第二节 地质灾害 地质灾害以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害。
地质灾害种类繁多,对其范围还没有形成统一的认识。按引起灾害动力来源不同,分为内动力(或称内生性)和外动力(或称表生性)地质灾害。
一、内动力地质灾害 (一)地震 黑龙江省破坏性地震少,至今未发生Ms>6.0级以上强破坏性地震灾害;近年来地震活动显示有增加的趋势。
(二)火山活动 五大连池火山群、科洛火山群、镜泊火山群等属活火山(休眠火山),有可能再爆发条件,属潜在火山爆发灾害。
(三)活动构造及活动断裂 活动构造与活动断裂发生轻——中度地质灾害。
活动构造有依兰和汤原帚状构造及五大连池棋盘格子构造等。依兰帚状构造半径十几公里,上升速率>1.0mm/a(毫米/年)。由于强烈上升,基岩隆起,造成松花江河床抬升水深变浅。汤原帚状构造右旋由汤旺河等4条断裂构成,半径100公里左右,升降速率0.01~0.1mm/a。
活动断裂主要有嫩江、孙吴、依舒、敦密断裂带及诺谟尔、绥化、得尔布干、牡丹江、诺敏河、阿什河、呼兰河、穆棱河、松花江断裂等。存在潜在危害。
(四)煤矿复杂地质条件 东部煤田煤种多为气煤、肥煤等焦煤,煤的挥发分高,低碳质比重大,地质条件复杂,瓦斯含量高,高瓦斯含量给煤矿安全生产带来隐患。煤矿、小煤矿、采煤井多次发生突发煤尘、粉尘爆炸地质灾害。大部分煤矿床水文地质条件较复杂,构造发育,断层导水性强,排水能力不强、疏干工程不完善及私产乱采等极易发生矿井突水、突泥砂灾害事故。煤层自燃以鹤岗煤矿最严重。
(五)矿井地应力破坏 全省各大、小煤矿冒顶事故灾害频发,其他矿种地下矿井冒顶地质灾害也时有发生。冲击地压导致坑道变形失稳,突发时喷出岩块、煤块、气浪、粉尘。
二、外动力地质灾害 (一)水土流失 截至2003年,全省57个市县水土流失面积13.45万平方公里,耕地水土流失面积3万平方公里。有大型侵蚀沟14.5万条,侵蚀土地1000平方公里。以松嫩平原周边高平原区及山前低丘陵区15个市县水土流失严重。宾县是水土流失较严重区,全县水土流失面积1419.3平方公里,占土地面积37%。
水土流失地质灾害以流水地质营力为主。呈面状流失的面蚀,线状流失的沟蚀,河流的侧向侵蚀。面蚀与沟蚀主要发育于山地边缘地带及高平原区波状起伏较大的坡岗地。风蚀水土流失,松嫩平原西部低平原区严重,主要发生在春季。
农田水土流失面积较广,50%坡耕地存在水土流失。耕层变薄,土质逐年下降,造成粮食减产。
(二)土地沙化 土地沙化集中西南部半干旱气候区,即嫩江下游冲积平原上,呈北东—南西走向带状沙田区,长400公里,宽165公里,总面积27470平方公里,沙化面积4799平方公里。分布于杜蒙、泰来、齐齐哈尔(市郊)等9个县(市)105个乡,见表3-6。
黑龙江省主要县(市)沙地面积统计表 表3-6
单位:平方公里 县(市) | 砂区面积 | 砂化土地面积 | 砂化面积占砂区面积百分比(%) | 杜 蒙 | 6060 | 1650 | 27.23 | 泰 来 | 3580 | 739 | 20.64 | 龙 江 | 2310 | 110 | 4.76 | 齐 郊 | 2870 | 140 | 4.88 | 富 裕 | 2130 | 120 | 5.63 | 甘 南 | 1790 | 30 | 1.68 | 肇 源 | 3510 | 160 | 4.56 | 大 庆 | 3290 | 1630 | 49.54 | 讷 河 | 1930 | 220 | 11.40 | 合 计 | 27470 | 4799 | 17.47 |
