河北唐山的地质情况
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-14
唐山市的地质情况
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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
(2) 古冶区第四系浅层水位下降漏斗
1975年开始形成以黑鸭子为中心的地下水位下降漏斗,当时漏斗中心水位埋深12.25m,
水位标高17.59m.1980年以后,虽然第四系地下水开采量无明显的增加,但由于开滦唐家
庄矿徐家楼矿井投产及巍峰山水源地的开采,增大了第四系地下水对石炭一二叠系裂隙水和
奥陶系岩溶水的越流补给量,形成以前张亭为中心的又一个漏斗中心,两个漏斗合称古冶区
第四系浅层水水位下降漏斗.漏斗北部以山区为界,南部以小马庄至范各庄一线的地下水分
水岭为界,东界雷庄,西到刁家套至前殷庄与唐庄漏斗相接.
分析漏斗特征可以看出,1996年到1999年漏斗面积具有逐年缩小,中心水位埋深逐年变
浅的趋势,1999年到2000年出现漏斗面积扩大,中心水位加深的状况,显然与近两年干旱少
雨具有密切的关系.但从多年动态变化来看,该漏斗仍处于稳定状态.
(3)唐山市深层水水位下降漏斗
受矿井疏水的影响,第四系深层水急剧下降,形成以矿区为中心的深层水水位下降漏斗,
由于该含水组观测点少,不能绘制成图,漏斗形成,范围很难确定.但开滦个各矿内,深层
水位均低于浅层水位34.24—42.15m.其中开平向斜西北翼深层地下水水位低于浅层地下水
3
水位34.24m.在漏斗中心区,深层地下水水位低于奥陶系岩溶水水位4.25—15.73m.
(4)奥陶系岩溶水水位降落漏斗
主要分布于开平向斜西北翼,1974年形成,漏斗沿奥陶系灰岩地层走向展布,呈不规
则条带状,漏斗边界与水文地质单元一致,由于过量开采地下水,1978—1981年间岩溶水
位以每年6.0m的速度下降,漏斗中心人民公园1982年低水位期水位埋深53.28m,水位标
高--28.48m,从1982年起唐山市控制了岩溶水的开采量,水位下降缓慢.到1992年为为控
制唐山市岩溶塌陷的发生及发展,较大幅度的减少了开平向斜西北翼奥陶系岩溶水开采量,
1992年比1991年减少1243.8×104m3,岩溶水位上升3.34m.
漏斗区1990年末平均水位埋深44.72m,1995年末37.66m,1996,1997,1998年末为
39.29m,41.71m及39.78m,1999年及2000年末平均水位埋深分别为44.65m和45.45m,与
1990年水位相近,虽然地下水开采量逐年减少,因1999年及2000年天旱少雨,地下水补
给不足,漏斗区中心水位又处于下降状态.
漏斗中心人民公园,1995年低水位期水位埋深56.61m,2000年为57.07m.虽然漏斗中
心水位有所下降,但总的看来该漏斗还是处于稳定状态.
3.2.2 地下水水位下降漏斗发展趋势预测
根据1986—2000年漏斗中心水位埋深及综合计算面积,在充分考虑政府部门对超采区
地下水开采量进行遏制的条件下,采用灰色理论GM(1,1)模型数列,对2010年,2015
年地下水位下降漏斗面积,中心水位埋深进行预测.
预测唐山市第四系浅层水水位下降漏斗面积2010年,2015年漏斗面积分别为300Km2,
280 Km2,比2000年分别缩小43.3 Km2及63.3 Km2;2010年中心水位埋深44.40m,比2000
年回升3.10m,2015年维持在2010年的水平,水位处于稳定状态.
预测古冶区第四系浅层水水位下降漏斗面积2010年,2015年分别为170 Km2及160
Km2,比2000年分别缩小16. Km29及17.9 Km2;2010年及2015年中心水位埋深将控制在
24.00m左右,比2000年回升1.50左右,处于稳定状态(见表3).
表3 唐山市地下水位下降漏斗预测成果表
Tabal.3 the forecast production of the depression cone of groundwater level in TangShan
漏斗面积(Km2) 中心水位埋深(m)
漏斗名 称
2000年 2010年 2015年 2010年 2015年
唐山市第四系浅层地
下水水位下降漏斗
343.3 300.0 280.0 44.40 44.40
古冶区第四系浅层地
下水水位下降漏斗
186.9 170 160 24.00 24.00
3.3 含水层疏干
唐山市区地下水位降落漏斗区内被疏干的含水层主要为第二含水组,在基岩浅埋区内除
第二含水组上部细砂层外,第二含水组中部砂砾卵石层同时被疏干.以陡河,沙河和小青龙
河两岸分布的全新统第一含水组细砂含水层,由于补给条件较好,含水层并未被疏干.
疏干含水层厚度的计算是以1976年末水位埋深作为初始水位,唐山地震后地下水位基
本恢复到原来水位,以2000年未水位埋深时段末期水位,据钻孔机井地层资料计算各井被
疏干含水层厚度.
计算结果表明:1976-1995年19年间,唐山市区含水层疏干体积为482.37 ×104m3,疏干
量为22497.48×104m3/a.其中唐山漏斗疏干体积为306.77×104m3,东矿区漏斗疏干体积为
175.60×104m3;唐山漏斗疏干量为18180.11×104m3/a,东矿区漏斗疏干量为4317.37×
104m3/a.1995-1996年,唐山市区含水层疏干面积为39830km2,疏干体积为147464 ×104m3,
4
疏干储存量为18433×104m3/a.
3.4 地下水污染
3.4.1 地下水污染源
唐山市区地下水污染源主要为工矿企业废水,废气,废渣的排放及生活污水,生活垃圾,
农药化肥等.据唐山市环保局1998年统计资料,唐山市区182个"三废"排放企业共排放工
业废水5710.96万吨,排放达标量为5163.12万吨,其中处理排放达标量为3190. 19万吨.废
水中污染物六价铬为0.14吨,挥发酚总量为2.43吨,氰化物为0.99吨,化学需氧量8231.69
吨,石油类176.03吨,悬浮物6596.30吨,硫化物13.16吨.全市区工业废气排放总量13144380
万标立方米, 其中二氧化硫排放量为140013吨,烟尘排放量106029吨.工业固体废物产生
量为1213.9万吨,历年累计贮存量已达8179万吨.
另外,居民生活污水排放量为2856.14万立方米,唐山市14个垃圾堆放场的垃圾(包括工
业垃圾)排放量51.9万吨.
3.4.2 地下水污染现状及发展趋势
由污染源排出的污染质主要有"五毒","三氮",有机质,细菌和石油类共约20余
种.污染质通过渗透和渗漏两种方式污染地下水环境.渗坑(井)渗透和渣堆淋渗,造成点状
污染;河流与沟渠渗漏造成线状污染;施于田间的农药,化肥随灌溉水或雨水下渗,造成面
状污染.
