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    岩溶地面塌陷是长江中游城市群区域规划、重大工程规划建设、长江岸线资源综合利用面临的最主要环境地质问题。近年来,中国地质调查局启动了“长江中游城市群地质环境调查与区划”、“长江中游城市群地质环境综合调查”等项目,100余位水工环专业技术人员完成了20个图幅岩溶地面塌陷专项调查,另在12个图幅开展了岩溶地面塌陷专题研究。基本查明了区内岩溶塌陷重点区的分布与发育特征、岩溶地面塌陷的影响因素和成灾机理。取得的主要成果有:

    一是查明了区内碳酸盐岩和岩溶地面塌陷的分布与发育特征,圈定了岩溶地面塌陷高易发区,为区域规划及重大工程建设提供地质依据。

    长江中游城市群碳酸盐岩分布区主要集中在丘陵地区,主要包括:罗霄山-幕府山一线;萍乐凹陷带一线,包括江西乐平、景德镇,丰城-新余-萍乡-娄底地区;长江沿岸武汉-九江-彭泽一线;江汉平原西缘、北缘一带。 

    岩溶地面塌陷高易发区主要为覆盖型岩溶区,主要分布在:湖北咸宁-赤壁、荆门、武汉-黄石-鄂州及江西瑞昌-九江一带、丰城-新余-萍乡一线、湘中地区宁乡一带。

    长江中游城市群岩溶条带及覆盖型岩溶区分布图

    岩溶地面塌陷高易发区往往发育在一下部位:可溶岩及其与非可溶岩接触的地段、褶皱转折端、地形低挂或地下水天然排泄区、河床及一级阶地、地下水降落漏斗、断裂交汇部位(如江西九江-瑞昌一带)。 

    二是查明了岩溶地面塌陷的影响因素和成灾机理,为防灾减灾提供了技术支撑 

    煤矿抽排地下水是岩溶地面塌陷的首要因素,集中降雨影响的地下水疏干区塌陷、关闭矿坑后地下水位恢复抬升区塌陷是煤矿抽排地下水诱发岩溶地面塌陷的另外两种表现形式。岩溶地面塌陷的诱发因素还包括不规范的工程施工、农业耕作、人工堆载等人类工程活动。此外集中降雨、地震等自然因素也可能诱发岩溶地面塌陷。 

    三是查明了岩溶地面塌陷的危害程度,为防灾减灾提供了依据 

    岩溶地面塌陷分布广泛,严重威胁到城市建设、土地利用、江河堤防安全等,并造成极大危害。

    1977年至2015年,武汉市先后发生30多处地面塌陷,造成民房陷落,供水管道、供电线路及公路遭受破坏,致使工厂停产,学校停课,居民搬迁,造成巨大经济损失。黄石-鄂州沿江地区、瑞昌-九江、萍乡-丰城、湘中等重点区域内的地面塌陷给经济社会发展带来严重威胁。 

    四是岩溶地面塌陷调查服务于重大工程规划建设、防灾减灾和长江岸线资源的综合利用武汉市岩溶地面塌陷调查阶段成果应用于长江鹦鹉洲过江通道、武汉南快速出口道路方案论证等工作,支撑白沙洲大道、武汉-九江铁路鄂州段地面塌陷应急勘查与处置。 

    “长株潭地质环境调查与区划”项目成果直接服务于宁乡县大成桥乡福泉小学地面塌陷应急调查和煤炭坝镇棤树村、楠竹山村岩溶塌陷区居民搬迁选址工作,维护了当地社会稳定。

    宁乡大成乡岩溶地面塌陷

        湖口-彭泽岩溶地面塌陷专题研究表明,区内碳酸岩分布区岩溶不发育;湖口-彭泽长江崩岸主要发育在粉质粘土、沙土分布区。调查成果将为九江-彭泽长江崩岸的防治和长江岸线资源综合利用开拓新的思路。 

    长江中游城市群岩溶地面塌陷调查取得一批重要成果

    摘要:四川西部藏区是著名的大骨节病区,病区居民长期饮用不卫生水源。为查明四川西部大骨节区环境地质特征和解决病区居民饮水安全,通过省部合作,采取多单位联合、多专业融合工作模式,开展区域水文地质调查,实施探采结合井742眼,配套供水工程658套,为17万农牧民解决了安全饮水问题,提高了藏区居民生活水平,服务民生取得成效。

