滁州市地质灾害区划及其防治对策研究

2011-07-26 10:58邱志勇陈贵伦刘学全胡奋春
中国水土保持 2011年9期
关键词:滁州市易发隐患

邱志勇,陈贵伦,刘学全,胡奋春,陈 炎,童 彬

(1.安徽省地质环境监测总站,安徽蚌埠233000;2.安徽省滁州市国土资源局,安徽 滁州239000)

滁州市地处皖东江淮分水岭两侧,跨长江、淮河两大流域,土地总面积约1.33万km2,辖2区2市4县,总人口近400万人。自然气候方面属亚热带向暖温带过渡的湿润季风气候区,年均气温15.4℃,年降水量850—1050 mm。地质环境方面属大别山余脉东延的低山丘陵部分,地势西高东低,除西部和中东部有少量低山外,多为丘陵岗地和波状平原;地跨两大地质构造单元,以北北东向郯庐深大断裂为界,西北部为中朝准地台淮河台坳,东南部属扬子准地台淮阳台隆和下扬子台坳[1];西北部地区晚太古代以来的地层发育较齐全,仅缺失上奥陶统至三叠系,地层总厚度15244~19308 m,区域构造线近东西向;东南部地区除缺失志留系至三叠系外,上元古界至第四系均有发育,地层总厚度17125~24803 m,区域构造线为北东向;局部碳酸盐岩裂隙岩溶水、玄武岩孔洞裂隙水和松散岩类孔隙水比较丰富。

随着经济的发展,滁州市城市化、工业化规模不断扩大,自然因素和人为活动引发了采空地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害,造成了较大的经济损失和社会影响。本研究根据滁州市地质灾害的分布规律和发育特征进行地质灾害易发区划分,并提出了有针对性的防治对策。

1 地质灾害分布和发育特征

1.1 地质灾害现状

滁州市地质灾害类型主要有采空地面塌陷、崩塌、滑坡、岸崩、膨胀土和软土变形等[2]。据调查,全市曾发生各类突发性地质灾害及隐患149处(部分已治理);因灾受伤1人,损毁房屋3.2万间、农田687 hm2,造成直接经济损失1.92亿元;受地质灾害威胁人口1517人,威胁财产1.35亿元。

(1)采空地面塌陷。发生地下矿山采空地面塌陷16处,其中规模为中型的2处、小型的14处,已造成经济损失1299.1万元,另有潜在采空地面塌陷2处,灾害及隐患主要发生在盐矿、石膏矿、铜矿、金矿、铁矿等地下矿山开采区[3]。

(2)崩塌。发生崩塌灾害22起、潜在崩塌23处,尚有隐患点33处,规模均为小型,已造成1人受伤、财产损失35.2万元,灾害及隐患主要分布于各类工程切坡处,预测险情程度均为小型。

(3)滑坡。发生滑坡地质灾害24起,有滑坡隐患点4处,其中规模为中型的1处、小型的27处,共造成财产损失238.8万元,灾害及隐患主要分布于中高丘陵及其边缘地带,多处于坡度较陡且残坡积物较厚的斜坡。

(4)河湖岸崩。发生河湖岸崩58段,其中规模为大型的5处、中型5处、小型48处,造成经济损失9822.6万元,主要由人工采砂及河流侧蚀、湖水浪蚀所致,多分布于池河、清流河、女山湖岸带。预测存在河湖岸崩灾害隐患段57段,其中规模为中型的4段、小型的53段。

(5)膨胀土变形灾害。查明膨胀土变形灾害516处,涉及737个自然村,多分布于波状平原区,主要危害农村居民房屋安全,危害对象以旧平房、瓦房为主。根据取样测试结果,西北部波状平原区土体自由膨胀率一般为40%~65%,危害较为严重;东南部波状平原区土体自由膨胀率一般为40%~50%,危害相对较轻。

(6)软土变形灾害。查明软土分布21处,主要由淤泥质黏土组成,通常埋藏深度为 0.5~15.0 m、厚度为 0.5~4.0 m,多分布于河湖周边地带,其中有1处对居民房屋有轻度影响。

