地质环境

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 生态地质环境整治规划

本次生态地质环境整治的前提主要是基于这些自然资源的基本条件、自然环境的背景与动态变化规划,结合沿江地区开发建设的战略思想,进而确定开发三江平原的指导思想和规划设想。一、规划原则依据上述规划依据,在具体区划中确定了以下原则。(一)强调基础条件相似的原则1)在同一区划中,大体具备环境条件上的一致性。2)在同一区划中,大体具备环境影响上的相似性。3)在同一区划中,大体具备环境发展和对策上的整体性。4)在同一区划中,大体具备环境类型和功能上的同类性。(二)因地制宜的原则我们注意和强调资源与区位优势,但不忽视环境承载能力和当今经济的提供能力。(三)总体利益的原则要服从与服务于全省乃至全国的经济全局,但在体现区域经济利益的同时,也应体现社会实体和自然实体的利益。(四)综合效益原则要注重和体现区域联合,取长补短,在分工和协调中争取共同的最佳经济效益。但在重视经济效益的同时,还要争取最好的生态效益和社会效益。(五)突出最大效益的原则要发挥区域的全面优势,突出整体效益,但也应尽力简化区划的镶嵌特征,力求规划具有明确的定向性,发挥地域间最差异的比较优势。(六)寓开于治的原则要以治为龙头,开发与治理并重,在开发中注重不断调整开发与整治的关系。二、区划类型的划分与命名方式(一)区划类型的划分在生态地质环境区划的基础上,着重从地貌、农业生态构建及经济发展两个方面考虑,可划分为台地国土整治开发保护区、平原多目标国土整治开发保护区、沿江口岸重点开发保护区、自然保护区4个大区。(二)区划命名方式一级区(大区)命名:地质环境+经济开发类型。二级区(亚区)命名:经济开发类型+环境类型。据上述原则和方式,结合地貌特点,将三江平原划分为4个大区16个亚区(表9-2)。表9-2 三江平原生态地质环境整治分区表三、规划分区说明(一)台地国土整治开发保护区1.植树造林亚区本区主要分布于平原周边的山前台地区。本区森林覆盖率较低,为了调节和建立新的生态平衡,就应大力开展植树造林活动,提高森林的覆盖率,彻底改变森林分布不均的状况。对于那些并不适宜开展农业的耕地要坚决退耕还林,防止水土流失等灾害进一步加重。据资料,一般在林带树高的25倍范围内,平均降低风速25%~30%,减少蒸发量20%,提高空气相对湿度5%~10%,调节气温1~2℃,增加土壤含水率1%~4%,可使各种农作物平均增产18%~20%。例如新华农场九连营造农田防护林40条,总长近40km,庇护农田1.2×104亩。随着林带的成长,过去的风口不见了,粮食产量逐步提高。另有八五○农场,1970年遭受风灾,无林带保护地块小麦毁种2次,而在7~9m高的林带保护下,则受害程度明显不同,在距林带100m范围内,单产184.5kg,100~200m内单产138kg,300m以上单产81kg。森林特别是各种防护林在调节小气候、护田保增产、改善生态环境、调节生态平衡中的作用应引起人们足够的认识,所以植树造林已成势在必行之趋势。要加强人工造林力度,一定要把植树造林落到实处,鼓励人们植树造林,大力开展生态教育,使植树造林的生态效益深入人心,可以采取分片包干责任制的措施,确保每一片荒山都披上绿装。大力营造速生丰产林,在进行常规人工更新造林的同时,应采取多渠道加速培育森林后备资源。在人工造林时,要实行科技造林,在选苗、移植、抚育方面实行科学的管理。选苗时应选根系发达茎干粗壮的上等苗,以提高更新造林的合格率、成活率与保存率。最终目的就是提高森林覆盖率,进而得以净化空气,涵养水源,减少水土流失,达到防风固沙的目的。2.旱田开发亚区主要分布于平原周边的山前台地区中的地势较为平坦、土壤相对比较肥沃的地区。现有耕作面积4 000km2,主要种植玉米、高粱、小麦等农作物及以大豆、马铃薯为主的经济作物。在对旱田开发和利用的同时,要加强田间防护林网的建设,结合国家“三北防护林”建设,采取不同渠道筹措资金,加大投入。以防风和涵养水源、防止水土流失。农作物方面要引进优良品种,以增加农民的收入,从而达到提高土地利用的目的。要提高耕地土壤肥力,增加耕地投入,多投农家肥,少投无机化肥,以增加土地的肥力,减少环境污染。做到科学种田、科学管理耕地、合理调整种植结构,把水土流失、土地污染等破坏地力的因素降低到最低限度。改造中低产田,提倡种植绿肥秸秆还田,建立合理的耕作、轮作制度。3.矿产开发亚区本区已发现的矿产有煤、矿泉水、泥炭、砂金等。其中煤炭是本区内的主导矿业,主要分布于集贤、宝清等地,其储量约达40×108t,在国民经济中起主导作用,是本区主要的工业支柱;金矿(主要为砂金)主要分布于黑龙江沿岸及八五三农场一带。本区除煤炭、黄金等个别矿种外,其他矿种储量底数大多不清楚,因此本区的矿产资源开发尚待起步,近期工作重点要放在探矿上,为开发矿产资源提供科学依据。工作重点应放在非金属资源上,可以用建材资源之长补非金属和有色金属资源不足之短,筹集资金搞清主要矿种的分布、储量、品位等,逐步摸清本区的矿产资源底数。前面已经提到,本区在开发过程中,存在着大量的环境地质问题,例如,煤炭的开发,引起的坍塌,采金引起的水土流失。所以环境保护工作应引起当地政府部门的重视,不要盲目进行开采。4.居民生活亚区本区主要包括市、县、农场、乡镇、矿区等居民生活区。在对居民生活区的开发与建设的同时,要加强对居民生活区的改造工作,加快城区绿化带的建设步伐,多利用生活区的空地,对现有绿化带进行保护,比如生活小区的绿化建设,用以美化环境和净化环境。对拟建和新的生活区一定要搞好布局规划,合理布局,提高土地利用率。对于工业“三废”及生产废品,一定要经过严格处理才能排放,以减少其对环境的污染。城市建设用地要充分挖掘现有潜力,要提高土地利用率,居民住宅要适当提高档次,要合理调整土地结构。工业项目要尽可能向已设立的开发区、工业小区集中,切实提高土地的集中利用率。小城镇建设要做到合理布局、综合配套、保护耕地、节约用地的原则,来开发和利用土地资源。(二)平原多目标国土整治开发保护区1.水田开发保护亚区该区主要分布于平原区的各江河附近,如桦川、集贤、绥滨、富锦、同江、抚远、饶河、宝清等县市的部分乡镇,水田总面积6 000km2。在对水田开发的同时,要完善农田灌溉系统和排涝系统,减少内涝灾害的发生;加强田间防护林网建设,涵养水源;阻止土地沙化及水土流失,调整种植业结构;大力推广机械化,把人工育秧、插秧变机器育秧、插秧;加大“科技兴农”力度,改造中低产田,大力推广优良品种和先进适用技术,增加科技含量,建立新型耕作制度,提高播种质量和抗御灾害的能力。大力发展旱改水,可以提高农作物的经济效益及其产量,保证稳产。据资料,富锦市旱改水,亩产增加经济效益在100~140元左右。测区按其土壤、引水条件近期农改水田面积达15×104hm2,效益相当显著。2.旱田综合开发亚区本区广泛分布三江平原的大部分地区,是三江平原乃至黑龙江省、中国重要的粮食生产基地,分属红兴隆、宝泉岭、建三江3个农管局。总播种面积150×104hm2,主要种植玉米、高粱、小麦等农作物及大豆、马铃薯、甜菜、亚麻等经济作物。三江平原的大豆享誉国内外。豆制品加工业成为三江平原农业发展的经济基础和动力。此外玉米精细加工,作为制药业、轻工业的基本原料,产量丰富,物美价廉。据调查,本区低产田主要分布在岗坡和低洼地,土壤主要是白浆土和沼泽土。中低产田改造主要是治理土地渍涝和土壤贫瘠,增强农田抗御自然灾害能力,减轻灾害程度,增加水利设施,因地制宜修建排水沟、截流沟、顺水壕等,解除其渍涝危害,增施有机肥,提高土地肥力,改变其贫瘠状况,因地制宜高速整治作物结构,合理种植,并加强田间管理。但本区土地开发利用上还存在着统筹规划不够、垦建失调的问题。新中国成立以来,由于盲目开荒造田,水利工程建设与开荒脱节,使部分耕地因遭受洪涝得而复失,特别是20世纪70年代的开发,都是较难开垦的荒原,必须配合一定的水利措施方能开垦利用。另外种养失调,肥力不断减退,在过去的一段时间内,由于片面追求粮食生产,耕地面积不断扩大,重用轻养,有机肥施用量少,化肥施用多,造成耕地板结,养分含量低,质量差,土壤有机质和自然养分含量明显下降,其中有机质含量由1958年的5%~6%下降到现今的3%,养分含量由9%下降到6%,已大大低于联合国农业组织规定的土壤临界值。建议在土地开发利用的同时,一要大力推广农业机械化,加大“科技兴农”的力度,同时要与土地的整治、保护等方面结合起来,作出统筹安排和长远规划。协助解决各部门、各待业用地之间的矛盾,加强对土地资源的宏观控制和计划管理,发挥土地资源的综合利用效益。调整农业用地比例,全面发展农业生产。改良土壤,用地养地相结合,逐步改造低产农田,推广精细农业,提高土地生产能力。二要大力推广优良品种,结合绿色农业开发,把黑龙江的产品推向国内国外。3.林牧渔业开发亚区本区分布于松花江、乌苏里江的沿江地区及区内沼泽湿地地区,总面积约63×104hm2。林牧渔各业用地的合理结构与布局是保护自然资源的核心内容,这一问题已日益引起国内外有关方面的重视和注意。本区江岸不稳定,洪涝灾害多发,因此其开发应首推林业,次为渔牧业。林业应主要是营造沿江边境防护林,在树种上要选择根系发达、固土力强、要蘖性强的树种。在沿江滩地、河沟、洼地、江心岛屿适当营造薪炭林。以求防止和减少坍岸、国土流失、水土流失。此外植树造林还对固土防沙、防止水土流失有相当大的作用。充分利用沿江发育的河网水溪与沼泡发展渔业,此计潜力很大。以绥滨县为例,其目前沿江就有渔点25处,可年均捕捞550t以上,尚有许多河流和沼泡适宜发展养鱼和捕捞事业。再如同江市的八岔乡,其沼泡面积达万亩,绥滨县的二号泡、三号泡等面积亦有400hm2以上,均具有一定的渔产力,发展水产养殖业潜力极大。该区在发挥众多沼泡河流自然渔业潜力的同时,可以逐步开发养鱼水面,可以建成万亩沼泡养鱼基地。同时应建立江段捕养保护区,如三江口段。本区可大力发展牧业,亦可半牧、半农。本区土地资源丰富,荒地比例大,适宜牧业开发。例如萝北县嘟噜河、鸭蛋河低平原,由于水流回折、径流极度不畅,形成一定面积的沼泽地,间有少量漫岗孤岛,在莲花乡境内还有约1 000hm2砂质沼泽地,难以耕种。这些地区虽不适宜农业开发,却适宜牧业开发,现有草场就达1×104hm2,若逐步疏流排水,草场面积将会更大,部分可以作为牧场,部分可以作为草场地。再如绥滨黑松两江交界处,草原面积达3 000hm2,仅施家岛就有草原面积1 700hm2,草层高达126cm,草的覆盖度达98%,完全可以建成大型畜牧基地。牧业发展应以高起点、高科技为基础,对牛羊的品种要以国内外最好的品种加以推广,毛、绒产品要以国内外需求为导向,奶制品要深加工,以绿色品牌加以推广。由于本区内蕴含丰富的草场资源,对富含木质纤维的草本、禾本科植物的利用作为造纸、轻工业的替代品可以称之为绿色产品,应当加大投入力度。萝北红旗造纸厂的兴建就是一个较典型的开发实例。本区开发的主要障碍是沿江洪涝和洼地的内涝,治理重点是坍岸整治。即在重点坍岸地段修筑护坡。在沿江修筑、加固、改造防洪大堤,加速建设排涝工程等。从护岸、排涝始,到实现排灌结合,林、牧、渔的一并发展。4.矿产开发亚区本区零散地分布于三江平原地区,区内矿产相对山区较贫乏,已开发并查明的矿产有建筑用的粘土矿、江砂、石材、泥炭、矿泉水、煤,已发现的有沸石、石灰石、黄金、石油、地热、天然气、奇石等资源。矿泉水和泥炭储量相当丰富,开采已初具规模。据初步估算,三江平原的泥炭储量为12×108 m3。按泥炭含有机质50%计算,相当于2×108t纯有机质;按含氮量1.5%计算,相当于1 500×104t尿素的含氮量;按含腐殖酸30%计算,相当于1.5×108t泥炭腐殖酸。12×108 m3是一个相当可观的储量,按全区耕地5 000×104亩计算,每亩耕地可施用泥炭25m3。储量分布分散是三江平原泥炭蕴藏的一个特点,它影响泥炭的储量,不利于大规模开采。但从农业利用讲,有限的泥炭资源的无效分布,有助于就地开采就地利用。泥炭是良好的改土造肥原料,是重要的有机质资源,合理地开发三江平原储量丰富的泥炭,对改良和培肥该地区的土壤,尽快地提高粮食产量,具有现实意义。在开发利用泥炭资源的同时,要根据土地利用和农田基本建设规划及泥炭性质做出开采和利用计划。避免滥采乱开,把泥炭地切割得很零碎,使资源浪费,开采迹地难以利用。提倡泥炭加工利用,提高利用效果,逐渐养活直接利用数量。泥炭是在沼泽环境中,经千年、万年时间形成的宝贵有机质资源,应当切实加强保护。近年来,由于天气干旱和沼泽疏干、放荒、跑荒引起的泥炭地火灾极为普遍,泥炭地起火极难熄灭,使大量有机质资源毁掉,损失极为严重,应当引起足够重视,设法制止。根据开发和生态环境规划,建立泥炭地自然保护区。三江平原地区蕴含丰富高硅、锶质矿泉水,储量丰富,在对外、对内贸易活动中均可作为一种非加工产品予以推广。以绿色产品为品牌,加大知名度。三江平原是一个大型凹陷盆地,地质构造十分有利于地热、石油、天然气的形成与储存,目前已发现地热与天然气,相信这些矿产的寻找具有一定的远景。5.居民生活亚区本区主要包括佳木斯、富锦、萝北等县市及其下属的各个乡镇和同江、抚远两县下属的部分乡镇。本亚区中对城镇人口相对集中的地区,要实行工业区与生活区分开;在人口较少的乡村地区,要实行农业小区化,即生活区相对集中,对那些居住在易产生洪涝灾害等地区的村屯要合并迁移,实现农业生产、生活的现代化。其他做法见(一)中4段。(三)沿江重点开发保护区沿江不仅是重点开发区,而且是特殊的经济区域,它是连接我国黑龙江省与国际贸易来往的纽带,又是黑龙江省发达的经济科技与丰富的自然资源结合部位,是黑龙江省对外开放的中转站和窗口。三江平原实施生态保护、区域创新,对落实三江平原战略开发与保护具有很强的辐射效率和带动作用。沿江开发区是促进区内外、国内外资源优化配置,推动区域经济发展的需要,是适应经济发展全球化和知识经济发展的需要。1.口岸开发亚区本区包括名山、同江、抚远、饶河4个口岸。各个口岸隔江与俄罗斯都有对应城镇,从而使该区具有与俄对外开放的得天独厚的地缘优势。早在19世纪初,该部分城镇就与俄国远东地区开展了边境贸易。改革开放以来,随着对外经济贸易的不断发展,特别是边境地方贸易的蓬勃兴起,在国家及有关部门的关怀与指导下,口岸的开通工作得到了长足进展。口岸的开通使用,敞开了黑龙江省对外开放的大门,为全省发展外向型经济,特别是发展边境地区经济,发挥了越来越重要的作用。“哈洽会”的成功举办,极大提高了黑龙江省对外开放的知名度,这与口岸的开通所起的作用是分不开的。鉴于口岸在对外开放中的重要地位和作用,口岸所在地各级政府和黑龙江省有关主管部门,应努力克服资金短缺的困难,不断加强口岸基础设施和配套设施建设,促进经济贸易的良性发展。改造以往旧码头,扩建成新现代化码头,对拟建口岸一定要搞好规划设计,努力建设高效益的现代化口岸。对口岸城市进行老城区改造,加强城市的绿化美化工程建设,减轻工业及生活废品对环境的危害,建立健全先进的市场体系,充分发挥现有的地缘与资源优势,大力发展外向型经济。对口岸要搞好布局规划,以提高城市的环境职能。土地要充分挖掘潜力提高土地利用率,合理调整用地结构,从而充分发挥口岸对外开放的功能。2.旅游渔业立体开发亚区本区主要分布于黑龙江、乌苏里江沿岸一带,其行政区划分属萝北、同江、抚远、饶河等市县,因其距口岸较近,其不仅有渔业的优势,而且也有旅游业的优势。所以在开发渔业的同时要与旅游业的开发结合起来,形成立体开发模式。该区的开发规划,要遵循在开发全区资源优势的前提下,使经济发展适应于不同层次市场的需要,让资源优势转化为经济优势,以求最大的经济效益。因此城镇的开发要依赖于区域资源优势,区域经济又要依靠城镇经济的导向和辐射。坚持产业化发展原则,走立体开发的路子,构建包括旅游景点、旅行社、旅游饭店、旅游交通运输、旅游设施设备生产、旅游商品生产销售、旅游文化娱乐等内容的旅游产业体系;坚持以市场为导向,依托资源优势的开发原则,形成特色系列旅游产品,建立以大型骨干企业为龙头,集行、游、购、吃、住、娱为一体的一条龙经营体系,条件成熟时组建旅游企业集团,提高规模效益;坚持多元化的投资原则,实行国家、地方、部门、集体、个体一起上,自力更生与利用外资一起上,构建新型旅游业投资体系,大力发展旅游生产力;坚持服务社会化的原则,完善高效、便捷的社会化、市场化旅游服务网络,形成在导游、咨询、交通、食宿、购物、娱乐等方面各有分工、互助互补的市场要素体系;坚持环境保护和资源开发利用并重的原则,旅游资源开发和设施建设与环保建设同步规划,同步实施,同步发展;坚持适度超前发展的原则,在与地方国民经济相关产业发展基本协调的前提下,发展速度要快于地方国民经济发展的平均速度,行业的总体发展水平和投入产出率要明显高于其他产业;坚持“两个文明”建设一起抓的原则,加强行业精神文明建设,纠正行业不正之风,努力造就思想、业务、作风、纪律都过硬的职工队伍。(四)自然保护区截至2002年底,全区建立了著名国家级和省级自然保护区有洪河、街津山、三江、长林岛、雁窝岛、七星河、挠力河下游;拟建有萝北水城子、喀尔喀石林、柳树岛、梧桐河等;市、县级自然保护区有桦川苏苏生态保护区,富锦兴隆、锦山、择林、三环泡、莲花泡沼泽自然保护区,同江莲花泡、八岔岛沼泽自然保护区,抚远海青莲花自然保护区,佳木斯四丰山自然保护区。但我们认为,现有自然保护区面积、区域分布及类型结构尚不能满足自然保护工作之需要,这与地域辽阔、资源丰富的三江平原不相适应,与自然资源和生物多样性保护工作的需求相差甚远,不利于实施可持续发展战略。另外三江平原近些年来由于气候干旱和人为破坏,水域面积逐年缩小,森林沼泽草原已所剩无几。还有一些特殊意义的残丘、岛屿、古河道、沙岗、冰丘湖、自然堤等地貌景观具有科研价值和旅游观光价值,应将其保护起来,以便让我们的子孙后代永享这天造地设之美。所以我们建议应将区内所有森林、沼泽、草原、残丘、湖泊、江河、微地貌等保护起来,列为自然保护区。具体划分包括以下5方面:①沼泽自然保护区;②森林自然保护区;③草原自然保护区;④地貌自然保护区;⑤水域自然保护区。

海南省琼海县幅生态地质环境质量评价技术方法探讨

薛桂澄 徐忠胜 夏长健(海南省地质调查院,海口570206)摘要:本文探讨了海南岛东北部生态地质环境质量评价体系,研究了生态适宜性评价体系,确定评价原理与评价方法,探讨如何评价技术标准和评价技术方法等问题。关键词:生态地质环境质量;评价指标;评价方法海南省琼海县幅1:25万生态环境地质调查项目是国土资源部2000年国土资源大调查项目,由海南省地质调查院承担,于2003年完成。通过生态地质环境调查,从地质环境条件、地质灾害、地质资源、人类活动等环境要素出发,分析评价了海南岛东部地区的生态地质环境质量状况,为海南“生态省建设”供了科学依据。1 生态地质环境质量评价系统根据琼海县幅研究区的地质环境特征,确定的主要环境要素有地质环境条件、地质灾害、地质资源、人类活动等4个子系统和7个环境因子,按其主次及相关性建立评价系统网络如图1。图1 生态地质环境质量综合评价系统网络图2 生态地质环境质量评价程序评价工作按下列程序进行(图2)。(1)按评价区地质环境条件划分评价单元。(2)为每一评价因子规定相应的评价标准数值及其权值,以表示各环境因子在环境系统中的相对重要性。(3)对每一评价单元均按地质环境质量评价标准计算其质量指数。图2 生态地质环境质量综合评价程序框图(4)按质量等级分区并综合评价。3 生态地质环境质量评价单元划分以岩土类型及地貌因素为基础,考虑地质结构、地质灾害及地下水因素的影响,按坐标网进行评价单元划分。4 确定筛选生态适宜度评价因子的原则一是所选择的生态因子对生态系统具有较显著的影响,二是所选择的生态因子在各网格单元的分布存在着较显著的差异性。经过筛选,所确定的评价因子主要有地形坡度、覆盖层厚度、地层或岩石、人口密度、地下水埋深、地质灾害、土壤有益元素。5 建立生态地质环境质量评价因子的评价标准及赋值原则按各评价因子对生态的正负影响建立赋值标准,其原则:一是评价因子对生态影响的作用规律,二是根据评价因子在区内的时空分布情况。赋值背景和生态适宜度、赋值范围为1、3、5、7、9共分五级。分值为1为生态很适宜,分值为3为生态适宜,分值为5为生态基本适宜,分值为7为生态不适宜,分值为9为生态极不适宜。5.1 地质环境条件5.1.1 地形坡度评价因子(X1)根据地形坡度对生态适宜度的影响程度进行分级赋值。1°<X1≤5°,分值赋值为1;5°<X1≤15°,分值赋值为3;15°<X1≤25°,分值赋值为5;25°<X1≤35°,分值赋值为7;X1>35°,分值赋值为9。5.1.2 覆盖层厚度(X2)根据覆盖层厚度对生态适宜度的影响程度进行分级赋值。X2>5m,分值赋值为1;3m<X2≤5m,分值赋值为3;1m<X2≤3m分值赋值为5;0.5m<X2≤1m,分值赋值为7;X2≤0.5m,分值赋值为9。5.1.3 地层或岩石(X3)根据地层或岩石对生态适宜度的影响程度进行分级赋值。花岗岩、变质岩分值赋值为3;火山岩分值赋值为5;沉积岩分值赋值为7;松散层(砂)分值赋值为9。5.1.4 地下水埋深(X4)根据地下水埋深对生态适宜度的影响程度进行分级赋值。1.5m<X4≤2.5m,分值赋值为1;1m<X4≤1.5m或2.5m<X4≤3m,分值赋值为3;0.5<X4≤1.0m或3.0<X4≤5.0m,分值赋值为5;0m<X4≤0.5m或5m<X4≤10m,分值赋值为7;X4≤0m或X4>10m,分值赋值为9。5.2 地质灾害(灾害点或灾害面积X5)研究区内地质灾害主要有水土流失、土地沙化、滑坡、崩塌、海岸侵蚀、河岸侵蚀与淤积、地面积水等。根据其分布的特点,结合区内的生态环境条件按下列标准进行赋值:X5≤0或X5≤0km2,分值赋值为1;0<X6≤2或0km2<X6≤2.5km2,分值赋值为3;2<X6≤4或2.5km2<X6≤5.0km2,分值赋值为5;4<X6≤6或5.0km2<X6≤9km2,分值赋值为7;X5>6或X5>9km2,分值赋值为9。5.3 人类活动(X6)人类活动主要从人口密度考虑,X6≤<300人/km2,分值赋值为1;300人/km2<X6≤400人/km2,值赋值为3;400人/km2<X6≤500人/km2,值赋值为5;500人/km2<X6≤1000人/km2,值赋值为7;X6>1000人/km2,值赋值为9。5.4 地质资源(X7)地质资源主要考虑土壤元素因子,土壤元素因子中全钾、全磷、全氮为生态主要影响因素,因此根据取样测试浓度进行赋值。全钾浓度(Y1):Y1>2.50%,赋值分值为1;1.2%<Y1≤2.5%,赋值分值为3;0.4%<Y1≤1.2%,赋值分值为5;0.2%<Y1≤0.4%,赋值分值为7;Y1≤0.2%,赋值分值为9。全磷浓度(Y2):Y2>0.04%,赋值分值为1;0.03%<Y2≤0.04%,赋值分值为3;0.02%<Y2≤0.03%,赋值分值为5;0.01%<Y2≤0.02%,赋值分值为7;Y2≤0.01%,赋值分值为9。全氮浓度(Y3):Y3>0.15%,赋值分值为1;0.10<Y3≤0.15%,赋值分值为3;0.05<Y3≤0.10%,赋值分值为5;0.03%<Y3≤0.05%,赋值分值为7;Y3≤0.03%,赋值分值为9。单因子生态适宜度分级赋值标准详见表1。表1 单因子适宜度分级标准6 评价单元(网格内)评价因子赋值和计算(1)假如每个评价单元存在一个评价因子时,直接按评价因子赋值标准赋值,其代表点在评价单元的中心点。(2)假如每个评价单元存在多个评价因子时,按评价因子赋值标准赋值后,对面积进行加权平均,数学表达式如下:华东地区地质调查成果论文集:1999~2005式中:X——某评价单元(网格)赋值计算值;Xi——某因子的分值;Ai——某因子所占的面积。7 权重的确定权重可表示各环境评价因子在子系统中以及各子系统在整个评价系统的相对重要性,可分为一级子系统评价因子和二级子系统评价因子。一级子系统评价因子有地形坡度、覆盖层厚度、地层或岩石、人口密度、地下水埋深、地质灾害、土壤元素。二级子系统评价因子(在土壤元素下)有全钾、全磷、全氮。根据各因子影响生态适宜的程度确定权重,地质灾害是破坏及造成生态地质环境恶化的主要因素,其权重取值较大,取X5为0.4;人类活动对生态环境影响也是较大的,因此X6取值为0.2;地层或岩石(X3)与土壤有益元素(X7)影响程度不是很明显,因此取值偏较小,即X3、X7取值为0.05,其他权重X1、X2、X4取值为0.1。各因子权重和等于1。单因子影响生态适宜度权重取值见表2。表2 单因子影响生态适宜度权重取值表8 生态地质环境质量评价数学模型生态地质环境质量评价采用权重加权平均,其数学模型为:华东地区地质调查成果论文集:1999~2005式中:B——第i个网格综合评价值;Ws——单因子影响生态适宜度的权量;Xi——第i个网格,单因子X的评价值。9 生态地质环境质量评价分区标准确定生态地质环境质量评价分区标准的依据,一是单因子生态适宜度的评价标准,二是研究区生态适宜度的综合评价值。生态地质环境质量综合评价每一级都和一个评价值区间相对应,寻找各区间端点或上下界便成了判断综合生态地质环境质量分级标准的关键,结合区内的生态状况,拟定生态地质环境质量分级界限(见表3)。表3 生态地质环境质量分级界限表分级结果:华东地区地质调查成果论文集:1999~2005按生态地质环境分级界限,根据综合评价值(N),将研究区生态地质环境质量分为5个等级区间:1<N≤2,为优等区;2<N≤4,为良好区;4<N≤6,为中等区;6<N≤8,为差区;8<N≤9,为极差区(见表4)。表4 生态地质环境质量综合评价分区标准10 评价步骤根据评价体系,第一步在研究区1:25万图幅上按坐标网进行划分评价单元,评价单元面积为5×5km2,共划分669评价单元(网格),并进行编号,以网格中心的坐标代表该评价单元;第二步对每个评价单元的九个评价因子进行赋值,其资料来源X1来自1:5万地形图,X2来自第四纪地质地貌图,X3来自地质图,X4来自海南地图册,X4来自潜水水文地质图,X5来自生态地质环境图,Y1来自土壤元素等值线图(全K),Y2来自土壤元素等值线图(全P),Y3来自土壤元素等值线图(全N);第三步先计算二级评价因子的综合值作为该因子的值,然后再计算一级评价因子的综合评价值;第四步通过综合评价值进行分区和计算机上作图。11 生态地质环境质量评价结果评价结果,全区669个评价单元,综合评价值在1~6之间,缺少>6的综合评价值,因此,研究区缺少生态地质环境质量差等区和极差区,只有3个生态地质环境质量份区,即生态地质环境质量优等区、良好区、中等区。研究区生态地质环境质量总体上是好的,Ⅰ级区(生态地质环境质量优等区)区内零星分布,面积1358.5km2,占研究区8.9%;Ⅱ级区(生态地质环境质量良好区)整个区内都有分布,面积12442.8km2,是区内大部分,占81.6%;Ⅲ级区(生态地质环境质量中等区)主要有分布人口密集和有地质灾害存在的区域,面积1442.5km2,仅占9.5%,评价结果与实际情况相符。12 生态地质环境质量控制因素生态地质环境质量影响主要因素是地质灾害和人类活动,海南处于热带,光、热、水充足,土壤极为发育,岩石和土风化分解的矿物质丰富,利于植物的生长发育。研究区生态地质环境质量大多都在良好级以上,然而受人类活动(垦荒、采矿、地面建设)的影响,土地沙化、土地荒漠化等地质灾害的发展,势必造成生态地质环境质量的下降,如东北部的海岸带由于开矿的影响,生态地质环境质量将继续下降,海岸侵蚀、崩塌等自然灾害的影响,也会造成海岸生态地质环境质量下降,这主要集中分布在文昌市东郊和澄迈县玉包角等地区。控制地质灾害的发生、发展,对生态地质环境质量起到关键性作用。限制人为对地质环境的破坏,减少水土污染,开展水土流失、土地沙化、海岸侵蚀、崩滑流等地质灾害的治理,将有利于生态地质环境质量向好的方向发展。13 结论(1)生态适宜度是指某一区域内环境因素对生态影响程度,生态地质环境质量评价依生态适宜度进行评价。(2)生态地质环境质量评价分4步进行:一是确定评价系统;二是确定影响生态因子,筛选和确定评价因子;三是根据各评价因子对生态地质环境的影响程度确定评价因子的赋值及权重;四是评价单元的综合计算和进行地质环境质量分区评价。(3)研究区生态地质环境质量大多都在良好级以上,全区生态地质环境质量分3个区,即优等区、良好区、中等区。参考文献[1]周爱国,蔡鹤生.地质环境质量评价理论与应用.武汉:中国地质大学出版社,1998[2]廖香俊,丁式江,张本仁等.海南省东北地区土壤环境地球化学研究.地质与勘探,2004,39(6):68~70[3]廖香俊,丁式江,吴丹等.琼东北地区土壤微量元素地球化学特征.中国农业通报(地球化学版),2004,20:64~67[4]廖香俊,冯亚生,丁式江等.海南岛东北部地质环境评价.吉林大学学报,2005,35(5):646~652[5]丁式江,廖香俊,冯亚生等.海南省琼海县幅1:25万生态地质环境调查报告.2003[6]丁式江,廖香俊,冯亚生等.海南岛热带地区生态地质环境质量评价技术方法.2003The Discussion on Quality Appraisal Technology Method of Ecology Geological Environment in Qionghai, HainanXue Guicheng, Xu Zhongsheng, Xia Changjian( Hainan Institute of Geological Survey, Haikou 570206)Abstract: This paper discusses the quality assessment system and the suitability evaluation system of the eco-geological environment in the north-east of Hainan Island and determines the theory and method of assessment.Key words: Eco-geological environment quality; Evaluation index; Evaluation method