    1.项目概况

    大骨节病是四川省地方病中的主要病种,因其发病率高和致残率高,对病区人民群众生产生活构成极大威胁,并受到党中央、国务院的高度重视。2008年,国土资源部和四川省合作开展了“四川省大骨节病区地下水调查与安全供水示范工程”项目,由中国地质调查局 文地质环境地质调查中心、四川省地质调查院、四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心等14家单位承担。该项目主要目标是用3年半时间,完成全省28个大骨节病分布县的地下水调查评价与区划,建成探采结合示范井600眼,解决病区17万人安全饮水问题。

    2.成果简介

    (1)查明了四川省大骨节病区水文地质条件,为地下水勘查示范与开发利用区划提供了依据。2008—2010年,在全省27个县(市)大骨节病区共完成 1:10万水文地质调查14万km2,重点区1:5万水文地质调查4000km2,采集水样 7161组,实施探采结合示范井742眼。通过遥感、物探、地面调查、钻探、抽水试验与岩土水样分析测试综合技术手段,查明了大骨节病区地下水类型及富水性、地下水补径排条件、地下水水化学类型及水质特征,确定了不同地貌单元、不同地层岩性、不同水文地质单元的找水方向。

    (2)基于大骨节病区地质环境和地下水质特点,提出了适宜的饮用水矿化度与腐殖酸指标,为防病改水提供了直接依据。针对四川省大骨节病区分布广、成因复杂的特点,依据不同病区地质环境条件的差异,将全省大骨节病区概括划分为高山高原区、高山峡谷区、盆周山地区和川东平行岭谷区4个不同的地质环境类型分区,为有针对性地指导水文地质调查与供水安全示范打井工作奠定了基础。对不同类型区水文地质条件、水文地球化学特征进行了深入剖析,并与非病区进行对比,总结出病区主要饮水水源具有常量组分极其缺乏和腐殖酸偏高的水文地球化学特征。据此,基于“生活饮用水卫生标准”,提出了适宜四川大骨节病区改水的矿化度和腐殖酸含量2项指标标准(表1),为防病改水提供了参考依据。

    (3)地下水勘查示范取得显著成效。以水文地质调查为基础,采用遥感、地质、物探、钻探多专业结合,专家会商、综合定点的勘查找水模式,极大提高了查效率和成井率。对于川西大骨节病区海拔高、腐殖层厚度大、浅层地下水水质超标等特点,确定合理取水段位置与止水方案,最大限度地保障水质符合要求。同时结合移民安居工程在病区学校、敬老院、集中安置区等人口较为密集的区域,开展了小型集中连片供水示范工程(图1、图2),对其中符合水质水量要求的示范井配套了菜房、水罐、机电等设施,建成小型村级供水站658处,总供水能力5.7万m3/d,解决了病区17万人安全饮水问题,取得了显著社会效益。

    (4)编制了地下水开发利用区划,为进一步实施大骨节病区改水工程提供了依据。结合病区饮水安全现状与改水需要,开展了四川大骨节病区地下水开发利用区划(图3)。共划定病区宜井区段260个,地下水可采资源量11.3亿m3/a。主要开采地下水类型为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。其中松散岩类孔隙水多分布于河流一级阶地、宽缓的河谷区,为以砂卵砾石层为主、粘土含量较少的区域;基岩裂隙水多分布于河谷缓坡、丘状盆地的变质岩区;表层泥炭较厚的沼泽区,基岩以板岩为主的区域,富水性较差,属于非宜井区。同时,开发了专用管理信息系统平台,为相关部门提供了便捷的管理平台和有力的技术支撑。

    3.成果意义

    该项目的实施不仅查明了四川省大骨节病区的地质环境条件和地下水水质水量特征,而且实施了一大批探采结合与安全供水示范井,结束了四川西部大骨节病区居民长期饮用不清洁地表水源的历史。同时,形成的大骨节病区勘查供水流程和水质评价标准,可以为我国其他大骨节病区开展改水防病工作提供经验借鉴和工程模式。(中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 安永会 何锦,四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心 赵松江 李胜伟 供稿)


    四川大骨节病区地下水勘查解决17万藏区农牧民饮水安...