唐山市环境地质调查评价
王欣宝1, 王昕州, 赵雄英
(河北省地质环境监测总站,石家庄,050021)
摘要: 唐山市是河北省环渤海地区经济发达的地区,是河北省最大的重工业城市,而且也是
地下水污染,地下水下降漏斗,地裂缝,采空塌陷,岩溶塌陷,地震,固体废弃物等环境地
质问题较为频发的地区.通过对唐山市主要环境地质问题的调查,以及对其发展趋势的分析
研究,选择了岩土体结构类型,构造分布,地下水污染,地下水下降速率,采空塌陷,岩溶
塌陷,固体废弃物和地裂缝共8个指标.基于环境地质问题发育程度四个逻辑等级取值:微
弱,轻度,中等和严重,对评价指标进行了相应地量化分级取值和标准化处理,采用模糊数
学综合评判法对唐山市环境地质问题发育程度进行了评价,并对唐山市环境地质问题的发展
趋势进行了预测,为唐山市地质环境管理和地质灾害防治提供科学依据.
关键词: 环境地质问题;模糊数学;综合评判法
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
1 前言
唐山市辖五区,十县(市)及两农场,面积802km2(不含芦台,汉沽农场),总人口156.16
万.唐山市是河北省环渤海地区三个地级城市之一, 是首批国民经济收入突破百亿元大关的
25 个城市之一,也是河北省最大的重工业城市.建有曹妃甸港,京唐港等港群,还建有王
滩经济开发区和南堡经济开发区等重点经济区,以及石臼坨等岛群,是河北省最具潜力的经
济区之一,也是京津唐,环渤海经济带的重要组成部分,在河北省具有举足轻重的地位.
但是,在自然和人为两种因素长期作用下,使唐山市地质环境发生了很大变化,产生了
地地下水污染,地下水下降漏斗,地裂缝,采空塌陷,岩溶塌陷,地震,固体废弃物等环境
地质问题,这些环境地质问题直接威胁和破坏着生态环境,影响着人民的生命财产安全;严
重影响和制约着当地的经济社会发展.因此,加强地质环境管理和防治地质灾害已成为唐山
市乃至河北省实施可持续发展战略的一项重要工作.
本文采用模糊数学综合评判法[1],定量或半定量地评价了唐山市环境地质问题发育程
度,并对其发展趋势进行预测研究,为唐山市地质环境管理,土地规划和地质灾害防治提供
科学依据.
2 环境地质条件
2.1 地质条件
地处燕山南麓,地势北高南低,北部为低山丘陵区,海拨高程 50～530m,地形波状起
伏,侵蚀较强,冲沟发育;南部为冲洪积倾斜平原区,是本区主体地貌形态,由滦河改道形
成的多期冲洪积扇构成,高程 5～50m,地形平坦,河流两岸断续发育Ⅰ,Ⅱ级阶地;市区
东部,南部有多处采煤塌陷坑和矸石山,塌陷坑成积水洼地;东南部沿河两岸有砂丘分布;
市区内零星出露剥蚀残丘.
地层有蓟县系,青白口系,寒武系,奥陶系,石炭系,二叠系和第四系.基岩大部被第
四系所覆盖,在北部山区和市区局部裸露地表.
2.2构造条件
收稿日期:2004-09-24
基金项目:中国地质调查局地质调查项目,环渤海地区(河北部分)地下水资源与环境地质调查
评价,项目编号:200112400004
作者简介:王欣宝(1972-),男,工程师,主要从事水文地质,工程地质和环境地质工作,E-mail:
wang_xin_bao@163.com..
1
唐山市位于燕山褶皱带东段南缘与华北坳陷区黄骅坳陷的交界地带,构造活动异常活
跃.区内主要褶皱是开平复向斜,由一系列轴向北东,轴面北西倾,大致平行排列的背向斜
隐伏构造组成,自西向东依次为车轴山向斜,碑子院背斜,开平向斜.其中开平向斜规模最
大,长约50km,宽15～20km,总体轴向为北东40°,自开平向东渐转成近东西方向.唐山
市区位于开平向斜西北翼的狭长型地垒构造带上,主要有大八里庄断层,陡河断层和唐山断
层三条规模较大断层.唐山市区区域稳定性较差,属不稳定区,地震基本烈度为Ⅷ度.