国土资源大调查以来地质环境调查进展

1998年,我国地质勘查管理体制重大改革,绝大多数地勘队伍实行属地化管理。为统一部署和组织实施国家基础性、公益性、战略性地质与矿产勘查工作,国土资源部于1999年组建中国地质调查局,同时启动国土资源大调查专项。调查国土资源状况与评价地质环境是国土资源大调查专项的核心内容。表6-2列出了历年地质环境调查经费投入情况。表6-2 国土资源大调查专项1999~2009年地质环境调查经费投入统计表(一)水文地质调查1.新一轮全国地下水资源评价2000~2002年,在以省(区、市)为单元的调查评价工作基础上,完成了全国新一轮地下水资源调查评价,查明了自1984年以来全国地下水资源数量与质量的时空变化、开采潜力等总体状况,为国家水资源的规划和管理提供了科学依据。评价结果表明,我国地下水天然资源量多年平均为9235亿m3,其中地下淡水天然资源为8837亿m3,地下微咸水天然资源为277亿m3,地下半咸水天然资源为121亿m3;全国地下淡水可开采资源多年平均为3527亿m3。在全国地下水资源中,按面积统计,有63%的地下水资源可供直接饮用,12%为不宜饮用但可作为工农业供水水源,约8%的地下水资源不能直接利用,需经专门处理后才能利用。南方地区地下水质量优良,大多地下水可供直接饮用。北方山区及山前平原地区水质较好,中部平原区较差,滨海地区水质最差。各省(区、市)不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区,特别是北方丘陵山区部分区域分布着高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。2.北方主要平原和盆地水文地质调查以我国北方主要平原和盆地为重点,开展了地下水资源及其环境问题调查评价工作。主要包括西北的塔里木盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、河西走廊、银川平原、鄂尔多斯盆地,东北的三江平原、松嫩平原、西辽河平原,华北的华北平原、山西六大盆地。主要通过1∶25万水文地质调查进一步摸清主要平原和盆地区域地下水系统的空间分布和结构,查明地下水的补、径、排条件及其变化过程,采用均衡法、数值模拟法等分区评价地下水资源,为地区经济和社会发展规划提供了基础数据。在松嫩平原、华北平原、鄂尔多斯盆地、银川平原、河西走廊、准噶尔盆地6个平原和盆地开展了地下水动态调查评价,全面掌握地下水位、水量、水质动态变化特征,为实施含水层科学管理与地下水合理开发利用提供决策依据。(1)鄂尔多斯盆地。建立了全盆地三维地质结构模型,初步查明了白垩系含水介质的空间分布规律,初步查明了白垩系岩相古地理特征及与地下水赋存条件的关系;同位素技术在鄂尔多斯地下水勘查中应用,取得了重要进展;在白垩系自流水盆地白于山以北的典型地段建立了潜水入渗与蒸发原位试验场,取得了关键性数据;提出了地下水资源合理利用与对策。查明了全盆地区域地下水资源总量、开采利用现状和开发潜力(表6-3)。在地下水资源相对富集的18个地区,具备建立地下水集中供水水源地的地段达161个,占全盆地地下水可开采资源总量的38%。表6-3 鄂尔多斯盆地地下水资源与开采潜力表资料来源:据西安地质调查中心(2)华北平原。通过对钻孔资料的研究分析,将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma;以沉积物的岩性为基础,将第四系含水岩系自上而下划分为3个含水层组,初步建立了华北地下水三维地质模型。采用地下水位监测资料和同位素数据,表明浅层水接受当地降水和灌溉入渗补给,中部平原深层地下水是末次冰期补给,天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。基本查明了区域地下水降落漏斗发展变化特征,在华北平原浅层地下水位下降的同时,开采地下水集中的城市地区出现了规模不等的地下水位降落漏斗,较为严重的漏斗有石家庄漏斗和宁柏隆漏斗;深层地下水头的大幅度下降,致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面,较为严重的漏斗有冀枣衡漏斗、沧州漏斗和德州漏斗。基本查明了华北平原地下水质变化特征,总趋势从氯化物型地下水向硫酸盐型地下水,以至向重碳酸型地下水演化。根据华北平原的地下水资源量(表6-4),提出了华北平原水资源可持续利用战略,进行了华北平原地下水功能区划。(3)柴达木盆地。完成1∶25万水文地质环境地质调查6.5万Km2,1∶25万遥感解译12万Km2,水文地质钻探1615.46m。根据700多个钻孔资料,初步建立了柴达木盆地地质结构模型;初步查明了区内地下水资源的补给及其开发现状,基本摸清了与地下水有关的环境问题;根据地下水的生态和环境功能,将全区地下水划分为山前戈壁带地下水补给-径流功能区、沙砾石带地下水开发利用功能区、冲湖积平原细土带地下水排泄功能区和盆地中心地下-地表咸卤水盐类矿产资源功能区。(4)河西走廊。完成1∶25万水文地质补充调查3.83万Km2,遥感解译面积4.5万Km2;水文地质勘探孔5眼,总进尺1096.39m。系统地整理了河西走廊近50年来的水文地质勘查资料,对第四纪地质、地下水补径排条件、地下水动态规律及水质、水量特征进行了系统地归纳与分析;评价了现状地下水天然资源量、现状地下水开采总量,确定了走廊平原区地下水允许开采量;建立了疏勒河流域水文地质模型。表6-4 北方主要平原(盆地)地下水开采程度表注:①为孔隙水开采量;②包括微咸水。资料来源:据中国地质科学院水文地质环境地质研究所3.西南岩溶石山地区水文地质环境地质调查西南岩溶石山地区包括云南、贵州、广西、湖南、四川、重庆、湖北、广东8个省(区、市),岩溶面积78万Km2。工作重点为以岩溶流域为单元,进行1∶5万水文地质和环境地质综合调查,掌握岩溶干旱、洪涝和石漠化状况,提出流域内岩溶水开发工程方案,选择典型岩溶水源地进行地下水开发和生态环境综合治理示范,为解决南方岩溶区干旱缺水、推进石漠化综合治理提供基础地质资料和对策。完成了1∶25万水文地质调查8.91万Km2,1∶5万水文地质环境地质综合调查12.32万Km2,水文地质钻探25.5万m。通过调查,查明了西南岩溶区水资源量及其开发利用潜力,地下水天然资源量1762.82亿m3/a,岩溶水允许开采量615.70亿m3/a,地下水资源潜力517.38亿m3/a。区内有2863条地下河,已开发利用的地下河138条,占4.82%,地下河的开发利用潜力很大。查清了岩溶石漠化的分布状况及其发展趋势,石漠化面积11.35万Km2,占岩溶区面积的22.7%,年平均增长率为1.86%,岩溶石漠化呈不断恶化的趋势。选择不同类型岩溶区,以流域为单元,开展了1∶5万水文地质和环境地质调查,掌握了岩溶干旱、洪涝、地质灾害状况,制定了流域内岩溶水开发工程方案和地质环境综合整治区划。针对不同类型区开发条件,因地制宜,采取堵洞蓄水、暗河截流、大泉壅水、钻井、大口井、斜井等多种方式,开展了岩溶地下水开发利用与生态环境综合治理示范,取得了明显的社会效益与经济效益。4.严重缺水地区和地方病严重区地下水勘查我国西南红层地区、黄土高原、西北内陆盆地及山地高原分布着一些严重缺水或季节性缺水地区,还有一些与劣质地下水相关的饮水型地方病区。工作重点为在不同类型缺水区和地方病区选择典型地区开展人畜饮用地下水勘查示范,查清地下水分布规律,因地制宜地建立地下水开发利用示范工程,总结地下水富集模式和勘查开发模式,为类似地区地下水勘查与开发利用提供技术支撑。主要包括西北河西走廊、塔里木等内陆盆地,黄土高原、内蒙古高原、河北太行山区、辽宁西部山区、川渝滇红层地区,松嫩平原、河套平原、大同盆地、银川平原等高砷、高氟地下水区以及四川大骨节病区。1999~2009年完成1∶5万水文地质调查25.82万Km2,1∶5万遥感21.58万Km2,水文地质钻探11.9万m。通过地下水勘查,从宏观上掌握了严重缺水地区和劣质水区(高砷、高氟地下水)的分布和现状,按照黄土高原区、内陆盆地山前平原区、山地高原区、红层盆地区和劣质水区5种缺水类型,选择典型地区开展了地下水勘查示范,探索出“划分类型,典型示范;总结经验,编制区划;辐射带动,逐步解决”的工作模式和“调查—示范—区划”的工作方法。在基岩山区,发现并总结出叠瓦状台阶型、棋盘型和隐伏风化壳型等基岩裂隙水富集模式;在内陆干旱盆地等地下咸水、淡水交错分布区,总结出“河流冲淡型”、“古河道型”等淡水体形成与埋藏模式。在西南红层丘陵区,提出了“红层风化壳弱含水层裂隙水资源化”的新认识,开发出“小口径浅井”开采新技术,研制出与之配套的“微型钻机”与成井技术,创造性地建立了“一户一井”“分散供水”新模式。在高砷、高氟地下水分布区,总结出新生代断陷盆地型、第四纪冲洪积平原型、新生代滨海平原型和基岩构造型高砷地下水地质环境类型。5.东部重要经济区地下水污染状况调查2002年完成的“新一轮全国地下水资源评价”项目中表明,全国地下水污染形势不容乐观,有2/3城市地下水水质普遍下降,300多个城市由于地下水污染造成供水紧张[13]。为了摸清全国地下水污染状况,评价各区域地下水污染程度和变化趋势,中国地质调查局于2006年启动了全国地下水污染调查,第一阶段主要部署在东部重要经济区,包括珠江三角洲、长江三角洲、淮河流域平原区、华北平原和东北平原,计划于2010年完成。(1)珠江三角洲。调查发现区域地下水酸化严重,已成为最大的区域地下水环境问题;三氮污染突出,局部已呈片状分布特征;重金属超标点多,特别在城市周边及工矿企业分布区,铅、砷超标率高;微量有机污染虽超标点不多,但检出点多。调查发现典型点污染严重,有机无机污染并存,且呈现多种微量有机污染物检出和超标的复合污染特征。(2)长江三角洲。基本查明长江三角洲地区污染源类型和地下水污染现状。进行了长江三角洲(长江以南)地区地下水防污性能分区与评价,区内地下水防污性能总体较好,防污性能较差和极差区主要分布在张家港-常熟-太仓盐铁塘以北沿江地区、杭州西南、余杭西北的岩溶山区及海盐的钱塘江口;地下水无机污染以“三氮”为主,NO3-超标率居首;初步掌握了“癌症村”周边污染源的分布和水土环境中存在的主要污染物;成功地应用地质雷达对苏南地区加油站泄漏和污染状况进行探查。(3)华北平原。根据地下水污染调查结果统计,区域地下水污染呈加重态势:污染指标以三氮(NO3-﹑NO2-﹑NH4+)、(类)重金属(Pb﹑As﹑Cd﹑Cr6+﹑Hg)和痕量有机污染物为主;多为点状污染,分布较广,多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内;以浅层地下水污染为主,深层地下水亦有多点检出污染物;往往有机污染和无机污染并存,呈多种指标的复合污染特征,地下水环境整体状况堪忧。(二)环境地质调查1.全国矿山地质环境调查与评估完成了全国以省(区、市)为单元的矿山地质环境调查与评估,首次系统地对我国所有矿山地质环境问题进行了摸底调查,共调查矿山113149个,调查矿山面积581.9万hm2,基本摸清了我国矿山环境的现状,查明了我国主要的矿山环境问题及其危害[14]。系统地总结了我国不同的区域环境地质背景和不同的矿类开发所引发的环境地质问题的类型、特征及其危害,分析了我国矿山环境地质问题产生的主导因素,建立了全国矿山地质环境综合评估指标体系,为政府部门今后实施矿山地质环境管理提供重要基础数据。选择冀东唐山地区煤炭资源开采区、湖南省和胶东半岛矿山分布密集区等典型地区,通过矿山地质环境实地调查和遥感调查,进行了矿山地质环境动态调查,提出了矿山地质环境动态评估的总体思路、技术方法及评估指标。2.全国主要城市环境地质调查评价我国处在城市化进程的加速阶段,为了摸清城市化进程中存在的主要环境地质问题,开展了31个省(区、市)地区级及以上300多个城市的环境地质调查评价。工作重点以搜集资料、加强资料的二次开发和综合研究为主,在城市重点区域开展1∶5万环境地质简测,查明主要城市地质环境背景和环境地质问题的类型、分布、成因和危害程度。2005~2009年,完成了江西、浙江、四川、云南、黑龙江、甘肃、海南、河南、湖南、吉林、贵州、福建、山西、广西、安徽15个省(区、市)的196个地级以上城市环境地质调查评价,2010年将完成其余省(区、市)主要城市环境地质调查评价。为了向城市建设和经济社会可持续发展提供全面、详细的地质环境数据,中国地质调查局于2003年选择北京、上海、天津、广州、杭州、南京6个城市先后开展了三维城市地质调查试点工作,通过城市地下三维地质结构、工程地质调查、地质灾害调查等,集成历史地质数据,建立城市三维可视化地学信息管理和服务系统。目前,6个试点的工作已基本完成,所取得的成果在应急水源勘查、垃圾填埋场选址、新城规划、城市地铁施工、特色农业区划、地热和浅层地温能开发利用等领域发挥了重要作用。3.重要经济区地质环境调查评价重要经济区是我国经济发展的引擎,人口密集,工程建设集中。为了支持重要经济区的发展,自2000年开始先后启动了东南沿海及重要经济区、环渤海湾地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区、海峡西岸经济区、北部湾经济区、长江中游城市群等重要经济区地质环境调查评价,计划于2010年完成。通过1∶25万环境地质调查和重点区1∶5万环境地质调查,了解重要经济区区域地壳稳定性、海岸侵蚀和淤积、地面沉降等地质灾害状况、重点港口和城市主要环境地质问题等,为制定该地区社会经济和城市发展规划提供地质依据。(1)东南沿海及重要经济区。基本查明了包括珠江三角洲地区、福建沿海平原、海南岛、广西北部湾地区、苏锡常地区等在内的东南沿海地区海岸带地质环境特点、海岸变迁规律,发现东南沿海地区在第四纪时期曾发生8次大规模海岸变迁,海岸侵蚀和淤积具有普遍性、时空的差异性、形式的多样性、类型的多变性及侵蚀趋势加剧等特点。了解了东南沿海地区海水入侵分布范围、成因和动态变化,东南沿海地区海水入侵面积达168Km2。摸清了地下水污染物、土壤重金属和有机农药污染现状、污染特点和成因。通过地面沉降和地裂缝调查,表明珠江三角洲软土分布面积为7969Km2,地面沉降超过200mm的面积已达到2万Km2以上。评价了东南沿海地区地下水资源潜力,圈定了24处后备水源地。(2)环渤海湾地区。建立了大连大魏家、秦皇岛枣园、山东莱州湾3条海水入侵监测剖面,在渤海湾淤泥质、泥砂质海岸带建立了25条地质环境监测剖面,建立了大连—秦皇岛海岸带和德州—烟台海岸带地面变形GPS观测墩,形成了环渤海海岸带地质环境监测体系。开展了天津滨海新应急水源勘查,调查评价地下水应急3处,探讨了天津滨海新区地下水开发的新模式。开展了天津滨海新区、曹妃甸新区等重点地区海岸带环境地质综合调查评价,主动为政府提供服务,为重大工程规划建设区提供地下水资源和地质环境安全保障。4.大江大河流域和生态环境脆弱区环境地质调查围绕大江大河治理开发规划和生态环境脆弱区发展规划,开展了大江大河流域和生态环境脆弱区环境地质调查,为水患防治、工程建设、治理开发、生态环境保护提供了地质依据。主要包括黄河中游、长江源区和长江上游、长江中游、怒江流域、内蒙古东部荒漠化地区等。(1)长江中游主要水患区。环境地质调查查明了水患区的地质环境背景条件,深入研究了与水患形成有关的主要环境地质问题,反映了工作区第四纪地质、地貌、新构造运动与构造沉降速率、江湖泥沙淤积、堤基稳定性、环境地质分区等特征。论证评价了人类工程活动对水患形成的利弊影响,从地学角度提出了防洪治水的构想和若干对策建议。(2)北方荒漠化。系统收集、整理和综合分析了工作区有关荒漠化的各类资料,对中国北方荒漠化研究历史、研究现状以及存在的主要问题作了全面论述。对中国北方荒漠化的类型、分布范围、等级划分及危害程度进行了详细论述,对不同类型荒漠化形成的地质背景及其人为影响等因素做了初步分析。初步查明荒漠化分布地区地下水资源分布状况,提出了中国北方荒漠化防治对策。5.国家重大工程区域地壳稳定性调查与评价近年来,国家规划兴建了一系列重大建设工程,包括青藏铁路、滇藏铁路等工程。这些工程分布于不同的地质构造单元,不同程度地受各种地质灾害、活动断裂和地震活动的影响和威胁。围绕着重大工程安全,以青藏高原及其周边地区的重大工程区域地壳稳定性为重点,在第四纪地质和活动断裂调查、地壳稳定性评价、地质灾害和重大工程地质问题研究等方面开展了一系列专项调查,涉及的重大工程主要包括:青藏铁路工程、滇藏铁路工程、西气东输工程、南水北调西线工程、三峡引水工程等,为这些工程的规划、选线、设计、施工和运营管理提供了重要的工程地质环境资料和科学依据。(三)地质灾害调查1.全国山区丘陵县(市)地质灾害调查与区划我国山区丘陵区地质环境脆弱,易于发生突发性地质灾害。1999~2008年开展完成了1640个山区丘陵县地质灾害调查与区划,调查面积650万Km2。调查工作以县(市)为单元开展,通过1∶10万地质灾害调查,在各调查县(市)圈定地质灾害易发区,建立地质灾害群测群防网络,编制重大地质灾害防灾预案,建立县级地质灾害信息系统,编制县级地质灾害防治规划。共调查并确定地质灾害及地质灾害隐患点10多万处,针对查出的重要隐患点,建立了县、乡、村三级责任制的群测群防监测预警体系,对重要地质灾害隐患点编制了防灾预案,提出了县(市)地质灾害防治对策及建议。基本查明了全国山区丘陵区地质灾害的主要类型和分布规律、划分了地质灾害易发区,为地方政府在社会发展和经济建设过程中合理利用土地、主动防范地质灾害提供了重要依据。2.重点地区地质灾害详细调查在全国地质灾害易发区内,选择黄土高原区、秦巴山区、川滇山地区、湘鄂桂山地区、新疆伊犁谷地地质灾害高发区开展1∶5万为主的地质灾害详细调查。以县(市)级行政区划为基本单元,通过遥感解译、地面调查与测绘,查明地质灾害及其隐患的分布、形成的地质环境条件和发育特征,并对其危害程度进行评价,圈定地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息系统,建立健全群专结合的监测网络。到2010年底将完成127个县(市)调查任务,覆盖面积39.4万Km2。3.突发性地质灾害监测预警示范为推进全国地质灾害监测预警工作,选取了不同突发性地质灾害类型开展监测预警示范,对重大地质灾害隐患点长期跟踪其动态变化,地质灾害预警能力明显提升。主要包括:兰州市地质灾害监测预警示范、延安宝塔区地质灾害监测预警示范、雅安地区地质灾害监测预警示范、华蓥山地区地质灾害监测预警示范、北京地区滑坡泥石流灾害监测预警示范、闽东南地区台风暴雨型地质灾害监测预警示范、哀牢山地区地质灾害监测预警示范、江西重点地质灾害易发区监测预警示范等。4.重点地区地面沉降调查与监测长三角、华北平原和汾渭盆地地面沉降调查与监测工作取得重要进展,监测水平不断提升,为区域地面沉降防治提供了基础依据。长三角地面沉降调查与监测,初步建成了覆盖长江三角洲(长江以南)地区、集各种监测技术于一体、优势互补的地面沉降监测网,基本实现了对地面沉降点、面和动态变化的立体监控;初步查明了长江三角洲(长江以南)地区地面沉降的空间分布及变化特征;评估了地面沉降、地裂缝造成的经济损失;建立了长江三角洲(长江以南)地区孔隙承压水三维地下水流模型,以地面沉降为约束因素,确定了不同地质结构区地下水的临界水位;基本查明了长江三角洲区域地面沉降的成因,松散沉积层地质结构是区域地面沉降重要的内在因素,地下水开采是地面沉降的主要影响因素,大规模城市建设是上海中心城区地面沉降的重要影响因素;首次建立了上海、江苏苏锡常地区地下水流与地面沉降的耦合模型,真实刻画了地面沉降过程中各地质参数的变化,提高了地面沉降的预警预报水平,也使我国地面沉降的研究居于国际领先地位。区域地面沉降风险管理区划研究为政府实施区域地面沉降防控管理以及减灾防灾提供了有效的技术支撑。

开采地下水产生的地质环境效应及变化趋势

开采地下水在河北平原产生了一系列环境效应,主要有地面塌陷、地面沉降和海水入侵等。本次研究中,根据在人类活动作用下,在不同的自然技术地质体系中表现的不同环境效应,提出地质灾害环境效应敏感区概念。在不同的地质灾害环境效应敏感区,由于开采地下水,会产生不同的地质灾害。人类大规模地下水开采在河北平原的各环境地质效应敏感区引起的环境效应有以下几个方面。一、地面塌陷(一)分布地面塌陷按形成条件可分为岩溶地面塌陷、矿区地面塌陷和第四系地面塌陷3种类型,以岩溶地面塌陷造成的危害最大。河北平原岩溶地面塌陷危害主要出现在隐伏岩溶地下水及上覆第四系孔隙水强烈开采的唐山市、秦皇岛市柳江盆地水源地、邯郸市、邢台西部岩溶区。唐山市岩溶塌陷达110处以上,其中因疏干矿床水和开采地下水引起的约28处。20世纪80年代以来,由于岩溶水及上覆第四系孔隙水大量开采,岩溶塌陷进一步发展,影响范围达20km2。秦皇岛市柳江盆地1983~1985年水源地勘察时出现9 处岩溶塌陷,1988年水源地投产后又出现286处岩溶塌陷坑及2条地裂缝,造成6个村庄两所中学房屋破坏,直接经济损失150万元(姚玉致,1994)。依据目前河北平原岩溶地面塌陷发生的情况可以得出:河北平原上分布的浅埋覆盖型岩溶发育带是岩溶地面塌陷环境地质效应敏感区,即岩溶地面塌陷的多发地带。(二)影响因素分析开采地下水、疏干矿床水以及地震作用均可诱发岩溶塌陷,初步统计,唐山市因地震导致的岩溶塌陷达80处以上,由开采地下水引起的约5 处(段永候等,1993)。由此我们可以认为:岩溶地面塌陷主要由地质构造、地震等自然因素所决定,而人类开采地下水只是诱发因素之一,且影响作用相对较小。但是,由于开采地下水引起岩溶地面塌陷往往发生在一些重要的地区,如水源地和城区,会产生较大的危害,因此,在地下水开采过程中,仍应加强对地面塌陷的监控工作。二、地面沉降(一)分布及成因分析20世纪70年代以来,在河北平原地下水严重超采区,尤其是中东部平原至滨海平原深层水漏斗区,出现区域性大面积地面沉降,沉降速度及规模不断增大。累计沉降量超过100mm的区域面积达3.6万km2,占平原区面积的50%左右。沉降量大于600mm的区域面积0.5万km2,占8%,主要分布于沧州-冀枣衡地下水复合漏斗区。沉降速度日趋加快,如沧州市1970年出现9mm沉降,到1970~1986年,平均沉降速率为45.9mm/a,1986~1990年为96.8mm/a。衡水市1970~1988年沉降速率平均16mm/a,1988~1990年加快至25.5mm/a。我国的东部地区,因第四系松散沉积物厚度大,浅层以淤泥质软土为主,因而属于地面沉降环境地质效应敏感区。地层岩性、结构特征是产生地面沉降的内在因素。而深层承压水在近20余年的大规模开采中,水位大幅度下降构成了地面沉降极为充分的外部条件。(二)影响因素及趋势分析河北平原地面沉降是区域构造下沉、第四纪地质条件和地震活动等自然因素与地下水过量开采和石油天然气开发等人类活动因素综合作用的结果。各作用在不同地区及不同时间段是不相同的,例如在超采地下水引起的地面沉降过程中的地面隆起(表16-6和图16-1)就表明:在开采地下水诱发的沉陷区,在某一特定时段内,仍表现为自然因素影响为主。1968~1972年随着邯郸市地下水水位下降漏斗的形成,地沉速度增大,范围扩展,一般地区沉速8~31.5mm/a,超过了沉降背景值。漏斗外围地面沉降速率4.25mm/a,显然受地下水水位下降控制。1972~1976年,邯郸市区地面加弹11~21mm(图16-1),可能与唐山地震有关,1976~1986年,随地下水位下降速率增大,地面沉降速率也显著增加(图16-2),漏斗区沉降速度10.8~36.6mm/a,沉降范围与漏斗区形状十分相似,均呈南北向椭圆形分布。图16-1 邯郸市地面沉降剖面图图16-2 邯郸市—棉地面沉降与地下水水位关系曲线沧州市的地面沉降1970年开始发现,而地下水开采从1965年开始,以后开采量逐年增加,所以地面沉降与地下水开采不是同步发生,在开始阶段(60年代)是滞后的,到了70年代则沉降量与开采量近似成正比关系,随着开采量的增加地面不断沉降。而80年代后尽管开采量大体固定,漏斗中心水位下降幅度变小,且有回升现象,但地面仍在持续下降(表16-6)。表16-6 地面形变资料(据任荣,1991)综上所述,对于河北平原地面沉降问题,从地面沉降观测至目前的状况,总的来看,可以认为人类活动因素,特别是超采地下水,在地面沉降的影响因素中是占主导地位的。但是,应当注意:①在某一时段自然因素的主控性;②地面沉降相对于地下水水位下降的滞后性。也就是说,即使地下水水位不再下降,地面沉降仍将持续一段时间,而时间的长短主要由岩性和岩层厚度等内在因素控制。三、海水入侵(一)分布及成因海水入侵一般是指过量开采地下水使地下水位低于海平面,造成海水沿含水层补给地下水,引起水质咸化的现象。河北省海水入侵主要地段在抚宁县枣园地带、秦皇岛西部、赤土山-小薄荷寨-滨海林场三角地带,入侵面积约50km2,入侵速率16~22m/a(姚玉致,1994)。枣园水源地在20世纪60年代海水入侵范围很小,仅限于距海岸线两侧,当时抽水量为125万m3/a。60年代以后开采量逐年增加,到 1989年开采量已达897万m3/a,1991年开采量达到1724.8万m3/a,使地下水位大幅度下降,形成以枣园为中心的水位下降漏斗。大量抽水改变了地下水天然流场,致使水源地南部的海水从三面沿含水层和河道向水源地大量补给,导致水源地水质逐渐恶化。1991年7月引青济秦工程通水后,枣园水源地,供水开采量开始减少,但海水入侵面积和Cl-含量仍与 1986年相差不大,1992年 3月取样分析结果 Cl-含量 200~1255mg/L,入侵面积只有 17.5km2。在耀华玻璃厂一带截止到 1991年入侵面积为2.7km2。以上这两地区的海水入侵随着地下水位的升降而变化,海水入侵范围与地下水降落漏斗范围有关。据此可认为海水与地下淡水在交界地带维持着动态平衡,地下水量多时向海一侧移动,地下水量减少,交界向陆移动。在自然状态下,存在一个移动范围,而人类开采地下水可以打破这个动态平衡。在赤土山与海滨林场南的赤土河一带存在着一个4.63km2的海水入侵区,这里是地下水非开采区。距海边约2.5km的19号观测孔1990年TDS为10~16g/L;Cl-含量为4007.8mg/L,而距海边约0.5km的55 号观测孔,TDS为5.1g/L,Cl-含量为2136.4mg/L,这与浅部海水入侵相反,经物探电法测深,认为属深部海水入侵,海水沿构造破碎带入侵,其平衡面只受潮汐和降雨制约。(二)影响因素及趋势分析根据以上海水入侵发生的情况,其原因可以概括为:①近海地区与海水连通的松散含水层和构造破碎带构成海水入侵内陆地下水的通道;②超采地下水:地下水降落漏斗扩展到海岸或倒灌河沟边时,会引起海水倒灌;③水利工程:由于水利工程减少了入海河水量和泥沙量,涨潮时,海水可以沿河道上溯,同时水利工程引起了河水对河口地区地下水补给量的减少;④温室效应:海平面上升和地下水补给量减少是引起海水入侵的外部环境。海水入侵同样发生在海水入侵环境效应敏感区且受其自然条件所控制。在汤河、洋河及戴河下游冲洪积扇,由于地下隔水层多呈条带状分布,没有形成一个完整的隔水层,使得地下水地表水与海水之间存在着明显的水力联系。这种水文地质条件使它成为海水入侵环境效应敏感区。秦皇岛的枣园地下水开采是当地海水入侵的主要诱发因素,目前,入侵规模主要与地下水开采强度有关。在赤土山一带,则主要是自然条件导致,受潮汐、温室效应等自然因素的影响。虽然超采地下水是引起海水入侵的主要原因,但其发生和发展过程中存在着许多非确定因素,这里把它视为一个灰色系统,用灰色系统理论方法对秦皇岛海水入侵体的规模发展趋势进行了预测。预测结果(表16-7)表明:如果引青济秦工程正常供水,秦皇岛地区的海水入侵在目前的开采强度下,入侵面积会逐年减少。表16-7 海水入侵规模在河北平原的其他地区,如沧州等地,目前无海水入侵,主要是咸水入侵淡水层,但不能排除在人类活动影响下的量变达到质变,特别是一定程度的量变会在地震等自然灾害的影响下变成海水入侵环境效应敏感区,因此,仍应控制地下水开采,加强监控工作,以免受海水入侵危害。四、小结由于前人已针对上述地质灾害在河北平原做了大量的工作,书中简要引述了前人研究成果,提出了人类活动影响下的地质灾害环境效应敏感区概念。大规模开采地下水在河北平原的不同地区产生了不同类型的灾害,这说明对于同一种人类活动在不同环境效应敏感区会有不同的表现,也同时说明了自然地质、地理条件是河北平原地质灾害的主控因素,而人类活动只是诱发因素。在一定时间段内(从地质灾害的观测之日至今),人类活动是重要影响因素,但不能排除在更小尺度的时间段内,在某些地区的自然因素仍会表现为主要影响因素,如开采地下水引起的地面沉降中的地面隆起现象。因此,要从不同时段、不同地区的角度来分析具体的环境效应。讨论:①地面沉降、地面塌陷和海水入侵是人类开采地下水所造成的直接灾害,虽然前人已做了大量工作,但因危害尚存,所以还应该做进一步的工作以减少损失;②开采地下水所造成的地下水降落漏斗以及引起的地面塌陷和地面沉降引起了陆面水循环系统的改变,这个问题是应当被关心的一个课题。

中国地质科学院水文地质环境地质研究所

中国地质科学院水文地质环境地质研究所(简称水环所)始建于1956年,是全国唯一专门从事水文地质、工程地质、环境地质研究的国家公益性科研机构,是全国水文地质环境地质调查和地下水资源评价的科技支撑单位和技术发展核心,是全国水文地质环境地质专业编图中心。“973”项目启动会上为特聘专家颁发聘书2009年承担地质调查工作项目11项、地质调查工作内容1项,在研国家自然基金项目4项、973项目1项所属课题2项、国家科技支撑项目课题4项、国土资源部公益性行业科研专项2项、国土资源部百人计划项目2项、国土资源大调查安排的科研项目1项、基本科研业务费项目16项、中国地质科学院重点开放实验室专项2项。获批2010年国家自然科学基金面上项目2项、青年基金1项。国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“华北平原地下水演变机制与调控”喜获科技部立项并启动,所长石建省研究员担任项目首席科学家,总经费4500万元。所长兼党委副书记石建省(中)、副所长张发旺(右一)、副所长张永波(左一)2009年,水环所获国土资源部科学技术奖一等奖1项、省部级二等奖2项,荣获首届全国地源热泵行业评选活动“2009年度系统地质勘察优秀企业”称号。全年科研人员发表SCI、EI检索论文3篇,各种科技期刊和学术会议上共发表论文98篇,其中核心期刊论文90篇,出版专著4部。2009年科研成果全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究:地质调查项目,负责人为石建省研究员,主要成员包括张发旺、张翼龙、王贵玲、陈宗宇、张光辉、张永波、刘少玉等。项目阐明了我国北方平原(盆地)地下水系统的演化趋势;划分了该区地下水系统,对比了华北平原、东北平原、西北内陆盆地地下水系统间的差异性。提出了地下水功能评价方法,首次建立了北方地区地下水功能评价指标体系,并完成了北方八大平原(盆地)的功能评价与区划。系统总结了北方各平原(盆地)地下水数值模拟方法、应用状况以及模型建立条件;建成了基于大型数据库的地下水资源数据共享与动态评价平台,整合完成了北方八大平原(盆地)地下水资源与环境实体数据库,实现了动态评价服务。重新评价了我国北方各主要地下水盆地的地下水资源及其开发利用潜力,系统分析了地下水资源变化的影响因素和各主要平原(盆地)地下水开采程度的差异。地下水动态评价平台中国地下水系统划分华北平原地下水污染调查与评价:该项目为地质调查计划项目,项目负责人为张兆吉,主要参加人员包括费宇红、钱永、李亚松、王昭、陈京生、张凤娥等。通过对地下水污染的调查、采样和测试技术的详尽研究,研制了采样设备,建立了有机污染分析测试体系,提出了新的评价方法。通过对华北平原区14万km2开展的1:25万和对重点地下水污染区开展的1:5万地下水污染调查发现:不用任何处理直接可以饮用的地下水(I—Ⅲ类)占36.49%,经适当处理可以饮用的地下水(Ⅳ类)占24.25%,有39.26%的地下水(V类)需经专门处理后才可利用。华北平原地下水污染的特点:①污染检出指标多、超标少;②多为点状污染,分布广,多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内;③以浅层地下水污染为主。项目成果入选中国地质学会2009年度十大科技进展。野外现场测试水样全国主要城市环境地质调查评价项目:属于地质大调查项目,负责人为刘长礼研究员,参加人员有侯宏冰、张礼中、张云等。项目完成了浙江、云南、四川、甘肃等15省区196个地级以上城市环境地质调查评价,建立了188个城市地质环境数据库,为177个城市的规划、建设、管理及汶川灾区灾后重建提供了地质依据。项目组查明152个城市地质灾害特征与发展趋势,为78个城市地质灾害防治、49个城市地下水保护与污染治理、13个城市地下热水开发利用、17个城市建筑地基适宜性利用提出了合理的对策建议,为75个城市论证了后备地下水资源208处,为17个城市未来垃圾的填埋处置初选了26个场地,编制了中国主要城市环境地质图集、各类图件共2168张。中国地质环境分区与城市主要环境地质问题图项目成果珠江三角洲地区地下水污染调查评价:地质调查项目,负责人孙继朝研究员,主要成员有荆继红、黄冠星、刘景涛、陈玺、张玉玺、王金翠、向小平等。项目探索了地下水污染调查评价工作流程、技术方法、编图内容,完成了地下水污染防治区划,编制了具有创新性的地下水污染防治系列图件。自主研发了定深取样设备并获得国家专利,创新性地提出了“层次阶梯”地下水污染评价方法,为该地区地下水污染防治和地下水资源保护提供了科学依据和应用平台,也为我国其他类似地区开展地下水污染调查提供了经验和示范。计划项目和专题研究成果均被评审为优秀,这是我国首次完成的区域性地下水污染调查评价成果。全国地热资源现状评价与区划:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,成员包括蔺文静、陈德华、刘志明、陈浩、张薇、杨会峰等。项目收集汇总了全国31个省(市、自治区)的地热井、温泉开发利用资料,修编了“中国地热资源利用现状图”、“中国地热资源分布图”等图件,编制了《浅层地热能勘查开发技术规程》,完成了《全国地热资源现状评价及区划技术要求》及《全国地热资源现状评价与区划编图技术要求》的编制工作。开展了地热资源评价方法研究,提出了我国山区对流型和沉积盆地型地热可开采资源量计算方法,提出在全国进一步开展地热资源勘查评价的建议及工作部署。中国地热资源利用现状图中国地热资源分布图河套平原地下水资源及其环境问题调查评价:地质调查项目,项目负责人为石建省研究员和张翼龙教授级高工,主要成员包括刘海坤、赵华、杨会峰、叶浩、陈宗宇、张永波等。2009年开展了河套平原1:10万第四纪地质和水文地质调查、水文地质物探和钻探、测试分析、遥感解译等工作,对调查区内的土地利用、盐渍化、沙漠化及与地质环境相关的地方病状况有了较详细的了解;建立了野外包气带水盐运移试验场;对河套平原已建立地下水模型中存在的问题进行了总结,并提出建模思路,初步建立起区域水资源优化配置模型。同时,还建立了河套平原区地下水同位素剖面和社会经济数据库系统,为开展地下水循环演化研究奠定了基础。在内蒙古毕克齐镇利用RAS—24浅震仪探测水文地质结构黄河流域基岩区侵蚀成因及预测预报:科技部科研院所社会公益项目,负责人为石建省研究员和叶浩研究员。主要完成人员包括程彦培、侯宏冰、石迎春、郭娇、吴利杰、王强恒等。主要研究内容是砒砂岩的侵蚀机理。项目经过3年研究表明,粉红色的砒砂岩抗侵蚀性相对最强,灰白—紫红色交错互层的砒砂岩抗侵蚀性相对最弱;利用“3S”技术,对砒砂岩沟边线的蚀退进行了预测。预测结果表明,砒砂岩的侵蚀不但与岩石的地层组合有关,而且与地表覆盖物的厚度和松散程度有关;提出在现有水土保持工程的基础上,应针对地表不同类型的覆盖沙进行重点治理,以减轻该地区岩土侵蚀的强度。水岩作用模拟试验装置污灌区水土污染自然衰减调查评价:该项目为地质调查项目,负责人为张翠云研究员,项目组主要成员包括何泽、张胜、殷密英、李正红、马琳娜等。经过多年的努力,成功建立了微生物分子生物学检测高新技术。该技术由微生物DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序等多个环节组成。目前利用该技术完成了28m深包气带土样和地下水样DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序,取得了国内首批厚层包气带和地下水样微生物DNA数据,为污染物在包气带和地下水中的自然衰减评价提供了依据。污灌区地下水微生物 DNA提取纯化结果典型地区1:5万水文地质调查示范:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,主要成员包括杨会峰、陈德华、陈浩、张薇、范琦、刘志明、蔺文静、梁继运等。开展了水文地质调查、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质试验(抽水试验和渗水试验)、水化学样品采集、同位素样品采集,工程测量等工作。查明了水动力场、水化学场的空间分布特征,对水文地质参数进行了精细刻画。详细研究了1:5万水文地质调查技术方法体系,对各种图件的表达内容和编制方法进行进一步地总结和优化,制定了1:5万水文地质调查的编图技术要求。项目组进行水位测量鄂尔多斯能源基地能源开发与地质环境互馈效应调控研究:水环所与德国蒂宾根大学应用地质中心、美国马萨诸塞大学合作开展的项目,中方负责人是张发旺研究员,中方主要参加人员有陈立、张胜、赵红梅、侯新伟等。项目组历经3年多研究,开创性地提出了利用采煤塌陷区深厚包气带作为接纳储蓄大气降水的关键技术;首次提出黄土地区石油污染土壤原位微生物修复技术,为一定规模原位修复石油污染土壤起到了示范作用;利用德方提供的鲁尔矿区环境整治规划和产业结构调整的经验,优化了大柳塔矿区和铜川矿区的地质环境整治规划方案。石油污染土壤原位修复试验

