中国地质灾害概况及成灾特点--25页

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中国地质灾害概况及成灾特点

第一节中国主要地质灾害概况

一、地震

(一)中国是世界上地震灾害最严重的国家之一

在全球范围内,20世纪地震灾害尤其严重。伴随世界人口迅速增长和经济持续发展,地震造成的死亡人数和经济损失均超过以往任一世纪,达历史最高水平。据有关国际组织提出的报告,20世纪全世界地震死亡人数170万左右,经济损失难以计数。一次损失100亿美元以上的地震屡屡发生,1995年1月17日发生在日本兵库县南部的阪神大地震,直接经济损失约1000亿美元,创历史地震损失的最高记录。

中国受欧亚地震带和环太平洋地震带控制,地震活动频繁而又强烈,是世界上地震最活跃,地震灾害最严重的国家之一。据统计,本世纪以来中国发生6级以上地震650多次;其中米s≥7级的地震98次,约占世界的1/10;8级以上地震9次;全球米s≥8.5级的特大地震5次,其中2次发生在中国,分别是1920年宁夏海原8.5级地震和1950年西藏察隅-墨脱8.6级地震。由于中国大部分地震震源浅,房屋和工程建筑抗震性能差,所以震灾十分严重。本世纪中国地震死亡人数达61万多人,约占世界地震死亡总人数36%,居世界首位。以下死亡人数较多的国家依次为日本(15.5万人)、意大利(14.5万人)、伊朗(14万人)、土耳其(近10万人)。一次死亡10万人以上的毁灭性地震,本世纪共发生3次,其中有2次发生在中国,分别是1920年宁夏海原地震和1976年河北唐山地震,另一次发生在日本(1923年9月1日,日本8.2级关东大地震,死亡14.3万人)。

发生在中国的这两次大地震造成的死亡人数在人类地震灾害史上屈指可数,对社会经济造成严重破坏,在国内外引起极大震动。

公元1920年12月16日宁夏海原8.5级地震,是中国和世界近代最大的地震,共造成23.4万人死亡。震灾最重地区在海原、固原和靖远、隆德、静宁、通谓地区,震动波及面积约170万平方千米。据《农商公报》1921年第七卷第86期等史料,死亡超过一万人的县有:海原县(死37030人)、固原县(死40176人)、靖远县(死31933人)、隆德县(死28370人)、通渭县(死18108人)、会宁县(死13962人)、静宁县(死12447人)。地震之后,因救济迟缓,压埋或饥寒而死者亦不计其数。建筑物几乎全部倒塌的城镇村庄不在少数:海原县倒塌房屋26912间,窑洞26698间;镇原县倒塌窑房11840间;隆德损失窑房59046间;甘谷倒塌房屋2万余间;通渭倒毁房屋110909间;清水损失房屋23076间;秦安损失房屋69764间……。几十里不见人烟处亦不鲜闻,崩塌滑坡极多,所经过处几乎无物不摧,罅裂遍地,水泉倒流,山改川移地变,旧貌难识。黄河西岸发生地震水灾,静宁县发生地震火灾。

1976年7月28日河北唐山7.8级地震共造成24.2万人死亡,167539人重伤,截瘫3817人,541063人轻伤。唐山市成为-片废墟,市区死亡14.9万人,全家震亡绝户7218户,4204名16岁以下儿童失去双亲成为孤儿,2063名老人成为孤老。毁坏房屋629万间,损坏房屋139万间,工业、公用建筑受损149万间。3座大型水库、2座中型水库、240座小型水库发生不同程度的破坏,铁路、公路、桥梁严重破坏。死亡牲畜48万头。农田受损120

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多万亩。直接经济损失97亿元,间接经济损失36亿元。

据统计,本世纪以来,中国发生灾害性地震1000多次。1949年~1997年中国大陆发生5级和5级以上地震1210次,造成人员死亡和万元以上经济损失的灾害性地震约710次、共造成278501人死亡,约85万人受伤,1100万间民房、800多座水库、5500多座桥梁、170万间工业房屋遭受破坏,直接经济损失约460亿元人民币(1990年不变价)。其中死亡1万

1997年中国大陆死亡千人以上的地震灾害

表2-1 1949

表2-2 1949-1997年中国大陆损失亿元以上的地震灾害

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注:①据国家地震局资料;②不含台湾和港澳地区;③物价系数据国家统计局资料。

人以上的地震灾害2次,死亡1000人~10000人的地震灾害5次,直接经济损失1亿元以上(1990年不变价核算)的地震灾害28次(见表2-1、表2-2)。该时期中国不仅创造了一次地震死亡人数的最高记录,而且灾害性地震次数、死亡人口总数、房屋和工程设施破坏数量均居世界前列,充分表明中国是世界上地震灾害最严重的国家之一。

(二)地震灾害几乎通及全国,但不同地区地震活动及灾害程度不同

我国地震活动的空间分布很不均匀,有明显的分区性和分带性。地震主要发生在台湾、青藏高原和西北的新疆等地区,华北和东南沿海也有强震发生,但数量少于西部,华南和东北大部分地区属少震和中等地震区,仅个别地区发生过7级左右地震。1949年~1996年期间,我国共发生7级以上地震29次,其中西部发生25次;6级~6.9级地震167次,其中西部发生154次;5级~5.9级地震973次,其中西部871次(见图2-1)。

