黑龙江地质环境特征与主要地质灾害

徐德兰，郭长林

（黑龙江省地质环境监测总站，黑龙江 哈尔滨 150030）

0 自然概况

黑龙江省为我国东北部边陲省份，北部和东部隔黑龙江、乌苏里江与俄罗斯相对，西部与内蒙古自治区毗邻，南部与吉林省接壤。地理坐标：北纬43°26'～ 53°26'，东经 121°10'～ 135°20'。面积 45.85 ×104km2，人口 3817万人，包括汉、满、蒙古、朝鲜、回、达斡尔等46个民族。全省共设12个地级市，一个地区，19个县级市，46个县，一个自治县。

黑龙江省地域辽阔，地形形态复杂，山地—平原相间展布。总体地势，西北部、北部和东南部高，东北部和西南部低。西北部为大兴安岭山地，北部为小兴安岭山地，东部为张广才岭、老爷岭、太平岭和完达山组成的山地。东北部为三江平原，东部为兴凯湖平原，西南部是松嫩平原（图1）。山地区总面积26.98×104km2，平原区面积近 18.87 ×104km2。

黑龙江省位于中纬度亚洲大陆东岸，太平洋西岸，大部分地区属中温带，仅最北部大兴安岭的漠河县、塔河县属寒温带。全省气候具有明显的大陆性季风气候的特征，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，春季少雨干旱多大风，秋季凉爽多早霜。全省年平均气温多在－5～5℃，为全国气温最低省份，全年有5个月的平均气温在0℃以下，气温的季节性变化明显。极端最高气温41.6℃。年平均气温，平原高于山地，南部高于北部，北部大兴安岭一带在－4℃以下，东南部可达4℃以上，年温差最大达48℃。全省多年平均降水量为400～800mm，降水量分布极不均衡，东西地区差异明显，呈现山区大于平原区，东部大于西部的趋势。中东部山地年平均降水量达600～800mm，向两侧平原区递减至300～400mm，且具明显的季节性变化特点。全年降水量的60％以上集中在6～9月份，春秋两季占17％左右，冬季仅占4％。

黑龙江省水系发育，河流、湖泊众多，地表水资源丰富。流域面积在50km2以上的河流有1918条，5000km2以上的20条，10000km2以上的18条，多年平均径流量为655.83×108m3，构成黑龙江和绥芬河两大水系。黑龙江水系包括黑龙江、乌苏里江、松花江、嫩江和牡丹江等，绥芬河水系境内包括绥芬河。

1 地下水环境现状

1.1 地下水水位特征

黑龙江省水资源开发是以地下水与地表水联合开发利用为战略指导思想。由于水资源分布不均性和水资源开发的盲目性，致使局部地区，特别是人口密集的大中城市出现了地下水严重超采现象，地下水位持续下降，甚至出现了不同程度的地面沉降现象。

如：哈尔滨市因长期高强度开采地下水而引发的地下水位下降、形成地下水位降落漏斗。同时，由于工业“三废”的不合理排放及生活垃圾的散堆、散放造成了局部地段出现了地下水水质污染等问题。目前，哈尔滨市形成了以菅草岭为中心、漏斗面积达380km2［1］的区域地下水位降落漏斗。在漏斗中心地区累计地面沉降量 15.8cm［2］。

大庆市由于采油注水及工、农业、生活用水而长期超量开采地下水，已使该地区形成巨大降落漏斗，其漏斗中心水位降深已超过50m，漏斗面积近5000多km2，几近覆盖整个大庆，并波及到与大庆相邻的周边市县。地下水位的大幅度下降已诱发了诸如地面沉降、土地退化、局部气候干旱等一系列地质灾害问题。

