

其主要工作内容是:

1)基于地质调查移动计算机,选用掌上机或平板电脑,集成GPS技术、移动数据传输技术和地理信息系统技术等,根据地质灾害野外调查数据模型,建立野外数据录入系统、调查点定位系统、数据移动传输系统、野外素描图编绘系统及多媒体影像编录系统。

2)建立野外数据综合管理系统。提供野外调查线路设计、野外调查工作部署、野外调查数据接受,野外数据集成管理等功能。

6.3.7 建立和完善地质灾害区划和风险区划标准体系

建立1∶25万、1∶10万、1∶5万和1∶1万地质灾害区划和风险区划指标体系,规范区划方法和表达形式。

6.3.8 完善地质灾害调查技术要求或标准、规范体系

完善1∶25万、1∶10万、1∶5万和1∶1万地质灾害调查技术要求,形成规范的地质灾害调查技术标准。

6.3.9 建立地质灾害调查制度

建立健全地质灾害调查制度,明确调查周期、调查内容、调查责任和资金来源,以保证地质灾害调查工作顺利开展。

⑸ 地质灾害调查与预警

一、部署重点

开展我国西南山区、黄土高原、湘鄂桂山区等主要地质灾害高易发区地质灾害详细调查,建立典型地质灾害监测预警区;完善长江三角洲、华北平原和汾渭盆地地面沉降监测网,开展珠江三角洲、东北平原等地区地面沉降调查,开展京沪、大同—西安等高速铁路沿线地面沉降与地裂缝详细调查。

二、部署建议

(一)全国地质灾害调查监测综合评价

1.工作现状

完成了全国1:50万以地质灾害为主的环境地质调查与综合研究,完成了700个县(市)的县市地质灾害调查成果集成,正在开展1640个县(市)的县市地质灾害调查成果集成。2005年起,开展1:5万地质灾害详细调查数据库建设及成果初步梳理工作。开展地质灾害气象预警技术方法研究,逐步提高我国区域地质灾害预警预报技术水平。

但随着详细调查与监测预警示范的大规模铺开,需要进一步进行数据的整理、分析与综合集成,并在研究基础上编制满足国家层面需求的系列图系。

2.工作目标

总体目标:整合地质灾害详细调查成果,分析地质灾害发育分布规律,划定地质灾害易发区,搭建综合研究技术平台和信息化平台,建立全国地质灾害数据库。整合监测预警示范区成果,研究监测预警网络建设模式,形成全国地质灾害监测预警信息平台。完善地质灾害调查与监测技术规程与技术要求,综合研究并编制满足国家需要的地质灾害系列图系。

“十二五”期间:建立地质灾害调查与地质灾害监测预警成果集成体系。总结地质灾害调查成果,开展区域地质灾害易发区综合评价和易发程度区划。总结地质灾害监测预警示范区建设成果,搭建地质灾害监测预警信息平台。

“十三五”期间:完善地质灾害调查与地质灾害监测预警成果集成体系。进一步总结地质灾害调查成果,形成全国和省级地质灾害易发区综合评价和易发程度区划。系统总结地质灾害调查与地质灾害监测成果,形成全国地质灾害早期预警区划。

3.工作任务

完成全国1:5万地质灾害调查与典型预警示范区建设成果的汇总、集成与综合研究。搭建1:5万地质灾害调查综合研究技术平台和信息化平台,建立全国地质灾害数据库。搭建全国地质灾害监测预警信息平台,完善早期预警产品发布体系。总结修订《崩塌、滑坡、泥石流1:50000调查规范》,完成全国地质灾害早期预警区划,编制全国及分省地质灾害与地质灾害早期预警综合图系。

“十二五”期间:对西北黄土高原区、西南山区、湘鄂桂山区、东南沿海地区地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查成果进行集成,建立1:5万地质灾害调查信息化成果技术要求;完成11个地质灾害监测预警示范区成果综合研究,搭建全国地质灾害监测预警信息平台,初步建立全国地质灾害早期预警区划。

“十三五”期间:完成西北黄土高原区、西南山区、湘鄂桂山区、东南沿海地区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查成果集成,完善1:5万地质灾害调查信息化成果技术要求。完成全国30个地质灾害监测预警示范区成果综合研究,形成建立全国地质灾害早期预警区划。编制完成全国及分省地质灾害与地质灾害早期预警综合图系。

(二)西北黄土高原区1:5万地质灾害调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的西北省区1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、263个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在46个县近10万平方千米范围内开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力地支持了完善地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在西北黄土高原区及秦巴山区中,仍有处于地质灾害高、中易发区的191个县近54万平方千米需要尽快开展1:5万地质灾害调查工作。

2.工作目标

以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西北黄土高原区及秦巴山区20万平方千米(191个县)的1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:开展西北地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查,基本查清区内地质灾害分布发育规律,逐步建立地质灾害风险控制管理工作体系。

“十三五”期间:继续开展地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查,查清区内地质灾害分布发育规律,形成西北地区地质灾害易发区区划和重点区域地质灾害风险管理区划,显著提高我国地质灾害防治水平。

3.工作任务

开展西北地区地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;完善地质灾害易发性和危险性区划;健全完善地质灾害群测群防体系,建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位采用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展1:5万地质灾害调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成西北地区高、中易发区调查。在调查基础上,完善地质灾害易发性和危险性区划,健全完善地质灾害群测群防体系,探索建立地质灾害风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展西北黄土高原区地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查。

“十三五”期间:继续开展西北黄土高原区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查。

(三)西南山区1:5万地质灾害调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的西南山区1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、423个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在29个县(近10万平方千米)开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力支持并完善了地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在西南山区,仍有处于地质灾害高、中易发区的190个县近75万平方千米需要尽快开展地质灾害详细调查工作。

2.工作目标

总体目标:以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西南山区、藏东地区75万平方千米,1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:开展西南川滇山区、藏东地区等地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查,基本查清区内地质灾害分布发育规律,逐步建立地质灾害风险控制管理工作体系。

“十三五”期间:继续开展西南川滇山区、藏东地区地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查,查清区内地质灾害分布发育规律,形成全国地质灾害易发区区划和重点区域地质灾害风险管理区划。显著提高我国地质灾害防治水平。

3.工作任务

开展西南川滇山区、藏东地区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;健全完善覆盖地质灾害中、高易发区的群测群防网络,完善地质灾害易发性和危险性区划。建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位采用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展1:5万地质灾害调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成西南山区高、中易发区调查。在调查基础上,建立完善群测群防体系,完善地质灾害易发性和危险性区划,探索建立区域风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展西南山区高易发区1:5万地质灾害调查工作。

“十三五”期间:继续开展西南山区高、中易发区1:5万地质灾害调查工作。

(四)湘鄂桂山区地质灾害详细调查

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、287个县的1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,在14个县近4万平方千米范围内开展了1:5万地质灾害调查。

通过开展1:5万地质灾害调查,基本摸清了调查区地质灾害分布和发育规律,有力地支持了完善地质灾害防治规划和各项减灾防灾工作。根据县市地质灾害调查成果,在湘鄂桂山区,仍有处于地质灾害高、中易发区的82个县近20万平方千米需要尽快开展1:5万地质灾害详细调查工作。

2.工作目标

总体目标:以遥感解译、地面调查、测绘和工程勘查为主要手段,以县(区)级行政区划为基本单元,开展西南山区、藏东地区1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息预警系统,建立健全群专结合的监测网络,为减灾防灾提供基础地质依据。

“十二五”期间:完成湘鄂桂山地丘陵区20个县(市)1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,为制定防灾规划和减灾提供技术支撑。

“十三五”期间:全面完成湘鄂桂山地丘陵区40个县(市)1:5万地质灾害调查,基本查明区内地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,为制定防灾规划和减灾提供技术支撑。

3.工作任务

开展湘鄂黔山地区滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害中、高易发区1:5万地质灾害调查;健全完善覆盖地质灾害中、高易发区的群测群防网络,完善地质灾害易发性和危险性区划。建立地质灾害空间数据库。

在已经圈定的地质灾害易发区内,以县为单位采用点、线、面结合,重点和一般调查结合的方式开展地质灾害1:5万调查工作。2015年前优先开展地质灾害高易发区及经济损失较大地区调查,基本覆盖人员伤亡及财产损失主要地区。2020年前,逐步推进,最终完成湘鄂黔山地区高、中易发区调查。在调查基础上,建立完善群测群防体系,完善地质灾害易发性和危险性区划,探索建立区域风险评价与风险控制管理工作体系。

“十二五”期间:开展高易发区1:5万地质灾害调查。

“十三五”期间:继续开展高、中易发区1:5万地质灾害调查。

(五)东南沿海山区1:5万地质灾害调查

调查区主要包括浙江、福建、安徽、江西四省常年遭受台风袭击的地质灾害高风险区及中低山丘陵区,总面积约12万平方千米。该区域人口密度高、经济发达,地质条件复杂,台风和降雨频繁,地质灾害影响严重。

