（第四纪地质学专业论文）基于mapgis的青岛市地质灾害评价及其防治研究.pdf

a s s e s s m e n ta n dp r e v e n t i o no f g e o l o g i c a lh a z a r d si n q i n g d a o b a s e do nm a p g i s ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：l i uy i f a n s u p e r v i s o r ：p r o f q i a nz h u a n g z h i p r o f l it o n g l u c h a n g a nu n i v e r s i t y , x i a n ，c h i n a 哪7 7m川i0 川3m 7jjj川-删y 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 计帆 加p 年月2 0 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 、i 7 卜帕 l 如l o 年6 月力日 导师签名：么托止乞李呱知2 d f 。年5 月2 0 日 l 摘要 青岛市地处我国的东部沿海，是中国重要的经济中心和港口城市。经济的快速发展 和人类活动的加剧，使青岛地区不同程度地存在着各种的地质灾害，威胁人民的生命安 全和财产安全。为了环境与经济协调发展，把地质灾害带来的损失降到最低，对该地区 地质灾害的风险性评价以及防治研究变得十分重要。 本文结合青岛市各类地质灾害调查资料，分析了区内存在的地质灾害类型、分布、 发展趋势及其成因机理。确定参与经济损失评估因子，对区域内地质灾害及隐患的规模、 影响范围、危及对象等进行经济损失评估。并根据区内可能存在的地质灾害隐患点，综 合考虑了已有的风险性评价模式，确立风险性评价公式即：风险度= 危险度易损度。 然后对各因子进行分级处理。在确定基本评价单元基础上，利用m a p g i s 计算青岛市 地质灾害的危险性及危害程度，进行青岛市地质灾害易发程度区分，并进行易发区评价。 针对以上调查研究，提出科学合理的地质灾害的防治措施和防治规划。 通过此次风险性评价研究，得到了青岛市地质灾害易发区基本情况一览表；青岛市 地质灾害易发区分布图；青岛市地质灾害防治规划分区一览表；青岛市地质灾害防治规 划图。风险的大小能够较明确的表达出地质灾害隐患潜在的对社会带来危害的大小，风 险度的排序为决策者作出正确的选择提供理性的而不仅仅是感性的依据。 关键词：地质灾害m a p g i s 经济损失评估风险性评价地质灾害防治 a b s t r a c t q i n g d a o ，l o c a t e da tt h ee a s tc o a s to fc h i n a , i sa ne s s e n t i a le c o n o m i cc e n t e ra n dam a j o r s e a p o r to ft h ec o u n t r y i n c r e a s i n ge c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n dh u m a na c t i v i t i e so nc o a s t a l a r e a sh a v ec o n t r i b u t e dt ov a r i o u sg e o l o g i c a ld i s a s t e r so fq i n g d a o ，w h i c hh a st h r e a t e n e dt h e p u b l i cp r o p e r t i e sa n ds a f e t y t h e r e f o r e ，r i s ka s s e s s m e n ta n dp r e v e n t i o no fg e o l o g i c a lh a z a r d s i nq i n g d a oi sc r u c i a l ，i no r d e rt om i n i m i z et h ee c o n o m i c a ll o s s e s c o m b i n i n gw i t ht h e c h a r a c t e r i s t i c so fg e o l o g i c a ls i t u a t i o no