我国的地震绝大多数是构造地震,基本上是循活动性断裂带分布,有一定的方向性;其优势方向在中国东部为北北东向,西部为北西向,中部为南北向和东西向。大约以东经105°和北纬35°这两条南北与东西带为界,可将中国分为4个象限,各自地震活动强弱不一:西南、西北地区地震最多,其次为华北地区,东南和东北地震最少(台湾除外)。一些地区地震密集,形成地震带。我国西部主要地震带有近东西向的北天山地震带、南天山地震带、昆仑山地震带、喜马拉雅山地震带和北西向的阿尔泰地震带、祁连山地震带、鲜水河地震带、红河地震带等。中国东部最强烈的地震带为走向北北东的台湾地震带,向西依次还有东南沿海地震带、郯城-庐江地震带、河北平原地震带、汾渭地震带和东西向的燕山地震带、秦岭地震带等(见图2-2)。

由于我国地震活动广泛、频繁而又强烈,所以使大部分地区遭受地震威胁。根据1990年国家地震局编制的第三代中国地震烈度区划图,全国地震基本烈度达到Ⅵ度和Ⅵ度以上地区面积占全国总面积的79.0%,Ⅶ度和Ⅶ度以上地区的面积占全国总面积的32 5%,Ⅷ度和Ⅸ度以上烈度地区分别占全国总面积的8.1%和1.0%;位于Ⅶ度和Ⅶ度以上地区的城市占全国城市总数的46%,其中100万以上人口的大城市占70%。在广阔的高烈度区内生活的人口接近9亿。从地区分布看,以华北、东南沿海和甘肃、新疆、青海、西藏、四川、云南以及台湾的一些地区最高,黑龙江、内蒙古以及华中、华南地区烈度较低(见图2-3)。

(三)地震灾害的时间分布不均,具有复杂的同期性,目前处于地震活跃期

大量历史地震资料表明,我国大陆地震活动时间分布不均,具有比较明显的分期性。中国东部区域有2000年历史地震记载;特别是自1450年以来西部区域由于仅有100年左右的记录,所以地震期较难划分。东部以华北为代表,近500年来表现出两个明显的地震活跃期,首期为1480年~1730年,其中包括10个地震活跃幕;平静85年后,1815年~现在是又一个地震活跃期,已发生了多个地震活跃幕,其中以邢台、唐山等地震频发的1966年~1978年最强烈,可能为该期的高潮幕,其后又出现地震活动较弱的2个地震活跃幕。

从更长时间尺度看,20世纪均属于最新的地震活跃期,其间出现较短尺度的强弱交替,活跃幕除1966年~1978年外,还有1902年~1912年、1920年~1934年、1945年~1957年、1988年以后等活跃幕(见图2-4)。

伴随地震活动的同期性变化,地震灾害轻重交替,发生相应的变化。在本世纪前期,以20年代到30年代初期最严重,新中国建立以后的20世纪后半期,以60年代到70年代

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最严重(见图2-5)。

根据历史地震活动规律,自1815年以来的地震活跃期迄今不到200年的历程,较上一地震活跃期相比,可能还将延续一段时间才可能转入平静期,在此期间随时有发生7级以上强

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图2-1 中国大陆灾害性地震震中分布图

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烈破坏地震的可能,同此,进一步加强防震减灾,是保护人民生命财产安全,促进社会稳定和经济发展的一项十分重要的工作。

图2-2 中国地震区及地震带分布图

(据国家地震局震害防御司地震灾害预测研究组,1990)

地震区:Ⅰ西部区;Ⅱ东部区

地震带:1.郯城-庐江地震带;2.燕山地震带;3.山西地震带;4.渭河平原地震带;

5.银川地震带;

6.六盘山地震带;

7.滇东地震带;

8.西藏察隅地震带;

9.西藏中部地震带;10.东南沿海地震带;11.河北平原地震带;12.河西走

廊地震带;13.天水-兰州地震带;14.武都-马边地震带;15.康定-甘孜

地震带;16.安宁河谷地震带;17.腾冲-澜沧地震带;18.台湾西部地震带;

19.台湾东部地震带;20.滇西地震带;21.塔里木南缘地震带;22.南天山地

震带;23.北天山地震带;24.阿尔泰地震带;25.喜马拉雅山地震带;26.穆

棱-延吉地震带

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图2-3 中国地震烈度区划图(据国家地震局)

图2-4 华北地区20世纪地震活动时序分布图

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图2-5 1949年~1997年中国大陆历年地震破坏损失图

(据国家地震局资料,不包括台湾和港澳地区)

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二、火山

在地质时期,中国区域曾发生过广泛而又强烈的火山活动,但近代火山活动已经十分微弱。据现有资料统计,发生在历史时期并有较可靠记载的火山活动有11次(见表2-3),其中1949年以来有两次,均发生在荒无人烟的青藏高原地区――1951年5月27日昆仑山的卡尔达西火山活动和1973年7月16日可可西里火山活动。

中国大陆有新生代火山1000余座,组成大约120个火山群式火山区(带)。其中活动性较强的火山群主要有:长白山火山群、五大连池火山群、大同火山群、滇西腾冲火山群、台湾火山活动区、西昆仑-可可西里火山带等。

历史上中国火山灾害轻微,预测今后中国发生严重火山灾害的可能性不大,但中国大陆火山活动并没有完全停息,一些地区仍存在火山活动的“余波”,今后仍有发生小规模火山活动的可能,加强火山监测、预报和火山灾害研究仍然是必要的。

