水域贯地区地质灾害分区及经济评价.docx

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水域贯地区地质灾害分区及经济评价

目录

1绪言1

1.1选题背景及研究意义1

1.2地质灾害概述1

1.2.1地质灾害的定义1

1.2.2地质灾害的分类2

1.3近年来国内外地质灾害研究现状2

1.3.1国外研究现状2

1.3.2国内研究现状3

2区域自然地理与地质环境4

2.1地理位置与社会经济发概况4

2.1.1地理位置5

2.1.2社会经济发展5

2.2地形地貌5

2.3气象与水文特征6

2.3.1气象6

2.3.2水文6

2.4地层与构造6

2.4.1地层岩性6

2.4.2地质构造8

2.5岩土体工程地质基本特征9

3地质灾害现状及评价10

3.1地裂缝10

3.1.1地裂缝的发育特征10

3.1.2地裂缝的主要成因13

3.1.3地裂缝的影响因素13

3.2地面塌陷14

3.2.1地面塌陷的发育特征14

3.2.2地面塌陷的主要成因14

3.2.3地面塌陷的影响因素15

3.3泥石流15

3.3.1泥石流的发育特征16

3.3.2泥石流的主要成因16

3.3.3泥石流的影响因素17

3.4滑坡17

3.4.1滑坡的发育特征18

3.4.2滑坡的主要成因18

3.4.3滑坡的影响因素18

4地质灾害易发程度分区评价及经济损失评价19

4.1易发程度分区评价19

4.1.1分区原则19

4.1.2分区方法20

4.1.3易发区划分22

4.1.4分区防治22

4.2地质灾害经济损失现状评价24

4.2.1现状经济损失计算24

4.2.2现状经济损失评价24

5地质灾害治理措施26

6结论与建议27

6.1结论27

6.2建议27

参考文献29

致谢31

水峪贯地区地质灾害

分区及经济评价

摘要

资源、环境、人口问题是当今世界人类所面临的重大课题，而对于地质环境生态系统脆弱地区，地质灾害发生十分频繁，生活在这样一种地质环境的人们，生命财产安全随时都受到地质灾害的威胁。

在地质灾害中，地裂缝，地面塌陷，泥石流、滑坡等具有突发性强、破坏力大、分布范围广，具有隐蔽性等特点。

这些地质灾害多发生在山区，我国是个多山国家，因此，地质灾害发生频率很高，给国家经济建设和人民生命财产造成了极大损失。

因此,对水峪贯镇的环境地质灾害评价显得十分必要。

通过对水峪贯镇地质灾害分区及地质环境分析与经济评价，可以得出其工程地质环境质量优劣的结论，为其制订发展规划提供科学合理的依据，从而达到工程建设与地质环境的高度稳定与和谐。

关键词：

水峪贯地质灾害灾害分区经济评价

Abstract

Theproblemofresource、environmentandpopulationarethemostimportanttaskwhichpeoplehavetofacenowadays.Becauseoftheweakecosystem,thegeologicaldisasteroccurredfrequently.Peoplelivedinthisgeologicalenvironmentoftensuffergeologicaldisaster.so，theirlifeandpropertyoftenfacethreaten.Geologicaldisasterascollapseontheground,crackofground,debrisflow,andlandslidehavecharacteristicasoutburst，strongdestructivepower,broaddistributeareaandconceal.Geologicaldisastermainlyoccurredinthemountains.Ourcountryisamountainouscountry.So,thegeologicaldisasteroftenoccurredinourcountry,itmakesbiglossesineconomicalconstruction、people'slifeandproperty.

So，itisnecessarytoinvestigatethegeologicaldisastersofShuiYuguan.ThroughthedivisiongeologicaldisasterandeconomicevaluationofgeologicalenvironmentinShuiYuguan,wecanevaluateengineeringenvironmentofgeologicalqualityanditcanofferscientificfoundationforthesocialdevelopment.