1.2 地质灾害发展趋势预测

(1)崩塌、滑坡、河湖岸崩。在丘陵区,崩塌、滑坡灾害发生的主要诱因是高强度暴雨和工程削坡。随着高陡边坡治理和加固措施的实施,工程建设活动引发的崩塌数量有所减少,但由于近年来废弃矿山数量增多,可能在部分露天矿山出现新的崩塌隐患和崩塌灾害。河湖岸崩发生与发展的主要诱因是不合理的河湖采砂活动,随着法律对河湖采砂的限制以及护坡工程的实施,预计灾害程度将会大大减轻。

(2)采空地面塌陷。滁州市现有数十处地下开采矿山,大部分还将继续开采,根据现有开采方式及采空地面塌陷状况,预测未来还有可能发生采空地面塌陷灾害。

(3)地面沉降。天长市2008年启动了高邮湖水作为城市供水水源,地下水开采量大幅减少,城区地下水水位明显回升[4],未来天长市城区发生地面沉降的可能性很小。

(4)膨胀土变形。膨胀土变形灾害主要影响2000年以前建成的房屋。由于新建房屋地基处理较好,受膨胀土变形影响小,所以未来膨胀土变形对房屋建筑的影响将明显减少。

2 地质灾害易发区划分

2.1 分区原理和方法

根据地质灾害(隐患)形成发育的地形地貌、地层岩性、地质构造等地质环境条件及人类工程活动情况等,结合地质灾害现状、气候条件等,以定性分析为主、定量分析为辅的方法进行地质灾害易发程度分区。定量分析采用单元格信息叠加法[5],在绘有地质背景内容的滁州市1∶10万地形图上进行2 km×2 km网格剖分,除边界附近评价单元外,其余各评价单元的面积均为4 km2。根据地质灾害的发育规律及发育现状,用地质灾害综合强度指数作为各单元格的评判指标,其计算公式为

式中:Z为地质灾害综合强度指数;Zq为潜在地质灾害强度指数;Aq为潜在地质灾害强度权重,取0.8;Zx为现状地质灾害强度指数;Ax为现状地质灾害强度权重,取0.2。

现状地质灾害强度指数采用袭扰系数法进行评判,其中袭扰系数由各评价单元的灾害点密度、面积密度及体积密度求得。利用MAPGIS空间分析与Excel电子表格相结合的方法,按公式(1)进行叠加计算,根据地质灾害发育特征及各单元格地质灾害综合强度指数(Z),借助Surfer软件自动生成地质灾害易发程度等值线,并结合野外调查的实际情况对其进行适当调整,其中Z≥3.5区域为地质灾害高易发区(Ⅰ),3.5>Z≥2.5区域为地质灾害中易发区(Ⅱ),2.5>Z≥1.5区域为地质灾害低易发区(Ⅲ),Z<1.5区域为地质灾害非易发区(Ⅳ)。

2.2 分区结果

根据上述分区原理和方法,滁州市地质灾害分区共划分为1个高易发区、2个中易发区、9个低易发区、3个非易发区(图1),分别为:Ⅰ为永康—朱湾—定城—三合采空地面塌陷及膨胀土变形、岸崩地质灾害高易发区;Ⅱ1为泉坞山山前岩溶地面塌陷地质灾害中易发区,Ⅱ2为大墅—花山—琅琊山崩塌、滑坡及采空地面塌陷、岩溶地面塌陷地质灾害中易发区;Ⅲ1为馒头山—横山口崩塌、滑坡地质灾害低易发区,Ⅲ2为凤阳山崩塌、滑坡地质灾害低易发区,Ⅲ3为官沟—大溪河采空地面塌陷、膨胀土变形及崩塌地质灾害低易发区,Ⅲ4为石门山—张大山崩塌、滑坡地质灾害低易发区,Ⅲ5为女山湖—明东—明南膨胀土变形灾害低易发区,Ⅲ6为西王—张八岭—自来桥崩塌、滑坡地质灾害低易发区,Ⅲ7为清流—腰铺北膨胀土变形灾害低易发区,Ⅲ8为三官—大王膨胀土变形灾害低易发区,Ⅲ9为郑集—谕兴崩塌、滑坡、采空地面塌陷、岩溶地面塌陷低易发区;Ⅳ1为炉桥—明光—泊岗—池河—张桥地质灾害非易发区,Ⅳ2为古河—全椒—来安地质灾害非易发区,Ⅳ3为半塔—天长地质灾害非易发区。