青海省水文地质工程地质环境地质调查院

青海省水文地质工程地质环境地质调查院(简称青海省水工环地质调查院)是由青海省人民政府批准,在原青海省水文地质工程地质勘察院基础上组建的专门从事公益性、基础性地质工作的事业单位,成立于2009年,前身为青海省第二水文地质队。隶属于青海省国土资源厅,主管部门为青海省地质矿产勘查开发局。它是青海省国土资源系统专门从事水文地质、工程地质、环境地质工作的专业队伍,先后完成了国家和青海省下达的几百项水文地质工程、工程地质、环境地质方面大型工程的勘查、设计、地质灾害评估和治理施工等工作,多个项目受到国家奖励,是省内同行业的主力军,在全省已成为一支技术实力雄厚、设备先进、各类人才集中、专业素质过硬的综合性勘察、设计、施工队伍。

青岛市主体功能区工程地质环境分析与评价

一、主体功能区的提出青岛市在“十一五”期间及今后一个时期,调整完善城市功能区划与发展布局的主要任务是:遵循经济规律和自然规律,根据资源环境承载力,按照优化整合、重点开发、限制开发的不同要求,明确不同区域的功能定位,制定相应的政策和评价指标,使区域发展与资源环境承载力、经济内在分工联系和城乡发展基础条件相适应,城市发展与城镇布局、产业集聚和人口集中相协调,引导和促进青岛市经济社会全面、协调、可持续发展。在城市空间布局调整的同时,“十一五”期间,结合青岛的地域特征、区位优势和产业发展战略,坚持“布局引导、重点带动”的原则,调整优化产业发展空间布局,产业特色鲜明、集中度强的产业带、产业区,将成为城市经济发展的核心区。二、青岛市主体功能区工程地质环境质量综合评价依据工程地质环境的共同要素,参阅城市工程地质环境著名专家论述及相关资料,结合青岛城市工程地质环境的独特特点,确定了评价体系的一级评价因子及二级评价因子(图14-3)。在确定评价因子后,采用层次分析法首先确定权重,然后对青岛市主体功能区各个评价单元的工程地质环境质量进行逐一计算评价,利用面向对象的C++程序语言编制了计算程序,用圆滑的曲线在网格图上圈出同一质量等级的单元,得到青岛市主体功能区工程地质环境质量适宜性综合评价结果(图14-4)。图14-3 青岛市主体功能区地质环境质量评价指标三、青岛市功能区划与工程地质环境质量适宜性分析1.优化整合区适宜性分析如前所述优化整合区在市区内的范围是市南区、市北区、部分四方区、崂山区与开发区,指建设密度和开发强度较高、资源环境承载力减弱的区市建成区和产业项目基本饱和的工业园区,集中发展总部经济、金融投资、会展商务、研发设计、居住度假、购物餐饮、卫生医疗、体育赛事等。优化整合区主要由构造剥蚀地貌-丘陵区组成,主要山脉有午山(海拔398.3m)、浮山(海拔368.0m)与太平山(海拔150.2m)等。工程地质环境质量主要为良等、中等和差等。(1)良等区(Ⅱ类)四方区北部为剥蚀地貌,李沧区南部为冲积平原,工程地质条件良好,工程地质环境为良等区,适合进行工程建筑开发建设,适宜建设低层、多层及高层建筑,采用伐板基础及条形基础即可满足承载力要求,建筑成本较低。(2)中等区(Ⅲ类)市南区、市北区及部分四方区,为中等区,区内人口密集,高楼林立,工程活动不仅面广,而且强度大,强烈地改变着原生地质环境,地质体过度加载将带来严重的后果。区内可以利用开发的土地很有限、很珍贵,不宜大规模、大面积的开发。沿海泊河区地下水受污染程度大,应严禁向河中排放污水,建议沿河绿化,修建沿河公园,以防治污染加重。(3)差等区(Ⅳ类)市南区浮山所、崂山区山东头一带为滨海松软冲积海积层,第四纪覆盖层厚10m左右,基岩为燕山晚期花岗岩,基岩之上土层为角砾层,适宜地下空间开发,当进行工程建设时,应以箱形基础或桩基基础为宜,区内人口密集,适宜发展会展商务、研发设计、总部经济。黄岛区地貌为海积平原,土体主要为含淤泥粉质黏土、粉质黏土及少量中细砂层,地基承载力低,工程地质环境质量为差等区,在工程建设时要进行地基处理,置换或夯实软弱土体方可作为建筑物的持力层。适宜建设承载力较低的工业厂房、轻工业园区等。图14-4 青岛市主体功能区工程地质环境质量适宜性综合评价开发区的其余地貌为低山丘陵区为主,总的地势为西高东低,坡降一般小于3%。第四系以下为中生代火山岩和燕山期岩浆岩,主要岩性为凝灰岩、花岗正长岩、内含较多的岩脉。该区域不具备发生沙土液化、崩塌、泥石流的工程地质条件,是工程建设的适宜地点。综上所述,在优化整合区内,工程地质环境质量总体为中等,因区内建筑已很密集,地震、地质灾害等将带来严重的后果,不适宜大规模、大面积的过度开发;适宜发展居住度假、会展商务、研发设计经济。遵循集约化资源利用、高度化产业结构、区域间协同发展的原则。2.重点开发区适宜性分析重点开发区指发展潜力较大、聚集经济人口条件较好、开发强度较低、依法批准的五市三区新增规划建设区。重点开发区在市区范围大体包括部分李沧区、城阳区。李沧区逐步淘汰低端加工业,集中发展都市工业、职业培训、临港产业、商贸物流等。城阳区建设环胶州湾东岸、北岸、西岸3个工业产业带。这类区域要增加建设用地、鼓励人口集中、加快产业集聚和城市建设步伐,推进工业化、城市化进程。(1)优等区(Ⅰ类)夏庄、惜福镇、流亭一带地貌属于山间河谷冲积平原区,城阳、河套、棘洪滩一带地貌为山前冲积平原区。工程地质环境为优等区,地形平坦、开阔,起伏不大,地基承载力适中,而且建筑密度较小,有较大的开发空间,适宜大规模开发。(2)良等区(Ⅱ类)沧口、上马一线为良等区,地貌属于山前冲积平原区,区内建筑密度小,土地成本低,应以占地面积大、开发强度适中的工业园区、住宅小区等建筑为宜,适宜多层、高层建筑开发。区内第四纪覆盖层较厚,适宜地下供热、供气、供水、通讯管道网络等市政工程建设的敷设。(3)中等区(Ⅲ类)环胶州湾分布有滨海堆积平原区,工程地质环境质量为中等区。在墨水河、白沙河入海口处地下水位抬高,岩土工程条件差。在双埠村与后阳村环胶州湾一带分布有盐渍土与淤泥质土,堆积大量的海相沉积物,且海水大面积入侵,地下水污染严重,岩土体的工程性质差,不适宜进行工程建设,但可以发展盐业、养殖业等。所以在重点开发区内工程地质环境质量总体为优等、良等。区内建筑密度小,土地成本低,开发潜力大,适宜大规模开发,如都市工业、电子工业、临港工业、陆路物流等产业。此外,当土地开发超强度时,通常要以经济的巨额投入处理地基或加强基础。这种情形对于工程地质专业工作者而言,希望尽可能避免,但由于市中心的区位价值效应,以及土地作为不可再生资源的日趋昂贵,以经济投入换取土地的高密度开发的情况是必然的发展趋势,说明适宜性对每一个土地单元或某一性质的场地单元,并非一个定值,不能仅用工程地质学的原则作为衡量土地利用适宜性的唯一标准。它随着工程技术的发展、价值判断的变化而存在不同的适宜性水平。所以,适宜性分析应具备动态、发展的思维。

地质环境与人类健康的关系

中国的地质环境通过地球化学、水文和生物作用与人类活动的相互关系影响人类健康。从几种全国性的情况看,克山病和大骨节病带的分布,大体上同东北到西南以温带森林和森林草原土系为中心的低硒带相吻合(方克定,2002)。在全国半数以上县分布的高氟病,明显地与含高氟的岩石、泉水、含水层和煤层有关(蔡宏道,1995)。气候等环境因素,以及人类活动和生活习惯,会加深地球化学背景对人类健康的影响。例如在贵州省西部的砷中毒病,不但同二叠系煤层中高砷含量(100mg/kg)有关,而且还同高原区的潮湿气候和漫长的寒冬有关。在这样的环境里,当地居民多喜欢吃辣椒,并在没有装烟囱的屋子里烧煤取暖。同时,他们还常在屋中悬挂辣椒和玉米将其晾干。此种生活习惯使煤中的砷可通过升华作用而附在玉米、辣椒的表面,从而进入人体(郑宝山,1996)。在有些地区,致肺癌的氡可通过屋基土壤岩石直接释放,或通过由含氡的矿渣制成的砖而侵入室内。有些健康问题还与特殊的土地——资源分布格局有关。如在山西,因其丰富的煤炭资源而成为中国的主要能源基地。但那里石炭系的含煤地层盖在寒武、奥陶系碳酸盐岩含水层上。后者常是当地的重要水源。通过煤炭工业,及与煤有关的化工产业,导致一些岩溶大泉受到SO42-,Pb,CN, Fe, COD的污染,危害人类健康。血吸虫病的分布,多在中国东南部的湿地区。在中国的西南部,石灰岩的分布超过50万km2。缺碘症常在石灰岩地区分布。同时,由于强烈的岩溶化,主要水资源都集中分布在2,836条总长度1,3919km,总流量1,428m3/s的地下河中。另一方面,主要的土地资源多分布在地下河的汇水区,并以后者为排水系统。很明显,任何方式的土地利用,不论是城市建设、矿山开发、农业、工厂或公路建设都会对地下河水质和人类健康带来问题。

地质环境与人体健康

组成人体的化学元素约60多种,这些化学元素的平均含量和地壳中化学元素的平均含量有明显的相关性,表明人体的组成与地球化学环境有密切的关系(图13-8)。此外,不同元素在人体中的含量有明显的差别。构成人体生命的元素可分为三类:①生命不可缺少的主要组成元素,由氧、碳、氢、钾、钠、钙、镁、氮、硫、磷、氯共11种元素组成,占人体元素含量的99.95%;②生命所必需但稍为过量或缺少就有害的微量元素,如钼、铁、锌、铜、碘、氟、锡等;③生命不需要但易被人体吸收的有害元素,如镉、汞、铅、铀等。图13-8 人体血液和地壳中元素含量的相关性(据陶世龙等,2010)微量元素保持适当的浓度对人体健康是有益的,但如果缺乏或过量又会引起疾病或死亡。例如缺铁会引起贫血疾病,但铁的含量过多,则会引起急性铁中毒、呕吐、胃肠道出血,甚至死亡。有害元素如砷、汞、铅、钡等,当它们超过一定浓度时,就会对人体产生危害。人体中某种微量元素或有害元素的多少,与饮水、食物及空气中的元素有关,而它们又与地壳表层岩石及土壤的化学成分有密切的关系,即与各地区的地质环境有关。研究表明,在不同的地质环境下,人体健康状况有明显差异。有些疾病的分布有显著的区域性,特别是地方病的发生、发展明显地受自然地球化学环境的控制,具有强烈的地带性分布特征。在地质环境中,以沉积岩为母岩形成的土壤,通常化学组分较全,而以岩浆岩为母岩形成的土壤,则往往缺乏某些必要的元素。在同一岩类地区的发病率,则与元素的迁移聚集有关。这是造成地方病的根本原因。现已查明,有20多种地方病是由于原生地质环境中某些微量元素过多或不足所造成的。黑龙江、陕西等省流行的克山病,是一种病因尚未完全了解的地方性心肌病,主要发生在山区吃当地自产粮的农业人群中。20世纪70年代对发病区小麦、玉米和稻米的分析表明,有些病带内这三种粮食的含硒量明显偏低,一般都小于0.025×10 -6(非病带则大于0.025×10 -6),说明克山病有些病带处于低硒环境。1981年,曾对15个克山病区150万人采取补充硒的办法,使发病率几乎降低为零。河南省食道癌发病率高的地区,多在安山岩和中更新统洪积层出露区,这些地区土壤和岩石中的铜、锌、钒、锆等元素含量偏高,人体过多地吸收了这些元素,使体内元素含量比例失调,从而导致食道细胞癌变。由于工业生产或其他活动而造成的环境污染也会严重损害人体健康,受污染的环境可称为次生地质环境。在日本富山县神通川河上游铅锌矿附近的一座炼锌厂曾经排出大量未经处理的含镉废水,用这种水灌溉稻米引起“骨痛病”,患者体内的含镉量比正常人高出100倍,病情严重者竟达到咳嗽都会使肋骨折断。早在17世纪中叶,就有人提出某些地方病的病因学说。20世纪70年代初以来,我国开始广泛重视地质环境与健康和疾病的相关问题。近些年来,我国环境地质工作者与医学界相结合,在防治地方病和环境污染引起的疾病方面,做了大量的工作,取得了显著的成绩。今后,研究原生或次生地质环境中化学元素的分配状况对人体健康的关系,仍然是必须高度重视的科学内容。

地质环境的概念与基本特征

一、地质环境的概念地质环境是指人类生存和发展所依托的地球表层岩石圈系统,主要由岩土体和地下水等基本要素构成。地质环境是自然环境的重要组成部分,是经济社会发展的资源基础、环境基础和工程基础。通常认为自然环境由大气环境、水环境、生态环境与地质环境组成。其中,地质环境与上层的大气环境、水环境、生态环境之间存在着广泛的物质、能量交换,共同构成了人类生存与发展的环境系统。地质环境是人类生存发展的基本场所,其内各种地质体的物理、化学特征成为人类适宜性的自然因素与条件。人类与其他生物依赖地质环境而生存与发展,同时人类与其他生物的活动又不断改变着地质环境的化学成分与结构特征。地质环境包括岩土、土壤与地下水三个主要的环境要素。岩土是地质作用的产物,是人类生活生产的场所,是人类发展所进行的各种工程建设的基础,是最重要的环境要素;土壤是地质作用与人类活动共同作用的产物,它与人类生存发展密切相关,维持人类生存的食品都由土壤培植,维持生态环境的植被也都与之有关;地下水的形成与地质作用关系密切,它赋存于地壳中,有些与地表水相互补给,而有些,常常赋存在地质构造中,它与地表水一样成为人类生存发展的必要条件,也是维持生态环境的必要条件。二、地质环境的属性地质环境与自然环境一样具有独特的自然属性、经济属性和社会属性。地质环境的自然属性是指:一是整合性,即组成地质环境的空间和各种因素与条件密切相关地组成一个有机整体,地质环境存在于一定空间中,这个空间就是地壳,地质环境包含有许多与地质作用有关的因素与条件,如地层、岩石、矿物、地球化学元素、各种地质灾害体、地球物理参数、构造、地形地貌等,只有空间和因素与条件的有机结合才能称为地质环境,仅有空间或仅有因素与条件都不能称为地质环境;二是多种功能属性,这是指地质环境往往兼有资源、能源、环境、生态、工程基础等多种功能,它既可以承担资源、能源等功能,又可以成为维持生态与环境的重要条件;三是自动调节性,地质环境对外来污染具有自净功能,通过这种功能,地质环境对外来的污染物质进行内部消化,起到自动调节作用,通常把地质环境的这种自动调节能力称为地质环境的容量,但它不是无限的,超过环境容量时,必然引起环境恶化;四是反馈性,一般认为地质环境与地质作用有关,主要是指内动力地质作用与外动力地质作用,前者有构造运动、岩浆活动、地震以及区域变质作用等,后者有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩活动等,但是人类出现后,尤其在社会生产力和科学技术高度发展下,人类活动成为可与自然地质作用相比的“人为地质”作用,这种“人为地质”作用必然会反馈到地质环境上来,反映出两种不同的反应趋势,一种是良性反应,即在人类活动作用下,地质环境向着稳定有利的方面发展,另一种是恶性反应,即形成灾害。地质环境的经济属性是指:一是地质环境是人类生存发展的条件,是生产力的一个重要的要素,属于人类公共物品,占有、使用不具排他性,人们关心的是其质量的保护,保护环境需要规范人们行为,调整人们之间的经济关系,就需要有再生产的市场;二是地质环境是一种无形资产,人们常常用绿色GDP来表达,虽然目前还没有成熟计算方法,但理论上是认可的,当前地质环境的价值可以体现在被污染和破坏之后所产生的负效应中。地质环境的社会属性是指地质环境是人类社会的一个重要组成部分,它不属于社会的某个人或某个群体,而属于整个人类。一个良好的地质环境可给人类生存发展提供良好条件,而一个恶劣地质环境则影响着整个人类的生存与发展,因此,保护良好的地质环境、遏制地质环境的恶化与治理恶劣地质环境是全社会的责任。地质环境对人类活动的干扰表现出两种不同的反应趋势,即良性反应(正环境效应)和恶性反应(负环境效应)。随着人类对资源需求的剧增以及科学技术日新月异的进步,人类活动对地质环境的影响和作用越来越大,人类活动的方式以及地质环境的反馈作用共同构成了地质环境经济学的重要理论与实践基础。三、地质环境分类按地质环境的要素分类,把地质环境分为地下水地质环境、土壤地质环境和岩土地质环境。按地质环境的范围分类,分为地区地质环境、区域地质环境和全国地质环境。按地质环境的产业活动分类,分为地下水水源地地质环境、矿山地质环境、城市地质环境、农村地质环境、海岸带地质环境、交通干线地质环境、工程项目地质环境、斜坡地质环境等。按地质环境的功能分类,可以分为资源性地质环境与灾害性地质环境。本书采用按地质环境要素分类法为主进行研究。四、地质环境的基本特征地质环境容量即某个特定地质空间可能承受人类社会-经济工程发展的最大潜能。人类所有生产和生活的消费物质,都是直接或间接地取自地质环境;人类在生产和生活过程中产生的一切废弃物,又都直接或间接地排泄入地质环境。所以,地质环境容量,可以用特定地质空间可能提供人类利用的地质资源量和对人类排放的有害废物的容纳能力来评价。地质环境对人类排入的有害废弃物的容纳能力,取决于地下水、土壤和岩石对污染物的净化能力。水体、土壤、岩石对污染物具有自净功能,通过这种自净功能,地质环境对外来的污染物质进行内部消化,起到自动调节的作用。应当指出,地质环境对外来污染物质的自净能力不是无限的。当人口增长和经济发展超过地质环境的允许极限时,必然引起环境恶化。地质环境的质量即在一定程度上是由地球物理因素和地球化学因素决定的,其好坏对人类活动和社会经济发展都会有很大的影响。地质环境质量的好坏,可由以下几个方面的条件决定。1.自然地质条件的稳定性自然地质条件是决定地质环境质量的主要因素,其中最重要的有:地质构造的稳定性、地形稳定性、岩石性质、岩土的承载力、地质灾害情况。2.抗人类活动干扰的能力环境一方面为人类活动提供空间及物质能量,另一方面容纳并消化其废弃物。人类活动超出环境系统维持其动态平衡的抗干扰能力时,就产生种种环境问题。抗干扰能力差的地区,地质环境质量差,人类经济活动稍有不慎,就可能使地质环境状况更加恶化。例如,中国西北地区,气候干旱、植被稀少,人类活动的轻微干扰即会出现荒漠化等环境恶化的现象;处于半干旱气候条件下的华北平原,如农田水利活动不当,很容易加剧土壤盐渍化,地质环境质量恶化。3.原生地球化学背景地球上人类都处在一定的地球化学场的作用下,一定数量的钙、镁、钾、钠、碳、氮、氧、磷等元素及某些微量元素,是人体和其他生物体发育所必需的。环境中某些元素含量过高、过低,或存在对人体有害的其他元素,均会给人的健康带来危害。所以,环境的地球化学背景值是地质环境质量的一个重要标志。4.受污染或受破坏的程度人类对自然界的干扰日益扩大。现在,地球上几乎不存在未受人类活动影响的区域。天然的地质环境越来越少,人为因素对环境的影响越来越大,评定地质环境质量的好坏,必须考虑人为因素对地质环境的干扰,其中,最主要的是废弃物对环境的污染,工程-经济活动对环境的破坏。废弃物对地质环境的污染,主要表现为对地下水的污染及对土壤的污染。因为污染,我国有数十个大中城市的地下水水质超标。农药与污灌已使大量土地遭到重金属及其他化合物的污染,影响了土地的生产能力。工程-经济活动对环境的破坏,可诱发产生人为地质灾害,许多道路沿线的滑坡、泥石流,城市区的地面沉降、地裂缝,矿区的地面塌陷等,大多是由于人类活动使地质环境质量下降造成的。地质环境的整体质量取决于各组成要素的质量,但在评价地质环境质量的优劣时,不能按各要素的平均状况去决定,而应评定每个要素的质量优劣,找出质量最差的那个(些)要素,根据它(们)的状况做出评价,因为,人类活动常常首先使质量最差的那个(些)因素受到影响,从而引起环境的变异。地质环境的相容性是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性,地球上各种不同的地质环境,其发生、发展受地质构造、岩性、水文、地质作用和地形条件的控制。每一类地质环境都是一种具有自身特征和功能的地质空间,它们对各类工程活动的相容是不一致的,因此对人类活动的干扰,表现出不同形式的反应。地质环境对人类活动的干扰有两种不同的反应趋势,即良性反应和恶性反应。良性反应即人类活动的正环境效应,主要表现为在人类活动作用下,降低地下水位,加上施用有机肥料等措施,盐碱地可以逐渐改变成好地。而在有些地区,人类活动不当,地质环境将出现恶性反应,即人类活动的负环境效应。如在中国的黄土高原地区,脆弱的地质环境受到盲目采伐、开垦坡地、破坏植被等人类活动的作用,会加剧水土流失,使地质环境向着不毛之地的方向发展。应当指出,在同一类地质环境系统内,不同的工程活动,可能产生两种截然不同的反应趋势,这取决于人类活动与该地区各种环境要素之间的作用性质。传统地质学认为,地质作用是地质动力引起的,两种基本类型的作用——内动力地质作用和外动力地质作用,推动着地壳的运动和发展。内动力地质作用,有构造运动、岩浆活动、地震以及变质作用;外动力地质作用,包括风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用等,由这两种基本地质作用控制和改变着地球表面的结构和形态。但是人类的出现,特别是在人口剧增、社会生产力和科学技术大大发展情况下,地球表面受到了人类活动的强大冲击,人类活动成了除内、外地质动力之外,使地球表面发生变化和发展的不可忽视的又一动力,产生了其规模与速率都可以同天然地质作用相比的人为地质作用。人为地质作用随着社会经济的发展和科技的进步也在不断扩大。地质环境的反馈作用即地质环境受人类活动干扰后,对这种干扰做出的某种反应。地质环境较容易受到人类活动影响,当人类活动的规模和强度超过了地质环境的承受极限后,必然导致地质环境发生变化,对人类活动做出反应。地质环境是一个动态平衡系统,其能量的收入与支出保持平衡关系。在天然状态下,依据其物质组成、结构和地球内部与外部能量的作用条件,不断地进行着由平衡到不平衡再到平衡的反复运动过程,维持其相对的稳定性。当人类活动作为地球外部一种新的能量作用于地质环境时,将改变其天然的平衡,使地质环境的态势发生变化,产生新的平衡关系。地质环境的反馈,实质上是地质环境在人类作用力影响下,对平衡关系进行调整的一种现象。当人类作用力不大时,通过地质环境内部的调节能力,对外界的冲击进行补偿和缓冲,就可以完成这种调整过程,维持地质环境系统的稳定性。这时,地质环境的反馈表现为人不易觉察的“隐蔽的”形式。当人类作用力增大,超过其自身的调节能力时,地质环境只有通过剧烈的变动,才能建立起新的平衡关系,反馈就以“显露的”形式表现出来。

天津市地质环境监测总站工作累不累

累。根据查询环保设备官网显示:环境监测站的工作辛苦且单调,上午随车出门去河流,企业排污口,排气口采样,下午做实验。因此累。

延安市地质环境监测站待遇怎么样

好。陕西省地质环境监测总站待遇好,有五险一金,加班补贴,周末双休,员工平均工资是6000元。延安市地质环境监测站位于陕西省西安市碑林区含光路中段19号。

河南省地质环境监测院

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况河南省地质环境监测机构由河南省地质环境监测院(隶属河南省国土资源厅)和18个省辖市级监测站(其中,3个隶属省地质环境监测院,15个隶属市国土资源局)组成,从业人员共计455人,其中专业技术人员232人(高级职称者40人,中级职称者78人,初级职称者114人),其他人员223人(见表)。河南省地质环境监测机构及队伍现状全国地质环境监测能力建设续表从左至右:副院长郑拓、书记刘其名、院长杨昌生、副院长孔小刚、副院长甄习春河南省地质环境监测院的前身是1978年成立的河南省地下水动态长观站,1980年改为河南省地质局水文地质管理处,1984年更名为河南省地质局环境水文地质总站,1989年更名为河南省地质矿产厅环境水文地质总站。2001年河南省机构编制委员会批准河南省地质环境监测总站为河南省国土资源厅直属全额预算管理事业单位,2005年更名为河南省地质环境监测院。主要职责是:承担全省地质灾害调查、监测、治理、预报预警;组织开展全省区域和城市地下水过量开采、水质污染监测;组织实施全省矿山地质环境调查、监测和恢复治理工作;开展全省地质遗迹保护和地质公园建设工作;开展全省地热、矿泉水资源调查评价和监测工作;建设并维护河南省地质环境信息网,并提供技术服务;开展地下水资源与地质环境战略研究;为政府制订国土资源规划、管理、保护和合理开发利用决策提供科学依据,为国民经济和社会发展提供地质环境信息等公益性服务;对省辖市地质环境监测站实施业务指导;承办省国土资源厅交办的其他事项。省辖市级监测站的主要职责是负责本辖区区域地质环境监测,进行地质灾害预报预警、防治,以及地质环境监测网的建设、运行和维护管理等。二、监测网点建设情况目前,河南省在地下水环境、地质灾害、地热等方面开展监测工作。河南省地下水动态监测工作始于20世纪70年代。目前,全省地下水位监测点由国家级、省级、地市级地下水监测点构成,共有518个(其中,国家级229个、省级203个、地市级86个);水质监测点139个(国家级),自动化监测点40个。监测点主要分布在黄淮海平原和南阳盆地,监测控制面积10.9万km2,监测项目主要为水位、水温、水质。地下水位、水温为委托监测,监测工具以测钟、电测水位计、普通温度计为主,监测频率为每月6次。目前在全省已安装40台自动传输水位、水温监测仪。河南省现有郑州、商丘两个地下水均衡试验场,“六五”、“七五”期间的地下水动态研究中在水循环和水均衡理论认识、技术方法研究和实践应用方面,都取得了显著进步和发展。郑州均衡试验场目前仍对20余项气象要素、35组地下水均衡要素等进行常规观测,以分析研究水资源评价计算参数,降水入渗速率等;商丘均衡试验目前仍对气象要素、地下水均衡要素及负压计进行观测,以此分析降水入渗、潜水蒸发、包气带水分运移机理。目前,河南省的地质灾害监测仅建立突发性地质灾害专业监测点1个(滑坡),监测人员定期进行监测。三、监测装(设)备配备现状河南省地质环境监测装(设)备主要包括:车辆3部;地下水自动监测仪56套;地质灾害监测设备18套(其中,全站仪1套、手持GPS 16套、滑坡监测仪1套);数据传输及处理设备1套;实验室1个。郑州地下水均衡试验场目前,地质环境监测设备质量比较稳定可靠,运行正常,数据传输准确及时,数据处理精确先进,实验测试结果科学可靠。地下水水位、水温遥测系统工作流程四、信息化建设情况(一)地质灾害气象预报预警和应急会商系统建设为满足地质灾害气象预报预警工作需求,河南省地质环境监测院于2003年专门建立了地质灾害气象预警预报工作会商室,安装了地质灾害预报预警系统,开通了河南省地质环境信息网等主要预报设施,为开展预报预警工作提供了信息传输、发布、会商、产品制作的理想场所。(二)地质环境信息网建设河南地质环境信息网自2004年开通至今,一直安全运行,累计发布信息1000余条,平均日上网浏览10000人次。地质灾害气象预报预警信息2004年汛期正式向社会公众联合发布,扩大了地质灾害防治知识及预警预报信息的宣传,取得了较好的经济社会效益。此外,网站还为宣传地质环境政策法规、扩大社会影响起到了积极作用。(三)地质环境数据库建设和数据管理河南已建地下水动态监测管理信息系统、地质灾害调查与区划数据库,数据库较完善,数据管理情况正常。河南省地质灾害预警预报会商室五、主要监测成果和服务2003年,河南省国土资源厅和省气象局联合开展了河南省地质灾害气象预报预警工作。2008年,通过河南卫视发布三级以上地质灾害预报预警信息34次,并通过电话、传真、手机短信等方式通知到基层国土资源管理部门和地质灾害监测防治责任人,为各级政府和社会各界提供了更具时效性的地质灾害预防信息;全省建立汛期地质灾害群测群防点983个,有效地防止了因地质灾害造成的人员伤亡和财产损失,防灾减灾效果显著。河南省30多年的地下水监测,积累了长期系列资料,每年取得监测数据近10万组。依据监测资料每年编制《地下水监测报告》、《地下水水情通报》、《地下水水情预报》等10余份。监测资料为地下水资源开发利用、地下水环境保护和生态环境建设提供了可靠的基础资料;通过地下水环境监测,为城市规划、工农业发展和地方政府宏观决策提供了依据。2006年,随着河南省区域地下水监测网优化及自动化建设项目的实施,进一步优化和完善了地下水环境监测网络,提高了监测工作的科技水平,对加快全省经济发展有重要意义。2006年,由中国地质环境监测院下达“河南省的国家级单孔多层地下水示范监测井建设研究项目”,在深度(350m)、监测数量(4层)和材料(PVC-U管)等方面填补了国内该技术领域的空白,具有广泛的示范作用,为国家地下水监测工程的实施提供了参考依据。六、法制建设1.1998年颁布实施了《河南省地质灾害防治管理办法》(河南省人民政府令第45号)。2.2002年发布并组织实施了《河南省地质灾害防治规划(2001—2010年)》。3.2006年编制并实施了《河南省矿山环境保护与治理规划(2006—2015年)》。4.2007年编制完成了《河南省地下水污染防治规划》。

广西壮族自治区地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况广西壮族自治区的地质环境监测机构由广西壮族自治区地质环境监测总站(隶属广西壮族自治区国土资源厅)、12个市级监测站(均隶属自治区地质环境监测总站)组成,从业人员共计172人,其中,专业技术人员129人(高级职称者30人,中级职称者61人,初级职称者38人),其他人员43人(见表)。广西壮族自治区地质环境监测机构及队伍现状全国地质环境监测能力建设续表广西地质环境监测总站原名为广西环境水文地质总站,于1981年成立,1991年更名为广西地质环境监测总站,同时挂“广西环境地质研究所”、“广西地质灾害防治工程勘查设计院”两块牌子,2006年11月曾挂“广西地质灾害预警预报中心”牌子。1998年以前,总站隶属广西地质矿产局,1998~2000年隶属广西地质矿产厅,2001年以后,总站隶属广西壮族自治区国土资源厅,为自治区国土资源厅直属全额预算管理事业单位。主要职责是:承担广西壮族自治区地质环境监测网的建设运行和维护管理、地质灾害群测群防网络的业务指导与服务、地质灾害预报预警,以及国家和全区公益性、基础性地质环境监测、地质灾害防治等相关调查和综合研究。为政府制订国土资源规划、管理、保护和合理开发利用决策提供科学依据,为国民经济和社会发展提供地质环境信息等公益性服务。从左至右:副站长施杰、纪检书记兼工会主席李永坚、站长何小明、党委书记张如放、总工程师王举平、副站长聂乐昌广西12个市级监测站均隶属自治区地质环境监测总站,主要职责是负责辖区内地质环境监测网的建设、运行和维护管理,进行地质灾害预报预警,以及地质环境监测、地质灾害防治等。二、监测网点建设情况目前,广西在地下水环境、地质灾害、地热、地质遗迹等方面开展监测工作。1981年至1990年,广西地质环境监测工作主要以地下水动态监测为主,20世纪90年代仍以地下水动态监测为主,配合地方水行政主管部门参与地下水资源开发管理,90年代中后期起,增加矿泉水资源管理工作。2001年起,总站成为自治区国土资源厅的直属公益性事业单位,实行全额拨款,地质环境监测工作得到进一步加强,拓宽了地质环境监测工作领域,增加监测内容,工作涉及广西全境,与地方政府及社会的联系表现为服务型及技术支持型,各分站成为当地国土资源部门实施地质环境管理工作的助手与参谋。1.广西地下水监测面积5437km2,监测点总数561个,其中按监测点级别分为:国家级监测点10个,省级监测点274个,地市级监测点277个;按监测内容分为:水位长观点157个,水位统测点325个,水质监测点156个,水温监测点156个。2.为加强地质灾害调查监测工作,总站下属的各分站均成立有突发性地质灾害调查应急分队,分别负责相应的管辖区域,当管辖区域内有较大影响的地质灾害发生时,及时奔赴现场进行调查,为地方政府排忧解难,全站每年调查突发性地质灾害约300起。每年汛期,指导地方编写地质灾害防灾预案,协助地质灾害险情巡查,每年配合地方巡查约90个县(市、区),巡查重大地质灾害隐患点100多个。同时,还负责地质灾害群测群防工作的技术指导及技术服务,开展地质灾害科普宣传,为各县(市)举办地质灾害知识培训班50多期,培训地方干部达4000多人。3.抓好地质遗迹的监测保护工作,对区内13处地质遗迹资源制订了监测工作计划,及时掌握地质遗迹的保护现状,发现问题及时处理。三、监测装(设)备配备现状1.交通:总站有越野车10台、12个分站中有5个分站各有1辆越野车。2.野外作业主要设备:全站仪、经纬仪、GPS定位仪、数码相机等。技术人员在野外使用In silu水质监测仪野外用MALA ProEx地质雷达探测滑坡滑体厚度3.地下水监测:20世纪80年代,少数点曾使用过上海产的红旗牌机械式自动水位仪,该种仪器在野外需有专门的保护房子或铁箱,后来厂家已不生产该类仪器,原有的几台水位仪因缺乏维修零件已无法使用,现在,水位监测工具为皮尺、万用表、测钟、测绳等。4.地质灾害监测:有地质雷达、激光测距仪、土壤水分测量仪、9800RIKGPS移动站等仪器设备,一般监测还使用皮尺、测绳,进行手工操作及目视观测。5.水质测试仪器:原子吸收仪、光谱仪、分析天平、分光光度计、示波极谱仪、测汞仪、多功能水质检测仪、离子计、测氰仪等。6.办公设备:技术人员基本上每人1台台式电脑,另外全站有60多台手提电脑,总站机关配备了复印机、扫描仪、绘图仪等。地质环境实验室水质分析仪器四、信息化建设情况(一)广西地质灾害预警预报和远程会商系统建设自2003年至今,广西使用的地质灾害预警预报系统为专家经验型预报系统,根据环境地质条件及大气降雨与地质灾害发生的相互关系的经验判断,依据历时降雨资料及降雨预报,作出降雨引发地质灾害发生的可能性预报。广西的地质灾害气象预警预报目前还没有建立有效的远程会商系统,与区气象台的会商,主要是通过QQ进行。(二)预警预报信息发布及效果广西地质灾害气象预警预报信息主要是通过电视台及手机短信向社会发布,同时每天的预报结果在广西地质环境信息网上发布。信息发布效果比较理想,起到了及时通报有效信息的作用,使得全区各地能够及时获得地质灾害信息,及早进行预防和防范,起到了有效减少因降雨引发地质灾害造成的伤亡和财产损失的作用。(三)地质环境空间数据库建设广西地质环境空间数据库主要有:广西地下水动态监测管理信息系统数据库、1:50万广西地质灾害遥感空间数据库、1:50万广西区域环境地质调查空间数据库、1:10万县(市)地质灾害调查数据库、1:100万地下水污染调查空间数据库、广西突发性地质灾害数据库、广西地下水动态监测数据库、地质公园数据库。五、主要成果和服务(一)地下水动态监测通过20多年的地质环境监测,取得了大量的监测资料,其中,1981~1990年的监测资料已以年鉴的形式出版监测报告5份,1991年以后的地下水监测数据全部录入计算机、建立了数据库,编写了桂林、柳州、南宁、北海、玉林5城市的1991~1995年地下水监测报告各1份。每年均编报7市(镇)的地下水水情通报和编报南宁、柳州、桂林、北海4城市地下水水情预报,编写地质环境监测及分析报告,并及时汇交上级主管部门。利用监测资料,认真研究分析,完成了一系列的科研报告。(二)汛期地质灾害气象预报预警自2003年起,广西壮族自治区国土资源厅与气象局合作(2007年又增加水文部门)开展了全区汛期(5~9月)地质灾害气象预报工作,到2008年,南宁市、柳州市、贵港市、贺州市、钦州市、玉林市、桂林市、贺州市、来宾市、河池市等市也相继开展了市一级地质灾害气象预报预警工作,日常工作由总站下属各分站承担。2003年以来,通过广西卫视发布3级以上地质灾害气象预报439次,其中4级以上预报102次(均不包括各分站的市级预报),为自治区各级政府和社会各界提供了更具时效性的地质灾害预防信息,防灾减灾效果显著。预报结果通过电视、报纸、手机短信发布。预警预报精度一般都在50%~60%之间,最高可达85%。近年来,成功预报了百色市城西东笋造纸厂滑坡、浦北县外贸站存在滑坡、鹿寨寨沙龙江村滑坡、龙胜和平乡黄洛村滑坡等15起地质灾害,避免了181人伤亡和近200万元的经济损失。(三)地下水资源评价根据国土资源部的部署,2001~2002年,全区进行了新一轮地下水资源评价工作。提交了《广西壮族自治区地下水资源评价报告》、《广西壮族自治区地下水资源与水环境图》及《广西壮族自治区地下水资源评价信息系统》等成果。对广西地下水资源进行的新一轮评价,为广西地下水资源的开发利用提供了可靠的技术依据。(四)矿山地质环境调查2004~2005年,对全区4757座矿山开展了矿山地质环境调查,查明了广西矿山自然地理、环境地质、矿产资源开发与利用现状等。提交了《广西壮族自治区矿山地质环境现状调查与评估报告》、《广西壮族自治区矿山地质环境信息系统建设报告》、《广西矿山环境保护与治理规划》等成果,为广西矿山地质环境保护、治理、监测等提供了科学依据。(五)地下水污染调查2007~2008年开展的地下水污染调查,主要包括资料收集、地下水的水质取样及水环境的调查,遍及全区108个县(区),共收集资料124份,水样670组,已完成了成果报告的编写。(六)地质环境监测服务典型事例主要有:广西河池市城东水厂砷污染调查、广西宜州龙头锰矿六潮泉泉水枯竭水文地质调查、合浦县常乐镇地下水污染勘查、平果铝排泥库泉泉水干涸与污染水文地质调查等,为政府解决污染治理、污染纠纷等问题提供了可靠依据。六、法制建设1.《广西壮族自治区地质灾害防治管理办法》,于1999年3月29日经自治区人民政府第8次常务会议通过,1999年4月19日政府令第3号发布。2.《广西壮族自治区钟乳石资源保护条例》,于2002年7月1日自治区人大常委会公布施行。3.《广西壮族自治区年地质灾害防治工作规划(2001—2015)》,于2003年12经自治区人民政府批准实施。4.《广西壮族自治区地质环境保护条例》,于2006年3月30日由自治区第十届人大常委会第十九次会议通过,于2006年5月1日起施行。5.广西质量技术监督局于2006年11月20日颁布了《广西壮族自治区建设项目地质灾害危险性评估规程》,并于2006年12月1日实施。