1.工作现状

完成了以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查,以县(市)为单元的1:10万丘陵山区地质灾害调查约271个县(市),浙江省开展了小流域1:1万地质灾害调查。初步查明了崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害分布情况、发育特征、发育强度及其形成条件和发生规律,对地质灾害发生的环境地质条件和发展趋势进行了区划及预测评价,调查成果及时为重点县(市)及区域地质灾害防治提供了技术支撑。

虽然浙江开展小流域1:1万地质灾害调查调查,尚未系统开展1:5万地质灾害调查,缺少区域1:5万地质灾害调查资料,目前地质灾害防治依靠的是以往1:10万县市地质调查资料,地质灾害防灾工作能力和水平亟待提升。

2.工作目标

总体目标:全面完成地质灾害高、中易发区1:5万地质灾害调查工作,查明崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害分布情况、发育特征、发育强度及其形成条件和发生规律,对地质灾害发生的环境地质条件和发展趋势进行了区划及预测评价,调查成果及时为重点县(市)及区域地质灾害防治提供了技术支撑。

“十二五”期间:完成地质灾害高易发区1:5万地质灾害调查工作,选择25处重大地质灾害高易发区开展风险管理。

“十三五”期间:完成地质灾害中易发区1:5万地质灾害调查工作,选择15处重大地质灾害中易发区开展风险管理。

3.工作任务

以保护人民生命财产和生存环境、保障重大建设工程、重要矿山、国家级或省级旅游景区建设为目标,开展1:5万地质灾害调查,基本查明地质灾害发育及危害现状、形成条件和形成机理,进行地质灾害危险性评价和风险评估;开展区域地质灾害监测预警网络建设,建立典型区地质灾害监测预警示范;开展重大地质灾害调查与风险管理选区及评估;建立区域地质灾害数据共享平台。

(六)汶川地震地质灾害调查评价

1.工作现状

开展了工作区在内的青藏高原东南缘的地壳变形、断裂运动、地震活动研究、活动断裂和古地震研究、区内区域地壳稳定性研究及一系列的深部地球物理探测研究。从1991年到2006年已在青藏高原东部及邻区开展了十多年地壳形变监测。震后完成了地震灾区地质灾害应急调查、详细调查及对重大灾害体的勘察。

但震后地质环境、地应力场及位移场均发生了较大变化,需尽快完成调查。震后地震灾区地质灾害应急调查、详细调查及对重大灾害体的勘察资料亟待整理。灾后恢复重建迫切需要区域稳定性评价及地质灾害防治区划。与地震及地震地质灾害相关的关键科学问题亟待解决。

2.工作目标

总体目标:以汶川地震为契机,全面开展龙门山地区地震与地质灾害详细调查工作,结合综合地球物理勘查,摸清龙门山断裂带主要特征;系统总结工作区现代构造运动的地质灾害效应规律及地质灾害链形成机理;揭示龙门山及邻近构造带未来地震活动趋势;了解龙门山及邻近构造带的地震工程地质条件;开展区域地壳稳定性和重要场地工程地质稳定性评价;为龙门山地震重灾区恢复重建及邻区重要工程规划提供地质依据;建设地震地质灾害信息系统,为地震灾区防灾减灾和重建规划服务。

“十二五”期间:完成龙门山地区地震地质灾害调查,确定汶川地震发震断裂和同震断裂的地表变形特征,确定活动断裂深部结构,初步完成青藏高原东缘地壳形变和斜坡动力响应综合监测及汶川地震灾区地脉动测试,建立极震区滑坡形成机理模式及汶川地震区工程岩体稳定性评价与地质灾害填图技术方法,完成地质灾害相应成果建设,为汶川地震灾后重建提供相关地震地质灾害资料和必要的技术支撑。

“十三五”期间:深入研究地震地质灾害链的形成机理和演化过程,开展区域地壳稳定性评价,总结提升各种地震地质灾害调查、监测和评价的技术水平,并促进相关技术方法的推广应用。

3.工作任务

在广泛收集利用前期已有相关地质研究资料的基础上,利用遥感解译与野外地面调查、深部探测相结合,线路地质调查与重点地段大比例尺填图调查相结合,新构造运动特征定性分析与断裂活动时域及强度定量测试分析相结合,内动力与外动力地质作用调查相结合,物理仿真模拟与数值模拟相结合,对工作区活动断裂特别是发震断裂及其灾害效应进行定量—半定量评价;基于青藏高原东缘地壳形变和斜坡动力响应综合监测,以及对地震动力与地质灾害相关性的多方位综合调查和研究(模拟试验、常规和非常规岩土工程特性试验等),分析龙门山及邻近构造带未来新构造运动趋势及其灾害效应,开展汶川地震地质灾害关键科学问题的深入研究,力图在典型地震地质灾害的成灾机理和评价技术方面有所突破。

“十二五”期间:开展汶川地震灾区以滑坡、崩塌、泥石流灾害为主要内容的1:5万地质灾害调查与测绘;进行龙门山及邻近构造带地震工程地质调查评价;开展龙门山及邻近构造带活动断裂调查;开展区域地壳稳定性综合评价;在龙门山及其邻近地区开展综合地球物理探测,取得地震活动带较详细的岩石圈结构模型;在青藏高原东缘开展系统的高精度GPS测量与监测,重点开展对龙门山断裂带、鲜水河—安宁河—小江断裂带及其附近区域的监测。

开展川西地区地震地质及区域构造稳定性研究,研究更加符合斜坡地震动响应客观实际的地震动稳定性评价方法;通过大型振动台试验,揭示不同地震波下边坡的动力响应规律;通过开展汶川地震灾区地脉动测试及研究分析,提升对地震及余震有关的地质灾害问题更深层次的研究;在先期地震灾区地质灾害隐患巡排查工作的基础上,建立地震滑坡稳定性评价及失稳概率的定量评价模型,对地震滑坡危险程度进行分级,并对其危险性进行分区,形成地震滑坡灾害编图的一套技术方法体系。

“十三五”期间:地震灾区地质灾害调查和研究成果进行综合分析研究。

(七)西部复杂山体地质灾害成灾模式与风险评价

1.工作现状

西部地区复杂山体区已开展过不同程度的调查工作。其中包括基础性的1:20万区域地质图和1:20万水文地质图,及部分区域完成了1:5万地质填图。专业性的包括以省(区、市)为单元的1:50万以地质灾害为主的环境地质调查、1:10万山区丘陵县地质灾害调查。2005年起,部分地区开展了1:5万地质灾害调查。

但由于西部大型山体滑坡成因复杂,只依靠地表普查很难认清成灾模式,更难以掌握灾害的多米诺效应。如武隆鸡尾山滑坡,前期工作已将滑坡区圈定为危险区,但调查成果并没能对滑坡破坏机理与成灾模式作出正确的判断。武隆鸡尾山滑坡、宣汉天台乡滑坡、冯店垮梁子滑坡多起灾难性滑坡灾害的发生,表明在西部山区复杂斜坡地带,存在隐蔽性极高、突发性强、成因机理复杂、灾害隐患极大的特殊类型滑坡。这些滑坡成灾机理、致灾模式亟待研究。

2.工作目标

总体目标:以西部复杂山体为研究对象,依托已有调查成果,全面开展西部复杂山体成灾机理研究。开展地质灾害成灾模式调查、成灾条件与机理研究、致灾模式与机理研究、重大灾害防治对策研究。初步摸清西部地区地质灾害成因机制,建立西部复杂山体灾害识辨方法、完善灾害评价体系、提出区划防治建议,为主动防灾服务。

“十二五”期间:完成乌江流域、清江流域、三峡库区等西南山区复杂山体滑坡和黄土地区灌溉型滑坡、秦巴山区浅表层滑坡的形成机理和成灾模式研究;完成西部复杂山体特大地震滑坡的致灾范围预测研究;完成复杂山体滑坡的快速加固技术及复杂山体滑坡的遥感早期识别技术研究;建立融合重大地质灾害识别、稳定性判定、致灾模式判别、监测防治措施的防灾体系。

“十三五”期间:深入研究复杂山体地质灾害链的形成机理和演化过程,完善融合重大地质灾害识别、稳定性判定、致灾模式判别、监测防治措施的防灾体系,总结提升各种地质灾害调查、评价、监测和防治的技术,并促进相关技术方法的推广应用。

3.工作任务

“十二五”期间:在重大地质灾害易发的乌江流域、清江流域、三峡库区、西部山区、秦巴山区和黄土地区选择有代表性的滑坡,通过调查、勘察及试验,深入研究这些地区滑坡形成原因、运动机理及致灾模式,完善灾害发育特征认识,构建主动防灾体系。

通过对西部复杂山体地震滑坡三维物理模拟、多种三维数值模拟、变形破坏过程分析以及滑坡动力学分析等分析手段,对滑坡的影响范围进行深入探讨。开展微型组合抗滑桩、土工合成挡墙、快速注浆、预制格构等地质灾害快速加固技术的研究,并开展快速加固技术应用示范及加固效果监测分析,开展遥感早期识别技术研究等关键问题研究,提升主动防灾能力。