唐山市区地下水水质目前基本达到饮用水水质标准,但局部地区污染较为严重,主要超
标项目是六价铬,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,细菌等.比较典型的地下水污染为唐山市路南区
南刘屯—老岳各庄六价铬污染,路北区钓鱼台岩溶水六价铬污染及小梁山储灰场,李家峪储
灰场对地下水的氟污染.
(1),南刘屯—老岳各庄污染区
南刘屯—老岳各庄一带第四系浅层水受到六价铬严重污染,铬渣污染物分布面积
3350m2,重量为4881吨,含六价铬总量为5.947吨.该污染区1983 年发现第四系浅层水受六
价铬污染,1991～1993年污染面积达1.78 km2,地下水中Cr6+ 最高含量3.40mg/L,超标67倍.
1995年污染面积(检出)1.595 km2,超标面积0.645 km2,Cr6+最高含量 1.80mg/L,超标35倍.
从1994年以后Cr6+含量逐年减少,个别井的污染已消失.污染范围也有逐年缩小的趋势,其
原因是唐山市环保局1983年曾进行了局部的开挖治理,以及污染区连年不断地抽取污染的水
体所致.
(2),路北区钓鱼台岩溶水六价铬污染区
受原文化路电镀厂废水的污染,路北区奥陶系岩溶水自1987年以来六价铬含量超标,污
染面积5.56 km2,至1995 年污染面积缩小至3.33 km2.1999年检测,凤北井污染已消失,唐
陶井Cr6+含量0.14mg/L,自1995年以来含量已逐年减少.
(3)小梁山储灰场冲灰水对地下水的氟污染
由于唐山发电厂小梁山冲灰场冲灰水沿灰岩溶洞裂隙下渗,1986年冶里—徐庄子奥陶系
岩溶水曾形成面积2km2的氟污染区,氟含量达3.2mg/L.1988年冲灰场停用并覆土改造,原
污染范围大大减少,原污染井水中氟含量明显降低,仅为0.5～1mg/L,均达到饮用水质标准
并接近天然背景值.预测该污染区氟污染将逐年衰减直至消失.
(4)李家峪储灰场对地下水的氟污染
由于唐山发电总厂陡河电厂冲灰水的渗漏,使附近岩溶裂隙水受到污染,地下水中氟含
5
量逐年升高,由1988年的0.37mg/L升至1995年的5.80mg/L,之后逐年降低,但1999年仍为
4.0mg/L,由此预测该污染尚未停止,如灰场继续使用,其污染仍将持续下去,并有扩大污
染范围的可能.
3.5 矿山环境地质问题
唐山矿业以煤矿为主,长期大量开掘地下煤层及围岩,改变乃至破坏了岩土体的自然平
衡,导致地质环境日趋恶化,引发出一系列矿山环境地质问题.
(1) 采空塌陷
1984年范各庄矿突水后附近出现11个岩溶塌陷坑,在以突水点为中心的10km2范围内,
水位普降20～30m,水井吊泵悬空,供水系统失灵.其后,采煤塌陷灾害更为严重,截止1995
年整个开滦形成60多平方公里的采空区,波及面积达100 多平方公里,地面塌陷19504.01
公顷,产生15个塌陷坑,最大坑深20.42m,53个积水坑最大积水深度8.70m.这些塌陷,积
水坑主要分布在市中心区南部京山铁路两侧,使大面积农田被毁,建筑物遭到破坏, 100
多个村庄被迫搬迁,使城市建设受到严重影响.
(2) 矿井突水
开平煤田为奥陶系灰岩所包围,岩溶发育,富水性强,随着开采层段不断加深,强排深
层地下水产生了巨大的水头差,严重威胁着矿井和矿工的生命财产安全.1984年6月2日,范
各庄矿井下突水, 突水原因是奥陶系灰岩陷落柱溃入矿井,使奥陶系岩溶水大量涌入矿井,
高峰期11个小时平均突水量达2053吨/分,淹没了范各庄矿井,吕家坨矿,林西三矿,直接
经济损失5.6亿元.而且其余的矿也有不同程度的突水事故,是煤矿开采时一个主要地质灾
害.
(3) 矿渣堆放
市区内共有煤矸石山16座,1998年煤矸石产生量4640500吨,年储存量为672100吨,历年
累计贮存量37194200吨,历年累计贮存占地面积1763300m2.由于矿渣堆存, 不但占用大量
土地,散发有害气体,而且可污染土体和浅层地下水,有的煤矸山发生自燃,释放出SO2,
CO2等气体,污染大气,严重时还会发生爆炸,危及人民的生命和财产.
3.6 地震灾害
1976年7月28日发生的唐山7.8级地震是震惊世界的一次大地震,震中地震烈度达11度,
使一个上百万人口的城市毁于一旦,死亡人数达24万,造成市区各民用建筑严重破坏和倒塌
的达1116.95×104m2,占原房总数的95.53%.唐山市厂房倒塌及破坏无法使用的182.2×
104m2,占原有总数的55.6%.
唐山7.8级地震发震断层为唐山矿Ⅴ号断层, 分布在唐山市路南区礼尚庄—丰南安机寨
—小山东口—29中学,成北东25°走向,断裂带宽为50～300m,长10km,左旋扭距最大1.53m.
向北东循陡河断裂北段,延伸20km, 向南西方向延伸50km.
除地震构造地裂缝外,非构造地裂缝在地震区普遍出现,主要发生在河渠,河岸和古河
道坑洼地带[2].
此外,唐山7.8级地震引起的地面垂直变形, 不论是范围和幅度都是很大的,强裂变形
带主要分布在地震断层两侧,垂直错距1.0m左右;唐山7.8级地震加大了煤矿采空塌陷.由
于地震效应,使原开滦煤矿采空塌陷区进一步扩大加深.
4,环境地质问题发育程度及其发展趋势评价
4.1环境地质问题发育程度
根据唐山市环境地质问题的发育特征,选取土体结构类型,构造分布,地下水水位下降速率,
地下水污染,岩溶塌陷,采空塌陷,固体废弃物和地裂缝共 8 个指标(见表 4).采用综合
评价法对唐山市环境地质问题发育程度进行了分区评价,共分四个级别(见表5).
其公式[3]-[4]为:
6
∑
=
=
n
i
i
pp
1
式中:p--环境地质问题发育程度分区系数
p
i--第i因子的评价指数
其中
p
i= ×A
p
i
*
i Ai= =∑
8**
/
ii
pp
=1i
式中:为第i个因子的给定指数;A
p
i
*
i为第i个因子的权重,n为评价因子数量.