fq i n g d a or e g i o n ， i n v e s t i g a t et h ed i s t r i b u t i o no fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sa sw e l la st h ep l a c e si nd a n g e r t h em e t h o d t oi n v e s t i g a t ed i s t r i b u t i o no fg e o l o g i c a ld i s a s t e r si sb a s e do na n a l y s i so fg e o l o g i c a lh a z a r d s c l a s s i f i c a t i o n ，d e v e l o p m e n t f a c t o r sa n df u t u r et r e n d sf a c t o r sf o re c o n o m i c a ll o s s e s a s s e s s m e n th a v eb e e nd e f i n e di nt h i sr e s e a r c h n e x t ，a s s e s s m e n tf o re c o n o m i c a ll o s s e sh a s b e e nt a k e nb ya n a l y z i n gi n f l u e n c ef a c t o r sa n da r e a s ，d i s a s t e rs i z ea n ds t a k e h o l d e r si nt h ep i l o t a r e a t h er i s ka s s e s s m e n tf o r m u l a ( r i s ko fg e o l o g i c a ld i s a s t e r = h a z a r dx v u l n e r a b i l i t y ) h a s b e e nd e v e l o p e di nt h i ss t u d y , b a s e do na ni n t e g r a t e da n a l y s i so fe x i s t i n gr i s ka s s e s s m e n t m e t h o d s t h i r d ，a c c o r d i n gt or i s ka s s e s s m e n tf a c t o r s ，m a p g i sh a sb e e nu s e dt oc a l c u l a t et h e r i s ko fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sa n dd a m a g ed e g r e e f u r t h e r m o r e ，m a p g i sc l a s s i f i e dg e o l o g i c a l h a z a r ds u s c e p t i b i l i t yz o n e sa n da s s e s s e dd i s a s t e r - p r o n ea r e a s a d d i n gt ot h e s ea n a l y s e s ， r e a s o n a b l ep r e v e n t i o nm e a s u r e sa n dp l a n n i n gh a v eb e e nd e v e l o p e d b a s e do nm e t h o d sd e s c r i b e da b o v e ，t h em a i no u t p u t sf r o mt h i ss t u d ya r e ：g e o l o g i c a l d i s a s t e r - p r o n e a r e a sc h a r a c t e r i s t i cl i s to f q i n g d a o ，d i s t r i b u t i o nm a pf o rg e o l o g i c a l d i s a s t e r - p r o n ea r e a so fq i n g d a o ，g e o l o g i c