3,主要的环境地质问题
3.1岩溶塌陷
(1)岩溶塌陷现状
岩溶塌陷是唐山市严重的地质灾害之一,致灾形式有建筑物破裂,倒塌,路基坍塌及农
田破坏等.唐山市区岩溶塌陷有100多处,现已查明中心区岩溶塌陷20处,塌陷呈圆形,
筒状,碟状,直径3～50m,可见深度1～6m; 任信屯—郑庄子岩溶塌陷2处,塌陷呈圆形,
直径 30～40m,可见深度 8～10m;东矿区林西—范各庄一带岩溶塌陷 100 多处,塌陷呈圆
形,椭圆形,筒状,碟状,直径5～30m,可见深度3～10m.
岩溶塌陷具有一定的分布规律,主要分布于水位下降漏斗范围内的碳酸盐岩浅埋区(小
于50m)及构造断裂带附近;设有液流管道和排水暗沟的马路两侧及地表水体沿边最为常见.
主要分布在唐山市中心区浅埋岩溶区,中心区北部任信屯—郑庄子及东矿区唐家庄—范各庄
一带浅埋岩溶区.唐山市主要岩溶塌陷状况见表1.
表1 唐山市主要岩溶塌陷特征表
Tabal.1 the characteristic of the main karstic sinks in TangShan
一般规模 编
号
塌陷位置
发生时间
(年月日)
塌陷坑
形状 直径
可见
深度
对建筑物破坏程度 备注
1 十口院内 1979-10-6 圆形 40 10 操场下陷 岩溶引起
2 建陶城子庄河西楼 1984-1985 楼倾斜向西北下降0.13m 岩溶引起
3 新华道开滦招待所东侧 1984-1985 路面塌陷电杆倾倒 岩溶引起
4 北新道与新华岩路叉口 1987.9-10 椭圆形 6 6 自来水管反复破裂 岩溶引起
5 凤凰公园中心区莲鱼池 1991-9-6 圆形 13 6 池壁破坏池水漏光 岩溶引起
6 体育场田径训练馆 1988-6-6 圆形 8 6 建筑物塌落 岩溶引起
7 地震陈列馆北侧路旁 1988-8 圆形 5 2 地面塌陷电杆倾倒 岩溶引起
8 工人医院门诊大楼 近期 墙体裂缝 岩溶引起
9 69号小区热力站 近期 院内楼东南角附近房屋裂缝 不明
(2)岩溶塌陷发展趋势
近年来唐山市区地下水开采量受到控制,岩溶水位有所回升,市区现有的地下水漏斗面
积趋于稳定,个别地段岩溶水略有回升,岩溶塌陷的发生率得到缓解.但由于导致岩溶塌陷
的一些主要条件并未得到根本改变,因此仍然不断发现岩溶塌陷的现象.据连续几年的实地
勘查,唐山市体育场主楼墙壁的"S"型裂缝及围墙上的张性裂缝仍有逐年扩大的迹象,证
明本区的岩溶塌陷活动尚未停息.
3.2 地下水水位下降漏斗
3.2.1地下水水位下降漏斗现状
(1) 唐山市第四系浅层水水位下降漏斗
唐山市第四系浅层水水位下降漏斗出现在1974年的枯水期,随着地下水开采量逐年增
大,漏斗不断加深,范围不断扩大.1978年至1981年,唐山市地震后恢复生产,地下水开
采量急剧增加,使地下水水位急剧下降,1982年以后由于城市和农业开采量受到控制,漏
2
斗进入相对稳定的阶段.据低水位期统计,漏斗区平均面积为320.07Km2,1991—1995年平
均面积301.03Km2,1996—2000年平均面积为284.26Km2,各阶段平均面积分别缩小19.04
Km2和16.77Km2.其中2000年低水位期漏斗面积343.3 Km2,10年间面积最大,与1999,
2000年降水偏少,地下水补给不足密切相关.
