Investigación sobre las características y patrones de desarrollo de los desastres geológicos

Las características de distribución de los desastres geológicos en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong reflejan la diferencia y universalidad de sus mecanismos de formación, que se reflejan en la fuente de poder, la correlación con el poder de formación, el tiempo de formación, el proceso de formación y los factores que causan el desastre. Relevancia y controlabilidad, grado de daño, etc.

1. Desastres por deformación del suelo

Los desastres por deformación del suelo se refieren a desastres geológicos que ocurren cerca de la superficie y están dominados por la deformación, incluidos el hundimiento del suelo, las fisuras del suelo y el hundimiento del suelo.

1. Hundimiento del terreno

El hundimiento del terreno en el área de trabajo se produce principalmente en la llanura de Shandong, es decir, en la ciudad de Dongying. La causa principal es la extracción profunda de agua subterránea y la extracción de petróleo y gas.

En 1985, el Instituto de Geofísica de la Administración Sismológica Estatal y la Oficina Sismológica Provincial de Shandong descubrieron un hundimiento del suelo en la ciudad de Dongying durante mediciones de deformación modernas. El hundimiento máximo del suelo en Dongying-Kenli fue de 80 mm. En 2000, el departamento sismológico llevó a cabo una nueva medición de la elevación de algunos puntos de elevación en el área y encontró que el hundimiento del suelo en los puntos de elevación era de 248 a 397 mm.

De 2002 a 2003, los departamentos pertinentes analizaron los resultados del monitoreo de 43 puntos de observación de hundimiento del suelo en el área de Dongying y encontraron que había 7 puntos con asentamientos de 30 mm y más, de 20 mm a 29 mm. 10 mm y menos, 5 puntos para 10 mm y menos, y el resto entre 11 mm y 19 mm.

Los datos de monitoreo de hundimiento sobre el suelo muestran que el área de la llanura de Shandong está en hundimiento general, y el hundimiento del suelo en áreas mineras locales con uso intensivo de agua subterránea y áreas de concentración de campos petroleros ha alcanzado una cierta escala. El sistema en el área de trabajo debe establecerse lo antes posible.

2. Fisuras del suelo

Las fisuras del suelo se distribuyen principalmente en la zona de la llanura del Borde de Bohai, las zonas mineras, las zonas urbanas de Yantai, Qingdao, Weihai y las zonas de terremotos. Algunas fisuras del suelo son causadas por bombeo y drenaje, algunas están asociadas con el hundimiento del suelo y otras son el resultado de dinámicas internas como los terremotos. El terremoto de magnitud 4,3 que se produjo en Rushan, provincia de Shandong, el 18 de enero de 2005, formó tres fisuras terrestres de más de 20 metros de longitud en Meijia, el macroepicentro. Las fisuras del suelo son desastres geológicos derivados, que son potencialmente dañinos cuando se desarrollan significativamente, y son repentinos, masivos e incontrolables.

Se desarrolló una fisura en el suelo en el área de la ciudad de Yuli-Ciudad de Guanshuai-Ciudad de Wanghu en la ciudad de Wulian, Rizhao, en dirección al noreste, con una longitud total de 25 km, un ancho de aproximadamente 2 km, y una superficie total de unos 100km2. Actualmente, 28 aldeas en 3 ciudades se han visto afectadas en diversos grados. Unas 20.000 personas han sido afectadas por el desastre. 13.875 casas tienen grietas, de las cuales 10.410 son inhabitables y peligrosas, y 500 se han derrumbado en muchos lugares. en la Ruta Nacional 206 dos presas y algunos canales sufrieron deformaciones y fisuras; Las pérdidas económicas son enormes y los riesgos de desastres son graves. Los resultados preliminares del estudio muestran que la causa principal es el impacto de la actividad tectónica de los terremotos y la minería cercana y otros factores humanos.

