淮南市鳳臺縣地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃及其防治對策

靳清增

摘要：文章大致闡述鳳臺縣的地質(zhì)災(zāi)害分布情況及未來發(fā)展趨勢，進一步探究災(zāi)害發(fā)生頻率偏高的區(qū)域劃分，著重探析此類災(zāi)害的防治，包括區(qū)域劃分及中重點防治。

關(guān)鍵詞：鳳臺縣；地質(zhì)災(zāi)害；災(zāi)害區(qū)劃分

鳳臺縣位于淮河中游，面積1100平方千米。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫度為15.1℃，年均降雨量914.8mm。區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶水比較豐富。近年來，隨著鳳臺縣經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化、工業(yè)化規(guī)模不斷擴大，自然因素和人為活動引發(fā)的采空地面塌陷、巖溶地面塌陷、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，造成了較大的經(jīng)濟損失和社會影響。通過分析研究鳳臺縣地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律和發(fā)育特征，進行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)行分區(qū)，并提出有針對性的防治對策。

1.地質(zhì)災(zāi)害分布和發(fā)育特征

1.1地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

鳳臺縣地質(zhì)災(zāi)害類型可以劃分為地面塌陷（采空地面塌陷、巖溶地面塌陷）、滑坡、崩塌、膨脹土和軟土變形，其中采空地面塌陷最為突出，規(guī)模大，危害性也最嚴(yán)重。鳳臺縣突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害和隱患共有20處，其中因采煤造成的大面積采空地面塌陷災(zāi)害7處；巖溶塌陷區(qū)2處；小型山體滑坡1處；小型崩塌10處[1]。

（1）采空地面塌陷。因煤礦采空引起的大面積采空地面塌陷7處，其中4處為巨型，3處為大型，占調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害隱患點數(shù)的35%，采空地面塌陷總面積達(dá)44.23km2，受災(zāi)直接經(jīng)濟損失約43600萬元。（2）巖溶地面塌陷。區(qū)內(nèi)共有巖溶地面塌陷點2處，分布于政務(wù)新區(qū)縣中醫(yī)院和實驗小學(xué)，占地質(zhì)災(zāi)害點總數(shù)的10%。（3）崩塌。區(qū)內(nèi)有崩塌點10處，占災(zāi)害點總數(shù)的50%，均分布在淮河以南的孫家大山至煙墩山一帶丘陵區(qū)，多發(fā)生于人工采石或修路切坡形成的陡崖處，崩塌體多為巖質(zhì)，威脅人口131人，威脅財產(chǎn)1332萬元。（4）滑坡。僅在淮河南經(jīng)濟開發(fā)區(qū)淮豐村孫家大山發(fā)現(xiàn)1處，為小型巖質(zhì)滑坡。（5）膨脹土變形災(zāi)害。區(qū)內(nèi)淮河以北廣泛分布著具有弱膨脹性的第四系上更新統(tǒng)黏土，自由膨脹率一般在41.0%～64.5%，具弱膨脹潛勢，涉及19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，占整個區(qū)內(nèi)面積的85.4%。（6）軟土變形災(zāi)害?；春勇┑貛Ъ敖箥徍┯熊浲练植?，主要為淤泥質(zhì)黏土，具高壓縮性，占整個區(qū)內(nèi)面積的9.3%。

1.2地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展趨勢預(yù)測

（1）采空地面塌陷：區(qū)內(nèi)現(xiàn)有7處大中型地下開采煤礦，采出煤層厚度大，采用長壁式、全部垮落法管理頂板采煤。根據(jù)現(xiàn)有的開采方式及開采規(guī)模，預(yù)測采空塌陷所造成塌陷面積逐年增加，危害也隨之加大[2]。（2）巖溶地面塌陷：該區(qū)屬覆蓋型巖溶，巖溶發(fā)育程度強，松散覆蓋層厚度屬中厚層，鄰近各大煤礦開采巖溶地下水及疏排礦井巖溶水仍在進行，預(yù)測該地區(qū)仍有發(fā)生巖溶塌陷的可能。（3）崩塌和滑坡：分布崩塌、滑坡具有集中成片特征，汛期高強度的集中降雨是災(zāi)害發(fā)生的主要誘發(fā)因素。由于近幾年崩塌災(zāi)害日益嚴(yán)重，引起了政府部門的高度重視，現(xiàn)已逐步采取工程措施進行治理，預(yù)測崩塌、滑坡災(zāi)害的危害性會逐步降低，最終得到根本治理。（4）膨脹土和軟土變形：膨脹土和軟土在一定條件下的脹縮變形會對2000年前建筑物造成一定危害。新建房屋地基處理較好，受膨脹土和軟土變形影響較小。