图1 滁州市地质灾害区划

3 地质灾害防治分区

3.1 防治分区方案

以地质灾害区划为基础,考虑矿山开采、公路施工、城镇建设、水利工程建设、旅游开发等人类工程活动特点,将地质灾害防治分区划分为2个重点防治区、4个次重点防治区和3个一般防治区,防治项目的确定将按照灾害危害的轻重缓急,分期分批、有计划地实施。

3.2 地质灾害重点防治

(1)重点防治区 A1区包括图1中Ⅰ区和Ⅱ1区,面积769.66 km2,是城镇和地下矿山密集区,属采空地面塌陷和膨胀土变形地质灾害高易发区,局部为岩溶地面塌陷中易发区。已查明有突发性地质灾害及隐患点10处,共造成经济损失1586万元,威胁人口560人,威胁财产4120万元。该区的地灾防治应坚持群测群防与专业监测相结合,一方面加强地灾监测与防治知识普及,实施群测群防;另一方面对2处地灾隐患点进行专业监测。近期计划实施定远县东兴盐矿地面塌陷监测预警项目以及2处搬迁与治理工程、1处搬迁工程;远期计划实施3处一般治理工程,加强矿山地质环境保护与综合治理。

(2)重点防治区A2区包括图1中的Ⅱ2区东部和Ⅲ7区,面积51.38 km2,属崩塌、滑坡、采空地面塌陷中易发及岩溶地面塌陷低易发区。该区城镇建设、矿山开采、水利工程建设等人类工程活动强烈,查明有突发性地质灾害及隐患点15处,造成经济损失57万元,威胁人口224人,威胁财产520万元。该区地灾防治以群测群防为主,近期计划开展西城区古矿井采空区调查项目,实施搬迁工程3处、一般治理工程6处;远期计划实施一般治理工程4处,重点是加强矿山地质环境保护与综合治理,限制高陡切坡等。

3.3 地质灾害次重点防治

(1)次重点防治区B1区包括图1中的Ⅲ3、Ⅲ4区及Ⅳ1区北部,面积883.72 km2,属采空地面塌陷、崩塌及膨胀土变形地质灾害低易发区。该区矿山、道路建设等人类工程活动强烈,已查明有突发性地质灾害及隐患点12处,造成经济损失440.6万元,威胁人口149人,威胁财产556.5万元。该区地质灾害防治以群测群防为主,近期计划实施一般治理与搬迁工程1处、搬迁工程1处;远期计划实施4处一般治理工程。防治重点是界定采空地面塌陷隐患影响范围,设立警示标志,并加强对废弃矿山的监管和治理。

(2)次重点防治区B2区是指图1中的Ⅲ1区,面积13.30 km2,属崩塌、滑坡地质灾害低易发区,区内矿山开采活动强烈。防治重点是综合治理废弃采坑,加强在建矿山地质环境保护与综合治理工作。

(3)次重点防治区B3区是指图1中的Ⅲ2区,面积556.92 km2,属崩塌、滑坡地质灾害低易发区,灾害及隐患造成经济损失25.5万元,威胁财产200万元。针对该区内的多个矿山和国家森林公园、国家地质公园,计划实施岸崩隐患一般治理工程2处。防治重点是综合治理废弃采坑,加强在建矿山地质环境保护与综合治理工作。

(4)次重点防治区B4区包括图1中的Ⅲ6区和Ⅱ2区的大部分,面积2595.88 km2,属崩塌、滑坡地质灾害中、低易发区。该区矿山开采、道路、村镇、水利工程等人类工程活动较强烈,已查明突发性地灾及隐患点51处,造成经济损失408.7万元,威胁人口183人,威胁财产1142.5万元。该区地质灾害防治以群测群防为主,近期计划实施专项治理工程1处、一般治理工程3处、搬迁工程6处,远期计划实施一般治理工程9处。防治重点是加强矿山地质环境保护与综合治理,限制高陡切坡,建立工程地质灾害危险性评估制度。

