地质环境适宜性评价分析

地质环境适宜性评价分析

摘要：宁乡县大成桥地区目前已产生塌陷千余处，累计受灾群众近３万人，直接经济损失逾１０亿元。大成桥地区特殊的地质条件，塌陷灾害无法完全修复，必须对受灾群众进行转移安置。政府按照不占基本农田和就近原则初步指定了９处安置区，由于安置区的地质条件并非理想，需要对９个安置区进行适宜性评价。本文基于区域自然地理条件、地质环境背景资料，采用ＧＩＳ分析技术，得到９个安置区的地质环境适宜性评价，为政府部门提供决策依据，保障人民生命财产安全。

关键词：大成桥；地质灾害；地面塌陷；适宜性评价

１引言

宁乡县大成桥地区自１９６７年在水口山产生第一个地面塌陷以来，目前已产生塌陷千余处，分布于大成桥镇、煤炭坝镇、喻家坳乡、回龙铺镇４个乡镇３８个村（社区），累计受灾群众近３万人，直接经济损失逾１０亿元。根据地面塌陷现状调查结果及地面塌陷的成因分析，地面塌陷发生的影响因素仍然存在，因此地面塌陷地质灾害会持续发生，具体表现在：一是目前的塌陷区内会产生新的塌坑；二是已发生的塌坑会继续扩大，甚至已进行简单回填治理的塌陷会复发；三是塌陷范围有继续扩大的趋势。如不采取防治措施，地面塌陷地质灾害会给人们生命财产带来更大的损失。因此进行地质灾害治理和搬迁是必要的，而且必须立即进行。政府按照就近原则初步指定了９处安置区，其中：大成桥镇２个，煤炭坝镇２个，喻家坳乡２个，回龙铺镇２个。占地总面积约５２３５．０亩，基本不占用农田。由于安置区的地质条件并非理想，需要对９个安置区进行适宜性评价。针对大成桥地区的特点，我们提出安置区选址原则：无灾情无险情，低易发，符合土地规划，不占基本农田以及就近和安全。本文通过全面收集前人工作成果资料，查明区内岩溶地面塌陷地质灾害分布规律、发育特征，地质构造条件，水文地质、工程地质和环境地质条件，分析研究其岩溶地面塌陷灾害的形成机理，预测本区岩溶地面塌陷灾害的发展趋势，评价拟建安置区适宜性，为制定地质灾害防治方案措施提供科学依据。

２大成桥地区地面塌陷特征

２．１区域地质环境大成桥地区地质环境条件极为复杂且极其脆弱，易发生地面塌陷。大成桥地区地处湘中丘陵与洞庭湖平原的过渡地带，地貌类型分为丘陵和平原，以丘陵为主，地势总体呈西北高东南低的趋势，丘陵区冲沟发育。第四系冲洪积物和残坡积物广泛分布且性状较差，厚度较薄，特别是冲沟中分布冲洪积成因土层，工程地质性质更差，抗冲蚀、抗潜蚀能力极差。２．２地质灾害现状及分布特征大成桥地区地质灾害类型强烈发育，主要类型为岩溶地面塌陷、采空区地面变形（地面不均匀沉降、地面裂缝、采空塌陷）和滑坡，以岩溶地面塌陷、采空区地面变形为主。从外观形态分类，地面塌陷包括岩溶地面塌陷和采空区地面塌陷两种类型，以岩溶地面塌陷为主，占地面塌陷总数的９２％。地面塌坑平面形态以椭圆形、圆形及不规则形占绝大多数，三种类型的数量约占总数量的９５％以上。塌陷规模以小型为主，坑口０～５００ｍ２的塌坑约占到了总塌坑数约８０％。２．３地面塌陷的形成机理地面塌陷成因是“内因主导＋外力诱发”。可溶岩广泛分布、岩溶强烈发育、适中的覆盖层厚度结构是岩溶地面塌陷发生的内因；矿区排水因素、气候因素、地表水入渗、水利设施建设等诱发区内地面塌陷，是地面塌陷发生的外在因素，其中矿区排水是塌陷发生主要诱发因素，其他因素是在矿区排水因素的基础上起着推波助澜作用。２．４地质灾害的发展趋势大成桥地区地质灾害无论在采矿期还是闭矿后均会继续发生。继续采矿条件地质灾害发生的频率、规模与现状变化不大，范围有外扩趋势；闭坑条件下地质灾害发生的频率、规模以及范围总体趋于好转，但在水位恢复过程中的波动带有一个相对高发地段和时段。继续采矿条件下，因地质、构造条件是地质历史时期形成，地质、构造条件不会发生变化；开采方法与顶底板管理工艺不变；目前煤矿开采已达到最低水平，矿区中心地下水位降低不变，但地下水处于负均衡状态，漏斗范围扩大。因此区内地质环境条件在未来继续开采的情况下，除降落漏斗有外扩的趋势外，其他条件不会有大的改变。闭矿后水位恢复过程中分为三带：中心带、水位在岩土界面波动带和水位基本恢复带。中心带类似于现状条件的降落漏斗范围，区内塌陷会继续发生，规模、数量变化不大；水位在岩土界面波动带会形成一个塌陷高发带，规模有所减小。水位基本恢复带由于降雨不均、排泄基准面下降、人类工程活动等引起地下水位波动，塌陷会继续发生，规模、数量大为减少。三带随着水位恢复逐渐向矿区中心移动，直至水位恢复。２．５地面塌陷易发程度预测采用层次分析法对地质灾害易发程度进行了预测，将全区划分为地质灾害易发区、中等易发区和低易发区三大类。岩溶地面塌陷易发区５１．３２ｋｍ２，占总面积的２６．６２％，地面变形地质灾害高易发区３７．２８ｋｍ２，占总面积的１１．２％；中等易发区分为８个亚区，面积为６７．２６ｋｍ２，占总面积的２０．２１％；低易发区面积１７６．９４ｋｍ２，占到总面积的５３．１７％。