Keywords:

ShuiYuguangeologicaldisasterdivisiongeologicaldisastereconomicevaluation

1绪言

1.1选题背景及研究意义

水峪贯镇地处吕梁山中段，境内地形复杂，矿产资源丰富。

近几十年，煤炭开采规模及产量逐年扩大和提高，导致该地区地下水位下降、浅层水源枯竭，使地面发生复杂的开采沉陷变形、地裂缝。

在地形地貌条件复杂地带，形成滑坡、崩塌斜坡等重力地质灾害。

由于煤矿防护设施配备不全，通风不良，井下不稳定瓦斯爆炸时有发生。

地质灾害给工农业生产及人民生命财产造成重大损失。

因此，对本地区地质灾害进行系统调查与研究，是为了控制灾害发展及减少其对灾区人民生产和生活的影响，以及实现水峪贯地区经济与社会可持续发展具有重大理论意义和实际价值，做好减灾防灾工作，保护人民的生命财产安全，实现人与环境和谐相处、和谐发展具有重要的现实意义。

1.2地质灾害概述

地质灾害是人类社会的重大灾害之一，也是全社会防灾减灾工作的重要组成部分。

随着地质灾害危害性的日益显现，合理开发利用矿产资源、防治地质灾害、保护生态环境、促进可持续发展，已成为全社会的共同关注的重大问题。

人类相对于自己居住的地球显得既渺小又伟大。

地质过程对人类日常生活的影响既微妙又显著，既有益也有害。

人类不合理地开发地质资源加剧了地质过程的变异，反过来又影响到人类的生活质量。

因此，充分调查地质灾害分布及就其规律进行研究对减少或减轻地质灾害造成的损失，保障人民群众的生产和生活安全，促进社会经济的可持续发展等具有深远的意义。

1.2.1地质灾害的定义

不良地质现象通常叫做地质灾害，是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境，降低了环境质量，直接或间接危害人类安全，并给社会和经济建设造成损失的地质事件。

地质灾害是指，在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。

如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。

地质灾害是由地质作用产生的，包括内动力地质作用和外动力地质作用。

随着人类活动规模的不断扩展，人类活动对地球表面形态和物质组成正在产生愈来愈大的影响，因此在形成地质灾害的动力中还包括人为活动对地球表层系统的作用，即人为地质作用。

只有对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏的地质事件才是地质灾害。

如果某种地质过程仅仅是使地质环境恶化，并没有破坏人类生命财产或影响生产、生活环境，只能称之为灾变。

例如，发生在荒芜人烟地区的崩塌、滑坡、泥石流，不会造成人类生命财产的损失，故这类地质事件属于灾变。

如果这些崩塌、滑坡、泥石流等地质事件发生在社会经济发达地区，并造成不同程度的人员伤亡和（或）财产损失，则可称之为地质灾害。

1.2.2地质灾害的分类

按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分，常见地质灾害共有12类、48种。

它们是：

（1）地壳活动灾害，如地震、火山喷发、断层错动等；

（2）斜坡岩土体运动灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等；（3）地面变形灾害，如地面塌陷、地面沉降、地面开裂（地裂缝）等；（4）矿山与地下工程灾害，如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等；（5）城市地质灾害，如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等；（6）河、湖、水库灾害，如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃决等；（7）海岸带灾害，如海平面升降、海水入侵，海崖侵蚀、海港淤积、风暴潮等；（8）海洋地质灾害，如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等；（9）特殊岩土灾害，如黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变化、淤泥触变等；（10）土地退化灾害，如水土流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等；（11）水土污染与地球化学异常灾害，如地下水质污染、农田土地污染、地方病等；（12）水源枯竭灾害，如河水漏失、泉水干涸、地下含水层疏干（地下水位超常下降）等。