表4 唐山市环境地质问题发育程度判别指标及给定指数表
Tabal.4 the distinguishable indexes of the develop degree of the geoenvironmental problem in TangShan
分级 微弱 较轻 中等 严重
序
号 因子
环境地质问
题发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
1
岩土
体结
构类
型
出露基岩;砂
性土,多层,
相变小.
1
粘性土或砂性
土,多层,相变
大,特殊土零星
分布
2
粘性土或砂性土,多
层,相变大,分布有
特殊土
3
粘性土或砂性
土,多层结构,
相变大,特殊土
发育.
4
2 构造
分布 0条/50km21 1条/5km22 2条/5km23 ≥3 条/5km24
3
地下
水污
染
无 1 个别地段有污染2 局部地段有污染 3 污染点较多 4
4
地下
水水
位下
降速
率
1 m/a 4
5 岩溶
塌陷 0个/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
6 采空
塌陷 0个/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
7
固体
废弃
物
0处/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
8 地裂
缝 0处/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
表5 环境地质问题发育程度分区系数
Tabal.5 the subarea coefficient of the geoenvironmental problem
级别 微弱发育区 轻度发育区 中等发育区 严重发育区
p 1-1.5 1.5-2.5 2.5-3.5 3.5-4
评价结果如下(见图1):
环境地质问题微弱发育区主要分布在西部和西北部,主要环境地质问题仅是零星分布城
市废弃物;环境地质问题轻度发育区主要分布在东部的罗各庄,大丰谷庄,夏庄和魏峰山水
厂一带,主要环境地质问题是地下水超采,局部地段有地下水污染和地裂缝,零星分布固体
废弃物;环境地质问题中度发育区主要分布在开平区吕家坨,赵各庄一带,主要环境地质问
题是矿山固体废弃物和城市废弃物较多,局部地段有地下水污染和采空塌陷,分布有地下水
漏斗;环境地质问题严重发育区,主要环境地质问题是地下水严重超采,矿山固体废弃物和
城市固体废物较多,局部地段有地下水污染和矿山采空塌陷.
8
其主要内容为:环境地质问题缓慢发育区要分布于城市的西部,主要是由于近几年唐山
市有关部门已经加强了对城市废物的处理,使该区本就不多的城市垃圾得到有效的处理;较
慢发育区主要分布于城区的东部大丰谷各庄,罗各庄,夏庄一带,主要是该区的点状污染得
到有效治理,而该区的地下水开采量也已经大大减少;较快发育区主要分布于城区和东部的
范各庄,吕家坨和魏峰水厂,主要是该区大量的固体废弃物部分已经处理,地下水开采量也
在不断的降低,矿山采空塌陷和岩溶塌陷也已经部分进行治理;快速发育区主要分布于城市
新区的东北部的赵各庄和唐家庄一带,主要是由于该区目前是唐山市的重点发展区,地下水
将大量的开采,地下水下降将加快,而且污染也在不断加重.
5,结论
(1) 通过对唐山市主要环境地质问题的调查,在分析环境地质问题的影响因素,发育特
征和其发展趋势的基础上,指标体系由选取土体结构类型,构造分布,地下水水位下降速率,地
下水污染,岩溶塌陷,采空塌陷,固体废弃物和地裂缝8个指标构成.在将唐山市环境地质
问题发育强度划分为四个等级:微弱发育区,轻度发育区,中等发育区和严重发育区的基础上,对
各评价指标相应的四级量化取值和标准化处理.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.结果表明,评价结果与唐山市地质环境态势基本吻合.
(2) 基于模糊数学综合评价结果,将唐山市环境地质问题发育程度划分为四级.其中环境
地质问题微弱发育区主要分布在西部和西北部;环境地质问题轻度发育区主要分布在东部的
罗各庄,大丰谷庄,夏庄和魏峰山水厂一带;环境地质问题中度发育区主要分布在开平区吕
家坨,赵各庄一带,主要环境地质问题是矿山固体废弃物和城市废弃物较多,局部地段有地
下水污染和采空塌陷,分布有地下水漏斗;环境地质问题严重发育区主要环境地质问题是地
下水严重超采,矿山固体废弃物和城市固体废物较多,局部地段有地下水污染和矿山采空塌
陷.
(3) 根据对唐山市主要环境地质问题发展趋势的分析,对唐山市环境地质问题发展趋势
进行了预测:环境地质问题缓慢发育区要分布于城市的西部;较慢发育区主要分布于城区的
东部大丰谷各庄,罗各庄,夏庄一带;较快发育区主要分布于城区和东部的范各庄,吕家坨
和魏峰水厂;快速发育区主要分布于城市新区的东北部的赵各庄和唐家庄一带.
塌陷区多
唐山大城山公园是什么岩石
答：以沉积岩和火山岩为主。根据查询相关信息显示，唐山大城山公园所在地属于中国华北地区，一般以沉积岩和火山岩为主，而大城山地质构造属于华北克拉通北缘的半山山地。根据相关资料介绍，唐山大城山公园所在地主要由燕山期花岗岩和二叠系灰岩组成。其中，燕山期花岗岩是一种火山岩，由于在地质过程中经历了高温高压...
唐山地区哪里属于塌陷区
答：唐山地区的南湖、北湖、东湖等属于塌陷区。1、南湖 南湖位于唐山市中心南部2公里处采煤塌陷区。唐山南湖城市中央生态公园改造前是经过开滦130多年开采形成的采煤沉降区，垃圾成山，污水横流、杂草丛生、人迹罕至的城市疮疤和废墟地。2、唐山北湖 唐山北湖是指唐山市北湖工业园区，是一个重点引进新材料、电子...
唐山市的地质结构有人说很不稳定,断裂带,岩溶洞,采空塌陷区,这些都是真...
答：物探资料是机密资料，不会公开的，在这你是看不到的。唐山地区北部靠近燕山山脉，南部处于渤海湾盆地，大地构造上濒临燕山造山带和渤海湾盆地沉降带，是地质活动较多、地质遗迹较为多样、矿产资源比较丰富的地区，唐山地区地貌上为山地-丘陵-第四纪冲积平原，沿海地区坐落在滦河三角洲上，在地质上，渤海湾...
唐山市有几个区县
答：南临渤海，北依燕山，毗邻京津，地处华北与东北通道的咽喉要地，介于东经117°31′—119°19′，北纬38°55′—40°28′之间，总面积为13472平方千米。截至2021年末，唐山市常住人口769.70万人。地质构造 唐山境内地层层序较多，太古界与元古界主要出露于北部山区。寒武系、奥陶系主要分布于开平向斜两翼，...
