地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)分析

地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)分析

摘要：寧鄉(xiāng)縣大成橋地區(qū)目前已產(chǎn)生塌陷千余處，累計(jì)受災(zāi)群眾近３萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失逾１０億元。大成橋地區(qū)特殊的地質(zhì)條件，塌陷災(zāi)害無(wú)法完全修復(fù)，必須對(duì)受災(zāi)群眾進(jìn)行轉(zhuǎn)移安置。政府按照不占基本農(nóng)田和就近原則初步指定了９處安置區(qū)，由于安置區(qū)的地質(zhì)條件并非理想，需要對(duì)９個(gè)安置區(qū)進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。本文基于區(qū)域自然地理?xiàng)l件、地質(zhì)環(huán)境背景資料，采用ＧＩＳ分析技術(shù)，得到９個(gè)安置區(qū)的地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)，為政府部門(mén)提供決策依據(jù)，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：大成橋；地質(zhì)災(zāi)害；地面塌陷；適宜性評(píng)價(jià)

１引言

寧鄉(xiāng)縣大成橋地區(qū)自１９６７年在水口山產(chǎn)生第一個(gè)地面塌陷以來(lái)，目前已產(chǎn)生塌陷千余處，分布于大成橋鎮(zhèn)、煤炭壩鎮(zhèn)、喻家坳鄉(xiāng)、回龍鋪鎮(zhèn)４個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)３８?jìng)€(gè)村（社區(qū)），累計(jì)受災(zāi)群眾近３萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失逾１０億元。根據(jù)地面塌陷現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果及地面塌陷的成因分析，地面塌陷發(fā)生的影響因素仍然存在，因此地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害會(huì)持續(xù)發(fā)生，具體表現(xiàn)在：一是目前的塌陷區(qū)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生新的塌坑；二是已發(fā)生的塌坑會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，甚至已進(jìn)行簡(jiǎn)單回填治理的塌陷會(huì)復(fù)發(fā)；三是塌陷范圍有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)。如不采取防治措施，地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害會(huì)給人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)更大的損失。因此進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理和搬遷是必要的，而且必須立即進(jìn)行。政府按照就近原則初步指定了９處安置區(qū)，其中：大成橋鎮(zhèn)２個(gè)，煤炭壩鎮(zhèn)２個(gè)，喻家坳鄉(xiāng)２個(gè)，回龍鋪鎮(zhèn)２個(gè)。占地總面積約５２３５．０畝，基本不占用農(nóng)田。由于安置區(qū)的地質(zhì)條件并非理想，需要對(duì)９個(gè)安置區(qū)進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。針對(duì)大成橋地區(qū)的特點(diǎn)，我們提出安置區(qū)選址原則：無(wú)災(zāi)情無(wú)險(xiǎn)情，低易發(fā)，符合土地規(guī)劃，不占基本農(nóng)田以及就近和安全。本文通過(guò)全面收集前人工作成果資料，查明區(qū)內(nèi)巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律、發(fā)育特征，地質(zhì)構(gòu)造條件，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件，分析研究其巖溶地面塌陷災(zāi)害的形成機(jī)理，預(yù)測(cè)本區(qū)巖溶地面塌陷災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì)，評(píng)價(jià)擬建安置區(qū)適宜性，為制定地質(zhì)災(zāi)害防治方案措施提供科學(xué)依據(jù)。

