论文部分内容阅读
【摘 要】 调兵山市地质灾害预防与治理，主要是研究调查区内各种地质灾害的数量、规模及分布范围，包括崩塌、滑坡、地面沉降、地裂缝、地面塌陷及泥石流等，分析地质灾害致灾机理及灾害成因，预测区内地质灾害未来发展演变趋势，提出切实可行的地质灾害防治方案。
【关键词】 调兵山；地质灾害；预防；治理；方案
前言：
调兵山市是一个因煤而兴的重要煤炭工业城市，目前乃至今后仍将成为辽宁省及东北地区最主要的煤炭生产基地之一。现已建成七对现代化生产矿井，煤炭生产能力达1400万吨/年，年出煤矸石量约为200万M3，区内现有煤矸石山12座。目前矿井的开拓面积仅占各可采煤层累计可采面积的五分之一，但已发现各矿井上方的地面出现不同程度的沉陷变形，地面塌陷地质灾害有逐渐加剧的趋势。部分沉陷区常年积水，致使农田绝产或减收，对区内房屋等地面建筑物、公路、铁路也造成不同程度的破坏，对人民的生产和生活已造成严重影响，对人类的生存环境也构成了极大威胁，对其进行综合防治已迫在眉睫。
1、自然地理环境及社会经济概况
1.1工作区概况
调兵山市位于辽宁省东北部，东经：123°30′04″-123°43′00″，北纬：42°19′14″-42°34′11″之间。东与铁岭市相邻，西与沈阳市法库县、康平县及内蒙古自治区科尔沁左翼后旗和通辽市为邻。全市南北长约29.5公里，东西宽约17.4公里，面积约262.9平方公里，总人口24万（2008年）。调兵山全市辖2个街道、3个镇，29个社区居委会、34个村委会。市政府设在红房。境内交通四通八达，省级公路S105、S106贯穿调兵山全境，县、乡、村公路交织成网。矿区专用铁路线经过调兵山中部，在大青站与国铁接轨，可通往全国各地。
1.2气候
调兵山属于北温带、半湿润季风大陆性气候区，四季分明，气候变化明显。年平均气温6.85度。7月份为最热月份，平均24.2度，极端最高气温35.9度.一月份为最冷月份，平均为-13.1度，极端最低气温为-34.3度。年均降水800毫米，七月份降雨量最多，七月平均降水量为176.8毫米。全年日照2700小时。
1.3河流
调兵山市境内水资源较丰富，主要河流有王河、新开河、长沟河等，多呈东西流向。
1.4地形地貌
调兵山市呈倾斜状地势，西高东低，东部为低山丘陵，西部为山前倾斜平原。西部低山丘陵地表标高在120m-340m之间，东部山前倾斜平原地表标高在60m-120m之间。
2、地质灾害发育现状与分布
调兵山市地质灾害（隐患）点80处，按灾种可分为地面塌陷、地裂缝、崩塌等三类。包括地面塌陷79处、地裂缝7处（与地面塌陷点重号）、崩塌1处，地质灾害隐患点43处，大部分分布在大明镇、晓青镇和晓南镇。
2.1地面塌陷
全市79处地面塌陷中隐患点43处。重要地质灾害危险点主要分布于调兵山市大明镇（38处）、晓青镇（20处）、晓南镇（12处）和调兵山街道（东调8处），兀术街道（1处）。地面塌陷是调兵山市最为发育的地质灾害类型，均为采矿引发的采空塌陷，主要分布在大明一、二矿、晓明矿、大隆矿、小青矿、大兴矿、晓南矿和铁岭县高家煤矿，其主要是由于各煤矿地下采煤所致。据统计截止到2008年底，已造成13260.945万元的经济损失，受威胁人数11969人，受威胁财产9234.69万元。
分布于调兵山各镇及街道的地面塌陷严格说应是地面沉陷，它以缓慢、累进性的整体均匀沉陷为主，无声、无震，沉陷范围逐步扩大形成蝶状的沉陷洼地，外缘没有台阶，洼地中偶见一些直径小（2-3m）的小塌陷坑，这些小塌陷坑和与沉陷洼地相关的地裂缝具有突发性。但考虑到规划报告与《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则对灾种的规范要求，本次工作仍将地面沉陷称之为地面塌陷。