1.3近年来国内外地质灾害研究现状

1.3.1国外研究现状

20世纪60年代以前，自然灾害研究主要限于灾害机理及预测研究，重点调查分析灾害形成条件与活动过程。

1963年美国成立了世界上第一个研究灾害对社会影响的机构—美国灾害研究中心。

20世纪70年代后期，随着自然灾害破坏损失的急剧增加，促使人类把减灾工作提高到前所未有的程度。

20世纪80年代，众多学者从灾害成因机理、分异规律、致灾过程方面进行了深入的讨论，特别是就灾害的三要素（孕育环境、致灾因子和承灾体）关系的分析讨论和研究，发展和完善了灾害学理论。

1965年，W．L．Garrison首先提出了“地理信息系统”（Geographicinformationsystem）简称（GIS），20世纪80年代后期到90年代，GIS大量地应用于地质灾害，国外尤其发达国家将GIS应用于地质灾害研究方面做了很多工作。

随着高精度遥感技术的出现，遥感“眼”在地质灾害的评价与预测方面显示出广泛的应用前景。

目前，国外关于地质灾害研究多集中在模型的建立和计算机实现上，如“3S”在地质灾害的监控与可视化、数字减灾系统DDRS（DigitalDisasterReductionSystem）等方而的应用。

DDRS是利用遥感技术（RemoteSensing）、全球定位系统（GlobalPositionSystem）、地理信息系统（GeographicInformationSystem）和计算机网络技术，用数学和物理模型来数字仿真，模拟灾害发生传播的全过程。

1.3.2国内研究现状

我国地质灾害研究工作起步较晚，20世纪30年代至70年代多以地震灾害研究工作为主，“八五”期间，我国的地质灾害调查工作才全面开展，重点反映在滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、岩溶塌陷、土壤侵蚀、土地荒漠化、矿区灾害等[6]。

80年代，煤矿区地质灾害问题开展研究，并从内外力型地质灾害链入手分析其成因，随后在地质灾害链、灾害群、灾害系统及灾害效应的理论与实践上开展研究。

90年代后，科学工作者们对我国地质灾害的类型、特征、影响因素、分布状况和区域发展规律等进行了深入的研究，提出了许多新理论、新观点。

对地质灾害的认识评价不再是单一的，而是采用多因子、全方位、多空间的观点，在定性的基础上加入定量的评价模型。

我国在“地理信息系统”（GeographicInformationSystem）简称（GIS）的工作起步较晚。

但却很快应用于地质灾害方面的研究。

如潘耀忠、史培军提出了应用GIS技术划分不同空间尺度下基本单元，解决了区域自然灾害研究中以自然单元为基础的数据与以行政单元数据相匹配的问题。

目前，“3S”技术为地质灾害系统复杂性研究提供了一条新途径。

“3S”技术在数据采集与更新、空间检索与查询、信息的时空分析与可视和信息共享与输出等方面表现了其强大的应用优势，能够充分的解决地质灾害系统多层次与相互关联性、动态开放性、社会经济性和非线性叠加等地质灾害系统存在意义上的复杂性问题，同时也为系统演化复杂性问题的解决提供基础。

此外“3S”技术在灾害发生速率的动态模拟计算、灾害的风险性评价、灾害的时空预测预警、灾害的辅助决策以及灾害的形态虚拟现实技术等方面应用研究的进展和突破，再加上相关学科理论及技术的发展，必将为地质灾害系统复杂性问题的解决提供良好的条件。