唐山矿的地质背景
答：唐山矿位于开平煤田西北翼的西南端，地层走向为北东、南西。井田内由北向南排列的FⅠ和FⅤ号等主断层的走向基本与地层走向平行。此外除东部发育的FⅢ号断层以南的主向、背斜外，向西部还发育有岭子倾伏背斜等一系列褶曲构造。这些主断层和主要褶曲构造直接影响着唐山矿井田内的区域划分，使井田很自然地...
河北唐山迁西的土质适应种植什么
答：河北唐山迁西的土质适应种植板栗。1、地貌、地质条件 迁西县位于燕山沉降带东段南缘，境内层峦拔地，河川纵横，其地貌特征呈典型的低山丘陵景观。全县地势为四周高，中间低，向中间倾斜。迁西县山地主要由片麻岩组成，疏松易风化。特殊的地质条件，造就了迁西极适板栗栽培的土壤条件。迁西土壤养分含量高，钾...
河北沿海地区的唐山、秦皇岛、沧州的地质和地貌概况是什么?
答：燕山山脉横亘于北部，呈东西走向，岩性复杂多样，山地因岩性不同而形态各异，形成千姿百态的奇峰异石。太行山脉在西部，其主体部分呈东北——西南走向，是河北省与山西省的天然界限。由于太行山脉地质条件复杂，使这里的地表形态千差万别。主体山脉海拔1000至1500米，小五台山位于太行山北端，海拔2882米，...
唐山地震有多大?
答：唐山市地处交通要塞，是华北地区通往东北地区的咽喉地带。铁路、公路、高速公路、港口相互交织。京哈、通坨、京秦、大秦四条铁路干线和京山、大秦、七滦、迁曹、滦港铁路纵横穿越全境。唐山市的地质构造：唐山市境内地层层序较多，太古界与元古界主要出露于北部山区；寒武系、奥陶系主要分布于开平向斜两翼；...
河北唐山迁西县发生一起铁矿透水事故,当地情况如何?如何从地质角度分析...
答：采矿的过程及其危险，如果在进行开采时没有用专业的设备检查地质，勘测地下是否有塌陷的可能，那么在人员进行采矿的同时，就有可能由于外界因素以及人为因素出现人员的伤亡如。今的勘测设备以及开采技术不断完善和加强，能有此次事故的发生让人意料不到。在事故发生之后在上报伤员人数时当地政府居然还有瞒报的...
唐山位于平原地区,为啥还会发生地震?发生地震的成因有哪几类?_百度知...
答：唐山所处的区域，在较大的空间尺度上，周边存在着郯城-庐江地震带、燕山地震带以及海河平原地震带，而且还处于太平洋板块与亚洲板块地质断裂带的边缘，在这种被比较大型的地震带所包围，唐山周边地区的岩层构造，极易受到这些地震带活动的影响。地震成因 地球表层的岩石圈。地壳岩层受力后快速破裂错动引起...
环太平洋地震带 地下煤炭资源丰富
一、自然经济概况
唐山市位于华北平原的东北边缘，东隔滦河与秦皇岛市相望；西与天津市为邻；南接渤海；北靠燕山，以长城为界与河北省承德地区接壤。总面积13472km2，其中市区1090km2。唐山市有海岸线196.5km，市中心距渤海40km。
唐山地处京山要塞，依山傍海，既是首都北京的东部门户，又是连接华北与东北的枢纽。唐山地势北高南低，地貌多样；北部为山地，面积约占全市的三分之一；中部为山前平原，南部为沿海平原，平原面积约占三分之二。市区地处燕山山前冲积平原，属滦河冲积扇。市中心区北部为剥蚀残丘，大城山山顶海拔标高92.8m；南部为平原，一般海拔12～18m。唐山气候温和，四季分明，属暖温带半湿润季风型大陆性气候。其年平均气温11.3℃，年平均降雨量620～750mm。境内主要有滦河、陡河、还乡河、沙河等河流。
唐山市为河北省辖市，实行市管县新体制。现辖丰润、丰南、滦县、滦南、乐亭、迁安、迁西、遵化、玉田、唐海10个县（市）；市区分路南、路北、东矿、开平、新区5个区及芦台、汉沽两个农场。本次工作重点为市区的路南区和路北区。1992年末全市总人口667.89万人，其中市区154.22万人。1988年3月经国务院批准唐山市区和丰南、滦县、滦南、乐亭、唐海五县为沿海对外开放地区，成为河北省秦、唐、沧渤海湾开放区的一部分。
唐山市资源丰富。已发现并探明储量的有45个矿种。其中煤资源尤其丰富，尽管已经开采100多年，但仍有5000Mt以上的可开采储量。此外，已有铁矿产地100多处，储量4000Mt以上，是全国三大铁矿区之一。黄金储量48t，石灰岩储量688Mt，石油预测储量800～900Mt。唐山农产品也很丰富，素有“冀东粮仓”之美称。唐山市交通发达，有京山、京秦、大秦三条铁路干线横贯全市；津榆、唐秦、京唐等公路干线勾通东西南北，把唐山城乡和东北、华北广大地区连成一体。海运事业蓬勃发展，西有天津新港，东有秦皇岛港，此外，曾被孙中山先生选为“北方大港”的王滩，是建设深水港的优良港址，现唐山港7号、8号泊位已通航。有军地两用飞机场一座。
唐山市是河北省的工业重镇。其采煤和冶金已有近百年的历史。电力、机械、陶瓷等工业也在河北省具有举足轻重的地位。农业发达，农副产品种类繁多。主要农作物有大米、小麦、花生、水果等。1989年工农业生产总值达百亿元，成为我国国民生产总值超百亿元的二十五个城市之一。
二、地质概况
（一）地层
市区基岩以不同时代的碳酸岩系为主。中元古界蓟县系为燧石条带白云岩、隐藻白云岩、白云质灰岩及泥质白云岩，分布于市中心的西部；其中晶间孔隙、溶隙发育。古生界寒武系为豹皮灰岩、紫色页岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，分布于市区中部及开平盆地北缘；其中溶隙普遍发育。奥陶系为豹皮灰岩、白云质灰岩、局部含泥质角砾灰岩，出露在市区中部、东部和市中心的凤凰山、大城山一带。其中晶间、粒间孔隙发育，生物骨架孔隙分布普遍，溶隙、溶孔、溶穴、溶洞发育，石炭、二叠系杂色粉砂岩、细砂岩、页岩及煤系地层分布于开平向斜的核部。中生界和第三系缺失。
第四系松散沉积主要为粘土、亚粘土和沙、沙砾石层，覆盖于基岩地层之上，其沉积厚度受古地理控制及构造运动的影响，变化较大，从几米至数百米不等。
（二）地质构造与新构造运动