２大成橋地區(qū)地面塌陷特征

２．１區(qū)域地質(zhì)環(huán)境大成橋地區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件極為復(fù)雜且極其脆弱，易發(fā)生地面塌陷。大成橋地區(qū)地處湘中丘陵與洞庭湖平原的過(guò)渡地帶，地貌類(lèi)型分為丘陵和平原，以丘陵為主，地勢(shì)總體呈西北高東南低的趨勢(shì)，丘陵區(qū)沖溝發(fā)育。第四系沖洪積物和殘坡積物廣泛分布且性狀較差，厚度較薄，特別是沖溝中分布沖洪積成因土層，工程地質(zhì)性質(zhì)更差，抗沖蝕、抗?jié)撐g能力極差。２．２地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及分布特征大成橋地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型強(qiáng)烈發(fā)育，主要類(lèi)型為巖溶地面塌陷、采空區(qū)地面變形（地面不均勻沉降、地面裂縫、采空塌陷）和滑坡，以巖溶地面塌陷、采空區(qū)地面變形為主。從外觀(guān)形態(tài)分類(lèi)，地面塌陷包括巖溶地面塌陷和采空區(qū)地面塌陷兩種類(lèi)型，以巖溶地面塌陷為主，占地面塌陷總數(shù)的９２％。地面塌坑平面形態(tài)以橢圓形、圓形及不規(guī)則形占絕大多數(shù)，三種類(lèi)型的數(shù)量約占總數(shù)量的９５％以上。塌陷規(guī)模以小型為主，坑口０～５００ｍ２的塌坑約占到了總塌坑數(shù)約８０％。２．３地面塌陷的形成機(jī)理地面塌陷成因是“內(nèi)因主導(dǎo)＋外力誘發(fā)”?？扇軒r廣泛分布、巖溶強(qiáng)烈發(fā)育、適中的覆蓋層厚度結(jié)構(gòu)是巖溶地面塌陷發(fā)生的內(nèi)因；礦區(qū)排水因素、氣候因素、地表水入滲、水利設(shè)施建設(shè)等誘發(fā)區(qū)內(nèi)地面塌陷，是地面塌陷發(fā)生的外在因素，其中礦區(qū)排水是塌陷發(fā)生主要誘發(fā)因素，其他因素是在礦區(qū)排水因素的基礎(chǔ)上起著推波助瀾作用。２．４地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì)大成橋地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害無(wú)論在采礦期還是閉礦后均會(huì)繼續(xù)發(fā)生。繼續(xù)采礦條件地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率、規(guī)模與現(xiàn)狀變化不大，范圍有外擴(kuò)趨勢(shì)；閉坑條件下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率、規(guī)模以及范圍總體趨于好轉(zhuǎn)，但在水位恢復(fù)過(guò)程中的波動(dòng)帶有一個(gè)相對(duì)高發(fā)地段和時(shí)段。繼續(xù)采礦條件下，因地質(zhì)、構(gòu)造條件是地質(zhì)歷史時(shí)期形成，地質(zhì)、構(gòu)造條件不會(huì)發(fā)生變化；開(kāi)采方法與頂?shù)装骞芾砉に嚥蛔儯荒壳懊旱V開(kāi)采已達(dá)到最低水平，礦區(qū)中心地下水位降低不變，但地下水處于負(fù)均衡狀態(tài)，漏斗范圍擴(kuò)大。因此區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件在未來(lái)繼續(xù)開(kāi)采的情況下，除降落漏斗有外擴(kuò)的趨勢(shì)外，其他條件不會(huì)有大的改變。閉礦后水位恢復(fù)過(guò)程中分為三帶：中心帶、水位在巖土界面波動(dòng)帶和水位基本恢復(fù)帶。中心帶類(lèi)似于現(xiàn)狀條件的降落漏斗范圍，區(qū)內(nèi)塌陷會(huì)繼續(xù)發(fā)生，規(guī)模、數(shù)量變化不大；水位在巖土界面波動(dòng)帶會(huì)形成一個(gè)塌陷高發(fā)帶，規(guī)模有所減小。水位基本恢復(fù)帶由于降雨不均、排泄基準(zhǔn)面下降、人類(lèi)工程活動(dòng)等引起地下水位波動(dòng)，塌陷會(huì)繼續(xù)發(fā)生，規(guī)模、數(shù)量大為減少。三帶隨著水位恢復(fù)逐漸向礦區(qū)中心移動(dòng)，直至水位恢復(fù)。２．５地面塌陷易發(fā)程度預(yù)測(cè)采用層次分析法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，將全區(qū)劃分為地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、中等易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)三大類(lèi)。巖溶地面塌陷易發(fā)區(qū)５１．３２ｋｍ２，占總面積的２６．６２％，地面變形地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)３７．２８ｋｍ２，占總面積的１１．２％；中等易發(fā)區(qū)分為８?jìng)€(gè)亞區(qū)，面積為６７．２６ｋｍ２，占總面積的２０．２１％；低易發(fā)區(qū)面積１７６．９４ｋｍ２，占到總面積的５３．１７％。

３擬安置區(qū)地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)