图1 黑龙江省地貌图Fig.1 PhysiognomicmapsofHeilongjiangprovince

松嫩平原地区地下水环境主要受地质地貌、水文、气象等因素的控制，在不同的地貌单元表现出不同的差异。

河谷漫滩区地下水水位变化规律是丰水年地下水位上升，平水年地下水水位相对稳定，枯水年地下水位相对下降；阶地区地下水水位呈波动型变化，局部地段受开采等因素的影响呈上升或下降趋势；低平原区地下水位呈下降趋势，其中潜水平均下降约0.10m，承压水平均约下降0.08m；高平原区地下水位动态是：粘性土裂隙孔隙潜水水位动态主要随着降水量的变化而变化，松散岩类砂砾石孔隙承压水水位动态呈下降趋势，松花江北部高平原区平均下降约0.20m，松花江南部高平原区平均下降约0.25m。前第四系碎屑岩类裂隙孔隙承压水位呈上升趋势，平均上升约0.32m。

1.2 地下水水质特征

地下水水质表现为常量化学成份在部分监测点中超过生活饮用水水质标准，多呈点状分布，极少呈片分布，影响地下水水质的主要指标是化学耗氧量、硝酸盐和总硬度三项指标；微量化学成份中，除铁、锰受原生地质环境的影响检出含量较高外，在工作区西部低平原区氟检出含量超标率达到15.18％，主要是天然水质不良所致，其余元素的含量均比较低，仅极个别点有超标现象；工作区地下水水化学类型，大部分地区为重碳酸型，局部由于受人类经济活动和生活的影响形成点状分布的重碳酸氯化物型、重碳酸硫酸型及氯化物与硫酸型水；地下水矿化度多小于1.0g/L，局部地段大于1.0g/L。

2 矿山地质环境

截止2003年底全省有各类矿山企业4387个。以煤炭矿山为最多，达 1255家，占全部矿山的28.6％，其次为砖瓦粘土企业占26.8％，建筑石料矿山占19.7％，建筑砂占8％，金占1.6％，水泥大理岩占3.4％。由于多年的开采，矿产资源逐渐枯竭，据初步统计全省已有341个矿井闭坑废弃。因矿山开采而产生的环境地质问题主要有采空塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、固体废弃物占用破坏土地、地下水资源枯竭、矿坑突水、煤层自燃等。全省共有矿山开发引发的突发性地质灾害218处，直接经济损失15817.6万元。

2.1 采空塌陷

采空塌陷主要分布鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河四个煤碳城市。经过几十年的不断开采，已形成了一个面积551.25km2的塌陷区，直接受影响的群众达30多万人，矿区塌陷面积扩大与治理滞后的矛盾十分突出。据统计，2002年末四大煤城共有塌陷区域551.25km2（表 1），已由国家投资治理 96km2，还有455.25km2没有得到治理。

2.2 煤矸石占用破坏土地

据统计，四大煤城共有矸石3563座，其中大型190座，中小型3373座，矸石累计存放量34917.5×104t（表 2），其中最大的矸石堆占地 6.58hm2，高91.4m，重量达 583.88 ×104t。

表1 四大煤城采空塌陷情况统计表Table1 Goafsubsidenceconditions statisticaltableofthefourcoalcity

2.3 其他

全省共发生滑坡6处，影响范围14.4hm2；地裂缝6条，影响范围70.25hm2；矿坑突水2处，影响范围2901hm2，直接经济损失884万元。

表2 四大煤城煤矸石存放统计表Table2 Coalganguedepositsituation statisticaltableofthefourcoalcity

2.4 地质灾害现状

我省属地质灾害多发、频发省份，截止到目前，我省已查清地质灾害隐患点1481处，其中崩塌324处、滑坡45处、泥石流191处、地面塌陷190处、地裂缝7条、不稳定斜坡 407处、塌岸 124处、水土侵蚀193处［3］（图2）。对城镇、农田、交通干线、工矿、学校及水库等造成不同程度危害。已造成10余人伤亡，毁房近1000间、毁田约1×104hm2、损失牲畜26头、冲毁水库5座、大小桥梁92座、公路100km、输电线路3×104m，直接经济损失近30×108元，潜在威胁着重大工程、乡镇、矿山和交通干线，受威胁群众达50万人，潜在经济损失近50×108元，严重威胁人民生命和财产安全。

