Question

山东半岛城市群地区主要地质灾害

Answer 1

在上面论述地区稳定性时，已涉及地震的灾害。地震也是地质灾害的一个重要灾种。在有关水资源的讨论中，也已经分析了山东半岛的旱涝灾害问题。这节着重讨论山东半岛存在的其他主要地质灾害。

地质灾害是自然界不可避免的现象，人类的不当开发，或未能对其很好地进行防治，都会激发、加速或加剧地质灾害的发生与发展，增大其危害性。自然界中的地质灾害，有缓变性地质灾害，如海水入侵、地面沉降、沉陷等，也有急变性地质灾害，如滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，下面分别简略分析。

1.海水入侵灾害

在海岸带地区，经常会产生海水入侵使陆地地下水被海水浸染，增大含盐度，会失去作为饮用及工农业供水的价值。海水入侵也会破坏岩体的力学性质，增大产生滑坡等灾害现象的危险性。海水入侵还会增强对碳酸盐岩的岩溶作用，等等。

环渤海地区，海水入侵是广泛的现象(图18)。实际上，除少数为海水完全入侵地带外(图18中1区)，多数是海水入侵与地下水相混合地区，形成咸水－微咸水的混合带，其影响宽度在1km至15km以上。

图18 环渤海地区海水入侵现状图(据孙晓明，2005)

莱州是重要的海水入侵地区，其地下水矿化度可由150g/L，经32km的渗流途径，与入侵地下海水不断汇合相混后，变成矿化度为2g/L的微咸水(图19)。大王—羊口地下水矿化度变化见图20。

图19 莱州湾南岸固堤—央子地下水矿化度变化剖面(据徐建国，2005)

图 20 大王—羊口地下水矿化度变化剖面( 据徐建国，2005)

莱州湾南岸海水入侵始于 20 世纪 70 年代末，当时是局部地区发生海水入侵，后来由于 80 年代初潍坊、昌道、库克等地加强了地下水资源开采，另外河流中、上游修建水库，使地表水补给量减少，而诱发了海水大量入侵，使咸 ( 海水) 与淡 ( 地下水) 界面向陆地迁移，形成大宽度的海水 － 淡水混合带，原先淡地下水的矿化度一般在 500mg/L 以下，少数达 1000mg/L。

莱州湾地下水超采与海水入侵关系见表 29。

表 29 莱州市地下水超采量与海水入侵

( 中国地质调查局海洋地质研究所)

莱州市1976年海水入侵面积为15.8km²;至1989年，海水入侵面积已占全市面积的11.12%，入侵速度由46m/a增至404.0m/a;至2001年，莱州市海水入侵已达260km²(李萍，2004);目前海水入侵面积为304km²。据1976～1989年的初步统计，莱州湾地区累计开采地下水38×10⁸m³，地下水位平均下降15m左右，地下水漏斗面积达2000km²，低于海平面的负值区有1600km²。

龙口市海水入侵面积为78.4km²。烟台市从70年代起开采地下水，由于海水入侵，地下水氯离子含量由0.13g/L至1981年已变为1.7g/L，1989年，海水入侵线已达850m。

青岛地区海水入侵面积达95.6km²，也开始于20世纪70年代。1981～1988年，大沽河流域海水入侵峰面内移750m。1981年开始开采地下水资源，在李哥庄一带形成面积约100km²的地下水降低漏斗，中心最低水位－8.13m。1990年由于引贵济青工程输水，地下水开采减少，1994年丰水期漏斗平复。

青岛其他地区，如白沙河—城阳河下游、黄岛辛安等地，也有海水入侵，加上胶南市、胶州市和平度市，这几个地方海水入侵面积已达159km²。

渤海的海水总矿化度为34.4g/L，黄海为33.33g/L，在大连地区海水与岩溶含水层中总矿化度为0.62g/L的淡水混合后，形成的地下咸水总矿化度为8.14g/L，是由76.78%的岩溶淡水和23.22%的海水相混形成的(卢耀如，1999)，则:

山东半岛城市群地区地质－生态环境与可持续发展研究

式中:V_f、V_b、V_s———形成体积为V_b的咸水时，相应地下水和咸海水的体积为V_f和V_s(L);C^Cl_f、C^Cl_b、C^Cl_s———分别为地下淡水、混合后咸水和海水中Cl^－离子含量。

在山东半岛莱州湾地区，卤水矿化度达50～150g/L，这不是海水的自身总矿化度，实际上是经蒸发、浓缩的盐卤水，就是说海水入渗后，经过自然和人工蒸发浓缩，使地下水中矿化度达到50～220g/L，其中包括了古海水入侵后，经过地下蒸发不断聚集的卤水。从这个数值上看，莱州湾海水入侵是叠加了古海水入侵的影响。

莱州湾东南岸地区海水入侵面积于1979～1993年是急剧增加的，近几年面积扩大率稍有所下降(图21)。

图 21 莱州湾东南岸地区海水入侵面积变化( 据徐建国等，2005)

海水入侵，在世界滨海城市也多有发生，地下水中所含 Cl－离子含量可作为海水入侵强度的一个指标，前面已讨论了环渤海北岸大连地带海水入侵的强度，下面将国外一些地区海水入侵、造成 Cl－离子增多的情况列于表 30。