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土地沙化灾害,严重地影响与破坏农、牧区生产、生活。主要危害是风蚀表土、地力减退、土壤理化性质改变,造成粮食、牧草产量下降,甚至绝产,威胁村镇,阻塞交通,淤积水利工程设施等,使沙区周围地区,特别是哈尔滨市等地易发生沙尘暴。
(三)土地盐碱化 盐碱化土地18873平方公里。主要分布在松嫩平原西部低洼闭流地带、高平原低洼地带,山前倾斜平原东部边缘及三江平原桦川——富锦一带。大庆市和安达市土地盐碱化最重,面积最大。部分市县盐碱化土地现状见表3-7。
黑龙江省部分市、县(市)土地盐碱化现状一览表 表3-7
单位:平方公里 程度 | 龙江 | 泰来 | 甘南 | 富裕 | 林甸 | 齐齐哈尔 | 大庆 | 安达 | 总计 | 轻度盐碱化 | 32.33 | | | 4.11 | 8.41 | | | | 35.85 | 中度盐碱化 | 579.17 | 150.04 | 267.43 | 245.99 | 61.98 | 259.79 | 2881 | 1537.4 | 5982.8 | 重度盐碱化 | 23.30 | 73.57 | 24.32 | 1662.27 | 152.69 | 80.36 | | | 516.51 | 耕地盐碱化 | 142.04 | 32.26 | 34.81 | 77.97 | 13.30 | 44.94 | 208 | 345.35 | 898.49 | 草原盐碱化 | 293.68 | 132.60 | 151.11 | 230.39 | 144.61 | 246.12 | | 1228.06 | 2526.57 | 盐碱化总面积 | 634.80 | 223.61 | 291.75 | 412.37 | 223.08 | 340.15 | 2881 | 1537.4 | 6544.16 |
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属积盐型碱土,以苏打碱土为主,局部为苏打——氯化物碱土、硫酸盐碱土。松嫩低平原区目前以每年15%速度递增草原盐碱化面积。土地盐碱化使土壤中富集大量碳酸钙、钠、镁等盐类,固结钙、铁、锰、磷,造成土壤干燥、板结、改变土壤理化性质和营养成分。
(四)崩塌与塌岸 崩塌灾害有59处,查定32处,航卫片解译认证27处。南部地区发育,多发生于河流岸边及铁路公路两侧。牡丹江地区宁安、海林等地及牡丹江沿岸和铁路沿线崩塌灾害发育,形成局部灾害密集区。小兴安岭地区汤林线、绥佳线和完达山地区尖山——宝山铁路沿线等春融及雨季常发生崩塌落石。
黑龙江、乌苏里江受水流、冰凌、风浪、雨水及人类活动影响,造成境内河岸塌岸,黑龙江149处,总长530公里,单体长0.6~4.0公里,最长5公里。乌苏里江塌岸28处,总长28公里。2002年省环境保护局资料,黑龙江——乌苏里江中俄界河有塌岸段70处,总长371公里。塌岸灾害毁失耕地、毁坏构筑物与公共设施、危及河道稳定。
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明水永久乡塌岸 |
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巴彦驿马山采石场崩塌 |
(五)滑坡 已发生滑坡地质灾害23处,9处已作正规调查,见表3-8。其余作简单调查或航卫片解译确认,滑坡变形量小于100×10
4立方米,属中小型滑坡。主要分布于山区交通干线两侧和基岩裸露山体,滑坡多因山体坡陡,基岩裸露,构造发育,岩层破碎等表层堆积物受降雨渗入影响及江河侧蚀或人为挠动发生。