“十三五”期间:开展西部复杂山体地质灾害成灾模式与风险评价综合研究。

(八)典型地质灾害监测预警与示范推广

1.工作现状

完成了长江三峡库区滑坡等地质灾害GPS控制监测网建设。初步建立四川雅安、重庆巫山、云南哀牢山等8个代表不同突发性地质灾害类型的监测预警示范区。解决了地质灾害实时监测、实时传输、预警产品快速发布等多项关键技术。2003年开始,开展了全国和省级尺度的汛期地质灾害气象预警,取得了良好的效果。研制了三维激光微位移监测系统、滑坡微震自动连续观测系统、滑坡监测多媒体网络远程监控技术、FBG滑坡监测解调设备、地质灾害光导监测仪等多项技术与设备。研制了适用于地质灾害群测群防的系列仪器,已推广20万套,并在“5·12”抗震救灾工作中发挥了重要作用。

健全监测预警网络,形成覆盖我国主要灾害类型的国家级地质灾害监测工程示范区,进一步开发实用监测预警设备是下一步工作的重点。

2.工作目标

建立30个国家级地质灾害监测工程示范区,对地质灾害高风险区的重点区域实施专业监控,不断提高预测预警水平,推动区域地质灾害监测工作,为全国地质灾害综合预警提供依据。研制系列监测预警仪器和防治技术设备,不断完善突发性地质灾害监测数据采集、传输与分析管理技术,为突发性地质灾害监测和减灾防灾提供技术支持。

“十二五”期间:完成11个典型地质灾害监测预警示范区建设,建立区内有效的地质灾害预警系统。

“十三五”期间:全面完成地质灾害高易发区30个典型区域国家级专业监测工程示范区建设。

3.工作任务

以地质构造背景、气候条件和地质灾害发育规律为基础,选择典型地质灾害区域建设地质灾害监测预警示范区,研究探索不同地质灾害区地质灾害监测预警技术工作方法,为减灾防灾提供技术支持。根据1:5万地质灾害调查成果,优先考虑有代表性、工作基础较好、示范作用明显的区域开展工作。协助地方开展全国山地丘陵区县(市)地质灾害群测群防早期预警能力建设。

在地质灾害高易发区30个典型区域建立国家级专业监测工程示范区,完善监测内容、建立监测网络。开展全国山地丘陵区县(市)地质灾害群测群防早期预警能力建设,为已经确认的5万余处群测群防地质灾害隐患点,安装自动监测报警仪器。

开展简易监测仪器研发与示范、实时监测新技术研究与示范、监测技术平台建设。

“十二五”期间:在突发性地质灾害高易发区,根据不同地质灾害类型,选择建设完善燕山山地滑坡泥石流监测预警区、辽东南中低山泥石流区等11个典型区域地质灾害监测预警区。

建设区域地质灾害群测群防网络,对2万处隐患点进行简易仪器自动观测。

“十三五”期间:继续加强突发性地质灾害高易发区专业监测示范工程建设,完成长白山崩塌滑坡、天山谷地降雨—融雪型滑坡泥石流等19个区域突发性地质灾害监测预警区建设。

建设区域地质灾害群测群防网络,对1万处隐患点进行简易仪器自动观测。

(九)全国地面沉降调查与监测

1.工作现状

初步完成长江三角洲地区、华北平原、汾渭盆地等重点地区地面沉降和地裂缝调查10万平方千米,基本查明该地区发生的地质背景和地面沉降分布规律,基本建立以基岩标、分层标和GPS、水准测量为主的区域地面沉降立体监测网络,在上海、江苏和北京地面监测站,实现了监测数据自动采集、传输,初步建成地面沉降地理信息系统,为制定科学的地面沉降防治措施打下了良好的基础。

存在问题主要包括:地面沉降发展的趋势加剧,防治任务艰巨;地面沉降调查工作程度不平衡;监测网络需要进一步完善,监测技术有待进一步提升;重大工程面临地面沉降的威胁。

2.工作目标

建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降立体综合监测体系,实现对地面沉降的有效监控。

“十二五”期间:完成我国所有地面沉降区、城市及重要交通干线地面沉降调查。在主要地面沉降区建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降立体综合监测体系,基本实现对主要沉降区地面沉降的有效监控。

“十三五”期间:在所有地面沉降区建成平面以GPS监测和水准测量为主,垂向以分层标、基岩标及地下水监测为主,以及空间遥感观测技术(In SAR)监测为主的地面沉降综合监测体系,实现对所有地面沉降区地面沉降的有效监控。完成所有地面沉降区地面沉降风险管理与区划,为制定科学的地面沉降防治措施打下坚实的基础。

3.工作任务

利用In SAR等现代化监测技术,完善长江三角洲、华北平原、汾渭盆地地面沉降监测网,并继续进行监测;开展珠江三角洲、东北平原等地面沉降工作空白区地面沉降调查,建立地面沉降监测网络;和铁道部、交通部等部门密切合作开展重大工程区地面沉降调查与监测;结合区域地质环境背景和区域经济发展布局,开展地面沉降灾害风险评估,制定分区地面沉降控制目标和管理措施。

“十二五”期间:开展安徽阜阳、松嫩平原、珠江三角洲、江汉—洞庭湖平原等一般地面沉降区1:10万的地面沉降调查5000平方千米;继续对长三角、华北平原、汾渭盆地等主要沉降区进行地面沉降监测。

长江三角洲地区:开展江浙两省沿海平原等以往工作较薄弱地区包括淮安、扬州、泰州、南通、绍兴、台州地区的1:25万地面沉降灾害调查,重点城市1:5万地面沉降灾害调查。

华北平原:对前期工作薄弱的地区开展1:5万地面沉降调查工作;基本覆盖以开采地下水为主要水源的平原地区。

汾渭盆地:开展汾渭盆地陕西咸阳、渭南和榆次、临汾及运城等重点城市的地面沉降地裂缝灾害调查。

继续对长三角、华北平原、汾渭盆地等主要沉降区进行地面沉降监测与风险管理。

“十三五”期间:重要地面沉降区监测。

长江三角洲地区:完善地面沉降监测网络,每年定期开展In SAR地面沉降监测。

华北平原:完善地面沉降监测网络,每年定期开展In SAR地面沉降监测。

汾渭盆地:完善地面沉降地裂缝监测网络,每年定期开展山西地面沉降监测。每年定期开展In SAR地面沉降监测。

一般沉降区地面沉降监测。即安徽阜阳、松嫩平原、珠江三角洲、江汉—洞庭湖平原等一般地面沉降区地面沉降In SAR监测。

重大工程地面沉降调查与监测。主要开展涉及华北平原、汾渭盆地和长三角地区三个地面沉降防治规划区的主要高速铁路建设项目的地面沉降灾害防治工作,包括:全线位于汾渭盆地的大同—西安高速铁路、跨华北平原和长三角地区的京沪高速铁路。

⑹ 全国地质灾害调查规划的指导思想、编制依据、基本原则和目标

6.2.1 指导思想

遵循自然地质环境规律,满足社会经济发展需要,以科学技术为依托,以促进全社会减灾行动和增强减灾效果为目的,贯彻《地质灾害防治条例》,有效减轻由于地质灾害造成的人员伤亡和财产损失,保证重大工程的安全。

6.2.2 编制依据

1)《地质灾害防治条例》(中华人民共和国国务院令,第349号,2003.11.24)

2)国家经济和社会发展第十个五年计划中长期铁路网规划;

3)国家经济和社会发展第十个五年计划城镇化发展重点专项规划;

4)国家经济和社会发展第十个五年计划水利发展重点专项规划。

6.2.3 基本原则

(1)统筹规划,重点突出

地质灾害调查的部署需要与国家中长期规划目标相结合,分阶段、有步骤地开展工作。在当前应首先进行社会经济发展亟须的地质灾害调查与区划工作,然后逐步开展对今后国民经济建设发展有重大影响的基础性、前瞻性的地质灾害调查工作。

全面布置,分层次、分阶段、按计划在全国开展地质灾害调查工作。在全面开展地质灾害调查的同时,对重点地区提高调查精度;在部署调查时,优先安排山区,尤其是重大工程区的调查。

(2)深化调查内容,拓展服务领域

在注意地质灾害自然特征调查分析的同时,尤其要注意地质灾害社会经济属性的调查研究;在注意地质灾害直接破坏损失的同时,要加强地质灾害深远破坏和对社会经济可持续发展影响的调查分析;在对地质灾害自然动力过程和直接原因调查分析的同时,要加强地质灾害成灾的人为因素和社会经济背景的研究;在进行地质灾害历史和现状调查的同时,要加强动态分析和预测评价;在进行定性分析的同时,要加强定量分析评价。