图2 黑龙江省地质灾害发育情况饼图Fig.2 Piechartsofdevelopmentconditionsof geologicaldisastersinHeilongjiang

根据黑龙江省地质环境特点及已有地质灾害资料，突发性地质灾害以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、塌岸等突发性地质灾害为主。多发生于每年的7、8、9三个月内，规模多以中小型居多，在分布上已由过去的点状、线状向目前的面状发展，发育及其分布特征为：

2.4.1 东南部丘陵山地崩塌、滑坡、泥石流地质灾害分布区

范围为拉林河以东、松花江以南的广大丘陵地区，主要包括哈尔滨东南部、牡丹江、鸡西、七台河、双鸭山等市，该区由张广才岭、老爷岭、完达山脉组成，是长白山脉的一部分，海拔600～1000m，山地陡峭、河流源短流急、沟谷中多有第四系松散堆积物，区内地质条件复杂，构造发育，人为活动较强，汛期如遇有持续性降水，极易诱发崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害。

2.4.2 东北部低山丘陵滑坡、泥石流地质灾害分布区

范围为松花江以北的大、小兴安岭区域，包括五大连池、绥化东部及黑河、伊春、鹤岗等市，海拔标高600～1400m，为低山丘陵地貌，沟宽坡缓，但坡度大于25°，沟谷呈圈椅形、簸箕形的地区有汛期发生滑坡、泥石流的可能，特别是部分露天采矿区及矿山尾矿堆积区，遇高强度降水，极易导致滑坡、泥石流的发生。

2.4.3 四大煤城采空塌陷分布区

目前，四大煤城因采煤产生地面塌陷的面积已达500余km2，塌陷深度不等，深者可达10余m，积水成湖，浅者形成积水洼地，造成房屋开裂、坍塌，良田、公路被毁，给当地经济发展和人民正常生活带来巨大影响，汛期要加强防范。

2.4.4 江河沿岸塌岸、滑坡、泥石流分布区

主要分布黑龙江、松花江、嫩江等流域，特别是黑龙江、乌苏里江等界河，受江水侵蚀及降水影响，极易导致塌岸地质灾害发生，既造成国土流失，又破坏生态环境。

3 地质环境发展趋势

3.1 地下水环境发展趋势

根据黑龙江省地质环境监测总站多年地下水动态监测资料，主要城市地下水位变化由20世纪80年代初开始至80年代末急剧下降到整个20世纪90年代缓慢下降发展至目前的不均匀升降动平衡状态。如哈尔滨市区地下水降落漏斗由1980年的100km2，发展到1990年的300km2，到1998年发展到380km2，目前漏斗面积仍保持380km2，漏斗中心最大水位降近28m。