由于人类活动加剧,人为因素诱发滑坡次数呈上升趋势。大多数滑坡面邻公路、铁路、村屯或河流,毁坏房屋、铁路、公路等及阻塞河道造成滑坡灾害。
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鸡西恒山区郭家屯南山滑坡 |
黑龙江省典型滑坡特征表 表3-8
编号 | 位置 | 坡度 | 滑向 | 规模 | 岩性 | 长(m) | 宽(m) | 高(m) | 土石方量(m3) | H17 | 穆棱县龙眼村 | 25° | 175° | 61 | 32 | 50 | | 角砾状泥砾滑坡床由砂岩组成 | H21 | 牡丹江大仙官 | 30° | 270° | 119 | 91.5 | 60 | 11.6×104 | 上部粉土、下部为猴石沟组砂岩 | H22 | 宁安县桦树川水库 | 60°~80° | 200° | 90 | 90 | 40 | | 硅质板岩,花岗岩及大量沙土 | H19 | 牡丹江温春 | 25°~30° | 180° | 60 | 200 | 50 | 6×104 | 猴石沟组砂岩 | H16 | 穆棱秀池 | 41° | 300° | 200 | 70 | 25 | 3000 | 松散粘土、砂、碎石滑坡床为砂岩 | H20 | 宁安四方村 | 27° | 180° | 70 | 7.8 | 0.3~0.6 | | 残坡积的亚粘土、砂及砾石 | H12 | 嘉荫县乌拉嘎金矿 | 50° | NNEl0° | 280 | 160 | 30 | 2.5×106 | 凝灰砂砾岩 | H18 | 鸡西鱼亮子 | 30° | 180° | 2000 | 100 | 100 | 3.5×104 | 碎屑沉积岩炭质泥岩 | H5 | 嘉荫白头山 | 45° | NNE40° | 128.7 | 206 | 81 | 319118.5 | 砂岩 |
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(六)泥石流 已发生泥石流沟谷有330条,调查认证查实灾害24条,其余经航卫片解译确定。主要发育在地形切割强烈、岩体破碎、物源丰富、堆积物松散的沟谷中,雨季松散堆积饱水,暴雨后发生。已发生泥石流堆积体积小于20×10
4立方米,属小型稀性泥石流。主要分布于小兴安岭、东部山地边缘地带和山间盆地周边及较大河谷两侧山前区。泥石流地质灾害以淤埋、冲毁、堵河阻水、弯道爬高等造成破坏。典型泥石流灾害见表3-9。
黑龙江省典型泥石流灾害情况表 表3-9
名称 | 地貌位置 | 灾害 | 备注 | 穆棱市磨刀石镇南汪村泥石流 | 南北向沟谷,坡度25° | 1983年,83户受灾,0.22km2耕地绝产,冲击沟壑29条,村里乱石堆遍布。2001年7月11日发生泥石流,堆积物分布面积77000m2,体积115500m3,50亩耕地被冲毁,伤50名儿童,南旺村8户居民受到威胁 | | 七台河市红卫镇泥石流 | 完达山脉与老爷岭交汇处 | 1991年以来多次发生泥石流,1991年7月泥石流覆盖面积20km2,倒塌房67间。1994年7月12日泥石流,冲毁房屋52栋,埋耕地4350亩,毁桥涵12座,毁路2.7km2,居民财产损失3417万元 | | 鸡西市鸡东县黎明村泥石流 | 剥蚀丘陵区 | 30余间民房被冲毁,150多亩耕地减产,甚至绝产 | | 阿城市平山火车站西 | 阿什河河谷东岸丘陵 | 1993年8月雨后发生规模较大的山前泥石流伴有后缘滑坡,冲毁滨绥铁路近500余米和坡下村屯数间民房,平山火车站站台西段发生较明显的变形,造成铁路停运10余天,经济损失千万元以上 | | 齐齐哈尔市碾子山泥石流 | 山前台地 | 多次发生。