a ld i s a s t e rp r e v e n t i o nz o n e sl i s to fq i n g d a oa n d g e o l o g i c a lh a z a r d sp r e v e n t i o nl a y o u to fq i n g d a o ar i s ko fg e o l o g i c a lh a z a r di n d i c a t e st h e p o t e n t i a ld a m a g eo f ad i s a s t e rt ot h es o c i e t y m o r e o v e r t h eo r d e ro fd a m a g ed e g r e e so f f e r sa n o b j e c t i v eb a s i sf o rd e c i s i o nm a k e r s k e yw o r d s ：g e o l o g i c a ld i s a s t e r ；m a p g i s ；e c o n o m i c a ll o s s e sa s s e s s m e n t ；r i s ka s s e s s m e n t ； g e o l o g i c a ld i s a s t e rp r e v e n t i o n 目录 第一章绪论。1 1 1 问题的提出及研究意义1 1 2 国内外研究现状1 1 2 1 国外基于g i s 的地质灾害研究现状1 1 2 2 国内基于g i s 的地质灾害研究现状2 1 2 3 青岛市地质灾害研究现状2 1 3 本文主要研究内容和技术路线3 1 3 1 研究内容3 第二章青岛市地质灾害形成背景。6 2 1 自然地理环境6 2 1 1 地理位置6 2 1 2 气候特征6 2 1 3 水文概况7 2 2 青岛市地质环境背景8 2 2 1 地形地貌8 2 2 2 区域地质概况10 2 3 区域环境地质分区1 2 2 3 1 中低山一丘陵环境地质区一1 2 2 3 2 剥蚀准平原环境地质区1 3 2 3 3 冲洪积环境地质区一1 4 2 3 4 滨海平原环境地质区1 4 2 4 区域稳定性15 2 4 1 区域地壳稳定性15 2 4 2 新构造活动的特点1 6 2 5 人类工程活动17 第三章青岛市地质灾害发育特征。1 8 3 1 地质灾害发育类型1 8 3 1 1 崩塌18 3 1 2 滑坡一18 3 1 3 泥石流1 9 3 1 4 地面塌陷19 3 1 5 海( 咸) 水入侵1 9 3 2 地质灾害发育特征2 0 3 2 1 崩塌地质灾害及隐患点的发育特征2 0 3 2 2 滑坡地质灾害及隐患的发育特征2 0 3 2 3 泥石流地质灾害及隐患的发育特征2 l 3 2 4 地面塌陷地质灾害发育特征2 l 3 2 5 海( 咸) 水入侵地质灾害发育特征2 2 3 3 地质灾害发育的机理2 2 3 3 1 内动力地质作用与地质灾害2 2 3 3 2 外动力地质作用与地质灾害2 4 3 3 3 人类工程地质活动与地质灾害2 5 第四章地质灾害经济损失评估2 7 4 1 评估原则、标准及方法2 7 4 1 1 评估原则、依据2 7 4 1 2 评估标准与方法2 7 4 2 地质灾害直接经济损失评估2 7 4 2 1 地质灾害经济损失现状评估2 7 4 2 2 地质灾害隐患直接经济损失预测评估。2 9 4 3 地质灾害危害程度及灾情分级评价2 9 4 3 1 地质灾害灾情与危害程度分级评价。2 9 4 3 2 已发生地质灾害灾情分级评价。3 0 4 3 3 地质灾害隐患灾情预测分级评价3 0 第五章地质灾害及隐患点的稳定性、危险性评价与预测。3 2 5 1 评价与预测原则3 2 5 1 1 地质灾害稳定性评价、预测原则。3 2 5 1 2 地质灾害危险性评价、预测原则3 2 5 2 地质灾害稳定性评估与预测3 3 5 3 地质灾害危险性评估与预测。3 3 5 3 1 危险性大的地质灾害隐患危险性评估与预测3 3 5 3 2 危险性中等的地质灾害隐患点危险性评估与预测3 4 5 3 3 危险性小的地质灾害隐患点危险性评估与预测3 4 第六章地质灾害风险评价3 5 6 1 地质灾害风险评价方法3 5 6 1 2 危险度的确定3 5 6 1 3 易损度的确定3 6 6 1 4 风险级别的划分3 7 6 2 地质灾害风险评价3 7 6 2 1 极高风险的地质灾害3 7 6 2 2 高风险的地质灾害3 8 6 2 - 3 中等风险的地质灾害3 8 6 2 4 低风险的地质灾害3 8 6 2 5 极低风险的地质灾害。