本区主要受新华夏系构造体系的影响，形成一系列NNE向断裂带和褶皱带。自东向西分别为开平向斜、碑子院背斜、车轴山向斜、丰登坞背斜等。断裂构造主要有唐山矿断裂带，还有后断裂带和陡河断裂。唐山矿断裂带位于唐山市东南部，自电厂向南至胥各庄，长13km，宽6.5km。其总体走向为NE30°，倾向NW，倾角30°～85°。断裂带由F1、F2、F3、F4、F5断裂组成，其中F1和F4为正断层，F2、F3、F5为逆断层。该断裂带处于开平向斜西北翼的石炭系、二叠系及奥陶系地层中。岩层错断后形成地垒构造。地貌上为一不连续的上升剥蚀残丘，北部普遍抬升，南部自中生代以来逐渐倾没。以该断裂带为核心，形成了唐山隆起。F。断裂带位于市区西南部，由唐山第二医院以北，向南经体育场、热力公司到煤矿医院以南，为多条走向NE20°～30。平行的压性断裂组成的断裂带。该断裂带处于碑子院背斜的东南翼，体育场中心部位为一宽35m的大断裂，西部热力公司一带有一条与之平行的更大断裂。陡河断裂位于市区东北部的后屯一带，是一条长20km，走向NE30°～40°，倾向NW的高角度正断层。它切穿了开平盆地北翼的古生代地层。断层两侧由于差异性升降运动，形成高差达400m以上的基岩陡坎。断陷中沉积了新生代地层。
本区新构造运动强烈。其主要表现是经历了喜马拉雅运动的强烈构造分异之后，自新第三纪以来，北部继承性上升，南部继承性下降，市区沿北东向发生垂直断块差异运动，形成众多新生代断裂。第四系以来继承性活动明显，在覆盖层中形成高角度正断层。本区现代构造活动仍十分活跃，二千多年的地震记录表明构造地震频繁发生，尤其在近450年间先后有10次破坏性强震的震中分布在唐山、滦县一带。1976年的7.8级唐山大地震，使唐山断裂带继承性发展，地面垂直形变和断层位移均很显著。此后，唐山地区的地震活动并没有停歇，除频繁的小震、微震外，1991年5月29日唐山又发生5.5级地震，造成1.8亿元经济损失。
（三）水文地质条件
本区地下水有孔隙水和岩溶水两种。孔隙水赋存于第四系砂砾层中，可划分为四个含水组。其水量较丰富，为农业灌溉主要水源。由于过量开采和矿井疏干作用，已形成地下水下降漏斗。第四系Ⅱ、Ⅲ含水组水位下降，其漏斗北界达郑庄子—茅草营一带，南界位于梁家屯至女织寨一带，东界为马家大寨—草各庄，西界詹官屯—河沿庄；漏斗面积334.6km2，中心（位于北部水厂）水位埋深47.3m；漏斗内水位面外缓内陡，在陡河断裂附近形成等水位线密集带，两侧水位差达30m，显示了断层的阻水作用。
岩溶水赋存于碳酸盐岩的溶隙、溶孔、溶洞中。强烈岩溶活动有两期。第一期岩溶活动发生在中奥陶世与中石炭世之间，岩溶主要发育在地层间断面上。此期岩溶带厚度约100～300m。在开平煤田－577m以下仍可见到岩溶，埋深可达千米以下。此期岩溶水分布于市中心东侧中石炭统地层之下。1920年唐山市西北井发生淹井事故时，陡河水在雷庄附近成旋涡状全部渗入地下；1984年6月2日范各庄矿发生举世罕见的突水灾害，均为此期岩溶水所致。第二期岩溶相当于燕山运动和喜马拉雅运动，主要发育在第四系覆盖层之下的基岩中。岩溶发育带厚度200m以上，浅部岩溶尤为发育。岩溶区水量丰富，相对而言，覆盖型岩溶区富水性强，裸露岩溶区富水性弱；构造破碎带及地形低洼的河谷地带富水性强。岩溶水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型水，矿化度小于0.5g/l。由于开采量增加，1974年以后形成明显的岩溶水水位下降漏斗。漏斗沿奥陶系灰岩地层走向展布，呈不规则长条状。漏斗中心位置在启新水泥厂，水位埋深58.36m，水位海拔标高为－38m。
(百度和网页http://old.cgs.gov.cn/NEWS/Geology%20News/2007/20070307/19.pdf的作者无关，不对其内容负责。百度快照谨为网络故障时之索引，不代表被搜索网站的即时页面。)
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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
(2) 古冶区第四系浅层水位下降漏斗
1975年开始形成以黑鸭子为中心的地下水位下降漏斗,当时漏斗中心水位埋深12.25m,
水位标高17.59m.1980年以后,虽然第四系地下水开采量无明显的增加,但由于开滦唐家
庄矿徐家楼矿井投产及巍峰山水源地的开采,增大了第四系地下水对石炭一二叠系裂隙水和
奥陶系岩溶水的越流补给量,形成以前张亭为中心的又一个漏斗中心,两个漏斗合称古冶区
第四系浅层水水位下降漏斗.漏斗北部以山区为界,南部以小马庄至范各庄一线的地下水分
水岭为界,东界雷庄,西到刁家套至前殷庄与唐庄漏斗相接.
分析漏斗特征可以看出,1996年到1999年漏斗面积具有逐年缩小,中心水位埋深逐年变
浅的趋势,1999年到2000年出现漏斗面积扩大,中心水位加深的状况,显然与近两年干旱少
雨具有密切的关系.但从多年动态变化来看,该漏斗仍处于稳定状态.
(3)唐山市深层水水位下降漏斗
受矿井疏水的影响,第四系深层水急剧下降,形成以矿区为中心的深层水水位下降漏斗,
由于该含水组观测点少,不能绘制成图,漏斗形成,范围很难确定.但开滦个各矿内,深层
水位均低于浅层水位34.24—42.15m.其中开平向斜西北翼深层地下水水位低于浅层地下水
3
水位34.24m.在漏斗中心区,深层地下水水位低于奥陶系岩溶水水位4.25—15.73m.
(4)奥陶系岩溶水水位降落漏斗
主要分布于开平向斜西北翼,1974年形成,漏斗沿奥陶系灰岩地层走向展布,呈不规
则条带状,漏斗边界与水文地质单元一致,由于过量开采地下水,1978—1981年间岩溶水
位以每年6.0m的速度下降,漏斗中心人民公园1982年低水位期水位埋深53.28m,水位标
高--28.48m,从1982年起唐山市控制了岩溶水的开采量,水位下降缓慢.到1992年为为控
制唐山市岩溶塌陷的发生及发展,较大幅度的减少了开平向斜西北翼奥陶系岩溶水开采量,
1992年比1991年减少1243.8×104m3,岩溶水位上升3.34m.
