泰安市地质灾害现状及易发程度分区评价

苏宝成

(泰安市自然资源和规划局，山东 泰安 271000)

0 引言

泰安市复杂的地形地貌、地质构造和地层岩性等地质环境条件，汛期降水比较集中，以及开山采石、大量开采地下水等日益加剧的人为活动，导致了泰安市崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷等地质灾害比较发育。

泰安市地质灾害调查始于1990年，先后开展了多次区域性地质灾害调查和评价工作。2020年开展了“山东省泰安市地质灾害核查”工作，确定各类地质灾害隐患点133处。以上工作查明了泰安市各类地质灾害发育现状及影响因素，为泰安市地质灾害防治工作提供依据。

1 地质背景

1.1 地形地貌

泰安市属鲁中山区的一部分，总体地势自东北向西南倾斜，地貌类型多样。中低山集中分布于泰山、徂徕山、莲花山一带，约占全市国土面积18.3%；丘陵主要分布于新泰市西南部、宁阳县东部、岱岳区西北部、肥城市中部、东平县北部、以及中低山边缘地带的低海拔地带，约占全市国土面积41.1%；平原主要分布于山麓与河流沿岸地带，约占全市国土面积36.1%；洼地主要分布于东平湖、稻屯洼、州城湖周围，约占全市国土面积4.5%；湖泊集中分布于东平县境内(图1)。

1—强切割中山；2—中度剥蚀低山；3—溶蚀-剥蚀低山；4—微弱切割丘陵；5—溶蚀-剥蚀丘陵；6—剥蚀平原；7—山间平原；8—山前倾斜平原；9—黄河冲击平原；10—地貌类型界线图1 泰安市地貌图

1.2 地层和岩浆岩

泰安市地层分布较广，约占全市国土面积60%，由老到新依次为：新太古代泰山岩群；古生代寒武系、奥陶系、石炭-二叠系；中生代侏罗系、白垩系；新生代古近系、第四系等[1]。

泰安市岩浆岩较发育，约占全市国土面积40%。主要分布于泰山、新甫山、蒙山(西段)、布山等凸起区。以新太古代、古元古代岩浆岩最为发育；中生代岩浆岩规模小且出露零星。

1.3 构造

泰安市大地构造跨华北板块Ⅰ级构造单元，鲁西隆起区Ⅱ级构造单元，鲁中隆起和鲁西南隆起Ⅲ级构造单元。境内基底褶皱强烈，主要有泰山背形、新甫山背形、李家庄倒转复向斜、徂徕山复背形、盘车沟向斜、蒙山背形、新汶向斜等褶皱构造。断裂构造按展布方向可划分为近EW向、近SN向、NE向和NW向4组。

1.4 工程地质

泰安市可划分为坚硬块状侵入岩工程地质区，坚硬、半坚硬碳酸盐岩夹砂岩、页岩工程地质区，半坚硬砂岩、页岩工程地质区和山间、山前、河谷松软冲洪积层工程地质区等4个工程地质区(图2)。

1—坚硬块状侵入岩工程地质区；2—坚硬、半坚硬碳酸盐岩夹砂岩、页岩构成地质区；3—半坚硬砂岩、页岩工程地质区；4—山间、山前、河谷松软冲洪积层工程地质区；5—工程地质类型分界线图2 泰安市工程地质图

1.5 人类工程活动

与地质灾害有关的人类工程活动主要为矿山开采，包括煤矿、石膏矿和盐矿等开采活动，易导致采空塌陷地质灾害[3]；地下水开采：因地下水开采引发的地质灾害主要为岩溶塌陷，已发生岩溶塌陷点主要为农灌开采、生活用水开采过量导致[4]；挖坡修路与建房：该类活动引发的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡等。受地形条件限制，低山、丘陵区挖坡修路与建房，挖坡后形成局部高陡边坡、岩石裸露、坡面土石失稳，形成崩塌、滑坡隐患[5]。

