济宁工程地质和水文地质条件
『壹』 济宁的工程地质、水文地质资料(全面些)
济宁市地质灾害现状和发展趋势预测济宁市地质环境监测站
济宁市位于鲁西南腹地,地处黄淮平原与鲁中南山地的交接地带, 地貌类型以平原为主,低山丘陵仅占全区面积的25%左右。因此,济宁境内以自然因素影响为主的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害不甚发育。而由人类工程经济活动引发的采空塌陷、地面沉降、崩塌则是目前济宁市主要地质灾害发育类型。因此,人类工程经济活动是境内地质灾害的主要引发因素,具体包括地下采空、地下水开采、开山采石、修筑公路等。
济宁境内地质灾害类型
济宁境内目前已发生的地质灾害类型有:地面塌陷(包括采空塌陷、岩溶塌陷)、地面沉降、崩塌、滑坡、地裂缝。
(一)地面塌陷
采空塌陷。主要由地下煤矿体开采活动引发。由于地下煤矿体被采出,悬空的地表岩层在重力作用下发生弯曲变形乃至陷落的现象。济宁市采空塌陷始于1970年,截至2000年底,塌陷深度大于1米的采空塌陷面积达88.3平方公里,采空区塌陷率为6.8%,最大下沉深度9.20 米。其中常年积水的塌陷面积约29.4平方公里,平均积水深度4.0米左右。采空塌陷造成的危害是多方面的。主要有: 破坏耕地、破坏地表建筑物、破坏矿区公路和铁路、影响矿区水环境、影响矿区土壤环境、破坏其他设施。
岩溶塌陷。岩溶塌陷位于隐伏灰岩区,上覆第四系松散层厚度一般小于50米,下伏灰岩裂隙岩溶发育,具备岩溶塌陷发生的环境地质条件,在水动力条件下易发生岩溶塌陷。尤其是在岩溶发育的灰岩与上覆第四系砂层直接接触地带,在具备水动力条件下更易发生岩溶塌陷。目前济宁市境内已发生岩溶塌陷3处,规模较小,分别位于曲阜市息陬一南辛、防山和泗水县泉林-石漏一带,毁坏房屋3间,造成直接经济损失约5万元。
(二)地面沉降
地面沉降主要指巨厚松散沉积物分布区由于人为长期超量开采地下水,引起第四系孔隙水水位大幅度下降,在上部重力和自重作用下,失水后的含水层空隙被压缩变密,造成地面垂直下降的地质现象。济宁市地面沉降分布于济宁市城区,发现于1988年。从区域上看,地面沉降的分布范围基本与地下水位的降落漏斗分布范围一致,累计沉降量大于60毫米的沉降范围大致在地下水位标高小于 12米的范围内。地面沉降引发了房裂、地裂缝、供水机井井管上升等不良现象,给城市建筑、道路、桥梁、城市供排水系统及防洪设施等带来不利影响和危害, 并造成不可估量的直接或间接的经济损失。
(三)崩塌、滑坡
济宁市境内崩塌、滑坡、泥石流灾害一般规模较小,但危害程度较大, 且主要是由开山采石等人类工程经济活动引发。
(四)地裂缝
济宁市地裂缝大多伴生于采空塌陷,自然条件(主要由于天气干旱) 下形成的地裂缝仅分布在南四湖和京杭大运河两侧附近地带。
地质灾害发展趋势预测
济宁境内前期由于采石和筑路形成的不稳定斜坡较多,大规模的开山采石严重破坏地质环境的同时,为崩塌、滑坡等地质灾害的产生和发展创造了有利条件,如不对其进行制止或规范,由此而引发的崩塌、滑坡地质灾害将呈增多的趋势。
(一)采空塌陷发展趋势
采空塌陷明显受煤层埋深、厚度、产状、开采方式及顶板地层岩性、 破碎程度、地质构造等因素控制。一般讲煤层埋藏较浅、采层厚度大、顶板岩层为碎屑结构或破碎地层易产生采空塌陷。济宁地区煤系地层属石炭二迭系,可采煤层2至3层,煤层厚度大,一般4至12米,最厚达18.77米, 埋深200至1000米不等,开采深度大多为100至600米,峄山断裂、孙氏店断裂等大的断裂构造近南北向穿过煤田区,各井田间还发育了较多的次级断裂构造,具备采空塌陷的有利条件,尤其在断裂构造附近采空塌陷的机率和程度相对较大。
随着煤矿的大规模开采,采空塌陷将不可避免,其塌陷面积和深度将呈现逐年加剧的趋势。预测未来几年内采空塌陷将以每年近7平方公里的速率扩展。
(二)岩溶塌陷发展趋势
济宁地区隐伏灰岩分布面积较广。但从上覆第四系厚度看,嘉祥北部、曲阜东南、泪水北部及东部泉林一带第四系厚度一般小于50米,下部灰岩裂隙岩溶发育,具备岩溶塌陷发育的内在条件。前期已发生的3处岩溶塌陷均分有子上述地带,其中一处是在泉林一带进行岩溶水抽水试验过程中发生的。以上地段为岩溶塌陷易发区,在水动力条件具备时潜在岩溶塌陷的可能。尤其在第四系砂(砾)层与灰岩直接接触地带(如泉林一带)更易发生岩溶塌陷。该地段均分布有较大的岩溶水水源地,如嘉祥城北水源地、曲阜北兴水源地、泗水五里庙水源地及泗水泉林水源地等,水源地的开采在一定程度上将加剧岩溶塌陷的发生与发展。
(三)地面沉降发展趋势
济宁市城区位于汶泗河冲积扇前缘,地势平坦,构造上属济宁凹陷, 第四系松散层厚度较大,一般为220至300米,易于压缩的粘土层相对较厚, 在长期平采地下水的情况下,大范围的地面沉降在所难免。从区域上,地面沉降的分布基本与地下水位的降落漏斗分布范围一致,随地下水位的持续降低。地面沉降量随之加大,沉降范围随之扩大,同一地点地面沉降的速率和沉降幅度与地下水位的下降呈明显的同步变化,地面沉降严格受地下水开采的控制。只要在地下水位以下存在可压缩地层,过量开采地下水使地下水位大幅度下降,就有可能引发地面沉降。
按目前济宁市发展状况和2010年远景规划,随着城市工业发展和城市规模的扩大,对地下水的需求量将逐年增加。如不对城区地下水开采加以控制,地下水位仍将持续下降,沉降面积将迅速扩大。据预测2010年 济宁市城区最大沉降量将达到460毫米。
(四)崩塌、滑坡、泥石流发展趋势
崩塌、滑坡、泥石流属突发性重力地质灾害,主要发生在山区。济宁市境内主要为平原区,山区面积仅为25%左右,且属低山丘陵区,山体自然坡度一般小于20度,因此,在自然条件下崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不甚发育,主要由人类工程经济活动引发,如开山采石、筑路等,灾害类型以崩塌为主