3. Subsidencia del terreno

Hay dos tipos de hundimiento del terreno en la península de Shandong. Uno es el colapso del goaf. Durante el proceso de minería, debido a que el goaf no está lleno ni soportado permanentemente, la capa superior de roca se hunde por su propio peso, provocando un colapso del suelo a gran escala. El otro es el colapso kárstico. En áreas donde se distribuyen formaciones rocosas carbonatadas, debido a la explotación excesiva e incontrolada de las aguas subterráneas kársticas o al drenaje inadecuado de las minas, las condiciones dinámicas del agua subterránea cambian, provocando el colapso del suelo. Los colapsos kársticos en el área de aglomeración urbana de la península de Shandong se distribuyen principalmente cerca de la fuente de agua Xindian en Zibo (Yin Jianzhong, 1996).

2. Desastre por variación del entorno de pendiente

El desastre por variación del entorno de pendiente se refiere al colapso general de rocas, suelo y sedimentos causado por el desequilibrio de la gravedad que se produce en las laderas costeras y los fenómenos de llegada a tierra. , incluidos deslizamientos de tierra, colapsos y flujos de lodo (rocas), tienen causas complejas, derivados, peligros potenciales, amplia distribución, repentinos y de ocurrencia masiva, y la mayoría de ellos son controlables.

Los colapsos, deslizamientos de tierra y flujos de escombros ocurren principalmente en áreas montañosas de media y baja montaña compuestas por rocas metamórficas, rocas intrusivas y piedra caliza del Cámbrico. Se caracterizan por una fuerte brusquedad y cierto ocultamiento una vez que ocurren. , a menudo causan grandes pérdidas económicas y víctimas. En el área de trabajo, Jinan, Zibo, Yantai y Qingdao sufren desastres geológicos como deslizamientos de tierra, deslizamientos y flujos.

Las principales formas de desastres geológicos por gravedad son flujos de escombros, derrumbes, etc. En los últimos años, accidentes de este tipo han ocurrido de vez en cuando. Debido a las fuertes lluvias continuas en la planta concentradora de Linglong de la mina de oro Zhaoyuan, la arena de relaves fluyó río abajo debido a inundaciones repentinas en el depósito de relaves, destruyendo más de 10 acres de huertos. , 25 acres de tierras de cultivo y la sedimentación de un pequeño embalse. El accidente también provocó la sedimentación de un río de 3 kilómetros de largo, lo que provocó una pérdida económica de 350.000 yuanes.

La formación de derrumbes, deslizamientos y flujos están estrechamente relacionados con la topografía, las formas del relieve y el clima. Se desarrollan en las zonas montañosas bajas y montañosas del centro y sur de Shandong y en las zonas montañosas del este de Shandong. En el área de trabajo, están ubicadas en Jinan, Zibo y Yantai. Qingdao está relativamente desarrollada. La ocurrencia de colapsos, deslizamientos de tierra y flujos de escombros en cada ciudad se detalla en la Tabla 32 de la sección de revisión.

Como se puede observar en la Tabla 32 en la sección de descripción general, en el área de trabajo se han producido 138 derrumbes, 67 deslizamientos de tierra y 74 flujos de escombros. La investigación reveló que la mayoría de los desastres por flujo de escombros en el área son flujos de escombros causados ​​por pilas de residuos de la minería mineral.

3. Desastres de fluidos

Los desastres de fluidos se refieren a diversos desastres geológicos causados ​​por diversos fluidos en las montañas, incluida la erosión costera, la intrusión de agua de mar, las marejadas ciclónicas, los tsunamis y el balanceo de la cola del mar. el río Amarillo, irrupciones de agua en túneles, sedimentación en los puertos, etc. Tanto la dinámica interna como la externa contribuyen a la formación de estos desastres geológicos y sus causas son complejas. La mayoría de los desastres geológicos mencionados anteriormente son potencialmente dañinos, incontrolables y ocurren en grupos (algunos desastres también pueden ocurrir de forma independiente. Entre ellos, las marejadas ciclónicas, los tsunamis y las irrupciones de agua en túneles también son repentinos).

