山東省山丘區地質災害特征

高峰，林存菊，于德杰

(1.山東省地質環境監測總站，山東 濟南 250014；2.山東省地礦工程勘察院，山東 濟南 250014)

山東省地貌條件較復雜，西部、北部、西南部低洼平坦，中部山地突起，東部緩丘起伏，構成了以低山丘陵為骨架，平原盆地臺地環列交錯的地勢。平均海拔高度較低，除少量山地超過1000m以外，大部分山地丘陵500m左右，地勢起伏較小，山間盆地和河谷平原面積較大。泰山雄踞中部，主峰海拔1532.73m，為全省最高點，黃河三角洲海拔2～10m，為全省陸地最低處。地貌類型分為：中山、低山、丘陵、山間平原、山前傾斜平原、微傾斜平原、三角洲平原。山東區域地質構造較復雜，區域內斷裂發育，著名的沂沭斷裂帶從中部穿過。整體由華北板塊和蘇魯造山帶兩個Ⅰ級構造單元構成，又根據構造運動差異性和形態特征劃分為4個Ⅱ級構造單元、9個Ⅲ級構造單元和若干個Ⅴ級構造單元[1]。復雜的地貌條件和斷裂構造為地質災害發育提供了自然條件，發達的經濟基礎以及人類工程活動給地質災害提供了人為影響因素。

1 地質災害分布及特征

1.1 地質災害分布

該文所說的山丘區，是指山地丘陵區發育的12個設區市、共計60個縣(市、區)，具體范圍見表1。以上縣(市、區)在2011—2012年期間做過1∶5萬比例尺地質災害調查[注]①山東省地質環境監測總站，姚春梅、劉善軍、高峰等，山東省山丘區60個縣(市、區)1∶5萬地質災害調查報告，2011年12月—2012年10月。。

表1 山東省山丘區各設區市地質災害隱患點類型及規模

山東省山丘區已發生的地質災害類型主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(巖溶塌陷、采空塌陷)、地裂縫(該文所說的地裂縫為構造地裂縫)、不穩定斜坡。其中，崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、地裂縫、不穩定斜坡既有自然因素形成，又有人為活動誘發；采空塌陷全部由人為活動誘發。

根據調查，地質災害分布于調查區全境，其隱患點數量、種類分布與地區面積、地貌單元等因素密切相關，各設區市各類地質災害隱患點數量見表1。

圖1是各設區市各類地質災害隱患點與調查區面積關系圖。從圖中可以看出，各市隱患點總數量與調查面積基本呈正比關系。調查區12個地級市中，臨沂市占調查面積的19.81%，隱患點最多占21.6%，兩者均居首位。其次為煙臺市，面積占17.07%，隱患點占19.36%。萊蕪市面積最少，僅占2.83%，隱患點數量倒數第二位，僅3.06%。但如果從不同種類來看，隱患點個數與面積關聯性減弱，與調查區所處地貌單元以及人類工程活動強度關系加強。圖2是各縣(市、區)的調查區面積和隱患點總數量關系圖，可以看出隨著調查區面積的縮小，隱患點總數量和調查面積的正比關系不再明顯[注]山東省地質環境監測總站，姚春梅、劉善軍等，山東省山丘區1∶5萬縣(市、區)地質災害調查與綜合研究報告，2012年10月。。以嶗山區、泰山區為例，兩者面積僅占總調查面積的0.5%，0.4%，但隱患點數量占總數的3.7%，2.8%，隱患點多的原因一部分是由于中山丘陵地貌，地質災害形成條件發育，另一方面是景區開發、經濟發達，人類與地質環境之間的相互作用較大造成[2]。