2.2地裂缝
调兵山市地裂缝灾害主要有7处，分布在地面塌陷洼地的周边，规模均为小型，其成因由煤矿地下开采煤所致。本报告中的地裂缝灾害点均与地面沉陷点相重叠，其威胁人数与威胁财产的统计均并入地面塌陷的统计当中。
2.3崩塌
调兵山市崩塌地质灾害主要分布在调兵山西部城子山丘陵区，其山体山顶浑圆，冲沟浅而宽山体自然坡角6°-20°，基岩主要由下元古界辽河群大理岩及一些侵入岩组成。目前该区除一些小型矿山照成的地质灾害隐患外，不良地质现象较少，局部地区久雨或暴雨时可能发生崩塌，但是绝大多数位于偏僻山区，对人类危害较小。
调兵山市崩塌地質灾害有1处，位于调兵山市泰丰硅灰石矿坑口附近。其规模小，威胁人数少，威胁财产少，危害程度一般。
3、地质灾害成因分析
3.1地面塌陷
地面塌陷地质灾害发生于地下开采的采空区上方，其形成受地质条件、开采方法等因素影响。由于煤矿的特殊成矿条件及采矿工艺特点，铁法矿区各煤层矿上覆岩石主要由砂岩、砂砾岩、砾岩、砂页岩和泥岩等软-硬掩饰互层组成，强度相对较低，煤层开采深度较浅，开采面积较大，形成的采空区面积较大，易造成采空塌陷，导致大面积地面沉陷地质灾害。
3.2地裂缝
地裂缝地质灾害多发生于陡边坡上缘及地面塌陷坑外缘，由于岩土体力学性质发生改变，造成岩土体物质向临空方向张裂、滑移，形成地裂缝地质灾害。地裂缝形状、大小不一，产生危害也不同，陡边坡上缘地裂缝可能导致崩塌、滑坡、威胁边坡下方安全，地面塌陷坑外缘地裂缝可导致地面塌陷面积继续扩大。
3.3崩塌
崩塌地质灾害主要发生在陡峭山体下及道路边坡，崩塌形成主要受地形地貌、地质条件、气候条件和人类活动影响。调兵山市西部丘陵地区局部地势较陡，地形坡度较大，在岩石断裂、节理构造发育地区，山体有危岩体存在。并且人类采矿活动影响，人为破坏了原山体平衡，山体稳定性遭受破坏，在春季冻融和夏季雨水或震动条件下，易发生崩塌地质灾害。 4、地质灾害现状评价
调兵山市大部分地区为地质灾害高易发区，总体看，已发生的地质灾害规模较大，危害程度十分严重，地面塌陷、地裂缝地质灾害主要分布在地下开采矿山附近，由于地下煤炭开采，形成大面积采空区，导致地面塌陷和地裂缝地质灾害发生，且地面塌陷区临近人群聚居区，地裂缝地质灾害导致1人死亡的人员伤害记录；地面沉陷发生在地下开采的煤矿区，分布调兵山市大明镇、晓青镇和晓南镇，常年地下采煤使地下形成大面积采空区，导致地面沉陷变形。地面沉陷造成大面积耕地下沉、积水，农作物减产，多户房屋开裂及房屋损毁；也造成公路、铁路路基下沉开裂，危及行车安全。
调兵山市地質灾害高易发区各种地质灾害仍处于不稳定、活动、发展阶段，大部分地质灾害隐患点没有进行防治工程。
5、防治区工作部署
5.1近期
建立地质灾害群测群防网络和群专结合的监测预报体系；开展大比例尺重点区域地质灾害调查与勘查工作，对危及人民生命财产安全的重大灾害隐患点进行治理或搬迁避让；建立健全地质灾害应急反应系统；完善建设用地地质灾害危险性评估制度；实行矿山地质环境治理保证金和矿山地质环境监测、报告制度；继续实行并完善汛期突发性地质灾害气象预测预报工作；实施重要地段、重要交通干线地质灾害勘查、治理工程。
5.2远期