3 9 第七章地质灾害易发区4 0 7 1 地质灾害易发程度分区原则、方法与标准4 0 7 1 - 1 分区原则4 0 7 1 2 分区方法与标准4 0 7 2 地质灾害易发区及特征4 2 7 2 1 崩塌、滑坡、泥石流为主地质灾害易发区( a 1 ) 4 2 7 2 2 崩塌、泥石流为主地质灾害易发区( a 2 ) 4 3 7 2 3 崩塌为主地质灾害易发区( a 3 ) 4 5 7 2 4 崩塌、地面塌陷为主地质灾害易发区( ) 4 5 7 2 5 海水入侵为主地质灾害易发区( a 5 ) 4 5 7 2 6 咸水入侵为主地质灾害易发区( a 6 ) 4 6 7 2 7 地质灾害不易发区( b ) 4 6 第八章地质灾害防治规划分区4 7 8 1 防治分区基本情况4 7 8 2 地质灾害防治总体部署4 7 8 3 防灾减灾效益5 l 结论与建议5 2 参考文献5 4 致谢5 7 长安大学硕士学位论文 1 1 问题的提出及研究意义 第一章绪论 青岛市是“中国东部沿海重要的经济中心和港口城市，国家历史文化名城和风景旅 游胜地”，是以港口为主的国际交通枢纽，是我国十四个沿海开放城市之一，是山东半 岛城市群的龙头城市。目前青岛市正成为山东和沿黄河地区最大的对外经贸、金融、信 息中心和对外交通枢纽。 青岛2 0 0 8 年末全市户籍总人口为7 6 1 5 6 万人，其中市区1 15 9 平方公里，人口2 7 6 2 5 万人；五市( 县级) 4 8 5 3 万人。随着经济的发展和人类活动的加剧，青岛地区不同程 度地存在着各种地质灾害和生态环境地质问题，如山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、 海( 咸) 水入侵、水体污染、矿渣堆积、海岸侵蚀与淤积等，直接威胁到人民生命和财 产的安全，影响了青岛地区经济的可持续发展。随着城市化进程加快、城市人口急剧增 长，地质环境问题的同益突出，环境与经济协调发展是未来城市发展面临的主要问题。 因此对青岛市地质灾害进行评价，在此基础上加强保护和治理工作具有重要的社会意义 和经济效益。g i s 是信息存贮和深层次分析的有效工具，为此，本文以此为具，开展评 价研究。 1 2 国内外研究现状 地质灾害是指包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体 滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面沉降和地面塌陷等与地质作用有关的灾害，地理信 息系统( g i s ) 就是在计算机软件和硬件系统的支持下，对部分或者整个地球表层( 包 括大气层) 空间中的有关数据进行采集、分析、运算、管理、储存、显示和描述的技术 系统。利用g i s 可以对地质灾害、气象、资源等多个领域的问题进行计算、分析和预测 【l 】 o 1 2 1 国外基于g i s 的地质灾害研究现状 g i s 这一术语是由加拿大学者w l g a r r i s o n 于1 9 6 5 年提出。早在1 9 8 6 年美国 c a l i f o m i a 的e a r le b r a b b 他应用g i s 的数据处理、数字绘图和数据管理功能，对 c a l i f o r n i as a n m a t e o 地区进行地质灾害调查、分析。1 9 8 7 年美国c a l i f o r n i am e n l op a r k 地调局的w e n t w o r t hc a r t hm 和e l l e ns t e p h e nd 等对研究区域内工程地质进行了深入的 第一章绪论 分析。1 9 8 9 年b a i nn a n c yr 和f i n n e y m i c h a e la 用g i s 软件分析了地质灾害灾害。 进入2 0 世纪9 0 年代，1 9 9 0 年荷兰的a l z a t eb o n i l l aj b 和v a nw e s t e nc j 利用g i s 的空间定位和空间数据库管理功能，以及g i s 的数字高程模型，在对山区地质灾害的分 析中，开发了基于g i s 的山区落石滚落速率计算模型和斜坡稳定性分析模型。印度 r o o r k e e 大学地球科学系的r p g u p t a 和b c j o s h i 于1 9 9 0 年，运用了g i s 的更新、 存储、网格化、面积量算能力方法和空间叠加分析功能对喜马拉雅山麓的r a m g a n g a c a t c h m e n t 地区进行地质灾害中滑坡灾害的危险性分带研究，并且绘制了滑坡灾害危险 性分区图。