山东省地质灾害易发程度分区评价

山东省地质灾害易发程度分区评价收稿日期：２０１４０５０５；修订日期：２０１４０７０７；编辑：曹丽丽基金项目：山东省国土资源厅，山东省山丘区１∶５万地质灾害调查与综合研究报告，鲁国土资发［２０１１］９６号文作者简介：高峰（１９８２—），男，山东临沂人，工程师，主要从事地质灾害勘察治理及水文地质工作；Ｅｍａｉｌ：[e-mail]。①山东省地矿工程勘察院，蔡有兄、于世林、王庆广等，山东省济南市历城区１∶５万地质灾害调查报告，２０１２年。②山东省第五地质矿产勘查院，焦玉国、陈伟清、张智强等，山东省泰安市岱岳区１∶５万地质灾害调查报告，２０１２年。高峰１，徐希强２（１．山东省地质环境监测总站，山东济南　２５００１４；２．山东省第七地质矿产勘查院，山东临沂　２７６００４）摘要：山东省地质灾害种类全、分布广、发生频繁，对社会经济发展带来重大影响。根据地质灾害发育特点以及分布规律，按照地质灾害发育种类和数量将山东省划分为８个易发性分区，并针对易发性分区特征，将其分为重点、次重点、一般防治分区，对每个防治分区内地质灾害治理工作主要内容进行安排，便于治理工作顺利开展。关键词：地质灾害；易发程度；分区评价；山东省中图分类号：ＴＵ４１２　　　　文献标识码：Ｂ　　山东省地貌条件较复杂，西部、北部、西南部低洼平坦，中部山地突起，东部缓丘起伏。区域地质构造由华北板块和苏鲁造山带２个Ⅰ级构造单元构成，又根据构造运动差异性和形态特征划分为４个Ⅱ级构造单元、９个Ⅲ级构造单元和若干个Ⅴ级构造单元［１］。复杂的地貌条件和断裂构造为地质灾害发育提供了自然条件，发达的经济基础以及人类工程活动给地质灾害提供了人为影响因素。截至２０１２年年底，山东省已发生地质灾害１４５８处，其中崩塌６５９处，滑坡１０３处，泥石流１５４处，地面塌陷４７１处，地裂缝２５处，地面沉降２１处。共计死亡１４６人，直接经济损失５５亿元［２］。地质灾害给山东省经济社会发展带来重大影响，开展地质灾害易发程度分区评价，为地质灾害防治区划提供科学依据。１　地质灾害现状及发展趋势１．１　地质灾害现状１．１．１　崩塌崩塌是山东省发生次数最多的地质灾害，已发６５９处，死亡９人，直接经济损失１０００余万元。１９９６年７月滕州市东郭镇因爆破采石发生崩塌，造成５人死亡，直接经济损失１００万元；１９９９年济南市南郊金鸡岭因修路挖坡，诱发坡上碎石垮塌，导致２人死亡①。１．１．２　滑坡滑坡已发１０３起，绝大多数为小型。主要发生在鲁中南、鲁东低山丘陵地区。死亡人数５人，直接经济损失１８００余万元。１．１．３　泥石流泥石流是造成山东省伤亡人数最多的地质灾害，已发１５４起，主要发生在鲁中南、鲁东低山丘陵地区。发生次数不多，但灾情极为严重，死亡人数共计１０５人，直接经济损失６０００余万元。２０００年８月泰安市岱岳区由于连降暴雨、山洪爆发引发泥石流，死亡１９人，伤１０１人，造成间接经济损失１．３７亿元②。１．１．４　地面塌陷地面塌陷是造成经济损失最大的地质灾害，共计造成直接经济损失５４亿元。地面塌陷中以采空塌陷最为严重，其次是岩溶塌陷。采空塌陷点（区）主要为开采煤、铁、金、石膏等矿产资源引发，尤以煤矿最为突出，几乎所有大小煤矿都有发生。其次为铁矿、金矿、石膏矿开采造成。煤矿采空塌陷主要分布在枣庄、济宁、泰安、淄·１６·第３０卷第９期　　　　　　　　　　　　　　　山东国土资源　　　　　　　　　　　　　　２０１４年９月博、临沂、烟台、潍坊等地。据不完全统计，全省因煤矿开采造成的严重塌陷面积３９２ｋｍ２，其中绝产面积大于５０ｋｍ２［３］。济宁、泰安、枣庄已成为煤矿采空塌陷重灾区，最大下沉深度在１２ｍ以上，汛期积水现象普遍，常年性积水区已接近５０ｋｍ２。仅济宁市每年因此造成的直接经济损失即达２亿元以上［２］。铁矿、金矿采空塌陷主要发生在淄博、莱芜、济宁、烟台等地。金矿、铁矿采空区面积相对较小，但采空塌陷隐蔽时间长，突发性强，危害性和潜在威胁更大。