健全、完善地质灾害群测群防网络和群专结合的监测预报体系；对除近期进行地质灾害重点防治工程以外的其它重点防治区，制定具有针对性、可操作性的防治工程设计，对危及人民生命财产安全的地质灾害隐患点进行勘察治理或搬迁避让，因人为工程造成的地质灾害隐患，由政府、国土资源主管部门监督责任人负责进行治理，因自然因素造成的地质灾害，由地方政府、国土资源部门上报，由政府出资进行治理。
继续实行并完善建设用地地质灾害危险性评估制度、矿山地质环境监测和报告制度、矿山地质环境治理保证金制度；实施交通干线地质灾害勘查、治理工程；不断提高突发性地质灾害气象等级预测预报的准确率，力争在预报的定时、定量上取得突破；在深入开展预报预警和综合防治工程的基础上，启动综合防治工程。
6、实施方案
6.1实施工程治理的方案
实施工程治理（包括复垦或已经复垦的）地质灾害点或潜在地质灾害点在防治工程实施之前应进行必要的勘查，技术论证和工程设计，以减少资源浪费，组织有关的专家和工程技术人员充分协商后确定。
6.2实施避让的方案
地质灾害重点防治区内稳定性差或较差的地质灾害点，若其危险性和危害性都较大，搬迁的费用与其它治理费用比较，搬迁费用较其它费用低时，必须采取避让措施。避让前应实施勘查与评估，必须在肯定险情存在，必要性和迫切性都很明显的情况下才能进行。
6.3实施以预防为主，治理为辅的监测预警方案
监测预警措施，一般来说适合所有的地质灾害（隐患）点。对于坐落在山体斜坡下部的村庄、人工切坡下的住宅、企事业单位，矿区附近冒落区、采空区之上的居民、企事业单位等，均应以行政村为单位，组织联防组织，建立监测网。一旦发生地质灾害或有地质灾害发生的前兆，应立即采取必要的措施防灾、救灾，最大限度地减轻地质灾害损失。
应该着重指出的是，在近期防治中拟采取监测措施的地质灾害点，主要指那些近二、三年内才开始变形的地面塌陷地质灾害点，它们目前变形程度不大，还不适合采取工程、避让等措施，但它们正处于一个渐变的变化过程中，有些点还位于未来变形中心，有些点还是重要地质灾害隐患点，故暂采取监测措施，待其今后变形程度、危害程度的变化来决定采取进一步措施治理。
6.4实施生物工程治理方案
调兵山市人类经济活动强烈，植被覆盖率不高。西部山区植被以灌木为主，造成局部坡面水土流失严重，并是产生土质滑坡的原因之一。生物工程治理主要提倡小流域综合治理，逐渐恢复生态环境。进行生物防治中工程要循序渐进，在山坡土地贫瘠，树木立根条件差，即使载种本区优势树种，其成活率仍较低，更难成林。应该先栽一些刺槐、紫穗槐、山杨等水土保持先锋树种和一些草类，以恢复坡面土壤及土壤肥力，然后再逐步种植优势树种（构成本地植物群落的主要树种），并尽量选择一些深根性树种，如长白落叶松等，以达到治理水土流失，恢复生态环境的目的。
对于调兵山市东部山前倾斜平原地带地面塌陷的生物治理工程主要是针对积水区因地制宜，发展生态立体农业，如“立体湖盆”大力发展养鱼；在积水区边缘地带发展养鸭、鹅等水禽养殖或高产值的小水兽（如水貂），在接近积水区外缘地带可引种喜湿牧草发展牛羊等畜牧业，或者种植诸如柳树等耐湿林木发展林业，也可种植水稻等；在塌陷外缘种旱地作物如大豆、玉米等。
7、结束语
调兵山市的地质灾害防治工作，在“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的原则基础上，按各灾种类型的特点，分别采取工程、生物工程、避让、躲避、监测预警等不同措施和方法、手段，经过近期和远期等不同阶段的防治工作，使调兵山市消除重大地质灾害隐患，使所有村、镇逐渐地彻底摆脱地质灾害的困扰，特别是人口密集的地区，应杜绝地质灾害的发生，使所有威胁人民生命和财产安全的地质灾害体，均能得到有效的治理改造，使调兵山市有一个良好的人类生存环境。
