某市城區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價

徐生平 鄭立博 陳雪梅

摘要：在地質(zhì)環(huán)境背景條件調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定評價區(qū)內(nèi)主要環(huán)境地質(zhì)問題。通過分析該區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響因素，建立評價體系和分級標(biāo)準(zhǔn)。筆者選取評價區(qū)地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體類型、地下水質(zhì)量級別、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀發(fā)育程度和人類工程活動等因素作為本次評價指標(biāo)。結(jié)果表明評價區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量總體較好，占評價區(qū)總面積的72.76%；評價結(jié)果對城市總體規(guī)劃具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：評價方法；地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量；地質(zhì)災(zāi)害；綜合評價

1.引言

隨著城市現(xiàn)代工業(yè)的興起和城市的迅速發(fā)展，城市日新月異的同時，也在改變著地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)，影響著城市地質(zhì)環(huán)境的演化。本次在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用層次分析—模糊綜合評價模型對評價區(qū)進行地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分區(qū)評價[1、2、3]。

2.主要地質(zhì)環(huán)境問題

2.1地下水問題

評價區(qū)地下水總體質(zhì)量較差，淮河沿岸及以北地區(qū)地下水中的Fe、Mn離子、硬度、溶解性總固體、氨氮和硝酸鹽氮含量普遍超標(biāo)[4]。工作區(qū)淺層地下水已普遍遭受污染。河漫灘區(qū)淺層地下水污染較嚴(yán)重，其特點是Cl-、NO3-、F-、總硬度、溶解性總固體含量普遍升高，污染程度屬中等或嚴(yán)重。區(qū)內(nèi)污染源為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生活污染。

2.2地質(zhì)災(zāi)害

評價區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型主要為崩塌和膨脹土、軟土變形、砂（粉）土液化等。

評價區(qū)在以往的城市建設(shè)過程中對周邊建筑材料等非金屬礦產(chǎn)的無序開發(fā)遺留的不穩(wěn)定邊坡，可引起崩塌地質(zhì)災(zāi)害，部分邊坡對市政工程的建設(shè)和安全運營造成了一定的影響。

由于全新世以來淮河河道遷移頻繁，工作區(qū)沿淮一帶沉積了較厚的松軟堆積物。軟土和可液化砂（粉）土的存在可引起基坑坍塌、樁基礎(chǔ)縮徑、斷樁等工程問題。

3.評價方法

3.1評價指標(biāo)體系

本次評價選取地質(zhì)環(huán)境背景、地質(zhì)災(zāi)害、人類工程活動三個一級因素作為本次評價指標(biāo)，選取地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體類型、地下水質(zhì)量級別、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀發(fā)育程度、人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響七個二級因素作為本次評價指標(biāo)。

3.2評價單元劃分

采用正方形網(wǎng)格單元進行評價單元劃分，單元大小為1.0km2×1.0km2。對微地貌和地質(zhì)界線等評價因子存在突變的單元，按照不規(guī)則多邊形單元劃分法進行細(xì)分，以確保單個評價單元內(nèi)的各評價因子狀態(tài)具有相對均一性，評價區(qū)由614個評價單元組成。

3.3評價模型的建立

采用層次分析～模糊綜合評價模型[5]，將評判結(jié)果地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量A劃分為預(yù)測集{優(yōu)良區(qū)（a1）；良好區(qū)（a2）；一般區(qū)（a3）；較差區(qū)（a4）}。一級因素權(quán)重構(gòu)成的模糊子集B為{B1，B2，B3}。二級因素相對于A權(quán)重構(gòu)成的模糊子集C為{C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7}。隸屬度矩陣U{優(yōu)良區(qū)（a1）；良好區(qū)（a2）；一般區(qū)（a3）；較差區(qū)（a4）}。

根據(jù)計算結(jié)果，Max{a1；a2；a3；a4}即為該預(yù)測單元所對應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量區(qū)級別，然后將各相同級別的預(yù)測單元進行合并。

3.4各級因素權(quán)重的確定

確定各級因素的權(quán)重采用層次分析法計算，具體過程為：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型

（2）構(gòu)造判斷矩陣

（3）計算相對權(quán)重

（4）檢驗判斷矩陣的一致性

依據(jù)上述方法，首先計算一級因素相對于地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的權(quán)重b，再計算二級因素相對于一級因素的權(quán)重c，最后b×c得出評價因素相對于地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的綜合權(quán)重，計算結(jié)果見表1。

3.5隸屬度矩陣的確定

隸屬度矩陣是用來確定每一個評價因素對地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級的隸屬程度，隸屬度取值如下：

評價因素分級為a1時：隸屬度矩陣U{1；0；0；0}；

評價因素分級為a2時：隸屬度矩陣U{0；1；0；0}；

評價因素分級為a3時：隸屬度矩陣U{0；0；1；0}；

評價因素分級為a4時：隸屬度矩陣U{0；0；0；1}。

4.綜合評價

4.1地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分級

根據(jù)上述評判法逐單元格進行計算，利用MapGIS軟件，將地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級相同的單元連成片，個別地段根據(jù)地質(zhì)環(huán)境背景條件進行適當(dāng)修正，編制成地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分區(qū)評價圖。