6.2.4 目标

(1)调查周期的确定

据不完全统计,近50年来,崩塌、滑坡和泥石流灾害形成了1951~1962年、1963~1975年、1976~1987年和1988以后的4个周期性变化过程,每个周期延续时间为11~13年。据统计,在以10年为单位的不同时段中,自20世纪50~90年代,其发生频次以每年3.3~4.8次的速率呈阶梯状增加。同时气候变化的周期也为10年。因此,地质灾害调查的周期为10年。

(2)规划目标

1)总体目标。查清我国地质灾害,尤其是地质灾害易发区地质灾害发生的条件、特点与规律,为减少地质灾害造成的人员伤亡和财产损失、提高地质灾害的预警预报精度、降低人为诱发的地质灾害的发生率,为地质灾害监测网络和防治工作的合理布局提供基础数据,为国土整治开发和重大工程建设提供防灾资料,促进和保障我国人口、资源、环境和经济的协调发展。

2)阶段目标。近期目标(2004~2010年):①继续开展全国山区和丘陵区地质灾害普查,全面建立和完善地质灾害群测群防系统;②开展平原区地质灾害调查;③查清我国重要经济区带、地质灾害高发区、重要交通干线地质灾害发育分布规律,划定地质灾害高风险区;④查清我国重点建设的人口密集城市、矿业城市、地质灾害高发的县(市)地质灾害发育分布规律,为县(市)的城镇(县)的合理布局、功能区划、土地利用规划和各地区地质灾害防治规划的编制和修编提供依据;⑤依据《地质灾害防治条例》,全面建立地质灾害调查制度;⑥编制不同比例尺地质灾害调查技术要求或标准、规范。远期目标(2010~2020年):更深入地开展全国地质灾害调查。依据国家经济建设的整体布局,在重点建设区和地质灾害高发区,有针对性地开展地质灾害调查工作。

⑺ 存在的主要问题

(一)地质环境调查的缓慢推进与经济社会的快速发展不相适应

2000年以后,我国进入工业化中期阶段,城镇化进程开始提速,基础设施建设逐步完善。经济活动对地质环境的扰动在强度、规模、广度、深度上都达到了前所未有的程度,地质环境问题日益凸显。我国原有的以1∶20万及小于1∶20万小比例尺为主的水文地质、环境地质、地质灾害调查远远不能满足国土规划、资源管理、工程建设、防灾减灾、环境保护等经济社会发展的需要,急需更大比例尺的区域地质环境调查成果。但是,受世界矿业不景气的影响,20世纪80年代后期到90年代末我国地质工作进入低谷时期。据统计,从1989年到1998年,全国财政拨款地质勘查经费占财政支出比例从1.09%降低到0.71%,钻探工作量从633.7万m减少到281.1万m[15]。虽然在此期间服务于工程建设的工程地质勘察得到了较快发展,但是基础性、区域性的地质环境调查工作严重滑坡,地质环境调查成果已经滞后于经济社会发展的需要。国土资源大调查启动以后,地质工作形势开始好转,地质环境调查有了稳定的财政投入来源。但是,与地质环境调查需求相比,经费投入相差仍然较大。为了使有限的经费投入发挥最大的成果效益,1999年以来地质环境调查将工作重点放在了两个方面:一是摸底性调查工作,二是重点区域大于1∶20万大比例尺调查工作。

摸底性调查工作主要包括新一轮地下水资源调查评价、地下水污染调查、全国矿山地质环境调查、全国主要城市环境地质调查、山区丘陵县(市)地质灾害调查等。这些摸底性调查成果对于从宏观上了解全国地质环境状况、为政府编制规划、出台文件政策等起到了重要的决策支持作用。重点区域1∶20万以大比例尺调查工作主要包括北方平原和盆地重要地段水文地质调查、重要矿产开发区矿山地质环境调查、地质灾害高发区地质灾害调查、重大工程建设区工程地质调查、重要经济区环境地质调查等。受经费投入影响,完成面积只能局限于少数核心地段,难以大面积开展。据中国地质调查局水环部统计,“十一五”期间,计划完成地下水污染调查70万Km2,实际完成42万Km2,仅完成57%;计划完成地质灾害详细调查100万Km2,实际完成40万Km2,仅完成40%;计划完成重要矿产资源开发区1∶5万矿山地质环境调查10万Km2,实际完成1万Km2,仅完成10%。

地质环境调查的缓慢推进与经济社会的快速发展形成了不相匹配的尴尬局面。地质工作对经济社会发展的支撑作用受到严重制约,地质环境问题对经济社会发展的瓶颈作用日益显现。例如,全国山区丘陵县(市)地质灾害调查仅初步摸清了地质灾害的区域分布和发生特点,对地质灾害隐患的分布状况、发生机制、危害程度等认识程度很低,缺乏机理性和规律性把握。据统计,每年新生的地质灾害约有50%~70%在预案圈定的范围之外,说明目前的地质灾害调查极大地滞后于防灾减灾的需要。

造成这一情形的原因一方面与经济社会对地质环境工作的认识不足有一定关系,另一方面也与当前对地质工作的总体定位有关。资源与环境是我国经济社会发展的两大主题,国家确定了资源节约型社会和环境友好型社会的总体战略。但是在实际工作中,往往更多关注于资源的开源,而忽视较为隐蔽的地质环境代价。“先污染、后治理”的发展之路没有因为社会环境保护意识的提高而自然地退出历史舞台。

(二)地质环境监测数据完备性较差

地质环境监测数据是国家基础地质数据的重要内容,是了解地质环境要素时空变化规律,研究地质环境中各种物理、化学和生物过程机理的基本依据。我国在地下水、地面沉降、突发性地质灾害、地应力等方面从无到有、从少到多地建立了监测站网,获得了大量的地质环境要素监测数据,有力地支撑了我国地质环境研究事业的不断前进。但是,由于各种原因,我国地质环境监测数据存在不少问题:监测站点控制程度低、覆盖范围有限;监测点缺乏很好的维护,数据质量得不到保证甚至失真,数据时间序列连续性差;监测网运行缺少足够的人手和经费,监测点数量减少,监测项目减少,监测频率降低;数据共享程度低等。

我国地下水监测始于20世纪50年代。根据行业部门业务发展的需要,原地矿部、建设部、水利部、地震局、环保局先后建设了各自的地下水监测点。1953~1956年,原地矿部首先在太原、包头、西安、北京等城市集中供水水源地开始了地下水监测,接着又在华北平原的保定、石家庄、衡水等城市和农业供水区域开展了地下水监测工作。“文化大革命”期间地下水监测工作有所削弱,但没有中断。“文化大革命”后期到20世纪90年代以前,地下水监测点数量有较多增加,监测项目和频率能够得到有效保障。20世纪90年代,由于经费不足,地下水监测勉强得以维持。截至2004年,国土资源系统共有各类地下水监测点23800个,国家级监测点1400多个[16],控制面积约100万Km2,约占应监测面积的1/3左右,且监测点分布非常不均。水利部门于1952年开始在宁夏黄河灌区、河南人民胜利渠灌区以及安徽、江苏、湖北、江西等地开展地下水观测。1958~1960年,又在河南、山东引黄灌区开展了地下水观测工作。到20世纪70年代,在北方17个省(区、市)全面开展地下水观测工作。水利部门的观测井大多为农用生产井,专用监测井很少,在抽水时期观测数据代表性差;由于生产井经常因淤积或其他原因报废,导致地下水监测井更换较频繁,观测资料不连续。截至2009年,水利系统共有控制区域地下水动态的基本监测井12522眼[17],主要分布在北方平原地区。2008年10月,水利部和国土资源部联合提出实施国家地下水监测工程项目,全面提升国家地下水监测信息系统的现代化水平。如果项目能够如期实施,我国的地下水监测工作将得到大力发展。地下水监测数据的缺乏,成为了地下水研究的最大障碍。计算机技术的发展为建立大型的综合地下水模型奠定了基础,但是目前尚缺乏足够的数据支持模型运行,包括建模所需的各种参数和地下水动态监测数据。由于一些地区缺乏长时间序列的地下水水量水质数据,无法准确对地下水的动态趋势进行判断,难以为近来发生的环境问题提供令人信服的数据。例如,一些地区出现了癌症村,从专业判断可能与地下水水质变化有关,但是实测数据的缺乏困扰着论证工作的深入。

我国地质灾害监测工作起步较晚,目前地质灾害专业监测网络仅零星地分布在若干示范点上,大面积的地质灾害易发区仍是专业监测的空白区。地质灾害的预警和避险,更多地依靠经验性的群测群防,而缺乏专业监测网络的支撑,无法满足提高地质灾害预警预报水平和防灾减灾需要。我国在地面沉降监测工作近年来取得了长足的进步,先后在长江三角洲、华北平原和汾渭盆地建立了区域地面沉降监测网络。这些监测网络的运行费用主要来源于地质大调查项目经费,缺乏稳定的运行经费。