圖1 山丘區各設區市地質災害隱患點數量統計

圖2 山丘區各縣(市、區)地質災害隱患點數量

1.2 地質災害特征

1.2.1 崩塌

崩塌(含不穩定斜坡隱患點，因二者發生機理基本相同，并作一類描述)是數量最多的隱患點，占到災害總數量的59%，同時也是分布最廣的災種，調查的60個縣(市、區)中都存在此類隱患點。崩塌分布于人類工程活動強度有較大關系，工程活動造成隱患點的案例主要為修建公路、消坡建房、景區開發等。以濟南市歷城區為例，當地有33處崩塌(含不穩定斜坡)隱患點是由于修建公路引起的，如金鋼纂村北公路邊崩塌，西嶺角、東嶺角、汪家場崩塌，花坦峪歷泰公路邊崩塌以及徐家場崩塌等，這些隱患點主要分布在327省道、港西路、港九路、歷泰路以及彩西公路沿線。還有一些分布在村線公路沿線，如里臥龍池、外臥龍池公路邊崩塌、林枝村公路邊崩塌和不穩定斜坡等。威脅到過往車輛及行人安全。泰安市泰山區30處崩塌隱患點中，27處位于泰山風景區，基本都是危巖體威脅游客生命安全的情況。

1.2.2 滑坡

滑坡隱患點共計211處，其中以臨沂市51處最多，其次為濟南市32處，威海市、濟寧市最少，只有2處。滑坡在濟南南部山區至南岱崮的中山丘陵地區、青島市嶗山區丘陵地區以及平度市大澤山區較為集中分布，其他地區分布較少。相對比崩塌，滑坡的人為作用明顯降低，人為因素誘發的68起，綜合因素誘發的35起，其余為自然因素誘發。

1.2.3 泥石流

泥石流隱患點共計231處，分布比較集中，煙臺市67處、泰安市65處，臨沂市41處。這3個市占

所有泥石流總量的75%。泥石流集中發育的區域為泰安下港鎮周邊、臨沂蒙山龜蒙頂周邊、煙臺棲霞市區域以及萊州大澤山區域。

1.2.4 地裂縫

構造地裂縫主要發生于五蓮、莒縣境內，沿沂沭斷裂呈線狀展布。1988—1989年為高發期，1991年以后持續活動，發生頻率相對較低，但危害性大。

地裂縫的形成原因有多種。由于沂沭斷裂基底斷裂的長期蠕動，使斷裂兩側形成膨脹土，并顯露于地表，區域氣候的干、濕變化，尤其是區域性淺層地下水水位變動時，使脹縮土或淤泥質軟土產生脹縮，從而形成脹縮裂縫(圖3)[注]青島地質工程勘察院，張春志、索立濤、孫延宗等，山東省五蓮縣1∶5萬地質災害調查報告，2012年2月。。裂縫在地表不易觀察，但可從該區域房屋開裂、變形情況反映。

圖3 五蓮縣地裂縫與脹縮土分布圖

1.2.5 地面塌陷

地面塌陷可分為巖溶塌陷和采空塌陷。巖溶塌陷受形成條件限制，巖溶塌陷區集中分布于泰安市泰山區、棗莊市中區、萊蕪市、臨沂市蘭山區等地區，其他地區零星分布。塌陷高發區第四系厚度10～30m，多二元相結構，上部多為粉質粘土、砂質粘土，其下為中粗砂層。隱伏地層巖性為奧陶紀碳酸鹽巖，裂隙巖溶發育，含水層富水性強，是省內城市和工業重要的供水水源地或周邊有礦區大量抽取地下水[3]。山東省采空塌陷隱患區主要為地下開采的煤礦、金礦、鐵礦、石膏等礦區。受礦產資源分布限制，采空塌陷區比較集中分布。煤礦采空塌陷區主要為新泰、滕州、濟寧、肥城、濟南等煤礦開采區；鐵礦采空塌陷區主要分布于淄博、萊蕪、濟南、泰安等地區；金礦采礦塌陷區主要分布于牟平、乳山、龍口等魯東地區；石膏礦采空塌陷區主要分布于嶧城區、蒼山縣等地區[4]。地面塌陷災害形成及危害基本完全受人類工程活動影響，礦產資源開采強度高、范圍大的地區塌陷劇烈，開采強度低、范圍小的地區塌陷輕微。

