章丘区矿山地质灾害调查及生态环保防治建议

欧阳德龙，马文杰，孟祥宜

（1.山东师范大学地理与环境学院，“人地协调与绿色发展”山东省高校协同创新中心，山东 济南 250358；2.济南市章丘区国土资源局，山东 济南 250200）

章丘区地处齐鲁腹地，地理位置处在鲁中山地与鲁北平原的过渡地带，境内地形地貌条件相对复杂，且经济社会发展迅速，工程建设和采矿等人为活动剧烈，引发滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷（采空塌陷及伴生地裂缝、岩溶塌陷）地质灾害的可能性逐年加大，存在危及人民生命和财产安全、造成生态环境破坏的隐患，影响该地区的经济建设、生态文明建设和社会和谐发展。

笔者通过多种方法对调研地进行深入了解，统计整理灾害范围与程度，并提出符合新时代中国特色社会主义建设的生态环保防治的相关建议，以期为该地区全面推进美丽乡村建设、打造魅力新城提供一定的数据支持和理论依据。同时，为类似矿山地质灾害的调查和治理提供一定的依据和借鉴，为建设“美丽中国、平安中国”助力。

1 研究区域概况

区内属暖温带半湿润大陆性季风气候，一年四季分明，春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季天高气爽、冬季寒冷干燥。章丘区植被分为自然植被和农业植被两大类。区内交通干道有胶济铁路、济青高速公路、济莱高速公路、G309国道、S242、S244、S327省道等，交通十分便捷。总面积1855平方公里，总人口106.42万。章丘区经济发展迅速，2017年全区国民生产总值1001.2亿元；历史文化悠久，多名山胜水，自然景色优美，文物古迹众多，旅游资源丰富，如城子崖遗址、齐长城、李清照故居，百脉泉、白云湖、锦屏山峰等。

章丘矿区地貌受断裂构造影响显著，总体反映为断块状丘陵形态，自南向北依次划分为剥蚀构造中低山丘陵、剥蚀堆积丘陵、堆积倾斜平原地貌。地层发育较全，由老及新分别为：古生代（寒武纪长清群和九龙群、奥陶纪马家沟组，石炭系及二叠系）、中生代（三叠纪石千峰群、侏罗纪淄博群、白垩纪莱阳群、青山群）以及新生代（新近纪巴漏河组、第四系）。该区位于华北陆块鲁西隆起（Ⅱ）鲁中隆起区（Ⅱa）泰山-沂山断隆（Ⅱa1）齐河凸起（潜）（Ⅱ1a1）、邹平-周村凹陷（Ⅱ2a1）、泰山凸起（Ⅱ3a1）及博山凸起（Ⅱ7a1）内。全区总体上是一个以古生代为主的北倾单斜构造[1]。

2 地质灾害调查

2.1 崩滑流类地质灾害

章丘区东南部山区镇、垛庄镇中部和西南部、文祖街道东南部及曹范镇南部区域内地形地貌变化较大，地质构造复杂，沟谷纵横，裂隙发育，山体风化严重，遇强降雨等极恶劣天气，易突发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。

2.2 矿山采空塌陷类地质灾害

主要包括圣井、埠村、文祖、官庄等矿产资源集中开采区。该区内以前地下采矿活动较多，虽未造成大面积塌陷，但个别区域出现过地面塌陷、房屋斑裂等现象。汛期随着采空区上方雨水的饱和，易诱发地面塌陷。

3 地质灾害成因分析

在多种致灾因素的综合作用下，章丘区地质灾害种类复杂、广泛分布、灾害发生较为频繁。影响灾害发生的主要因素包括地形地貌、地质构造、区域气象、人类活动等，其中地形地貌、矿层岩性等是灾害发生的控制因素，区域气象、人类活动等是诱发因素。

3.1 控制性因素

总体上章丘区所在的济南市东部地质属于一个以古生代矿层为主体的向北倾斜的单斜构造。区内出露的矿层主要为奥陶系碳酸盐岩夹碎屑岩，新生界第四系松散堆积物广泛分布在山前及沟谷地带，厚度由南向北逐渐增大，在部分地段出露少量燕山期辉长岩[3]。区内发育的断裂主要有NNW向、近SN向、NW向、NNE向、NE向、近EW向六组，其中比较大的断裂有文祖断裂、黄旗山断裂、明水断裂等[1]。

3.2 诱发性因素

根据多年平均降雨量统计，区内年平均降雨量空间分布特征较为明显，南部垛庄镇、曹范镇等南部中低山区及黄河冲积平原区降雨量较大；中东部普集镇附近降雨量较小。区内南部、中部夏季降雨是诱发滑坡、泥石流的主要因素。