(三)环境-经济交互作用的人文关系研究薄弱

地质环境与社会经济是两个相对独立的系统。社会经济通过各种输入、输出流作用于地质环境,改变了原来自然因素作用下的地质环境,地质环境越来越多地烙上了人类活动的足迹。地质环境通过突发性地质灾害、地下水污染等地质环境问题反作用于社会经济,影响了经济社会的可持续发展。在环境-经济系统交互作用下,二者之间的矛盾越来越突出,人地关系越来越不和谐。目前,地质环境调查工作更多地关注环境-经济系统的自然方面,而对其人文方面考察较少。例如,经济活动对区域地质环境影响过程的定量评价、区域地质环境承载能力的定量评价、地质灾害风险的定量评估、地质环境管理的政策机制等研究目前尚处在探索阶段,研究方法和内容还很不成熟。

1992年以后,国外开始采用物质流分析方法定量评价经济活动的环境影响。通过对不同国家不同时间环境-经济系统的物质流对比,提出了经济发展的去物质化发展模式,在欧美一些发达国家得到了政府的重视。其核心思想是经济增长要与资源投入逐渐脱离,减少经济发展的环境代价。目前,我国在区域环境-经济系统的物质流核算方面的研究刚刚起步,积累的研究成果还很少。因此,对于如何引导、规范经济活动对地质环境的作用,需要大力加强研究。

20世纪90年代末期以来,国外滑坡风险评价的思想体系开始引入,越来越多的人认识到应该考虑滑坡灾害的社会属性,实现对滑坡进行风险评价和风险管理[18]。近年来,虽然在少数地区开展了地质灾害风险评估工作,但是地质灾害调查与风险评估结合还很不够。工作重点主要放在易发性和危险性区划方面,在区域上提地质灾害发生的概率还缺乏足够的积累。我国地质灾害风险评价所需要的社会经济数据调查还很不系统,地质灾害社会经济属性调查工作也很薄弱,远不能满足各级政府部门管理防灾减灾工作的需要。

(四)地质环境问题治理技术储备缺乏

调查表明,我国部分地区土壤、地下水污染已相当严重,粮食生产和居民用水安全面临着严峻挑战。随着我国城镇化和工业化进程的不断推进,工业排放的污水、固体废弃物和城市生活垃圾排放量将不断增长。土壤污染、地下水污染治理和固体废弃物、生活垃圾地质填埋需求将急剧增加。但是,目前我国所积累的污染治理、地质填埋、二氧化碳捕获和存储等技术还很落后,不能满足国家建设环境友好型社会的要求。与发达国家相比,我国在地质环境治理研究的深度、广度上存在明显的差距,缺乏单个场地的详细调查和多种手段的综合运用;研究手段上,尤其是污染场地综合勘查技术、以污染控制(如高放射性核废料安全处置、二氧化碳地质隔离、废液深部地层回注)为目标的大型试验场技术、污染场地精细描述的环境地球物理技术、污染地下水分层取样技术、环境示踪技术、痕量-超痕量污染物测定技术、污染物迁移过程的耦合模拟技术等亟待引进、消化、发展和完善[19]

近年来,土壤和地下水污染的生物修复技术引起了科学界的广泛注意。与传统污染治理方法相比,生物修复技术具有成本低、效果好、无二次污染等优势,有着广阔的应用前景。“十一五”以来,我国在污染土壤生物修复技术方面开展了技术示范研究,取得了明显进展。但是,对于污染含水层的修复,由于技术与经费等多种因素的制约,在技术研究、设备研发、材料制备和修复工程建设方面进展较为缓慢。自国家“八五”科技攻关项目“淄博市地下饮用水源石油污染治理研究”首次支持开展污染含水层微生物治理技术以来,再无规模性的污染含水层原位治理工程的建设和运行,制约了污染含水层生物修复的理论、技术和工程的研究进展[19]

二氧化碳地质储存技术被美国、英国、加拿大、日本等发达国家认为是最具潜力的二氧化碳减排措施。随着二氧化碳地质储存机理研究和技术趋于成熟,一些发达国家已经进入二氧化碳地质储存工程建设实施阶段[20]。与欧美发达国家已开展的可行性研究、试验研究、储存工程建设相比,我国在二氧化碳地质储存技术研究方面仍处在起步阶段。减少碳排放压力的增大,使得我国开始高度重视二氧化碳地质储存研究,先后启动了一系列科研课题。2009年,中国地质调查局启动了“我国二氧化碳地质储存关键技术研究”项目,将通过二氧化碳地质储存的勘查、评价关键技术方法和相应指标体系研究,为我国实施二氧化碳地质储存工程奠定基础。

⑻ 十二年地质大调查成果回顾“十二五”期间水工环地质调查工作思路及重点工作部署建议

中国地质调查局水文地质环境地质部

一、十二年地质大调查成果回顾

1999年国土资源大调查实施以来,水工环地质工作取得了重要进展,获得了一批重要成果,取得了一批丰硕成果,广泛服务于国土资源管理和经济社会发展。

1.水文地质调查

完成了全国新一轮全国地下水资源评价,按省区评价了地下水资源量和质量状况,为国家水资源综合规划和宏观决策提供了依据。在鄂尔多斯盆地、华北平原、松嫩平原等我国北方11个主要平原(盆地)开展了地下水资源及其环境问题调查评价,进一步查明了含水层结构和地下水循环规律,初步掌握了人类活动对地下水的影响以及环境效应,为我国地下水资源合理利用和含水层保护提供了科学的技术平台。

基本查明了西南8省(区、市)岩溶石山地区地下水资源特征及石漠化状况,完成了1:5万重点岩溶流域水文地质调查15万平方千米,建立了380处地下水开发和石漠化综合整治示范工程,解决了30余万人饮用水、20余万亩耕地的灌溉用水问题,为2010年西南抗旱提供了地下水开发基础资料和示范经验,为国家实施西南岩溶石漠化综合治理提供了技术支撑(图1)。

启动了全国首轮地下水污染调查评价,初步完成了珠江三角洲地区、长江三角洲地区、淮河流域平原区、华北平原区及下辽河平原地下水污染调查,面积约43万平方千米,基本查明了调查区的区域地下水质量与污染状况,为制定《全国地下水污染防治规划》提供了重要依据。开展西部干旱区、西南红层区严重缺水地区和地方病严重地区地下水勘查,在西部干旱和地方病严重地区成井470眼,为330万人解决了饮水困难问题,通过省部合作,在四川红层丘陵山区实施小口径浅井180万眼,解决了700万人的饮水困难问题。

图1 皮家寨岩溶大泉束流调压壅水开发示范工程

初步建立了国家、省(区、市)、地(市)三级地下水监测网络。目前共有各类地下水监测点23800余个,其中国家级点1422个,控制国土面积近100万平方千米,在北京、济南、乌鲁木齐等地下水监测示范区和华北平原共有300余个地下水监测点实现了自动监测、无线传输与网上发布。近年来,通过中国地下水信息网每年向社会公开发布地下水监测信息,为地下水资源评价与开发利用、地质环境保护和生态建设等提供了基础资料。

2.地质灾害调查与监测

完成了1640个山区丘陵县(市)地质灾害调查与区划,覆盖面积约650万平方千米,涉及人口约7.9亿,调查并确定地质灾害及地质灾害隐患点10余万处,基本摸清了我国山区丘陵区地质灾害及隐患点发育分布现状;针对查出的重要隐患点,建立了县、乡、村三级责任制的群测群防监测预警体系,为国家防灾减灾决策提供了重要依据。

在黄土高原区、秦巴山区、川滇山地区、湘鄂桂山地区、新疆伊犁谷地等地质灾害高发区完成127个县近40万平方千米地质灾害详细调查。初步建立了四川雅安、重庆巫山、云南哀牢山等8个代表不同突发性地质灾害类型的监测预警示范区,为全国地质灾害监测预警工作提供了技术支撑和示范。

初步完成长江三角洲地区、华北平原、汾渭盆地等重点地区地面沉降和地裂缝调查10万平方千米,基本建立以基岩标、分层标和GPS、水准测量为主的区域地面沉降立体监测网络,为我国地面沉降防治规划提供了基础依据。

全国汛期突发性地质灾害气象预警预报工作成效显著。2003年以来,成功避让地质灾害近5000起,安全转移20余万人,避免财产损失近30亿元。

3.环境地质调查

完成全国1:50万以地质灾害为主要调查内容的环境地质调查,基本查明了我国主要环境地质问题的分布以及危害程度,进行了地质灾害的多发区、易发区的分区,获得了区域环境地质基础资料,为国土资源宏观规划管理提供了技术资料。

开展了环渤海、东南沿海等沿海地区环境地质调查,基本查明了区域地壳稳定性、海岸侵蚀和淤积、地面沉降等地质灾害状况,并对重点港口和城市主要环境地质问题进行了专项调查,为制定该地区社会经济和城市发展规划提供了地质依据。