四川省地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况四川省的地质环境监测机构由四川省地质环境监测总站(四川省国土资源厅)、21个市(州)级监测站(分别各相关市(州)国土资源局)和60个县级监测站(分别各相关县(市)国土资源局)组成,从业人员共计439人,其中,专业技术人员176人(高级职称者20人,中级职称者45人,初级职称者111人),其他人员156人。但新成立的29个县级监测站目前还未配备从业人员(表1)。从左至右:副站长李勇、党委副书记屈超锦、站长兼党委书记李云贵、总工程师肖智林表1 四川省地质环境监测机构及队伍现状表续表续表四川省地质环境监测总站建于1959年,以地下水观测为主。由于各方面的原因,一直由四川省地矿局成都水文地质工程地质队代管,直到2000年11月9日,四川省国土资源厅和四川省地质矿产勘查开发局联合下文(川国土资发〔2000〕131号和川地勘发〔2000〕108号),将总站正式划入省国土资源厅。2001年5月23日,省编办〔2001〕64号文以正式文件的形式明确将四川省环境监测总站划归省国土资源厅管理,为省国土资源厅直属全额预算管理事业单位,四川省国土资源厅在川国土资函〔2001〕214号文“关于明确四川省地质环境监测总站职能、内设机构的意见”中明确总站属公益性和基础性的事业单位,主要从事全省地质环境(包括地质灾害、地下水、地质遗迹等)的调查、监测和评价工作,面向社会,为省政府和国土资源管理服务,并对市(州)地质环境监测站进行业务指导。各市级监测站和县级监测站的主要职责是负责本辖区地质环境监测网的建设、运行和维护管理,进行地质灾害预报预警,以及市级和县级地质环境监测、地质灾害防治等相关调查和综合研究。二、监测网点建设情况目前,四川省主要在地下水环境、地质灾害等方面开展监测工作。四川省地下水动态监测工作始于20世纪50年代,现四川省地质环境监测总站的地下水监测区范围包括成都平原主体部分、重要城镇成都市城区及近郊和德阳市城区及近郊,控制面积分别为6473km2、300km2和80km2,总面积6853km2(表2)。监测内容主要包括地下水开发利用情况、地下水水位、水温和水质的动态特征及变化情况,以及因地下水不合理开发利用引发的环境地质问题。各级监测点均为每10日观测1次,水温观测与水位观测同时进行,并同时观测记录气温,河水位观测与地下水位同时同精度进行。水质监测在枯、丰水期各取1次水样进行分析,除对全区地下水进行一般性控制外,还在区内主要污染源附近布设了监测取样点。水质化验分析内容除一般理化性质指标外,还包括部分毒理学指标等。各种监测资料取得后,及时进行室内整理、检查校核和数据库录入,年终由技术人员对全部观测资料和化验分析资料进行系统的综合分析,最后编制地下水环境监测年度报告。表2 四川省地质环境监测总站地下水监测情况一览表注:成都、德阳两城市重点监测区位于成都平原内。四川省地质灾害监测网点主要分布在地质灾害易发区,包括突发性地质灾害监测点和缓变性地质灾害监测点两类,由专业监测点和地质灾害群测群防点构成。目前,全省专业监测主要集中在重大工程治理点勘查、设计、施工阶段及施工后期效果监测阶段进行。监测内容以地表位移、深部位移和雨量监测等为主。另外,总站现承担华蓥山地区地质灾害监测预警示范区建设项目,项目始于2008年,计划至2010年分3年完成。截至2008年,群测群防点共计14167个,其中突发性灾害点13958,缓变性灾害点209个,包括滑坡7608处,崩塌2885处,泥石流1565处,不稳定斜坡1722处,其他387处,监测方式以简易监测、宏观巡视为主,“5.12”汶川地震后,全省逐步安装了一些滑坡伸缩仪、裂缝报警器等监测预警设备,进一步提高了群测群防监测预警水平。三、监测装(设)备配备现状四川省地质环境监测设备主要包括:越野车4辆;地下水简易监测设备;地质灾害监测设备43套(全站仪1套,手持GPS 36套,另外由总站代为管理的设备有泥石流次声预警器4台、钻孔测斜仪1套、SWS型多波列数字图像工程勘查与工程检测仪1套);以及其他相关数据处理、绘图和办公等设备。四、信息化建设情况(一)地质灾害气象预报预警和远程应急会商系统建设为满足地质灾害气象预报预警工作和突发性地质灾害应急会商的需求,2005年,四川省国土资源厅委托四川省地质环境监测总站专门建立了地质灾害气象预报预警工作会商室。在此基础上,2008年3月始开展了基于卫星通讯的突发性地质灾害远程应急会商系统建设工作。目前正处于安装调试阶段。(二)地质环境信息网建设四川省地质环境信息网自2002年开通至今,一直安全运行,每年年均发布信息350条。汛期地质灾害气象预警预报启动以来,预警预报结果均通过网站对全社会发布,扩大了受众面、提高了发布质量,确保了及时发布。除此以外,网站还为宣传地质环境政策法规,普及地质环境信息知识,树立政府形象、扩大社会影响起到了积极作用。四川省国土资源厅地质灾害预警预报会商室(三)地质环境数据库建设和数据管理四川省地质环境监测总站在国土资源部和四川省国土资源厅的统一部署下,已经建成了地下水动态监测管理数据库、1:10万县(市)地质灾害调查与区划数据库、1:5万县(市)地质灾害详细调查与区划数据库、1:50万环境地质数据库、县(市)地质灾害搬迁数据、1:5万四川省丘陵区红层找水数据库、1:20万水文地质空间数据库、1:50万水文地质空间数据库等数据库系统。其中全省的1:5万县(市)地质灾害详细调查与区划数据库正在建设中。四川地质环境信息网五、主要监测成果和服务自2002年,四川省地质环境监测总站与省气象局联合开展了地质灾害气象预警预报试点工作。四川省国土资源厅、四川省地质环境监测总站与四川省气象局、省气象台于2003年6月24日联合发布汛期地质灾害气象预报预警信息,通过电视、广播、网络、传真、电话等多种传媒形式向社会发布。至2008年,四川省气象预警预报共计成功预报665次,避免人员伤亡34279人,避免经济损失近4.3亿元(表3)。为各级政府和社会各界及时提供地质灾害预防信息,为制订防灾与国土整治、社会发展与建设规划,以及为地质环境的监督管理提供宏观依据,减少或避免人员伤亡和财产损失,促进经济建设和社会发展。表3 四川省2001~2008年地质灾害气象预警预报成功范例统计2008年度,四川省地质环境监测总站的地下水监测范围内共完成水位、水温观测2772次。其中,地下水水位、水温监测2448次,地表水水位、水温监测324次;采取全分析和污水分析样92件。同时,每年还编制提交了成都平原、成都市、德阳市3个地区的上一年度《地下水水情通报》、本年度《地下水水情预报》、上一年度《地下水环境年报》和本年度《地下水水情半年报》。六、法制建设1.《四川省地质环境管理条例》(以下简称“条例”)于1999年8月14日四川省第九届人大常委会十次会议通过,1999年8月14日四川省人大常委会公告第20号公布,并于公布之日起执行。“条例”共分7章,分别对地质环境影响评价、矿山地质环境保护、地质灾害防治、地质环境监测工作内容、要求进行了规定,同时也对承担的法律责任进行了明确,是四川省第一部关于地质环境管理方面的法规。2.《四川省矿山地质环境恢复治理保证金管理暂行办法》(以下简称《办法》)于2008年3月20日四川省政府第2次常务会审议通过,以川府函〔2008〕75号文下发,于5月1日执行。《办法》共17条,其中明确了履行矿产资源合理开发与矿山地质环境保护和恢复治理义务的责任主体为采矿权人,明确了“矿山地质环境恢复治理保证金”是指采矿权人为履行矿山地质环境恢复治理义务而缴纳的保证资金,同时,《办法》中还对“保证金”性质、收取标准、管理返还等提出了明确要求。

地质环境

【地质环境】是指与人类社会关系最密切的岩石圈表层所有组成部分,包括岩石、土壤、地下水、地质过程和现象等,相互联系、相互作用,并积极与大气、水、生物圈进行物质交换和能量流动的环境子系统。地质环境是有空间概念的,它的上限是岩石圈的表面,下限位置,决定于人类社会的科学技术发展水平,以及进入岩石圈内部的活动深度。【地质资源环境】是指除矿产资源以外,在一定的技术经济条件下,地质环境中对人类有用的一切物质。包括地下水、地质遗迹、地质地貌类景观等。【地质环境行政管理】是指国土资源管理部门及其工作人员,依据有关法律、法规,在国务院赋予的地质环境保护管理职能范围内,采用法律、经济、技术、行政、教育等手段或措施,对地质环境保护、治理活动中的社会公共事务进行的管理。通过管理,防止、控制和减轻地质环境向不利于人类生存活动方向发展,预防和治理各种地质因素与过程对人类生存、生产和生活的危害和破坏;鼓励人类合理利用地质环境,达到既能发展经济满足人类需要,又不超出环境容许极限的目的。【地质环境监督管理】是指国土资源管理部门承担的对地质环境保护的职能,和开发利用的监督管理职责。主要包括区域地质环境、城市地质环境、矿山地质环境的保护和地质灾害防治;组织监测、防治地质灾害和保护地质遗迹;依法管理水文地质、工程地质、环境地质勘查和评价工作;监测、防止地下水的过量开采与污染;保护地质环境;认定具有重要价值的古生物化石产地、标准地质剖面等地质遗迹保护区等。【区域地质环境监督管理】是指在自然地理单元或社会政治经济单元划定的地域内开展地质环境保护监督管理工作,其目的是努力使区域开发建设活动与资源合理利用、地质环境质量的保护和改善相适应,为区域可持续发展服务。区域地质环境调查评价和预测是区域地质环境监督管理的基础和前提。要全面了解区域社会经济总体发展规划,调查评价区域资源态势,划定区域地质环境功能区,判定区域主要环境地质问题,论证开发建设活动的可持续发展能力,进行地质环境预测与风险分析,确定区域地质环境容量和提出地质环境合理利用与防治方案。区域地质环境监督管理工作,涉及面广,综合性强,服务层次高,它必须落实到区域规划、建设、管理的全过程。建立区域地质环境管理体系包括:区域地质环境保护规划、有关政策与法规、对策与措施、监测预报信息系统以及有关管理制度等。【城市地质环境监督管理】城市地区国土开发强度最大,地质环境变化显著。由于地质环境条件和人为不合理开发利用地质环境,环境地质问题突出,有的已构成地质灾害,已成为城市发展的重要制约因素。城市地质环境监督管理工作要贯穿于城市规划、建设和管理的全过程中。从总体上看,要抓好6个重点工作:①城市区域地壳稳定性评价;②地基稳定性评价;③供水条件和水资源保护问题;④城市废弃物外置的地质条件评价和监测;⑤地质景观资源和建筑材料的调查和评价;⑥城市地质灾害的评价、监测和预测。加强城市地质环境保护,首先要制定相应的城市地质环境管理配套法规,明确城市规划要有地质环境合理开发利用区划为依据;重大工程建设项目必须进行地质环境影响评价;城市发展规模的确定,必须充分考虑地质环境的可能容量及承载力;提出的地质环境问题及地质灾害的整治意见以及预测、预报信息,有关部门要及时采取有效的治理和保护性措施。【矿山地质环境监督管理】矿山地质环境的监督管理主要包括:①制定和完善矿山地质环境监督管理法规,依法进行监督管理;②根据矿业生产特点,制定矿山地质环境影响评价和管理办法,要把地质环境的勘查、评价、治理、监督贯穿到矿山勘探、设计、建设、生产的全过程中;③对新建矿山要执行环境影响评价报告制度;防治污染和其他地质灾害的措施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产;④采取措施,加强对矿山“三废”的综合开发利用,逐步实现尾矿、矸石及矿坑排水资源化;⑤建立矿山地质环境监测站网、预测预报工作,及时提出预防灾害措施;⑥建立完善监督管理机构。【地质灾害防治管理】地质灾害防治管理的基本内容主要包括以下几个方面:①编制并组织实施地质灾害防治规划、计划;②编制本行政区域的年度地质灾害防灾预案,划定危险区并对其监督管理;③城市建设、工程项目建设,申请建设用之前必须进行地质灾害危险性评估,评估结果由省级以上国土资源管理部门认定后,方可办理建设用地审批手续;④组织开展地质灾害监测、预报,制定治理方案并组织实施;⑤负责地质灾害防治工程,承担勘查、设计、施工、监理单位的监质管理;⑥进行地质灾害责任鉴定和纠纷调处。【地质遗迹】是指在地球演化的漫长地质历史时期,由于各种内外动力地质作用,形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。被保护的地质遗迹是国家的宝贵财富,任何单位和个人不得破坏、挖掘、买卖或以其他形式转让。地质遗迹的保护是环境保护的一部分,应实行“积极保护、合理开发”的原则。国务院国土资源管理部门对全国地质遗迹保护实施监督管理。县级以上人民政府国土资源管理部门在同级环境保护行政主管部门协助下,对本辖区的地质遗迹保护实施监督管理。【地质遗迹保护】地质遗迹保护划分为以下七类:对追溯地质历史具有重大科学研究价值的典型地层剖面、生物化石组合带地层剖面、岩性岩相建造剖面及典型地质构造剖面和构造形迹;对地球演化和生物进化具有重要科学文化价值的古人类与古脊椎动物、微体古生物、古植物等化石与产地以及重要古生物活动遗迹;具有重大科学研究和观赏价值的岩溶、丹霞、黄土、雅丹、花岗岩奇峰、石英砂岩、峰 林、火山、冰川、陨石、鸣沙、海岸等奇特地质景观;具有特殊学科研究和观念价值的岩石、矿物、宝玉石及其典型产地;有独特医疗、保健作用或科学研究价值的温泉、矿泉、矿泥、地下水活动痕迹以及有特殊地质意义的瀑布、湖泊、奇泉;具有科学研究意义的典型地震、地裂、塌陷、沉降、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害遗迹;需要保护的其他地质遗迹。【地质遗迹保护区分级】对具有国际、国内和区域性典型意义的地质遗迹,可建立国家级、省级、县级地质遗迹保护区、地质遗迹保护段、地质遗迹保护点或地质公园,以下统称地质遗迹保护区。地质遗迹保护区的分级标准;国家级:①能为一个大区域甚至全球演化过程中,某一重大地质历史事件或演化阶段提供重要地质证据的地质遗迹;②具有国际或国内大区域地层(构造)对比意义的典型剖面、化石及产地;③具有国际或国内典型地学意义的地质景观或现象。省级:①能为区域地质历史演化阶段提供重要地质证据的地质遗迹;②有区域地层(构造)对比意义的典型剖面、化石及产地;③在地学分区及分类上,具有代表性或较高历史、文化、旅游价值的地质景观。县级:①在本县的范围内具有科学研究价值的典型剖面、化石及产地;②在小区域内具有特色的地质景观或地质现象。【地质公园及其分级】地质公园(Geopark)是指具有特殊的科学意义、稀有的自然属性、优雅的美学观赏价值,并具有一定规模和分布范围的地质遗迹发育区。它融合自然景观与人文景观并具有生态、历史和文化价值,是为人们提供具有较高科学品位的观光游览、度假休息、保健疗养、科学教育、文化娱乐的场所。同时也是地质遗迹景观和生态环境的重点保护区、地质科学研究与普及的基地。因此,地质公园是保护地质遗迹、向公众普及地球科学知识和促进地方经济可持续发展的一种重要形式。地质公园可划分为三级,即国家级、省级和市级。【古生物化石】是指人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹,包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球历史的鉴证,是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物,它是重要的地质遗迹,是我国宝贵的、不可再生的自然遗产。它具有综合价值:①为国内乃至国际研究动植物生活习性、繁殖方式及当时的生态环境,提供十分珍贵的实物证据;②对研究地质时期古地理、古气候、地球的演变、生物的进化等具有不可估量的价值;③探索研究地球生物的大批死亡、灭绝事件,提供罕见的实体及实地;④有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高的美学欣赏价值和收藏价值,因此,在一定意义上,它也是一种重要的地质旅游资源和旅游商品资源。国家对下列古生物化石和古生物化石产地实行重点保护:①已经命名的古生物化石种属的模式标本;②保存完整或者较完整的稀有的古脊椎动物化石;③国内稀有或者在生物进化及分类中具有特殊意义的化石;④大型的或者集中赋存的重要古生物化石产地。【古生物化石采掘管理制度】古生物化石的采掘管理制度是国土资源部第13号令发布施行的《古生物化石管理办法》的核心内容。考虑到古生物化石所具有的较强的专业性,《古生物化石管理办法》建立了专家评审与事后备案相结合的古生物化石的采掘管理制度,即科研机构、高等院校为了科学研究、教学和科学普及的需要,在国家级古生物化石保护区内采掘古生物化石的,由国土资源部组织古生物化石专家评审;在省级古生物化石保护区采掘古生物化石或者在省级古生物化石保护区外采掘重点保护的古生物化石的,由省、自治区、直辖市人民政府国土资源管理部门组织古生物化石专家评审。同时要求其在采掘活动结束后30日内,要将采掘获得的全部古生物化石清单报采掘所在地的县级人民政府国土资源管理部门备案。【古生物化石与文物的区别】化石不同于文物,主要在以下几方面:(1)在属性上,古生物化石指地质时期由于地质作用形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹,包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它们是经过漫长地质作用形成的、不可再生的自然遗产。而文物是人类生产、生活保留下来的遗物。(2)古生物化石的时间跨度是“史前”的地质时期。而文物的时间跨度是指“人类历史以来”。(3)在保护方法上,由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异,古生物化石除了保护实体外,更侧重于产地保护,如建立保护区等,提供科学家研究生物及生活及埋藏环境。而文物侧重于实体保护和博物馆保护。(4)在科学研究范畴上,文物研究属社会科学类,而古生物化石研究属自然科学类,前者属考古学,后者属古生物学。(5)在科学研究用途上,古生物化石是地球历史演变和生物演化的重要鉴证,而文物是人类文明和社会发展的见证。【古生物化石出入境管理制度】古生物化石的出入境管理是有效制止古生物化石流失国外的必要环节。为打击各种走私贩卖古生物化石的活动,国土资源部第13号令发布施行的《古生物化石管理办法》规定,因科学研究、教学、科普展览等,需将古生物化石运送出境的,由国土资源部发放出境证明;对临时入境、复带出境的古生物化石的查验、复验,由国土资源部指定的机构负责;查验、复验相符的,由国土资源部发放出境证明。【地质环境监测网络】地质环境监测是有效实施地质环境保护与管理的重要基础性工作。完善地质环境监测网络并保障其正常运行,提供优质服务,已成为一项十分必要而紧迫的基础性、公益性工作。地质环境监测网络建设是以城市、重要经济、重大工程区、矿山和地质灾害威胁较严重的地区为重点,以地下水位、水质和地质灾害为主要监测对象,以调查——规划设计——调整建设——日常监测与维护——信息数据处理——综合评价——信息管理与发布为主线,最终形成与气象、水文、海洋、地震和环保具有同等地位的全国六大公益性监测网之一,实现全国地质环境的有效监控。地质环境监测要实现地质灾害与地下水监测并重;地下水资源与环境功能监测并重;地质灾害专业监测与群测群防相结合。监测成果面向政府,为地质环境管理与保护服务,为国家重大决策提供基础支持;面向社会,为防灾减灾提供信息服务,为社会经济可持续发展提供保障;促进调查评价与监测相结合,调查评价为监测提供背景条件,监测为调查评价提供基础支持,形成三大监测网络、2个信息系统:三大监测网络:以国家级地质环境监测网络为龙头,带动形成全国地质环境3级监测体系:地下水环境监测网络;重要地区地质灾害专业监测网络;地质灾害易发区群测群防监测网络。两个信息系统:通过地质环境基础数据库、地下水环境监测数据库、缓变性地质灾害监测数据库和突发性地质灾害监测数据库的建设、完善与集成,建立基于GIS的预警与辅助决策支持系统和基于网络的监测信息分级管理与发布系统。

地下水地质环境区域划分

一、地质环境区域特征根据我国不同地区的地质环境特征,大致可划分为6大区:东部大平原;内蒙古高原与黄土高原;西北内陆盆地;华中及西南丘陵山区;东南及华南滨海地区;青藏高原。以上6大区既有各自的特殊性问题,又有相同的共同性问题。例如东部大平原地下水较为丰富,主要地质环境问题是地下水的合理开发利用与洪、涝、旱、碱等自然灾害的综合治理。内蒙古高原主要问题是能源基地建设与生态环境的保护以及黄土高原水土流失与解决人畜饮用水问题。西北干旱区主要是防止沙漠化,实际上也是水资源的合理规划与科学管理问题。华中及华南滨海三角洲平原,主要存在淤泥、流沙等软土层问题、海水入侵问题、风暴潮及洪涝灾害加剧等各类环境问题。青藏高原主要是冻土层广泛分布、高原峡谷区崩塌、滑坡、泥石流灾害严重及地震问题。上述各类地区也存在不少共同性问题,例如城市环境地质灾害是普遍性问题,但尤以东部大平原与滨海三角洲平原最为突出;地面沉降灾害分布很广,水污染问题十分普遍;由于劣质水引发的各类地方病分布很广,尤以东北、西北地区最为严重;干旱缺水是一个普遍性问题,不仅在北方,在南方的岩溶地区、红层地区也十分严重;凡是丘陵山区都普遍存在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,尤以西南地区最为突出。综上所述,地质环境问题十分复杂,其形成原因既有自然因素,又有人为因素,而且人为因素往往成为破坏地质环境的主导因素。二、地下水地质环境区域划分从水文地质观点,结合自然条件与构造特点,可考虑把中国区域划分为3大单元:中国北部地台(中朝地台)、中国南部地台(扬子准地台)和青藏高原(由喜马拉雅山系、昆仑山系、祁连山系及其中间地块组成)。中国北部及南部地台,以东西向展布的秦岭褶皱山系为界。秦岭以北年降水量小于800mm,并自东向西,逐渐由半湿润气候带过渡到半干旱气候带和典型的内陆干旱气候带。河流分别属于黄河水系、松辽水系和内流水系。秦岭以南降水突然增加,并逐渐由湿润气候带过渡至十分潮湿的亚热带气候区。河流分别属于长江水系和珠江水系。由此可见,中国南北纬向分带现象非常显著,虽然地形条件极为复杂,但潜水的分布仍处处受到纬向分带的控制。面积广阔的青藏高原,平均海拔4000m以上,气候干燥寒冷,破坏了纬向分带规律,形成苔原及冰漠,并且在高原四周显示自然景观上垂向分带的特征。因此它与中国东部完全不同,构成一个独立的水文地质区域。根据我国气候分带结合大地构造与地质、地貌条件,全国共可划分为6个水文地质大区,分别是:东部大平原水文地质区;内蒙古高原、陕甘黄土高原水文地质区;西北内陆盆地水文地质区;华东、华中及西南丘陵山地水文地质区;东南、华南水文地质区;青藏高原水文地质区。每个大区又可划分出一些亚区(图2-1-1)。图2-1-1 中国水文地质分区略图(据陈梦熊等,2002)Ⅰ—东部大平原水文地质区:Ⅰ1—松辽平原亚区,Ⅰ2—黄淮海平原亚区;Ⅱ—内蒙古高原、陕甘黄土高原水文地质区:Ⅱ1—内蒙古高原亚区,Ⅱ2—陕、甘黄土高原亚区;Ⅲ—西北内陆盆地水文地质区:Ⅲ1—河西走廊亚区,Ⅲ2—准噶尔盆地亚区,Ⅲ3—塔里木盆地亚区,Ⅲ4—柴达木盆地亚区;Ⅳ—华东、华中及西南丘陵山地水文地质区:Ⅳ1—华东、华中丘陵山地亚区,Ⅳ2—西南岩溶丘陵山地亚区;Ⅴ—东南、华南水文地质区:Ⅴ1—闽、浙丘陵山地亚区(包括台湾),Ⅴ2—粤、琼丘陵山地亚区(包括部分广西);Ⅵ—青藏高原水文地质区:Ⅵ1—冻土高原亚区,Ⅵ2—藏东及藏东南高山峡谷亚区

区域地质环境脆弱性与社会经济发展关系分析

区域地质环境脆弱性对社会经济发展空间布局具有框架性的制约作用。分析地质环境脆弱性与人口分布、经济发展、土地利用等的关系,有助于深化对人地关系的认识,为优化国土空间开发格局提供参考。(一)地质环境脆弱性与人口分布的关系为了便于分析,以地理网格为单元,按照1km×1km的精度确定了全国人口密度的空间分布。人口数据来自全国千米网格人口分布数据集(2010年),由地球系统科学数据共享平台提供。根据1km×1km地理网格的人口密度,将全国人口分布划分为6种类型地区:无人区、人口稀疏区(0~100人/km2)、低度集聚区(100~500人/km2)、中度集聚区(500~1000人/km2)、高度集聚区(1000~3000人/km2)及极度集聚区(<3000人/km2)(图3–12)。图3-12 全国人口密度分布图对比全国区域地质环境脆弱性分布图(图3–11)和全国人口密度分布图(图3–12)可以发现,区域地质环境脆弱度越高,人口密度往往越低,地质环境脆弱度与人口密度呈负相关关系。图3–13表明,全国的人口主要分布在区域地质环境微度脆弱区和轻微度脆弱区,这两个区的人口占全国人口总量的84%;其次是轻度脆弱区,人口占全国的11%;其余5%的人口分布在中度和重度脆弱区,在极度脆弱区则没有常住人口。图3-13 各等级地质环境脆弱区人口比例及平均人口密度(二)地质环境脆弱性与经济发展的关系与人口分布类似,以地理网格为单元,按照1km×1km的精度确定了全国GDP的空间分布。GDP数据来自全国千米网格GDP分布数据集(2010年),由地球系统科学数据共享平台提供。利用ArcGIS的空间分析功能,将中国GDP空间分布划分为5个等级:无、低(0~100万元/km2)、中(100~1000万元/km2)、高(1000~10000万元/km2)、超高(>10000万元/km2),其空间分布如图3–14所示。图3-14 全国千米网格GDP分布图对比全国区域地质环境脆弱性分布图(图3–11)和全国千米网格GDP分布图(图3–14)可以发现,区域地质环境脆弱度越高,GDP往往越低,地质环境脆弱度与GDP呈负相关关系,这说明地质环境脆弱程度越高越不利于社会经济的发展。图3–15表明,全国的GDP主要分布在区域地质环境微度脆弱区和轻微度脆弱区,这两个区的GDP占全国GDP总量的83%;其次是轻度脆弱区,GDP占全国的11%;其余5%的GDP分布在中度和重度脆弱区,在极度脆弱区则没有GDP。图3-15 各等级地质环境脆弱区单位面积GDP与占全国GDP比例(三)地质环境脆弱性与土地利用方式的关系土地覆被数据采用的是2009年全球1km土地覆被数据集(GlobCover),由地球系统科学数据共享平台提供。GlobCover是欧洲空间局建立的全球土地覆被数据集,数据集是根据UN LCCS分类标准,综合采用监督分类和非监督分类两种方法对多时相的MERIS L1B数据进行分类而得到的,其空间分辨率5°×5°。根据我国实际情况,将全国土地覆被类型合并为耕地、林地、草地、水域、未利用地、城乡工矿居民用地等6种土地覆被类型(图3–16)。对比全国区域地质环境脆弱性分布图(图3–11)和全国千米网格GDP分布图(图3–14)可以发现,区域地质环境脆弱度越高,GDP往往越低,地质环境脆弱度与GDP呈负相关关系,这说明地质环境脆弱程度越高越不利于社会经济的发展。图3–15表明,全国的GDP主要分布在区域地质环境微度脆弱区和轻微度脆弱区,这两个区的GDP占全国GDP总量的83%;其次是轻度脆弱区,GDP占全国的11%;其余5%的GDP分布在中度和重度脆弱区,在极度脆弱区则没有GDP。

区域地质环境脆弱性评价指标体系

根据上述的地质环境系统界定与脆弱性内涵,地质环境脆弱性是由其系统结构的不稳定性引起的,通过与人类经济社会的相互作用而表现出来。影响地质环境系统结构不稳定性的因素可归纳为三类:第一类是与内动力地质作用相关的地质构造、地质结构与地质过程,例如构造活动、地震活动越活跃的,一般地质环境就越脆弱;第二类是与外动力地质作用相关的地表形态与过程,例如地势越险峻的,地质环境往往越脆弱,地表是经济社会与地质环境相互联系、相互作用的界面,对经济社会的影响最为直接;第三类是与地质环境实体相关的组成物质的性质与分布,例如,土壤越易于侵蚀、侵蚀强度越大的,地质环境往往也越脆弱。因此,地质环境脆弱性可进一步细分为地质构造方面的脆弱性、地表形态方面的脆弱性和组成物质方面的脆弱性。基于以上分析,表征地质环境脆弱性的指标选取应遵循3个基本原则。一是综合性原则,影响地质环境脆弱性的因素很多,所选择指标能够综合反映和衡量地质环境的脆弱程度,便于为国土空间规划、区域发展规划等直接采用或纳入。二是主导因子原则,通过综合分析筛选出数量较少的主导因子,能够反映地质构造、地表形态、组成物质等3个方面的脆弱程度。三是区域差异性原则,所选指标能够反映地质环境的空间差异,从而为区域地质环境管理与保护提供依据。根据指标选取基本原则,采用“层次分析法”构建评价指标体系,由目标层、准则层和指标层构成。目标层为单一目标——区域地质环境脆弱度,其数值越大,说明地质环境越脆弱。准则层包括3个子目标——地质构造脆弱度、地表形态脆弱度、组成物质脆弱度。地质构造脆弱度表征地质环境与地质构造、地质结构与地质过程相关的脆弱程度。地表形态脆弱度表征地质环境与地表形态与过程相关的脆弱程度。组成物质脆弱度表征地质环境与组成物质性质、分布相关的脆弱程度。指标层由9个一级指标组成(表3–1)。表3-1 区域地质环境脆弱性评价指标