１９９９年３月，莱州市马塘村北由于金矿开采发生突发性塌陷，造成６人死亡，金矿采空区同时威胁到周边居民人身安全以及公路等交通设施安全。１９８７年淄博黑旺铁矿朱崖矿区庙子采空区塌陷，使８户居民陷入塌坑，造成死、伤各１２人的重大灾害事故。岩溶塌陷在山东省发育９６处。主要发生在泰安、枣庄、莱芜、临沂等近城区的岩溶水源地范围内。泰安市岩溶塌陷始发于１９６４年，发生于泰山火车站—旧镇、岱庙街道办事处的灌庄、南关以及上高街道办事处的訾家灌庄一带。２０世纪８０年代末，塌陷地点向外围扩展，致使京沪铁路路基出现塌陷，曾长期迫使列车缓行８ｍｉｎ，严重影响铁路交通及人民生命财产安全。２００３年５—７月，泰山区羊娄地区先后发生９处岩溶塌陷，其中最大一个呈３５ｍ×２７ｍ，椭圆形，深２９．６ｍ，为山东省至今为止最大的单体塌陷坑，塌陷共造成５个村庄、４０１户（１１５６名村民）房屋不同程度的开裂，其中２５６户成为危房急需搬迁易地安家①。１．１．５　地裂缝山东省构造地裂缝和伴生地裂缝均有分布。构造地裂缝主要分布在五莲、莒县等地区，裂缝形成受构造活动和涨缩土活动影响［４］，已发２５处，无人员伤亡，经济损失４００余万元。采空塌陷伴生地裂缝主要分布在肥城、新泰等煤矿开采区域，发展受人为活动影响，２０００年左右，由于断层带的存在，采空塌陷和地裂缝影响范围扩大，造成新泰市河山子村１７户房屋板裂，村中出现多处地裂缝［５］。地面沉降伴生地裂缝主要发生在广饶南部浅层地下水超采漏斗区内的李鹊、大王、广饶、稻庄等镇境内。１．１．６　地面沉降地面沉降主要发生在鲁北、鲁西深层地下水开采量较大、地表建筑集中的地区，其中德州、滨州、东营、济宁、菏泽等中心城区和部分县城城区沉降严重。德州地面沉降出现于１９７８年。到２００６年，城区地面以每年３４．１～６６．１ｍｍ的速率下沉，沉降量大于２５０ｍｍ的面积已达４２５６ｋｍ２，沉降区最大累计沉降量９９２ｍｍ［６］。济宁市１９８８年首先发现地面沉降，通过长期观测资料分析证实，该地面沉降规模在逐年增大。截至２０世纪９０年代末，济宁城区一带总沉降量大于７０ｍｍ区域近１２７ｋｍ２，大于１００ｍｍ的范围已达８８ｋｍ２，大于１５０ｍｍ的面积已达１５．５ｋｍ２，最大地面沉降量已达２３９．７ｍｍ②。１．２　地质灾害发展趋势分析随着经济社会的快速发展，对资源的需求迅速增加，大型工程建设项目急剧增多。鲁中、鲁东中低山丘陵地区，尤以扩建城区周边、新增交通干线两侧、旅游风景区为主，崩塌、滑坡、泥石流灾害点将持续增多。随着矿山采掘工程向纵深发展和深层地下水资源的持续开采，地下采空区将越来越多，地面塌陷、地面沉降、伴生地裂缝等危害亦将越来越大。２　地质灾害易发程度评价２．１　评价原则地质灾害易发程度评价分为高易发区、中易发区、低易发区、不易发区４类进行评价，评价按照以下原则：①依据前人，考虑现状：以现有市（县、区）地质灾害调查评价成果为基础，充分考虑山东省地质、气候条件、人类工程活动特点以及治理现状。②定性为主，定量为辅：综合考虑人类社会经济活动诱发地质灾害的可能和强度等多种因素，以定性和定量相结合的方式，综合评价易发区。③以人为本：根据地质灾害发育强度、空间分布及灾情和险情，按照“以人为本”的原则及进行综合评价。２．２　评价方法按照山东省地质环境特点，划分单元网格，每个网格按照“发育度、潜势度、危险度”评价方法进行·２６·第３０卷第９期　　　　　　　　　　　　　　　　山东国土资源　　　　　　　　　　　　　　　　２０１４年９月①②山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队，王祥永、李文君、翟代廷等，山东省泰安市泰山区１∶５万地质灾害调查报告，２０１２年。山东省地质环境监测总站，山东省水利局，张永伟、庄会波、梁浩等，山东省地面沉降防治规划（２０１２—２０２０）研究报告，２０１２年。综合评价［７］。并将最终结果进行定性分析，地面沉降按照沉降等值线进行圆滑处理等。易发性分区分为高易发区、中易发区、低易发区、不易发区４类。