秦泗偉,劉荔
(1.山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 日照 276826;2.臨沂市自然資源和規(guī)劃局,山東 臨沂 276000)
日照市屬低山丘陵地貌,地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育,已發(fā)生多處崩塌、滑坡及泥石流。近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類工程活動(dòng)不斷加劇,對(duì)地質(zhì)體的穩(wěn)定性造成一定程度的破壞,特別是礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和工程建設(shè),遺留了大量的采石立面和高陡邊坡,形成了崩塌、滑坡和泥石流隱患。
2005年,山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局第八地質(zhì)大隊(duì)提交了《日照市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》(2005—2020年);2006年,開(kāi)展了山東省山丘區(qū)“縣(市、區(qū))地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃(1∶10萬(wàn))”工作,提交了日照市“1∶10萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告”;2011開(kāi)展了山丘區(qū)大比例尺(1∶5萬(wàn))《縣(市、區(qū))地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃》專項(xiàng)工作,提交了日照市4個(gè)縣區(qū)的1∶5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報(bào)告,查明了各縣區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害分布現(xiàn)狀。2016年山東省國(guó)土資源廳組織開(kāi)展各市地質(zhì)災(zāi)害排查工作,查明日照市各類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀及影響因素,為后期地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供了依據(jù)。
日照市地處暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)大陸性氣候區(qū)內(nèi),四季分明,多年平均氣溫12.8℃,多年極端最高氣溫41.4℃,多年極端最低氣溫-14.5℃,多年平均最高氣溫16.6℃,多年平均最低氣溫9.6℃。多年平均降水量為839.5mm,年最大降水量1426.2mm,年最小降水量504.1mm,降水主要集中在6—9月份,占全年總降水量的72%;日最大降水量183.4mm。多年平均蒸發(fā)量1468.0mm;最大蒸發(fā)量1798.2mm,最小蒸發(fā)量1120.6mm。
日照市地表水體較發(fā)育,東部為黃海,海岸線長(zhǎng)度98.77km。陸地上發(fā)育大小河流10余條,河流的發(fā)育與分布嚴(yán)格受地形、地貌及構(gòu)造的控制,以中部NE—SW向地表分水嶺為界,以南為黃海水系,有傅疃河、繡針河、兩城河及支流,以北為渤海水系的洪凝河、以西為沭河水系。較大河流18條,總長(zhǎng)461.4km,流域面積5222.7km2。沭河發(fā)源于沂山南麓,境內(nèi)段長(zhǎng)76.5km,流域面積1718.4km2;濰河貫穿五蓮縣、莒縣,境內(nèi)段長(zhǎng)121.4km,流域面積1350.2km2;傅疃河是唯一的境內(nèi)大河,全長(zhǎng)73.5km,流域面積1060km2。
日照市屬低山丘陵區(qū),地形北西部高,南東部低,大部分山脈NE—SW向分布。區(qū)內(nèi)山地占總面積的17.5%,丘陵占57.2%,平原占25.3%。最高點(diǎn)為五蓮縣境內(nèi)的馬耳山,海拔為+707.6m,最低點(diǎn)為東港區(qū)東海峪村,海拔+1~+1.5m。區(qū)內(nèi)地貌類型主要有:①低山:主要分布在北部五蓮縣境內(nèi)、莒縣東南部及東港區(qū)西北;②丘陵:分布面積較廣,各區(qū)縣均有分布;③山間平原:主要分布在莒縣盆地、東港區(qū)東部;④微傾斜低平原:主要分布于東港區(qū)、嵐山區(qū)東部河流的中下游的區(qū)域(圖1)。
1—低山;2—丘陵;3—山間平原;4—微傾斜低平原;5—地貌形態(tài)分區(qū)界線圖1 日照市地形地貌分區(qū)圖
日照市出露的主要地層由老到新有古元古代粉子山群張格莊組變粒巖;中生代白堊紀(jì)萊陽(yáng)群林寺山組、止鳳莊組、城山后組等碎屑巖地層;白堊紀(jì)青山群八畝地組、石前莊組等噴出巖地層;新生代第四紀(jì)山前組、沂河組、臨沂組、寒亭組、淮北組、旭口組地層。受膠南隆起巖漿活動(dòng)的巨大影響,境內(nèi)形成了較大規(guī)模的侵入巖體。其巖體可劃分為兩大活動(dòng)期,即元古代桃科期和中生代燕山期。
日照市地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。大地構(gòu)造上橫跨華北陸塊、蘇魯造山帶2個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,魯東隆起、膠南-威海隆起和魯西隆起3個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元,沂沭斷裂帶、膠萊凹陷區(qū)、膠南隆起區(qū)3個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元[1]。晚更新世以來(lái),活動(dòng)斷裂主要集中在沂沭斷裂帶內(nèi),并沿安丘-莒縣斷裂和昌邑-大店斷裂分布。研究區(qū)內(nèi)活動(dòng)斷裂為日照-青島斷裂,分布于膠南隆起區(qū)內(nèi),是中生代新發(fā)育的一組NE向斷裂,主要的活動(dòng)年代為早、中更新世。
(1)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)[2],日照市共開(kāi)發(fā)利用鐵、銅、鉛等21種礦產(chǎn),有各類礦山546個(gè),其中在建及生產(chǎn)礦山190個(gè),關(guān)閉及廢棄礦山356個(gè),從業(yè)人員5445人,產(chǎn)量2305.08萬(wàn)t,實(shí)際采礦能力3258.1萬(wàn)t/a,實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值123989.9萬(wàn)元,利潤(rùn)總額8676.87萬(wàn)元。