天津市地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况天津市地质环境监测工作的主要承担单位是天津市地质环境监测总站。从事地质环境监测工作的从业人员有70人,其中高级职称者16人,中级职称者15人,初级职称者及其他人员39人,人员结构基本合理,技术力量较强(见表)。天津市地质环境监测机构及队伍现状表从左至右:党委副书记丁雍、总工程师王家兵、党委书记崔小东、站长赵增敏、副站长应耀明、副站长李宏天津市地质环境监测工作始于20世纪60年代,当时设立有河北省水文队天津监测站。1974年1月~1980年10月,在天津市规划设计管理局地质处下设地质观测站。1980年11月,在天津市地质局下设天津市地质调查研究队(所),队(所)下设地质观测站(动态监测室)。1993年1月成立天津市地质环境监测总站,隶属于天津市地质矿产局领导。1998年地质矿产部门属地方政府管理以后,天津市地质环境监测总站与天津市地质调查研究院(所)合署办公,为全额预算管理的事业单位。天津市地质环境监测机构的主要职责是:承担天津市地质环境监测网的建设、运行和维护管理,地质灾害预报预警,以及国家和天津市基础性、公益性地质环境监测、地质灾害防治等相关调查与综合研究工作。为政府部门制订国土资源规划、管理、保护和合理开发利用决策提供科学依据,为国民经济和社会发展提供地质环境信息等公益性服务。业务上接受天津市国土房屋管理局和中国地质环境监测院的指导。二、监测网点建设情况目前,天津市主要开展地下水环境监测、山区突发性地质灾害监测、平原区地面沉降监测、土壤地质环境质量监测和地热动态监测等工作。地下水环境监测覆盖面积11000km2,占天津市国土总面积的90%以上,主要开展地下水水位和水质动态监测。重点监测地区为天津市中心城区和天津滨海新区。重点监测层位为地下水主要开采层(潜水至埋深600多米深层承压水以及岩溶裂隙水)。全市布设地下水位长期监测点500个(国家级20个,省级480个),安装地下水位自动监测仪17台(自动监测,无线传输),其余点均为人工监测。水位监测频率:人工监测点每月3~6次,水位自动监测仪每天1次。地下水水质监测点150个(国家级l0个,省级140个),监测频率每年1次。天津市地下水环境监测网络经过优化调整,总体布局合理,能够基本控制天津市平原区地下水动态变化规律,保护和合理开发利用地下水资源,保障天津市供水安全。地面沉降监测网覆盖面积8000km2,已经建成包括GPS监测、水准联测、分层标监测等多层次、全方位的监测网络。截至2008年年底,管理分层标12组,基岩标2座,分层标监测系统积累了20余年的监测资料。天津地面沉降水准监测始于1973年,1985年基本建成地面沉降水准监测网,截至2007年年底,平原区共有水准监测点1689个,每年联测一次。天津市地面沉降GPS基准站网由12座GPS基准站和33个GPS监测墩组成,形成了覆盖全市的地面沉降高精度GPS网,每年开展一次监测和数据解算。地下水自动监测仪器临港工业区地面沉降监测站地面沉降监测基岩标地面沉降GPS监测基准站山区突发性地质灾害防治包括地质灾害群测群防网络和重要地质灾害隐患点的专业监测。截至2008年年底,天津市建立突发性地质灾害群测群防点63处,专业监测点4处(滑坡2处,崩塌2处)。每年汛期组织专业队伍开展突发性地质灾害应急巡查工作,与气象部门合作开展地质灾害气象预警预报工作,并建立了地质灾害远程会商系统。在土壤地球化学调查的基础上,开展了重点地区(中心城区周边和滨海新区)土壤地质环境质量监测工作。共设立监测点22个,重点监测土壤中污染物、营养成分和易溶盐的动态变化规律,为天津市土地合理利用规划和农业产业结构调整提供科学依据。在地热动态监测方面,截至2008年年底,共有地热动态监测井318眼,监测频率每月1次,监测内容包括压力、水位、温度和流量;水质监测井101眼,监测频率每年1次。三、监测装(设)备配备现状天津市用于地质环境监测工作的主要装(设)备包括:车辆5部(轿车2部、面包车2部、吉普车1部),地下水自动监测仪17台,地面沉降自动监测系统2组,地质灾害监测设备12套(TC2003型全站仪2套,水准仪2套,GPS接收机2套,手持GPS 6套),地质灾害气象预警预报远程可视会商系统1套。数据传输处理设备包括服务器、大型路由器、网络服务器等。以上设备均在使用期内,能够正常运转使用。所有野外固定监测仪器都已安装就位,并可正常使用,监测数据通过网络传输到基地服务器上。地面沉降分层标自动化监测设施四、信息化建设情况(一)地质灾害气象预报预警和远程会商系统建设为满足地质灾害气象预报预警工作需求,2006年天津市地质环境监测总站专门建立了地质灾害气象预报预警工作会商室,安装了地质灾害预报预警可视化会商系统,使预报预警工作更加方便快捷。(二)地质环境信息网建设天津市地质环境信息网自2006年1月6日开通,一直安全运行,一些重要地质环境信息和地质灾害预报信息均通过网站发布,扩大了受众面,提高了发布质量。(三)地质环境数据库建设天津市已经建立地下水动态监测管理信息系统、地质灾害调查与区划数据库、地面沉降分层标监测数据库等信息系统,数据库较完善,数据管理情况正常。对于地下水自动监测仪和地面沉降分层标自动监测的数据,在地质环境监测总站建立有数据接收系统,实现数据自动监测,无线传输。五、主要监测成果和服务天津市自20世纪60年代开展地质环境监测工作以来,在地下水和地面沉降方面积累了大量的长时间序列的数据资料,为相关地质项目的开展奠定了基础。2004年以来通过天津卫视发布4次地质灾害预警预报信息。通过编制、发布地质环境监测信息、地质环境公报、地下水情预报(通报)等地质环境监测成果,为政府部门制订国土资源的管理规划提供了决策依据,为天津市控制地面沉降发挥了很好的作用。六、法制建设《天津市地质灾害防治管理办法》经天津市人民政府批准,自2004年7月1日起施行(天津市人民政府令第69号)。

地质环境监测现状

目前,我国已经开展的地质环境监测工作,包括地下水动态监测、地质灾害监测、矿山地质环境监测和水土地质环境监测等。除地下水动态监测已连续开展了60余年外,其他监测主要是1999年实施国土资源大调查以来陆续部署和开展的。一、地下水地质环境监测现状国土资源部(原地质矿产部)系统的地下水监测始于20世纪50年代初期,是我国最早开展地下水监测的专业部门。目前已基本形成了“国家—省—地(市)”三级地下水动态监测网,基本掌控了全国主要平原、盆地和223个开采地下水的主要城市的地下水超采和污染情况。1999年以来,地下水监测主要在地下水环境的日常监测、示范区自动化监测和监测数据采集与处理方面,开展了卓有成效的工作。截至2013年年底,全国共有各级各类地下水监测井(点)16 570个,监控面积近100万km2,其中包括长期观测井(点)10 906个,统测点5664个。在10 906个长期观测井(点)中按监测井(点)级别统计,国家级点2231个,省级点7425个,地市级点1250个;按监测井(点)监测要素统计,水位流量监测点8515个,水质监测点4778个;按监测手段统计,人工监测点9293个,自动监测点1613个。在2231个国家级长期监测井(点)中水位流量监测点2000个,水质监测点800个。监测点在全国31个省(区、市)均有分布,监测的重点地区是黄淮海平原、松辽平原、三江平原、关中盆地、银川平原、柴达木盆地、长江三角洲、山东半岛、江汉平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源开发区和全国217个开发利用地下水的城市及主要大中型地下水水源地等区域。具有监测系列长、积累资料较丰富等特点。通过北京平原区、济南岩溶泉域、新疆乌鲁木齐流域3个国家级地下水监测示范区的建设与运行,在水位监测网、水质监测网优化的理论和方法、监测设施保护、自动化监测设备的选型、监测信息的自动化传输设备研制、监测信息的实时发布系统、大型地理信息系统的应用等方面基本形成了一套适合我国国情的技术方法体系。为加强全国地下水监测工作,中国地质环境监测院与水利部水文局共同向国家发展和改革委员会申请“国家地下水监测工程”,2014年7月22日,国家发展和改革委员会已经正式批复监测工程可研性研究报告,要求中国地质环境监测院与水利部水文局编制工程设计后正式实施建设工作。国家地下水监测工程共建设20 401个国家级地下水监测井,全部实现水位、水温数据的自动采集和自动传输,全部可以采集水样开展水质监测。其中,中国地质环境监测院建设10 103个,水利部水文局建设10 298个。国家地下水监测工程建成后,结合现有监测站网,可形成比较完整的国家级地下水监测站网,实现对全国地下水动态的有效监测,以及对大型平原、盆地及岩溶山区地下水动态的区域性监控和地下水监测点的实时监控;为各级领导、各部门和社会提供及时、准确、全面的地下水动态信息,满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求,为优化配置、科学管理地下水资源,防治地质灾害,保护生态环境提供优质服务,为水资源可持续利用和国家重大战略决策提供基础支撑,实现经济社会的可持续发展。二、突发性地质灾害监测现状“六五”至“九五”期间,突发性地质灾害监测主要在三峡等典型地区以零星的“点”(单体)监测为主。1999年以来,在长江三峡库区、四川雅安、江西、西气东输工程重点地段和青藏铁路等沿线陆续部署了区域地质灾害监测。自1998年以来,通过国土资源大调查中的地质灾害调查与区划和每年汛期地质灾害巡查工作。全国已在2020个县(市)建立了崩塌、滑坡、泥石流群测群防监测点27万多处,初步形成了县、乡、村、监测人四级地质灾害群测群防网络体系;与三峡工程同步,建立了库区地质灾害专业监测网,在四川雅安、重庆巫山、云南哀牢山等地建立了10余个不同类型的国家级地质灾害监测预警示范区。2003年以来,汛期地质灾害气象预警预报工作从全国和30个省(区、市),陆续推进到323个市(地、州)、1741个县(市、区)。针对中国国情,研发出多种小型、简易、高效的地质灾害群测群防监测预警装置,在全国推广20万套。突发性地质灾害专业监测以人工定期监测为主,自动监测为辅。监测类型以滑坡为主。监测内容包括地表和深部变形监测、地下水动态监测、物理与化学场监测、诱发因素监测及宏观现象监测。隐患点单体监测方法以人工现场用精密仪器测量地表位移、地表裂缝和深部位移为主;监测手段主要有地表和地下位移监测、全站仪自动监测、GPS监测、地下水动力监测和雨量监测等。监测频率正常情况下为每月1次,在汛期根据降水和滑坡变形情况增加至每5~10天1次。地质灾害群测群防监测方法主要为简易人工监测,监测内容主要是观测地质灾害隐患点地表位移的动态变化情况,监测方法以宏观迹象巡查和地表位移测量为主;监测手段以简易皮尺测量和巡视目测为主。监测频率一般汛期为5天1次,非汛期10 天1次,大、暴雨期为1 天1次甚至实时观测。汛期地质灾害巡查巡测是31个省(区、市)地质环境监测机构每年汛前、汛中、汛后对区内的重大地质灾害隐患区开展的实地巡查巡测,目的是了解已有地质灾害隐患的危险状况。三、地面沉降监测现状我国中东部平原和滨海地区广泛存在地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害。20世纪20年代上海就发现了地面沉降,系统监测始于1962年。通过50多年的努力,在长江三角洲、华北平原和汾渭盆地3个地面沉降与地裂缝重点地区,初步建立了由基岩标、分层标、大地水准测量网、GPS观测网、地下水动态监测网和监控中心等组成立体监测网络体系。为政府正确决策地下水开采量,采取有效控沉措施,保障城市规划、建设和现代化管理,做出了重要贡献。并启动了上海、浙江和江苏3 省(市)联席会议机制。地面沉降监测工作内容较为广泛,主要包括精密水准测量、基岩标和分层标观测、GPS 测量、InSAR测量和地下水动态观测。监测手段:水准测量采取人工测量方式。分层标采取人工和自动化相结合的方式进行。面积水准测量频率:每年1次。分层标测量频率:人工监测频率为每月1次;自动化监测频率为实时监测。在长江三角洲和华北平原等地区,随着水准测量精度的提高和GPS关键技术的不断改进,运行结果显示,地面沉降监测精度在进一步提高,较客观地反映了地面沉降现状特征。其监测技术、信息处理及社会化服务已经达到了较高的专业水平。四、矿山地质环境监测现状我国矿山地质环境监测及研究工作始于20世纪50年代,开滦“黑鸭子”观测站的建立标志着我国矿山地质环境监测及其研究的开始。其后,开滦、抚顺、阜新、大同、焦作、淮南、平顶山等矿区先后建立了一批岩层与地表移动观测站。2008年,中国地质环境监测院在湖南冷水江锑矿区、湖北大冶多金属矿区和黑龙江七台河煤炭矿区开展了矿山地质环境监测试验,在矿山地质环境监测的监测网布设、监测项目确定、监测频率规定、监测数据采集和处理分析等方面积累了较丰富的经验。五、水土地质环境监测现状水土地质环境监测采用区域监控、重点监控和问题监控相结合的方式,已启动“长三角”、苏锡常、保定-沧州3个示范区的监测工作,上海和天津的省级浅表层水土环境监测工作也已启动。六、地热监测现状全国地热资源监测工作开展的相对比较零散,监测工作以天津、福建、广东、海南、陕西、安徽、宁夏等省(区、市)为主,获得的地热监测数据资料为有效利用地热资源,推动地方特色经济发展提供了决策依据。综上所述,地质环境监测工作是从无到有,从小到大,从不完善到逐步完善,由被动转向主动的过程。由于起步不同,地下水监测相对历史长、控制面稍广,但尚不完善;地质灾害监测,群测群防监测点覆盖面广、专业监测不足,起步晚;矿山地质环境监测与地质遗迹监测尚处在起步阶段,但都为经济社会发展提供了支持。虽然各专业监测近十几年来都有了较好的起步,但是,目前仍存在着监测网部署规模不够、布局不合理、监测设施老化、监测点毁坏、监测手段落后等问题。有些问题已经严重制约了地质环境监测工作的有效开展,制约了地质环境监测成果效益的发挥,从而制约了整个地质环境监测事业的发展,因此推进地质环境监测工作已经到了非常紧迫的阶段。

中国地质环境监测院关于推进地质环境监测体系建设的实施方案

(2008—2010年)组织开展地质环境监测是国土资源部门的重要职责,不断完善地质环境监测体系是做好地质环境监测工作的基本保证。党中央、国务院高度重视地质环境保护工作,《国务院关于加强地质工作的决定》把强化地质环境和地质灾害调查监测作为6项主要任务之一,国务院批准的《全国地质灾害防治“十一五”规划》和《全国地质勘查规划》对地质环境监测和地质灾害预警预报工作作出了总体部署。国土资源部、中国地质调查局领导在多次讲话和批示指示中,对做好地质环境监测工作提出了明确要求。《关于中国地质环境监测院发展思路的意见》和《中国地质环境监测院技术业务中长期发展规划》把推进地质环境监测体系建设、提升地质环境监测能力和服务水平作为“立院之本”。为了更加有力、有序地推进地质环境监测体系建设,中国地质环境监测院紧密结合学习实践科学发展观试点活动,深入思考汶川大地震后应急技术支持的经验教训,在广泛征求意见的基础上,编制了《中国地质环境监测院关于推进地质环境监测体系建设的实施方案(2008—2010年)》(以下简称“方案”),确定了今后3年的主要目标任务,明确了年度重点工作内容。一、总体思路(一)指导思想深入贯彻落实科学发展观,以推进地质环境监测网络建设为核心,以完善制度、创新机制为保障,以提升服务水平和能力为目的,精心组织、合理安排、突出重点、坚持不懈,奋力把地质环境监测体系建设推向一个新的高度。(二)主要着力点地质环境监测工作是公益性地质工作,地质环境监测体系包括行政管理体系、工作队伍体系、监测网络体系、法规制度体系、技术标准体系等。推进地质环境监测网络、法规制度和技术标准建设,提升工作队伍服务水平和能力是“方案”的主要着力点。在推进国家级地质环境监测网络建设方面,重点从以下几个方面入手:一是从实际出发,统筹考虑“国家级地质环境监测与预报”财政专项和与地质环境监测有关的地质大调查项目、国家科技支撑计划项目及高新技术产业项目,协调一致,合力推进。二是积极探索与地方、企业合作的新机制,推进重要经济区、重大工程区和主要矿产资源开发区的地质环境监测网络建设。三是积极向国家有关部门申报专项资金,增加对监测网络建设与运行的支持力度。在指导帮助省级地质环境监测机构推进地方地质环境监测网络建设、提升队伍工作能力方面,一是中国地质环境监测院投入少量中央财政资金,通过示范区和试验基地建设,起到带动和推进地方地质环境监测网络建设的作用;二是加强对省级地质环境监测工作的针对性技术指导和培训,组织开展相关学术研讨和经验交流,促进省级队伍工作能力的提升;三是积极为省级总站申报地质环境监测网络建设与运行的省级财政资金提供技术支持。在法规制度和技术标准建设方面,考虑推进地质环境监测立法是一项长期任务,难以在近年内完成,从实际与可能出发,“方案”中主要列出了一些急需出台的关于地质环境监测工作的部门规章、规划和行业技术标准。中国地质环境监测院将积极与国土资源部、中国地质调查局沟通,牵头组织有关单位和专家完成起草工作。(三)地质环境监测网络总体框架不断完善监测网络是推进地质环境监测体系建设的中心任务。经过广泛讨论和认真思考,提出全国地质环境监测网络总体框架如图1所示。主要说明以下几点。图1 全国地质环境监测网络总体框架1.地质环境监测网络由专业监测网络、信息网络和群测群防网络等组成。专业监测网络包括突发性地质灾害监测网、缓变性地质灾害监测网、地下水环境监测网、矿山地质环境监测监督网等。按照事权划分,专业监测网络分为三级,即国家级骨干网、省级基本网和地市级延伸网。国家级骨干网由区域控制性监测点(区)构成,主要目的是了解全国地质环境的宏观动态变化特征;省级基本网由地域控制性监测点(区)构成,主要目的是系统、全面地掌握本行政区内的地质环境动态变化特征,省级基本网获取的监测数据是最重要的基础数据;地市级延伸网由局部针对性监测点组成,以满足于当地实际需要为原则。各级监测网的关系如图2所示。信息网络由国家级地质环境信息中心、省级地质环境信息中心和监测信息传输网络组成。2.地质环境监测网络建设在不同地区应有所侧重。山地丘陵区以突发性地质灾害专业监测网络和群测群防网络建设为主;平原盆地区和岩溶分布区以地下水和地面沉降、地裂缝、地面塌陷等监测网建设为主要任务;在矿产资源开发区,重点建设矿山地质环境监测网络。地质遗迹、地热、矿泉水、水土地质环境等的监测网络建设根据各地区实际情况确定。3.突发性地质灾害监测网络建设的总体思路是:紧密围绕提高预警预报水平,群专结合、点面结合、监测与研究结合,建立支撑网络。基本构想是:从国家层面上选择自然地理条件、气候条件、地质构造条件和突发地质灾害类型具有典型代表性的地区,以基础地质调查、地质灾害调查和监测预警示范区建设成果为依托,采用多种手段方法,点(单体监测、定点巡查等)、面(雨量监测、遥感监测、群测群防等)结合,建立区域性突发性地质灾害监测预警基地,长期坚持,面向国内外科研、教学单位开放运行。监测预警基地不仅仅服务于当地防灾减灾,更重要的是通过长期监测和分析研究,不断加深灾害形成机理的认识,逐步完善预警预报判据,有效改进预警预报方法,进而提高地质灾害预警预报水平。多个国家级和省级区域性监测预警基地构成支撑全国地质灾害气象预警预报的骨干专业监测网络,与群测群防网络、重大单体监测点、示范区等共同构成全国突发性地质灾害监测网络。2008~2010年,重点推进国家级监测预警试验基地建设,取得成功经验后,向省(自治区、直辖市)推广。二、目标任务(一)总体目标到2010年,初步建立规范地质环境监测工作的制度、规划和技术标准体系,探索形成合作推进地质环境监测工作的多种新机制,国家级地质环境监测网络建设取得重要进展,全国地质环境监测队伍的服务水平和应急响应能力明显提高,全国地质环境监测工作经验交流与技术培训实现经常化。(二)主要任务1.积极推进地质环境监测工作制度规划和技术标准体系建设。积极汇报协调,力争促成部、局出台规范地质环境监测工作的2个文件和9项技术标准。2个文件是:地质环境监测管理办法和全国地质环境监测中长期规划;9项技术标准是:国家级地下水监测点建设技术要求、突发性地质灾害气象预警预报技术要求、突发性地质灾害监测预警试验基地建设技术标准、地质灾害群测群防体系建设技术要求、地质环境监测预算定额标准、地质环境监测信息化技术标准、地下水动态监测规程、地面沉降监测规程、矿山地质环境监测技术要求。图2 地质环境监测网络分级及其关系示意图2.大力推进国家级地质环境监测网络建设。一是突发性地质灾害监测网络建设,建立并运行3个国家级区域性突发性地质灾害监测预警试验基地,升级改造全国地质灾害预警预报可视化远程会商系统,初步形成以预警预报为龙头、以监测预警试验基地为支撑、以可视化远程会商系统为平台、以服务群测群防为主要目的的全国突发性地质灾害监测预警体系。二是地下水环境监测网络建设,优化调整国家级地下水监测网点,总数增加到1500个,完成1000个孔的洗孔,并安装自动化监测仪与数据实时传输系统、建立孔口保护设施。深化北京、乌鲁木齐和济南3个地下水监测示范区的工作,将其打造成产学研相结合的国家级地下水科研基地。在西南岩溶石山地区选择典型地下河流域,建设1个国家级地下水监测示范区。三是矿山地质环境监测监督网络建设,实现定期开展全国矿山地质环境动态调查与评估,建立1~2个国家级矿山地质环境监测示范区。四是地面沉降监测网络建设,建立1个国家级地面沉降监测预警示范区。五是水土地质环境监测网络建设,探索水土地质环境监测方案,建立1个国家级示范区。3.加快推进应急响应和信息服务能力建设。建立突发事件地质环境应急监测和技术支持的中国地质环境监测院和地方监测机构合作机制,完善基于卫星通讯的应急指挥和远程会商系统,提高应急监测和现场处置的技术装备水平。分类整合建实地质灾害、地下水和矿山地质环境数据库,建立高效、统一的网络化地质环境监测信息服务平台。4.探索建立合作推进地质环境监测工作的新机制。在西气东输管道地质灾害监测预警、沧州地面沉降监测示范区建设、西南岩溶石山地区地下水监测示范区建设、深圳海水入侵监测等方面,探索建立中国地质环境监测院与地方、企业合作推进地质环境监测工作的新机制。5.加强对省级地质环境监测工作的技术指导和服务。每年召开1次全国地质环境监测工作经验交流会,举办2~3期地质环境监测技术方法、地质灾害预警预报、数据库和信息系统建设等方面的培训班。依托中国地质环境信息网,根据省级总站需要提供网站托管服务。建立中国地质环境监测院与省级总站之间双向的干部交流与技术人员挂职锻炼制度。6.加大地质环境监测项目申报力度。继续推进“国家级地下水监测工程”项目的申报,陆续启动“矿山地质环境动态评估”、“国家级地质环境监测与预报”(增加财政专项资金支持力度)和“国家级地质灾害监测预警工程”等项目的申报工作。三、年度工作内容(一)2008年1.牵头组织省级总站和有关专家,完成“地质环境监测管理办法”和“国家级地下水监测点建设技术要求”、“地下水动态监测规程”的起草(修订)工作,报部、局审批,力争年内发布实施。2.建设运行四川雅安、云南新平和三峡库区3个区域性突发地质灾害监测预警试验基地,升级改造全国地质灾害预警预报会商系统,试验运行基于卫星通讯的应急处置和远程会商系统,论证提出应急监测技术装备购置总体方案和分年度实施方案,建立中国地质环境监测院和省级地质环境监测机构之间突发地质环境事件应急监测合作机制、经费补偿机制和全国范围的技术支持专家库。四川雅安和云南新平监测预警试验基地建设要与成都理工大学、四川省和云南省地质环境监测总站(院)及当地国土资源部门等密切配合,建成集监测、预警、科学研究、教学实习和群测群防为一体的综合性基地。三峡库区监测预警试验基地建设要与中国地质大学(武汉)等密切合作,完善监测预警网络,使之成为服务于国家重大工程的监测预警、科学研究和教学实习基地。所有区域性突发地质灾害监测预警试验基地应积极面向国内外其他科研、教学单位开展合作,扩大影响。3.分片组织省级总站和有关单位进行讨论协商,完成国家级地下水监测网络的优化调整,总数到达1500个以上;完成400个监测孔的洗孔,并安装自动监测与实时传输设备,建立孔口保护设施;开展重点城市和地区300个点的地下水有机污染监测。优化调整后的国家级地下水监测网点包括:能够正常运行和能够修复的现有国家级地下水监测孔,3个示范区的自动化监测孔,北方平原盆地地下水动态调查评价项目设立的新的自动化监测孔,可以纳入国家级地下水监测网络运行的大调查项目勘探孔和监测孔,部分省级专门监测孔升级为国家级点。4.对地质灾害和地下水方面的调查监测数据库分别进行整合,充实数据信息,完善功能;基本完成网络化地质环境信息平台的开发,具备信息统一发布功能。5.启动3个合作推进地质环境监测新机制试点。与中石油合作,探索西气东输管道沿线突发性地质灾害监测预警合作机制;与河北省有关单位合作,探索沧州地面沉降监测预警合作机制;与深圳有关单位合作,探索地下水监测合作机制。6.研究编制华北平原水土地质环境监测网络建设方案。7.主要面向省级监测机构技术人员,举办2期地下水监测技术培训班;召开1次全国地质环境监测工作经验交流会。8.继续推进“国家级地下水监测工程”的申报;积极与部、局沟通,争取矿产资源两权费用和价款对“矿山地质环境动态评估”的经常性专项资金支持。9.探索建立地质环境监测机构之间人员双向交流学习的长效机制。中国地质环境监测院派出2~3人(以中层干部和技术人员为主)到省级总站挂职锻炼和从事一线技术工作;省级总站可以根据实际需要选派人员到中国地质环境监测院或其他总站挂职或交流学习。10.研究提出健全地质环境监测机构、理顺地质环境监测工作管理体制的意见和建议,报国土资源部和中国地质调查局。(二)2009年1.牵头组织省级总站和有关专家,完成全国地质环境监测规划和突发性地质灾害气象预警预报技术要求、突发性地质灾害监测预警试验基地建设技术标准、地质灾害群测群防体系建设技术要求、地质环境监测预算定额标准、地质环境监测信息化技术标准等的起草(修订),报部、局审批,力争当年发布实施。2.继续建设运行3个区域性突发性地质灾害监测预警试验基地,基于卫星通讯的应急处置和远程会商系统正式投入使用。3.组织完成300个监测孔的洗孔,安装自动监测与实时传输设备,建立孔口保护设施;组织开展重点城市和地区200个点的地下水有机污染监测。4.与省级总站和有关单位合作,启动地面沉降监测预警示范区和矿山地质环境监测示范区建设。5.规范3类数据库中的地理底图数据,细化基础数据分类,能够快速形成简洁明了的系列图件,及时提供应急技术支持;完善地质环境信息平台,增加数据查询下载、定制服务等功能,建立中国地质环境监测院与省级总站之间的监测信息共享和分工服务机制。6.继续推进地质环境监测新机制试点工作;启动岩溶地下水监测示范区建设。7.积极向部、局和财政部等汇报沟通,争取中央财政增加对“国家级地质环境监测与预报”项目的支持。8.举办2~3期监测技术方法、数据库和信息系统建设方面的培训班,召开1次全国地质环境监测工作经验交流会。继续开展地质环境监测机构之间的人员交流。(三)2010年1.研究编制地质灾害、地下水和矿山地质环境监测“十二五”专项规划,完成地面沉降监测规程和矿山地质环境监测技术要求等的起草或修订工作。2.完善3个区域性突发地质灾害监测预警基地的软硬件环境,实现开放运行。论证提出黄土高原、东南沿海和西北地区等区域性突发地质灾害监测预警试验基地的选区和建设方案。3.组织完成300个监测孔的洗孔,安装自动监测与实时传输设备,建立孔口保护设施;开展重点城市和地区200个点的地下水有机污染监测。4.探索建立中央与地方、企业相结合的矿山地质环境监测合作机制。5.继续开展地质环境监测技术方法培训和人员交流。6.启动“国家级地质灾害监测预警工程”项目的申报工作。

浙江省地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况浙江省地质环境监测机构由浙江省地质环境监测总站、11个市级监测站和15个县级监测站组成。从业人员108人,其中,专业技术人员82人(教授级高级工程师3人,高级工程师24人,工程师33人,助理工程师22人),其他人员26人。浙江省地质环境监测总站隶属于浙江省国土资源厅,内设办公室、综合研究室、地下水动态监测室、地质灾害监测室。市、县监测站隶属于各市、县国土资源局(见表)。浙江省地质环境监测机构及队伍现状表续表1986年2月,原地质矿产部批准成立浙江省环境地质总站,下设宁波、嘉兴、温州、金华、椒江环境地质站,1992年更名为浙江省地质环境监测总站,1998年前由浙江省水文地质工程地质大队代管,1998年至今作为独立事业单位,原隶属浙江省地矿厅,现为浙江省国土资源厅直属全额预算拨款的纯公益性事业单位。2001年起各市及有关县(市、区)国土资源局(分局)相继设立地质环境监测站,原省站直属分站一并划归当地国土资源局管理。浙江省地质环境监测总站的主要职责是:组织实施地质环境监测工作规划、计划;起草地质环境监测工作要求与技术要求,拟定地质环境监测管理对策及建议;承担或组织实施地下水环境、地面沉降、重点突发性地质灾害、土壤环境、矿山地质环境、地质遗迹等地质环境要素的监测、调查研究和评价;负责省内各地质环境监测站的业务管理和技术指导;负责全省地质环境信息系统的建设和管理;承担全省地质环境监测数据的接收汇总、分析和处理,提交各类监测成果、数据和建议,为政府决策提供科学依据。各市级监测站的职责是:根据《浙江省地质环境监测规划》和本辖区地质环境监测工作的需要,组织实施地质环境监测工作,承担或组织地下水环境、地面沉降、突发性地质灾害、矿山地质环境、地质遗迹等地质环境要素的监测、调查和评价工作。负责突发性地质灾害群测群防工作的业务管理和技术指导。承担地质环境信息系统的建设、管理,负责监测设施的建设、管理、保护和维修,负责地质环境监测数据和资料的接收汇总、分析和处理,及时提交监测数据,为政府决策提供科学依据。二、监测网点建设情况浙江省地质环境监测部门目前开展的监测主要业务为地下水环境、地面沉降调查与监测,突发性地质灾害调查、监测与评价,地质遗迹、矿山地质环境调查评价等。(一)地下水监测点建设浙江省地下水动态监测工作始于20世纪50年代,系统监测始于1974年,经过近30多年的建设,基本建成了以城市为中心、沿海平原和金衢盆地为重点的地下水动态监测网络,基本控制了杭嘉湖、宁奉、温黄、温瑞等沿海平原及金衢盆地东部地区,监测网控制面积9665km2。监测地下水类型主要为沿海平原孔隙承压水,部分城市的河谷孔隙潜水、红层孔隙裂隙水、岩溶水及基岩裂隙水。目前有各类监测点488个,其中国家级监测点36个,省级监测点95个,地区级监测点357个;按监测内容分,水位监测点246个,水量监测点310个,水质监测点101个,水温监测点15个。由于城市建设、停产封井、年久淤堵及人为损坏等原因,虽经多方努力保护,但省内各监测区的监测点及设施破坏仍很严重,全省有破损或淤堵监测井38口。其中,国家级10口,省级20口,地区级8口。地下水水位监测使用万用表改制的水位仪。红层孔隙裂隙水、岩溶水、河谷孔隙潜水及部分承压水的国家级点为5日观,其余多数为旬观,部分为半月观或月观、季观。地下水水质监测每年1次,一般在5~10月开采高峰季节集中采样、测试。地下水水温监测使用水银温度计,一般每月1次。开采量监测,在城市内一般每月1次,外围按季或年底统计。2007年首次进行地下水自动监测系统建设,目前已安装自动监测仪20台。(二)地面沉降监测网点建设浙江省地面沉降主要位于杭嘉湖、宁奉、温黄、温瑞等沿海平原。杭嘉湖、宁奉平原地面沉降监测始于20世纪70~80年代,温黄、温瑞平原分别于2002年、2003年开始进行地面沉降水准测量。杭嘉湖平原以水准监测为主、GPS区域监测为辅,宁波、温黄、温瑞平原以水准监测为主。监测控制面积近5900km2。全省共有地面沉降GPS一级点31座、GPS二级点112座,GPS固定站1座,水准点432座,水准监测路线长度超过1000km,地面沉降分层监测标和基岩标各2组,地面沉降自动化监测站1座。近年来除维持每年1次常规水准监测外,实时自动监测、GPS监测等取得初步进展。(三)突发性地质灾害监测网点建设突发性地质灾害监测有群测群防监测和专业监测。现有群测群防监测点4018个。其中,滑坡点2662个、崩塌点796个、泥石流点426个、地面塌陷点134个。监测方法以宏观迹象巡查和地表位移测量为主。监测频率一般汛期为5日观,非汛期不定期巡查,大、暴雨期为日观甚至时观。专业监测正处于试运行阶段,目前在温州、金华、衢州、宁波等市布置了24个滑坡监测点,安装了地表位移自动监测仪和自动雨量仪,仪器可实时发送监测数据信息,部分仪器受自然条件和人为因素影响不稳定。拟再建16个滑坡监测点,安装地表位移自动监测仪和自动雨量仪;正在绍兴市新昌县回山镇下山村建设1处省级滑坡监测示范站,拟进行滑坡综合监测,包括地表、地下位移监测、地下水动力监测、全站仪自动监测、激光测距、GPS监测等,并建立监测站房一座。三、监测装(设)备配备现状浙江省地质环境监测装(设)备主要有监测车4辆,地面沉降分层监测标和基岩标各2组,地面沉降自动化监测站1座,GPS固定站1座,滑坡位移监测仪27台,地下水自动监测仪20台,双频GPS-3台套,手持GPS 15套,以及信息网络及GIS软件、图形工作站及大型输入输出设备等。地下水自动监测仪(LEVEL,SIEMENS)地下水自动监测系统软件界面宁波地面沉降分层标嘉兴地面沉降分层标及自动化监测站嘉兴GPS固定站及NetRS GPS接收机四、信息化建设情况(一)突发性地质灾害气象预报预警建设浙江省突发性地质灾害气象预报预警工作由浙江省地质环境监测总站、省气象台、省气象信息中心、省国土资源厅信息中心共同承担,由浙江省地质环境监测总站实施,从2003年开始至今已经稳定运行6年。通过与气象、水利部门的专线数据交换,采用基于人工神经网络的预报预警软件模型,建立了一套由信息传输、突发性地质灾害预警预报软件、手机短信平台、WebGIS预警结果发布系统,以及相关的会商与成果发布审批等组成的省级突发性地质灾害预报预警系统,保证了每年汛期突发性地质灾害气象预报预警工作的有序开展。(二)地质灾害防治专题网站建设2006年开始,通过在浙江省国土资源厅网站建立汛期地质灾害防治专题的形式,实现全省突发性地质灾害预警预报成果及相关信息的发布,为社会公众提供了突发性地质灾害可能发生区域及发生概率信息,提高了公众预防地质灾害的针对性,加大了群测群防工作的深度和广度。同时为宣传地质环境保护政策法规、树立省国土资源部门在地质灾害防治工作的形象起到了积极的作用。浙江省地质灾害防治专题网(三)地质灾害数据库等信息系统建设浙江省地质环境监测总站建立了浙江省突发性地质灾害信息管理系统、小流域泥石流地质灾害信息系统和地下水动态、地面沉降监测数据库、1:20万水文地质图空间数据库、1:50万水工环地质图环境空间数据库、矿山地质环境数据库等。初步实现全省突发性地质灾害点、地质灾害易发区、小流域泥石流地质灾害及隐患点信息查询和航片、卫片及DEM数据的管理及平面、三维展示。五、主要监测成果和服务几十年的地下水和地面沉降监测工作,积累了长期系列资料,编制了各年度地质环境监测报告和以“五年”为阶段的地质环境监测综合报告。依据监测资料每年编制杭嘉湖平原等主要区域和杭州市、宁波市、嘉兴市地下水水情通报和预报,2001年开始每年编制浙江省地质环境公报,向社会发布。2004年5月建立了由国土资源部、中国地质调查局具体指导与协调的长江三角洲地区地面沉降监测区域协作联席会议制度,签署了《长江三角洲地面沉降监测信息通报与发布协议》,每年发布《长江三角洲地下水和地面沉降监测信息通报》。在区域水文地质和地下水资源开发利用调查研究的基础上,2001年浙江省国土资源厅与省水利厅联合编制了《浙江省地下水资源调查评价与开发利用规划》,2001年和2008年省地质环境监测总站分别与南京大学、北京大学合作开展了长江三角洲地区和杭嘉湖平原地下水与地面沉降模型建设,提出了地下水开采和地面沉降控制目标,制订了年度地下水开采计划并监督实施,地下水超采的局面得到明显控制,地面沉降的速率也呈趋缓状态。2003年开展了地质灾害气象预警预报系统研制,2004年起汛期正式在省电视台气象节目预报地质灾害信息,对提高全民防灾减灾意识、最大限度地减少灾害损失起到了积极的作用。截至2008年,全省共发布地质灾害气象预报预警197次,其中3级86次、4级107次、5级4次,手机短信23160条。通过地质灾害气象预报预警系统与群防体系的紧密结合,成功避让了170起滑坡和泥石流灾害,使2373人避免了伤亡。六、法制建设1.《浙江省地质灾害防治管理办法》,浙江省人民政府令第104号,1998年8月15日。2.浙江省人民政府办公厅《关于印发<浙江省突发性地质灾害应急预案(试行)>的通知》(浙政办发〔2004〕48号),2004年6月8日。3.浙江省人民政府《关于加强地面沉降防治工作的意见》(浙政发〔2006〕30号),2006年5月25日。4.浙江省人民政府办公厅《关于加强杭嘉湖地区地下水管理的通知》(浙政办发〔2002〕58号),2002年11月7日;浙江省人民政府办公厅转发省水利厅《关于划定杭嘉湖地区地下水禁采区限采区及明确控制目标意见的通知》,2004年1月18日;浙江省人民政府办公厅转发省水利厅《关于划定甬台温地区地下水禁采区限采区意见的通知》(浙政办函〔2005〕3号),2005年3月2日。5.《浙江省地质灾害防治条例》已进入省人大一类立法计划,《条例》(草案)已送省政府法制办。6.《浙江省地质环境保护规划2006-2010》、《浙江省地质灾害规划2006-2010》、《浙江省地质环境监测规划2006-2020》、《浙江省地面沉降防治规划2007-2010》均已发布并实施。