并根据易发区划分，结合国民经济和社会发展计划，将全省划分为重点、次重点和一般３大防治区。各防治区中根据主要地质灾害种类划可细分为不同的防治亚区。２．３　评价结果全省高易发区面积８０４３．２ｋｍ２，主要为地面塌陷、地面沉降、构造地裂缝等分布区域；中易发区面积１３２６９．８ｋｍ２；低易发区面积１４６６７．３ｋｍ２；不易发区面积１２１１１９．６ｋｍ２。全省易发性分区分布见图１。图１　山东省地质灾害易发性分区示意图２．４　地质灾害易发性分区描述２．４．１　采空塌陷高易发区煤矿采空塌陷高易发区主要位于济宁、枣庄、泰安、莱芜、淄博、临沂等地。塌陷形式以持续缓慢变形为主，地表以大面积的沉陷为主要特征，地面下沉深度最大９ｍ，塌陷点（区）规模、灾情、险情受人为开采强度控制。塌陷区地貌类型主要为山间平原和山前倾斜平原，人口密度大，经济发达，危害程度高。威胁对象包括村庄、学校、工矿企业、农田、水利、道路、桥梁等。宁阳、新泰等多处煤矿区存在采空塌陷伴生的地裂缝地质灾害。铁矿、石膏矿开采区主要分布于莱芜、枣庄、临沂等地，地面塌陷以突发性为主，规模小，地表多形成塌陷坑，险情通常较严重，防范难度大。金矿采空塌陷主要分布在烟台市招远北部和牟平南部等地。矿山早期开采过程中对资源进行掠夺式开采，地下不同深度特别是１００ｍ以浅地表范围内形成大量采空区。沟谷中杂乱分布的毛石堆、已废弃尾矿库等，成为泥（渣）石流灾害的重要物料来源。２．４．２　岩溶塌陷高易发区主要分布于泰安、莱芜、枣庄、临沂等山间平原隐伏灰岩区。塌陷易发区第四系厚度１０～３０ｍ，多呈二元结构，上部多为粉质粘土、砂质粘土，其下为中粗砂层。隐伏地层岩性多为奥陶纪碳酸盐岩，裂隙岩溶发育，含水层富水性强。该区是省内城市和工业重要的供水水源地，区内人口密度大，经济社会发展水平高，塌陷危害大。２．４．３　构造地裂缝高易发区主要分布于五莲县西部和莒县部分地区，地质·３６·第３０卷第９期　　　　　　　　　　　　　　　　环境地质　　　　　　　　　　　　　　　　　２０１４年９月构造上处于沂沭断裂带，其发育受断裂构造和膨胀土分布影响。在五莲县于里管帅汪湖和莒县大湖小湖等地段，地裂缝广泛发育，呈锯齿或直线状，单条长７～１５００ｍ不等，宽１～１．５ｃｍ，最宽达２０ｃｍ。造成地表建筑不同程度的破坏。近年来该处地裂缝活动迹象明显。２．４．４　地面沉降高易发区主要分布于鲁西、鲁北平原的德州、滨州、菏泽、济宁、东营等城区一带。区内地势平坦，第四系厚度约２００～４００ｍ。受深层地下水资源和油气资源开发影响，地面均匀下沉，给地上建筑、道路、桥梁、城市供排水系统以及防洪等造成较大威胁。２．４．５　崩塌、滑坡、泥石流中易发区分布于鲁中南泰山、徂徕山、蒙山等中低山区以及鲁东的五莲山、崂山、大泽山等中低山丘陵区。鲁中南泰山等地貌类型主要为中低山丘陵地貌，山高坡陡，切割强烈。地质构造复杂，岩性以变质岩、碳酸盐岩居多，风化强烈，岩性破碎。区内道路修建、削坡建房等人类活动频繁，泰山等区域旅游业兴旺。鲁东五莲山、崂山等地貌类型主要为低山丘陵，少量中山地貌，出露岩性以中生代花岗岩为主，节理裂隙发育，多球状风化。区内道路修建、削坡建房等人类活动频繁，崂山等区域旅游业兴旺。２．４．６　采空塌陷中易发区分布于济南市历城区东部郭店铁矿开采区和临沂市南部、枣庄陶枣煤矿采空塌陷区以及招远市北部、蓬莱市南部、乳山市北部３处金矿开采区。济南市历城区东部铁矿区建国初期建矿，目前部分矿山已闭坑。采空区原采用碎石充填，１９９２年之后采用全尾砂充填，部分采空区充填程度较差，具塌陷隐患。招远北部地区金矿开采区地貌类型为丘陵地形，矿山开采历史悠久，地下采空区分布复杂，历史遗留采空区大部未充填。斜坡、沟谷内渣石堆积数量较多。２．４．７　崩塌、滑坡、泥石流低易发区鲁中南地区主要分布于鲁山、沂山中低山丘陵区和宁阳、泗水、邹城等丘陵山区。山石较陡峭，构造复杂，地层岩性以寒武—奥陶纪碳酸盐岩和早期侵入岩为主，其次为新太古代泰山岩群变质—火山沉积岩系。地质灾害类型则以小型崩塌、滑坡