南水北调东线工程(山东段)沿线地质灾害评价
(山东鲁南地质工程勘察院，兖州272100)
作者简介:贾德旺(1972—)，男，工程师，主要从事地质勘探和水力环境研究。
南水北调工程是举世瞩目的宏伟工程。沿线地质灾害和工程实施后可能诱发的地质问题对工程建设具有重要意义。在收集现有地质调查资料的基础上，分析了南水北调东线山东段沿线存在的地质灾害，并采用综合指数评价法对其进行了评价。根据评价结果，将沿线地区划分为非地质灾害区和轻度地质灾害区，并提出了相应的防治措施和建议。
关键词:南水北调工程；地质灾害的类型；地质灾害评估；山东(省)
南水北调东线1工程(山东段)概述
东线工程是南水北调总体规划“四横三纵”基本框架的重要组成部分。山东段穿越山东省西部，自南向北经过山东省枣庄、济宁、泰安、聊城、德州五市，全长486.8km，由江苏省调水至山东省后，经台儿庄、万年闸、韩庄三级泵站输送至韩庄运河南四湖下湖， 然后由二坝抽到上湖，再由长沟、邓楼、八里湾三级泵站沿季良运河抽到东平湖，出东平湖后分别输送到鲁北、胶东。 鲁北输水干渠在巍山过黄河后自流至临清，利用鲁北输水干渠的齐一、刘武河为夏津、德州等城市供水。胶东输水干渠从东平湖青龙闸取水，在黄河南侧向东流，通过小清河干流和左堤外的灌溉明渠与引黄工程连接，向青岛、烟台调水。这项工程耗资巨大，意义深远。因此，为了项目的顺利实施，有必要对沿线的地质灾害进行调查和评价，以达到“趋利避害”的科学规划。
2地质环境背景
东线工程山东段属于暖温带半湿润气候区，日照充足，四季分明。降水量自南向北递减，蒸发量的分布规律与降水量的分布规律基本相反。工程穿越山东一级新构造单元西部、鲁中南部-鲁东上升山、鲁中南部-鲁北沉降平原。地貌可分为河流地貌和湖泊地貌两种，也可分为冲积平原、冲积平原、河谷平原、侵蚀平原、侵蚀剥蚀平原和湖泊平原六种。典型土壤有棕壤、蒋莎黑土、水稻土、褐土和潮土。地表水系统发达，工程南北跨淮河、黄河、海河。较大的河流有马家河、图海河、黄河、大汶河和泗河，湖泊有南四湖和东平湖。南四湖是一个近西北-东南分布的狭长带状湖泊，是调水工程经过的地方。东平湖属于黄河、汶河滞洪区，两湖总库容约65438。
图1南水北调东线工程(山东段)地质灾害分布图
1-土壤沙化面积；2—采空区塌陷的易发区；3-岩溶塌陷区；
4-地方性氟中毒易发区；5—地面沉降；6-地裂缝；7—分区边界；8-输水路线
调水工程山东段沿线的构造主要是近南北向的伸展断层，包括巨野断层、嘉祥断层、孙氏支断层和宜山断层。受构造控制，沿线有泰山群、震旦系、奥陶系、第四系地层。地下煤炭资源丰富，开采量大。枣庄和兖州是国家重要的煤炭出口基地。地下水类型主要分为孔隙水和碳酸盐岩溶水。孔隙井(孔)单位涌水量为100 ~ 1000 m3/(d·m)，碳酸盐岩裂隙岩溶井(孔)单位涌水量为500 ~ 1000 m3/(d·m)。沿线大中型企业主要开采岩溶地下水，需水量较大的单位有枣庄十里泉电厂、邹县电厂、李堰电厂和各市自来水公司等。，部分地区因取水过多处于超采状态。
3种地质灾害
工程沿线主要由自然原因引起的地质灾害有崩塌、水土流失等。人类活动诱发的地质灾害主要有岩溶塌陷、地面沉降、采空塌陷、土地沙化和地裂缝。
(1)崩塌:多发生在地形陡峭、垂直节理较为发育的地区，上部岩层由内外动力形成。沿线塌陷点位于薛城区陶庄镇西北山麓，塌陷体岩性为石灰岩。由于下伏页岩长期风化剥蚀，形成上部塌陷，塌陷长度约几十米。
(2)水土流失:水土流失受气象、水文、地形、植被的影响，破坏农田，降低土壤肥力。沿线水土流失主要发生在鲁北平原的图海和马家河水系周围，平均降低泄洪能力30% ~ 50%，防洪能力25% ~ 40%。
(3)岩溶塌陷:塌陷的重要基础条件是大面积隐伏碳酸盐岩，主要发生在薛城区的石楠、十里泉、丁庄、东王庄。城市和工矿企业由于无节制地过度开采岩溶水，改变了水源地的地下水动态条件，最终导致岩溶地面塌陷。