3.4 地质灾害一般防治

(1)一般防治区C1区包括图1中的Ⅲ5区和Ⅳ1区的大部分,面积4188.73 km2,属地质灾害非易发区,局部为膨胀土变形地质灾害低易发区。已查明岸崩等地灾及隐患点19处,造成经济损失8275万元,威胁人口315人,威胁财产5701万元。该区计划对威胁下游安全的6处河湖岸崩段进行一般工程治理,并限制河湖采砂活动;加强膨胀土变形地质灾害防治宣传,对个别开裂严重的危房拆除重建。

(2)一般防治区C2区包括图1中的Ⅲ8区和Ⅳ2区,面积2562.34 km2,属地质灾害非易发区,局部为膨胀土变形地质灾害低易发区。查明有岸崩等地灾及隐患点31处,造成经济损失288.9万元,威胁人数76人,威胁财产868万元。该区近期计划限制河道采砂活动,开展岸崩一般治理工程2处,远期计划进一步开展岸崩一般治理工程26处。

(3)一般防治区C3区包括图1中的Ⅲ9区和Ⅳ3区,面积1906.51 km2,属地质灾害非易发区,局部为采空地面塌陷、岩溶地面塌陷及崩塌滑坡地质灾害低易发区,已查明突发性地灾及隐患点3处,造成经济损失81.5万元。该区计划综合治理废弃采坑,实施近期、远期一般治理工程各1处。防治重点是在天长城区限制开采深层地下水,在岩溶地面塌陷易发区内禁止大量开采地下水,以防止地面沉降。另外,该区关于膨胀土变形地质灾害的防治措施同一般防治区C1区。

4 地质灾害防治对策

(1)制定灾害应急机制。在滁州市地质灾害防治体系中完善包括隐患处理和灾情应急处理的地质灾害应急机制,建立从地质灾害隐患调查到防灾避险的一套完整的制度,从突发性地质灾害应急预案着手,加强灾情应急处理。同时,成立地质灾害防灾救灾指挥部和专业的抢险救灾队伍,在出现中型规模以上的地质灾害险情时,迅速启动应急机制,指挥抢险救灾队伍到达现场进行救援处置。

(2)有针对性的防治措施。根据灾情和治理难易程度分别采取搬迁、专项治理、一般治理、生物治理等防治措施,其中对于险情严重(包括间接威胁)、危险性大的地质灾害隐患一般采取专业监测,对于地质条件复杂或尚不清楚险情(包括间接威胁)、危险性大的地质灾害隐患一般进行勘查或列入地质灾害基础调查和专题研究项目。

(3)明确防治责任人。按照“自然因素造成的地质灾害由政府承担防治责任,人为活动引发的地质灾害由责任单位承担治理责任”的原则,各责任人按照相应的职责对地质灾害进行分期分批治理。同时,政府应继续加大对地质灾害防治工作的宣传力度,并且采取措施解决搬迁避让、工程治理的部分费用。

(4)建立监测预警系统。第一,完善群测群防网络。首先,所有地质灾害隐患点都要有明确的责任单位、防治责任人、监测责任人;其次,由各责任单位和相关部门成立监测站网,并纳入全市监测网络管理体系;再次,在全市群测群防网络建设中对所有群测人员进行以目视监测和简易设备监测为主的培训。第二,建设气象预警系统。在地质灾害重点及次重点防治区合理增设雨量观测点,比照国内地质灾害气象预警模式建立全市气象预警系统,依据雨量预报数据向社会发布地质灾害预警信息。第三,实施专业监测与勘查。对群测难度较大的重要地质灾害隐患点开展群专结合监测,对地质条件复杂的重要地质灾害隐患点开展专项勘查工作。第四,建设信息系统。建立能够适应地质灾害气象预警的地质灾害信息系统,为社会提供地质灾害信息查询及反馈、气象预警信息处理等服务。

[1]安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987:177-190.

[2]李志刚,黄多成,杨世伟,等.安徽省滁州市地质灾害防治规划编制说明(2010—2020年)[R].滁州:滁州市国土资源局,2009:22-32.

[3]邱志勇,王远西.滁州市矿山地质环境现状及保护治理对策[J].上海地质,2010,31(Z1):297-300.

[4]邱志勇,刘学全,陈炎.天长市地下水资源开发利用研究[J].安徽地质,2009,19(1):46 -51.

[5]国土资源部.《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则[R].北京:国土资源部,2006:20-30.

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