可以看出地质灾害的研究已经趋向于定量化、可视化。

但是与发达国家相比，无论是系统技术水平还是实际应用情况都有一定的差距。

2区域自然地理与地质环境

2.1地理位置与社会经济发概况

2.1.1地理位置

水峪贯地区位于吕梁山中段太原西山煤田的西南部，以狐偃山主峰为中心，总面积约350km2，地处东经111°52′―112°00′，北纬37°37′―37°45′。

水峪贯镇到古交公路纵贯本区，而古交市和水峪贯镇与太原市分别有铁路和公路相接，目前太原市与水峪贯每日都有公共汽车往返运行，交通十分方便。

本区属吕梁山系，其主峰狐偃山，标高为2207m，一般高程在1100—2000m，相对高差500—900m，属中高山区。

区内西北部山高林密，东南部地势略低。

西冶川自西向北向东南流出山区后，经文水、汾阳、孝义等县境于介休城汇入汾河。

水峪贯地区属严寒微湿气候区，年均气温3°C左右。

l月份气温最低，为–20°C；7月份气温最高，可达30°C左右。

年平均降水量为450mm，雨季月份，4―8月份为无霜期。

图2—1水峪贯镇地区位置图

2.1.2社会经济发展

水峪贯镇矿产资源丰富，已查明矿产32种，主要有煤及铁、铅、等金属矿产、石棉、石膏、石灰岩及大理岩等非金属矿产。

煤炭采掘是水峪贯镇的支柱产业之一。

粮食作物以小麦、谷子、玉米、豆类和马铃薯为主，经济作物有棉花、蔬菜、瓜果等。

此外，境内乡镇企业、村办企业和个体企业的发展也较迅速，矿业开发仍将是水峪贯镇今后国民经济发展的重点和支柱。

因此做好地质灾害调查与区划工作对保证水峪贯镇经济健康、稳定发展具有重要的意义。

2.2地形地貌

水峪贯镇位于晋中盆地西端，吕梁山东麓，山区面积占全县总面积的92.8%。

境内总的地势是西北高东南低，平川仅有东北一隅。

西北部山区，峰峦叠嶂，林木茂盛，山势险峻，海拔高度多在2000m以上，中东部海拔高度在800～1200m以上，东南部海拔高程为750m～760m，地势平坦开阔，地形变化总趋势为由西北向东南倾斜，山区和平原截然分开。

2.3气象与水文特征

2.3.1气象

水峪贯镇属暖温带大陆性半干旱气候，四季分明。

春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽易涝，冬季寒冷少雪。

气候的垂直分带明显。

灾害性天气发生较频繁，常有干旱、暴雨、冰雹、霜冻等天气出现。

多年平均气温4～10.0°C，极端最低气温-24.0°C，极端最高气温38.0°C。

全年无霜期一般为100～160天，冻土深度一般变化在70～140cm。

境内降水最大的特点是时空分布不均。

由东南边山一带到西北山区，多年平均降雨量变化在450mm到700mm以上，全县多年平均降雨量为555.3mm。

降水年际变化大，年内季节差异大，强度变化大。

年最大降水量827.1mm（1964年），年最小降水量为316.5mm（1965年），年最大降水为年最小降水量的2.5倍，且大多集中在7～9月三个月。

最长连续降雨日12天（1966年7月24～8月4日），总降水量达127.8mm，最大日降水量137.5mm（1981.8.15）。

多年平均蒸发量由西北山区到东南平川及边山一带，为600mm～1400mm～1819.2mm。

水峪贯镇的风向夏季以东南风为主，冬季以西北风为主，年平均风速为1.6m/s，最大风速达20m/s（1977年2月20日）。

2.3.2水文

水峪贯镇境内水系发育，所有的河流均属于黄河水系、汾河流域。

流域内森林覆盖面积大，植被良好，清水基流长流不息，多年平均流量2.0m3/s。

2.4地层与构造

2.4.1地层岩性

区内地层发育较全、露头良好。

由老到新有太古宇界河口群，元古宇长城系，古生界的寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界的三叠系、新生界的第四系等。