区内矿产资源丰富，已开发利用的矿产资源共四大类15种，矿产资源的开发利用对地质环境造成了结构性破坏，如：矿产资源、耐火粘土等地下开采易引发地面塌陷；灰岩类露天开采易引发滑坡、崩塌等地质灾害。岩体结构性残缺致使其生态服务功能大大降低。

区内经济发展迅速，矿区周边修建道路及其它大型工程建设活动。有的工程建设存在开挖边坡、削坡修路、削坡建房的行为，特别是在南部中低山、丘陵区的工程活动，这种现象尤为突出，如官庄镇东八井东村村通公路东侧，自开挖边坡修建道路以来，均有不同程度的滑塌现象，汛期尤为明显。该类工程建设易破坏边坡稳定性，引发滑坡、崩塌、泥石流地质灾害。

4 评价指标体系及矿山地质灾害易发区的划分

4.1 矿山地质灾害易发区分区原则

结合1：5万地质灾害调查情况，对地质灾害重点防治区和次重点防治区内地质灾害及隐患点进行详细勘查，进一步查明章丘区矿山地质灾害及隐患点的发育特征。同时采用网格法，在地形图上进行剖分，评估分区主要选取地质环境背景、地质环境问题、人类活动程度、恢复治理程度等四大类评估因素，提取各网格单元的地质灾害信息，进行数字化和叠加分析，求取各评价单元的潜在地质灾害强度指数与现状地质灾害强度指数，进而得到矿山地质灾害综合危险性指数。结合查明的地质灾害点分布位置，通过现状、潜在地质灾害强度分析，遵循条件比拟、定性划分的原则，进行易发程度分区。全区共分为中易发、低易发、不易发三个级别。

4.2 矿山地质灾害易发区分区概述

根据划分调研统计中地质灾害易发区面积495.3平方公里，低易发区面积464.7平方公里，不易发区面积为895平方公里。

中易发区：由6个子区(A-1～A-6区)组成。

A-1区位于垛庄镇西南及曹范镇南部地区，面积86.8平方公里，该区地形地貌特征为中低山区，地面标高一般在500米以上，地形坡度大于30°，主要发育地质灾害为崩塌、滑坡、泥石流。

A-2区位于垛庄镇东北南、北明附近，面积27.9 平方公里，该区地形地貌特征为中低山区，地面标高一般在350米以上，地形坡度大于25°，主要发育地质灾害为崩塌。

A-3区位于文祖镇东南部、官庄镇南部附近，面积49.7平方公里，该区地形地貌特征为中低山区，地面标高一般在485米以上，地形坡度大于35°，主要发育地质灾害为崩塌、滑坡。

A-4区位于圣井街道办事处大部地区、曹范镇北部、埠村街道办事处大部及明水街道办事处部分地区，面积168.9平方公里，该区地形地貌特征为山前冲积平原区、丘陵区，地面标高70米以上，地形坡度5～20°，主要发育地质灾害为采空塌陷及伴生地裂缝，崩塌，威胁的对象主要为公路、村庄及农田，开采矿产资源、削坡修路、降雨等是区内地质灾害的主要引发因素。

A-5区位于明水街道办事处东部、官庄镇、普集镇西部，面积54.3平方公里，该区地形地貌特征为山前冲积平原区，地面标高64米以上，地形坡度5°左右，主要发育地质灾害为采空塌陷及伴生地裂缝威胁的对象主要为公路、村庄及农田，开采矿产资源是区内地质灾害的主要引发因素。

A-6区位于相公庄镇、普集镇东北部地区，面积107.7平方公里，该区地形地貌特征为中低山、丘陵区，地面标高55～637米，地形坡度大于20°，主要发育地质灾害为滑坡、崩塌，威胁的对象主要为公路、村庄及农田，削坡修路、建房，降雨等是区内地质灾害的主要引发因素。

低易发区：由1个子区(B区)组成。

B区位于明水街道办事处东西一线以南除中易发区之外的区域，面积464.7平方公里，该区地形地貌特征为中低山、丘陵区，地面标高一般在500米以上，地形坡度大于25°，主要发育地质灾害为滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷，威胁的对象主要为公路、村庄及农田，削坡修路、建房，降雨等是区内地质灾害的主要引发因素。

