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摘要：寧鄉縣大成橋地區目前已產生塌陷千余處，累計受災群眾近3萬人，直接經濟損失逾10億元。大成橋地區特殊的地質條件，塌陷災害無法完全修復，必須對受災群眾進行轉移安置。政府按照不占基本農田和就近原則初步指定了9處安置區，由于安置區的地質條件并非理想，需要對9個安置區進行適宜性評價。本文基于區域自然地理條件、地質環境背景資料，采用GIS分析技術，得到9個安置區的地質環境適宜性評價，為政府部門提供決策依據，保障人民生命財產安全。

關鍵詞：大成橋；地質災害；地面塌陷；適宜性評價

1引言

寧鄉縣大成橋地區自1967年在水口山產生第一個地面塌陷以來，目前已產生塌陷千余處，分布于大成橋鎮、煤炭壩鎮、喻家坳鄉、回龍鋪鎮4個鄉鎮38個村（社區），累計受災群眾近3萬人，直接經濟損失逾10億元。根據地面塌陷現狀調查結果及地面塌陷的成因分析，地面塌陷發生的影響因素仍然存在，因此地面塌陷地質災害會持續發生，具體表現在：一是目前的塌陷區內會產生新的塌坑；二是已發生的塌坑會繼續擴大，甚至已進行簡單回填治理的塌陷會復發；三是塌陷范圍有繼續擴大的趨勢。如不采取防治措施，地面塌陷地質災害會給人們生命財產帶來更大的損失。因此進行地質災害治理和搬遷是必要的，而且必須立即進行。政府按照就近原則初步指定了9處安置區，其中：大成橋鎮2個，煤炭壩鎮2個，喻家坳鄉2個，回龍鋪鎮2個。占地總面積約5 235．0畝，基本不占用農田。由于安置區的地質條件并非理想，需要對9個安置區進行適宜性評價。針對大成橋地區的特點，我們提出安置區選址原則：無災情無險情，低易發，符合土地規劃，不占基本農田以及就近和安全。本文通過全面收集前人工作成果資料，查明區內巖溶地面塌陷地質災害分布規律、發育特征，地質構造條件，水文地質、工程地質和環境地質條件，分析研究其巖溶地面塌陷災害的形成機理，預測本區巖溶地面塌陷災害的發展趨勢，評價擬建安置區適宜性，為制定地質災害防治方案措施提供科學依據。

2大成橋地區地面塌陷特征

2．1區域地質環境大成橋地區地質環境條件極為復雜且極其脆弱，易發生地面塌陷。大成橋地區地處湘中丘陵與洞庭湖平原的過渡地帶，地貌類型分為丘陵和平原，以丘陵為主，地勢總體呈西北高東南低的趨勢，丘陵區沖溝發育。第四系沖洪積物和殘坡積物廣泛分布且性狀較差，厚度較薄，特別是沖溝中分布沖洪積成因土層，工程地質性質更差，抗沖蝕、抗潛蝕能力極差。2．2地質災害現狀及分布特征大成橋地區地質災害類型強烈發育，主要類型為巖溶地面塌陷、采空區地面變形（地面不均勻沉降、地面裂縫、采空塌陷）和滑坡，以巖溶地面塌陷、采空區地面變形為主。從外觀形態分類，地面塌陷包括巖溶地面塌陷和采空區地面塌陷兩種類型，以巖溶地面塌陷為主，占地面塌陷總數的92％。地面塌坑平面形態以橢圓形、圓形及不規則形占絕大多數，三種類型的數量約占總數量的95％以上。塌陷規模以小型為主，坑口0～ 500 m2的塌坑約占到了總塌坑數約80％。2．3地面塌陷的形成機理地面塌陷成因是“內因主導＋外力誘發”。可溶巖廣泛分布、巖溶強烈發育、適中的覆蓋層厚度結構是巖溶地面塌陷發生的內因；礦區排水因素、氣候因素、地表水入滲、水利設施建設等誘發區內地面塌陷，是地面塌陷發生的外在因素，其中礦區排水是塌陷發生主要誘發因素，其他因素是在礦區排水因素的基礎上起著推波助瀾作用。2．4地質災害的發展趨勢大成橋地區地質災害無論在采礦期還是閉礦后均會繼續發生。繼續采礦條件地質災害發生的頻率、規模與現狀變化不大，范圍有外擴趨勢；閉坑條件下地質災害發生的頻率、規模以及范圍總體趨于好轉，但在水位恢復過程中的波動帶有一個相對高發地段和時段。繼續采礦條件下，因地質、構造條件是地質歷史時期形成，地質、構造條件不會發生變化；開采方法與頂底板管理工藝不變；目前煤礦開采已達到最低水平，礦區中心地下水位降低不變，但地下水處于負均衡狀態，漏斗范圍擴大。因此區內地質環境條件在未來繼續開采的情況下，除降落漏斗有外擴的趨勢外，其他條件不會有大的改變。閉礦后水位恢復過程中分為三帶：中心帶、水位在巖土界面波動帶和水位基本恢復帶。中心帶類似于現狀條件的降落漏斗范圍，區內塌陷會繼續發生，規模、數量變化不大；水位在巖土界面波動帶會形成一個塌陷高發帶，規模有所減小。水位基本恢復帶由于降雨不均、排泄基準面下降、人類工程活動等引起地下水位波動，塌陷會繼續發生，規模、數量大為減少。三帶隨著水位恢復逐漸向礦區中心移動，直至水位恢復。2．5地面塌陷易發程度預測采用層次分析法對地質災害易發程度進行了預測，將全區劃分為地質災害易發區、中等易發區和低易發區三大類。巖溶地面塌陷易發區51．32 km2，占總面積的26．62％，地面變形地質災害高易發區37．28 km2，占總面積的11．2％；中等易發區分為8個亞區，面積為67．26km2，占總面積的20．21％；低易發區面積176．94 km2，占到總面積的53．17％。

