晉城市兩區(qū)四片地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題研究

陽(yáng)結(jié)華 ，戴 興

1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)隊(duì)，河南 鄭州 450002

2.河南省焦作地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)有限公司，河南 焦作 454002

0 引言

晉城市位于山西省東南部邊緣，東枕太行，南鄰中原，西望黃河，北通幽燕，區(qū)位適中，交通便捷，距省會(huì)太原市直線(xiàn)距離約265km。特定的自然地質(zhì)環(huán)境和不合理的以礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)為主的人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，在一些地區(qū)引起了種種地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，尤其是地質(zhì)災(zāi)害日益突出，已成為制約該市社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

晉城市規(guī)劃區(qū)的主城區(qū)、金村區(qū)、南村片區(qū)、高都片區(qū)、北石店片區(qū)和巴公片區(qū)面積分別為47.10km2、4.87km2、7.87km2、1.50km2、9.31km2、5.07km2，六區(qū)總面積約75.72km2。本次調(diào)查范圍在規(guī)劃區(qū)域的基礎(chǔ)上適當(dāng)外延4m～830m，總面積約84.66km2。

1 工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件

晉城市規(guī)劃區(qū)四周高山環(huán)繞，東南部屬太行山脈，山嶺陡峻，山峰標(biāo)高在1000m左右，東南邊界丹河出境處最低， 河谷標(biāo)高僅為290m左右。中部由北向南斜列著巴公、北石店、城關(guān)和南村4個(gè)小盆地，統(tǒng)稱(chēng)晉城盆地，其地勢(shì)低平，地面標(biāo)高690m～790m；盆地西部伊候山，為區(qū)內(nèi)最高山，主峰海拔標(biāo)高為1165.4m。

根據(jù)形態(tài)及其成因類(lèi)型，將本區(qū)地貌分為侵蝕中低山區(qū)、剝蝕中低山區(qū)、剝蝕堆積黃土丘陵區(qū)、侵蝕堆積平原區(qū)和堆積山間盆地區(qū)5個(gè)區(qū)。

沁河是區(qū)內(nèi)最大河流，它發(fā)源于沁源縣二朗神溝，經(jīng)安澤、沁水至陽(yáng)城與澤州縣的交界處流入河南省境內(nèi)，全長(zhǎng)450km，流域面積12800km2，多年平均流量為43.664m3/s。屬沁河支流的有丹河和長(zhǎng)河。

丹河是縣境內(nèi)的主要河流，發(fā)源于高平市琉璃山丹株嶺，經(jīng)高平、澤州在河南沁陽(yáng)縣匯入沁河，流域面積3150km2，全長(zhǎng)162km，澤州縣境內(nèi)長(zhǎng)87km，沿途建有任莊、青天河水庫(kù)和郭壁提水工程，以小會(huì)為界，上游為季節(jié)性河流，下游為常年性河流。屬丹流的有巴公河、北石店河、許河、東丹河和白水河，均為季節(jié)性河流。

調(diào)查區(qū)內(nèi)出露地層主要有古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系和新生界上第三系、第四系。

本區(qū)位于太行山隆起與沁水凹陷之間，構(gòu)造十分發(fā)育，控制性構(gòu)造體系主要是新華夏系褶斷帶、東西向褶斷帶、丹河小山字型構(gòu)造和華夏系構(gòu)造。

根據(jù)含水層巖性和地下水賦存特征，區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水、碎屑巖類(lèi)裂隙水、碎屑巖夾碳酸鹽巖類(lèi)裂隙巖溶水和碳酸鹽巖類(lèi)巖溶水四類(lèi)。碎屑巖類(lèi)裂隙水分布面積小，將其與碎屑巖夾碳酸鹽巖類(lèi)裂隙巖溶水合并統(tǒng)稱(chēng)為裂隙水。

2 工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

在調(diào)查區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害，但在調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)七處地面塌陷，均屬于小型，分布于主城區(qū)北部、巴公鎮(zhèn)的南部及北石店鄉(xiāng)的東部、西北部，其他片區(qū)的調(diào)查范圍均在鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地，歷史上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)較大的地質(zhì)災(zāi)害。規(guī)劃區(qū)的塌陷集中于歷史上省、市營(yíng)煤礦礦界范圍內(nèi)及其周邊集體、個(gè)體煤礦礦界范圍內(nèi)。由煤礦開(kāi)采形成的地面塌陷伴生地裂縫主要分布于采空區(qū)周邊和采掘工作面前方位置。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估

從時(shí)間發(fā)育特征來(lái)看，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是塌陷時(shí)間相對(duì)于煤礦開(kāi)采時(shí)間的滯后性。煤層開(kāi)采后，采空區(qū)上覆巖體的變形破壞需要一定時(shí)間，同時(shí)由于采空區(qū)上覆巖體的組合關(guān)系、厚度及其力學(xué)性質(zhì)不同，使得不同區(qū)域形成地面塌陷的滯后時(shí)間長(zhǎng)短不等；二是地面塌陷的后生演化性。在地裂縫發(fā)育階段，由于年復(fù)一年的降雨、地表水的沖蝕、侵蝕和淋濾作用，使裂縫不斷擴(kuò)大，進(jìn)而形成塌陷。這種情況在雨季特別明顯，塌陷常呈不規(guī)則長(zhǎng)條形，上小下大，并與地裂縫相連?；靥詈?，來(lái)年雨季再次沖刷，地面塌陷再次形成。