三、崩塌、滑坡、泥石流灾害(简称崩滑流灾害)

中国是崩滑流灾害十分严重的国家。据卫星照片资料,全国有可疑灾害点100万处以上,经调查证实的大型、特大型灾害7800多处。1949年~1998年的50年间,共发生破坏较大的灾害5000多次,造成重大损失的严重灾害事件有1000多次。

崩滑流灾害分布十分广泛。在全国各省(市、自治区)中,除上海等个别省(市、自治区)外,均受到不同程度的危害。斜贯中国中部的辽、京、冀、晋、陕、甘、鄂、川、滇、贵地区,是灾害活动最强烈的地区,其中川滇山地、鄂西山地、秦岭、黄土高原、燕山山地、辽东山地最严重。该带西部和西北部地区除阿尔泰山、天山、祁连山和青藏高原活动主要的部分地区灾害活动比较强烈外,其余大部分地区灾害不发育。东部和东南部地区,灾害分布在东南丘陵和台湾山地,除局部地区灾害严重外,灾害一般不强(见图2-6)。

表2-3 中国近期喷发的火山

注:据吕宗文,1990

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图2-6 中国崩塌、滑坡、泥石流分布图

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崩滑流灾害是危害最严重的地质灾害,其主要破坏作用有下列5个方面。

第一,造成人员伤亡。

1949年~1999年崩滑流灾害至少造成22000人死亡。在城镇、矿区等人口聚集地区暴发的崩滑流活动常造成一次死亡数百人的灾害事件。如1980年6月3日凌晨,湖北远安县盐池磷矿崩塌,284人丧生;1983年3月7日甘肃省东乡族自治县洒勒山发生大型滑坡,三个村庄被摧毁,死亡237人,重伤27人;1988年7月10日,四川华蓥市溪口镇青龙咀山发生滑坡后,因暴雨进一步形成泥石流,沿途村庄、工厂被掩埋,221人遇难。

第二,破坏城镇、矿山、企业

全国受崩滑流严重侵扰的城市有59座,县城以下的城镇400多个。如重庆市共有体积大于500立方米的滑坡233处,崩塌199处,解放以来多次发生活动,造成了严重损失;目前急需治理的崩塌、滑坡340多处,时刻威胁着城市的安全。一些城镇――如四川省松潘县、南坪县,云南省兰坪县,新疆库车县等因崩滑流灾害严重,不得不搬迁重建。全国有100多个大型企业,遭受崩滑流危害,一些企业被迫搬迁或停产废弃。如第二汽车制造厂厂区内,共有崩塌、滑坡270处,总体积达750×104立方米,十几年来,灾害频繁发生,造成严重损失。我国多数矿山不同程度地遭受崩滑流灾害的破坏或威胁,其中危害严重的大型矿山有55个,如抚顺西露天矿、四川攀钢兰尖铁矿、华蓥山煤矿、甘肃白银露天矿等灾害尤其严重。

第三,破坏铁路、公路、航道,威胁交通安全

全国铁路沿线分布有大型泥石流沟1386条,危险性较大的大中型滑坡1000多处,崩塌近万处。22条铁路干线,几千千米长的线路受到比较严重的危害或威胁。1949年~1998年因崩滑流灾害造成的较大行车事故200多起,33个火车站被淤埋41次,毁坏大型桥梁30多座,隧道6条,平均每年中断行车1100小时,用于修复整治的工程费约1.5亿元。受害最严重的线路主要有宝成线、陇海线宝天段、成昆线、川黔线、湘黔线、东川线、鹰厦线等。几乎所有的山区公路都不同程度地受到崩滑流灾害的破坏。如川藏公路沿线分布有泥石流沟1036条,滑坡419处,崩塌1525处,受害路段总长3176千米。川滇、川陕、甘川、昆洛、成兰、滇黔等公路崩滑流灾害也十分严重。大江大河两岸是崩滑流灾害的多发区,因此对内河航运造成严重威胁。如在长江中上游的重庆――宜宾之间的690千米河段,发育有滑坡、崩塌和危岩体283处,总体积约15×108立方米以上。几十年来,长江中上游两岸多次发生特大规模的崩塌、滑坡活动,给长江航运造成严重危害。如1985年6月12日发生的新滩滑坡,堵江停航12天。金沙江下游的攀枝花至宜宾段,分布有崩滑流935处,平均密度1.2处/千米,总体积35×108立方米以上。

第四,破坏水利、水电工程

解放以来有数百座水库和水电站遭受崩滑流灾害破坏。仅云南一省遭破坏的水库就有50余座,水电站有360余座。如刘家峡水库自1968年蓄水后库岸不断崩塌,到1984年总崩塌量达1250×104立方米以上,影响了库容。正在建设中的长江三峡水利工程地质灾害特别发育,三斗坪-江津的库岸地带内有5000立方米以上的崩塌(危岩)、滑坡392处,库区内有泥石流沟271条,给工程建设、移民和以后运营造成严重威胁。

第五,影响资源开发,阻碍山区经济发展

为了使山区摆脱贫困面貌,需大力开发土地资源、矿产资源、水利资源等。然而在崩滑流活动区,这些经济活动受到严重阻碍。如四川省攀西地区,是我国规划中的重要矿产基地,但在该地区大约6.6×104平方千米范围内,发育有体积50×104立方米以上的滑坡或滑坡群200余个,对矿产资源开发造成了严重困难。