2 地質災害規模

山丘區地質災害類型以及規模情況見表2。根據調查，不穩定斜坡、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(采空塌陷、巖溶塌陷)、地裂縫等6種類型地質災害，在山東省中低山丘陵區均有分布，共計2324處。數量以崩塌居多，共1027處，占全省地質災害總數的44.19%。地面塌陷、不穩定斜坡、泥石流、滑坡次之，分布數量分別為487，343，231，211處，地裂縫25處，僅占全省地質災害總數的1.08%。

表2 地質災害隱患點總體特征數據

按各類地質災害體規模劃分，以小型居多，分布數量2025處，占全省地質災害總數的87.13%，符合山東省地質環境條件特點；其次為中型(236處)和大型(59處)，分別占10.15%和2.54%；巨型/特大型地質災害僅4處(1處崩塌、3處地面塌陷，分別位于臨朐縣和新泰市)。

3 地質災害災情

該次調查發現，山丘區已發地質災害點總數為1383處，按照新災情分級標準，各災種數量以及災情分級見表3，災情損失見表4。

表3 山東省地質災害災情分級統計

表4 山東省地質災害災情損失統計

根據災情分級表中數據可以看出，山東省山丘區地質災害存在以下特點：①已發地質災害類型多樣，但數量差別大。已發地質災害中崩塌、滑坡、泥石流等6種類型全部具備，但是其數量差異極大，發生次數最多的為崩塌，占總數的45.86%。相比而言地裂縫和不穩定斜坡發生次數最少，僅占1.74%。②地質災害規模以小型為主。已發地質災害規模呈明顯的極端不均勻趨勢，災情以小型為主，總體上處于較低水平。其中小型1275處，占地質災害點總數的88.73%；中型88處，占6.12%；大型27處，占1.88%；特大型47處，占3.27%。③特大型災害中絕大多數都是地面塌陷。主要原因是礦山開采造成的地面持續塌陷，對地面房屋等建筑物造成傷害逐年擴大，損失逐年累積造成。

根據災情損失統計表中數據可以看出，山東省山丘區地質災害存在以下特點：①山東省山丘區地質災害發生規模普遍較小，死亡人數較少，歷年來可統計死亡人數僅146人。②泥石流造成直接經濟損失較小，但卻是死亡人數最多的災種，占總死亡人數的71.92%。這與泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物質容量大和破壞力強等特點相關。③地面塌陷是全省最嚴重的地質災害，其直接損失中地面塌陷(尤其是采空塌陷)最高，占到了98.15%。

4 地質災害險情

4.1 險情等級

據統計，山東省地質災害隱患點險情以小型為主，共2025處，占87.13%；其次為中型236處，占10.15%；大型59處，占2.54%；特大型4處，占0.17%，具體險情情況見表5。

表5 山東省地質災害險情分級統計

*為受統計數據影響，部分災害點未進行險情分級。

4.2 威脅人口及財產

據不完全統計，全省各類地質災害隱患點威脅人口70122人，威脅財產21.1億元。其中，重要隱患點共計136處，威脅人口15515人，威脅財產3.44億元。各災種險情威脅人口和財產情況見表6。

表6 山東省地質災害險情統計

5 地質災害發展趨勢

隨著經濟社會的快速發展，對資源的需求迅速增加，重大工程建設項目急劇增多。地表以上，人類切坡修路、切坡建房、城市建設等工程活動造成的不穩定斜坡、崩塌、滑坡等災害點將持續增加；地表以下，隨著礦山采掘工程向縱深發展和深層地下水資源的持續開采，地下采空區將越來越多，采空塌陷、地面沉降、伴生地裂縫等危害亦將越來越大。根據目前情況推測，山東省山丘區地質災害有以下趨勢。