不易发区：由1个区（C区）组成。

C区除上述中、低易发区之外的区域，面积895.0平方公里。该区地形地貌特征为黄河冲积平原及山前冲洪积平原区，地质灾害不发育。

5 矿山地质灾害防治建议

5.1 矿山地质灾害防护工程

结合章丘区主要矿山地质灾害类型以及地形特点，对于滑坡、崩塌、泥石流地质灾害治理工程措施建议采用削坡、排水、护坡、挡墙工程。

（1）削坡：削坡过程中控制角度一般掌握在30～40°为宜，该方法简便易行。

（2）排水：宜采用修建排水沟、填缝、恢复植被及塑料薄膜覆盖等方法，该方法减灾防灾效果较好。

（3）护坡：采用金属填充物混凝土喷锚支护，方法简单，治理效果好。

（4）挡墙：采用重力式挡墙以支挡或拦截的方式减灾、防灾，一般预留出泄水孔、沉降缝。一般起着被动防御的效果，对地质、工程技术要求较高。由于章丘区矿山地质灾害类型、施工条件等多种因素制约，灾害治理须按照“因地制宜”的原则设计工程、布置工作量。

5.2 推进绿色矿山建设

发展绿色矿业，建设绿色矿山是贯彻落实科学发展观，推动经济发展方式转变的必然选择；是加快转变矿业发展方式的现实途径；是落实企业责任加强行业自律，保证矿业健康发展的重要手段，对于实现生态保护和资源保障协调发展，建设“两型社会”具有重要的战略意义[2]。

（1）增强绿色矿山建设理念。以政府为主导，企业配合的方式，在全区范围内广泛宣传绿色矿山建设的理念，开展矿山企业的培训教育，增强绿色矿山意识，形成绿色矿山建设的良好氛围。

（2）开展绿色矿山建设行动。采用先进装备与工艺，提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率。

（3）强化非金属矿的绿色开采。鼓励成区连片整体开发，推广台阶式开采。以建材类、水泥用非金属矿产的绿色深度开发为龙头，带动特色非金属和新兴非金属矿的开发和深加工。

（4）充分发挥区位优势，调研、发掘、复原当地植物、动物原始生态环境，充分配置各物种生态位重叠关系。让原有废弃荒地，因为生物丰度的增加和生态位的良性互补而重焕生机。让矿权灭失的荒地变为生态旅游的“宝地”，以此带动发展第三产业，实现旅游经济倍增计划。通过产业创新与转型升级助力国家新旧动能转换大方向，以“新动能推动新发展”、“以新发展营造生态环境新常态”。注重“生态赋能”多层次、宽领域项目推进,以绿色发展推动高质量发展。

5.3 管理体系和监测预警系统的建立和完善

5.3.1 监测网络体系完善

在进一步完善群测群防网络体系的基础上，应加强专业网络监测的规划建设工作，建立健全监测管理制度，完善监测网络体系。

（1）群测群防监测网络体系

在前期确立的三级网络监测的基础上，根据群测群防人员的变动情况随时更新，加强培训，落实责任，保障信息传递通畅，及时响应，高效发挥群测群防监测网络体系的作用。

（2）专业监测网络体系

重点对矿山开采地面塌陷（采空塌陷及伴生地裂缝）地质灾害及隐患点开展地质灾害专业监测网络体系建设。通过落实职能部门、聘请专业监测机构，布设地面塌陷专业监测点，初步建立专业监测网络。根据取得的监测数据，分析动态变化情况、变化原因及影响程度等，定期提交动态监测报告等具体工作逐步形成专业监测体系，为政府部门及相关单位制定防治措施提供依据。

5.3.2 信息系统建设

信息系统建设平台应采用矿山地质灾害详细调查录入系统。该系统数据包括数据汇总文件（.mdb格式）、图片（.jpg格式）、文本（.doc格式）以及GIS图形（MapGis软件编辑）。需计算机、GPS等硬件设备支持。通过GPS定位功能与系统数据衔接，将每一个地质灾害及隐患点的分布位置、特征、威胁对象、监测联络人、负责人、防灾避险明白卡、应急防灾预案等建立电子档案，随时能快速调阅，从而形成快速响应机制，及时处理可能出现的灾险情，充分发挥防灾减灾的功能。

5.4 因地制宜生态修复工程

5.4.1 生物联合修复

联合利用植物、土壤动物和土壤微生物的生命活动和其生理生化代谢产物改变废弃矿山土壤物理结构、化学性质，并增强土壤肥力，从而达到矿山生态抵抗力稳定性逐步增强的效果，充分应对气象变化等诸多诱发性因素所带来的滑坡、泥石流等地质灾害的发生。生物修复经济成本较低，能够可以综合协调“山水林田湖”的关系，从而在修复矿山土壤地质的同时，可以改善环境有益于人类健康，是一举多得的良好修复方法。

5.4.2 综合治理破损山体

制定实施山体保护管理办法，科学划定山体保护红线，红线内严禁出现开山采石、取土等破坏山体的行为，分类解决矿区周边违法违章建设，禁止发展破坏山体资源以及过度消耗资源，破坏生态环境的产业。加大破损山体修复和退耕还林、还草力度。加强对矿山开采的监督管理，逐渐关停小规模矿山，积极做好矿山植被恢复。