1 9 9 1 年的美国的v i r g i n i a 地调局的c a m p b e l lr u s s e l lh 等利用g i s 对滑坡灾 害进行空间预测。1 9 9 3 年，加拿大的f a b b r ia g 和c h u n gc e 运用g i s 技术分析了滑 坡灾害分区的多种因素。1 9 9 4 年，美国的m a r i o n a v a r r o 和e l l e ne w o h l 对 c o l o m b i am e d e l l i n 地区泥石流、滑坡等斜坡不稳定性引起的区域地质灾害，分析其敏感 性和土地生命易损性，最后利用g i s 技术将两者合成产生风险评价分区图。1 9 9 9 年 p a l e o t t i 在对意大利北部阿尔卑斯山p i e d o m o n t 地区的洪水、滑坡、雪崩、山谷口堆积 等地质灾害的危险性进行区划制图研究时，运用了g i s 技术。在2 0 0 0 年时，j o h n o s n 和m m i c h a e l l e i b a 在a u s t r a l i ac a i r n s 地区一项城市发展规划项目中，将地质灾害的风 险性、危险性、易损性、进行评价一体化，在g i s 技术的平台上，采用三维和平面评价 系统，对该地区斜坡地质灾害的危险性和风险性进行了区划【2 墙】。 1 2 2 国内基于g i s 的地质灾害研究现状 由于历史的局限，国内基于g i s 开展的地质灾害研究比较晚，1 9 8 0 年后，地质灾 害的研究水平不断提高内容不断丰富，在所作的工作中有了许多令人瞩目的进展。近年， g i s 技术在国内已成为地质环境调查、地质制图、地质环境评价研究中不可缺少的工具。 在地质灾害在灾情预警预报应用与开发方面。g i s 系统可以分析、处理、存储、计 算和成图显示空间数据，因此在以上的应用与开发方面有很大的优势。国内的许多学者 在这方面做了大量研究。主要研究内容体现在俩个方面：首先是地质灾害数据库及其管 理系统。它可以将研究区域内地质灾害数据的快速连接、交换、查询和统计分析等。然 后是在g i s 平台上的地质灾害预报预警模型，并对地质灾害进行预警预报与信息的发 布。朱良峰，基于g i s 技术构建铁路地质灾害信息管理与预警预报系统，以铁路地质灾 害信息管理的要求和相关技术的发展现状为基础。使得该系统的最终实现及运行将对我 国铁路部门防灾减灾产生重要的作用。 g i s 在地质灾害区域划分中的应用和开发方面。g i s 的空间数据管理与空间分析功 2 长安大学硕士学位论文 能，可以有效的管理并贯穿地质灾害全过程的空间、时间上的大量数据，实现地质灾害 区划计算机自动化。雷明堂( 1 9 9 4 ) 、蒋小珍等根据崩塌影响因素利用g i s 距离分析、 标量分析、网络叠加分析、分级分组分析等功能分析了唐山研究区的溶崩塌陷，得出了 塌陷危险性评价及分区。温守钦在对对辽宁省岫岩县地质灾害进行区划研究时，收集了 许多野外地质灾害调查资料，在以g i s 技术为平台的基础上，得到了该地区的地质灾害 易发程度分区图和等值线图，使地质灾害空间分布特征与人类活动和地质环境的关系明 朗化。张有全等学者，运用g i s 空间分析功能和地质灾害危险性评价，构建了地质灾害 发育度模型并将其应用于北京市延庆县，进行地质灾害易发程度区分。2 0 0 2 年时，黄 润秋，向喜琼等基于m a p g i s 进行二次开发，用g h g i s 系统对评价预测因素专题图件 进行网格化处理生成评价基本单元，在生成评价基本单元的同时，也对之附属性值。殷 坤龙、朱良峰等在2 0 0 2 年时，利用g i s 空间分析功能，对中国滑坡灾害危险性进行分 析，是基于商业g i s 的区域地质灾害风险性分析系统。 总结以上所述，g i s 是一个具有空间可视化、空间导向、空间思维等优点的技术软 件。具有采集、管理、分析和输出多种地学空间信息的能力，在对区域分析、动态预测 能力和多要素综合分析中有广泛的应用。g i s 系统的空间数据库在存贮各地物的空间描 述信息的同时，还存贮了地物之间的空间关系，这一特点为进行空间分析提供了基础。 g i s 在地质灾害在灾情预警预报应用与开发方面和在地质灾害区域划分中的应用和开 发方面都有着突出的优势。相信随着g i s 技术的发展，在地质灾害的研究方面也会取得 更加显著的成就【2 9 。3 9 1 。 