3擬安置區地質環境適宜性評價

3．1評價方法在地質環境適宜性評價時，由于影響因素錯綜復雜且沒有截然的界限值，具有明顯的模糊性，難以用準確的數學描述工具嚴格的給出一個量化的數值，但各因素之間又具有明顯的相關性和歸類性。因此，本次評估采用層次分析⁃數學綜合指數評價法對地質環境適宜性評價。3．2評價結果與建議大成橋地區大小水庫、池塘密布，引水渠道縱橫，省、縣、鄉村公路已形成網絡，交通便利，9個擬建安置區的交通均十分便利。適宜性等級評價結果為適宜的有5個：回龍鋪鎮回龍鋪村東擬建安置區、回龍鋪村西擬建安置區、白云新村擬建安置區；大成橋鎮永盛村、成功塘村擬建安置區。以上擬建安置區場地地質環境條件中等，為埋藏型可溶巖分布地區，巖溶較不發育，現狀條件下，發生巖溶塌陷可能性較小，危險性較小；發生崩塌、滑坡及泥石流等其他地質災害的可能性小，危險性小。總體上適宜于作居民搬遷選址場地。適宜性等級評價結果為基本適宜的有2個：喻家坳鄉湖溪塘村、喻家坳村擬建安置區。以上擬建安置區場地地質環境條件中等，為淺覆蓋及淺埋藏型可溶巖分布地區，巖溶發育具分帶性，巖溶發育程度中等，現狀條件下，發生巖溶塌陷可能性中等，危險性中等，遭受巖溶塌陷地質災害的危險性中等，或采取工程措施加固處理、設立監測點保持預警狀態，或對物探推斷的巖溶發育帶進行繞避，才能基本上適宜于作居民搬遷選址場地。適宜性等級評價結果為不適宜的有2個：煤炭壩鎮楠竹山村、棤樹村擬建安置區。以上擬建安置區場地地質環境條件復雜—中等，巖溶發育具分帶性，巖溶發育程度強烈，受周邊礦山抽排地下水影響，該范圍內居民房屋存在因地面不均勻沉降而導致的拉裂現象，現狀條件下，發生巖溶塌陷可能性大，危險性大，遭受巖溶塌陷地質災害的危險性大，總體上不適宜建 設用地規劃，須另行選址。

4結論與建議

通過本次對大成橋地區的各個擬建安置區的勘查論證工作，初步查明了各區范圍內第四系地層結構、可溶巖巖溶層組類型及水文地質條件，巖溶地面塌陷的分布、規模、形成條件及危害性。適宜性等級評價結果為適宜的有5個，回龍鋪鎮回龍鋪村東擬建安置區、回龍鋪村西擬建安置區、白云新村擬建安置區；大成橋鎮永盛村、成功塘村擬建安置區。適宜性等級評價結果為基本適宜的有2個，喻家坳鄉湖溪塘村、喻家坳村擬建安置區。適宜性等級評價結果為不適宜的有2個：煤炭壩鎮楠竹山村、棤樹村擬建安置區，總體上不適宜建設用地規劃，須另行選址。本文的適宜性評價結果在政府部門安置區選擇中作為參考進行了應用，在減少地質災害造成的人民生命財產損失，促進社會經濟與環境保護協調發展方面起到積極作用。

參考文獻：

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作者:張慧 單位:湖南省地質科學研究院