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四、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝

(一)岩溶塌陷

我国岩溶塌陷灾害十分严重。据初步调查,全国有岩溶塌陷3000处,塌陷坑约33200个,塌陷总面积330平方千米。

中国岩溶塌陷广泛发育在24个省(市、自治区),以广西、湖南、贵州、广东、河北、江西、云南等省(自治区)最严重。从地理分布看,主要分布在长白山-燕山-吕梁山-四川盆地-哀牢山以东区域。该区域内可划分为两大岩溶塌陷分布区:秦岭和淮河以北的北方岩溶塌陷分布区和以南的南方岩溶塌陷分布区。北方区岩溶塌陷主要分布在辽东半岛、伏牛山山麓及一些山间盆地。南方区岩溶塌陷主要分布在川东山地、云贵高原和幕阜山、九岭山、罗霄山、南岭、粤北山地(见图2-7)。

岩溶塌陷的主要危害是破坏房屋、铁路、水坝、电站等工程设施和城市、矿山、企业环境。全国发生岩溶塌陷灾害的城市近70个,造成严重破坏的44个,主要有唐山、武汉、昆明、黄石、九江、水城、杭州、柳州等。受岩溶塌陷严重危害的大中型矿山有60多个,主要有湖南恩口煤矿、湖南水口山铅锌矿、湖北铜录山铜矿、广西泗顶山铅锌矿、广东凡口铅锌矿、山东莱芜铁矿等。全国铁路沿线近年发生岩溶塌陷375处,其中危害严重的有55处,受害线路60多段,主要分布在贵昆线、湘桂线以及京广线、京九线、沈大线、胶济线的部分线段。有30多个车站受到危害,主要有黄石、大冶、水城、泰安、瓦房店、柳州、玉林等。近几十年来,因岩溶塌陷颠覆列车3次,中断行车2000多小时。

(二)地面沉降

据专门勘查和区域地形变测量结果分析,目前我国发生地面沉降的城市大约有70个。它们是佳木斯、哈尔滨、大庆、长春、沈阳、抚顺、锦州、通辽、营口、盘山、包头、呼和浩特、赤峰、北京、天津、沧州、保定、邯郸、廊坊、衡水、张家口、任丘、德州、滨州、济宁、荷泽、东营、潍坊、太原、大同、运城、侯马、临汾、西安、咸阳、银川、郑州、安阳、洛阳、开封、商丘、阜阳、淮北、寿县、苏州、无锡、常州、镇江、扬州、淮阴、盐城、南通、徐州、上海、杭州、温州、宁波、嘉兴、武汉、福州、龙岩、广州、湛江、海口、台北、台中、台南、宜兰、嘉义、屏东。累计沉降量达2米以上的有上海、天津、台北、宜兰、嘉义等5个城市,1米~2米的有西安、太原、沧州、苏州、无锡等5个城市,0.5米~1.0米的有北京、保定、嘉兴、常州、衡水、阜阳等6个城市,小于0.5米或沉降量不详的有54个城市(表2-4)。

从区域分布看,地面沉降活动主要发生在我国东部地区――尤其以沿海城市和华北平原等地区最严重。在该区域内,发生地面沉降的城市或地区有的孤立存在,有的则密集成群或断续相连,形成大面积的地面沉降(带)。主要有下列6个区(带)。

(1)下辽河平原的沈阳-营口沉降区。

(2)北部黄淮海平原的天津-沧州-衡水-德州-滨州-东营-潍坊沉降区。属我国沉降范围最广,沉降幅度最大的地区。地面沉降与区域地下水位在空间和时间上同步发展。中心区主要在渤海湾西岸的天津市区及外围的宁河、安次、南堡、塘沽、静海、大港、黄骅、沧州一带;其次是冀中平原的衡水、冀县、枣强及外围地区;再次是鲁北平原的德州-滨州-东营-滩坊地区。

(3)南部黄淮海平原的徐州-滨州-东营-潍坊地区。

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(4)长江三角洲的上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地面沉降区。

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图2-7 中国岩溶塌陷分布图

表2-4 我国部分城市地面沉降灾害情况简表

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(5)汾渭河谷平原的太原-侯马-运城-西安地面沉降带。

(6) 台湾山地边缘的宜兰-台北-台中-云林-嘉义-屏东地面沉降带。

地面沉降的主要危害表现在以下两个方面。

1.破坏城市设施,防碍城市建设

主要表现是:造成房屋和桥梁开裂、倾斜或倒塌;道路凸凹不平或开裂;地下管道错裂失效;码头及其它港口设施下沉或被水淹没;抽水井管上升,设备不断更新等。如上海市外轮停靠的码头,原标高5.2米,1964年下沉到3.0米,高潮时被水淹没而无法装卸,耗资900多万元进行加高。西安市排水管道屡遭破坏,每年花费100多万元进行维修、改建。上海市苏州河原来每天运输吞吐量(100~120)×104吨,60年代以后减少一半;天津塘沽海门大桥,两端沉降差达135毫米,引桥发生错裂,使这座跨度为64米的开启式提升桥不能按原设计提升,影响了海河航运。