1. Intrusión de agua marina (salada)

(1) La historia de la evolución de la intrusión de agua de mar y la distribución actual de las áreas clave de intrusión

En 1976, el Los pozos de monitoreo dinámico de aguas subterráneas a largo plazo en Shouguang, Hanting, Laizhou y otros lugares descubrieron por primera vez fenómenos de intrusión de agua marina (salada), como que la calidad del agua se volvía salada y la concentración de Cl- aumentaba. En ese momento, solo había unos pocos puntos aislados. Intrusiones a lo largo de finales de los años 1970 y 1980, a principios de los años 1990, el desarrollo fue relativamente lento y el área de invasión era pequeña, que fue la etapa de ocurrencia. A mediados y finales de la década de 1980, el área de invasión se expandió rápidamente y la velocidad de invasión alcanzó su máximo. Todas las costas este y sur de la bahía de Laizhou estaban conectadas, lo que fue una etapa de rápido desarrollo. Desde la década de 1990, la tasa de intrusión de agua de mar se ha desacelerado, con una tendencia al debilitamiento en algunas áreas, lo que indica una etapa de desarrollo lenta.

Según las estadísticas del estudio, el área total de intrusión de agua de mar en la península de Shandong en esta etapa es de 1351,7 km2 (Tabla 8-1).

Tabla 8-1 Estadísticas de intrusión de agua marina (salada) en la región de la península de Shandong

(2) Tendencias evolutivas de la intrusión de agua marina

Mar (salada) ) intrusión de agua en la región de Shandong alrededor del mar de Bohai ) El desarrollo de la intrusión de agua ha pasado por tres etapas: ① la etapa inicial en la década de 1970 ② la etapa de desarrollo rápido en la década de 1980 ③ debido al aumento de las precipitaciones desde la década de 1990; , varios lugares tienen suficiente conciencia de los peligros de la intrusión de agua marina (salada), y se han tomado ciertas medidas de restricción minera, y la intrusión de agua marina generalmente se encuentra en la etapa de mitigación.

La intrusión de agua de mar en la costa este de la bahía de Laizhou utiliza principalmente los estratos cuaternarios como canal de intrusión. Dado que la litología del lecho rocoso subyacente es roca metamórfica y granito con una permeabilidad al agua extremadamente débil, el nivel del mar y el lecho rocoso en esta área. son La línea de intersección superior sirve como línea de máxima invasión. Según este principio, se puede determinar la posición de la línea máxima de intrusión de agua de mar. Si no se toman medidas efectivas de restricción de la extracción de agua subterránea en el área de la llanura de Longkou en la costa este de la bahía de Laizhou, el nivel del agua subterránea seguirá disminuyendo y la intrusión de agua de mar eventualmente pondrá en peligro toda la llanura de Longkou, con una distancia máxima de intrusión que alcanzará los 14,2 km. La línea de invasión en otras áreas está cerca de la línea de invasión máxima y no se expandirá significativamente. Aunque el espesor del sistema Cuaternario es relativamente grande en la costa sur de la Bahía de Laizhou, la intrusión de agua salada no invade el interior indefinidamente, sino que está relacionada con la escala del embudo de nivel negativo del agua subterránea y la posición del eje central del embudo. La línea de máxima invasión está ubicada al sur del embudo negativo. La pendiente hidráulica lateral es exactamente la posición de la pendiente hidráulica original. Según el diseño actual de explotación de aguas subterráneas y el análisis del grado de explotación en la orilla sur de la bahía de Laizhou, la posición y la escala. El embudo de agua subterránea negativo no cambiará significativamente, por lo que la línea de intrusión máxima se puede determinar en función de la situación actual del embudo. En el futuro, el desarrollo de la intrusión de salmuera se centrará principalmente en Guangrao, el oeste de Shouguang y la ciudad de Changyi. En el futuro, invadirá de 3 a 15 kilómetros tierra adentro. Otras áreas están cerca de la línea de terminación de la invasión y el área no se expandirá. mucho.