漏斗区1990年末平均水位埋深44.72m,1995年末37.66m,1996,1997,1998年末为
39.29m,41.71m及39.78m,1999年及2000年末平均水位埋深分别为44.65m和45.45m,与
1990年水位相近,虽然地下水开采量逐年减少,因1999年及2000年天旱少雨,地下水补
给不足,漏斗区中心水位又处于下降状态.
漏斗中心人民公园,1995年低水位期水位埋深56.61m,2000年为57.07m.虽然漏斗中
心水位有所下降,但总的看来该漏斗还是处于稳定状态.
3.2.2 地下水水位下降漏斗发展趋势预测
根据1986—2000年漏斗中心水位埋深及综合计算面积,在充分考虑政府部门对超采区
地下水开采量进行遏制的条件下,采用灰色理论GM(1,1)模型数列,对2010年,2015
年地下水位下降漏斗面积,中心水位埋深进行预测.
预测唐山市第四系浅层水水位下降漏斗面积2010年,2015年漏斗面积分别为300Km2,
280 Km2,比2000年分别缩小43.3 Km2及63.3 Km2;2010年中心水位埋深44.40m,比2000
年回升3.10m,2015年维持在2010年的水平,水位处于稳定状态.
预测古冶区第四系浅层水水位下降漏斗面积2010年,2015年分别为170 Km2及160
Km2,比2000年分别缩小16. Km29及17.9 Km2;2010年及2015年中心水位埋深将控制在
24.00m左右,比2000年回升1.50左右,处于稳定状态(见表3).
表3 唐山市地下水位下降漏斗预测成果表
Tabal.3 the forecast production of the depression cone of groundwater level in TangShan
漏斗面积(Km2) 中心水位埋深(m)
漏斗名 称
2000年 2010年 2015年 2010年 2015年
唐山市第四系浅层地
下水水位下降漏斗
343.3 300.0 280.0 44.40 44.40
古冶区第四系浅层地
下水水位下降漏斗
186.9 170 160 24.00 24.00
3.3 含水层疏干
唐山市区地下水位降落漏斗区内被疏干的含水层主要为第二含水组,在基岩浅埋区内除
第二含水组上部细砂层外,第二含水组中部砂砾卵石层同时被疏干.以陡河,沙河和小青龙
河两岸分布的全新统第一含水组细砂含水层,由于补给条件较好,含水层并未被疏干.
疏干含水层厚度的计算是以1976年末水位埋深作为初始水位,唐山地震后地下水位基
本恢复到原来水位,以2000年未水位埋深时段末期水位,据钻孔机井地层资料计算各井被
疏干含水层厚度.
计算结果表明:1976-1995年19年间,唐山市区含水层疏干体积为482.37 ×104m3,疏干
量为22497.48×104m3/a.其中唐山漏斗疏干体积为306.77×104m3,东矿区漏斗疏干体积为
175.60×104m3;唐山漏斗疏干量为18180.11×104m3/a,东矿区漏斗疏干量为4317.37×
104m3/a.1995-1996年,唐山市区含水层疏干面积为39830km2,疏干体积为147464 ×104m3,
4
疏干储存量为18433×104m3/a.
3.4 地下水污染
3.4.1 地下水污染源
唐山市区地下水污染源主要为工矿企业废水,废气,废渣的排放及生活污水,生活垃圾,
农药化肥等.据唐山市环保局1998年统计资料,唐山市区182个"三废"排放企业共排放工
业废水5710.96万吨,排放达标量为5163.12万吨,其中处理排放达标量为3190. 19万吨.废
水中污染物六价铬为0.14吨,挥发酚总量为2.43吨,氰化物为0.99吨,化学需氧量8231.69
吨,石油类176.03吨,悬浮物6596.30吨,硫化物13.16吨.全市区工业废气排放总量13144380
万标立方米, 其中二氧化硫排放量为140013吨,烟尘排放量106029吨.工业固体废物产生
量为1213.9万吨,历年累计贮存量已达8179万吨.
另外,居民生活污水排放量为2856.14万立方米,唐山市14个垃圾堆放场的垃圾(包括工
业垃圾)排放量51.9万吨.
3.4.2 地下水污染现状及发展趋势
由污染源排出的污染质主要有"五毒","三氮",有机质,细菌和石油类共约20余
种.污染质通过渗透和渗漏两种方式污染地下水环境.渗坑(井)渗透和渣堆淋渗,造成点状
污染;河流与沟渠渗漏造成线状污染;施于田间的农药,化肥随灌溉水或雨水下渗,造成面
状污染.
唐山市区地下水水质目前基本达到饮用水水质标准,但局部地区污染较为严重,主要超
标项目是六价铬,硝酸盐氮,亚硝酸盐氮,细菌等.比较典型的地下水污染为唐山市路南区
南刘屯—老岳各庄六价铬污染,路北区钓鱼台岩溶水六价铬污染及小梁山储灰场,李家峪储
灰场对地下水的氟污染.
(1),南刘屯—老岳各庄污染区
南刘屯—老岳各庄一带第四系浅层水受到六价铬严重污染,铬渣污染物分布面积
3350m2,重量为4881吨,含六价铬总量为5.947吨.该污染区1983 年发现第四系浅层水受六
价铬污染,1991～1993年污染面积达1.78 km2,地下水中Cr6+ 最高含量3.40mg/L,超标67倍.
1995年污染面积(检出)1.595 km2,超标面积0.645 km2,Cr6+最高含量 1.80mg/L,超标35倍.
从1994年以后Cr6+含量逐年减少,个别井的污染已消失.污染范围也有逐年缩小的趋势,其
原因是唐山市环保局1983年曾进行了局部的开挖治理,以及污染区连年不断地抽取污染的水
体所致.
(2),路北区钓鱼台岩溶水六价铬污染区
受原文化路电镀厂废水的污染,路北区奥陶系岩溶水自1987年以来六价铬含量超标,污
染面积5.56 km2,至1995 年污染面积缩小至3.33 km2.1999年检测,凤北井污染已消失,唐
陶井Cr6+含量0.14mg/L,自1995年以来含量已逐年减少.
(3)小梁山储灰场冲灰水对地下水的氟污染
由于唐山发电厂小梁山冲灰场冲灰水沿灰岩溶洞裂隙下渗,1986年冶里—徐庄子奥陶系
岩溶水曾形成面积2km2的氟污染区,氟含量达3.2mg/L.1988年冲灰场停用并覆土改造,原
污染范围大大减少,原污染井水中氟含量明显降低,仅为0.5～1mg/L,均达到饮用水质标准
并接近天然背景值.预测该污染区氟污染将逐年衰减直至消失.