山东省地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况山东省的地质环境监测机构由山东省地质环境监测总站(隶属山东省国土资源厅)、10个市级监测站(其中,3个隶属省总站,7个隶属市国土资源局)组成,从业人员共计162人,其中专业技术人员119人(高级职称者50人,中级职称者40人,初级职称者29人),其他人员43人(见表)。山东省地质环境监测机构及队伍现状表续表山东省地质环境监测总站成立于1982年,当时由山东省地质局第一水文队代管,1985年经原地质矿产部批准,山东省地质矿产局行文成立山东省地质矿产局水文地质总站,1986年更名为山东省环境水文地质总站,1991年又更名为山东省地质环境监测总站。2001年山东省机构编制委员会批准山东省地质环境监测总站为山东省国土资源厅直属全额预算管理事业单位,主要职责是:承担山东省地质环境监测网的建设运行和维护管理、地质灾害群测群防网络的业务指导、地质灾害预报预警,以及国家和全省公益性、基础性地质环境监测、地质灾害防治等相关调查和综合研究。为政府制订国土资源规划、管理、保护和合理开发利用决策提供科学依据,为国民经济和社会发展提供地质环境信息等公益性服务。接受上级业务部门的业务指导,并负责对全省10个地市监测站进行业务指导。市级监测站的主要职责是负责本辖区区域地质环境监测网的建设运行和维护管理,进行地质灾害预报预警,以及全省和市级地质环境监测、地质灾害防治等相关调查和综合研究。二、监测网点建设情况目前,山东省的地质环境监测工作已在地下水环境、地质灾害、矿山环境、地热、矿泉水、地质遗迹、地质公园等方面开展。山东省地下水动态监测工作始于20世纪50年代。目前,山东省地下水监测覆盖面积15.71万km2,监测点总数1700个。其中,地下水位监测点由国家级、省级、地市级、自动化地下水监测点构成,共有1232个(国家级181个、省级353个、地市级562个,自动化监测点136个);水质监测点449个(国家级85个、省级166个、地市级198个);泉水监测点19个。地下水位、水温人工监测,监测工具为测钟、万用表、普通温度计,每月逢5日、10日或逢1日、6日进行监测。泉水流量监测主要采用堰测或流速仪测量,每月测量1次。目前,在全省已安装126台自动化水位监测仪,10台地热自动化控制监测仪。地质灾害监测网点主要分布在地质灾害易发区,包括突发性地质灾害监测点和缓变性地质灾害监测点。突发性地质灾害监测网络有地质灾害专业监测点和地质灾害群测群防点构成。目前,全省建立突发性地质灾害专业监测点117个(滑坡14个,崩塌6个,泥石流7个,地面塌陷90个),群测群防点820个(滑坡131个,崩塌273个,泥石流134个,其他地质灾害282个),监测人员定期进行监测。2008年建设完成济南市燕翅山西侧不稳定斜坡自动化远程监测系统,施工监测孔4个,下入测斜传感器16个,孔隙水压力计2个,土压力盒2个。安装监测数据自动采集传输仪4套,研发软件1套。缓变性地质灾害监测主要在德州、东营建立地面沉降GPS专业监测点30个,目前还没有进行监测。为监测地面沉降在德州建立地下水监测孔22个,每月监测6次。德州有一等水准点17个,二等水准点43个,2005~2007年连续3年进行了水准测量,东营、滨州有二等水准点98个,2008年进行了水准测量。从左至右:总工程师常允新、副站长徐品、站长颜景生、副站长宋长斌三、监测装(设)备配备现状山东省地质环境监测装(设)备主要包括:车辆2部;地下水自动监测仪136套;地质灾害监测设备17套(其中,全站仪1套、手持GPS-12套、滑坡监测仪4套);数据传输及处理设备1套;实验室1个。目前,地质环境监测设备质量比较稳定可靠,运行基本正常,数据传输准确及时,数据处理精确先进,实验测试结果科学可靠。地下水水位和水温自动记录仪(Levelogger)地热资源自动化远程监控端 四、信息化建设情况(一)地质灾害气象预报预警和远程应急会商系统建设为满足地质灾害气象预报预警工作需求,2005年山东省地质环境监测总站专门建立了地质灾害气象预报预警工作会商室,安装了地质灾害预报预警系统、可视化会商系统、地质环境信息网等主要预报设施,为预报预警工作开展提供了信息传输、发布、会商、产品制作的理想场所。(二)地质环境信息网建设山东地质环境信息网自2005年1月9日开通至今,一直安全运行,共发布信息397条,网上浏览已达88274人次。地质灾害气象预报预警启动以来,三级以上预报产品,均通过网站发布,扩大了受众面,提高了发布质量。除此以外,网站还为宣传地质环境政策法规、树立政府形象、扩大社会影响起到了积极作用。山东省地质灾害预报预警会商室(三)地质环境数据库建设和数据管理目前,山东地质环境监测总站已建地下水动态监测管理信息系统、地质灾害调查与区划数据库、1:20万水文地质空间数据库、地质环境空间数据库。其中,地下水动态监测管理信息系统、地质灾害调查与区划数据库、1:20万水文地质空间数据库较完善,数据管理情况正常。地质环境空间数据库正在建设中。五、主要成果和服务2003年7月,山东省国土资源厅和省气象局联合开展了山东省地质灾害气象预报预警工作,2003年以来,通过山东卫视发布三级以上地质灾害预报41次,为各级政府和社会各界提供了更具时效性的地质灾害预防信息,防灾减灾效果显著。2005年开始实施“山东省地质环境自动化远程监测系统建设”项目,目前已初步建立覆盖全省的地质环境自动化监测网络,极大地提高了地质环境监测工作效率和监测水平,为协助各级政府更好地履行地质环境监督管理职责提供了决策依据。济南市燕翅山西侧不稳定斜坡自动化远程监测系统为全省地质灾害监测提供了示范。中荷(中国和荷兰)合作项目“中国地下水信息中心能力建设”之一——济南岩溶泉域地下水水位监测网优化研究,对中国北方岩溶地区地下水水位监测网监测频率及密度优化具有重要推广意义,更为制订济南岩溶泉域地下水水位监测布局,乃至济南泉域保泉供水提供了重要的科学依据。六、法制建设1.2003年7月25日经山东省第十届人大常委会第三次会议审议通过,颁布了《山东省地质环境保护条例》,自2003年9月1日施行。2.2004年发布并组织实施《山东省地质灾害防治规划(2003—2020年)》。3.2006年发布并组织实施《山东省矿山环境保护与治理规划(2006—2015年)》。

北京市地质环境监测总站

全国地质环境监测能力建设一、地质环境监测机构基本情况北京市地质环境监测机构是北京市地质环境监测总站(隶属于北京市地质矿产勘查开发局)。从业人员共计75人,其中,专业技术人员69人(教授级高级工程师4人、高级工程师15人、工程师29人、助理工程师21人),其他人员6人(见表)。北京市地质环境监测机构及队伍现状表从左至右:站长兼党委书记张安京、副站长张新华、常务副站长兼总工程师叶超、副站长刘文臣北京市地质环境监测总站1990年10月正式成立,其前身为北京市水文地质工程地质大队水文地质总站。2003年北京市机构编制委员会批准北京市地质环境监测总站为全额拨款事业单位。主要职责是:承担北京市地下水质、水位动态和地面沉降的监测、评价、预报工作;承担水资源量计算,地下水资源勘查、评价、监测、分析等具体工作;承担地下水人工排水和回灌的技术性工作,开展有关开发利用以及技术交流与合作工作;负责北京市地质中心实验室的管理工作。二、监测网点建设情况目前北京市地质环境监测总站主要在地下水环境、地质灾害等方面开展监测工作。总站监测网主要有地下水水位监测网、地下水水质监测网和地面沉降监测网站预警预报系统。北京市平原区地下水动态监测工作始于20世纪50年代。目前,地下水水位监测覆盖面积6528km2,监测点总数580个(含国家级40个、市级540个,其中,专门监测点180个)。监测方法为自动和人工监测相结合(自动监测点145个、人工监测点435个)。监测频率为自动监测孔每孔每天监测1次,人工监测孔每月进行6次监测。地下水水质监测始于20世纪70年代。目前,地下水水质监测点320个(其中,国家级40个、市级280个)。监测频率为每年枯、丰水期各监测1次。每年提交地下水水质现状简报和年度报告。为了今后能够从平面上、垂向上即空间上系统地对地下水水质进行“立体分层”监测,北京市地质环境监测总站正在实施“地下水环境监测网络建设工程”,主要是建立2个网络,即“平原区1:5万的区域地下水环境监测网络”和“污染源监控网络”,为环境保护主管部门依法定期发布地下水环境质量信息提供技术支持,为强化水污染源和水环境管理以及地下水污染防治决策提供科学依据。北京市2002年开始建设“北京市地面沉降监测网站预警预报系统”,建成了基本覆盖北京市地面沉降区的监测系统。该监测系统包含地面沉降监测站网、地面沉降专门监测网、地面沉降GPS监测网和地面沉降地下水动态监测网4部分。其中,地面沉降监测站网主要包括天竺、王四营、来广营、八仙庄、平各庄、张家湾,以及榆垡7个地面沉降专门监测站,站内设置基岩标、分层标、孔隙水压力孔、地下水动态观测井,以及常规气象监测站等监测装置与设备;地面沉降专门监测网包括100个地面沉降专门监测点、100个GPS与沉降专门监测一体点和借用约200个监测点;地面沉降GPS监测网包括1个基准站、2个连续观测站和111个GPS观测墩;地面沉降地下水动态监测网包括约85眼潜水井和230眼承压水井。天竺地面沉降监测中心北京市地裂缝监测点1个,位于顺义区高丽营镇西王路村。三、监测装(设)备配备现状北京市地质环境监测装(设)备主要包括:监测仪器、测量仪器、化验仪器、计算机及绘图软件、激光打印机、交通设备等。Diver水位自动监测仪和自动传输装置XY-2水文多参数遥测系统水位自动监测仪共有145台(其中,Diver自动水位监测仪123台、XY-2型水位监测仪22台),每日采集数据并传输1次。地面沉降监测仪器用于基岩标、分层标测量的JS型CCD静力水准仪55套,孔隙压力传感器BGK-4500S(北京基康)16套,水位传感器(差压通气型)MPM426W(中美麦克)37台,GPS天宝仪器1台。自动孔隙水测压标多通道振弦信号采集仪运输车辆6台。中心实验室1个。目前,地质环境监测设备、仪器运行基本正常,数据传输准确及时,数据处理精确先进,实验室测试结果科学可靠。四、信息化建设情况北京市地下水动态监测内部数据库已经建成,库内包括水位、水质监测孔的基本情况(监测孔类型、井孔结构、经纬坐标、孔口标高、地面标高)和历年监测数据。地面沉降数据传输为光纤和微波传输,保证了数据传输的速度和安全。专门编制了“地面沉降网络服务器软件”和“地面沉降监测系统客户端数据处理软件”。由地面沉降网络服务器将采集的监测数据通过宽带网络传回监测中心站,再用“地面沉降监测系统客户端数据处理软件”处理原始数据,实现原始数据文件入库形成原始数据库,由原始库数据根据各传感器的计算公式计算出所需物理量的成果库数据,并对观测成果数据进行图件绘制。地面沉降数据传输及可视化系统五、主要监测成果和服务(一)每年提交的主要监测成果通过网络每月向社会发布地下水水情月报,3月中旬发布枯水期地下水水情预报,10月中旬发布丰水期地下水水情简报;定期提交北京市平原区年度地下水污染监测报告、年度地下水变化量报告及年度地下水回灌报告;定期向政府主管部门提交地面沉降季度监测报告、年度监测研究成果报告。(二)完成的其他项目1.“中国地下水信息中心能力建设——北京示范区工程”项目。该项目是“中国地下水信息中心能力建设”的示范研究项目之一,主要任务是:①引进30套地下水自动监测仪,调整与优化北京平原地下水监测网;②引进荷兰地下水信息系统REGIS,合作开发REGIS CHINA;③引进地下水模型系统GMS5.0(含MODFLOW/MT3D),合作建立北京平原区孔隙水区域地下水模型,为地下水人工补给和地下水开发提供最优方案。2.首都地区地下水资源和环境调查评价项目。该项目查明了工作区内的水文地质条件、地下水环境条件、开发利用现状及地下水超采引起的环境地质问题,并进行了地下水系统划分。对平原区和山区地下水资源进行了计算和评价;客观评价了地下水环境以及由于人类活动引起的地下水污染状况;研究地下水防护条件,并进行脆弱性分区。基于组件技术和面向对象技术,开发了具有数据管理、信息查询、空间分析、辅助决策,以及地下水资源与环境分析等多项功能的“首都地区地下水资源空间分析系统”。3.北京市多参数立体地质调查项目。围绕首都发展所面临和亟待解决的地质问题,综合运用现代勘查技术,开展了北京市辖区浅层地质结构、活动断裂及地面沉降、表层岩土体地球化学背景及污染状况调查,获取了城市规划发展的综合地学信息;建立了三维可视化城市地质数据管理与服务系统,为城市规划、建设与管理及社会公众信息需求提供服务;同时,优先开展奥运场馆规划区大比例尺多参数立体地质调查,为奥运场馆的规划与建设提供了科学依据;为政府决策和应急指挥搭建可视化平台。六、法制建设为保障监测的制度化和长期化,保证监测设施长期、有效地使用,避免政府投资浪费,曾向北京市人大提交了《北京市地勘部门监测设施损坏情况报告》,并将地下水环境监测设施的立法保护纳入到正在编制的“北京市水污染保护条例”中。

模糊数学在生态地质环境质量评价中的应用

李新勇 王申 辛海青 张子军(山东省第八地质矿产勘查院,日照276826)作者简介:李新勇(1962—),男,高级工程师,从事地质、矿产管理工作。摘要:本文通过对生态地质环境质量指标的综合分析,确定了模糊综合评价方法,并将其应用到日照市奎山地区生态地质环境质量的评价中。结果表明,该方法较传统的方法能提供更多的信息,从而提高了评价结果的科学性。关键词:模糊数学;综合评价;环境质量0 引言生态地质环境质量评价是一项巨大的系统工程,它涉及面广,影响因素多,包含质与量和时间与空间的复杂组合。首先,环境系统领域中存在大量具有模糊性质的现象,如污染物浓度的高低;其次,传统的环境质量评价方法大都采用综合指数,在选定评价因子后,根据各评价因子的监测值和环境质量标准的某一级标准值相比较计算单因子指数,再按一定方法计算环境质量综合污染指数,依据各污染指数值的大小人为地进行环境质量分级,最终确定环境质量的好坏,这种方法具有一定的主观性;再次,一切环境问题都是一个以上环境要素综合作用的结果,而每个环境要素又由多个环境因子所构成,仅根据一个环境因子给定的环境质量数值往往不能作出定性的评价;最后,经过各种单项及综合运算之后,对环境给出一个结论,但由于环境质量的变化是动态连续的,因此对环境质量的评价结论也存在模糊性。模糊数学把数学的应用范围从精确现象扩展到模糊现象,它是研究和处理具有“模糊性”现象的科学。模糊综合评价是根据模糊集的理论和方法来确定环境质量的归类;它利用隶属程度来描述差异的中介过渡状态,为区域生态地质环境质量评价提供了依据,从而提高了评价结果的科学性。本文试用模糊数学方法,对生态地质环境质量的评价加以探讨,并且以日照市奎山地区为例,采用地下水、土壤、工程地质、水力坡度、第四系厚度、植被覆盖率等六项指标的测定资料进行模糊综合评价。1 模糊综合评价原理设某评价单元中的评价指标(即环境质量的因素)集合为U= {U1,U2,…,Um},而环境质量的评价标准集合为V= {V1,V2,…,Vn},V1,V2,…,Vn为Ui相应的评价标准的集合,在U和V都给定后,环境因子与评价标准之间的关系可以用模糊关系矩阵R来表示:山东省环境地质文集根据模糊数学关系的定义,在该模糊关系矩阵中,rij表示第i个参评因子被评为第j级环境质量的可能性,即i对于j的隶属度,因此,模糊关系矩阵R中的第i行Ri=(ri1,ri2,…,rin),i=1,2,…,m,实际上代表了第i个评价因子对各级环境质量的隶属度;而模糊关系矩阵中的第j列Rj=(r1j,r2j,…,rmj),j=1,2,…,n,则代表了各个评价因子对第j 级环境质量标准的隶属性。如果环境因子U上的模糊子集为山东省环境地质文集式中,ai(i=1,2,…,m)表示单因素ui在所有因素中所起作用大小的度量,可以视为第i个评价因子在环境质量评价的诸评价因子中的权重。评价标准的模糊子集为山东省环境地质文集式中,bj(j=1,2,…,n)表示vj对综合评定模糊子集的隶属程度,也就是第j级环境质量标准对综合质量分级的隶属程度。在模糊向量A和模糊关系矩阵R已知时,综合评价模糊子集可以表达为:B=A·R2 应用实例现以日照市奎山地区为例,说明模糊综合评价的应用,表1所示是该地区环境指标的监测值,包括土壤、地下水、工程地质、第四系厚度、水力坡度、植被覆盖率。因此可设立生态环境质量评价因素集U={土壤,地下水,工程地质,第四系厚度,水力坡度,植被覆盖率}。表1 奎山地区生态地质环境质量综合评价表2.1 建立评价集本文选取奎山地区6个重要的生态环境因素:土壤环境质量指标P、地下水环境质量指标F、工程环境质量指标SE、第四系厚度(m)、水力坡度(‰)、植被覆盖率(%),结合该地区的实际情况,把以上各因子环境质量分成四个等级,表2 列出了各项因子不同等级的对应值。表2 生态地质环境质量评价标准表2.2 建立隶属函数本次采用的为线性隶属函数,公式如下:山东省环境地质文集式中:uⅠ(x)、uⅡ(x)、uⅢ(x)、uⅣ(x)为i评价因子对Ⅰ-Ⅳ级质量标准的隶属度;a1、a2、a3、a4为评价因子的四级标准值;x为i评价因子的实际值。由以上公式首先求隶属度。由各指标的实测值x及分级标准和隶属函数求出其隶属度(计算时有界线的指标采用界线值,有区间值的采用区间中值),并写出各个评价点的隶属度矩阵Rij。2.3 计算权重由于评价因素指标数值差列,且对生态地质环境质量影响的程度不同,依照下列公式计算每个评价点各指标的权重,确定P个1×n向量。山东省环境地质文集式中:Wik为k评价点i指标权重向量; 值越大说明生态地质环境质量越好,计算 时取其倒数。经计算该地区各评价指标的权重矩阵如下:山东省环境地质文集2.4 模糊综合评价根据前述计算结果,采用归一加权模型公式:Bjk=Aik·Rij式中:Bjk为各评价点属各级别的综合矩阵;Aik为各评价点指标因子权重矩阵;Rij为各评价点的隶属度矩阵;·为模糊合成运算符。求出各评价点所属级别矩阵为:山东省环境地质文集通过对奎山地区生态地质环境质量进行综合评价,将区内生态地质环境质量分为良好区(Ⅰ),较好区(Ⅱ)和较差区(Ⅲ),良好 区(Ⅰ)主要分布于大曲河-丁家楼一线及以西地区,处于付疃河中游水源地一带,地下水质量良好,第四系厚度大,人类活动以农业为主,对水体等自然生态扰动小;而较差区(Ⅲ)主要分布于付疃河河口及南部滨海地带,该区地下水质量差,海水入侵严重,海岸地貌景观遭到破坏,沿海防护林面积亦不断减少。3 结语模糊综合评价方法相对于传统的地质环境质量评价方法具有一定的合理性和科学性,能较正确地反映生态地质环境的质量状况。但是如果隶属函数建立不当,权重函数设置不合理,也会造成评价结果的偏差,因此,运用模糊综合评价方法要慎重。参考文献邓聚龙.1985.灰色系统基本方法,武汉:华中理工大学出版社地质矿产部.1993.GB/T14848-1993,地下水质量标准夏军.区域环境及生态环境质量评价.1999.武汉:武汉水利电力大学出版社

中国地质环境监测院(应急技术指导中心)突发地质灾害应急技术指导工作年度总结报告

2011 年是我国突发地质灾害应急能力系统建设的起步之年,是着力贯彻落实《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》 (国发 〔2011〕20 号,以下简称 《决定》)的一年,也是地质灾害应急技术指导工作成果比较显著的一年。在国土资源部地质环境司 (应急办)的正确指导下,我们认真贯彻落实部局各项工作部署和要求,狠抓 《决定》的落实,充分依托专家队伍,各部门密切合作,发动群测群防力量,全年共成功预报地质灾害 403 起,避免人员伤亡 34456 人,避免直接经济损失 7.2 亿元。圆满地完成年度各项应急支撑任务,突发地质灾害应急技术指导工作体系基本形成。(一)应急技术指导工作体系基本形成2011 年 3月,中编办批复 “组建国土资源部地质灾害应急技术指导中心的请示”。中国地质环境监测院根据批复文件和部局批示指示精神,强化已有管理处室的地质灾害应急保障与服务职能,新增地质灾害应急协调室、地质灾害应急调查评估室、地质灾害监测预警室、地质灾害应急会商处置室和地质灾害应急培训演练室5 个专业应急业务部门,着力加强应急技术指导中心建设。目前,专业应急队伍规模达 30 人,形成了一支初具规模的国家级地质灾害专业应急技术指导队伍。为了更加有序地做好地质灾害应急防治工作,受地质环境司 (应急办)委托,健全完善 《汛期地质灾害应急值班制度》、《国土资源部地质灾害应急响应工作流程》等规章规程; 起草编写了 《突发地质灾害应急演练导则》、 《突发地质灾害巡查技术规范》等标准规范。经过一年的辛勤工作,全国突发地质灾害应急技术指导工作体系基本形成。(二)持续稳定开展地质灾害气象预警在与中国气象局继续合作的基础上进一步加强业务联系,深化、细化预警预报模型和技术方法,加强突发地质灾害气象预警工作。2011 年 5月1日~9月30日,与中国气象局应用气象值班室的技术人员密切合作,逐日开展地质灾害气象预警预报值班工作。2011 年汛期地质灾害气象预警预报工作,从 5月1日正式启动,至 9月30日结束,另有 2 次应急预警值班 (3月25 ~27日,10月1 ~5日)。预警值班共 161 天,制作预警预报产品 161 份,4 级以上 (含 4 级)在中央电视台发布,共发布 63 次; 3 级以上 (含 3 级)在中国地质环境信息网和国土资源手机短报上发布,共发布 141 次。在云南盈江地震抗震救灾等重大地质灾害应急响应期间,主动提供地质灾害气象预警信息服务。(三)严格执行灾情险情值守速报制度坚持领导带班制度、信息上报制度、首办责任制度和责任追究制度 4 项制度,采取日常值班、集中值守和现场值守 3 种方式,开展 24 小时地质灾害应急值守。据统计,截至 12月31日共值守 365 人次,协助完成报送灾情险情报告 130 期、短信息 419 条,报送国土资源部值班信息 110 期,报送部门要情 520 条,参加国务院视频点名近 40 次。灾情险情报告全部实现在地质环境信息网发布。同时,拓展了值守的内容,譬如设置重大地质灾害媒体信息搜索系统,确保灾情险情信息全面、及时无漏报; 开通了网信功能,更加快速便捷地发送灾险情信息和应急指令; 发送问候信息,营造紧张活泼的应急氛围。(四)及时响应应急指令开展技术指导把保护人民群众生命财产安全作为地质灾害应急技术指导工作的最高价值准则,及时响应部局应急指令,开展技术支持与服务。一是部署工作周密及时。分别召开汛前、汛中和汛末地质灾害灾情会商交流会,分析形势,判断趋势,确定防范重点,总结各阶段应急防治经验与教训,平战结合提升应急能力。二是巡查指导突出重点。充分调动 126 名部级应急专家,健全完善 7 个片区的巡查指导会商制度,驻守巡查指导和重点现场指导相结合,指导全国重大地质灾害应急防治工作。2011年先后派出 50 多个技术工作组,汛期启动了 7 大片区地质灾害防治专家长期驻守18 个重点省份开展巡回检查。三是应急处置科学有效。派出 30 个技术专家组,协助地方政府和有关部门开展重大地质灾害应急处置和抢险救灾工作。四是认真总结评估年度突发地质灾害应对工作,起草编写了 《全国突发地质灾害应对工作总结评估报告》、《地质灾害防治这一年》、《年度重大地质灾害事件与应急避险典型案例汇编》、《全国地质灾害年度通报》、《地质灾害年度报告》。(五)探索开展应急防治科普培训演练制作地质灾害防治知识宣传材料,制作滑坡崩塌泥石流灾害减灾科普影像,通过电视、报刊等多种形式,广泛开展地质灾害防治知识科普宣传。根据国土资源部重大地质灾害应急响应流程,精心组织各类应急技术培训演练。2011 年3月份、11月份分别在河南省三门峡市和甘肃省兰州市举办了两期培训班,受训人数超过 500人,效果显著。积极配合指导各地开展地质灾害应急演练,据统计全国共组织开展不同规模地质灾害应急演练 2600 次,参加人数达 100 多万人。其中,7月7日,配合河南省国土资源厅在灵宝市进行地质灾害应急演练; 7月23日配合陕西省国土资源厅技术指导丹凤县和安康市两地同时进行应急救援实战演练; 9月19日与甘肃省国土资源厅在兰州市城关区联合组织实施特大型地质灾害应急演练。(六)加强应急技术研究提升科技水平围绕年度突发地质灾害应急技术支撑工作,圆满完成行政事业专项 《国家级地质灾害应急防治》年度目标任务。积极申报“国家级地质灾害应急防治”、 “地质灾害应急能力建设与示范”、 “地质灾害应急物联网技术应用示范”、“重大地质灾害空天地一体化传感网数据获取技术研究与示范”和 “三峡库区、汶川地震灾区地质灾害研究”等科研专项,夯实地质灾害应急能力建设基础,探索推广应用高新技术装备与方法,突出重点为部局地质灾害防治工作部署提供科学依据。