地面沉降还导致观测和测量标志失效,使河流水位、海洋潮位、地形高程失真,给城市规划和建设造成困难。

2.积水滞洪,水患和潮灾加剧

严重的地面沉降活动,把一些城市置于洪水和海潮威胁之下,具体表现如下。

(1)滞汛积水。地面沉降城市普遍存在比较严重的滞积水问题,因此不仅影响城市交通和环境,而且常使地下室和低层建筑物在汛期被水浸没,造成比较严重的经济损失。如天津市1977年7月下旬因暴雨积水造成的直接经济损失达2亿元以上;苏州、无锡、常州三市在1986年和1988年因积水造成的物资损失达100多万元。

(2)洪水威胁。发生地面沉降的城市一般地势低平,且大多沿河发展。地面沉降活动不仅使城市高程进一步降低,而且拦河堤坝等防洪设施因沉降而发生下沉、开裂,因此一些城市御洪能力不断下降,出现严重的水患威胁。如天津市海河干流两岸防洪堤自1959年以来下沉1米~2米,而且一些堤段因不均匀沉降出现许多裂缝,加上河道淤积影响,使海河泄洪能力由原来的1200立方米/秒降到400立方米/秒以下。遇到较大汛情,全市即处于高度戒备状态。如1990年汛期,海河泄洪130立方米/秒已显困难,如再遇1963年的特大洪水,将导致极其严重的损失。上海市区在20年代一般高程4米~5米,60年代后普遍降到3.5米以下,部分地区只有2米左右。伴随地面沉降活动,黄浦江、苏州河水位不断上升,超过警戒水位的现象频繁发生。多次出现黄浦江水倒灌,淹没市区的现象。为了保护城市安全,1956年开始沿江修建防墙,而后伴随地面沉降的发展,先后5次进行改建和加高加固,投资达4亿多元。目前在上海市区共建防汛墙224千米,郊区建34千米,外滩一带墙高已达2.3米,预计到2030年,还须再加高到2.7米左右才能防御黄浦江水。类似情况在其它一些地面沉降城市也普遍存在。

(3)潮灾加剧

在滨海地区,地面沉降活动使陆地地面高程下降,海平面相对上升,导致海水侵袭和风暴潮灾害加剧。如天津塘沽地区,近几十年来相对海面上升50厘米,而地面高程普遍下降到2米以下,局部降到平均海平面以下,最低处(塘沽河滨公园)为-3.3米。与此同时,滨岸防潮堤不但大幅度沉降,且发生局部开裂;许多防潮闸,如耳闸、二道闸、海河闸、金钟闸等下沉0.4-2.6米。在这种情况下,天津沿海灾害性风暴潮日趋严重,其频度、强

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度和造成的损失均达到历史最高水平。如1985年8月2日和19日发生的风暴潮,海水超过防潮堤闸涌入陆地,塘沽一些地区水深1.3米~2.0米,大量企业单位被淹,受灾居民1万多户,直接损失1.3亿元。近年来宁波市沿甬江上溯的潮水也多次超过防潮堤闸,淹没沿岸码头、仓库、工厂和居民区,造成严重损失。上海以及长江三角洲地区风暴潮灾害也日益严重,不但潮位越来越高,而且高潮频次也不断增加,风暴潮造成的损失愈来愈大。如1962年8月,7号台风袭击上海,吴淞口潮位高5.38米,苏州河口水位4.76米,在猛烈的潮水冲击下,防汛墙出现46处决口,半个市区进水,南京东路水深0.5米,直接损失达5亿元。

(三)地裂缝

我国地裂缝类型复杂,除伴随地震、滑坡、冻融以及特殊土的胀缩或湿陷活动产生的地裂缝外,主要是伴随构造蠕变活动而产生的构造地裂缝。

构造蠕变地裂缝的分布十分广泛,在华北和长江中下游地区尤其发育;在该区域中,地裂缝主要集中在汾渭盆地、太行山东麓平原、大别山东北麓平原地区,形成三个规模巨大的地裂缝密集带。此外,在豫东、苏北以及鲁中南等地区,还有一些规模较小的地裂缝发育带(区)。

1. 汾渭盆地地裂缝带

自六盘山南麓的宝鸡,沿渭河向东经西安到风陵渡转向北东,沿汾河经临汾、太原到大同,发育有一个宽近100千米,长近1000千米的地裂缝带,该带沿汾渭盆地边缘断裂带内侧的第四纪沉积区延伸,各地区地裂缝的成因、活动方式等具有基本一致的特征。自60年代后期开始出现灾害性地裂缝,70年代中期以来活动加剧。西安、大同、宝鸡以及周至、临潼、渭南、华县、蒲城、韩城、万荣、运城、绛县、临汾、洪洞、祁县、太谷、榆次等近50个市、县出现较严重的地裂缝灾害。