界河口群、长城系、寒武系、奥陶系主要分布在本区西部高山带，以逯沟、榆林沟一带发育较好，石炭系、二叠系、三叠系分布在中东部西冶川一带，以寺沟露头发育最好。

地层总体走向近南北，仅在狐偃山主峰至水峪贯一带地层走向近东西分布。

本区地层主要特征如下：

（1）太古宇界河口群

出露于本区西部，为一套变质片岩、片麻岩、变粒岩及大理岩。

其总体特征为：

①云母片岩较发育，并与变粒岩呈韵律交替出现。

②大理岩岩层数较多，常富含石墨。

③变质程度较高，属角闪岩相至麻粒岩相，并普遍受到强烈的混合岩化作用。

④构造复杂，常见小型肠状褶皱和柔性流动。

区内榆林沟一带常见黑云母斜长片麻岩、混合花岗片麻岩、石榴石长英变粒岩、黑云片岩、角闪岩及大理岩等，并有伟晶岩、细晶岩及辉绿岩脉侵入。

（2）中元古界长城系霍山砂岩

位于本区西部，不整合覆盖在界河口群之上，是一套紫红色、粉红色厚层细粒石英岩状砂岩，石英多重结晶，交错层理及波痕发育，有的地段见一层20cm的含砾石英岩状砂岩，并夹数层紫红色页岩。

总厚30m左右。

（3）寒武系

区内缺失下寒武统。

只有中寒武统徐庄组、张夏组，上寒武统崮山组、长山组及凤山组。

分布于本区西部，与霍山砂岩呈平行不整合接触。

岩性主要为紫红色砂质页岩、鲕状灰岩、白云岩及竹叶状灰岩等。

总厚度可达180m。

（4）本区缺失上奥陶统

下奥陶统主要为假竹叶状白云岩、白云岩，夹硅质条带及硅质结核层，总厚60m。

中奥陶统包括下马家沟组白云岩、白云质灰岩及石灰岩，上马家沟组豹皮灰岩、砾状白云岩、白云岩及石灰岩互层，峰峰组灰黄色角砾状灰质白云岩，及泥质条带灰岩。

总厚约400m。

（5）本区缺失下石炭统。

只有中石炭统的本溪组和上石炭统太原组，为海陆交互相含煤地层，中夹3-4层海相石灰岩冀煤层，与奥陶系呈假整合接触。

总厚80-100m。

（6）二叠系

可分为下二叠统山西组和下石盒子组，上二叠统上石盒子组和石千峰组。

主要分布在本区中部和南部。

分布面积最广，与石炭系呈整合接触。

总厚500-600m。

（7）三叠系

本区主要发育下三叠统的刘家沟组和和尚沟组，中三叠统的二马营组下部。

均为典型干旱型河流-湖沼相沉积，与二叠系呈整合接触。

总厚约400-500m。

（8）第四系

不整合于三叠系之上，分布面积较大。

下、中、上更新统及全新统均有出露。

2.4.2地质构造

本区位于吕梁山复式背斜东翼中段太原西山向斜西翼中部。

吕梁山复式向斜由太古宇、元古宇、古生界及中生界组成，其轴向为近南向背。

核部位于本区以西的关帝山一带，由元古宇组成。

太古宇经历过多次构造运动已强烈变质，成为结晶程度很高的刚性岩体。

太原西山向斜为一轴向近于南北，且向南倾伏的梨形向斜，南北长约75㎞，东西宽约40㎞。

向斜核部为中三叠统二马营组，两翼依次对称出露下三叠统和尚沟组、刘家沟组，二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组；石炭系太原组、本溪组，奥陶系及寒武系等。