因此，評(píng)估區(qū)內(nèi)下伏煤層一旦開(kāi)采，會(huì)對(duì)評(píng)估區(qū)內(nèi)地表建筑工程和巷道及設(shè)施造成極度嚴(yán)重的破壞，可能造成的經(jīng)濟(jì)損失很大，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大。

4 地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)評(píng)價(jià)

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)指容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，分區(qū)在研究影響致災(zāi)的各種因素和發(fā)生(包括潛在發(fā)生)的地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)量、密度、波及范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行，可劃分為高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)四類(lèi)。劃分方法首先以定性分析劃分各個(gè)評(píng)價(jià)單元，其次，對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行定量確定，最后進(jìn)行綜合評(píng)定。

1）定性劃分

首先根據(jù)地形地貌、地層構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、礦產(chǎn)分布及人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)度與地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀將調(diào)查區(qū)劃分出數(shù)個(gè)評(píng)價(jià)單元，并依照《縣（市）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃基本要求》實(shí)施細(xì)則中地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)主要特征簡(jiǎn)表，對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。

2）定量確定

根據(jù)調(diào)查區(qū)客觀情況，采用襲擾系數(shù)(R)法定量評(píng)價(jià)。利用野外調(diào)查所得的各評(píng)價(jià)單元地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀與發(fā)育程度(數(shù)量、規(guī)模)等求取R值。

3）綜合評(píng)定

遵循定性分析為主，定量評(píng)級(jí)為輔的原則，當(dāng)二者不一致時(shí)，以較高一級(jí)為準(zhǔn)，將評(píng)價(jià)單元評(píng)定為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和不易發(fā)區(qū)，且按災(zāi)害的分布、類(lèi)型、數(shù)量、成因等進(jìn)一步劃分亞區(qū)，并以主要災(zāi)種命名。

4.1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)分區(qū)評(píng)價(jià)

根據(jù)上述分區(qū)原則和方法，結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，綜合各種資料，將調(diào)查區(qū)劃分為四個(gè)大區(qū)，其中高易發(fā)區(qū)有4個(gè)亞區(qū)，中易發(fā)區(qū)有1個(gè)亞區(qū)，低易發(fā)區(qū)為1個(gè)亞區(qū)。

4.2 地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)分區(qū)評(píng)價(jià)

分重點(diǎn)防治區(qū)、次重點(diǎn)防治和一般防治區(qū)三級(jí)，在重點(diǎn)防治區(qū)中，根據(jù)地質(zhì)條件、災(zāi)害類(lèi)型與危害程度劃分出防治亞區(qū)，共分四個(gè)亞區(qū)。

4.3 防治措施

1）加強(qiáng)管理。地方政府要嚴(yán)格控制礦山開(kāi)采區(qū)域，按正規(guī)采礦方法開(kāi)采，盡量避免在村莊下采礦，嚴(yán)格限制煤礦開(kāi)采范圍，嚴(yán)禁越界開(kāi)采和私挖亂采；

2）對(duì)采煤引起的地面塌陷、地裂縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填補(bǔ)，對(duì)破壞的耕地進(jìn)行復(fù)墾，防止災(zāi)情加重，并誘發(fā)滑坡、水土流失等其它災(zāi)害發(fā)生；

3）對(duì)于發(fā)生在居民生活區(qū)、重要工程建設(shè)區(qū)（公路）等的塌陷、伴生地裂縫，要通過(guò)物探勘測(cè)技術(shù)手段查明其分布情況，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)施夯實(shí)、灌注樁等地基處理方法，并進(jìn)行工程技術(shù)驗(yàn)收論證，建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，觀察其穩(wěn)定性；

4）妥善解決由采煤造成周?chē)迩f居民吃水困難問(wèn)題；

5）開(kāi)展該區(qū)采空引起的潛在地面塌陷、地裂縫變形的監(jiān)測(cè)、進(jìn)行地面變形的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，研究其發(fā)生、發(fā)展、穩(wěn)定的規(guī)律性，減少和降低災(zāi)害的損失；

6）加強(qiáng)煤礦的安全生產(chǎn)，在村莊或居民點(diǎn)范圍內(nèi)預(yù)留煤柱要增多增大，防止誘發(fā)地裂縫；

7）一般防治區(qū)主要是以預(yù)防為主，地方政府要嚴(yán)格控制礦山開(kāi)采區(qū)域，盡量避免在村莊下采礦，為確保居民安全，需留足保安礦柱。

5 結(jié)論

本次工作對(duì)晉城市城市規(guī)劃區(qū)主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查；對(duì)規(guī)劃區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，并對(duì)規(guī)劃區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害防治分區(qū)；對(duì)晉城市規(guī)劃區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)環(huán)境分區(qū)評(píng)價(jià)，并對(duì)主要地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題提出了防治措施建議。建議加強(qiáng)對(duì)規(guī)劃區(qū)采空區(qū)的詳細(xì)勘查與治理工作；建議在規(guī)劃區(qū)內(nèi)開(kāi)展專(zhuān)門(mén)的地下水資源、土壤污染和固體廢棄物污染調(diào)查工作，并進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)地下水污染調(diào)查。

[1]張有良.最新工程地質(zhì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)知識(shí)出版社，2006：1123.

[2]毛俊，歐陽(yáng)結(jié)華，戴興，等.晉城市規(guī)劃區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查報(bào)告[R].晉城市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)站、河南省焦作地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)有限公司，2010 .

[3]山西省澤州縣（含晉城城區(qū)）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃報(bào)告[R].山西省第三地質(zhì)工程勘察院、山西省澤州縣國(guó)土資源局，2003.