【关键词】 调兵山；地质灾害；预防；治理；方案
前言：
调兵山市是一个因煤而兴的重要煤炭工业城市，目前乃至今后仍将成为辽宁省及东北地区最主要的煤炭生产基地之一。现已建成七对现代化生产矿井，煤炭生产能力达1400万吨/年，年出煤矸石量约为200万M3，区内现有煤矸石山12座。目前矿井的开拓面积仅占各可采煤层累计可采面积的五分之一，但已发现各矿井上方的地面出现不同程度的沉陷变形，地面塌陷地质灾害有逐渐加剧的趋势。部分沉陷区常年积水，致使农田绝产或减收，对区内房屋等地面建筑物、公路、铁路也造成不同程度的破坏，对人民的生产和生活已造成严重影响，对人类的生存环境也构成了极大威胁，对其进行综合防治已迫在眉睫。
1、自然地理环境及社会经济概况
1.1工作区概况
调兵山市位于辽宁省东北部，东经：123°30′04″-123°43′00″，北纬：42°19′14″-42°34′11″之间。东与铁岭市相邻，西与沈阳市法库县、康平县及内蒙古自治区科尔沁左翼后旗和通辽市为邻。全市南北长约29.5公里，东西宽约17.4公里，面积约262.9平方公里，总人口24万（2008年）。调兵山全市辖2个街道、3个镇，29个社区居委会、34个村委会。市政府设在红房。境内交通四通八达，省级公路S105、S106贯穿调兵山全境，县、乡、村公路交织成网。矿区专用铁路线经过调兵山中部，在大青站与国铁接轨，可通往全国各地。
1.2气候
调兵山属于北温带、半湿润季风大陆性气候区，四季分明，气候变化明显。年平均气温6.85度。7月份为最热月份，平均24.2度，极端最高气温35.9度.一月份为最冷月份，平均为-13.1度，极端最低气温为-34.3度。年均降水800毫米，七月份降雨量最多，七月平均降水量为176.8毫米。全年日照2700小时。
1.3河流
调兵山市境内水资源较丰富，主要河流有王河、新开河、长沟河等，多呈东西流向。
1.4地形地貌
调兵山市呈倾斜状地势，西高东低，东部为低山丘陵，西部为山前倾斜平原。西部低山丘陵地表标高在120m-340m之间，东部山前倾斜平原地表标高在60m-120m之间。
2、地质灾害发育现状与分布
调兵山市地质灾害（隐患）点80处，按灾种可分为地面塌陷、地裂缝、崩塌等三类。包括地面塌陷79处、地裂缝7处（与地面塌陷点重号）、崩塌1处，地质灾害隐患点43处，大部分分布在大明镇、晓青镇和晓南镇。
2.1地面塌陷
全市79处地面塌陷中隐患点43处。重要地质灾害危险点主要分布于调兵山市大明镇（38处）、晓青镇（20处）、晓南镇（12处）和调兵山街道（东调8处），兀术街道（1处）。地面塌陷是调兵山市最为发育的地质灾害类型，均为采矿引发的采空塌陷，主要分布在大明一、二矿、晓明矿、大隆矿、小青矿、大兴矿、晓南矿和铁岭县高家煤矿，其主要是由于各煤矿地下采煤所致。据统计截止到2008年底，已造成13260.945万元的经济损失，受威胁人数11969人，受威胁财产9234.69万元。
分布于调兵山各镇及街道的地面塌陷严格说应是地面沉陷，它以缓慢、累进性的整体均匀沉陷为主，无声、无震，沉陷范围逐步扩大形成蝶状的沉陷洼地，外缘没有台阶，洼地中偶见一些直径小（2-3m）的小塌陷坑，这些小塌陷坑和与沉陷洼地相关的地裂缝具有突发性。但考虑到规划报告与《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则对灾种的规范要求，本次工作仍将地面沉陷称之为地面塌陷。