1 2 3 青岛市地质灾害研究现状 通过查阅前人文献发现，对青岛市地质灾害的相关研究较少，资料、数据、成果等 仅见于部分相关文献。而对于地质灾害进行长期监测、分析、治理的青岛地质环境监测 站每年均形成地质灾害治理内部年报，这些一手资料是本论文研究的重要基础。 1 3 本文主要研究内容和技术路线 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 在收集资料和野外调查的基础上，研究青岛市自然环境特征，从地形地貌、 地层岩性、气象水文、地质构造、人类工程活动等方面介绍了青岛市地质灾害的形成背 景，探讨青岛市崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、海( 咸) 水入侵的分布规律及发育特 第一章绪论 征。 ( 2 ) 结合青岛市的实际情况及特点，确定参与经济损失评估因子，对区内海水入 侵、滑坡、崩塌、三种类型的地质灾害及隐患的规模、影响范围、危及对象等进行经济 损失评估。 ( 3 ) 对于地质灾害及隐患点的稳定性、危险性的评价与预测。明确自然灾害风险 表达式，确定地质灾害点的危险度和易损度。根据风险级别的划分，进行地质灾害风险 评价。 ( 4 ) 在确定评价指标及其权重的基础上，基于g i s 技术实现评价指标的量化，利 用m a p g i s 计算青岛市地质灾害易发程度，进行青岛市地质灾害易发程度区分，并进 行易发区评价。 本文充分收集区内自然地理、地质、水文、海洋、资源开发、以及遥感、地质环境 监测等方面的资料，对重点地段采用高分辨率卫星遥感技术，进行地质灾害解译，以地 面调查为主要野外工作手段，在此基础上，圈定地质灾害易发区。然后，以g i s 为平台， 对获取的数据和资料建立相应的数据库系统，并进行处理、计算，最终评价地质灾害危 险性、预测其发展趋势，并提出保护治理对策，编制地质灾害防治规划。工作流程框图 ( 图1 2 ) 。 4 长安大学硕? 仁学位论文 图1 - 2 工作流程框图 5 第二章青岛市地质灾害形成背景 2 1 自然地理环境 第二章青岛市地质灾害形成背景 青岛市是国家重点开发的环渤海经济圈内的城市之一，以轻工、电子、外贸港口、 海洋科研、风景旅游为主要特色的山东省经济发展龙头城市。1 9 8 6 年国务院正式批准 青岛为计划单列城市，赋予相当于省一级的经济管理权限。 2 1 1 地理位置 青岛市地处山东半岛西南端，位于东经1 1 9 0 2 6 2 4 - 1 2 0 0 5 7 3 6 ”，北纬 3 5 0 3 4 1 2 ”一3 7 0 0 9 0 0 ”，东南濒临黄海，西、北连接陆地与潍坊市、烟台市接壤，西南与 日照市相邻。辖七区( 市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、黄岛) 和五个县级市( 即 墨、胶州、莱西、平度、胶南) 。全市总面积1 0 9 0 3 k m 2 ( 含滩涂、岛屿) ，海岸线全长 7 3 0 k m 。 本文研究的工作区为青岛市所辖行政区域，总面积1 0 9 0 3 k m 2 ( 图2 1 ) 。 青岛市海陆空交通运输网络齐全，流亭机场、青岛港、胶济铁路、蓝烟铁路、济青 及青黄、青银、潍莱、同三高速公路、烟青路通往各地，交通十分便利，工作区内各乡 镇均有公路相通。 2 1 2 气候特征 青岛市受海洋环境的影响和调节，属于华北暖温带季风型大陆气候，因此具有较明 显的海洋性气候特点：气候适宜，空气湿润，雨量丰富，四季分明。近百年的气象资料 统计，多年平均气温为1 2 3 。c ，极端最低气温1 6 4 。c ( 1 9 3 1 1 1 0 ) 。多年平均风速为5 3 m s ， 以南东风为主导风向，春、夏季以南风、东南风为主，冬季以北风、西北风为主，秋季 南风、北风相当。由于临海，雾大且频，平均浓雾天5 1 3 天，年均相对湿度7 3 ，夏 季7 月最高，为8 9 。平原的霜冻多于山区，霜期一般在1 0 月至翌年3 月，最晚为1 1 月至翌年5 月。结冰期一般在1 1 月2 0 日至翌年3 月2 5 日，平均结冰日8 2 1 天。多年 平均冻土深度为4 3 c m 。 6 长安大学硕士学位论文 图2 1 工作区交通位置图 据青岛市百年来气象观测资料统计，青岛市1 8 9 8 - - , 2 0 0 2 年平均降水量为6 7 7 9 5 r a m ： 1 9 9 6 - - 2 0 0 2 年平均降水6 4 7 8 m m ，降水特点有一定时空分布规律，年内各季分配不均。 