A excepción de la costa de la bahía de Laizhou en la región de Shandong alrededor del mar de Bohai, la intrusión de agua de mar en otras áreas ocurre en las llanuras de estuario de los principales ríos. El rango de distribución del sistema Cuaternario cerca del área de invasión es relativamente. pequeño, y la litología del basamento Cuaternario es densa, las grietas no están desarrolladas, lo que limita el alcance de la intrusión de agua de mar, y el gobierno local ha adoptado una serie de medidas para restringir la extracción de agua subterránea en el área invadida. contenidos, y el alcance de la intrusión en algunas áreas tiende a reducirse. Por lo tanto, en un futuro próximo, la intrusión de agua de mar en las áreas antes mencionadas generalmente mantendrá el status quo y no habrá cambios importantes.

2. Marejada ciclónica

La distribución espacial de las marejadas ciclónicas a lo largo de la costa de Shandong tiene cierta regularidad. En la costa sur de la bahía de Laizhou, las tormentas primaverales del tipo marejada ciclónica son dominantes. En la costa del Mar Amarillo predominan los tipos de tormentas tifones, que se producen principalmente en verano. Una gran tormenta que se produjo en la costa sur del mar de Bohai a principios de noviembre de 1993 destruyó la mayoría de las presas de revestimiento a ambos lados del puerto del río Amarillo, y algunas presas de exploración de yacimientos petrolíferos se dividieron en varias secciones.

La intrusión de las marejadas ciclónicas en el interior oscila entre 5 y 10 kilómetros y entre 20 y 30 kilómetros. El 17 de julio de 1938, la marejada ciclónica en la costa sur del mar de Bohai invadió tierra hasta 30 kilómetros. La marejada ciclónica del 5 de abril de 1964 alcanzó los 4,77 m, afectando a 23.300 personas en 5.305 hogares en 25 aldeas, y 30.000 acres de tierras agrícolas perdieron cereales. La peste suele prevalecer después de las marejadas ciclónicas. La intrusión de agua de mar saliniza grandes zonas de tierras de cultivo, contamina los recursos de agua dulce y deteriora el entorno ecológico. Los efectos secundarios suelen ser difíciles de eliminar en varios años, especialmente el impacto en la producción agrícola suele ser a largo plazo. .

3. Erosión costera

La costa terrestre de la península de Shandong tiene 3121 km de largo, principalmente costa rocosa (que representa 2/3, distribuida principalmente en la costa este, sureste y noreste de Shandong). Península), costa limosa y costa arenosa (distribuidas principalmente a lo largo de la costa del norte de Shandong, la bahía de Laizhou y la bahía de Jiaozhou). La erosión costera es omnipresente, con diversas formas y distintos grados. Es un fenómeno geológico costero desastroso. La erosión costera en la península de Shandong ha causado graves pérdidas económicas a los residentes costeros y ha planteado una grave amenaza al desarrollo económico costero.

Las áreas con grave erosión costera en el área de trabajo incluyen la isla Penglai-Qimu y la costa del delta del río Amarillo.

4. Sedimentación de puertos, embalses y bahías

La sedimentación de puertos, embalses y bahías suele deberse a dos aspectos. Uno se debe a la pérdida de suelo y agua de las zonas terrestres adyacentes. áreas marinas que traen una gran cantidad de sedimentos; en segundo lugar, la disposición de ingeniería costera irrazonable cambia el campo del flujo de agua de mar y causa sedimentación. La primera es como la bahía de Jiaozhou. Comparando el área entre 1980 y 1935, se encontró que el área total de la bahía de Jiaozhou disminuyó en 112 km2 (Gao Zhenhua, 1985; Wang Wenhai, 1985), con una disminución anual promedio de 2,8 km2. , y una reducción anual de las marismas de 2,5 km2. Los nueve ríos principales de las ciudades de Yantai y Weihai vierten al mar 577,7×104m2 de sedimentos cada año. El astillero Weihai Yuanyuan se construyó en 1963 con una inversión de 800.000 yuanes y se utilizó sólo 10 años antes de ser sedimentado y desguazado. Hay más ejemplos de cambios en la erosión y sedimentación del área marina causados ​​por un diseño de ingeniería costera irrazonable. Por ejemplo, la ingeniería costera irrazonable en el frente de la primera y segunda playa de baño de Qingdao cambió el campo de flujo, causando que la arena en las dos playas de baño fuera. despojado en diversos grados.