2.2地裂缝
调兵山市地裂缝灾害主要有7处，分布在地面塌陷洼地的周边，规模均为小型，其成因由煤矿地下开采煤所致。本报告中的地裂缝灾害点均与地面沉陷点相重叠，其威胁人数与威胁财产的统计均并入地面塌陷的统计当中。
2.3崩塌
调兵山市崩塌地质灾害主要分布在调兵山西部城子山丘陵区，其山体山顶浑圆，冲沟浅而宽山体自然坡角6°-20°，基岩主要由下元古界辽河群大理岩及一些侵入岩组成。目前该区除一些小型矿山照成的地质灾害隐患外，不良地质现象较少，局部地区久雨或暴雨时可能发生崩塌，但是绝大多数位于偏僻山区，对人类危害较小。
调兵山市崩塌地質灾害有1处，位于调兵山市泰丰硅灰石矿坑口附近。其规模小，威胁人数少，威胁财产少，危害程度一般。
3、地质灾害成因分析
3.1地面塌陷
地面塌陷地质灾害发生于地下开采的采空区上方，其形成受地质条件、开采方法等因素影响。由于煤矿的特殊成矿条件及采矿工艺特点，铁法矿区各煤层矿上覆岩石主要由砂岩、砂砾岩、砾岩、砂页岩和泥岩等软-硬掩饰互层组成，强度相对较低，煤层开采深度较浅，开采面积较大，形成的采空区面积较大，易造成采空塌陷，导致大面积地面沉陷地质灾害。
3.2地裂缝
地裂缝地质灾害多发生于陡边坡上缘及地面塌陷坑外缘，由于岩土体力学性质发生改变，造成岩土体物质向临空方向张裂、滑移，形成地裂缝地质灾害。地裂缝形状、大小不一，产生危害也不同，陡边坡上缘地裂缝可能导致崩塌、滑坡、威胁边坡下方安全，地面塌陷坑外缘地裂缝可导致地面塌陷面积继续扩大。
3.3崩塌
崩塌地质灾害主要发生在陡峭山体下及道路边坡，崩塌形成主要受地形地貌、地质条件、气候条件和人类活动影响。调兵山市西部丘陵地区局部地势较陡，地形坡度较大，在岩石断裂、节理构造发育地区，山体有危岩体存在。并且人类采矿活动影响，人为破坏了原山体平衡，山体稳定性遭受破坏，在春季冻融和夏季雨水或震动条件下，易发生崩塌地质灾害。 4、地质灾害现状评价
调兵山市大部分地区为地质灾害高易发区，总体看，已发生的地质灾害规模较大，危害程度十分严重，地面塌陷、地裂缝地质灾害主要分布在地下开采矿山附近，由于地下煤炭开采，形成大面积采空区，导致地面塌陷和地裂缝地质灾害发生，且地面塌陷区临近人群聚居区，地裂缝地质灾害导致1人死亡的人员伤害记录；地面沉陷发生在地下开采的煤矿区，分布调兵山市大明镇、晓青镇和晓南镇，常年地下采煤使地下形成大面积采空区，导致地面沉陷变形。地面沉陷造成大面积耕地下沉、积水，农作物减产，多户房屋开裂及房屋损毁；也造成公路、铁路路基下沉开裂，危及行车安全。
调兵山市地質灾害高易发区各种地质灾害仍处于不稳定、活动、发展阶段，大部分地质灾害隐患点没有进行防治工程。
5、防治区工作部署
5.1近期
建立地质灾害群测群防网络和群专结合的监测预报体系；开展大比例尺重点区域地质灾害调查与勘查工作，对危及人民生命财产安全的重大灾害隐患点进行治理或搬迁避让；建立健全地质灾害应急反应系统；完善建设用地地质灾害危险性评估制度；实行矿山地质环境治理保证金和矿山地质环境监测、报告制度；继续实行并完善汛期突发性地质灾害气象预测预报工作；实施重要地段、重要交通干线地质灾害勘查、治理工程。
5.2远期
健全、完善地质灾害群测群防网络和群专结合的监测预报体系；对除近期进行地质灾害重点防治工程以外的其它重点防治区，制定具有针对性、可操作性的防治工程设计，对危及人民生命财产安全的地质灾害隐患点进行勘察治理或搬迁避让，因人为工程造成的地质灾害隐患，由政府、国土资源主管部门监督责任人负责进行治理，因自然因素造成的地质灾害，由地方政府、国土资源部门上报，由政府出资进行治理。