平水期仅占5 0 2 ，3 5 月为枯水期占1 3 5 ，月为汛期占7 0 0 0 , , , 7 6 ，多集中于几 次暴雨；年际间降水量变化悬殊，枯水年系列持续时间较长，最大值比最小值多近 1 0 0 0 m m ，比值一般在3 - - 4 倍；在地域上，从沿海至内陆呈递减趋势，在山区具垂向分 带性，自高向低递减。 2 1 3 水文概况 青岛市共有大小河流2 2 4 条，流域面积大于l o o k m 2 的有3 3 条，按水系可分为北胶 莱河、大沽河和沿海诸河三大水系。北胶莱河源于平度市宅科乡姚家村分水岭北麓，沿 平度市与高密市、昌邑市分界线自东南流向西北，于新河镇大苗家出境入莱州湾，全长 l o o k m ，流域面积3 9 7 8 6 k m 2 ，青岛地区境内流域面积1 9 1 4 o k m 2 ，境内主要支流有泽河、 龙王河、现河和白沙河等。大沽河源于招远市阜山，在莱谣市道子泊村北5 0 0 m 处入境， 流经莱西、平度、即墨、胶州各市和城阳区，于胶州市营房镇码头村南入胶州湾，干流 7 第二章青岛市地质灾害形成背景 全长1 7 9 9 k m ，流域面积6 1 3 1 3 k m 2 ，青岛市境内流域面积4 8 5 0 7 k m 2 ，占总面积的 7 9 11 ，主要支流有小沽河、洙河、五沽河、流浩河及南胶莱河等。沿海诸河独流入海 的较大河流有白沙河、城阳河、洋河、王戈庄河、白马吉利河、周疃河等。 2 2 青岛市地质环境背景 2 2 1 地形地貌 青岛市东南濒临黄海，地形总的特征是南北两翼隆起，东高西低，中部低陷。区内 主要有三个较大的山系：西南部的大、小珠山、铁镢山等组成的胶南山群，主峰海拔 7 2 4 9 m ；北至即墨市东北部，为山东省第三高峰；北部的大泽山山脉，主峰海拔7 3 6 7 m ： 东南的崂山山脉，主峰海拔1 1 3 2 7 m ，山势陡峻，向西南绵延至青岛市区。山系之间为 胶莱盆地等，地势低平，海拔一般小于5 0 m ，第四系松散堆积物主要存在于各大小河谷 之中。区内平原洼地5 6 2 0k m 2 ，占总面积的5 1 5 5 ，山丘面积4 9 5 0 k m 2 ，占4 5 4 0 ， 长安大学硕士学位论文 图2 2 青岛市地貌类型图 ( 3 ) 剥蚀堆积地形 位于区内的准平原区，广泛分布于胶莱盆地中的即墨、莱西、胶州境内，构造作用 微弱长期接受剥蚀和堆积作用，标高一般小于5 0 m 相对高差小于2 0 m ，基底岩石主要 为砂页岩、火山岩，地形低矮平缓，呈波状起伏，地表有薄层残坡积物堆积，边缘地带 冲沟较发育。 ( 4 ) 堆积地形 分布在山前、各河流中下游河谷以及滨海地带，主要位于大沽河中下游平原、北胶 莱河冲积平原和胶南王戈庄河、洋河、白马吉利河河谷平原、白沙河城阳河中下游河 闻地块等，长期接受冲积，冲洪积及洪积堆积作用，堆积物厚度一般l o - - 2 0 m 局部达2 5 m 以上，多具双层结构。 另外，青岛市沿海岸线一带还分布有小面积的海成地貌，包括海积平原和海岸地形。 海岸地形有海蚀崖( 基岩岸) 、粉砂质及砾石质海滩与潮滩：海积平原主要分布于胶州 湾岸边，大都开垦成盐田和养虾池，局部地区见有海积阶地；前海海底则有水下浅滩、 9 第二章青岛市地质灾害形成背景 现代水下三角洲和海积平原等。 2 2 2 区域地质概况 2 2 2 1 地层 青岛市出露的地层除第四系松散地层以外，主要为元古代变质岩系地层以及中生代 白垩系，第三系为隐伏于第四系地层之下。现简述如下： ( 1 ) 元古代变质岩层( p t ) ：区内主要出露粉子山群( p d j ) 和荆山群( p 蜥) 。 粉子山群地层主要分布于平度灰埠镇，属高绿片岩相低角闪岩相变质产物，岩性 主要为浅粒岩、斜长角闪岩、黑云变粒岩、透闪大理岩、长石石英岩等。 荆山群地层主要分布于胶北隆起胶南王台镇、莱西南墅镇、平度明村镇和云山镇等 地。属角闪麻粒岩角闪岩相变质产物，主要岩性为大理岩、长石石英岩、黑云变粒岩、 浅粒岩、透辉岩、斜长角闪岩、石墨变粒岩、片麻岩等。 ( 2 ) 中生代白垩系地层( k ) ：自老至新分为莱阳群( 蝎) 、青山群( k ) 和王氏群 ( k w ) ，广泛分布于本区中部台陷区。 莱阳群主要分布于胶南、胶州、即墨等地，为一套陆相粗碎屑细碎屑的洪积相河 流相河湖相沉积，由砂岩、砾岩、粉砂岩、长石砂岩以及含砾中粒岩屑砂岩等组成。 青山群主要分布在胶州、红岛、河套、楼子瞳一丰城一带以及灵山卫镇、莱西等地， 为一套陆相火山爆发相、溢流相的中基性中性酸性火山岩系。上部为玄武粗安岩夹砂 砾岩；下部岩性为流纹质含角砾熔结凝灰岩、岩屑玻屑凝灰岩；中部岩性为安山岩、角 砾集块岩、玄武安山岩夹安山质火山角砾岩等。 