(2)工程建設(shè),日照市一些鄉(xiāng)村公路未對(duì)不穩(wěn)定邊坡采取必要防護(hù)措施,給過(guò)往行人車輛構(gòu)成較大安全威脅。隨著時(shí)間推移,在重力、降雨、震動(dòng)等各種因素綜合作用下危險(xiǎn)性會(huì)日漸增大。工程建設(shè)后期,存在不合理的棄土、棄渣,易形成泥(渣)石流地質(zhì)災(zāi)害[3]。
(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),濫砍濫伐、不合理開(kāi)墾以及大量抽取地下水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉,會(huì)引起植被消失、山坡失去保護(hù)、土體疏松、沖溝發(fā)育,加重水土流失,破壞山坡穩(wěn)定性,造成滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患[4]。
日照市有90處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)(隱患點(diǎn))。按照行政區(qū)劃分布,東港區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)16處,占總數(shù)的17.7%,其中,泥石流8處,崩塌7處,滑坡1處;嵐山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)21處,占總數(shù)的23.3%,其中崩塌18處,滑坡1處,地面塌陷1處;五蓮縣地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)39處,占總數(shù)的43.3%,其中,地裂縫18處,崩塌18處,地面塌陷2處,滑坡1處;莒縣地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)14處,占總數(shù)的15.5%,其中,崩塌11處,滑坡1處,地裂縫1處,采空塌陷1處。
90處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)險(xiǎn)情中,崩塌55處全部為小型;地裂縫19處全部為小型;泥石流8處全部為小型;滑坡4處全部為小型;采空塌陷4處,3處為小型,1處為大型,其中,五蓮縣許孟鎮(zhèn)小王疃村村西采空塌陷、明古莊村村南采空塌陷及嵐山區(qū)虎山鎮(zhèn)梭羅樹(shù)采空塌陷為小型,莒縣劉官莊鎮(zhèn)竹園村采空塌陷為大型。
日照市地質(zhì)災(zāi)害崩塌共有55處,占總數(shù)的61%,為日照市主要地質(zhì)災(zāi)害[5]。崩塌主要為巖質(zhì)崩塌,主要分布于五蓮縣中部、南部山區(qū);莒縣南部、東部山區(qū);東港區(qū)西部山區(qū);嵐山區(qū)中部山區(qū)。由自然原因和人類工程活動(dòng)等而形成。崩塌毀壞山林樹(shù)木農(nóng)田,對(duì)下方村莊、廠礦企業(yè)、道路交通的安全構(gòu)成威脅。
地裂縫地質(zhì)災(zāi)害主要分布于昌邑-大店斷裂帶五蓮縣附近(涉及于里鎮(zhèn)、汪湖鎮(zhèn)18個(gè)村莊),共有19處,占總數(shù)的21%,為日照市次主要地質(zhì)災(zāi)害。地裂縫主要體現(xiàn)在建筑物墻壁、水泥地或室內(nèi)夯實(shí)地面上,呈鋸齒狀或直線狀,長(zhǎng)3~700m不等,橫斷面上寬下窄為“V”字形,縫寬一般1~2cm,最寬5cm,小者見(jiàn)裂痕。地面開(kāi)裂常產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象,最大錯(cuò)距1~4cm,嚴(yán)重者可將墻體磚塊或石條錯(cuò)斷[6-8]。
該次地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度綜合分區(qū)評(píng)價(jià)“地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)法”進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,研究區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格剖分,運(yùn)用柵格數(shù)據(jù)處理方法對(duì)研究區(qū)進(jìn)行剖分,每個(gè)單元面積為1km×1km。共1350個(gè)單元格;其次,按照統(tǒng)一量化標(biāo)準(zhǔn),對(duì)影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的要素進(jìn)行量化;最后,根據(jù)實(shí)際情況對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分級(jí)進(jìn)行定性修正,取值(7,10]為高易發(fā)區(qū)(A)、取值(4,7]為中易發(fā)區(qū)(B)、取值(1,4]為低易發(fā)區(qū)(C)、取值(0,1][9-18]。
分區(qū)評(píng)價(jià)公式如下:
Z=Zq·r1+Zx·r2
式中:Z—地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù);Zq—潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);r1—潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值(取60%);Zx—現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);r2—現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度權(quán)值。
(1)潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算
Zq=∑Ti·Ai
式中:Zq—潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);Ti—分別為控制評(píng)價(jià)單元地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)條件(D)、地形地貌條件(X)、氣候植被條件(Q)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)(R)充分程度的標(biāo)度分值;Ai—分別為各形成條件的權(quán)值。
(2)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算
Zx=∑Li·Bi
式中:Zx—現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù);Li—分別為評(píng)價(jià)單元地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模(G)、分布密度(M)、活動(dòng)頻次(P)、險(xiǎn)情(W)的標(biāo)度分值;Bi—分別為反映評(píng)價(jià)單元地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算參數(shù)的權(quán)值。