2.地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分

2.1分區(qū)原理和方法

以地質(zhì)環(huán)境為主導(dǎo)因素，綜合考慮現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害類型、分布、規(guī)模、穩(wěn)定性、危害程度、發(fā)展趨勢以及人類工程活動現(xiàn)狀和近期人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的破壞強度等因素，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、氣候和人類活動，以定性分析為主、定量分析為輔，定性與定量相結(jié)合的方法進行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)。根據(jù)上述劃分原理，采用單元格信息疊加法。在繪有地質(zhì)環(huán)境背景條件的1∶10萬地形圖上對全縣區(qū)域進行2km×2km網(wǎng)格剖分，除邊界附近單元外，其余各評價單元的面積均為4km2。地質(zhì)災(zāi)害綜合強度指數(shù)的計算方法如下：

Z=Zq·Aq+Zx·Az（1）

式中：Z為地質(zhì)災(zāi)害綜合強度指數(shù)；Zq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)；Aq為潛在地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)重，取0.8；Zx為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)；Az為現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度權(quán)重，取0.2。

現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)Zx采用襲擾系數(shù)法進行評判，襲擾系數(shù)由各評價單元的災(zāi)害點密度、面積密度及體積密度來求得，襲擾系數(shù)按表2-1求取，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強度指數(shù)評判見表2-2。

式中Ti分別為控制評價單元地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)條件（D）、地形地貌條件（X）、氣候條件（Q）和人類活動條件（R）的得分值，各評判指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)見表2-3。Ai分別為各形成條件的權(quán)重值，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征分配。

根據(jù)表2-2、表2-3的評判條件，利用MAPGIS空間分析與Excel電子表格相結(jié)合的方法，按公式（1）進行疊加計算，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及各單元格地質(zhì)災(zāi)害綜合強度指數(shù)，生成地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度等值線，結(jié)合具體情況對其進行適當(dāng)調(diào)整。其中：Z≥3.5區(qū)域劃分為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)（Ⅰ），3.5>Z≥2.5的區(qū)域劃分為地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)（Ⅱ），2.5>Z≥1.5的區(qū)域為地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)（Ⅲ），Z<1.5的區(qū)域為地質(zhì)災(zāi)害非易發(fā)區(qū)（Ⅳ）。

2.2分區(qū)結(jié)果

根椐上述劃分原則和方法，鳳臺縣分區(qū)具體見表2-4。

3.地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)

3.1防治分區(qū)劃分

以地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)為基礎(chǔ)，將地質(zhì)災(zāi)害點發(fā)育現(xiàn)狀、災(zāi)害規(guī)模、穩(wěn)定性、危害程度及鳳臺縣國民經(jīng)濟社會發(fā)展和相關(guān)行業(yè)規(guī)劃，作為分區(qū)主導(dǎo)因素，以及人口密度、人類工程活動特點等因素，以定性的方法按主要災(zāi)種加次要災(zāi)種命名劃分重點防治區(qū)、次重點防治區(qū)、一般防治區(qū)。

3.2地質(zhì)災(zāi)害重點防治

（1）地質(zhì)災(zāi)害重點防治區(qū)（A）。A1包括正在開采和鳳臺縣礦產(chǎn)資源開發(fā)利用規(guī)劃中已規(guī)劃開采的采煤塌陷影響區(qū)，以及碳酸鹽巖淺隱伏區(qū)。目前有重大采空塌陷隱患點4處，較大采空塌陷隱患點2處，較大和一般巖溶塌陷隱患點各1處，是鳳臺縣遭受地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害危害最嚴(yán)重，隱患最多、險情最大的區(qū)域。對于區(qū)內(nèi)的采空地面塌陷災(zāi)害應(yīng)以搬遷避讓為主，對于巖溶地面塌陷災(zāi)害，以物理方法為主，加強監(jiān)測手段。再建設(shè)工程項目前，進行詳細(xì)的巖溶勘查。