2 地质灾害发育现状特征

泰安市崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害及隐患主要分布于泰山、新甫山、蒙山(西段)、东平等凸起中低山丘陵区，岩溶塌陷地质灾害及隐患主要分布于泰安城区-旧县水源地、岱岳区、新泰市、肥城市、宁阳县、东平县部分山间平原、山前倾斜平原区的隐伏灰岩区[6]。据不完全统计，自有地质灾害记录以来，泰安市共计发生地质灾害230余处，造成直接损失超11亿元，死亡40余人。

2.1 地质灾害现状

通过调查评价，截至目前，泰安市确定各类地质灾害隐患点共计133处，其中崩塌46处，滑坡2处，泥石流50处，岩溶塌陷35处。各县市区及功能区地质灾害隐患点分布情况见表1。

表1 泰安市地质灾害隐患点分布情况表 单位：处

2.2 主要影响因素

2.2.1 地质构造和地形地貌

泰安市境内地质构造比较发育，控制了区域地形地貌，对地质灾害的形成、发育有着重要影响。构造运动上升区为中低山丘陵区，山势陡峻，沟谷深切，断崖发育。坡度大于60°的陡峻山坡或峭壁，崩塌危岩体多分布于此。低山丘陵区因人工切坡修路建房或改造梯田，形成局部斜坡临空面，坡面松散土石体与下伏基岩存在明显界面，容易形成滑坡。沟谷地带上游三面环山，山高坡陡，山坡覆盖厚度不等的风化残坡积物，沟谷中游流通区地形多为狭窄、弯曲、陡深的峡谷，沟床纵坡降大，容易形成泥石流。构造运动凹陷区多分布隐伏寒武-奥陶纪碳酸盐岩，是岩溶塌陷的多发区[7-9]。

2.2.2 岩土体特征

泰安市崩塌隐患点岩性主要为块状坚硬侵入岩、变质岩岩组[10]。滑坡隐患点主要分布在低山丘陵残坡积土石、破碎风化岩岩组。泥石流隐患点沟主要分布在有一定厚度的风化残坡积层的沟谷地带。岩溶塌陷隐患点与下伏可溶岩岩性密切相关，第四系盖层岩性对岩溶塌陷有显著影响[11]。

2.2.3 降水

(1)崩塌、滑坡和泥石流。崩塌、滑坡和泥石流的发生几率大小与降水量成正比。降水的入渗降低了岩、土体强度，产生了动水压力和孔隙水压力，增大了崩塌、滑坡和泥石流发生的几率。

(2)岩溶塌陷。岩溶塌陷的发生与降水有一定的关系，据统计分析，泰安市岩溶塌陷多发生在降雨期间或强降水之后短时间内。雨季强度不大的降水，岩溶塌陷具有一定的滞后效应，此时降水诱发岩溶塌陷需要一定的雨量积累[12]。

2.2.4 人类工程活动

人类工程活动是地质灾害的重要诱因。切坡修路与建房、山坡梯田开垦等易引发崩塌、滑坡、泥石流；过度开采地下水易引发岩溶塌陷[13]。

3 地质灾害易发程度综合分区评价方法

3.1 评价方法概述

对泰安市进行地质灾害易发程度综合分区评价采用“地质灾害综合危险性指数法”。首先运用栅格数据处理方法对泰安市行政区划图进行剖分，每个单元面积为2km×2km(部分处于边界的单元面积不足4km2)，共划分为2381个单元格；其次，按照统一量化标准，对影响地质灾害发育的要素进行量化，定量求取每个单元地质灾害综合强度指数；最后根据地质灾害综合强度指数进行分区评价，根据实际情况对分区结果采用定性的方法进行修正[14-17]。

3.2 确定评价因子基本分值

将每个评价因子按Ⅰ～Ⅳ级进行强度分级，然后根据泰安市地质环境条件、地质灾害形成影响因素和发育特征确定分级标准，Ⅰ级基本分值10，Ⅱ级基本分值7，Ⅲ级基本分值4，Ⅳ级基本分值1。潜在地质灾害评价因子权重采用傅勒三角形法，AD权值0.3，AR权值0.3，AX权值0.2，AQ权值0.2。现状地质灾害评价因子，BP权值0.4，BM权值0.3，BW权值0.2，BG权值0.1(表2、表3)[18]。

