潍坊市地质灾害现状及易发性评价

王成锋

(潍坊市地质博物馆，山东 潍坊 261041)

地质灾害是指由自然产生和人为诱发的对人民生命和财产安全造成危害的地质现象，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等[1-4]。地质灾害问题不仅制约着社会经济的发展，同时也威胁着人类的生命及财产安全。该文是在潍坊市环境地质调查①和潍坊市地质灾害排查②2个项目的基础上，对潍坊市地质灾害发育特征、现状及易发程度进行了研究，并提出了相应的防治对策与建议。地质灾害的发育分布及其危害程度与地质环境背景条件(包括地貌、地质构造格局和新构造运动的强度与方式，岩土体工程地质类型、水文地质条件等)、气象水文及植被条件、人类经济工程活动及其强度等有着极为密切的关系[5]。

1 研究区概况

1.1 地形地貌

潍坊市地处胶东半岛西部，南依泰沂山脉与临沂、日照市相连，北临渤海莱州湾，东与青岛、烟台市相接，西与东营、淄博市为邻。南北长188km，东西宽164km，面积1.58万km2，海岸线为ES—WN走向，呈弧形曲线状，西起淄脉河口，东到胶莱河口，全长143km。

潍坊市地处泰沂山北麓，地形自南向北由高逐渐变低，缓缓倾入渤海莱州湾，形成了几个明显的台阶[6-7]。南部为低山丘陵区，地形起伏变化大，从南向北逐渐由高到低一直延伸到胶济铁路附近[6-7]。向北至莱州湾依次为冲积、洪积平原，滨海海积低地，地形平坦微向N倾斜[6-7]。沿海地带形成微向海岸倾斜的海积平原和沼泽地，海滩宽阔，盐碱地普遍发育[8]。潍坊市最高点位于临朐县沂山玉皇顶，主峰海拔1032.0m；最低点在寒亭区北部，南北落差达1000m以上。

1.2 气象

潍坊市属暖温带季风性半湿润大陆性气候，四季分明[9]。多年平均气温13.3℃，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，春季偏北风减弱，偏南风增强，秋季与春季正好相反[10]。极端最高气温40.7℃，(1982年5月25日)，极端最低气温-24.2℃，(1985年12月8日)。多年(1986—2016年)平均降水量为614.05mm，最大年降水量为948.24mm(2011年)，最小年降水量为386.44mm(2006年)。平均降水量最大的地区为诸城市，为702.87mm，最小分布区为昌邑市，为568.16mm。高于平均降雨量的地区主要集中在南部丘陵地带，如诸城、高密、安丘和青州，潍坊北部地区都低于多年平均降雨量，如寿光市、潍坊市区、昌乐县。

图1 潍坊市1986—2016年平均降雨量图

1.3 地质构造

潍坊地区地层跨华北平原地层分区、鲁西地层分区、鲁东地层分区等3大分区[11-12]。区内地层发育齐全，分布广泛，从老到新有上太古界、下太古界、古生界、中生界和新生界等[13]。研究区大地构造跨华北板块华北坳陷区(Ⅰ)、鲁西隆起区(Ⅱ)、胶辽隆起区(Ⅲ)等3个Ⅱ级大地构造单元，主要活动断裂有沂沭断裂带(鄌郚-葛沟断裂、沂水-汤头断裂、安丘-莒县断裂、昌邑-大店断裂)、齐河-广饶断裂、青岛-五莲断裂、五井断裂和益都断裂等[11-12]。

2 地质灾害发育现状

根据该次调查结果，潍坊市地质灾害主要分为崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷等4种类型，规模以中小型为主。崩塌、滑坡和泥石流主要位在潍坊市西南部的青州、临朐、安丘等地区，采空塌陷主要位于青州、临朐、昌乐、高密、昌邑等矿山采空区。潍坊市境内共发育地质灾害点104处，包括崩塌48处，滑坡27处，泥石流11处，地面塌陷18处(表1)。近年来潍坊市加大了地质灾害治理力度，截至2017年6月，已治理或正在治理中的地质灾害点崩塌9处、滑坡11处、泥石流2处、采空塌陷1处，共计23处；存在责任主体、治理资金已落实以及威胁对象已消除等情况的地质灾害点崩塌21处、滑坡4处、泥石流1处，共计26处。

