(一)岩溶塌陷等级划分岩溶塌陷应查明:塌陷的位置、范围及面积;塌陷量;塌陷区的环境水文地质条件;塌陷原因以及发展趋势。依据塌陷面积进行等级划分(表13-3)。
表13-3 岩溶塌陷灾变等级划分表
种类 |
指 标 |
特大型 |
大型 |
中型 |
小型 |
地面塌陷 |
岩溶塌陷面积(km2) |
>20 |
20~10 |
10~1.0 |
<1.0 |
采空塌陷面积(km2) |
>5 |
5~1.0 |
1.0~0.1 |
<0.1 |
(据张梁等著《地质灾害灾情评估理论与实践》1998, P28)
(二)岩溶塌陷的灾情预测预测步骤包括以下三个:
1. 查明研究区的地质、水文地质条件。
2. 调查已有塌陷点的塌陷特征、分布规律及形成条件(环境及触发因素),确定出现塌陷的综合判断指标。
3. 考虑塌陷发展趋势和对环境的影响程度,对研究区进行塌陷预测分区,提出地表各种重要设施的保护方案和预防措施。
通常,采排地下水或矿坑突水时,在水位降落漏斗内,容易产生岩溶塌陷的地段如下:
1. 浅部岩溶发育强烈,可溶岩顶板起伏较大,并有洞口和裂口,洞穴无充填物或充填物少,且充填物多为砂、碎石、粉质粘土的地段。
2. 采排地下水点附近或地下水位降落漏斗范围中心(特别是地下水的主要补给径流方向上)地段。
3. 构造断裂带(特别是新构造断裂带)背、向斜轴部,可溶岩与非可溶岩的接触部位。
4. 溶蚀洼地、积水低地和池塘、冲沟地段。
5. 第四系土层为砂、粉质粘土,且厚度小于10m地段。
6.河床及其两侧附近。
地面塌陷预测可考虑的影响因子:
1. 排水量(Q)
2. 水位降低值(S)
3. 盖层物理、力学性质的指标(ηi)
4. 盖层厚度(M)
5. 岩溶发育程度的指标(K)
6. 表征构造破坏程度的参数(G)
7. 预测扩展半径时要考虑时间
8. 预测时间、强度时,要考虑到抽水中心的距离
地面塌陷在时间上具有突发性,空间上具有隐蔽性,其预报为当前的前沿课题。可用于岩溶地面塌陷的探测方法和仪器有地质雷达(探溶洞)、浅层地震、电磁波、声波透视(CT)等。近年来,用GIS技术中的空间数据管理、分析处理和建模技术对潜在塌陷危险性进行预测,效果良好。
目前国内岩溶塌陷灾情评估的方法,主要采用经验公式法、多元统计分析法,也可根据岩溶类型、岩溶发育程度、覆盖层厚度和覆盖层结构,进行岩溶塌陷活动程度判定(表13-4)。
表13-4 岩溶塌陷活动程度判定表
(据张梁等著《地质灾害灾情评估理论与实践》1998, P67)