继续实行并完善建设用地地质灾害危险性评估制度、矿山地质环境监测和报告制度、矿山地质环境治理保证金制度；实施交通干线地质灾害勘查、治理工程；不断提高突发性地质灾害气象等级预测预报的准确率，力争在预报的定时、定量上取得突破；在深入开展预报预警和综合防治工程的基础上，启动综合防治工程。
6、实施方案
6.1实施工程治理的方案
实施工程治理（包括复垦或已经复垦的）地质灾害点或潜在地质灾害点在防治工程实施之前应进行必要的勘查，技术论证和工程设计，以减少资源浪费，组织有关的专家和工程技术人员充分协商后确定。
6.2实施避让的方案
地质灾害重点防治区内稳定性差或较差的地质灾害点，若其危险性和危害性都较大，搬迁的费用与其它治理费用比较，搬迁费用较其它费用低时，必须采取避让措施。避让前应实施勘查与评估，必须在肯定险情存在，必要性和迫切性都很明显的情况下才能进行。
6.3实施以预防为主，治理为辅的监测预警方案
监测预警措施，一般来说适合所有的地质灾害（隐患）点。对于坐落在山体斜坡下部的村庄、人工切坡下的住宅、企事业单位，矿区附近冒落区、采空区之上的居民、企事业单位等，均应以行政村为单位，组织联防组织，建立监测网。一旦发生地质灾害或有地质灾害发生的前兆，应立即采取必要的措施防灾、救灾，最大限度地减轻地质灾害损失。
应该着重指出的是，在近期防治中拟采取监测措施的地质灾害点，主要指那些近二、三年内才开始变形的地面塌陷地质灾害点，它们目前变形程度不大，还不适合采取工程、避让等措施，但它们正处于一个渐变的变化过程中，有些点还位于未来变形中心，有些点还是重要地质灾害隐患点，故暂采取监测措施，待其今后变形程度、危害程度的变化来决定采取进一步措施治理。
6.4实施生物工程治理方案
调兵山市人类经济活动强烈，植被覆盖率不高。西部山区植被以灌木为主，造成局部坡面水土流失严重，并是产生土质滑坡的原因之一。生物工程治理主要提倡小流域综合治理，逐渐恢复生态环境。进行生物防治中工程要循序渐进，在山坡土地贫瘠，树木立根条件差，即使载种本区优势树种，其成活率仍较低，更难成林。应该先栽一些刺槐、紫穗槐、山杨等水土保持先锋树种和一些草类，以恢复坡面土壤及土壤肥力，然后再逐步种植优势树种（构成本地植物群落的主要树种），并尽量选择一些深根性树种，如长白落叶松等，以达到治理水土流失，恢复生态环境的目的。
对于调兵山市东部山前倾斜平原地带地面塌陷的生物治理工程主要是针对积水区因地制宜，发展生态立体农业，如“立体湖盆”大力发展养鱼；在积水区边缘地带发展养鸭、鹅等水禽养殖或高产值的小水兽（如水貂），在接近积水区外缘地带可引种喜湿牧草发展牛羊等畜牧业，或者种植诸如柳树等耐湿林木发展林业，也可种植水稻等；在塌陷外缘种旱地作物如大豆、玉米等。
7、结束语
调兵山市的地质灾害防治工作，在“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的原则基础上，按各灾种类型的特点，分别采取工程、生物工程、避让、躲避、监测预警等不同措施和方法、手段，经过近期和远期等不同阶段的防治工作，使调兵山市消除重大地质灾害隐患，使所有村、镇逐渐地彻底摆脱地质灾害的困扰，特别是人口密集的地区，应杜绝地质灾害的发生，使所有威胁人民生命和财产安全的地质灾害体，均能得到有效的治理改造，使调兵山市有一个良好的人类生存环境。