將每個(gè)評(píng)價(jià)因子按Ⅰ~Ⅳ級(jí)進(jìn)行強(qiáng)度分級(jí),然后根據(jù)日照市地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害形成影響因素和發(fā)育特征確定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),Ⅰ級(jí)基本分值10,Ⅱ級(jí)基本分值7,Ⅲ級(jí)基本分值4,Ⅳ級(jí)基本分值1。潛在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)因子權(quán)重采用傅勒三角形法,AD權(quán)值0.3,AR權(quán)值0.3,AX權(quán)值0.2,AQ權(quán)值0.2?,F(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)因子,BP權(quán)值0.4,BM權(quán)值0.3,BW權(quán)值0.2,BG權(quán)值0.1。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性指數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行日照市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分(表1、表2)[19]。
3.4.1 地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A)
地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)面積約為113.64km2,約占全市面積的2.15%,共分布有29處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),約占總數(shù)量的26.61%。
(1)地裂縫為主地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A1):分布于五蓮縣于里、汪湖兩鎮(zhèn),面積84.76km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)18處(圖2)。
(2)崩塌為主地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A2-1,A2-2):A2-1:分布于莒縣北部東莞鎮(zhèn),面積5.74km2,有崩塌地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)1處;A2-2:分布于莒縣南部的中樓鎮(zhèn),面積13.30km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)3處,均為崩塌。
表1 潛在地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度評(píng)價(jià)因子強(qiáng)度分級(jí)
表2 現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害強(qiáng)度評(píng)價(jià)因子強(qiáng)度分級(jí)
(3)滑坡為主地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A3):分布于莒縣東部嶠山鎮(zhèn),面積4.70km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)2處,均為滑坡。
(4)崩塌泥石流為主地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)(A4):分布于東港區(qū)三莊鎮(zhèn)西北,面積5.14km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)5處,其中崩塌3處,泥石流2處。
3.4.2 地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B)
地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)面積約為702.51km2,約占全市面積的13.32%,共分布有51處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn),約占總數(shù)量的46.79%。
(1)地裂縫為主地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B1):分布于莒縣中部莒縣盆地城陽(yáng)鎮(zhèn)大湖-小湖地區(qū),安丘-莒縣斷裂穿過(guò)此區(qū)域,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)1處,地裂縫面積4.23km2。
(2)采空塌陷為主地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B2-1,B2-2):B2-1分布于莒縣西部劉官莊鎮(zhèn),有采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害1處,為煤礦開(kāi)采引起的采空塌陷,面積14.41km2;B2-2分布于嵐山區(qū)虎山鎮(zhèn)原日照市石棉礦閉坑礦區(qū)內(nèi),面積4.01km2,區(qū)內(nèi)已發(fā)生采空塌陷1處。
(3)崩塌、滑坡、泥石流為主地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B3-1,B3-2,B3-3):B3-1分布于東港區(qū)陳疃鎮(zhèn)西北、三莊鎮(zhèn)大部、西湖鎮(zhèn)西南,五蓮縣石場(chǎng)鄉(xiāng)西南部、石場(chǎng)鄉(xiāng)北部、洪凝街道西南部、街頭鎮(zhèn)西部等地區(qū),面積284.00km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)17處,其中崩塌13處,泥石流3處,滑坡1處;B3-2位于東港區(qū)南湖鎮(zhèn)北部以及五蓮縣洪凝鎮(zhèn)東部、松柏鎮(zhèn)、戶部鄉(xiāng)西部和北部、叩關(guān)鎮(zhèn)西部和北部、街頭鎮(zhèn)東北部等地區(qū),面積375.53km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)19處,其中崩塌14處,滑坡4處,泥石流1處;B3-3:分布于嵐山區(qū)后村鎮(zhèn)韓家寨山區(qū),面積3.23km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)3處,其中滑坡1處,泥石流1處,崩塌1處。