漏斗中心北部在北郊水厂,南部在大洪桥水厂,其水位埋深在1991—1995年北郊水厂
平均水位埋深47.40m,在2000年北郊水厂,.大洪桥水厂分别为47.70m和23.90m,与1995
年同比,北郊水厂水位上升3.00m,大洪桥水厂水位下降0.09m,说明漏斗已处于相对稳定
状态.
从1990年—1995年及1995年—1999可以看出 漏斗区面积具有逐年减小,中心水位略有
回升的趋势,表明该区遏制开采以初见成效.唯2000年由于干旱少雨,地下水补给不足,致
使漏斗区面积增大,水位加深,属枯水年的正常现象,因此可以认为该漏斗目前处于稳定状
态,如保持目前开采水平,今后漏斗面积将不会扩大,地下水位将保持稳定.
表2 唐山市第四系浅层地下水水位下降漏斗要素一览表
Tabal.2 the basic schedule of the depression cone of shallow groundwater of
the Quaternary Period in TangShan
地下水水位下降漏斗要素一览表
漏斗
名称
时 间 中心
位置
综合计算
面 积
(Km2)
边缘等
水位线
(m)
封闭面积
(Km2)
封闭等水
位线(m)
中心水位
埋深(m)
中心水 位
标 高(m)
91.6.30
北:北郊水厂
南:大洪桥水厂
301.3
地下水
分水岭
87 4
49.56
23.58
-29.70
-9.17
93.5.25
—6.10
北:北郊水厂
南:大洪桥水厂
299.3
地下水
分水岭
126.8 4
40.15
24.11
-20.29
-9.70
95.5.25
—6.10
北:北郊水厂
南:大洪桥水厂
319.3
地下水
分水岭
103.1 4
50.70
23.81
-30.84
-9.40
98. 6.15
北:北郊水厂
南:大洪桥水厂
243.2
地下水
分水岭
62.33 2
42.7
22.6
-22.84
-8.19
唐山
市浅
层地
下水
位下
降漏
斗
20006.30
北:北郊水厂
南:大洪桥水厂
343.3
地下水
分水岭
132.9 4
47.7
23.90
-27.84
-9.49
唐山市位于河北省东部，东经11 7°3 1 ~11 9°1 9′，北纬3 8°5 5′~4 0°2 8′，东隔滦河与秦皇岛市相望，西与天津市毗邻，南临渤海，北依燕山隔长城与承德地区接壤，东西广约130 公里，南北袤约150公里，总面积为13472平方公里。
市中心区位于唐山市中部，东、北与滦县交界，南与丰南区接壤，西与丰润区毗邻。东至秦皇岛125公里，南距渤海40公里，西南至天津108公里，至省会石家庄366公里，西北至北京154公里。
唐山地处交通要塞，是华北通往东北的咽喉地带，京沈、京秦、大秦三大铁路横贯全境。津山、京沈干线公路横跨东西，东有秦皇岛港，西邻天津港，新建的唐山港位于津秦两港之间。境内铁路公路交织成网，交通发达。
唐山是一座具有百年历史的沿海重工业城市。地处环渤海湾中心地带,南临渤海，北依燕山，东与秦皇岛市接壤，西与北京、天津毗邻，是联接华北、东北两大地区的咽喉要地和走廊 。现辖2县级市（迁安、遵化），6县（滦县、滦南、乐亭、迁西、玉田、唐海）6区(路南、路北、开平、古冶、丰润、丰南)和6个开发区（高新技术开发区、海港开发区、南堡开发区、芦台经济技术开发区、汉沽管理区和曹妃甸工业区）。总面积13472平方公里，人口约730万。市区面积3874平方公里，人口约310万；
唐山是沿海强市：依据河北省海岸线2008年12月最新修测成果，唐山市大陆海岸线总长229.7公里，比原来延长了33.2公里。据悉，唐山市所属大陆海岸线东起乐亭、昌黎县际界线沿河堤，与秦皇岛市接壤，西至涧河口西侧津冀省际北界线，与天津市相邻。目前已进行开发的港口岸线主要包括唐山京唐港区和唐山曹妃甸港区两段，共计约32.5公里，占大陆岸线总长14.1%。已开发的岸线主要用于港口航运、水产养殖和盐业。此外，唐山市滦河口外、曹妃甸海域共有大小沙质岛屿70个，岛屿岸线125.7公里。
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