松嫩平原第四系承压水水位总体呈下降事态，1996年至2008年平均累计下降1.72m，最大累计下降3.42m，年平均下降0.14m（图3）。

图3 松嫩平原地下水位动态变化曲线图Fig.3 GroundwaterdynamichydrograhofSongnenplain

3.2 地质灾害发展趋势

图4 地质灾害分布图Fig.4 Distributionofgeologicaldisaster

从全省地质灾害分布及其产生因素看，突发性地质灾害主要发育在东部山地及东北部小兴安岭山脉，行政单元为牡丹江，双鸭山、七台河、鸡西及伊春等地（图4），灾害种类主要是崩塌、不稳定斜坡、泥石流和地面塌陷为主，缓变性地质灾害主要分布在黑龙江省西部低平原地区，灾害种类主要以沙化、盐渍化为主。从灾害发生规模和灾情上看，突发性地质灾害以中小型为主，且主要发生在汛期，主要威胁村屯、道路及农用土地。缓变性地质灾害呈区域性分布，其分布范围和发育程度呈上升趋势。1986年和2000年两期遥感图象所解译的土地沙化结果显示，在14年间，松嫩平原土地沙化面积共增加120642.1hm2，年增长率为8619.29hm2/a，总面积573752.1hm2。其中轻度沙化面积减少42939.53hm2，比1986年减少了 12.40％；中度沙化面积增加147442.55hm2，比1986年增加了138.05％；重度沙化面积积增加了16139.00hm2，比1986年增加 280190.97％（图 5）。盐渍化总面积386486.79hm2，其中轻度盐渍化面积116051.07hm2，中度盐渍化面积167478.07hm2，重度盐渍化面积102957.67hm2［4］。

图5 松嫩平原1986～2000年土地沙漠化面积变化图Fig.5 Variationsofdesertificationareaof SongnenPlainin1986－2000

3.3 矿山地质灾害发展趋势

主要分布在鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河及大庆地区，其中鸡西、鹤岗、双鸭山和七台河主要以地面采空塌陷为主，同时伴有地裂缝、滑坡及矸石、尾矿占用破坏土地和地下水疏干而产生地下水资源枯竭等，虽然国家及省投资对塌陷区进行了部分治理，但治理区仅占塌陷区的21％，塌陷仍是该地区主要矿山地质灾害。

4 结语

总体上看，黑龙江省环境地质问题主要是地下水位下降、局部水质污染，山地丘陵地区的崩塌、滑坡、泥石流，煤炭城市的采空塌陷、地裂缝及西部低平原地区的土壤盐渍化、沙化等。地下水环境问题主要分布在哈尔滨市、大庆市及松嫩平原，哈尔滨、大庆由于集中开采地下水而形成了区域地下水位降落漏斗，面积分别达380km2和5000km2；松嫩平原则呈现地下水位多年持续下降趋势，十二年最大累计下降3.42m。松嫩平原14年土壤沙化面积增加120642.1hm2，年增加 8619.29hm2。鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河四大煤城采空塌陷累计551.25km2，塌陷区面积占采空区面积131％，占矿区面积的48％，直接影响30万人生命财产安全，是当前制约该地区城市发展的突出环境地质问题之一。

黑龙江省地域辽阔，地质结构复杂，环境地质问题种类繁多，特别是城市化进程加快和煤炭、石油进一步开发，致使地质环境进一步恶化，产生了一系列环境地质问题，客观上制约了本省经济发展。虽然近年来加大了地质环境治理投入，但环境地质问题仍十分突出。应尽快加大政府和社会治理环境投资力度，从根本上改变黑龙江省环境地质状况。

［1］郭长林，等.1996－2000年哈尔滨市地下水环境质量报告［R］.2001.GUO Changlin，etal. Reportaboutthe quality of groundwaterenvironmentinHarbinoftheyear1996－2000［R］.2001.

［2］郭长林.哈尔滨市地面沉降预测分析［J］.世界地质，2006，25（3）.GUOChanglin，Predictionanalysisoflandsubsidencein Harbin［J］.WorldGeological，2006，25（3）.

［3］黑龙江省地质环境监测总站.黑龙江省重要地质灾害隐患点照片集［R］.2009.GeologicalEnvironmentalMonitoringStationofheilongjiang province.Collectionofpicturesaboutimportantgeological hazardhiddendangerpointsinHeilongjiang［R］.2009.

［4］杨湘奎.邢开等松嫩平原（黑龙江）地下水资源及其环境问题调查评价［R］.黑龙江省地质调查研究院.2006.YANGXianggui，XINGKai，etc.Surveyandassessment ongroundwaterresourcesandit＇senvironmentalproblemsof theSongnen Plains（Heilongjiang）［J］.Heilongjiang GeologyResearchInstitute.2006.