地下空间开发中地质环境的保护与管理

一、适时启动城市三维地质调查工作要实现“和谐深圳、效益深圳”的目标,首先需要实现城市发展与地质环境、自然环境的和谐。而开展城市地质工作,正是解决这些城市地质问题、合理开发利用地质资源、实现城市与地质环境和谐发展的需求。如上所述,深圳市三维城市地质调查工作启动的时机已经成熟,该项工作可以为城市新一轮的发展、地下空间资源的空前开发热潮和地质环境保护服务,并为城市总体规划修编服务。建议深圳市三维城市地质调查工作应在市政府的领导下,由市国土资源和房产管理局组织开展立项相关事宜。要在了解城市发展对地质工作需求和现有地质工作基础上,根据《城市地质调查规划纲要》和国土资源部地质大调查年度计划编制要点(立项指南)的要求,编制立项建议书。其中立项建议书编写包括如下内容:城市发展现状与趋势,城市地质背景,以往地质工作和已有资料综合分析,立项依据,总体目标任务和主要工作内容,项目可行性分析,总体部署方案和工作阶段划分,主要实物工作量和经费概算等。完成立项建议书后,由市政府向中国地质调查局提出共同出资合作开展城市地质调查的商请函,附立项建议书,并承诺资金投入比例。中国地质调查局根据国土资源部地质大调查年度计划编制要点(立项指南)、年度城市地质调查资金计划、立项必要性等综合因素决定是否同意合作开展城市地质调查工作。中国地质调查局与深圳市政府达成合作意向后,立即由双方相关管理人员组成项目联合领导小组,负责协调和管理项目的实施。之后即可按照程序开展工作,包括项目可行性研究报告的编写、审查和批准,签订合作协议,任务书下达,工作方案设计编写和审查,项目实施,成果的评审、提交与发布。针对将要开展的深圳市城市三维地质调查工作,提出如下建议:1)深圳市三维城市地质调查将是围绕城市总体发展规划和城市建设拓展的一项基础性工作,以高、新技术方法为手段,高起点、高层次、新角度和全方位研究地质环境的形成、演变机理及与城市人类活动的互馈机制,解决与此相关的重大或重要城市地质环境、工程问题,建设深圳市城市地质信息管理及评价系统,为深圳市政府决策和城市发展规划提供科学依据。因此,为保证项目的顺利实施,满足地方经济的需求,必须要有一个有效的组织管理机构(政府—委派机构—实施单位),以协调、监督项目的正常开展。2)三维地质工作不同于以往的二维地质工作,暂且将工作内容划分为平面与垂向两个方面进行。平面上分“重点区—次重点区—城市外围区”3片;垂向上分“表层、工程建设层、松散沉积物层和基岩地质层”4层进行调查研究。同时,根据深圳市地下空间开发利用规划,针对深圳市地铁线路等重点区域的三维地质结构做专题研究。3)深圳市现有的前人成果资料丰富,完全可以对这些资料加以利用,这对于工作成本的节省和工作进度的加快将会带来很大的帮助。深圳市经多年的地质调查和城市建设工作,从地表至地下积累了区域地质、水文地质、工程地质、环境地质、地震地质、地球物理、地球化学、灾害地质及遥感等大量的资料和数据。这些资料和数据主要分布于国土、城建、交通、水务(利)、设计、地质、勘察和档案等部门,其中有些成果资料全部或部分可直接利用或综合引用。因此,只需收集、筛选、整理、分析研究和录库,就可形成一套系统和完整的数据体系,这为项目的实施奠定了有利的技术条件和坚实的技术基础。二、建立全市地质数据库与成果三维可视化信息系统城市的可持续发展受地质环境因素的制约,城市的规划、地面建筑物与地下工程的规划选址、设计施工、运营维护等无不依赖于对地质环境状况的准确认识。为此,每个城市的建筑部门、国土资源部门通过野外调查、地质环境勘察等手段获取了大量的有关城市可持续发展地质环境资料,包括基础地质、水文地质、工程地质、灾害地质和生态环境等方面资料。这些资料的获取,揭示了各个城市的地质环境的基本特征,为城市的规划与发展提供了科学的决策依据。然而,由于受各种因素的影响,我国大部分城市对地质环境资料的管理仍处于采用纸质文件与人工管理的状态,而且分散于各个部门,导致在城市规划与地质灾害防治工作很难快速查询检索到有关资料,并且存在大量的地质环境资料丢失与管理凌乱现象,给城市规划、地质灾害防治与生态环境的保护决策的快速制定带来了不便。这种管理方式与快速发展现代化城市极不适应,需要构建环境地质数据库,采用现代化、自动化与规范化的管理方式才能适应城市快速发展的要求。城市的发展具有其空间区位性,与之相对应的地质环境条件具有空间分布特征的差异性,城市每个地区地质环境适宜性存在较大的差别,各个地区地质环境条件对城市规划的适宜程度取决于基础地质、水文地质、工程地质与灾害地质等条件,是基础地质、水文地质、工程地质与灾害地质条件空间迭加分析所得到的综合结果。因此,反映城市地质环境条件的信息不仅仅是一种属性数据,更重要的是具有空间分布的特征。如果对揭示城市地质环境的有关资料仍采用纸质文件与手工的管理方式,在空间信息采集、空间信息迭加分析等方面存在较大的局限性,不能及时获得某个地区通过综合分析的地质环境条件信息。城市工程地质调查资料不仅对勘查和研究单位具有反复使用的价值,同时也是社会各企事业单位进行经济活动和各级政府机构进行经济、资源、能源和社会可持续发展决策的重要依据,因而具有长期保存的必要性。由于获取调查资料时的代价昂贵和对于不同勘查对象、不同勘查目的和不同勘查阶段的通用性,因而地质数据资料具有共享的必要性。如何整合并充分利用现有的海量的城市工程地质资料,也是城市信息化对人们提出的要求。“地质环境数字化”工程使人们更好地了解地质情况在进行城市规划建设前,应先进行城市工程地质调查和地基安全性咨询是十分必要的。市政府机构中的许多部门,如城建局、地震局、地矿局、农业局和水利局的日常工作,都全部或部分地与这些信息的采集、管理、处理和应用有关。对估算未来若干年内城市的地质灾害损失情况有重大意义。由地质环境信息系统衍生出来的城市地质环境分布图,将其与城市规划(包括城市经济分布、人口分布、产业类型等)图进行拓扑迭加,同时结合易损性分析,就可以进一步估算未来若干年内城市的地质灾害损失情况,划定重点防范区域和重点监测区域。“地质环境数字化”工程可以帮助人们减少事故反应时间,控制地质灾害的程度。城市地质灾害突发时,由城市地质环境信息系统提供出一个由空间数据组成的现实世界的抽象模型,可以帮助应急工程技术人员迅速了解事故原因以及对周边建筑、人员的影响,随即制定出应急方案。鉴于此,基于地理信息系统(GIS)构建城市环境地质空间数据库则显得更加迫切,该系统能为城市某个地区地质环境综合信息的快速提取提供数据支持。工程地质数据库的应用是通过工程地质管理信息系统实现,基于工程地质管理信息系统可实现资料查询、各类资料分析、工程地质剖面图的自动生成等:同时,可基于工程地质数据库建立地下工程地质体空间可视化模型,对模型进行旋转视图、切割和切挖,显示模型内部结构的构造信息(产状、地下水水位、岩性等)。整合现有资源争取形成深圳市地质信息管理系统,为地下空间地质环境保护提供基础地质资料。统一开发城市环境地质空间数据库和调查信息系统软件,按地区不同层次分别建立空间数据库和信息系统;完成不同比例尺环境地质图基础数据库建设,实现城市环境地质调查信息采集、处理、储存和分析全过程的信息化;推广应用高效、实用的野外信息采集和处理技术,初步实现城市环境地质调查评价工作主流程的信息化;建设城市环境地质调查信息元数据库开展网上服务,建立城市环境地质信息公开查询系统;提高城市环境地质工作对城市发展的快速响应能力,提高地质信息的社会化服务。目前大部分地质勘察资料由各技术单位掌握,因此还需要研究资料汇交相关的法律问题。三、城市地下空间利用中地质环境保护和管理对策初探1.加强对地下空间开发中地质环境保护的认识城市地质环境研究作为一项与人类生存,以及与城市社会、经济、环境、信息各个方面密切相关的基础地质工作,为城市规划建设、减灾防灾等提供具有针对性、实用性和超前性的基础地质资料和成果。人类经济活动与地质环境之间存在相互作用和相互影响。一方面,地质环境影响和制约了工程建设,同时,工程建设又导致了地质环境的严重恶化、引起地质灾害或病害,造成了巨大的经济损失。城市工程地质环境评价研究的目的即是:认识地质环境问题,掌握其规律性,正确地评价灾害对人类的危害和影响。评价意义在于:指导人们避免或减少城市各种潜在灾害的诱发和影响,避免城市灾害和低质量环境给各种工程活动带来庞大的处理费用和巨额附加费用,充分挖掘高质量土地资源与环境资源的开发潜力和利用能力,控制低质量环境与土地资源的开发与利用,从而最大限度地促进与保持城市环境与发展的协调。面对人类对城市土地进行高强度、高密度的开发,如何保护和提高城市工程地质环境质量,如何科学地利用和保护土地资源,是城市实施可持续发展战略中带根本性与前瞻性的课题。特别是在许多固有的地质环境质量较差或具有潜在地质灾害严重影响的城市,在进行城市规划建设时对城市工程地质环境进行正确评估有重要的意义。对城市工程地质环境进行评价可以为城市规划的用地选择、土地开发序列的确定提供依据。城市工程地质环境评价的结果要使非地质灾害研究人员容易理解和接受,这样才能达到灾害研究为决策者服务的目的。科学发展观的确定,促使了城市建设和发展模式变化,对地质工作提出了新的问题:如何强化生态环境保护?如何进行合理的地下空间开发?如何充分循环利用再生资源?如何在地质环境恢复中应用新技术、新方法等问题都对城市地质工作提出了更高的要求,面临新的挑战。只有充分认识和结合深圳市地质工作的经验和实际,突出地质资源“开发中保护,保护中开发”方针,坚持“立足本市需求、适度超前、突出重点、完善体制和依靠科技”等基本手段,构建与市场经济发展相适应的,与生态环境建设相一致的地质工作体系,为深圳市实现以科学发展观指导下的和谐社会提供长期的、基础的、有力的保障和服务。同时要加强地质矿产管理部门与城市规划、建设和管理部门的协调,加强对地质信息有较高需求的规划、建设和水务等部门的交流与合作,充分发挥地质工作成果为城市规划和建设服务的作用。2.加快立法工作,明确国土部门的统筹职能健全监督管理体系法制建设是加强地质环境保护最重要、最有效的手段,也是目前我国地质环境保护工作中最为薄弱的环节。要加快制定《深圳市地质环境保护条例》及其配套法规、规章和有关行业标准,将地质环境监督管理体系延伸到区和街道,严格执法,加强监督,有效控制不合理的工程、经济活动,大幅度减少人为产生的、影响社会经济持续发展的环境地质问题及人为活动诱发的地质灾害。根据目前深圳市地质工作的基本情况,结合我国对城市地质工作的安排,深圳市对于立法方面的工作,可以考虑为远期制定一套城市地质工作法规,近期应积极参与相关部门立法和争取完善政府规章,重点解决目前行政管理中地质工作缺位的状况,如对尚未有地质工作条款的《深圳市城市规划条例》提出修订建议,对正在制定的《深圳市地下空间开发利用管理办法》提出完善意见。因此,要改变现有的地下空间开发中的地质环境保护管理模式,把地下空间作为一个整体来管理,要尽快确定国土部门对深圳市地下空间地质环境管理和保护的统筹职能,即由国土部门牵头,统筹考虑地下空间的各个管理环节,按照“统揽不包揽、牵头不替代”的原则,开展地下空间的地质环境保护规划编制,协调推进地下空间重点项目的地质环境保护建设,加强地下空间平时使用和变更用途的管理,弥补地下空间的地质环境保护和管理缺位。其余部门各司其职、分工协作、形成合力,实现对城市地下空间的地质环境保护综合管理。3.完善地下空间地质环境保护的相关职能地下空间开发中的地质环境保护管理涉及方方面面,需要各方的同心协力、齐抓共管。针对目前国土部门在地下空间开发中的地质环境保护管理中存在的薄弱环节,建议在以下方面予以加强:1)加紧做好地下空间普查工作。查清深圳地区现有地下工程的数量、面积和平时使用情况,建立地下工程管理档案,为研究确定地下空间开发利用战略和规划、制定地下空间开发中的地质环境保护管理政策提供依据。这是国土部门对地下空间地质环境保护和管理的基础,也是国土部门着手开始管理的第一步。该项工作应由国土部门组织完成,并需要建设、民防和规划等部门的配合提供相关信息。2)加紧落实地下空间专项整治工作。建立现有涉及地下空间管理责任的联合工作小组,明确职责,制定工作机制,分清地下空间管理中地质环境保护的领导和协调机制,针对地下空间普查出现的地质环境保护问题,逐一推进解决,有效推进地下空间开发中的地质环境保护管理工作。3)加紧对现有涉及地下空间开发中的地质环境保护专业规划进行疏理,最大限度地缓解在利用地下空间时产生的矛盾,促进地上地下协调发展,为持续有效地利用、开发地下空间打下基础。4)加紧对现有的管理机制进行调研。在专项整治工作总结的基础上,吸取其他地方的经验,确定符合当前和今后发展要求的管理体制。目前深圳市还没有制定地下空间开发中地质环境保护和管理的工作职能分工,很显然,地质环境保护职能首要是由国土部门负责,其他部门配合协调,因此要加紧调研,提出符合深圳的一套地下空间地质环境保护和管理的工作机制,促进地下空间的安全合理开发利用。近年来,随着城市发展和城市人口的快速增长、土地资源的日益稀缺,土地开发利用的重点已由地面向地下空间发展,从深圳城市总体发展规划所确定的目标看,未来城市地下空间开发利用发展潜力巨大。以此为契机,努力把民防工程与整个地下空间的开发利用和监督管理结合起来,将推进落实与深圳市经济建设和社会发展相协调的地下空间开发。另外,该类公益性地质工作必须由政府投入和管理,因此为了加强城市地下空间开发利用中的地质环境保护和管理工作,必须建立政府投资公益地质事业的机制。建立稳定的投入保障机制,确保地质环境保护(地质灾害防治)重点工程的实施,充分发挥国家、地方、部门、集体、个人的积极性,各级政府都应设定专门的地质环境保护(地质灾害防治)基金,多渠道,多层次投入,建立稳定的投入保障机制。区域性基础性地质环境调查评价,保护规划项目纳入国家地勘计划,各产业部门的地质环境保护规划项目,由各产业部门负责,自然形成的环境地质问题治理(地质灾害防治)工程项目,采取地方政府投入和受威胁者分担的原则,其中,危害严重的,国家给予一定的补助,人为活动诱发的环境地质问题(地质灾害)的治理由诱发者承担。为地质环境保护目的而实施的重点工程(地质灾害防治工程)涉及人民生命财产安全,必须建立完善的质量管理和技术监督体系,按规定程序立项,国家批准项目后,应保证项目的资金投入,按国家颁布的标准组织设计和施工,逐步引入工程监理制度,加强监督检查,确保工作质量。早在20世纪70年代末,西方国家已经很重视对地质环境的保护,例如美国政府组织编制了1∶750万《美国环境工程地质图》,作为美国地质环境保护的指南和开展环境地质管理的依据。几个州政府也都设立了环境地质研究管理部门,为其他相关职能部门提出地质环境方面的决策和参与综合规划建设工程的管理工作;香港是一个地质灾害多发的城市,80年代初香港政府已在土木工程署下设环境地质研究管理机构(目前有地质研究所和斜坡治理组),其主要任务是统筹负责对香港公共斜坡可能产生的塌方和山泥倾泻进行监测、研究、治理和发布公共警告,并对私人斜坡的防治方案进行审查,监督业主实施治理。对政府预备拍卖的土地,在出让前组织进行前期工程地质勘察,并将拍卖土地下伏的地层地质情况列入标书中知会投标人,以提高政府行为的公正性。在香港,专门的环境地质管理部门的地位比较高,有关部门都与其沟通和协调合作,政府对治理地质灾害的决心也很大,仅治理公共斜坡,近年来每年拨出75亿港元,现在情况已大有好转。作为与香港毗邻的深圳,在地质环境方面有许多相似的地方,完全可以根据自身的实际情况,借鉴香港的一些好经验,形成一套自己的、有效的管理机制和办法,使深圳的地质环境管理层次达到全国乃至世界的先进水平。4.充分发挥公益性和商业性地质环境监测单位的作用国土资源部门履行政府职能,制定地质环境保护规划后,应充分发挥地质环境监测单位掌握全市地质环境监测成果的优势,各地质环境监测单位作为政府国土资源部门的服务提供单位,应经常性地检查自身工作中落实主管部门关于地质环境保护规划目标的情况,找出存在并制约当地社会经济发展的主要地质环境问题和地质灾害,协助制定拟采取的主要措施和对策,在国土资源部门的领导下开展工作,真正保证地质环境保护规划目标的实现。目前深圳市地质环境监测单位约有5家、包括深圳市企业以及若干外地驻深企业,所开展的地质环境工作主要为商业项目,为各开发商服务,以盈利为目的,缺乏投入公益性城市地质工作的动力,不足以为深圳市地质工作的整体规划和落实服务。深圳市公益性地质工作由于宏观引导力度不够而严重滞后,相关法制建设也起步晚,基础薄弱。借鉴其他地质工作发达城市的经验,其公益性地质环境监测单位均为国土部门下属事业单位,能在国土部门的领导下从事专业性、公益性的城市地质工作,开展城市发展中相关的地质环境问题研究,为城市发展服务。为此,建议市政府尽快设立地质环境监测站,作为本市国土资源主管部门的直属事业单位,协助政府做好公益性地质工作,为经济社会发展提供地质专业技术支撑。只有这样才能促进深圳市地质工作的合理开放发展,形成公益性和商业性地质工作齐头并进发展的和谐局面。5.加大重点规划区的地质环境综合研究如何深入有效开展城市地质环境研究管理工作并与城市规划相结合,卓有成效地为城市建设服务?这是一个具有探索性的课题。深圳市自1996年按国家行政管理职能要求设置地质矿产局以来,在龙岗、宝安两个分局的大力配合下,在地质环境管理方面做了一些工作,也取得了成绩。1997年对全市存在的环境地质问题进行初步调研并编写、上报了“开展深圳市地质环境整治工作的请示报告”,较为全面地阐述了深圳市地质环境的现状和开展环境地质工作的重要性,提出分阶段、有步骤地治理地质灾害的对策和方法;1998年组织开展龙岗区岩溶地质灾害勘查,对龙岗100km2岩溶分布区进行专项勘查,科学地分析和研究了隐伏岩溶地质这一突出的地质环境问题,为龙岗区国土规划、开发建设、环境保护提供了极好的地质依据。1998年底龙岗分局结合区文体中心用地的初勘,采用较先进的地球物理勘探和岩溶地质勘察的技术手段,对单一建设地块进行岩溶地质和浅表地质构造专项勘查,取得一些较为详细的数据和资料。并准备进一步查明地块岩溶发育情况,建立GIS地理信息系统。近年来,政府加大投入,开展了一批公益性地质工作,为深圳市的发展提供了宝贵的、大量卓有成效的资料。要开展城市发展与地质环境关系的综合研究,充分发挥地质环境管理工作对城市规划和发展的指导作用。城市环境地质管理工作与土地规划相结合,提高规划的层次,在过去制定各级规划时,很少考虑规划区域所处的地质环境情况。一些建设项目实施时才发现地质环境问题,不得不修改规划和更改规划的选址。首先,在进行各级规划前,按一定的技术规范和要求做好地质环境专项勘查研究,提出规划的基础资料和依据;其次,在地质环境比较复杂、地质灾害容易发生且不易治理或治理成本很高的区域,在作次一级区域或分区规划时,应该避开重要功能区,以减少可能的损失;在一些地质灾害中等发育区域,对于重载荷、大跨度、覆盖广的建筑或构筑物,应尽量少或不安排,这需要在“详规”或法定图册中反映出来,并以容积率、覆盖率等规划指标加以控制;在重要工程项目规划选址时,应有地质环境管理部门的参与和建议。当然,各项地质环境工作都必须以需求为导向,重视研究成果的实效性,确保地质工作研究切实地为城市发展服务,为城市建设服务。

青海省人民政府关于修改《青海省地质环境保护办法》的决定(2009)

一、第三条第一款修改为:“地质环境保护坚持保护优先、合理利用和谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁受益的原则。”  删除第二款。二、第七条修改为:“县级以上国土资源行政主管部门负责编制本行政区域的地质环境保护利用规划,报本级人民政府批准后公布实施,并报上一级国土资源行政主管部门备案。跨行政区域的地质环境保护利用规划,由其共同的上一级国土资源行政主管部门编制。”  增加一款,作为第二款:“经批准的地质环境保护利用规划不得擅自修改,确需修改的,应当报经原批准机关批准。”三、第二十三条第二款改为第十七条,修改为:“任何单位和个人不得擅自移动、侵占、损毁地质环境监测及地质遗迹保护设施和标志。”四、第四章标题修改为:“地质灾害防治”。五、第二十二条改为第二十一条,第二十三条第一款修改为第二十一条第二款:“县级以上人民政府应当在地质灾害危险区的边界设置明显警示标志。”六、第二十六条改为第二十三条,第一款修改为:“县级以上国土资源行政主管部门应当会同住房城乡建设、水利、交通等有关行政主管部门,根据《地质灾害防治条例》的规定,编制年度地质灾害防治方案和突发性地质灾害应急预案,报同级人民政府批准后公布。”  删除第二款。七、增加一条,作为第二十七条:“在地质灾害易发区内进行工程建设应当在可行性研究阶段进行地质灾害危险性评估,并将评估结果作为可行性研究报告的组成部分;可行性研究报告未包含地质灾害危险性评估结果的,不得批准其可行性研究报告。”  “编制地质灾害易发区内的城乡规划时,应当对规划区进行地质灾害危险性评估。”八、增加一条,作为第二十八条:“地质灾害危险性评估单位进行评估时,应当对建设工程遭受地质灾害危害的可能性和该工程建设中、建成后引发地质灾害的可能性做出评价,提出具体的预防治理措施,并对评估结果负责。”九、增加一条,作为第二十九条:“个人在地质灾害低易发区内修建住房或牲畜棚圈、温棚等用于生产生活的小型建(构)筑物,经县级国土资源行政主管部门现场确认不会遭受或引发地质灾害的,可以不进行地质灾害危险性评估。”十、第三十一条改为第三十二条,第三款修改为:“发生大型以上及中型以下地质灾害的,县级国土资源行政主管部门应在4小时、12小时之内报县级人民政府及上一级国土资源行政主管部门,并同时向省人民政府和省国土资源行政主管部门报告。”十一、第三十五条改为第三十四条,第一款修改为:“因自然因素造成的地质灾害,确需治理的,大型地质灾害由省国土资源行政主管部门会同州(地、市)人民政府组织治理;中型以下地质灾害,由县级以上人民政府组织治理。受地质灾害威胁的单位和个人应当积极协助和配合治理工作。”  第二款修改为:“因矿山生产、工程建设等人为活动引发的地质灾害由责任单位限期治理。”十二、第三十六条改为第三十五条,删除第一款。  第二款改为第一款,修改为:“政府投资的地质灾害治理工程竣工后,由县级以上国土资源行政主管部门组织竣工验收。其他地质灾害治理工程竣工后,由责任单位组织竣工验收;竣工验收时,应当有国土资源行政主管部门参加。”十三、增加一条,作为第三十七条:“对处于治理成本过高或难以治理的地质灾害危险区域内的居民,应当实行搬迁避让。”  “县级以上人民政府应当根据实际情况,充分尊重群众意愿,选择搬迁安置方式。”  “搬迁安置点的选择应当避开可能发生地质灾害的区域,尽量不占用或者少占用农用地,避免对自然保护区、饮用水水源保护地造成破坏。”十四、第五章标题修改为:“矿山地质环境保护”。十五、增加一条,作为第三十八条:“采矿权申请人申请办理采矿许可证时,应当委托具有相应资质的单位编制矿山地质环境保护与治理恢复方案,报有批准权的国土资源行政主管部门批准。”  “矿山地质环境保护与治理恢复方案的主要内容和编制程序按照国家有关规范执行。”十六、增加一条,作为第三十九条:“采矿权人变更开采规模、矿区范围或者开采方式的,应当重新编制矿山地质环境保护与治理恢复方案,并报原批准机关批准。”

地质环境调查与地质勘探的差别?

物理系孩子表示真心不知道…

地质环境调查与地质勘探的差别?

两个侧重点不一样!地质环境调查的重点主要是环境方面!而地质勘探的重点主要以区域地质调查和矿产普查为主!前者主要通过地质而为环境服务!而后者主要以找矿或者评价某区域地质为主!后者包含前者

陆地地质环境和生态环境

陆地是人类生活、生产的主要场所,地质环境复杂,适生条件差异很大,潜在的环境制约因素很复杂,不断发生着各类自然灾害,有很多生态环境脆弱地带,严重的自然本底和人为三废污染有待防治。如何保护利用好山川秀丽的地球生态环境,确实是一个复杂艰巨的大系统科学工程。调整研究、监测方向,构建起更客观全面的科学地球环境安全观,预测防御灾害,谋划新的适生对策和可持续发展方略,地球科学应该承担起这一繁重的历史性科学任务,建立新的地球环境安全理论体系。根据地质环境的安危程度划分出下列生态类型区:1.地质动力危险地带此地带地质动力条件,特别是地内强热动力的分布是地质环境的能源动力背景,地质运动强烈频繁,环境动荡,灾害集中。包括火山带、地震带、动力冲击爆发地带、活动断裂带等。本地带除了危害性地质活动外,往往也伴随着同源的气象生物灾害。2.环境地质敏感脆弱带本地带人类工程活动密集、人地相关密切,容易发生环境事件,包括城市、工矿区,地形起伏区、海湖河岸带、历史灾害点,古人类湮灭点等。各类环境事件和灾难容易显现、影响和危害也比较敏感。由地质环境引发的各种灾害比较明显,影响深刻。3.生态环境脆弱地带自然条件恶劣,对本底灾害的抵抗能力和调节包容能力差,在同样的自然灾害冲击下,可以产生更明显的危害。如干旱沙漠区、水土流失区、石漠强风化区、高山及永冻区、荒漠区、沙尘暴源区等。4.原生与人为污染地带有害物质的运移和扩散,原本就是一种客观的动力物流运行过程,地球表浅层的普遍现象,因其生态环境效应强烈,成为生态环境研究的重要内容之一。近年来由于人口的增加、经济社会的发展,人为污染骤增,例如中国到2010年各类固体废弃物(包括城市工业、建筑垃圾、工矿废渣、农业垃圾等)将达到近100亿t,占地8万hm2,而且以人均1t的速度在继续增长。排放的工农业有害废水严重污染了海洋、湖泊、地下水和河流等水环境,各类有害的废气、尘埃污染大气环境,造成酸雨、温室效应、臭氧层破坏等气象灾害,这些人为污染固然是很重要的因素之一,人们正在积极防治着,但是源自地球本体的液体、气体和固体排放物数量绝不低于人为的排放,有害的天然污染源,有时甚至是毒气、毒液和毒尘灾害,又该如何去监测调查呢?所以我们应该客观全面地建立地球环境污染源的模式,建立自然加人为的污染防范模式。5.农林渔业生物环境陆地的植被、农林作物、土壤环境、海湖河的生物资源是生态环境的重要组成部分,具有重要的经济价值。今天的农业面临着水土流失、土壤沙化、耕地退化、盐渍化、土壤污染的威胁。广大的森林、草原也在随着自然环境、水供应的变化而变动着。地球水环境、大气环境、化学环境也在制约着海洋河湖、陆地动植物群落的兴衰。人们对这些问题的研究同样存在忽视地质环境本底,特别是地内热动力背景的倾向。生物圈的结构是地球地质、生态大系统的一个组成部分,理应受控于这些地学大背景,而在已往的传统观念中很少把它们联系起来。今后如能全面剖析,肯定可以探寻出更客观全面的科学规律,指导生物圈的合理开发利用,使人类和动植物界的关系更加和谐,实现可持续发展。

人类活动对地质环境的影响

评估区横贯陕西中部地区,除在千阳、陇县段穿越山区外,大部分管线沿社会经济比较发达的关中平原敷设,沿途的人类工程活动程度较高,尤其是在西安、咸阳、渭南等主要城市,人类工程活动强烈,对地质环境条件影响较大。在人类工程经济活动中引发地质灾害的相关因素主要有如下几个方面:1.斜坡地带的过度垦荒种植,引发斜坡失稳,加快了水土流失由于人口增加,经济活动频繁,大面积的坡地开垦,破坏了坡面上原有的植被,表面裸露,增加了雨水的冲刷、入渗速度,加剧了水土流失。评估区西段的千阳谷地坡地面积较大,为当地重要的农耕区,谷地两侧虽有部分已退耕还林,但还有很大一部分坡地仍在耕种,受人为改造,坡体结构变形,稳定性降低,易产生滑坡、崩塌灾害。2.开辟宅基,挖掘窑洞,破坏了斜坡稳定性因受自然条件及经济状况的限制,在黄土塬区人们沿沟谷两侧或塬边居住时,部分是削坡开辟宅基地,部分是在垂直的黄土崖壁上挖掘窑洞,由于削切坡脚,使边坡陡立,稳定性变差,为灾害的形成创造了条件。3.筑路修渠,改变了斜坡形态近年来,公路拓宽改道、县乡公路建设方兴未艾,农业灌溉设施建设也在不断更新改造中,由此造成的塬边、沟边坡脚被挖,改变了斜坡形态,形成了许多高陡边坡,加之护坡治理工作的滞后,容易引发新的地质灾害。4.河道挖砂,形成了新的高陡边坡河流阶地底层埋藏着大量建筑用砂卵石。管线经过的渭河、泾河、千河等都存在大量开挖建材用砂卵石现象,不仅河道形态被改造,而且造成阶地两侧在采挖过程中边坡稳定性降低,加剧河流对岸边的侵蚀。5.煤矿开采,形成采空区宝鸡市戚家坡煤矿位于千阳县与陇县交界处的戚家坡村,为掩埋式井田,开采煤层属侏罗系延安组。原生产能力15万吨/年,现增产到90万吨/年。煤田开采位于千河以北的黄土梁峁区,在煤层埋藏较浅处已形成4个采空区,采空区内出现了局部塌陷和地裂缝。由于管线在该段从千河南岸经过,故煤矿采空区对管线敷设工程影响不大。

(二)陆块上的成矿地质环境

1.古陆核边缘裂陷环境主要见于华北地台上,以太古宙为主。在古陆核经过拼合初具规模后,由于地壳较薄,活动性大,其边缘常发生裂陷,并伴有一定规模的基性岩浆喷发,形成绿岩带,并因岩浆分异欠佳,使其金属矿化或背景较高,从而构成了该成矿地质环境的主体。其中有两种情况与成矿关系极为密切。1)在后期GGT岩系侵入时将绿岩呈残留体包裹其中,如我国华北地区零星出露的绿岩带,遭受改造后,特别在圈闭较好部位,有用组分可能进一步规模富集,如吉林夹皮沟。2)晚期或后期当有较大规模以钾质为主的碱-偏碱性岩将侵入,使其处于碱质状况下,亦有可能使金属进一步富集成矿,或直接形成金、稀有稀土金属等矿床,如华北北部地区与碱性岩有关的金矿。该环境中成矿作用可能在其形成初期火山喷发时就开始了,只不过矿化范围较广,富集程度较低,除个别在产状变化部位产生局部富集,形成小矿外,一般难于形成规模矿床,只有绿岩带受后期改造方可进一步富集形成工业矿床,所以其成矿高峰期无疑地在该环境演化的晚期或后期。矿床以海相火山岩型为主,火山-沉积型次之。海相火山岩型矿床由于绿岩带遭受后期改造程度不同,其矿体形态与富集程度变化较大,一般有Cu-Zn和Au-Ag两种矿床,前者如辽宁红透山,后者如吉林夹皮沟,不过这两种矿床间经常有过渡情况。火山沉积型矿床产出层位一般比海相火山岩型矿床高,以Fe为主,规模不大,经变质作用将形成沉积变质型矿床。这两种矿床在绿岩带中比较普遍,并且在空间上有一定分带,通常铁矿于铜锌矿之上,而金矿于铜锌矿外围。2.裂谷或裂陷槽环境这种成矿环境往往由于裂解程度与性质不同将出现如下三种与成矿密切关系的情况:1)当裂解速度较大而深度不大时,通常基本上没有或极少火山喷发,以陆源沉积为主。在海湾或陆缘地带,因物理化学条件(如pH值)变化将促使沉积成矿作用,如宣龙地区铁矿床。2)当裂解速度不十分快,而深度较大时,常有一定规模的间歇性火山喷发活动,如内蒙古狼山地区,在深海滞流状态下,硫逸度较高,为金属硫化物分异与沉积创造了良好的条件,形成了规模矿床。3)裂谷或裂陷槽发育晚期,沿裂谷边缘断裂常有脉动式镁铁质岩浆侵入,如四川攀西地区在其相对稳定状态下,经过岩浆分异作用,形成了较大规模的岩浆矿床和热液矿床。该成矿环境中成矿作用大致可分前后两期。早期据内蒙古狼山、河北宣龙、辽宁辽河等成矿剖面分析,矿体或含矿层多于沉积层序的中部,火山岩层之上,显然成矿的高潮期出现于裂谷或裂陷槽发育的中期。它主要有火山沉积型、沉积型矿床。前者产于裂谷中央坳陷中,以Cu、Pb、Zn、Ag为主,往往由于受火山喷发强度、距喷源距离远近以及裂谷发育深度等因素影响,容矿围岩及其结构变化较大。如内蒙古狼山地区黑色岩系中铅、锌、铜、银矿床,辽宁辽河浅变质岩系中铅、锌、银矿床。沉积型矿床,以铁为主,规模不大,在该成矿环境中不占主要地位,如河北宣龙铁矿。在后期裂谷闭合之后经常还有一次成矿高峰期,主要是基性岩浆沿其边缘断裂上侵,于断裂带侧旁或次级断裂交叉处形成了岩浆型矿床,如攀西地区钒钛磁铁矿床、白云鄂博铁-铌-稀土金属矿床。裂谷或裂陷槽环境中矿床类型比较多样,赋存与富集程度较高,成矿标志也比较明显,具有较高工业价值。3.活动陆缘环境该成矿地质环境在中国东部地区以及西南地区最发育。它实质上是由于碰撞后使被动大陆发生断裂构造与岩浆活动,从而构成一次热事件,其中有三种形式与成矿关系极密切。1)韧性剪切带,尤其是发生在有用组分地球化学背景值较高的地层中,如浙江陈蔡群、江西双桥山群等,经韧性剪切作用使成矿物质在热事件中释放,并在动力作用转换过程中富集成矿,如江西金山金矿等。2)区域性断裂活动,包括原先大断裂受碰撞作用影响而再度活动。断裂一般与碰撞带平行。当其由压扭性向张扭性的动力转换过程中常在断裂带与其次一级断裂交叉附近伴随有深源基性侵入体,形成非造山型的铜镍硫化物矿床,如华北地台北缘的金川、红旗岭等矿床。3)S型(重溶型)花岗岩形成及其侵位活动,其中以中浅成异地侵入就位的小岩体对成矿最有利。我国湖南、江西、广东等地有色金属矿几乎都与这类岩体侵入有关,并且随着就位方式与条件不同可形成不同类型与规模的矿床,如湖南柿竹园夕卡岩-云英岩型钨锡矿床、江西西华山石英脉型钨钼矿等。在活动陆缘成矿环境中成矿作用可在环境形成过程中出现,如因韧性剪切作用而富集的蚀变型金矿,但大多数矿床的成矿高潮期是在环境形成之后,特别是与S型花岗岩类有关的矿床。矿床类型有夕卡岩型、热液型与斑岩型,以夕卡岩型最主要。矿床产出在空间上与小侵入体十分密切,基本围绕其周围产出。涉及矿种基本上可分三个端员:铁铜-铅锌-钨锡,自然它们之间常有过渡情况。在活动陆缘成矿环境中的夕卡岩型、热液型与斑岩型矿床分布十分广,矿床集中,组分较多,成矿标志明显,是目前工业利用的主要对象。4.断陷盆地环境这种成矿环境理应归属于上述活动陆缘环境中,但由于它分布广,形成特殊,所以将它分列出来。该成矿地质环境以中生代以来最常见。主要广布在我国东部地区,其规模大小不一,盆地内部结构形式多样,其中以断陷式火山盆地意义最大,通常在两个部位上与成矿最密切:1)在火山机构附近韵律性间歇式喷发的火山岩层中,岩性变换的层间构造部位。2)在盆地边缘处于压性状态的边缘断裂上或与次级断裂交叉部位。当岩浆侵入到处于相对封闭状态下的环境中时,其分异作用与爆破作用都比较强烈。断陷盆地环境中成矿作用与断陷盆地形成过程中所引发的火山活动或侵入作用有关,所以它成矿类型主要为陆相火山岩型与斑岩(玢岩)型。陆相火山岩型矿床从成矿剖面分析,含矿层或矿体多于火山岩层序的中下部,显见,成矿高潮期出现在火山活动的中早期。矿体多呈似层状或透镜状,以铜、铅、锌为主,如粤东丘A洋铜矿、闽东银坑铅锌矿。斑岩(玢岩)型矿床,常与火山岩层呈侵入关系,它的成矿时期可能比陆相火山岩型矿床还要晚,并且有时还伴有热液型或夕卡岩型矿床,以铁(长江中下游)和锡钼(东南沿海)为主。在断陷盆地环境中上述两类型矿床比较常见,但在空间上很少重叠或相伴出现。矿床规模中等但比较富。5.沉积盆地环境主要分布在我国西、中部地区,其中以中新生代为主。盆地规模不一,其含矿性必须具备两个条件:盆地周边有不断供给的物质来源和盆地内部有相对稳定的存储场所,并且在形成中受季节与纬度影响很大。通常有两种状况:1)在较低纬度地区,气候温润潮湿,雨水充沛,盆地中河流湖泊相沉积发育。成矿作用主要出现于湖缘和河流三角洲,并通过物理-化学沉积作用成矿,如四川、云南等地含铜砂岩矿床就是在这种状况下形成的。2)在纬度较高或中纬度地区,气候干旱,蒸发量大于降水量。盆地中雨季为泛湖,旱季则干枯为咸湖。成矿作用主要发生在这种季节性湖泊中,并通过化学沉积作用成矿,使从湖底向湖面有分层现象。在我国青海、西藏北部盐湖中,沉积盆地环境中成矿作用基本上随盆地发展而同步进行,但从成矿剖面分析其高峰期往往出现在盆地发育的中晚期,并且由于成矿作用受季节、纬度与地势影响,成矿具有明显的局限性与周期性。在低纬度地区矿床以陆相盆地中河流湖泊相沉积型为主,它多出现于河流三角洲、湖泊周缘的砂岩与杂色泥岩变换层附近的砂岩中,主要为铜、铁矿,呈层状与透镜状,变化较大,如云南、四川以及青海等地的含铜砂岩矿床。在纬度较高地区以陆相盆地中湖泊相沉积型为主,有的成矿作用至今还在延续,主要为铷、锟健蟠玻涠嘁园樯绞接诮魏已位蚵彼小6.陆表海扩张环境分布于我国华南、华北与西南等地,它是在地壳强烈变动之后,而另一次构造变动发生之前,地壳处于震荡运动时的产物,并以不断扩大的海侵及其超覆现象为标志。成矿作用主要发生在陆缘,并且由于不断海侵使其沉积相以及海水动力学系统发生变换,导致了有用组分沉积与堆积及其在空间上形成分带,如华南中泥盆世陆表海。在陆表海扩张中陆缘将受挤压,其局部地段将发生断裂活动以及与其相伴随的火山喷发,有的地方,将发生成矿作用如广东大宝山、玉水。在陆表海环境中成矿作用范围较广,并与海侵活动有密切关系。从成矿剖面看,不同矿种的含矿层或矿体虽然在层位上有所差异,但总体均位于沉积层序的中下部。显见成矿作用是在海侵的中早期掀起高潮的,形成了沉积型与热液型矿床以及部分火山岩型矿床。沉积型矿床主要产出在滨浅海部位,多于海滩相至台地相之间,以铁为主,伴有锰、磷等。随着海侵发展,其沉积层位也将愈来愈高,如湖南宁乡式铁矿自南向北沉积层位将由中泥盆统过渡到上泥盆统,容矿围岩相应地由砂页岩演变为砂页岩夹碳酸盐岩。海侵过程中在隆升的碳酸盐岩台地上将可产生富含贱金属的热(卤)水,并受构造变动影响在有关的碳酸盐岩层中赋存和富集沉淀,形成层状、似层状热液型铅锌矿床,如粤北的凡口铅锌矿床、湘中董家河铅锌矿床等(由于不同学者认识不一致,将有不同冠名:有的认为是层控型,有的认为是热卤水型,有的则认为是热液型)。通常沉积型铁矿比铅锌矿层位低。火山岩型矿床分布比较局限,多位于陆表海边缘断裂带上,形成时间比较晚,甚至在陆表海闭合之后。其矿石品位较高,如广东大宝山铅锌铜矿、玉水铜矿等。陆表海环境中形成的沉积型、热液型与火山岩型矿床,三者之中以前两者规模较大,在我国铁、铅、锌储量上都占有一定位置,其赋矿部位与找矿标志都比较清楚。

怎样减少对地质环境的扰动?

● 不可随意开挖坡脚在灾后重建过程中的修房、筑路、场地平整、挖砂采石和取土等活动中,不能随意开挖山坡坡脚,特别是要尽量避免在山坡工程地质结构不利地段随意开挖坡脚。如果必须开挖且挖方规模较大时,应事先制定开挖施工方案,并经过专业技术论证和主管部门批准,方能开挖。坡脚开挖后,应根据施工方案和开挖后的实际情况对边坡进行及时支挡。不合理开挖坡脚易导致斜坡失稳,发生滑坡● 不随意在斜坡上堆弃土石对工程活动中形成的废石、废土,不能随意顺坡堆放,特别是不能在城镇上方的斜坡地段堆放。当废弃土石量较大时,必须设置专门的弃土场。最好的办法是把废弃土石由环境负担变为可用资源,在整地、造田、修路等需要填土的工程中加以充分利用。随意排放渣石弃土,极易发生滑坡和泥石流(重庆奉节,2002,李铁锋摄)● 管理好引水和排水沟渠水对山坡稳定性的影响十分显著,规划建设好城镇引、排水设施十分重要。沿城镇上方山坡布置的引水系统最好采用管道输水,镇墩支撑,避免渠道开挖引发山坡失稳。城镇生产、生活废水排放系统要保证安全、有效,避免沟渠堵塞、污水渗漏和冲蚀土质山坡。在地处城镇上方的山坡上,最好不要修建水塘,山坡低凹处降雨形成的积水也应及时排干。斜坡上部的水塘未经防渗处理,池塘水渗入地下,很容易引发山体滑坡大量生活废水渗入土中,容易引发滑坡● 注意改善生态环境泥石流的产生和活动程度与山区生态环境质量密切相关。生态环境差的区域,泥石流发生频度高、危害范围大。在沟谷中、上游提高植被覆盖率,可以明显抑制泥石流的形成;在沟谷下游或城镇附近营造一定规模的防护林,可以为城镇居民免受泥石流危害提供安全屏障。江西于都县某泥石流防护工程(江西于都,2009,连建发摄)● 避免在冲沟内排放垃圾在冲沟中堆放垃圾将给泥石流增加固体物源、加剧泥石流危害。城镇人口密度大,产生的生活、生产垃圾多,把垃圾随意堆弃在沟谷中不仅影响城镇环境景观,还可能污染水环境,更重要的是增加了发生泥石流的风险。制定科学的垃圾处置方案并在城镇建设过程中同步实施,是衡量城镇规划建设水平的重要指标之一。● 不可人为改变河道路径天然河道是在地质历史时期内,经由内外地质营力综合作用的结果,或弯或直因循的是自然规律。如非确有必要,一般情况下都不宜大兴工程,人为改变河道的自然状态。山水相依才是适合人居的自然环境,自然山水功能无法用人造山水功能替代。优美的自然环境可遇不可“造”,在某些情况下,“重整河山”无异于“暴殄天物”。泥石流沟流通区被人为改道和缩小断面,埋下灾害隐患(青海西宁,2006)● 植被茂密区也必须严防滑坡、泥石流灾害当斜坡较陡,表层土体松软时,过密的植被或过高的乔木反而更易引起表层滑坡,当地群众常称其为“鬼剃头”。常遭受台风、暴雨袭击的地区,在房后斜坡一定范围内不要种植茂密的竹林或高大的乔木,“树大招风”,树木随风摆动时会加剧土体的松动、促进水体的入渗,导致山坡稳定性下降,甚至诱发滑坡灾害。植被茂密区也必须防范滑坡泥石流灾害(湖南省地质环境总站提供,2006)● 古滑坡体上村镇建设规模不宜过大古滑坡体在自然状态下具有一定的地质安全容量,随意地扩大建筑规模,超过古滑坡可承受的荷载,将导致稳定性降低,引发局部甚至整体滑动。在古滑坡体上建房时,必须按照建设用地地质灾害危险性评估程序和工程建设勘察设计程序,请专业队伍进行专门的地质工作,并报请政府主管部门审批。古滑坡体上建筑密度过大,可能导致稳定性降低,引发局部甚至整体滑动建设密度过大,开挖滑坡体前缘导致局部滑动(陕西岚皋,2000,引自文献[1])丹巴县城坐落在古滑坡体上,因建设规模迅速扩大,累受滑坡危害(四川丹巴,2005,引自文献[1])

施工地质环境条件调查

1.施工现场情况调查(1)有关机械进场条件调查除调查地形条件等之外,还需调查所要经过的道路情况,尤其是道路宽度、坡度、弯道半径、路面状况和桥梁承载能力等,以便解决挖槽机械、重型机械等进场的可能性。(2)有关给排水、供电条件的调查地下连续墙施工需要用大量的水,挖槽机械等亦需耗用一定的电力,因而需要调查现有的供水和供电条件(电压、容量、引入现场的难易程度),如现场暂时不具备,则要设法创造条件。地下连续墙施工时需用泥浆护壁,泥浆中又混有大量土渣,因此,排出的水容易引起下水道堵塞和河流污染等公害,在这方面应给予充分的注意。(3)有关现有建(构)筑物的调查当地下连续墙的位置靠近现有建(构)筑物时,要调查其结构及基础情况,还要了解其基础埋置深度及其以下的土质情况,以便确定地下连续墙的位置、槽段长度、挖槽方法、墙体刚度及土体开挖后墙体的支撑等。同时还要研究现有建(构)筑物产生的侧压力是否会增大地下连续墙体的内力和影响槽壁的稳定性。(4)地下障碍物对地下连续墙施工影响的调查埋在地下的桩、废弃的钢筋混凝土结构物、混凝土块体和各种管道等是地下连续墙施工时的主要障碍物,应在开工前进行详细的勘查,并尽可能在地下连续墙施工之前加以排除,否则会给施工带来很大的困难。(5)噪音、振动与环境污染的调查防止噪音、水体、泥浆等造成环境污染。地下连续墙不论其施工方法多么完善,总是要在充满泥浆的深槽里面挖土的。由于排出的砂和泥浆混合在一起,需要有适当的方法加以分离,再将液体送回槽内重复使用。从泥浆中分离出来的土砂固体物用自卸汽车装运,而流动状态的物体则用罐车或真空吸泥车装运。土砂一般运至填土区作填土使用,但流动状态的废弃物必须运至确保不引起公害的排放场所。如排土处理不当,会大大影响成槽施工,故在工程开工前要事先拟订办法,确保废土排弃能力。2.水文、地质情况调查确定钻孔位置,钻孔深度、深槽的开挖方法、决定单元槽段长度、估计挖土效率、考虑护壁泥浆的配合比和循环工艺等,都与地质情况密切有关。槽壁的稳定性也取决于土层的物理力学性质、地下水位高低、泥浆质量和单元槽段的长度。在制订施工方案时,为了验算槽壁的稳定性,就需要了解各土层土的物理力学指标。地质勘探中应注意收集有关地下水的资料,如地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小,必要时还需对地下水的水质进行水质分析。另外,在研究地下连续墙施工用泥浆向地层渗透是否会污染邻近的水井等水源时,亦需利用土的渗透系数等指标参数。根据上述分析可以清楚地看出,全面而正确地掌握施工地区的水文、地质情况,对地下连续墙施工是十分重要的。

生态地质环境现状

一、沙化土地见表7-8。表7-8 20世纪90年代沙化土地遥感影像解译的分布面积注:①面积(km2);②占勘查区面积的比例(%);③勘查区涉及地级行政区境内面积(km2)。二、盐渍化土地见表7-9。表7-9 20世纪90年代盐渍化土地遥感影像解译的分布面积注:①面积(km2);②占勘查区面积的比例(%);③勘查区涉及地级行政区境内面积(km2)。三、土地利用见表7-10。表7-10 20世纪90年代土地利用遥感影像解译的分布面积注:①面积(km2);②占勘查区面积的比例(%);③勘查区涉及地级行政区境内面积(km2)。

人类工程活动和地质环境之间的相互关系是什么?