３拟安置区地质环境适宜性评价

３．１评价方法在地质环境适宜性评价时，由于影响因素错综复杂且没有截然的界限值，具有明显的模糊性，难以用准确的数学描述工具严格的给出一个量化的数值，但各因素之间又具有明显的相关性和归类性。因此，本次评估采用层次分析⁃数学综合指数评价法对地质环境适宜性评价。３．２评价结果与建议大成桥地区大小水库、池塘密布，引水渠道纵横，省、县、乡村公路已形成网络，交通便利，９个拟建安置区的交通均十分便利。适宜性等级评价结果为适宜的有５个：回龙铺镇回龙铺村东拟建安置区、回龙铺村西拟建安置区、白云新村拟建安置区；大成桥镇永盛村、成功塘村拟建安置区。以上拟建安置区场地地质环境条件中等，为埋藏型可溶岩分布地区，岩溶较不发育，现状条件下，发生岩溶塌陷可能性较小，危险性较小；发生崩塌、滑坡及泥石流等其他地质灾害的可能性小，危险性小。总体上适宜于作居民搬迁选址场地。适宜性等级评价结果为基本适宜的有２个：喻家坳乡湖溪塘村、喻家坳村拟建安置区。以上拟建安置区场地地质环境条件中等，为浅覆盖及浅埋藏型可溶岩分布地区，岩溶发育具分带性，岩溶发育程度中等，现状条件下，发生岩溶塌陷可能性中等，危险性中等，遭受岩溶塌陷地质灾害的危险性中等，或采取工程措施加固处理、设立监测点保持预警状态，或对物探推断的岩溶发育带进行绕避，才能基本上适宜于作居民搬迁选址场地。适宜性等级评价结果为不适宜的有２个：煤炭坝镇楠竹山村、棤树村拟建安置区。以上拟建安置区场地地质环境条件复杂—中等，岩溶发育具分带性，岩溶发育程度强烈，受周边矿山抽排地下水影响，该范围内居民房屋存在因地面不均匀沉降而导致的拉裂现象，现状条件下，发生岩溶塌陷可能性大，危险性大，遭受岩溶塌陷地质灾害的危险性大，总体上不适宜建设用地规划，须另行选址。

４结论与建议

通过本次对大成桥地区的各个拟建安置区的勘查论证工作，初步查明了各区范围内第四系地层结构、可溶岩岩溶层组类型及水文地质条件，岩溶地面塌陷的分布、规模、形成条件及危害性。适宜性等级评价结果为适宜的有５个，回龙铺镇回龙铺村东拟建安置区、回龙铺村西拟建安置区、白云新村拟建安置区；大成桥镇永盛村、成功塘村拟建安置区。适宜性等级评价结果为基本适宜的有２个，喻家坳乡湖溪塘村、喻家坳村拟建安置区。适宜性等级评价结果为不适宜的有２个：煤炭坝镇楠竹山村、棤树村拟建安置区，总体上不适宜建设用地规划，须另行选址。本文的适宜性评价结果在政府部门安置区选择中作为参考进行了应用，在减少地质灾害造成的人民生命财产损失，促进社会经济与环境保护协调发展方面起到积极作用。

参考文献：

［１］尹欧．大成桥岩溶塌陷成灾机制及易发性评价［Ｄ］．长沙：中南大学，２０１４．

［２］冯钧