表 30 世界部分沿海国家 ( 地区) 海水 Cl－含量

莱州湾地区海水入侵是严重的，其中也包括高浓度盐卤水入渗形成的地下水。

2. 地面沉降灾害

在莱州湾地带的东营市，由于开采油气资源及地下水资源，于 1985 年发现了地面沉降。地震部门曾用大面积精密水准测量复测了地壳形变规律，结果表明，丘陵区、莱州湾南岸及鲁北平原埕宁隆起的东部，几十年来处于抬升状态，最大抬升区在胶北断块隆起区，上升速率为 4 ～8mm/a，东营—垦利地面沉降量最大达 80mm，利津县以北地带，沉降速率为 4 ～8mm/a，寿光西部地区，沉降速率也是 4 ～8mm/a。2000 ～2003 年，对该地进行了复测，发现地面沉降量为248 ～397mm。2002 ～2003 年，东营地面沉降观测点有43个，沉降量在 10 ～30mm 以上。

地面沉降，必定会诱发或加剧海水入侵，莱州湾其他地区存在的地下水大降落漏斗，也存在着加剧海水入侵的问题。

3. 矿区地面塌陷

地面沉降，相对是个缓慢形变的过程，而地面塌陷，主要是由矿山开采引起的，有缓变发展的过程，也有突然发生的现象。山东半岛地区采煤、金、铁等矿产资源引起了较多的地面塌陷现象，特别是大面积煤田采用冒落式方法开采，引起地面塌陷、沉降现象更加严重。山东半岛城市群矿区地面沉降概况见表 31。

表 31 山东半岛城市群矿区地面沉降概况

( 山东省国土资源厅)

目前已闭矿的矿山，有的进行了复垦。矿山开采过程中，尾矿、排土厂等对环境影响较大，尚需治理。总的看来，山东半岛城市群地区，煤矿、金矿及铁矿的矿山环境问题，相对影响的地域比环渤海北翼这一带要小些，但也是今后需予以关注的地质灾害现象。

对山东半岛地区开采地下水诱发地质灾害、影响地质环境的情况进行了综合评价，见图 22。

4. 滑坡、泥石流地质灾害

滑坡、崩塌与泥石流是常见的地质灾害，山东半岛地区也常发生。滑坡、泥石流等灾害多是突发性的，易造成突发性灾害，但是，多有相应的早期形变迹象，如后沿岩土体开裂，滑坡前沿的挤压、隆起，或有少量塌方、崩落等前兆现象。

图 22 山东半岛城市群地下水诱发灾害对环境质量影响评价( 山东国土资源厅供图)

1648年，郯城－莒县地震，诱发了体积为480×10⁴m³的滑坡;近期有济南长清马山滑坡、崩塌群，长600m，宽500m，平均厚15m，体积近300×10⁴m³，都是规模较大的滑坡。济南历城区西营镇十崖村，于2000年8月暴雨后山体坡面出现35处滑塌点，形成泥石流，毁农田4hm²，牲畜死亡50头，冲垮桥梁7座、树木3000多棵。1998年，淄博山区也发生了泥石流，20多公顷耕地被毁，270hm²农作物被毁，并毁坏光缆、供电线路。

山东半岛城市群发生滑坡等地质灾害的情况见表32。山东半岛地区崩塌、滑坡、泥石流灾害，规模比中国西部地区小得多，最主要的是减轻及避免这类灾害，需要及早监测发现，以便提供适时的依据，采取相应措施予以防治。最主要的一点是，工程建设中，特别注意不要随意开挖施工，避免天然状态下稳定的岩体坡角被破坏而诱发滑坡、泥石流等地质灾害。

表 32 山东半岛城市群崩塌、滑坡、泥石流灾害概况

( 山东省国土资源厅)

5. 岩溶塌陷灾害

在碳酸盐岩分布区，长期超量开采岩溶地下水，会使岩溶地下水位持续下降，并导致岩溶水与上覆第四系孔隙水水动力条件发生变化，并对岩土体稳定性产生影响，从而诱发岩溶塌陷的发生。目前，鲁中南地区岩溶塌陷主要发生在泰安、枣庄、莱芜等地，危害性非常突出。

(1)泰安市岩溶地面塌陷

主要发生于泰安旧县、铁路三角区及东郊訾灌庄一带。1970～1994年，在25km²范围内，共发生塌陷152处。塌陷直径一般1～6m，最大16m，深度在铁路三角区为4～8m，訾灌庄一带为2～5m。旧县地面塌陷造成9个村庄房屋开裂倒塌。20世纪90年代初期，京沪铁路行经本段列车车速限在5km/h。后来，经过勘测处理，如采用旋喷桩、灌浆、连锁铁轨及控制地下水开采等途径，使这一带岩溶塌陷的灾害得到控制。

(2)枣庄市岩溶地面塌陷

主要发生在十泉水源地、丁庄—东王庄水源地及薛城区大吕巷等地，1980～1996年累计产生塌陷200处，目前塌陷分布面积达25km²。塌陷多为点状椭圆形，直径3～10m，东王庄西桥附近一处最大塌陷坑，长80m，宽60m，深1.5m。

塌陷的发生使部分村民住房的地面、墙壁开裂，给人民生命财产安全带来一定威胁。同时，地下水位的大幅度下降，又导致顺河道排放的污水渗入地下，使岩溶水遭受污染。

(3)莱芜市岩溶塌陷

岩溶塌陷主要发生在阵公清—西泉河一带铁矿区，由于铁矿生产和当地工农业生产长期大量采排岩溶地下水而引起。1973～1997年间，共发生岩溶塌陷139处，塌坑最大直径35m，最大深度13m，累计塌陷面积6435.0m²。

在这个岩溶塌陷区范围内，共有13个村庄的民房受到不同程度的破坏。其中，199户的1001间房屋破坏严重，裂缝宽度超过4cm，被迫搬迁。

此外，在临沂市区、沂源县、平阴县、蒙县及蒙阴县等地，亦有一定规模的岩溶塌陷发生，造成很大的经济损失。