1—地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū);2—地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū);3—地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)圖2 日照市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖
(4)崩塌、滑坡為主地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(B4-1,B4-2):B4-1位于嵐山區(qū)虎山鎮(zhèn)北部,面積8.27km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)5處,其中崩塌4處,滑坡1處;B4-2位于嵐山區(qū)虎山鎮(zhèn)、嵐山頭街辦和安東衛(wèi)街辦三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)交界地區(qū),面積8.83km2,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)4處,其中崩塌3處,滑坡1處。
3.4.3 地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)(C)
日照市除去地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)以外的其他區(qū)域,面積4368.80km2,約占全市面積的84.53%,地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)29處,其中崩塌25處,采空塌陷2處,滑坡1處,泥石流1處,易發(fā)程度均較低。
根據(jù)分區(qū)原則和分區(qū)方法,日照市地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)劃分為重點(diǎn)、次重點(diǎn)和一般防治區(qū)。
(1)重點(diǎn)防治區(qū)主要分布在五蓮縣于里、汪湖鎮(zhèn),沂沭斷裂帶的昌邑-大店斷裂和安丘-莒縣斷裂通過(guò)的區(qū)域,五蓮縣中部等地區(qū),以及東港區(qū)、嵐山區(qū)和莒縣的少部分地區(qū),總面積461.90km2,占全市面積的8.77%,共分布地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)59個(gè),其中崩塌29處,地裂縫19處,滑坡4處,泥石流5處,采空塌陷2處,該區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)具有穩(wěn)定性差、危害程度大,潛在受威脅人數(shù)多等特點(diǎn),需重點(diǎn)防治。
(2)次重點(diǎn)防治區(qū)主要分布在莒縣北部、五蓮縣大部分地區(qū)、東港區(qū)北部及嵐山西北等地區(qū),總面積1634.65km2,占全市面積的30.29%。該區(qū)共分布地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)25個(gè),其中崩塌21處,泥石流2處,采空塌陷2處,該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度和災(zāi)害危害程度相對(duì)較輕。
(3)一般防治區(qū)分布于上述防治區(qū)以外的其他區(qū)域,總面積3213.45km2,占全市面積的60.94%。該區(qū)內(nèi)分布地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)6處,其中崩塌5處,泥石流1處,但發(fā)育穩(wěn)定,危害程度小(圖3)。
對(duì)重點(diǎn)防治區(qū)應(yīng)多方面籌措資金并對(duì)危害重大的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行治理[20],并逐步開(kāi)展受地質(zhì)災(zāi)害威脅的居民的搬遷避讓工作。對(duì)次重點(diǎn)防治區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)逐步開(kāi)展對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的治理工作。一般防治區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)發(fā)育穩(wěn)定,危害程度小目前尚未發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,主要以監(jiān)測(cè)為主[21]。
1—地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū);2—地質(zhì)災(zāi)害次重點(diǎn)防治區(qū);3—地質(zhì)災(zāi)害一般重點(diǎn)防治區(qū)圖3 日照市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃圖
(1)該次工作排查原地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)109處,新增地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)5處。消除地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)24處,最終確認(rèn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)90處。險(xiǎn)情達(dá)到大型的有1處,小型的89處;危害程度特大型的1處,中型12處,小型67處。
(2)根據(jù)日照市地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn)、結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的發(fā)育密度,以定量評(píng)價(jià)和定性分析相結(jié)合的方法,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià),劃分出地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)面積約113.64km2,中易發(fā)區(qū)面積約為702.51km2,低易發(fā)區(qū)面積4368.80km2。
(3)對(duì)日照市地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行了防治規(guī)劃,將日照市地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)分為重點(diǎn)、次重點(diǎn)和一般防治區(qū),確定了13處重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)。