A2分布在淮河以南的大山鎮(zhèn)，面積26.35km2。人員密集，是縣級工業(yè)園區(qū)，連通淮南市和鳳臺縣經(jīng)濟區(qū)的黃金紐帶。但鳳臺縣現(xiàn)有的滑坡、崩塌災(zāi)害和災(zāi)害隱患點幾乎都分布在這里，存在采空地面塌陷、巖溶地面塌陷、滑坡崩塌地質(zhì)災(zāi)害隱患。該區(qū)域的滑坡、崩塌地質(zhì)災(zāi)害零星分散，分布范圍廣。因此，除政府相關(guān)部門進行治理外，還應(yīng)完善群測群防網(wǎng)絡(luò)，使災(zāi)害防治管理落實到鎮(zhèn)及企業(yè)，結(jié)合相關(guān)規(guī)劃和項目對生態(tài)環(huán)境進行綜合治理。

（2）地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)（C）。C1分布在縣域西北部，面積219.14km2。區(qū)內(nèi)存在膨脹土變形對低層建筑物及道路造成危害的隱患。區(qū)內(nèi)絕大部分民用建筑為一層以下的低層建筑物，基礎(chǔ)埋置淺，遇到地下水位大幅波動，地基土含水量發(fā)生變化就會出現(xiàn)膨脹土脹縮變形，導(dǎo)致地上的低層建筑物墻體開裂等破壞，確定該區(qū)域為地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)。

C2主要分布在新集鎮(zhèn)和毛集實驗區(qū)所轄夏集、毛集鎮(zhèn)境內(nèi)，面積88.48km2。區(qū)內(nèi)地表分布的第四系上更新統(tǒng)（Q3）粘性土自由膨脹率41.0%～50.0%。在40%≤Fs<65%范圍內(nèi)，具弱膨脹潛勢，存在膨脹土變形對低層建筑物及道路造成危害的隱患。該區(qū)內(nèi)的民用建筑和上述區(qū)域相似?；谠摓?zāi)種的危害程度有限，確定該區(qū)域為地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)。

C3主要分布在焦崗鄉(xiāng)、毛集鎮(zhèn)和李沖回族鄉(xiāng)境內(nèi)，面積181.88km2。區(qū)內(nèi)第四系全新統(tǒng)（Q4）地層中廣泛分布著軟土—淤泥和淤泥質(zhì)土，呈軟塑—流塑狀態(tài)，地基承載力較低。區(qū)內(nèi)絕大部分民用建筑為一層以下的低層建筑物，所以目前軟土變形危害現(xiàn)象尚不明顯，但存在發(fā)生軟土變形的潛在因素。但鑒于該災(zāi)種易于發(fā)現(xiàn)和防范，確定該區(qū)為地質(zhì)災(zāi)害一般防治區(qū)。

3.3地質(zhì)災(zāi)害防治對策

其一，避讓處理。此種防治方式相較而言，性價比更高，且能達(dá)到較好的預(yù)防效果，一般應(yīng)用在幾乎無法完全消除災(zāi)害及項目造價偏高等區(qū)域。

其二，生物處理。主要針對區(qū)域內(nèi)的林木及土地，目的是提高當(dāng)?shù)氐乃春B(yǎng)能力，擴大林木的覆蓋面。其多用在滑坡類的災(zāi)害區(qū)域。

其三，工程建設(shè)處理。針對崩塌問題，需先清理其中存在危險因素的巖石，加設(shè)排水設(shè)施，鞏固地表結(jié)構(gòu)；滑坡問題一般會采取邊坡加固的方式，強化排水防滲能力的同時，穩(wěn)定坡體的結(jié)構(gòu)；巖溶塌陷則能使用工程建設(shè)處理，也可采用第一種措施；軟土類地質(zhì)的災(zāi)點能使用地基加固、建筑施工及結(jié)構(gòu)處理等。

其四，監(jiān)測預(yù)警。借此在事前掌握可能發(fā)生的災(zāi)害。鳳臺縣針對區(qū)域內(nèi)20個穩(wěn)定性不佳的地段進行監(jiān)測。同時使用簡易及精密兩種方式。并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓?，設(shè)定監(jiān)測頻率。最終得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，需經(jīng)過整理匯總，得到防災(zāi)方案的制訂根據(jù)[3]。

4.結(jié)語

綜上所述，鳳臺縣的地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重，且種類多樣，需要相關(guān)部門針對現(xiàn)有的情況進行分區(qū)處理，并結(jié)合實際的地質(zhì)情況，加以防治處理，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┓€(wěn)定且安全的生活環(huán)境。

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