表1 潍坊市地质灾害(隐患)点类型及规模分布

区内崩塌类型分为岩质崩塌和土质崩塌2种，其中岩质崩塌37处、土质崩塌11处，多为自然因素和人为因素诱发，多发生于高陡边坡坡肩坡角大于60°的高临空面。一般发育有多组陡倾裂隙，杂乱排列，不规则状，在主裂隙控制及降雨的影响下岩体裂隙进一步加长加宽，直至产生崩塌[14-15]。滑坡类型分为土质滑坡和岩质滑坡2种，其中岩质滑坡22处、土质滑坡5处，成灾规模不大，以小型为主，但危险性较明显、危害性较大，多危及居民的生命财产安全。普遍表现为将房屋拉裂变形甚至歪斜倒塌，滑坡上房屋地基变形、院坝开裂下错普遍，易危及居民生命安全[16]。泥石流物质来源主要为已发生的崩塌、滑坡的岩(土)体和山坡处的梯田垒石等。地形地貌、地质构造是崩塌、滑坡的基础，降水、岩土体类型、植被及人类活动对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的形成和发展起着重要作用。

采空塌陷主要是人工活动强烈的采矿活动，其基本原理是地下矿层大面积采空后，矿层上部岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随后产生弯曲、塌落，以致发展到地表下沉变形[17]；区内采空塌陷主要分为土洞型和冒顶型，其中土洞型塌陷12处、冒顶型塌陷6处。

3 易发性评价

3.1 评价方法

该次采用“地质灾害综合危险性指数法”，对潍坊市内地质灾害易发程度进行评价研究[18-22]。计算方法如下：

Z=Zq·r1+Zx·r2

(1)

Zq=∑Ti·Ai

(2)

崩塌、滑坡、泥石流强度指数(Zx)：R=a+b+c

(3)

地面塌陷强度指数(Zx)：R=a+b

(4)

a=ρfi/ρf

(5)

b=ρsi/ρs

(6)

c=ρvi/ρv

(7)

Z—地质灾害综合危险性指数；Zq—潜在地质灾害强度指数；r1—潜在地质灾害强度权值,该次取0.6；Zx—现状地质灾害强度指数；r2—现状地质灾害强度权值，该次取0.4；Ti—评价单元地质灾害形成的表度分值(表2)；Ai—各形成条件的权值(表3)；a—灾害个数密度系数；b—灾害面积密度系数；c—灾害体积密度系数；ρfi—评价单元灾害个数密度；ρf—研究区灾害个数密度；ρsi—评价单元灾害面积密度；ρs—研究区灾害面积密度；ρvi—评价单元灾害体积密度；ρv—研究区灾害体积密度。

表2 潜在地质灾害强度评价因子分级

表3 评价因子权重

3.2 评价结果

利用MapGIS空间分析功能，按2km×2km网格进行剖分，共划分单元网格3965个。根据公式1～7，计算得到各单元地质灾害综合危险性指数，参照表4，利用MapGIS绘制研究区地质灾害易发性分区图(图2,表5)。

表4 地质灾害综合危险性评价分级标准

图2 潍坊市地质灾害易发区划分

3.2.1 地质灾害高易发区(Ⅰ)

崩塌、滑坡、泥石流高易发区，主要分布于青州、临朐、安丘西南低山丘陵区，总面积2310km2。区内海拔大部分在400m以上，其中以沂山主峰最高，达1031.70m。地形变化大，坡度多在20°～40°，沟谷切割较深，常见崮形地貌及危岩峭壁。岩石裸露，节理裂隙发育，表面风化程度强，在极端条件情况下，易形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。另外，部分地段坡面松散堆积物较厚，存在不稳定边坡。另外，区内青州市文登、店子、朱崖、马岭杭等铁矿开采区也存在地面采空塌陷。