(4)李家峪储灰场对地下水的氟污染
由于唐山发电总厂陡河电厂冲灰水的渗漏,使附近岩溶裂隙水受到污染,地下水中氟含
5
量逐年升高,由1988年的0.37mg/L升至1995年的5.80mg/L,之后逐年降低,但1999年仍为
4.0mg/L,由此预测该污染尚未停止,如灰场继续使用,其污染仍将持续下去,并有扩大污
染范围的可能.
3.5 矿山环境地质问题
唐山矿业以煤矿为主,长期大量开掘地下煤层及围岩,改变乃至破坏了岩土体的自然平
衡,导致地质环境日趋恶化,引发出一系列矿山环境地质问题.
(1) 采空塌陷
1984年范各庄矿突水后附近出现11个岩溶塌陷坑,在以突水点为中心的10km2范围内,
水位普降20～30m,水井吊泵悬空,供水系统失灵.其后,采煤塌陷灾害更为严重,截止1995
年整个开滦形成60多平方公里的采空区,波及面积达100 多平方公里,地面塌陷19504.01
公顷,产生15个塌陷坑,最大坑深20.42m,53个积水坑最大积水深度8.70m.这些塌陷,积
水坑主要分布在市中心区南部京山铁路两侧,使大面积农田被毁,建筑物遭到破坏, 100
多个村庄被迫搬迁,使城市建设受到严重影响.
(2) 矿井突水
开平煤田为奥陶系灰岩所包围,岩溶发育,富水性强,随着开采层段不断加深,强排深
层地下水产生了巨大的水头差,严重威胁着矿井和矿工的生命财产安全.1984年6月2日,范
各庄矿井下突水, 突水原因是奥陶系灰岩陷落柱溃入矿井,使奥陶系岩溶水大量涌入矿井,
高峰期11个小时平均突水量达2053吨/分,淹没了范各庄矿井,吕家坨矿,林西三矿,直接
经济损失5.6亿元.而且其余的矿也有不同程度的突水事故,是煤矿开采时一个主要地质灾
害.
(3) 矿渣堆放
市区内共有煤矸石山16座,1998年煤矸石产生量4640500吨,年储存量为672100吨,历年
累计贮存量37194200吨,历年累计贮存占地面积1763300m2.由于矿渣堆存, 不但占用大量
土地,散发有害气体,而且可污染土体和浅层地下水,有的煤矸山发生自燃,释放出SO2,
CO2等气体,污染大气,严重时还会发生爆炸,危及人民的生命和财产.
3.6 地震灾害
1976年7月28日发生的唐山7.8级地震是震惊世界的一次大地震,震中地震烈度达11度,
使一个上百万人口的城市毁于一旦,死亡人数达24万,造成市区各民用建筑严重破坏和倒塌
的达1116.95×104m2,占原房总数的95.53%.唐山市厂房倒塌及破坏无法使用的182.2×
104m2,占原有总数的55.6%.
唐山7.8级地震发震断层为唐山矿Ⅴ号断层, 分布在唐山市路南区礼尚庄—丰南安机寨
—小山东口—29中学,成北东25°走向,断裂带宽为50～300m,长10km,左旋扭距最大1.53m.
向北东循陡河断裂北段,延伸20km, 向南西方向延伸50km.
除地震构造地裂缝外,非构造地裂缝在地震区普遍出现,主要发生在河渠,河岸和古河
道坑洼地带[2].
此外,唐山7.8级地震引起的地面垂直变形, 不论是范围和幅度都是很大的,强裂变形
带主要分布在地震断层两侧,垂直错距1.0m左右;唐山7.8级地震加大了煤矿采空塌陷.由
于地震效应,使原开滦煤矿采空塌陷区进一步扩大加深.
4,环境地质问题发育程度及其发展趋势评价
4.1环境地质问题发育程度
根据唐山市环境地质问题的发育特征,选取土体结构类型,构造分布,地下水水位下降速率,
地下水污染,岩溶塌陷,采空塌陷,固体废弃物和地裂缝共 8 个指标(见表 4).采用综合
评价法对唐山市环境地质问题发育程度进行了分区评价,共分四个级别(见表5).
其公式[3]-[4]为:
6
∑
=
=
n
i
i
pp
1
式中:p--环境地质问题发育程度分区系数
p
i--第i因子的评价指数
其中
p
i= ×A
p
i
*
i Ai= =∑
8**
/
ii
pp
=1i
式中:为第i个因子的给定指数;A
p
i
*
i为第i个因子的权重,n为评价因子数量.
表4 唐山市环境地质问题发育程度判别指标及给定指数表
Tabal.4 the distinguishable indexes of the develop degree of the geoenvironmental problem in TangShan
分级 微弱 较轻 中等 严重
序
号 因子
环境地质问
题发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
环境地质问题
发育程度
给定
指数
1
岩土
体结
构类
型
出露基岩;砂
性土,多层,
相变小.
1
粘性土或砂性
土,多层,相变
大,特殊土零星
分布
2
粘性土或砂性土,多
层,相变大,分布有
特殊土
3
粘性土或砂性
土,多层结构,
相变大,特殊土
发育.
4
2 构造
分布 0条/50km21 1条/5km22 2条/5km23 ≥3 条/5km24
3
地下
水污
染
无 1 个别地段有污染2 局部地段有污染 3 污染点较多 4
4
地下
水水
位下
降速
率
1 m/a 4
5 岩溶
塌陷 0个/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
6 采空
塌陷 0个/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
7
固体
废弃
物
0处/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
8 地裂
缝 0处/50km21 1处/5km22 2处/5km23 ≥3 处/5km24
表5 环境地质问题发育程度分区系数
Tabal.5 the subarea coefficient of the geoenvironmental problem
级别 微弱发育区 轻度发育区 中等发育区 严重发育区
p 1-1.5 1.5-2.5 2.5-3.5 3.5-4
评价结果如下(见图1):
环境地质问题微弱发育区主要分布在西部和西北部,主要环境地质问题仅是零星分布城
市废弃物;环境地质问题轻度发育区主要分布在东部的罗各庄,大丰谷庄,夏庄和魏峰山水
厂一带,主要环境地质问题是地下水超采,局部地段有地下水污染和地裂缝,零星分布固体
废弃物;环境地质问题中度发育区主要分布在开平区吕家坨,赵各庄一带,主要环境地质问
题是矿山固体废弃物和城市废弃物较多,局部地段有地下水污染和采空塌陷,分布有地下水
漏斗;环境地质问题严重发育区,主要环境地质问题是地下水严重超采,矿山固体废弃物和
城市固体废物较多,局部地段有地下水污染和矿山采空塌陷.