王氏群主要分布于胶州市至上马镇以北直至古岘、莱西广大地区，为一套陆相紫红 色碎屑岩间夹玄武岩沉积，下部岩性为钙泥质粉砂岩夹钙质细粒长石砂岩、细粒长石砂 岩，上部为杏仁状玄武岩、拉斑玄武岩及伊丁石化安山玄武岩。 ( 3 ) 第三系地层：主要隐伏于平度南大洼，为下第三系五图组，由页岩、砂岩、 砾岩和泥质岩等组成。 ( 4 ) 第四系地层( q ) ：广泛分布于研究区内现代河流两侧、山前、河流入海处及准 平原地区，为第四系更新全新统冲积、冲洪积、洪积、海积、残坡积、海陆交互堆积 以及人工堆积等松散堆积层。其中冲洪积和冲积层最有供水意义，该层主要分布于较大 河流的山前地带和中下游，厚度一般为l o - _ 2 0 m ，最厚可达2 5 3 0 m ，多具双层结构， 下部为不同粒径的砂及砂砾石层，上部为粘质砂土及砂质粘土，其中有泥质夹层，边缘 1 0 长安大学硕士学位论文 地带有坡积层楔入，结构较为复杂。河流愈小，砂层愈薄，分选性差，相变大；上游为 花岗岩分布区，砂层颗粒较粗；在河口附近及近海洼地，冲积层中常有海相沉积夹层， 岩性为淤泥、淤泥质砂、淤泥质粘土等，厚度一般小于5 m 。 2 2 2 2 侵入岩 青岛地区的侵入岩主要发育有新元古代晋宁期、震旦期和中生代燕山晚期的侵入 岩，可归并为7 个超单元，主要分布在崂山、大、小珠山、大泽山等地。 中元古代海阳所超单元：岩性主要为中细粒变辉长岩。 新元古代月季山超单元：岩性主要为二长花岗岩类及石英二长岩。 新元古代荣成超单元：岩性主要为花岗质片麻岩、二长花岗岩，易风化破碎。 中生代印支期柳林庄超单元：岩性主要为角闪闪长岩、辉石闪长岩。 中生代燕山晚期大店超单元：岩性主要为石英正长岩。 中生代燕山晚期崂山超单元：岩性主要为正长花岗岩、二长花岗岩。 中生代燕山晚期伟德山超单元：岩性主要为角闪石英二长岩、黑云石英二长岩、角 闪石英二长闪长岩。 燕山晚期脉岩主要有石英正长斑岩、煌斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩岩脉等。 2 2 2 3 地质构造 青岛地区地处华北板块南边缘胶南文威造山带日照隆断东北部，属鲁东隆起、胶 莱坳断两个i i i 级构造单元。区内主要构造形迹为韧性剪切带、褶皱构造、脆性断裂构 造，其主体方位为n e e 向，次为n e 向和e w 向。区内脆性断裂构造具控水作用，其 方向错综复杂，除部分继承古老断裂构造外，多形成于燕山晚期，为n w - s e 向水平挤 压应力及垂向上隆所导致的水平压力共同作用的结果，具多期活动的特点，可归纳为四 组共轭断裂构造体系： n n e ( 2 0 - - - 2 5 。) 与n w w ( 2 9 0 - - - - 3 0 0 。) n e e ( 5 5 6 5 。) 与n n w ( 3 3 0 - - 3 4 0 。) n e ( 3 0 - 4 5 。) 与n w ( 3 0 0 - 3 2 0 。) 近e w ( 7 5 - - 8 5 。) 与近s n ( 5 1 0 。) 以上四组断裂中n n e 、n e e 、n e 向力学性质多属压扭性，与之对应的共轭断裂多 呈张性。 第二章青岛市地质灾害形成背景 2 3 区域环境地质分区 经过综合考虑青岛市地形地貌、水文地质、地质、气象水文、植被土壤等诸因素对 区域环境地质特征的作用，可将青岛市划分为四个环境地质区( 图2 3 ) 。地貌成因类型 不同，地形起伏程度不同，地层岩性、地质构造、大气降水、地表径流条件、水文地质 特征、土壤类型、植被发育程度等不同，对区域环境地质特征会有不同程度的影响，现 叙述如下： 2 3 1 中低山一丘陵环境地质区 本区主要分布于崂山、铁镢山、大泽山、大小珠山、及其余脉丘陵地带，其地貌成 因类型属剥蚀构造构造剥蚀地貌，长期接受剥蚀切割作用，地面标高一般大于5 0 m ， 切割深度不等，基底岩石主要由花岗岩类组成，次为砂页岩、火山岩等，地表岩石裸露， 沟谷地带谷底堆积物较发育，但厚度不大。 中、低山地带主要为崂山、铁镢山、大泽山、大小珠山山脉。 崂山岩体为燕山晚期崂山花岗岩组成，切割深度大于5 0 0 m ；大泽山、小珠山一带 除花岗岩外，还有片岩、大理岩、片麻岩等，切割深度为2 0 0 4 0 0 m 。中、低山地带花 岗岩类岩石坚硬，岩体裂隙不甚发育。由于地面坡度大，山高坡陡，沟谷切割深，大气 降水较大，风化深度一般小于3 m ，强风化带不发育，降水绝大部分由地表呈洪流迅速 排向下游，有极少的部分渗入地下，以泉或地下迳流形式排出，岩体富水性差。 中、低山地带植被较发育，主要为一般林区和密林区，由于人文活动稀少所以人为 污