开展了长江、黄河等大江大河流域环境地质调查,初步查明上游源区生态地质环境变化状况和中下游地区主要环境地质问题,为我国大江大河源区生态环境治理和中下游地区水患和地质灾害治理提供了基础资料。完成了181个地级以上城市环境地质调查评价,基本摸清了这些城市地质灾害和环境地质问题的发育分布状况,对造成的危害和经济损失进行了评估,提出了地质灾害防治和地质环境保护措施,为城市规划、建设和管理提供技术支撑。

完成了全国以省(区、市)为单元的矿山地质环境调查与评估,共调查矿山11万余个,调查矿山面积580余万公顷,初步摸清了我国矿山地质环境现状,基本查明了我国主要的矿山地质环境问题及其危害,为国家矿山环境保护与恢复治理宏观决策提供了基本依据。开展了三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等重大工程区活动断裂调查和区域地壳稳定性评价,为国家重大工程的规划、设计、施工和安全运营提供了重要的地质依据。

4.应急救灾和应对气候变化

近年来,我国突发性地质灾害和极端干旱频繁发生,在国土资源部的统一领导下,广大地质工作者积极参加抢险救灾和打井找水工作。

2008年“5·12”汶川地震、2010年“4·14”玉树地震发生后,全国地质系统迅速开展航空遥感解译、地质灾害应急排查及评估、灾后重建资源环境承载力评价,积极服务抗震救灾和灾后重建。在重庆武隆、贵州关岭、甘肃舟曲等特大突发性地质灾害后,第一时间赶赴现场,开展抢险救灾、灾害排查评估、应急处置等。

2010年春夏,云南、贵州、广西部分地区遭受百年罕见干旱,国土资源系统紧急动员抗旱找水打井人员上万名,钻机上千台,物探设备上百套。经过3个多月的艰苦奋战,完成勘探钻孔2703口,成井2348口,总出水量36万立方米/日,解决了520余万人的饮水困难。

充分利用已有资料,全面估算了我国地热资源潜力,分析了开发利用前景,完成了北京、天津浅层地温能调查评价和开发利用规划,全面启动全国省会城市浅层地温能调查评价工作。全国陆域沉积盆地二氧化碳地质储存潜力估算初步完成,鄂尔多斯盆地二氧化碳地质储存示范工程进展顺利。与神华集团合作在鄂尔多斯能源基地成功实施了二氧化碳地质储存示范工程建设,首次在中国建立了深部二氧化碳地质储存监测体系。地质碳汇调查研究得出新的岩溶和矿物碳汇能力估算数据。全球气候变化地质记录研究取得新认识。编制完成了中国国土资源领域应对气候变化政策与行动报告,为中国政府参加联合国气候变化大会提供了基础资料。

二、“十二五”期间水工环地质调查工作思路

以科学发展观为统领,紧密围绕制约我国经济社会可持续发展的重大资源环境问题,按照“夯实基础,强化应用,着力构建以服务为导向的水工环地质工作新格局”的基本要求,统筹部署国家水文地质、地质灾害和环境地质调查工作,依靠科技进步,加强综合研究,构建区域地质环境综合信息平台,进一步增强地质灾害防灾减灾能力和提高地质环境开发利用与保护水平,为国土资源规划和管理提供决策支撑服务。主要工作目标如下:

(1)重点加强全国地质灾害易发区、地下水主要开发利用区、重要经济区等地区中比例尺基础水工环地质调查,显著提高水工环地质调查工作程度;

(2)积极推进城市地质、地热资源调查以及应对全球气候变化地质响应研究,进一步拓展水工环地质服务领域;

(3)完善国家地下水和地质灾害监测网络,综合集成水工环地质调查和监测资料,构建数字地质环境信息平台,进一步提升水工环地质工作对国土资源管理和经济社会发展的支撑能力和服务水平。

三、重点工作部署建议

1.重点地区基础水文地质调查

在我国主要平原(盆地)、岩溶石山地区和国家大型能源基地,开展区域水文地质基础调查,查明区域含水层系统的空间分布与结构及地下水补径排条件,提出含水层保护建议,构建区域水文地质基础资料信息平台,为国土资源规划以及含水层管理、保护和合理利用提供决策支撑服务。

2.全国地下水污染调查评价

在我国东部平原地下水污染调查评价的基础上,完成中西部和东北平原地下水污染调查评价,查明平原(盆地)地下水水质和污染状况,综合评价地下水水质和污染程度及变化趋势,为我国地下水污染防治、地下水资源保护以及保障饮水安全提供科学依据。

3.严重缺水和劣质水地区水文地质勘查示范

在以往严重缺水地区水文地质勘查工作的基础上,开展北方缺水区、饮水型地方病区、南方红层缺水区及水污染区水文地质勘查示范,解决450万~550万人的饮水安全问题。为不同缺水类型地区提供找水方向与勘查经验,探索地质环境与地方病关系,提出解决缺水区人畜饮用地下水开发利用区划,为推进解决群众安全饮水问题提供技术支持。

4.国家地下水监测工程

基本建成较完善的国家级地下水监测站网、北方主要平原盆地地下水动态评价体系和国家地下水监测试验与科学研究基地,有效提升国家地下水环境监管能力和监管水平,满足全面实现小康社会目标对地下水环境的要求,为经济社会可持续发展和环境友好型社会的构建提供支撑。

5.地质灾害详细调查

在我国地质灾害高、中易发区开展地质灾害详细调查,查清滑坡、崩塌、泥石流发生的基础地质条件,阐明其发育、分布规律及形成机理,评价和预测其发展趋势;结合防灾规划,推荐应急搬迁避让新址,并进行地质灾害危险性和建设适宜性初步评估;建立地质灾害信息系统,地质灾害分区评价,圈定易发区和危险区;建立和完善的群测群防的地质灾害预警体系。

6.全国地面沉降、岩溶塌陷调查

继续进行长江三角洲、华北平原和汾渭盆地地面沉降监测,完善地面沉降监测网络,强化InSAR监测技术应用,优化基岩标、分层标和地下水分层监测孔等设施。开展珠江三角洲、东北平原等地区地面沉降调查。开展高速铁路沿线地面沉降与地裂缝详细调查与监测。继续开展武汉、广州等重点地区岩溶地面塌陷调查和监测示范。

7.地质灾害防治技术研发与预警示范区建设

开展地质灾害监测预警仪器研发和防治关键技术研发工作,选择辽东南中低山泥石流区、浙东南低山丘陵滑坡泥石流区、陇中黄土高原滑坡泥石流区、秦巴山地滑坡泥石流区、滇南哀牢山滑坡泥石流区、新疆伊犁河谷滑坡泥石流区,藏东南高山峡谷区开展地质灾害早期预警区建设。

8.重要经济区和城市群地质环境综合调查

选择我国重要经济区和城市群开展环境地质调查,查明区域构造格架和地壳稳定性以及城市群核心区断裂带活动性、工程地质条件和水文地质条件,进行重点城市环境地质安全评价,开展重大环境地质问题专题调查研究,提出对策建议,建立环境地质可视化信息平台,为我国主要城市群规划、建设和安全运行等提供决策支持。

9.全国矿山地质环境调查

开展我国重要矿产资源集中开发区和潜在的矿业基地或重要成矿区(带)的矿山地质环境详细调查与评价,开展重点矿山地质环境监测示范,监测矿产资源开发过程中所产生的矿山地质环境问题以及闭坑后所存在的矿山地质环境问题,建立矿山地质环境调查信息系统,为我国矿山地质环境保护和治理工作提供基础资料和依据。

10.应对全球气候变化地质响应研究

继续实施地热资源调查与开发利用工程、二氧化碳地质储存调查与示范工程、地质碳汇潜力评价与固碳示范工程和全球气候变化地质记录研究,摸清国土资源领域节能减排潜力,提高气候变化规律认识,提升应对全球气候变化能力,服务国家应对全球气候变化和节能减排战略。

⑼ 山东省矿山地面塌(沉)陷地质灾害现状、趋势分析及其防治

寿冀平

(山东省地质环境监测总站,济南,250014)

摘要本文通过对山东省矿山开采引发的地面塌(沉)陷地质灾害的现状分析,结合矿产开发规划对其发展趋势进行了分析,提出了相应的防治措施,对于减轻地质灾害和地质环境保护具有重要意义。

关键词地面塌陷现状趋势分析防治措施

前言

山东省是我国矿业大省、经济大省,全省累计发现各类矿产150种,其中能源矿产11种、金属矿产45种、非金属矿产90种、水气矿产4种。山东省采矿历史悠久,矿业在我省国民经济和社会发展中发挥着重要的基础性作用,目前全省95%的一次性能源和80%的原材料依靠开发矿产资源提供,矿山企业达9482个。随着矿业经济的发展,矿产资源开发规模和开发强度的增大,矿山地面塌(沉)陷问题越发突出,成为主要的矿山地质灾害类型。