表2 潜在地质灾害强度评价因子强度分级

表3 现状地质灾害强度评价因子强度分级

4 地质灾害易发程度综合分区评价结果

4.1 地质灾害易发程度分级

分别对各单元网格潜在地质灾害强度指数、现状地质灾害强度指数和地质灾害综合危险性指数进行计算，并根据实际情况对地质灾害易发程度分级进行定性修正，取值(7,10〕为高易发区(A)、取值(4,7〕为中易发区(B)、取值(1,4〕为低易发区(C)、取值(0,1〕为不易发区(D)[19]。

4.2 地质灾害易发程度评价结果

依据地质灾害综合危险性指数和地质灾害易发程度分级标准，对修正后的地质灾害综合危险性指数值进行统计归类，合并结果区间相同单元格，划定出地质灾害易发区(图3，表4)。

4.3 地质灾害防治分区

依据地质灾害防治分区原则和方法，将全市划分为重点防治区、次重点防治区、一般防治区(图4)。

4.3.1 重点防治区

主要分布于地质灾害高易发区，总面积约151.74km2，约占全市国土面积1.96%。

1—地质灾害高易发区；2—地质灾害中易发区；3—地质灾害低易发区；4—地质灾害不易发区；5—易发区分界线图3 泰安市地质灾害易发程度分区图

表4 泰安市地质灾害易发区划分简表

1—地质灾害重点防治区；2—地质灾害次重点防治区；3—地质灾害一般防治区；4—防治区分界线图4 泰安市地质灾害防治区划图

(1)崩塌、泥石流重点防治区。主要分布于泰山风景区旅游主干线、黄前—下港镇，徂汶景区徂徕山等地，面积80.86km2。该区共分布地质灾害点56处，其中崩塌30处，泥石流26处。

(2)岩溶塌陷重点防治区。主要分布于泰安市城区—旧县水源地、岱岳区祝阳镇二王安村、新泰市果都-禹村-楼德、肥城市汶阳镇、东平县大羊镇等地，面积约70.88km2。该区共分布岩溶塌陷26处。

4.3.2 次重点防治区

主要分布于地质灾害中、低易发区内，总面积约1191.88km2，约占全市国土面积15.36%。

(1)崩塌、滑坡和泥石流次重点防治区。主要分布于泰山风景区，徂汶景区徂徕山，新泰市莲花山，肥城市潮泉镇，宁阳县葛石镇-磁窑镇，宁阳县堽城镇—蒋集镇和东平县银山镇-戴庙镇等地，面积约1059.02km2。该区共分布地质灾害点43处，其中崩塌17处，泥石流24处，滑坡2处。

(2)岩溶塌陷次重点防治区。主要分布于泰安市城区—旧县水源地外围、岱岳区东武水源地、新泰市宫里镇—泉沟镇—翟镇、宁阳县伏山镇等地，面积约132.86km2。该区共分布岩溶塌陷8处。

4.3.3 一般防治区

除重点防治区、次重点防治区以外的其他区域划为一般防治区，总面积约6417.64km2，约占全市国土面积82.69%。区内地质灾害不发育。

争取各级资金对重点和次重点防治区内的重要地质灾害点进行治理，对有条件的地区逐步开展受地质灾害威胁的居民搬迁避让工作。一般防治区内目前没有地质灾害隐患点，主要以监测为主[20]。根据地质灾害隐患点现状分布，健全群测群防机构，完善地质灾害预警预报系统，强化汛前排查、汛中巡查和汛后复查的工作机制[21]。

5 结论

(1)影响地质灾害发育的因素主要有发育的地质构造、复杂的地形地貌、有利于地质灾害发育的岩土体、雨季集中降水及人类工程活动。

(2)采用地质灾害综合危险性指数法，同时依据泰安市地质环境条件，结合泰安市地质灾害现状和人类工程活动，对泰安市地质灾害易发程度进行综合分区评价，将泰安市全域分为高易发区(面积约151.74km2)、中易发区(面积约457.47km2)、低易发区(面积约734.41km2)和不易发区(面积约6417.64km2)。

(3)依据地质灾害防治分区原则和方法，将全市划分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。