5. Otros desastres de fluidos

La cola del río Amarillo oscila principalmente en el área del delta del río Amarillo. Desde 1855, el tramo del río Shandong se ha desbordado 45 veces. Las montañas del río Amarillo tienen un alto contenido de arena y son propensas a la sedimentación, las rupturas y la migración. Como río suspendido sobre el suelo, el dragado del río Amarillo y el refuerzo de sus diques son cruciales para prevenir y reducir sus peligros.

La irrupción de agua del túnel se distribuye principalmente en el área de distribución de la mina de oro Zhaoye. La irrupción de agua en los túneles es un desastre geológico grave y frecuente en la provincia de Shandong en los últimos años, causado principalmente por la minería transfronteriza, la minería indiscriminada y el drenaje inadecuado.

4. Desastres por la variabilidad del medio ambiente del agua y el suelo

Todos los fenómenos de deterioro de la calidad del agua y del suelo pertenecen a la variabilidad de la calidad del agua y del suelo, incluida la contaminación de las aguas subterráneas, la erosión del suelo, la licuefacción de la arena y el suelo y salinización de la tierra. La mayoría de estos desastres geológicos son causados ​​por fuerzas externas y son potencialmente dañinos. A excepción de la contaminación de las aguas subterráneas, el resto son desastres geológicos derivados; a excepción de la licuefacción de arena, todos pueden controlarse;

V. Otros desastres geológicos

1. Desastres geológicos potenciales

Los desastres geológicos potenciales se refieren principalmente a desastres que podrían haberse evitado pero que fueron causados ​​por una planificación irrazonable. . La principal de ellas es construir el proyecto en una zona de falla, lo que es como colocar una bomba debajo del edificio. Esta situación se puede ver en muchas ciudades.

2. Canales fluviales antiguos y zanjas de marea antiguas

Los canales fluviales antiguos se distribuyen principalmente en las zonas costeras del mar de Bohai, la bahía de Laizhou y las zonas costeras del mar Amarillo. La variabilidad de las litofacies y la inestabilidad estructural de los antiguos canales fluviales (del fondo marino) son factores de peligro geológico restrictivos que dificultan la ingeniería costera y submarina.

Los barrancos paleomareales se distribuyen principalmente en las aguas poco profundas de la bahía de Laizhou y el oeste del Mar Amarillo. Debido a la diferencia de litología entre el interior de la antigua fosa de marea y sus alrededores, se determina la metaestabilidad de su entorno geológico de ingeniería.

3. Levantamiento del fondo marino y diapiros

El levantamiento del fondo marino se distribuye principalmente en la Bahía de Laizhou y el Mar Amarillo. El levantamiento del fondo marino, ya sea causado por origen tectónico, gravedad o erosión, constituye una unidad de relieve lateral inestable y es un obstáculo para la construcción de ingeniería.

El diapir se distribuye principalmente en las zonas de la bahía de Laizhou y el mar Amarillo.

Los diapiros son levantamientos del fondo marino formados debido a diferencias en la actividad tectónica o la densidad. Se caracterizan por la inestabilidad y son factores de peligro geológico limitantes que deben evitarse y defenderse en los proyectos del fondo marino.

4. Desastres en fase gaseosa

Los desastres en fase gaseosa se refieren a diversos desastres geológicos causados ​​por gas natural subterráneo y otros gases, principalmente gas de fondos marinos poco profundos. Las causas son complejas, potencialmente dañinas, repentinas, únicas e incontrolables.

El gas de los fondos marinos poco profundos se distribuye principalmente en la bahía de Bohai, la bahía de Laizhou y el fondo marino del Mar Amarillo. El gas natural en los sedimentos sueltos del fondo marino forma explosiones de arena y montañas de lodo bajo la acción de fuerzas externas, como la construcción y la perforación, que pueden derribar plataformas de perforación marinas y son una fuente potencial de daños a los proyectos submarinos.