1矿山地面塌(沉)陷地质灾害分布特征

山东省矿山地面塌(沉)陷地质灾害按其成因和塌(沉)陷特征分为采空地面塌(沉)陷和岩溶地面塌陷。

1.1采空塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是山东最主要的矿山地质灾害,涉及煤矿、金矿、铁矿、石膏、滑石等所有地下开采矿山,伴随采空塌(沉)陷出现的往往还有地裂缝、山体开裂等。采空塌(沉)陷主要分布于煤矿采空区,其次是金、铁矿及石膏、滑石矿等采空区,但从突发性和对人民的生命财产安全上来讲,又以金、铁、石膏、滑石矿更为严重。全省17个地市有10个地市存在规模不同的采空塌(沉)陷,主要分布于煤炭资源开采强烈的地区。塌(沉)陷面积规模较大的依次为泰安(主要分布于煤炭资源丰富的新泰、宁阳、肥城三地)、济宁(主要分布于兖州及济宁煤田)、枣庄(主要分布于滕州及陶枣煤田、峄城及底阁石膏矿区)、莱芜(四大国有煤矿区、张家洼及小官庄铁矿区、莱芜铁矿马庄矿区)、烟台(主要分布于金矿资源开采强烈的招远、莱州、牟平及龙口煤矿区)。

1.2岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是开发排水(包括矿坑突水)为主导因素引发的岩溶塌陷,主要发生在具备岩溶塌陷条件的莱芜铁矿谷家台及叶庄矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南铜井金矿区等,其中以莱芜铁矿岩溶塌陷最为发育。

2矿山地面塌(沉)陷地质灾害发育现状

2.1采空地面塌(沉)陷

采空塌(沉)陷是由于矿层(体)采出后,采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层乃至冒落而形成。其发生发展过程和地表变形程度,主要取决于矿层条件、顶板岩性特征、地质构造和采高、开采条件等。据2002年调查资料可知,我省各类矿山采空塌(沉)陷面积为403.01km2,其中煤矿采空塌(沉)陷最大,占采空塌(沉)陷面积的97%。各主要矿种的采空塌(沉)陷现状分述如下:

2.1.1煤矿采空塌(沉)陷

山东省采煤历史悠久,开采方式从以往的小规模开采转入现在的机械化深部大规模开采,随着采空区面积的不断扩大,各采煤区相应地发生了一系列规模不等、形状各异的采空地面塌(沉)陷。据不完全统计,截至2002年底,全省因采煤造成的采空塌(沉)陷已达800余处,累计塌(沉)陷面积392.625km2,其中绝产面积大于50km2,平均采万吨煤地面塌(沉)陷率为0.0037km2。山东省煤矿区采空塌(沉)陷基本情况见表1。

表1山东省煤矿区采空地面塌(沉)陷情况统计表

塌(沉)陷的平面形态多为圆形、椭圆形的塌(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(枣庄黄庄煤矿)。其中塌(沉)陷区最大下沉深度小于1.50m,地表形态相对变化较轻的塌(沉)陷区面积累计124.6km2,占全省总塌(沉)陷面积的31.74%;塌(沉)陷区下沉深度大于1.50m,地表形态相对变化较大的塌(沉)陷区分布面积累计达268.03km2,占全省塌(沉)陷区总面积的68.26%。此类塌(沉)陷分布区,地表地形起伏较大,在第四系沉积厚度较大或地下水位埋深较浅的地段,常形成季节性乃至常年性积水洼地,导致土地复垦困难或不能复垦。据不完全统计,目前,全省部分老塌(沉)陷区的常年积水面积已达48.2km2以上,造成了耕地的大面积绝产和荒废。

由于各地区成煤条件(厚度、埋深、顶底板岩性等)的差异,以及各采煤区开采方式的不同,使得各采区采空塌(沉)陷的发育规模差异较大。省内济宁、枣庄、泰安、龙口、临沂、淄博和坊子七大采煤区,除淄博采煤区的采空塌(沉)陷的发育规模较小外,其他地区的采空塌(沉)陷均较严重。尤其以泰安、济宁、枣庄三地市所辖煤田区的采空塌(沉)陷最为严重,累计塌(沉)陷面积达312.81km2,占全省采空塌(沉)陷总面积的79.67%。不但塌(沉)陷分布面积大,下沉深度深,而且积水面积广,造成的损失和社会影响也极大。

2.1.2铁矿采空塌(沉)陷

省内铁矿采空塌(沉)陷相对较轻,尽管目前济南、莱芜、淄博等铁矿主要产地的矿山开采已具规模,但由于矿石采出后对采空区大都进行了尾矿充填。因此,铁矿采空塌(沉)陷的发生得到了有效控制。据调查,至2002年底,全省仅发生3处采空塌(沉)陷,淄博1处、莱芜2处,累计塌(沉)陷面积2.673km2

2.1.3金矿采空塌(沉)陷

金矿采空塌(沉)陷主要分布于胶东金矿区的招远、莱州、牟平、威海等地,据不完全统计,到目前为止,金矿开采区发生采空塌(沉)陷160多处,累计塌(沉)陷面积约0.851km2。塌(沉)陷的形态多为条形,走向与矿脉走向一致。塌坑两侧边坡陡立,地表岩体内沿矿脉走向的张性裂隙发育,裂隙宽度可达20cm。受矿脉地质特征和开采规模的控制,塌坑的发育规模(长、宽、深等)差异悬殊。塌坑长度一般10余m到数10m不等,最长达800m。

2.1.4石膏、滑石等其他矿产采空塌陷

(1)山东省石膏矿储量十分丰富,石膏生产量逐年上升,因此矿区采空塌(沉)陷也越发突出。目前采空塌(沉)陷主要分布于临沂市平邑县、苍山县石膏矿区和枣庄底阁石膏矿区,累计塌(沉)陷面积1.774km2

(2)滑石矿采空塌陷区主要分布于栖霞、莱州等地,现已发生采空塌(沉)陷3处。最大的一处发生在莱州市滑石矿采空区,塌陷形态为椭圆形盆地状,面积约0.45km2,塌(沉)陷中心下沉深度3m左右,该塌陷的发生对位于其西部的莱州市滑石矿构成了很大威胁,目前厂院围墙已有多处倾斜开裂,墙体裂缝最宽达10cm。

(3)此外,临沂、潍坊等地在开采重晶石矿的过程中,也先后发生较大规模的采空塌(沉)陷,并造成了严重的人员伤亡事故。

2.2岩溶地面塌陷

矿山岩溶地面塌陷是因开采矿产资源疏排地下水(包括矿坑突水)而导致的岩溶塌陷。目前,全省岩溶塌陷面积约30.6544ha。相对于采空塌(沉)陷,岩溶塌陷面积较小,目前只局限于莱芜铁矿区、蒙阴洪沟煤矿区、沂南金矿区三个矿区。

3矿山地面塌(沉)陷趋势分析

3.1煤矿采空塌(沉)陷

现阶段煤矿开采主要在鲁西地区的淄博煤田、肥城煤田、新汶煤田、兖州煤田、滕州煤田、陶枣煤田、临沂煤田和鲁东地区的黄县煤田。就目前采空塌(沉)陷情况分析,山东煤矿采空塌(沉)陷基本分两种情况:①淄博、陶枣、临沂等煤田,多处于低山丘陵区,煤层薄,上覆第四系厚度均小于100m,开采深度多在-500m以下,煤层采出顶板冒落后,很快自动叉实,地表只出现小规模地面变形、斑纹或裂缝,对地表或农业耕作不产生重大损害;②兖州、滕州、肥城、黄县等煤田,多处于山前冲洪积平原或盆地中,第四系覆盖层厚度大,开采煤层厚度大,多8~12m,煤层产状平缓,采出后,顶板煤层失去支撑,形成破碎冒落、弯曲下沉,随着采空面积的逐渐扩大,在地面出现缓慢、连续的盆状塌(沉)陷坑,严重破坏了地质地貌景观,对农田、村庄等破坏严重,给矿山建设和矿区农业生产、生活造成重大影响,也为矿山带来沉重经济负担。由此可见,后者采空塌(沉)陷规模及危害要大于前者。

根据煤矿开发规划,近期煤炭生产的重点地区是济宁、兖州、滕州、新汶(含莱芜)、肥城等深部煤田。煤矿采空塌(沉)陷也主要发生在济宁、兖州、滕州煤田,其次是肥城、龙口、新汶煤田。淄博煤田面临闭坑期,采煤塌(沉)陷影响很小。也就是说,除了淄博煤田外,其他各煤田采空塌(沉)陷仍将继续发展,尤其是济宁、兖州、滕州三大煤田,开发潜力大,采煤塌(沉)陷又属于第(2)种情况,故其采空塌(沉)陷规模和危害程度显得尤为突出。

据省煤炭工业局资料,近期我省煤矿采空塌(沉)陷面积年均增长20.4km2,按此推算(以2002年采空塌(沉)陷面积392.625km2为基础),到2005年和2010年我省由于采煤将增加塌(沉)陷面积分别为102km2和204km2