该地裂缝带自南向北可大致分为四个地裂缝段落。

(1)渭河盆地地裂缝。分布在渭河两岸地区。以西安市地裂缝规模最大,危害最严重,在市区和近郊区共发育有北东向延伸的地裂缝11条,使大量房屋、工厂、道路、管道、水井、围墙遭受破坏,直接经济损失逾亿元。此外,千阳、宝鸡、周至、武功、兴平、礼泉、三原、临潼、长安、渭南、蒲城、华县、华阴、大荔等20个县、市也发生不同规模的地裂缝,给当地人民生活和工程建筑以及土地资源造成不同程度的危害。如地处华山北麓的蓝田、华县、华阴、自1971年以来出现多处地裂缝,至今仍在发展。在华山半导体厂内,以近西向为主体,兼有南北向和北东向的地裂缝带有两个,长分别为200米和250米,宽分别为70米和100米,使刚刚建成投产和一些正在施工的车间、仓库等主要建筑物开裂,局部发生下沉达14.6厘米,虽经多次加固处理,但始终不能摆脱地裂缝危害。在华山汽修厂亦有两条近东西走向的地裂缝带,总宽200米~300米,长约500米,影响范围内的5幢家属楼和其他建筑设施,相继发生大面积裂缝和变形,铁路路基也下陷变形,虽然每年耗费大量资金加固,但裂缝持续发展,防治效果不佳。陕西化肥厂于1972年建成尚未投产,厂房即发生裂陷,下沉量达20厘米~50厘米,多次加固修理,仍未取得安全效果。

(2)运城盆地和临汾盆地地裂缝

地裂缝分布在涑水河和汾河两岸的运城、夏县、合阳、韩城、万荣、闻喜、绛县、侯马、翼城、襄汾、临汾、洪洞等约20个县市。这些地裂缝主要延伸方向为北东东、南北、北东、北西四组,单条长度几十米到100多米,宽一般0.4米~2.0米,可见深度0.2米~

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3.0米。多条地裂缝常常组合成带,有时沿一个主导方向呈线状或串珠状延伸,构成长达几千米-甚至几十千米的地裂缝密集带;有时不同方向的地裂缝相互交叉,构成密集的地裂缝集中区。分布在工厂、村落、田野中的地裂缝,对房屋建筑和耕地造成危害。如1983年7月28日傍晚和29日早晨万荣县两次暴雨后,于29日暴发洪水涌入该县薛店村,9时30分地面开裂,地裂缝长1.5千米,一般宽1米~2米,最宽5.2米,一般深1.5米~3.0米,最深12米,大量积水顺缝一泄而光,裂缝所经之处,房屋开裂或倒塌,受害计67户300间房屋,村内一口深223米,造价6万余元的机井塌毁。1984年6月,绛县电厂地裂缝长50米,宽40厘米,造成家属宿舍开裂。运城东北的半坡乡,一条北东向延伸的地裂缝,长约9千米,宽0.3米~1.0米,数十间民房开裂,田地成为破碎的沟地。

(3)太原盆地地裂缝。主要发生在太原市南部的榆次县、太谷县、祁县等地。榆次县北部王湖至聂村一带,1982年出现4条近南北向的地裂缝,组成长约500米、宽约15米的地裂缝带,裂缝深2.5米~3.0米,最深12米。处于地裂缝发育带内的省储备局仓库、地区变电所、部队等单位的办公楼、食堂、家属宿舍等建筑物出现大量裂缝,成为危房或者废弃。

(4)大同盆地地裂缝。主要发生在大同市,以市区西南边缘的大同机车厂一带最严重。地裂缝始见于1977年,发生在剧场街9号楼附近,长200多米,使9号楼出现裂缝。80年代以后,地裂缝迅速发展,到1986年延伸到1000米,1988年和1989年进一步发展到5000米,至今仍在活动。地裂缝走向北东57°,宽1厘米~6厘米,南盘相对下滑,垂直相对位移2厘米~5厘米,最大18厘米。地裂缝破坏带宽5米~20米。所经之处,房屋墙体和过梁开裂,门窗变形,管道错动。机车厂8幢居民楼和食堂、学校等公用设施严重受损,受灾建筑面积29141平方米,危害居民290户。除大同市区外,在北部天镇县的滹沱店、孙家店、顾家湾、宣家塔和阳高县的罗文、皂以及大同市东南浑源县官道村等地,在1982年~1984年前后亦发生不同规模的地裂缝,民房和田地受到破坏。

2. 太行山东侧倾斜平原地裂缝带。该地裂缝带始发于1966年,该年3月在邯郸市电台和国棉一厂发生地裂缝活动。此后,不但在该市迅速发展,而且在河北平原和豫北平原的许多地区也相继发生日益严重的地裂缝活动,很快形成一个沿太行山东侧和东南侧倾斜平原延伸的地裂缝分布带。其北起保定,向南经石家庄、邢台、邯郸进入豫北的安阳、新乡、郑州一带以后,向西延伸,经洛阳达三门峡一带,与渭河盆地和运城盆地的地裂缝带相连,全长约800千米。共有50多个县市发现400多处地裂缝。其中河北省有39个县市,200多处,主要有易县、容城、涞水、保定、定县、博野、正定、藁城、辛集、宁晋、新河、柏乡、临城、无极、南宫、邢台、南和、永年、邯郸、肥乡、广平、鸡泽、大名等;河南省约15个市县发生地裂缝100多处,主要有南乐、清丰、汤阴、浚县、辉县、获嘉、新安、渑池、三门峡、陕县、灵宝等。

分布在城镇和企业、矿山的地裂缝,对房屋和其它工程建筑造成严重危害。如河北省邯郸市1963年发生地裂缝活动,1966年以后迅速发展,在国棉一厂、电台、汽车修配厂以及前郝村等地形成三条地裂缝,单条长度700米~1850米,组合长度3千米~8千米。地裂缝损坏楼房7处,平房数十间,错断管道2处,破坏围墙10堵,直接经济损失数百万元。发生在农村的大量地裂缝,除破坏民房、道路外,还对耕地和水利设施造成不同程度的破坏。