根据地层出露宽度及产状可以看出该向斜为一西翼陡，东翼缓的不对称向斜。

（1）太原西山向斜内发育的主要次级褶皱

太原西山向斜内发育的主要次级褶皱，主要有以下4个。

①狮子河-马兰向斜（S1）

该向斜位于西山向斜的中部偏西地带，总体延伸方向为北北西至近南北向，延伸长度在40km以上，在北段向斜轴向西凸，在南段向斜轴向东凸，在平面上构成“S”形。

②陈台-水峪贯向斜（S2）

位于西南边缘地带，总体延伸方向亦为北北西至近南北向，延伸长度约30km，在平面上轴迹呈“S”形弯曲。

③东社向斜（S3）

位于西南角，陈台-水峪贯向斜的东南侧，轴迹的延伸方向在北段为近南北向，向南逐渐变为北北东向，延伸长度约在20km以上，在平面上呈向东凸出的弧形。

④石千峰向斜（S4）

位于本区东部中段，延伸方向为北北东至北东向，略向北西凸出，延伸长度约15km。

除这4个大规模较大的褶皱外，区内还有一系列较小的褶皱。

（2）太原西山向斜中的断裂带

太原西山向斜的东部发育有一系列北东、北东东向延伸的正断层，断层倾角在65°至80°之间。

自北而南大体组成4个断裂带，每个带多以地垒形式产出，且断裂带具有等间距性，间距在20km左右。

现由北至南分述如下。

①梭峪断裂带宽约6km，长约12km，总体走向为北东60°左右。

②李家社-王封断裂带该带宽约6km，长近40km，总体走向为北东65°左右。

③杜儿坪断裂带宽约1km，长约20km，总体走向为北东50°至55°。

④碾底-平地窑断裂带宽约4-7km，长约25km，总体走向为55°至60°。

2.5岩土体工程地质基本特征

（1）中厚层碎裂状较软变质岩组（Ar）

该岩组岩性较为复杂，以各种片麻岩、变粒岩、大理岩为主体，夹少量石英岩、浅粒岩、长石石英砂岩、斜长角闪岩和片岩。

岩石受风化作用，疏松易碎，在构造有利部位，裂隙发育，工程地质条件较差，易发生重力崩塌等地质灾害，一般区域工程地质条件中等。

（2）中厚层块状弱岩溶化硬石灰岩、白云岩组（Є+O）

该岩组是由寒武系、奥陶系砂岩、页岩、含燧石白云岩、泥灰岩、白云质泥质灰岩、灰岩等组成的浅海相碳酸盐沉积地层。

其中大面积出露的石灰岩、白云岩、白云质灰岩多呈厚层块状稳定分布，岩石的强度较高，工程地质条件较好。

易诱发地质灾害的软弱夹层主要有页岩、泥灰岩等。

总之，本岩组工程性质差异较大。

（3）中厚层具泥化夹层软硬相间砂页岩夹煤层岩组（P+C）

主要岩性为铝土岩、砂岩、砂岩页岩互层、石灰岩、煤层。

其中石炭系本溪组铝土岩、黑色页岩、砂质页岩、薄层砂岩和山西式铁矿，强度低，易风化，铝土岩遇水易膨胀变形，工程地质性质较差。

（4）中厚层状具泥化夹层软硬相间砂页岩组（T）

该岩组主要由砂质页岩、泥岩、长石砂岩、长石石英砂岩组成。

泥岩、页岩岩石强度低，亲水性好，易于软化。

砂岩属于坚硬岩类，整体上接近于均质体，具有良好的工程地质特征。

在此类岩组构成的陡立边坡地带，易发生崩塌、滑坡等地质灾害。

3地质灾害现状及评价

3.1地裂缝

地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可成为一种地质灾害。

地裂缝的形成原因复杂多样。

地壳活动、水的作用和部分人类活动是导致地面开裂的主要原因。

按地裂缝的成因，常将其分为如下几类：

（1）地震裂缝各种地震引起地面的强烈震动，均可产生这类裂缝。

（2）基底断裂活动裂缝由于基底断裂的长期蠕动，使岩体或土层逐渐开裂，并显露于地表而成。

（3）隐伏裂隙开启裂缝发育隐伏裂隙的土体，在地表水或地下水的冲刷、潜蚀作用下，裂隙中的物质被水带走，裂隙向上开启、贯通而成。

（4）松散土体潜蚀裂缝由于地表水或地下水的冲刷、潜蚀、软化和液化作用等，使松散土体中部分颗粒随水流失，土体开裂而成。

（5）黄土湿陷裂缝因黄土地层受地表水或地下水的浸湿，产生沉陷而成。

（6）胀缩裂缝由于气候的干、湿变化，使膨胀土或淤泥质软土产生胀缩变形发展而成。

（7）地面沉陷裂缝因各类地面塌