未来煤炭资源开发远景区在鲁西南及黄河北煤田,此处煤田正处于黄河冲积平原区。尽管煤层埋深大,但由于具有上覆第四系厚度大、煤层厚度大、煤层产状平缓与济兖煤田类似的自然地质条件,推测未来开发会产生严重的塌(沉)陷危害。采用采煤塌(沉)陷系数法,结合2010年规划采煤量9000万t,预测采空塌(沉)陷面积为21.6km2

3.2铁矿采空塌陷

省内铁矿采空塌陷相对较轻,目前主要发生在淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子采空区、鲁中矿业公司(莱芜)张家洼小官庄矿山区及莱芜铁矿马庄矿区三处。据2002年调查资料,庙子采空区由于当地乡镇和个体采矿影响,范围有所扩大,对正处于采空区上方的庙子村而言,仍存在潜在的采空塌陷危害;张家洼、小官庄、马庄矿区随着开采深度的加大,以及各矿区采用了科学合理的采矿方法(砂土、尾矿充填法),并作为莱芜市重点恢复治理区,区内采空塌陷面积将逐年减少。

3.3金矿采空塌陷

据金矿开发规划,2003年至2010年,采空塌陷将随着采空范围的不断扩大而加剧。由于三山岛、新城、金城等金矿已经转入海下或深部开采,故其采空塌陷发生规模不会增幅太大;而牟平、乳山、龙口,尤其是招远金矿,由于资源相对丰富,加上国有矿山和集体、个体矿山的联合无序开采,采空塌陷面积将不断增大,采空塌陷危害将越发突出。

3.4石膏、滑石矿采空塌陷

山东省石膏矿产资源集中分布于鲁中地区,尤以泰安、枣庄、临沂三区资源丰富;滑石矿资源主要集中分布于鲁东北部地区。目前石膏、滑石开发强度较高,产品已供大于求,采空塌陷时常发生,给矿区安全造成了严重危害,随着开采强度的加大,其采空塌陷也会越发突出。

3.5矿山排水岩溶塌陷

矿山开发排水(包括矿坑突水)为主导因素而引发的岩溶塌陷,主要发生于莱芜铁矿区第三系缺失的“天窗”内及断裂带附近。据监测资料,该区岩溶塌陷近年来发展迅速,1997年塌陷面积6320m2,2000年达到8450m2,2002年达9912.17m2,塌陷面积年均增长700多平方米,累计塌陷坑228个,塌陷密度最大达252.5处/km2。随着矿山开采强度的增大及部分矿山恢复(如顾家台矿区等)建设,区内岩溶塌陷面积将不断增大。

4矿山地面塌(沉)陷防治措施

矿山地面塌(沉)陷是由人类开采矿产资源诱发引起的,因此,防治应首先考虑人类活动因素,目的是既要预防和减轻灾害带来的破坏和损失,又能保障矿产资源有序开发。根据前人生产实践经验,提出防治建议。

4.1探索科学的采矿方式

4.1.1充填法采矿

预防采空塌(沉)陷最为有效的方法是充填法采矿。这里推荐中国矿业大学研制的高水速凝充填材料,该充填材料具有充填速度快、强度高且较稳定等特征,充填液只需20分钟便连砂带水一起固化成高结晶水冲填体,其强度一天可达3兆帕,三天可达4~5兆帕,最终可达5兆帕以上。该充填材料不需脱、排水且有一定膨胀性,充盈系数优于混凝土,在招远金矿进行充填试验,效果良好。

充填法采矿防止采空塌(沉)陷,在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性,因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状发育,相应采空区也呈条带状,便于充填,所需充填材料也相对少,经济上不需投入太大而且效果明显。充填法开采铁、金矿目前在全省已进行了全面推广和应用,其中莱芜铁矿区及招远金矿区基本上都采出了此种采矿方式。而煤矿等沉积型矿产开采由于采空区范围广,如果实行充填,花费巨大且效果不明显,从煤矿开采经济效益上分析也不合算,因此,目前煤矿开采以顶板陷落法为主。

4.1.2煤炭地下气化工程研究

煤炭地下气化(UCG)工程是指煤层在地下直接燃烧变成可燃气态燃料的过程,是一种化学采煤方法,属洁净煤新技术研究开发项目,气化炉所产煤气目前除用于矿区居民生活用气和小型工业锅炉燃气外,主要用于燃气发电机组发电,另外,还可以用于煤气化工,生产甲醇、二甲醚等化工产品。此技术方法的应用可有效减轻煤炭生产对矿区生态环境的压力,改善矿区及周边区域生态环境,具有较高的经济效益、社会效益、环境效益,是今后煤炭生产发展的主要方向,值得很好的研究发展推广。

目前,山东新汶矿业集团公司鄂庄煤矿在这方面作了有益的探索实验,并于2002年投入生产,综合效益良好。莱芜鄂庄煤矿煤炭地下气化站工程是新汶矿业集团公司“十五”期间的重点科技攻关项目,重点进行煤炭地下气化稳定控制技术的研究,目前已被列入国家高技术研究发展计划(“863计划”)实验研究基地。

4.2科学采煤方式研究

4.2.1“自下往上”异向开采

煤矿开采一般是从上层煤起自上往下采,这样对煤矿建设来说,具有见效及投资回收快等优势,但对于采空塌(沉)陷来说,是愈采愈烈,许多塌(沉)陷区是反复塌了再塌,同时浅部采空塌(沉)陷也构成对深部采矿的威胁,比如,在汛期,大气降水直接通过塌(沉)陷坑进入巷道,增加矿坑排水量乃至造成淹井事故的发生等等。

湘潭矿业学院与煤炭部门立项研究煤矿开采方式,提出具有多层煤的煤田,采用自深部→浅部开采的方式,可有效地减轻采空塌(沉)陷危害。目前,这一研究已经通过国家正式鉴定,如果这种开采方式可行的话,我们认为,对鲁西南及黄河北远景煤田区,在未来开采时应该参考、借鉴。

4.2.2加强科学研究,提高采煤技术水平

目前,世界上有些国家井下采煤矸石不出井,用来充填井下采空区,既可以减轻采空塌(沉)陷,又可避免排矸对地质环境的影响,真可谓一举两得。而省内煤矿的采煤方式与我国大多数煤矿一样,使得利用煤矸石充填井下采空区变得复杂化且费用较高,这在新汶矿务局张庄煤矿及国内其他煤矿都已得到证明。也就是,目前技术水平条件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空区是不现实的,因此,需加强科学研究,努力改进采煤技术,赶上国际先进水平。目前,煤矿开采为减轻采空塌(沉)陷危害,根据各矿实际条件,采用的主要技术措施有:①同一煤层多工作面协调开采,减少地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对民房的影响;②分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置。错距控制在40~80m;③积极推广沿空送巷、沿空留巷等采煤新工艺、新方法,实行无煤柱开采,以使地表均匀下沉;④积极开展新技术、新方法的研究。如华丰矿通过注浆减沉,取得较好的效果;汶南矿在采13层、15层煤时,采用矸石充填老空,既减少了矿井排矸量,又减缓了顶板下沉,减轻了采动对地表的影响。

4.3帷幕注浆堵水法

采用大型帷幕注浆工程既可以治理水害保护地下水资源,又可以减轻岩溶塌陷,已成为除疏干法以外,可供选择的另一种行之有效的治理矿区灾害的方法。该方法在济南张马屯铁矿、肥城矿务局陶阳煤矿等矿区得到了成功应用。

4.4矿山矿坑水预先疏干排供结合

据本次调查不完全统计,仅鲁中地区,国有煤矿和铁矿矿坑排水量就达4亿m3/a,这个水量是非常惊人的。造成大量水资源浪费,还产生岩溶塌陷地质灾害。采用该法将水资源提前利用,同时降低了产生岩溶塌陷的水动力条件。

4.5合理有序开采及灾害治理恢复

采矿前,在压矿地区实行一次性征地,减少采空塌(沉)陷损失。为减轻采空塌(沉)陷危害,除了进行村庄搬迁、重点交通和水利设施布置禁采区或留设防护煤柱以保护人民生命财产和国家重点建筑物不受损害外,更重要的是对于塌(沉)陷地区进行治理和复垦利用。根据实际情况,塌(沉)陷区内大部分土地可以复垦还田,少部分地区塌(沉)陷程度严重,常年积水或地形起伏过大,不能复垦,可以发展水产养殖业,也可修建公园,既美化环境又丰富人们的文化生活。

5结语

本文以全省矿山地质灾害调查报告为基础,通过对灾害现状分析,结合矿山开采规划对灾害趋势进行了分析,对前人在矿山灾害防治的生产实践经验进行了梳理总结,希望能对矿山地面塌(沉)陷的防治起到积极的作用。

⑽ 丘陵地貌会发生的地质灾害

炎陵县地形以山地为主,丘陵次之,山区生态环境相对脆弱,常见自然灾害有山洪、崩塌、滑坡、泥石流等.
故选:A.

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