1987年山洪引发泥石流,运河两座桥面上大量泥石,交通中断,1988年因山洪稀性泥石流死亡2人;1991年泥石流,将华安厂部分场区和居民区冲毁;1995年泥石流将多音河段铁路桥冲毁,“七、一”运河严重淤积 | | 依兰县迎兰乡泥石流 | 山前台地 | 发生4次,1956年程度较轻;1996年洪水泥石流,有17个村屯受灾,经济损失3500万元,红岩村房屋全被泥石流掩盖,堆积石块、泥沙、高2~3米;1997~1998年连续两年受到泥石流袭击,1998年受灾村屯262个,住户19773户,人口7.83万,倒塌房屋261间 | | 孙吴县辰清泥石流 | 三面环山中部沼泽地 | 1999年8月泥石流,死亡7人,失踪4人,房屋倒塌,农田冲毁,公路冲断 | |
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(七)地面塌陷、沉降、地裂缝 地面塌陷主要发生在鸡西、七台河、双鸭山、鹤岗等采煤区。由于长期开采形成地下采空区,上覆岩层冒落、断裂、弯曲等,导致采空区地表塌陷和形成地裂缝。四大煤矿区塌陷面积507.95平方公里,下陷深度1~23米。大兴安岭等多年冻土区地下埋藏冰体融化及五大连池、镜泊湖火山区地下熔岩洞、隧道坍塌等造成局部地表塌陷。
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鸡西恒山区二道河子地面沉降 |
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鸡西恒山区民主乡泥石流 |
(八)岩土体冻害 多年冻土使岩土体极易受冻胀、冻裂、冻融、融陷等作用影响与破坏,造成岩土体失稳。
季节性冻融致使构筑物房屋、围墙开裂、倾斜、倒塌、界桩、电柱等抬升、倾斜、损坏和道路翻浆、毁坏灾害;裸露岩体冻劈塌落,露天采坑边坡融冻滑塌、融冻泥流等冻害时有发生,自南向北愈加严重。
多年冻土分布区,多年冻土蜕化发生热融陷、翻浆冒泥等致使铁路路基、建筑物基础融沉,导致构筑物下沉、倾斜、开裂、倒塌等;冬季因排水不畅、冰锥、冰丘密布于铁路、公路部分路段,冻害严重,易发生事故。
(九)地表水体淤积萎缩 由于受冲淤,自身富营养化及人为改造破坏影响,河流河道,湖泊、水库呈不同程度萎缩态势。
松花江哈尔滨江段因江桥阻水淤砂,河床变浅使洪水灾情加重。扎龙自然保护区因人为截流补充水源,水体萎缩,湿地蜕化,2001、2005年发生湿地草原火灾。一些平原区和丘陵区水库,大量泥砂冲淤水库,影响水库效益,如望奎水库、穆棱市广义水库等,1953年建库蓄水,历经不到40年水库泥砂淤满失效。五大连池药泉湖富营养化严重,水草藻类茂盛,重度污染水质,淤积湖底,水体明显萎缩。
水体萎缩、水域面积减少,湿地蜕化,影响破坏水域生态系统,导致水域调节气候,维持水循环均衡生态环境功能逐渐下降,诱发各类地质灾害发生与灾情加重。
(十)水库渗漏 部分水库发生库水绕坝,坝基渗漏,水库失去蓄水功能。如阿城红星水库坝基渗漏,采取高压注浆堵漏。鸡西永台水库库水顺坝基强烈渗水,造成水库蓄水后迅速漏失不能使用。虎林青山水库,砂、砂砾石坝基,虽采取防渗措施,蓄水后仍严重渗漏。水库渗漏降低或失去蓄水效益,造成坝下游地下水位抬高,引起土地潜育化为沼泽地,不能耕种。
(十一)洪水淹没 近20年来,因森林过采,草原过牧、土地过垦等,涵养水源生态环境功能显著降低,洪水淹没灾害更加频发,灾情加重。1998年嫩江发生特大洪水淹没灾害。穆棱河近30年发生12次洪水,其中一次就淹没耕地22万亩,冲毁铁路、公路、两座桥梁和水利工程,造成牡丹江——鸡西线铁路停运1个月。洪水淹没灾害具有突发性和局部范围规模较小河流即可发生的特点,加重灾情。2005年宁安市沙兰镇上游局部小范围暴雨后几小时发生洪水淹没灾害。