3.2.2 地质灾害中易发区(Ⅱ)

地质灾害中易发区主要指煤、铁、重晶石、铅锌矿等已开采和规划期内可能开采的区域，昌乐县五图、朱刘煤矿等采煤区；高密化山、安丘景芝的重晶石开采区等，总面积882km2。这些矿区虽然大都已经停产，但是采空区周围岩层不稳定，采空区也未进行填埋，在地震或强降雨情况下极易发生采空塌陷，严重威胁到人民的生命财产安全。

3.2.3 地质灾害低易发区(Ⅲ)

主要分布于坊子区眉村镇一带的膨润土矿开采区以及高密市注沟镇—井沟镇—双羊镇—塔耳堡镇一线露天采石区，总面积226km2。坊子区眉村镇一带的膨润土矿开采区主要分布在坊子区眉村镇宁家庄、富郭庄村南、庄家庄、戴家庄等地，采坑10多处，深度15～45m，岩石易风化，且具有膨胀性，采坑边坡不稳定，容易引发小型崩塌；高密市注沟镇—井沟镇—双羊镇—塔耳堡镇一线露天采石区，大部分采坑都远离村庄，个别靠近公路，区域内多数已停采，采坑30余处，深度10～50m不等，采坑边坡岩体风化强烈，裂隙发育，易引起小型崩塌。

表5 潍坊市地质灾害易发区分区

3.2.4 地质灾害不易发区(Ⅳ)

分布于上述区域之外的广大地区，地形平坦或高差较小，总面积12441km2。主要为无矿产资源开采的缓丘或平原地带，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等不易发生。

3.3 评价结果合理性分析

从评价结果看地质灾害高易发区主要分布在青州西南部、临朐南部、安丘西南部等中低山丘陵区，共有地质灾害及隐患点90个；中易发区主要分布在安丘、昌乐、高密等矿山开采区，共有地质灾害点14个；低易发区主要分布在坊子膨润土开采区、高密采石区等，区内尚未发生地质灾害，但随着矿山开采、修路等人类活动的不断加剧，易造成边坡不稳，引起小型崩塌。从地质灾害分布及灾害数量看，该次评价方法是正确的，结论是可信的。

4 防治措施与建议

(1)按照以人为本，宜避则避，宜治则治、先急后缓的原则。针对潍坊市主要地质灾害种类进行综合治理，由于崩塌点规模多为中小型，人类工程经济活动和风化、降水是其主要影响因素，因此宜采用工程治理措施，如削坡、护坡和挡墙等，另外对一些规模大的灾害点辅之以生物治理和监测手段；地质环境、降水和人类工程活动是滑坡灾害的主要影响因素，宜采取生物防治、工程措施、监测等措施，并实施必要的搬迁避让；该区泥石流规模以中小型为主，潜在经济损失较大，受威胁人数多。区别不同情况，综合整治，采取工程措施、生物措施、监测预报、搬迁避让手段，避免灾害造成损失；主要由铁矿开采引起的地面塌陷，现在矿山采矿多已停止，塌陷趋于稳定，工程建设应采取避让或工程治理措施。

(2)建成完善的地质灾害空间数据库，通过互联网查询目的区的地质环境状况、地质灾害历史和致灾隐患点的分布、危险性等。实现对地质灾害监测信息的采集、存储、传输、处理及成果发布等全过程的有效管理与监控，提高处理突发地质灾害的能力。

(3)当地政府加强对地质灾害防治管理的领导，完善地质灾害管理组织，合理安排地质灾害防治，做到统一规划，分期治理，同时，要加大地质灾害科普宣传力度，普级地质灾害知识，提高人民群众和政府的防灾减灾意识。