３．１評(píng)價(jià)方法在地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)時(shí)，由于影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜且沒(méi)有截然的界限值，具有明顯的模糊性，難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)描述工具嚴(yán)格的給出一個(gè)量化的數(shù)值，但各因素之間又具有明顯的相關(guān)性和歸類(lèi)性。因此，本次評(píng)估采用層次分析?數(shù)學(xué)綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)。３．２評(píng)價(jià)結(jié)果與建議大成橋地區(qū)大小水庫(kù)、池塘密布，引水渠道縱橫，省、縣、鄉(xiāng)村公路已形成網(wǎng)絡(luò)，交通便利，９個(gè)擬建安置區(qū)的交通均十分便利。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為適宜的有５個(gè)：回龍鋪鎮(zhèn)回龍鋪村東擬建安置區(qū)、回龍鋪村西擬建安置區(qū)、白云新村擬建安置區(qū)；大成橋鎮(zhèn)永盛村、成功塘村擬建安置區(qū)。以上擬建安置區(qū)場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件中等，為埋藏型可溶巖分布地區(qū)，巖溶較不發(fā)育，現(xiàn)狀條件下，發(fā)生巖溶塌陷可能性較小，危險(xiǎn)性較??；發(fā)生崩塌、滑坡及泥石流等其他地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，危險(xiǎn)性小?？傮w上適宜于作居民搬遷選址場(chǎng)地。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為基本適宜的有２個(gè)：喻家坳鄉(xiāng)湖溪塘村、喻家坳村擬建安置區(qū)。以上擬建安置區(qū)場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件中等，為淺覆蓋及淺埋藏型可溶巖分布地區(qū)，巖溶發(fā)育具分帶性，巖溶發(fā)育程度中等，現(xiàn)狀條件下，發(fā)生巖溶塌陷可能性中等，危險(xiǎn)性中等，遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性中等，或采取工程措施加固處理、設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)保持預(yù)警狀態(tài)，或?qū)ξ锾酵茢嗟膸r溶發(fā)育帶進(jìn)行繞避，才能基本上適宜于作居民搬遷選址場(chǎng)地。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為不適宜的有２個(gè)：煤炭壩鎮(zhèn)楠竹山村、棤樹(shù)村擬建安置區(qū)。以上擬建安置區(qū)場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜—中等，巖溶發(fā)育具分帶性，巖溶發(fā)育程度強(qiáng)烈，受周邊礦山抽排地下水影響，該范圍內(nèi)居民房屋存在因地面不均勻沉降而導(dǎo)致的拉裂現(xiàn)象，現(xiàn)狀條件下，發(fā)生巖溶塌陷可能性大，危險(xiǎn)性大，遭受巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性大，總體上不適宜建設(shè)用地規(guī)劃，須另行選址。

４結(jié)論與建議

通過(guò)本次對(duì)大成橋地區(qū)的各個(gè)擬建安置區(qū)的勘查論證工作，初步查明了各區(qū)范圍內(nèi)第四系地層結(jié)構(gòu)、可溶巖巖溶層組類(lèi)型及水文地質(zhì)條件，巖溶地面塌陷的分布、規(guī)模、形成條件及危害性。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為適宜的有５個(gè)，回龍鋪鎮(zhèn)回龍鋪村東擬建安置區(qū)、回龍鋪村西擬建安置區(qū)、白云新村擬建安置區(qū)；大成橋鎮(zhèn)永盛村、成功塘村擬建安置區(qū)。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為基本適宜的有２個(gè)，喻家坳鄉(xiāng)湖溪塘村、喻家坳村擬建安置區(qū)。適宜性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為不適宜的有２個(gè)：煤炭壩鎮(zhèn)楠竹山村、棤樹(shù)村擬建安置區(qū)，總體上不適宜建設(shè)用地規(guī)劃，須另行選址。本文的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果在政府部門(mén)安置區(qū)選擇中作為參考進(jìn)行了應(yīng)用，在減少地質(zhì)災(zāi)害造成的人民生命財(cái)產(chǎn)損失，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展方面起到積極作用。

參考文獻(xiàn)：

［１］尹歐．大成橋巖溶塌陷成災(zāi)機(jī)制及易發(fā)性評(píng)價(jià)［Ｄ］．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，２０１４．

［２］馮鈞