岩溶塌陷调查服务岩溶区城镇化和重大工程建设

摘要：针对具有隐蔽性突发性特点的岩溶塌陷地质灾害问题，开展岩溶塌陷调查评价、监测预警和早期识别技术研究，形成中国岩溶塌陷调查评价技术方法体系，为岩溶区城市规划建设、新型城镇化建设和重大工程建设的地质环境安全提供了有力保障。

1. 项目概况

岩溶塌陷是岩溶区特有的地质灾害类型，中国可溶岩分布面积365万km2，占国土面积的1 / 3以上，是世界上岩溶最发育的国家之一。近年来，随着国民经济建设的快速发展，岩溶区土地资源、水资源和矿产资源开发的不断增强，由此而引发的岩溶塌陷问题日益严重。2010年以来，中国地质科学院岩溶地质研究所联合广州市地质调查院、湖南地环总站、中国地质环境监测院等10多家单位，依托地质调查工作项目“桂林市岩溶塌陷监测预报综合研究”、地质调查计划项目“重点地区岩溶塌陷调查”、国土部公益专项“岩溶塌陷监测关键技术研究”、国家自然科学基金项目“岩溶土洞的形成机理”和“极端气候事件触发岩溶塌陷机理”等支持，在广西来宾良江、广州金沙洲、湖南宁乡大成桥、安徽铜陵狮子山建成岩溶塌陷监测示范站，

建成了广州岩溶塌陷研究基地，成立了中国地质调查局岩溶塌陷防治重点实验室，形成中国岩溶塌陷调查评价技术方法体系，为岩溶区城市规划建设、新型城镇化建设和重大工程建设的地质环境安全提供了有力保障。

2. 成果简介

（1）建成中国第一个岩溶塌陷大型

物理模型试验室（图1），实现岩溶塌陷形成演化机理的定量研究。针对岩溶塌陷形成演化的特点，自行设计建成了中国第一个大型的为社会提供服务的岩溶塌陷物理模型试验室，实现了对试验过程进

行全自动、高分辨率、高频率采样监测，可以模拟不同土层结构、不同岩 溶管道开口、不同地下水动力条件下岩溶塌陷发育的全过程，为岩溶塌陷地质灾害形成演化机理的剖析提供了重要手段，先后完成了武汉、唐山、湘潭、玉林、铜陵、桂林6个城市的岩溶塌陷试验工作，使从定量的角度开展岩溶塌陷机理研究成为可能。

图1 自行研发的大型岩溶塌陷物理模型试验系统

（2）开展全国岩溶塌陷地质灾害调查与风险区划工作，把握全国岩溶塌陷发育态势。组织开展全国重点地区岩溶塌陷调查，提出了基于GIS技术的岩溶地质灾害定量预测评价与风险评估的体系与方法，并先后应用到唐山、湘潭、玉林、桂林等市的岩溶塌陷评价中。根据中国岩溶塌陷发育分布特点，以碳酸盐岩岩溶发育程度、地貌类型、水文地质条件、公路铁路建设、矿山建设、城市化和土地利用类型作为评价指标，采用层次分析法（AHP）确定各影响因素的权重，建立岩溶塌陷危险性评价模型，对全国岩溶塌陷的危险性进行评价。结果表明，岩溶塌陷高危险区为52.7万km2，其中，有43.4万km2（ 占82%）分布在广西、云南、贵州、湖北、湖南、四川、重庆和广东八省区市，制作了全国地面塌陷危险性区划图和风险分区图（图2），把握全国岩溶塌陷分布规律， 编制了《岩溶塌陷调查规范》、《岩溶塌陷地球物理探测技术指南》等系列标准。