5.1 崩塌滑坡泥石流

隨著各類工程建設的逐年增加，魯中、魯東中低山丘陵地區，尤以城區周邊、新增交通干線兩側、旅游風景區為主[5]，崩塌、滑坡、泥石流災害點將持續增多，規模多以小型為主。

5.2 地裂縫

構造地裂縫產生和發展受膨脹土和地下水位變動影響，且根據調查，當地居民采用斷層泥燒制陶瓷，在村附近形成串珠狀的采坑，雨季積水，加劇地裂縫變化。預計今后一段時間之內，地裂縫仍將存在并持續變化。

5.3 地面塌陷

5.3.1 采空塌陷

隨著魯西南煤炭生產和出口基地的建成，山東省礦產資源開發將進一步加強，預計采空塌陷將進一步加劇。按現有礦山塌陷速率估算，近期內全省每年因采煤增加的塌陷面積將維持在24km2左右[6]。滕州、新泰、肥城等礦區塌陷深度和面積將隨之加大，而重點開發的滕州等礦區將成為新的塌陷重災區。章丘、薛城、嶧城等地區因資源開采量小，塌陷情況增加緩慢。

鐵礦、金礦開采區，充填法采礦技術已在各礦山得到全面推廣應用，塌陷趨勢將有所減弱，但招遠金礦等大量隱伏的老采空區仍需要嚴加防范。其他礦山如石膏、滑石礦，開采規模小，近期內塌陷仍將保持在較低水平。

5.3.2 巖溶塌陷

臨沂、泰安、棗莊等地區巖溶塌陷區域為省內重要水源地分布區，近期和將來一定時期內地下水持續開采，預計巖溶塌陷將持續發生，發生規模和強度受降雨量及開采強度影響。萊蕪巖溶塌陷受礦山排水及城鎮集中供水影響，隨著谷家臺礦、葉莊礦等礦山持續開采，巖溶塌陷可能進一步加劇[7]。

6 結語

根據地質災害發育情況以及災情、險情等情況，可以發現山東省山丘區地質災害存在“規模小、危害大”的典型特點。由純自然因素形成的地質災害數量和規模并不是很嚴重，但因山東省既是一個經濟大省，又是一個資源大省，經濟社會、人類工程特別是礦業活動強烈。由人為活動誘發的地質災害頻繁，加之城鎮化水平較高、人口密度大，一旦發生地質災害，造成的損失不容忽視。而且，近年來由地質災害引發的糾紛時有發生，所造成的生態環境破壞很難恢復，嚴重惡化了人們的生存環境。地質災害已經成為影響山東省經濟社會可持續發展和社會安定的重要因素之一。根據山東省地質災害特點，下一步地質災害防治工作重點將是針對地質災害集中地區進行調查評價工作；重點整治部分危害大的隱患點，短時間無法整治的設置監測預警裝置；對人為原因誘發的地質災害進行嚴格排查，實施誰引發，誰治理的措施。

參考文獻：

[1] 山東省國土資源廳資源儲量處，山東省國土資源資料檔案館.山東省礦產資源儲量報告編制指南[M].濟南：山東省地圖出版社，2010.

[2] 尹明泉，王治良，王建收.青島市嶗山風景區崩塌地質災害治理方法探討[J].山東國土資源，2010，26(10)：35-40.

[3] 成世才，郭加朋，馬海會，等.泰安市巖溶塌陷動力誘導因素分析[J].山東國土資源，2009，25(12)：42-45.

[4] 王學聚.山東省地面塌陷地質災害的綜合研究[J].華北地震科學，1997，(4)：26-29.

[5] 周艷芝，張云吉.山東半島北部主要地質災害形成機理與防治對策[J].海洋湖沼通報，2007，(S1)：60-68.

[6] 山東省國土資源廳.山東省礦山環境保護與治理規劃(2006—2015年)[Z].2007.

[7] 彭凱，趙有美，李嵐.魯中南巖溶發育的控制因素[J].山東國土資源，2009，25(10)：26-31.