3. 大别山北麓地裂缝带。1974年在大别山北麓的山前倾斜平原地区出现了大量地裂缝,主要分布在豫东南的固始、商城、淮滨、潢川、息县和皖西南的霍丘、颖上、寿县、六安、

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金寨、阜南等11个县市,其范围南北宽约100千米,东西长约150千米。可大致分为三个近东西向延伸的地裂缝密集带:北带从息县夏庄经淮滨县城、固始三河、霍丘周集,达寿县;中带从潢川隆古、城关、桃林,经固始分水,至霍丘河口、列李集;南带从潢川仁和,经商城、金寨北部和固始、霍丘,往东延至六发县境内。每带宽15千米~20千米,带内地裂缝密集,带间地裂缝比较稀少。单个地裂缝规模不等,长度一般在10米~30米以上,宽10-厘米~50厘米,个别达1米左右,深一般3米~5米。

1976年唐山地震前后,大别山北麓地裂缝活动加剧,几乎扩展到整个淮河流域和长江、黄河中下游地区。据不完全统计,在豫、皖、苏、鲁四个省中有152个县市出现了地裂缝,形成三个规模较大的地裂缝分布带:一是从大别山北麓的信阳、六安向东到南通、如东的东西向地裂缝分布带,地裂缝除在潢川―寿县一带进一步发展外,在东部的马鞍山―如东一带也出现不少地裂缝;二是周口―阜阳―寿县和商丘―永城―蚌埠两个相近平行延伸的北西向地裂缝分布带;三是沂水―郯城―宿迁北北东向地裂缝分布带。

4. 其它地区的构造蠕变地裂缝。除上述三个大规模地裂缝带外,在其他地区还有一些零星的地裂缝或小规模地裂缝带,它们亦主要分布在华北的晋、冀、鲁、豫地区。如1988年在豫东平原上蔡县黄埠乡和太康县朱口乡发生地裂缝活动,黄埠乡尚庄、杜庄等5个自然村,朱口乡的洼陈、二甲张等12个自然村的许多民房的墙体、门窗开裂0.5厘米~6厘米,当地群众惊恐不安。山东省淄博市南定玻璃厂和傅家、大徐家等地,1985年以来,地裂缝活动持续发展,在玻璃厂厂区内形成一条近南北向延伸达300多米的地裂缝,主车间和其它一些工厂建筑、地面和墙体出现无数条2厘米~30厘米宽裂缝,因此被迫搬迁;傅家和大徐家除上百户民房严重开裂外,田野耕地之中亦出现多条延伸数百米的地裂缝。1989年,淄博市旦村水库的偏坝和附近地面亦发生开裂,水库安全受到威胁。

五、矿井地质灾害

在矿产资源开采中,发生多种地质灾害,以煤矿矿井地质灾害种类最多,活动最强烈,金属矿产、非金属矿产、油气开采过程也发生一些地质灾害,但较煤矿要轻微得多。

矿井突水突泥主要发生在华北和华南,以河北、山东、湖南等地区的一些煤矿最严重;冲击地压和冒顶主要发生在东北、华北,其次发生在西南、西北,以北京、辽宁地区的一些矿井最严重;瓦斯突出广泛发生在华南、东北地区的一些煤矿;煤自燃主要发生在西北,其次发生在华北和东北地区,以新疆、宁夏、甘肃的一些煤矿、煤田最严重;矿井热害主要发生在华中、华南地区,以河南、江苏的一些煤矿、铁矿最严重;矿震主要发生在东北、华北、西南的一些矿井;油气井管套损以东北地区较严重,其次在华北地区。

矿井地质灾害不但造成严重的人员伤亡,而且危害矿山设备和工程设施,破坏矿产资源和矿区环境。据不完全统计,近40多年来共有600多个矿井或矿区发生各种突发性矿井灾害3万多次,其中造成人员伤亡和严重经济损失的灾害事件15万次以上。全国发生严重岩溶突水的矿区70多个,40多年来发生灾害性突水事故1500多次,其中造成重大损失的100多次。煤矿最严重,发生重大突水约1000次,影响出煤1.5亿吨。冲击地压在各类矿井中经常发生,以煤矿最严重,发生破坏性冲击地压2000多次,百万吨煤发生率20~40次。全国1775对煤矿井中250对矿井发生16000多次瓦斯突出事故,约占世界的40%,其中4吨以上的特大型事故100多次,每年损失10亿元以上。全国有自燃危险的煤矿矿井近300个,40多年来,矿井自燃发火1万多次,平均百万吨发火1.5次。北方许多煤田区自燃严重,新疆有42个煤田火区,总燃烧面积102平方千米,平均每年烧毁1亿吨煤。

六、特殊岩土工程地质病害

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特殊岩土是指具有特殊工程地质性质的岩土,它们作为工程地基时特别容易失稳变形,从而导致工程设施的破坏。特殊岩土的种类比较多,它们的发育情况和危害程度不同。

全国黄土分布面积共63万平方千米,其中强烈湿陷性黄土38万平方千米。主要分布在华北地区,以黄土高原地区最发育,其次分布在西北和华东的一些地区。膨胀土主要分布在华中、华南、西南地区,以湖北、河南的一些地区最发育,有21个省(市、区)的205个县(市)的房屋等工程建筑受其危害。淤泥质软土主要分布在东部沿海地区,在内陆湖泊、盆地、古河道地带亦有零星分布,淤泥质软土除导致建建物不均匀下沉外,还常造成边坡失稳。冻土主要分布在东北和青藏高原地区,因此产生的冻胀融沉活动主要危害房屋、桥梁、铁路、公路安全。