(4)地面沉降:这种灾害的发生是一个长期的、缓慢变化的过程，主要存在于人口集中、经济发达的德州市、济宁市城区。资料显示，从1989开始，结汇率逐年上升。沉降范围多与地下水开采降落漏斗一致，区域内地面沉降不均匀，下降多集中在城市供水水源地。
(5)采空塌陷:塌陷点位于济宁市太平、环城、岱庄、枣庄等地，塌陷面积和塌陷趋势范围约3000km2。这次灾害的发生，严重破坏了区域生态环境，损失了大面积土地，迫使村庄搬迁，造成了巨大的经济损失。
(6)土壤沙化:饱和粉、细砂、中砂、壤土在一定条件下可液化。沿线土壤荒漠化可分为中度荒漠化和轻度荒漠化。中度沙化区分布在夏津县附近，面积大，坑洼密集，沙堆多，风蚀强；轻度荒漠化地区分布在夏津-武城、临清南部、聊城西北部、东阿等地。此外，梁山县和汶上县交界处的源口-关彝也有小面积分布。
(7)地裂缝:多与地下水开采、采矿等人类活动有关，主要分布在峄城区王庄乡、武林办事处的17自然村，面积约15km2，多在地下滴水漏斗内；65438年6月至0977年6月，兖州矿机厂宿舍沥青路面出现地面裂缝，呈单裂缝，断面呈V型，近S-N方向，裂缝表面粗糙，无明显抬升错位，为拉伸性；微山县路桥地裂缝分布在路桥-南阳湖段，方向性弱，无连续性，未见水平位移或上下错动。
4地质灾害评估
国内外对地质灾害的评价都没有规范和标准，这里采用综合指数法。先按表1对各类地质灾害进行分级，再用综合指数(式(1)和式(2))进行计算:
山东省环境地质馆藏
山东省环境地质馆藏
其中:f是各分量得分Fi的平均值；Fmax是单个分量分值Fi的最大值；n是参与评价指标的数量。
得出地质灾害综合指数，然后利用表2进行划分。根据评价结果，将工程划分为非地质灾害区和轻度地质灾害区。
表1地质灾害评价指标表
表2地质灾害综合指数分析标准表
(1)非地质灾害区:地质灾害综合指数小于1，主要分布在柳林-阳谷、梁山-鱼台和聊城滕州王庄。该地区属于冲积平原和冲积平原，土地侵蚀较小。目前无地裂缝、岩溶塌陷、地面沉降、采空塌陷、土壤沙化等地质灾害。
(2)轻度地质灾害区:地质灾害指数为1 ~ 2.75，分布在德州-夏津、济宁-台儿庄和低山丘陵。德州-夏津主要是土地荒漠化、地面沉降、水土流失等地质灾害。，且土地沙化面积较大，已达到中度沙化；鲁北黄河平原马家河和图海河流域土壤侵蚀严重。德州和济宁出现了地面沉降，属于沉降相对较轻的地区。济宁-滕州煤田、薛城-台儿庄等地出现岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝、塌陷等地质问题。
5地质灾害防治措施
(1)贯彻预防为主的方针，加强各种地质灾害的预测预报。
(2)因地制宜，在崩塌、岩溶塌陷、采空塌陷、地裂缝等地质灾害现有和潜在区域，新建或拟建项目应采取避让措施。
(3)完善地质环境保护法律法规，加强管理，限制地面塌陷、岩溶塌陷、采空塌陷等地区地下资源开采，严格控制过度开采。
(4)治标治本，对部分路段采取生物防治和工程防治措施。易坍塌区域采用SNS柔性防护工程和混凝土格构加固；水土流失和土壤荒漠化地区的植树造林；将高氟区改造成防氟井；加大采空区塌陷的回填力度等。
6结论和建议
(1)工程沿线地质灾害和问题较多，主要有地裂缝、土地沙化、地面塌陷、岩溶塌陷、采空塌陷等。
(2)采用综合指数法对地质灾害进行评价，将沿线地区划分为非地质灾害区和轻度地质灾害区。
(3)加强区域地质灾害和地质问题的预警预报措施，有效遏制和预防灾害。
参考
段，罗等。中国的地质灾害。北京:中国建筑工业出版社。
李等2003。枣庄盆地岩溶塌陷形成条件及易发区划分方法探讨。中国地质灾害与防治学报，12 (4): 49 ~ 52。