4.2地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價

由圖1和表3可以看出評價區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量適宜性評價共分15個區(qū)，其中優(yōu)良區(qū)4個、良好區(qū)4個、一般區(qū)4個、較差區(qū)3個，現(xiàn)簡述如下：

（1）地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良區(qū)（Ⅰ）

①地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良亞區(qū)（Ⅰ1）

該區(qū)微地貌為河漫灘、河間平地等，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；淺表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂和上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土和細(xì)砂、中粗砂等，土體承載力低—中等；地下水質(zhì)量良好；特殊土厚度0～10m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形、軟土變形、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

②地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良亞區(qū)（Ⅰ2）

該區(qū)微地貌類型為河漫灘、河間平地、河間坡平地等，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂和上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力低—中等；地下水質(zhì)量良好；特殊土厚度0～3.0m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形、軟土變形、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響強烈。

③地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良亞區(qū)（Ⅰ3）

該區(qū)微地貌類型有河漫灘、湖灘、河間平地、河間坡平地及緩坡地等，地形較平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂和上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力低—中等；地下水質(zhì)量良好；特殊土厚度0～3.0m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形、軟土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

④地質(zhì)環(huán)境優(yōu)良亞區(qū)（Ⅰ4）

本區(qū)微地貌類型為河間平地；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力中等；地下水質(zhì)量良好；特殊土厚度0～3.0m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響較強烈—強烈。

（2）地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好區(qū)（Ⅱ）

①地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好亞區(qū)（Ⅱ1）

該區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，土體承載力低；地下水質(zhì)量良好—較差；特殊土厚度大于10m；區(qū)內(nèi)軟土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般。

②地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好亞區(qū)（Ⅱ2）

本區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力中等；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度0～3m；區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育—弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般。

③地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好亞區(qū)（Ⅱ3）

本區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土，土體承載力低；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度0～5.0m；區(qū)內(nèi)軟土、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

④地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好亞區(qū)（Ⅱ4）

本區(qū)面積微地貌類型為河間平地，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土和上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力中等；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度0～3.0m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—較強烈。

⑤地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好亞區(qū)（Ⅱ5）

本區(qū)地貌類型為波狀平原，為坡崗地、坡積洪積群，地形較平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力高；地下水質(zhì)量良好—較差；特殊土厚度0～3m；區(qū)內(nèi)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響強烈。

（3）地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般區(qū)（Ⅲ）

①地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般亞區(qū)（Ⅲ1）

本區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土，土體承載力低；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度3.0m～10.0m；區(qū)內(nèi)軟土、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

②地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般亞區(qū)（Ⅲ2）

本區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土，土體承載力低；地下水質(zhì)量較差—極差；特殊土厚度3.0m～5.0m；區(qū)內(nèi)軟土、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

③地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般亞區(qū)（Ⅲ3～1、Ⅲ3～2）

本區(qū)地貌類型淺丘狀波狀平原，地形略有起伏；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力高；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度0～3m，區(qū)內(nèi)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—中等。

④地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量一般亞區(qū)（Ⅲ4）

本區(qū)微地貌類型為河間平地，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力高；地下水質(zhì)量較差；特殊土厚度0～3m，區(qū)內(nèi)膨脹土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—中等。

（4）地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較差區(qū)（Ⅳ）

①地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較差亞區(qū)（Ⅳ1）

本區(qū)微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土，土體承載力低；地下水質(zhì)量級別較差—極差；特殊土厚度3.0m～10.0m；區(qū)內(nèi)軟土、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響一般—強烈。

②地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較差亞區(qū)（Ⅳ2～1～Ⅳ2～14）

本區(qū)地貌類型為低丘—高丘，地形起伏；地質(zhì)構(gòu)造簡單；巖體大多出露，淺部風(fēng)化裂隙較發(fā)育，承載力相對較高；地下水質(zhì)量較差；區(qū)內(nèi)有歷史遺留開采邊坡，地貌景觀損毀較嚴(yán)重，并有9處小型崩塌地質(zhì)災(zāi)害，崩塌地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育。

③西朱—棗林地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較差亞區(qū)（Ⅳ3）

本區(qū)微地貌類型為湖灘、坡崗地，地形較平坦；地質(zhì)構(gòu)造簡單；地表巖性為第四系全新統(tǒng)粉質(zhì)粘土和上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土，土體承載力中等；地下水質(zhì)量級別極差；特殊土厚度0～3.0m；區(qū)內(nèi)軟土、液化土變形地質(zhì)災(zāi)害弱發(fā)育；人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響較強烈—強烈。

5.結(jié)論

（1）一般來說，地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣是相對的，它僅是對具體評價區(qū)而言的。經(jīng)綜合評價，本次評價區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量總體優(yōu)良。

（2）評價區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果可對該區(qū)城市總體規(guī)劃起到指導(dǎo)作用。在城市規(guī)劃中如何防治可能出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題，減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生十分重要。對于工程建設(shè)適宜性差的地區(qū)，建議規(guī)劃調(diào)整為城市綠化區(qū)及生態(tài)綠化區(qū)。

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