8
其主要内容为:环境地质问题缓慢发育区要分布于城市的西部,主要是由于近几年唐山
市有关部门已经加强了对城市废物的处理,使该区本就不多的城市垃圾得到有效的处理;较
慢发育区主要分布于城区的东部大丰谷各庄,罗各庄,夏庄一带,主要是该区的点状污染得
到有效治理,而该区的地下水开采量也已经大大减少;较快发育区主要分布于城区和东部的
范各庄,吕家坨和魏峰水厂,主要是该区大量的固体废弃物部分已经处理,地下水开采量也
在不断的降低,矿山采空塌陷和岩溶塌陷也已经部分进行治理;快速发育区主要分布于城市
新区的东北部的赵各庄和唐家庄一带,主要是由于该区目前是唐山市的重点发展区,地下水
将大量的开采,地下水下降将加快,而且污染也在不断加重.
5,结论
(1) 通过对唐山市主要环境地质问题的调查,在分析环境地质问题的影响因素,发育特
征和其发展趋势的基础上,指标体系由选取土体结构类型,构造分布,地下水水位下降速率,地
下水污染,岩溶塌陷,采空塌陷,固体废弃物和地裂缝8个指标构成.在将唐山市环境地质
问题发育强度划分为四个等级:微弱发育区,轻度发育区,中等发育区和严重发育区的基础上,对
各评价指标相应的四级量化取值和标准化处理.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.结果表明,评价结果与唐山市地质环境态势基本吻合.
(2) 基于模糊数学综合评价结果,将唐山市环境地质问题发育程度划分为四级.其中环境
地质问题微弱发育区主要分布在西部和西北部;环境地质问题轻度发育区主要分布在东部的
罗各庄,大丰谷庄,夏庄和魏峰山水厂一带;环境地质问题中度发育区主要分布在开平区吕
家坨,赵各庄一带,主要环境地质问题是矿山固体废弃物和城市废弃物较多,局部地段有地
下水污染和采空塌陷,分布有地下水漏斗;环境地质问题严重发育区主要环境地质问题是地
下水严重超采,矿山固体废弃物和城市固体废物较多,局部地段有地下水污染和矿山采空塌
陷.
(3) 根据对唐山市主要环境地质问题发展趋势的分析,对唐山市环境地质问题发展趋势
进行了预测:环境地质问题缓慢发育区要分布于城市的西部;较慢发育区主要分布于城区的
东部大丰谷各庄,罗各庄,夏庄一带;较快发育区主要分布于城区和东部的范各庄,吕家坨
和魏峰水厂;快速发育区主要分布于城市新区的东北部的赵各庄和唐家庄一带.
塌陷区多
答：以沉积岩和火山岩为主。根据查询相关信息显示，唐山大城山公园所在地属于中国华北地区，一般以沉积岩和火山岩为主，而大城山地质构造属于华北克拉通北缘的半山山地。根据相关资料介绍，唐山大城山公园所在地主要由燕山期花岗岩和二叠系灰岩组成。其中，燕山期花岗岩是一种火山岩，由于在地质过程中经历了高温高压...
答：唐山地区的南湖、北湖、东湖等属于塌陷区。1、南湖 南湖位于唐山市中心南部2公里处采煤塌陷区。唐山南湖城市中央生态公园改造前是经过开滦130多年开采形成的采煤沉降区，垃圾成山，污水横流、杂草丛生、人迹罕至的城市疮疤和废墟地。2、唐山北湖 唐山北湖是指唐山市北湖工业园区，是一个重点引进新材料、电子...
答：物探资料是机密资料，不会公开的，在这你是看不到的。唐山地区北部靠近燕山山脉，南部处于渤海湾盆地，大地构造上濒临燕山造山带和渤海湾盆地沉降带，是地质活动较多、地质遗迹较为多样、矿产资源比较丰富的地区，唐山地区地貌上为山地-丘陵-第四纪冲积平原，沿海地区坐落在滦河三角洲上，在地质上，渤海湾...
答：南临渤海，北依燕山，毗邻京津，地处华北与东北通道的咽喉要地，介于东经117°31′—119°19′，北纬38°55′—40°28′之间，总面积为13472平方千米。截至2021年末，唐山市常住人口769.70万人。地质构造 唐山境内地层层序较多，太古界与元古界主要出露于北部山区。寒武系、奥陶系主要分布于开平向斜两翼，...
答：唐山矿位于开平煤田西北翼的西南端，地层走向为北东、南西。井田内由北向南排列的FⅠ和FⅤ号等主断层的走向基本与地层走向平行。此外除东部发育的FⅢ号断层以南的主向、背斜外，向西部还发育有岭子倾伏背斜等一系列褶曲构造。这些主断层和主要褶曲构造直接影响着唐山矿井田内的区域划分，使井田很自然地...
答：河北唐山迁西的土质适应种植板栗。1、地貌、地质条件 迁西县位于燕山沉降带东段南缘，境内层峦拔地，河川纵横，其地貌特征呈典型的低山丘陵景观。全县地势为四周高，中间低，向中间倾斜。迁西县山地主要由片麻岩组成，疏松易风化。特殊的地质条件，造就了迁西极适板栗栽培的土壤条件。迁西土壤养分含量高，钾...
答：燕山山脉横亘于北部，呈东西走向，岩性复杂多样，山地因岩性不同而形态各异，形成千姿百态的奇峰异石。太行山脉在西部，其主体部分呈东北——西南走向，是河北省与山西省的天然界限。由于太行山脉地质条件复杂，使这里的地表形态千差万别。主体山脉海拔1000至1500米，小五台山位于太行山北端，海拔2882米，...
答：唐山市地处交通要塞，是华北地区通往东北地区的咽喉地带。铁路、公路、高速公路、港口相互交织。京哈、通坨、京秦、大秦四条铁路干线和京山、大秦、七滦、迁曹、滦港铁路纵横穿越全境。唐山市的地质构造：唐山市境内地层层序较多，太古界与元古界主要出露于北部山区；寒武系、奥陶系主要分布于开平向斜两翼；...
答：采矿的过程及其危险，如果在进行开采时没有用专业的设备检查地质，勘测地下是否有塌陷的可能，那么在人员进行采矿的同时，就有可能由于外界因素以及人为因素出现人员的伤亡如。今的勘测设备以及开采技术不断完善和加强，能有此次事故的发生让人意料不到。在事故发生之后在上报伤员人数时当地政府居然还有瞒报的...
答：唐山所处的区域，在较大的空间尺度上，周边存在着郯城-庐江地震带、燕山地震带以及海河平原地震带，而且还处于太平洋板块与亚洲板块地质断裂带的边缘，在这种被比较大型的地震带所包围，唐山周边地区的岩层构造，极易受到这些地震带活动的影响。地震成因 地球表层的岩石圈。地壳岩层受力后快速破裂错动引起...