(十二)水循环均衡破坏 由于局部过量开采地下水及不合理利用地表水资源,使地表水、地下水、大气降水(三水)循环均衡局部或区域性遭到破坏。
哈尔滨、齐齐哈尔、大庆、佳木斯等市过量超采地下水,形成不同规模区域地下水降落漏斗,造成地下水天然水位大幅度下降,破坏天然水循环均衡。
哈尔滨市自80年代初开始超采地下水,形成面积100平方公里5个小下降漏斗,1993年控制开采量,降落漏斗由扩展渐趋稳定,已扩展一个区域性降落漏斗,面积470平方公里,漏斗中心水位下降27.3米,水位年下降速率降低,减缓降落漏斗扩大趋势。大庆市60年代开始大规模开采地下水,逐年递增,地下水位下降9米增至30米,形成北起林甸县向前乡,南到大同区高台子镇,西起杜尔伯特蒙古族自治县三合屯,东至南二水源东部,南北长120公里、东西宽40公里椭圆形区域降落漏斗,面积4500平方公里。齐齐哈尔市1988年开始出现以龙沙水厂为中心承压水降落漏斗,面积2.78平方公里,承压水位下降2.32米;1993年降落漏斗面积扩大为24.83平方公里,水位下降3.59米。佳木斯市超量开采地下水,1987年已形成以四、五水源地为中心地下水降落漏斗,面积50平方公里,水位平均下降8米。1992年形成以制药厂为中心降落漏斗,面积50平方公里,水位平均下降9米。90年代随着佳木斯市第六新水源地开采和原水源地地下水开采量增大,区域性降落漏斗面积和地下水位下降始终呈缓慢扩大趋势。
鸡西、七台河、双鸭山、鹤岗煤矿区,因矿井疏干地下水天然循环均衡被干扰破坏,造成水质恶化,地面沉降,地下水资源衰减、枯竭和生态环境质量下降。
近年来无限制扩大水田面积,如兴凯湖平原20世纪90年代前以旱田为主,至今改变以水田为主,水田面积占耕地80%以上,扩大蒸发强度10~20倍。引穆棱河、兴凯湖灌溉,引发穆棱河严重污染、断流、兴凯湖平原区域性地下水位抬高,发生土地潜育化、盐碱化、岩土冻害加重。
三、原生地质环境灾害 (一)地方病 地方病有克山病、大骨节病、地方性甲状腺肿和克汀病及氟中毒。致病原因可能与岩、土和地表、地下水原生地球化学成分异常(微量元素含量过多或不足)有一定关系。
克山病重病区为大、小兴安岭、张广才岭山前地带嫩江、德都、克山、尚志、克东、通河、木兰等。2000年焦得布林场、永丰农场调查仍有多名妇女患有心跳、心悸等轻度克山病病兆。
大骨节病、克汀病除与克山病同地域分布外,扩展到山区和平原区,重病区远大于克山病分布范围。大骨节病以少年和儿童为主。1998年全省病区乡镇556个,现症病人43.47万人,其中13岁以下病人10.17万人。目前全省病区已基本得到控制。局部闭塞村屯大骨节病发病较严重。
地方性氟中毒主要分布于松嫩平原低平原区,安达、肇源、肇州等市县较多,是浅层地下水中氟含量高引发氟中毒。在三江平原、诺谟尔河谷等高氟地下水分布区有轻度氟中毒病例。
地下水中普遍高含铁、锰,尤其平原区和山间盆地区,普遍超过饮用水标准几倍到数十倍,最高达百倍以上。长期饮用影响身体健康。
(二)湿陷性等特殊土 湿陷性土分布于松嫩平原东部高平原,厚层黄土状粉质粘土,局部地段含碳酸钙较高,具弱——中等湿陷性,影响或毁损建筑物、道路等。
胀缩土,松嫩低平原分布大片盐碱土,具有一定的胀缩性。双鸭山电厂等山前准平原局部分布胀缩土,给构筑物造成不同程度损害。
分散土,松嫩平原部分地段分布含砂质成分高的分散土,遇水后呈稀散状,修筑堤坝、路基等易发生塌毁灾害。
软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。承载力低,压缩性大,抗剪强度小。以此为地基构筑物极易失稳发生倾斜、开裂等。