七、水土流失、土地沙漠化、土地盐渍化

(一)水土流失

我国是世界上水土流失特别严重的国家,据调查统计,1997年底全国水土流失总面积182.66万平方千米,约占国土总面积的19%。水土流失分布非常广泛,以黄土高原地区最严重,长江、珠江中上游和山东半岛、辽东半岛等地区比较严重。其中黄土高原地区水土流失面积43万平方千米,年均每平方千米侵蚀模数约8000吨,平均年流失表土厚度3.5厘米,1316亿吨泥沙。长江流域水土流失面积56万平方千米,年侵蚀土壤24亿吨(图2-8)。

水土流失对土地资源以及生态环境造成极其严重的危害。估计全国每年流失的表土50亿吨以上,因此损失的营养物质约折合化肥4000万吨。水土流失导致严重的河湖水库淤积,它们的功能持续下降,因此,洪水灾害加剧。例如黄河中下游河床每年淤高4-12厘米,导致河床高出两岸地面一般3-5米,部分河段高出10米以上,最高达16米,成为举世瞩目的“地上悬河”。长江中下游干流也逐年淤高,引洪能力不断下降;洞庭湖、鄱阳湖等大量湖泊迅速淤浅萎缩,蓄洪调洪能力严重下降,还有许多湖泊干涸消逝,因此洪灾空前加剧。此外,水土流失还严重破坏森林、植被,导致流域环境恶化,成为许多地区严重贫困的根本原因。

(二)土地沙漠化

我国现有沙漠和沙漠化土地共计154万平方千米,约占国土总面积的16%。其中沙漠戈壁116万平方千米,沙漠化土地34万平方千米,风沙化土地4万平方千米。主要分布在北纬37°~42°之间的区域,以新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏、陕西、山西、河北等省(区)最严重。

土地沙漠化不仅对土地资源造成严重破坏,使我国耕地质量不断下降,数量不断减少,人多地少的矛盾更加突出而且破坏生态环境,加剧旱灾、风灾、沙暴等灾害,造成更加深远的危害。

(三)土地盐渍化

全国现有各类盐渍土地99万平方千米,其中现代盐渍化土地37万平方千米,残余盐渍化土地45万平方千米,潜在盐渍化土地17万平方千米。主要分布在东部滨海和西北内陆地区,以青海、西藏、新疆和黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、江苏等省(区)最严重。

我国土地盐渍化除大部分分布在人口稀少的内陆荒漠地区外,还有近8万平方千米的

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盐渍化土地分布在农田耕作区,因此使耕地质量下降,农作物减产,甚至无法耕种,一些地区农业生产因此受到严重影响。例如,山东省因盐渍化每年造成的经济损失20亿元以上。此外,盐渍化还对生态环境产生一定影响。

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图2-8 中国水土流失分布图

八、海水入侵、海岸侵蚀

(一)海水入侵

滨海地区因长期超强度开采地下水或矿井地下水强烈疏干等原因,造成地下水位大幅度下降,甚至低于海平面,地下水与海水的动力平衡遭到破坏,海水沿地下孔隙,裂隙或溶蚀孔洞向陆地扩侵,因此地下淡水资源遭到破坏的现象称为海水入侵灾害。

我国海水入侵灾害主要是70年代以后逐渐发生并不断发展的。据初步调查,全国已发生海水入侵的面积近1000平方千米,最大海水入侵距离10千米以上。较严重灾害发生地区为:大连市、莱洲湾和山东半岛沿海、河北秦皇岛北戴河沿海,此外在广西北海市和涠洲岛、苏北琼港等地有小面积海水入侵活动发生。

大连市海水入侵发生在1976年以后,到80年代末,海水入侵地区有12处,以大连泡、金县、南关镇、甘井子、营城子最严重,其次为革镇堡、大魏家、金纺、后盐村、周水子、牧城驿、龙眼井,累计面积230平方千米,氯离子含量300米~1000米毫克/升,最高超过7000米毫克/升。这些地区的地下水水源地遭到严重破坏,加剧了大连市水资源供需矛盾。

秦皇岛海水入侵发生在北戴河海滨区的枣园水源地,入侵面积24平方千米,氯离子含量500米毫克/升以上,水源地频临报废。

山东省莱州湾、胶州湾沿海地区,是近年出现的海水入侵灾害最严重的地区。截至1991 年4月,累计海水入侵面积431.2 平方千米,地下咸水扩侵面积299.5 平方千米,累计730.7 平方千米。主要发生在莱州市、龙口市、烟台市,其次为青岛市、胶州市、招远县,再次为蓬莱县、长岛县、牟平县、海阳县、胶南市等地。海水入侵活动使地下水资源遭到严重破坏,灾害区44.5万人无淡水使用,不得不饮用劣质咸水,身体受到严重危害,甲状腺肿、氟骨症、氟斑牙等地方病患者剧增,达40余万人。土地资源严重退化,盐渍化发展,农业生产不断下降,粮食累计减产30亿~45亿千克(表2-5)。

表2-5 山东省海水入侵面积表

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/qiw1.html

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