楼上回答基本可以,但应细化一下 ,用语不够专业。人类开采矿产会对地质环境造成破坏,形成各类地质灾害。地质环境影响人类工程活动,比如工程建设必须作地下水保护论证、渗漏评价、地质灾害危险性评估、压覆矿产调查等等,就是说明工程建设必须考虑排除地质灾害环境的不利因素。

地下水地质环境问题

一、地下水开发利用状况新中国成立前,我国的地下水开发与利用只在一些局部地区进行,大多数是在农村,利用浅井解决人畜用水。新中国成立后,国家开展了全国水文地质普查以及城市供水等勘探工作,地下水在全国范围内被广泛开发,成为工农业用水以及城市生活用水的重要来源,特别是在北方地区,地下水更具有重要的地位。在20世纪后50年中,随着经济建设的发展进程,我国地下水的开发利用大致可划分为两个阶段。第一个阶段是1950~1980年,地下水由少量开采猛增至700亿m3/a,占当时全国用水量的18%左右。第二个阶段是1980~2000年,这一时期我国的国民经济进入稳步高速发展时期,对水资源的需求日益增长,地下水的开采量突破1000亿m3/a,占全国用水量的20%左右。1950~1960年,我国地下水的开发,以解决城市供水为重点。60年代,由于华北遭受严重旱灾,地矿部门大搞抗旱打井运动,重点在华北地区建立了大规模的井灌系统,并逐渐向东北、西北等地区推广。根据1980年全国地下水开采量的统计,总开采量为759亿m3/a,约占天然资源的12%。其中平原区占75%,山区占25%。按区域分,北方占84%,南方占16%。北方平原地区占全国开采量的71%,而南方仅占3.5%。由此可见,全国地下水的开采量,北方平原地区占主要地位。据有关部门统计,1997年全国总供水量为5560.45亿m3,其中17.4%来自地下水。地下水供水量占总供水量50%以上的有4个省(市),包括河北(75%)、北京(66.6%)、山西以及河南。其次是地下水供水量约占总供水量30%~40%的山东、辽宁、陕西、内蒙古、黑龙江、天津、吉林等省(市、自治区)。在1997年全国地下水实际开采量中,农业用水占54.3%,工业用水占17.5%,城镇及农村生活用水占20.2%,其他占8%。据不完全统计,全国大、中、小型地下水水源地共792个。其中开采量超过5万m3/d的水源地共240个。这些大型或特大型水源地多数分布在华北地区,如北京、天津、河北、山东、山西和河南6省市,共115个,占全国大型或特大型水源地总数的47.9%。东北3省共30个,占总数的12.5%。西北6省、区共48个,占总数的20%。以上15个省、市、自治区共有大型或特大型水源地193个,占全国总数的80.4%,开采量占全国大型或特大型水源地实际开采总量的82.2%。根据1980,1993,2000年的统计结果,全国实际供水量的水源构成上,地表水所占的比例持续下降,而地下水所占比例则有所上升。灌溉农业用水在总用水量中所占比例最高,但用水量呈递减趋势,工业和城市生活用水则快速上升。二、地下水开发引起的主要环境地质问题随着人口的增长、城市化的推进、工农业的发展,我国的供水需求大幅度上升。地下水是我国城市供水水源之一,特别是在北方地区,大多数城市都以地下水为主要供水水源。地下水的大量开采,具有两重效应,即正效应与负效应。从地下水开采的正效应来看,开采地下水在很大程度上满足了工农业生产与人们生活的需要,促进了国民经济的发展,改善了人民的生活水平。合理的地下水开采方式还可以使水质水量保持稳定,有利于城市生态系统的健康发展。地下水开采的负效应主要是过量开采地下水所带来的对城市或环境造成的不利影响,主要表现为水资源枯竭、地面沉降、海水入侵、岩溶塌陷、生态环境恶化等,由于供求矛盾的日益尖锐,还往往形成恶性循环,构成地质灾害,对城市环境和人民生命财产造成巨大损失或严重威胁。(一)地下水资源枯竭任何地区的水资源在一定范围内总是有限度的,不管水资源如何丰富,都不可能无限制地扩大开采。水资源学提出了可采资源的概念,是指保证水质、水量维持稳定,同时对社会环境不产生任何不利影响的地下水开采量。但是,我国大多数城市都以工业为主,且大部分工业企业集中在市区或近郊区,对水的需求量和消耗量都很大,所以水源地也主要围绕城市地区分布。随着城市人口增长和城市规模的扩大,地下水的开采量因需水量的猛增而急剧上升,原有的水源地没有及时调整,地下水过量开采的情况十分严重。据中国地质环境监测院对全国125座城市的统计(2006年),全国共有216个地下水降落漏斗,其中浅层地下水降落漏斗120个,深层地下水降落漏斗91个,岩溶地下水降落漏斗5个。浅层地下水降落漏斗主要分布在华北、华东地区,漏斗面积从数十平方千米到数千平方千米。深层地下水降落漏斗在华北、东北、华东地区分布较普遍,漏斗面积多在100km2以上,甚至达数千平方千米。从20世纪80年代以来,城市地下水过量开采已成为一个全国性的普遍现象,而且北方有些城市如太原、西安、石家庄、保定、沧州等,年均地下水位降幅超过10m。在北方地区,由于地下水位持续下降,漏斗范围不断扩大,造成生产井出水量严重衰竭,大批水井吊泵报废,甚至某些水源地被迫停产。在南方地区,地下水位基本保持稳定或缓慢下降。(二)地面沉降地下水的过量开采,尤其是在由松散的冲积、湖泊或浅海沉积物填充的盆地中,后果之一就是发生地表的下陷或沉降,即地面沉降。地面沉降大部分产生在地下水开采量很大的滨海工业城市与农业生产区域,城市中发生的地面沉降常常给工业生产、市政设施和人民生活带来危害。如日本的东京、新潟、大阪,美国的得克萨斯州休斯敦—加尔维斯敦沿海地区、加利福尼亚圣克拉拉河谷地区、意大利威尼斯地区、我国的华北平原、长江三角洲和汾渭盆地等。地面沉降已成为当今世界最重要的公害之一。以上海市为例,长期开采地下水作为主要工业供水水源。上海地面沉降最早发现于1921年,截至2004年,地面平均沉降1947.6mm,最大沉降量约2998.5mm(Gong Shiliang et al.,2005)。地面沉降是一种人们不易觉察的缓变性地质灾害,它所造成的损失是一个连续的、不断累积的增量变化过程。当人们意识到这种损害时,它所带来的损失已非常巨大,并且影响范围也已非常广泛和持久。在全世界发生过或正在发生地面沉降的城市或地区,因地面沉降遭受的损失包括排水系统失效、城市泄洪能力降低、地下管网破坏、房屋严重受损、交通设施破坏、风暴潮更加频繁与严重等。根据大量资料的统计分析,地面沉降量随着地下水开采量的增长而增长。而且地面沉降区与地下水降落漏斗的范围也基本一致。地面沉降的主要原因是大量开采地下水,造成了地下水位降落漏斗区域内的软土层发生脱水压缩。我国地面沉降最早发生在20世纪20年代的上海和天津市区。此后,长江三角洲地区的主要城市如苏州、无锡、常州等、天津市平原区、河北东部平原地区也发生了地面沉降。到2002年,全国范围内发生不同程度地面沉降的城市和地区已有96个,主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松嫩平原、珠江三角洲、江汉平原等地,其中前三个地区是我国地面沉降灾害发生的三大区域。华北平原是我国地面沉降面积最大的地区,由于长期超采地下水,目前已形成一个跨京、津、冀、鲁的深层地下水位区域降落漏斗,全区深层地下水位低于海平面的范围已达到76732km2,占整个华北平原区总面积的55%,目前华北平原发生地面沉降的面积已经超过平原区总面积的1/3。(三)海水入侵在自然状态下,沿海地区地下含水层一般自陆地向海洋延伸,由于陆地含水层的地下淡水保持较高的水头,可以阻止密度较高的海水向陆地的入侵,所以两者处于一个动态平衡中。当沿海地带大量开采地下水以后,地下水位下降,咸淡水原有的平衡关系被打破,海水开始向陆地入侵,出现海水入侵现象。海水入侵是沿海地区常见的一种主要因地下水资源开发不当引起的环境恶化现象,也是现代社会中具有特色的资源与环境问题。海水入侵常常会导致沿海地区的生态环境破坏,淡水资源减少,大量机井报废,给当地工农业生产和居民生活产生严重影响,造成巨大的经济损失,这种情况在经济发达的沿海地区尤为突出。目前,全世界已在50多个国家和地区的几百个地段发现了海水入侵,这些地段主要分布在社会经济发展程度较高的滨海平原、河口三角洲及海岛地区,如美国长岛、墨西哥赫莫斯城,日本、以色列、荷兰、澳大利亚的滨海地区。我国海岸线长达1800多千米,沿海地区因为具有优越的海洋地理位置成为经济发展的战略重点。但是,自20世纪80年代以来,不少沿海地区由于地下水过量开采,不同程度地出现了海水入侵加剧的现象。辽宁、河北、山东、江苏、天津、上海、广西等省市自治区均有发生,经济损失巨大,对国民经济发展产生了严重影响。在山东省莱州湾地区,截至1995年底,海水入侵面积已发展到970余平方千米,造成40多万人吃水困难,8000多口农田机井因水质咸化而报废,4万多公顷耕地丧失灌溉能力,粮食每年减产3亿kg。(四)岩溶塌陷在碳酸盐岩广泛分布的地区,地下溶洞发育,岩溶塌陷现象十分普遍。这些岩溶塌陷除极少数是因为天然作用造成的外,绝大多数是由人类活动引发的,例如矿区内对岩溶矿床的大量排水,大量开采岩溶地下水。其中在城市和工业区中,由于大量开采岩溶水而引发的塌陷,造成的危害和经济损失十分严重。这类塌陷主要发生在平原岩溶浅埋地区,上覆厚度不等的第四系孔隙含水层与下伏的岩溶含水层形成双层结构,两者常具紧密的水力联系。地下溶洞大部分被泥沙充填,使地面得以保持稳定。但在强烈抽水的情况下,洞内充填的泥沙被潜流冲蚀掏空——这是导致地面塌陷的主要原因。据调查,岩溶塌陷不仅在我国华南、西南地区十分普遍,在华北地区也较为严重。目前全国已有23个省区发现有岩溶塌陷发育,共计800多处,塌陷坑总数近3万个,其中多数是由开采岩溶水导致。我国岩溶塌陷较为严重的城市,在南方有湖北的武汉、黄石、咸宁,湖南的株洲、怀化、湘潭,江苏的南京、徐州,浙江的杭州,江西的九江,重庆,云南的昆明,贵州的贵阳、水城、安顺、遵义,广西的桂林、柳州、玉林,广东的广州、肇庆等;在北方,有辽宁的大连、鞍山,河北的秦皇岛、唐山,山东的济南、泰安、淄博、枣庄等。岩溶塌陷对城市建筑、铁道、公路、矿山设施、桥梁、农田以及人民生命财产会造成严重损害,而且破坏水源与生态环境。仅国内铁路线及场站已发生重大塌陷50余次,累计中断行车1700小时以上,造成行车颠覆事故多起,仅治理费用已逾亿元。贵阳、昆明、武汉、杭州、南京及广州等省会城市和桂林等20多个中小城市,都曾由于岩溶塌陷发生对城市建筑造成不同程度的破坏。(五)荒漠化荒漠化主要是指非荒漠地区,如绿洲或草场,由于天然或人为作用,生态环境受到破坏,使原来的耕地或草场逐渐演化为荒漠的过程。荒漠的主要特征是基本无地表水体,植被稀少,一般动物难以生存,形成荒无人烟的不毛之地。联合国环境署明确提出的荒漠化概念是“由于人类不合理的活动所造成的干旱地区土地退化”。天然作用形成的荒漠化一般演变过程非常缓慢,例如气候干旱化,往往要经过几百年或上千年的时间;而人为作用形成的荒漠化,在短短几十年时间内,就可造成严重后果。人类活动造成荒漠化的原因很多,例如森林、植被的人为破坏,盲目的大规模垦殖、拓荒以及草场过度放牧等。但很多地区的土地荒漠化主要是由于水资源开发不合理造成的,以河西走廊的石羊河流域最为突出。根据全国荒漠化土地普查结果,我国近几十年来的荒漠化土地面积增加越来越快。从20世纪50年代到70年代,荒漠化土地年均增长1560km2。进入20世纪80年代,每年增长2400km2。每年因荒漠化危害造成的经济损失高达540亿元。荒漠化带来区域气候恶化,突出地表现为沙尘暴和扬沙天气的剧增。我国西部干旱区是中亚沙尘暴区的重要组成部分。1950~1993年,该区域发生强沙尘暴76次,年均1.76次;而1990年以来,仅特强沙尘暴年均发生率就超过两次。特强沙尘暴造成的直接经济损失均过亿元。例如1993年5月5日,发生在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古部分地区的一场特强沙尘暴造成的直接经济损失达5.4亿元;1998年4月袭击西北12个地、州的沙尘暴造成的直接经济损失达8亿元;1998年4月18日,新疆准噶尔盆地、吐鲁番盆地遭遇的特强沙尘暴造成的直接经济损失超过10亿元。

 评估区自然地理与地质环境

一、自然地理条件(一)地形地貌西气东输管道工程宁夏段,处于我国大地貌二级阶梯的鄂尔多斯高原,西临祁连山东北缘。由西往东横跨宁夏中部,总体地势是东西高,中部稍低,海拔高程1200~1600m。沿线所经地貌单元,由西向东依次有沙漠地貌、构造侵蚀低中山区、山前洪积平原区、黄河冲积平原区、山前剥蚀波浪状洪积倾斜平原区及灵(武)—盐(池)台地的缓坡丘陵区等。详见表8-1。表8-1 西气东输管道工程宁夏段地形地貌特征表(二)气候气象宁夏属温带干旱半干旱大陆性季风气候,风大沙多、干旱少雨、蒸发强烈是本段气候的显著特点。年平均气温8~9.2℃。多年平均降水量190.69~295.08mm,年变化率大,由西向东渐增,降雨集中在7~9月份;多年平均蒸发量1886.13~2191.24mm。年平均8级以上大风6~10次,多年平均风速0.9~3.7m/s,最大风速21m/s,多沙尘暴。(三)河川水文宁夏段属黄河流域,经过的河(沟)主要为黄河及其诸多一级支流河沟,其中清水河、红柳沟、苦水河为常流水河沟,其他均为季节性洪水沟谷。输气管线在中卫县小湾子第一次跨越黄河干流。二、地质环境条件评估区大地构造位置处于华北准地台(一级构造单元)的鄂尔多斯台坳(二级构造单元),西部与祁连地槽褶皱系过渡。(一)地层岩性管线由西向东横穿宁夏中部,综合地层分区属华北大区,以大罗山东麓为界,东部属晋冀豫地层区之华北西缘地层分区和鄂尔多斯分区的一部分,即灵盐台地;西部属秦祁昆地层区之祁连—北秦岭地层分区的一部分,即宁南小区(图8-1)。工程沿线两侧地层主要为下古生界、上古生界、中生界和新生界。下古生界地层分布在西段南侧中低山区,为寒武系、奥陶系受轻微变质的碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩组成的深海浊流沉积和浅海台地相沉积。上古生界地层也主要分布在西段南侧中低山地区,东段零星出露,为一套河湖相和三角洲相碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩及火山碎屑岩,含煤层。主要包括泥盆系、石炭系和二叠系。中生界零星出露于东段,为三叠系、白垩系河湖杂色碎屑岩,厚度巨大。古近系和新近系在沿线分布较广,为一套山麓相、河湖相红色堆积碎屑岩,从下到上分出4个地层组,厚度巨大。第四系广泛分布于工程沿线,更新统以冲洪积相砂砾石为主,全新统除冲洪积相砂砾石外,还分布有风积砂层,化学沉积层,沼泽沉积层和湖积层等(图8-2及表8-2)。(二)岩土工程性质根据宁夏段沿线的地层分布,依据前人对岩土体物理力学试验结果,将工程线路出露的岩体划分为5组,即:①坚硬的厚层弱岩溶化的灰岩,白云岩岩组,寒武、奥陶、石炭系局部地层;②坚硬的厚层砂岩、砾岩组,泥盆、石炭、二叠、三叠系地层;③较坚硬的薄层千枚状板岩,中—厚层砂岩岩组,寒武、奥陶系大部分地层;④软硬相间的薄层—中厚层页岩、砂岩夹煤层岩组,石炭系部分地层;⑤软弱的厚层砂岩、砾岩、粘土岩岩组,白垩、古近系地层。土体按岩性分为砾质土、砂性土、粘性土和盐渍土4类。(三)地质构造管线在宁夏段主要从山前断陷盆地和灵盐缓坡丘陵上通过,从西到东主要控制性断裂有5条,它们是:海原断裂(F1)、中卫—同心断裂(F2)、烟筒山—窑山断裂(F3)、牛首山—罗山断裂(F4)和车道—阿色浪断裂(F5)(图8-1)。前4条断裂皆呈向北东方向凸出的弧形。海原断裂(F1)是青藏高原东北缘一条十分重要的活动断裂带。断裂带西起甘肃景泰县南,沿山地向东南方向呈弧形延伸,直至固原县西南的六盘山东麓,全长约240km。它是一条典型的左旋走滑断裂带,由10余条次级断裂组成,成雁行排列。断裂带宽达数百米,自早更新世中晚期以来就强烈活动,其中以西华山北麓次级断裂位错量最大,错距为12~14.5km,最大平均滑动速率11.7~19.2mm/a。该断裂带全新世以来发生过多次古地震事件,最近一次发生的强震是1920年的海原81/2级巨震,此次地震形成了237km长的地震破裂带,导致海原断裂带全线破裂。中卫—同心断裂(F2)东起固原土营一带,沿清水河西侧山地东麓、香山山地北麓延伸至中卫县干塘附近,而后进入甘肃境内,长350km。断裂带呈向北东凸出的弧形,弧顶在天景山北麓,断裂带分为东、西两段,管线于干塘东从该断裂通过。断裂带走向北西西至近东西向,倾向南,南侧为古生代地层组成的香山山地,北侧为腾格里沙漠南缘和中卫盆地,断裂带具有强烈的挤压性。烟筒山—窑山断裂(F3)主要出露烟筒山、窑山东麓一带,向北隐伏于中宁盆地,顺黄河向西延伸与中卫—同心断裂合并,向南隐没于黄土丘陵中,断裂长150km。断裂带南西侧(上升盘)为烟筒山、窑山等山地,北东侧(下降盘)为红寺堡盆地和中宁盆地。图8-1 工程线路大地构造位置图表8-2 宁夏段综合地层表续表牛首山—罗山断裂(F4)是龙首—六盘山深断裂的组成部分,为地槽褶皱区与台地分界线,由于它是控制宁南弧形断裂系发展的构造边界,而且具有挤压和左旋走滑的性质,自然属宁夏南部弧形断裂的组成部分。车道—阿色浪断裂(F5)为鄂尔多斯地台与鄂尔多斯西缘拗陷带的分界线,断裂南北向展布,多被新生界覆盖,总长约500km,断面东倾,属高角度张性断裂。上述5条断裂均规模巨大,属华北准地台与祁连地槽褶皱系过渡带的深大断裂系统。(四)水文地质条件管线所经地区包括5个水文地质区。1.腾格里沙漠南缘水文地质区:位于西端营盘水至下河沿地段,为零星含水的风积砂层和洪积层,厚数米至几十米,水位埋深大于20m。地下水资源贫乏。2.小湾至下河沿基岩裂隙水水文地质区:分布于侵蚀低中山区,含水层为石炭系砂岩,裂隙较发育,沟床地下水位埋深在4m以下。地下水亦较贫乏。3.卫宁平原水文地质区:属黄河冲积平原松散岩类孔隙潜水,含水层厚度十几米至几十米,水位埋深0.4~4m,并由黄河向南逐渐加深,单井涌水量1000~2000m3/d,矿化度一般为0.79~2.55g/L,个别地段可达4.13g/L。图8-2 西气东输管道工程宁夏段地质环境条件复杂程度分区图1.地质环境条件简单;2.地质环境条件中等;3.断裂;4.地层界线;5.输气管线4.红寺堡地区水文地质区:属山前洪积倾斜平原,仅在洼地和小型盆地及红柳沟、苦水河两侧储存有少量的地下水,水位埋深大于10m,矿化度一般大于2g/L。地下水较贫乏。5.鄂尔多斯西缘水文地质区:主要是指惠安堡以东的鄂尔多斯地台西缘,薄层黄土一般不含水,但在丘间洼地储存地下水,矿化度一般大于3g/L。常形成盐碱地和盐湖。(五)固体矿产资源管线经过地段主要的矿产,有中卫县青山石膏矿和中卫下河沿煤矿,两处矿产都有较长的开采历史,储量属中小型矿点。中卫青山石膏矿位于中卫县干塘至小红山一带,展布于工程线路南部约1.5km中低山前缘地带,矿体赋存于石炭系前黑山组内,出露在东西狭长的盐丘式背斜轴部,东西延伸800~2970m,总厚61m,呈层状和透镜状,探明储量4923万吨,属于浅海港湾湖型硬石膏沉积后经水化而成的石膏矿床。中卫县下河沿煤矿位于中卫县城西南20km,濒临黄河南岸,为当地民用煤炭重要开采地,输气管线沿该矿区含煤地层北部约5km处通过。本区煤系地层含煤24层,可采12层,总厚11.23m,含煤系数2.49,各煤层平均厚度0.3~6.53m;探明储量3508.5万吨,有自燃现象。(六)断裂活动性与地震评估区中西部有几条弧形大断裂,新构造运动比较发育,东段灵盐台地新构造运动不发育。沿线在黄河至红卫车站间(CA025—CA072),发育一组与线路平行的东西向断裂,该断裂属中卫—同心断裂带的西段,断裂带向南倾,为一逆冲走滑断裂,主要活动时期在晚更新世晚期,1.3×104年以来有活动减弱的趋势。沿线中段有烟洞山—窑山(CB038—CB039)、牛首山—罗山断裂(CC020—CC021)通过,表层均未见有活动迹象。但在烟洞山、牛首山、罗山都有错断第四系沉积物等活动迹象,其周围在历史上曾发生过多次破坏性地震,表明第四纪该断裂仍在活动。评估区西段位于我国南北向地震带北段,属青藏高原东北地震区西海固地震带北段,其中中卫—中宁一带,是宁夏南部弧形活动断裂带曲率最大部位,是地震主要发生地,地震烈度达Ⅷ—Ⅸ度。历史上曾发生过多次破坏性地震,近年来小震活动不断。据史料记载,中卫—中宁自公元876年至今,发生过破坏性地震11次,其中1561年7月25日、1709年10月14日和1920年12月16日,中卫、中宁和海原分别发生 级和 级和 级地震,极震区烈度达Ⅸ度、Ⅹ度和Ⅻ度。中卫—中宁地区所处的地震带自公元876年起,1000多年来表现两个活动期和两个平静期。活动期的持续时间分别为87年和253年;平静期为104年和189年。近30年来,弱震较频繁。根据最新的地震区划,50年超越概率10%水平的地震烈度是:大罗山东麓以西段Ⅷ度,大罗山东麓—大水坑Ⅶ度,大水坑以东段Ⅵ度;地震动加速度峰值是:惠安堡以西150~200gal,惠安堡以东50~100gal。三、人类工程活动对地质环境的影响评估区人类工程—经济活动对自然地质环境的负面影响归纳起来主要有以下几个方面:1.采矿破坏了矿山地质环境。一是煤矿和采空区,造成地面塌陷灾害隐患,以及煤、矿渣、废石的堆积造成泥石流隐患;二是沿沟床开采砂石,既破坏了原沟床的稳定性,同时也造成泥石流的隐患。2.土壤盐渍化的加重。近20年来,由于扬黄灌溉使冲积平原灌区土壤盐渍化有所加重。3.过度放牧和樵挖,造成土地沙化严重。四、地质环境条件复杂性等级的分段划分西气东输管道工程宁夏段沿线地质环境条件详见图8-2,其复杂程度列于表8-3,其中中等97km,简单176km。表8-3 宁夏段沿线地质环境条件复杂程度表

地理环境和地质环境有什么区别

地理环境主要指的是地形地貌。例如此地是山还是谷,是河流还是沙漠等等。地质环境是某一处地层的特征,岩石的岩性,地层或者岩石之间的接触关系,以及这些因素所表达出来的古环境。另外,还有断层、节理、褶皱等特征以及它们所表达的应力特征。

城市地质环境评价原理

城市地质环境评价与区划涉及的是一个与自然科学和社会科学相交叉的研究内容,因而主要的研究方法也会是多学科的理论与方法。主要运用了在评价过程中对地质安全性研究中体现地壳稳定性和建筑物安全过程的协同论原理,体现在安全保障前提下评价建设用地适宜性时运用层次性原理来体现问题研究的协同论;在风险评价过程中对灾害发生运用突变性原理来体现风险发生时的协同论。同时,在相关评价研究中也会运用到可持续发展的理论与方法、经济学中数量经济的理论与方法等。一、人地协同理论人地协同理论是研究人类与自然之间和谐共存、反馈与制约、利用与合作、发展与协调等系列关系及规律的科学。对人地协同理论的研究,首先应从人地关系入手,人地之间的客观关系是人对地有依赖性;地是人赖以生存的物质基础和空间场所,地理环境影响人类社会的地域特性,制约着人类社会活动深度、广度和速度。在人地关系中人居于主导地位,人具有主观能动性,地理环境为可被人类认识、利用、改变和保护的对象。人地关系是否协调或矛盾,决定于人、地两个方面。人地协同理论涉及众多的原理,最为主要的是层次等级性原理和突变性原理等[1,2]。(一)层次等级性原理层次等级性原理是把整个客观世界看做一个结构有序的、多层次等级结构的统一体。客观世界的多样性、统一性正是通过层次性表现出来的。在一个系统中,无论结构还是功能都具有等级性,处于不同层次的等级系统,具有不同的结构,亦具有不同的功能[3]。地质环境是城市环境系统的载体,城市建设用地评价是对城市地质环境系统的资源配置过程。因此,层次系统论在地质环境、建设用地评价利用规划及它们的相互关系中有着重要的指导作用。层次系统论对建设用地利用规划中的地质环境分析的指导作用主要体现在以下几个方面:1)建设用地评价利用规划要从整体性角度研究和把握建设用地评价中考虑的问题。2)“地质环境系统”和“社会经济系统”是建设用地评价与规划的子系统,有必要把二者进行整合作为一个“复合系统”加以研究。3)城市建设用地评价利用与规划的地质环境分析是将地质环境条件对城市建筑用地利用影响的内在机理,城市空间发展布局、土地利用模式及地质环境适宜性等作为城市土地功能规划的重要基础研究内容,是强调地质环境和规划功能的整合与统一。这正是系统论的基本思想和内涵,也是城市土地可持续利用和建设用地功能规划研究的根本点和出发点。4)建设用地的功能规划的地质环境条件分析将“城市建设用地功能—地质环境系统”的结构性、开放性和动态性作为建设用地功能规划的重要内容。从整体上研究系统结构与功能、系统与环境的相互关系。(二)突变性原理“突变”是强调变化过程的间断或突然转换的意思[4,5]。突变论的主要特点是用形象而精确的数学模型来描述和预测事物的连续性中断的质变过程。地质环境系统的演化是系统由一宏观的稳定态变为非稳定态,再向另一新的宏观稳定态转化的过程[6]。地质环境系统由稳定态向另一新的稳定态转变的过程必然经历了一个失稳的阶段,在这个阶段各种过程可以渐变的方式完成系统质的变化,也可以突变的方式发生质变。例如,地震是地球内部能量释放的突发现象,对城市的破坏可能是毁灭性的,如唐山大地震、汶川大地震。同样,构造蠕变也是地球内部能量释放的一种方式,不过它是以渐变的形式进行的。又如岩土的侵蚀、泥石流、崩塌这些突发事件也可以渐进的水土流失方式进行。至于滑坡就有突变性和蠕动滑移的两种形式[7]。地质环境系统的渐变和突变并不是完全独立的,一种因素或状态的变化仍会对另一种因素或状态产生影响。例如,地面塌陷可以沟通地表水与地下水的联系,还可使水质发生改变。地表水的渗入可以减缓地下水的下降速度,并因地表水的掺和而使水质发生变化[8]。大量的研究表明,突变的发生都有一定的前兆,这个累进性的酝酿阶段是非常敏感的,突变之前存在一个增长、加速渐变的进程,这一点对于灾害预报有着特别重要的意义。如地震、滑坡、地面塌陷等地质灾害即有产生、发展和破坏过程。二、可持续发展理论“可持续发展”是1987年以挪威前首相布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会提出的理念。可持续发展理论作为一种新的发展观和发展战略,得到国际社会的广泛认同,成为许多国家选择发展目标和制定发展规划的基本理念。城市建设用地利用评价与规划的实质就是协调人的社会经济活动和自然地质环境发展过程中的土地资源的合理配置,使之达到城市土地合理利用、地质环境受到保护、经济稳步增长的效果。城市建设用地评价与规划利用是一个以社会属性、经济属性及自然过程为相互关系构成的社会经济自然复合系统,在这样的系统中虽然人的活动占着主导地位,但不能摆脱自然生态过程的制约。可持续发展理论对城市建设用地利用规划的指导作用,主要体现在以下方面[9,10]:1)可持续发展强调社会、经济、环境的和谐发展。破坏地质环境的经济发展或者不能促进当地社会经济进步的环境发展并非是可持续的。因此,从科学合理利用城市土地资源,保护地质环境的角度出发,以地质环境条件对城市土地利用的制约与影响进行土地利用规划的地质环境评价研究是必需的。2)可持续性原则的核心是可持续的,其主导思想是科学合理利用自然地质资源为人类社会经济发展服务。一方面地质资源与环境是人类生存与发展的基础条件,离开了地质资源与环境就无从谈起人类的生存与发展,所以可持续发展要求人们根据可持续性的原则开发利用自然地质资源。超越了地质环境所能承载的极限将会阻碍城市经济增长和地质环境的破坏。另一方面,人类对城市土地资源的利用与保护也不是完全被动的,而应该遵循自然规律,充分发挥主观能动性,对城市土地资源加以保护和利用,以提高城市土地资源的利用效率。三、数量经济和模糊优化理论数量经济学是在经济理论的分析基础上,利用数学方法和计算技术,研究经济数量关系及其变化规律的经济学科。通过经济数学模型来研究经济数量关系,是数量经济学的特征。数量经济学在经济科学体系中的地位,相当于数学在所有科学中的地位。由于它以特有的经济数学模型方法专门研究经济数量关系,从而为其他经济学科的深化提供了一般的分析方法和方法论。在这个意义上,数量经济学是一门方法论学科。另外有人认为,数量经济学是研究经济数量关系的计量学科,或是研究组织管理的方法和技术的学科[11]。数量经济学的方法主要是经济数学模型方法,包括经济系统分析、经济计量分析、投入产出分析、费用效益分析、最优规划分析、电子计算机模拟,等等。在研究和使用这些经济数量分析方法时,应遵守一系列原理和原则,如量的分析要以质的分析为前提,生产技术联系要与社会经济联系相统一,对数学和电子计算机的作用要有正确的评价等。数量经济学与技术经济学等学科既有密切联系又有所区别。数量经济学与技术经济学在内容上有相互交叉、重叠的部分。例如,费用效益分析、最优规划分析等既是数量经济学的重要方法,又在技术经济计算中广泛采用。数量经济学与技术经济学的区别在于,两者研究的范围和侧重面不同,后者只研究生产力方面的数量关系问题,前者还研究生产关系方面的数量关系问题;后者是从宏观角度来研究微观问题,前者是在微观研究的基础上侧重于宏观问题的研究[12]。模糊理论是以模糊集合为基础,其基本精神是接受模糊性现象存在的事实,而以处理概念模糊不确定的事物为其研究目标,并积极地将其严密地量化成计算机可以处理的信息,不主张用繁杂的数学分析,即用模型来解决。最优化理论是指自然选择总是倾向于使动物最有效地传递其基因,因而也是最有效地从事各种活动,包括使它们活动时的时间分配和能量利用达到最佳[13~15]。其理论应用详见后面评价方法论述的相关章节。

 三江平原生态地质环境系统构成特点与形成演化

一、三江平原生态地质环境系统的构成特点生态环境是指人类的生物圈环境,即影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。生态地质环境是从生态学角度出发,以人类所处的地质环境为核心,来研究人类生命环境与自然生态环境及其社会生态环境之间的相互关系,统称为生态地质环境。(一)地质环境系统地质环境系统是同人类活动密切相关的,同时,又与其他自然环境系统有紧密联系的地质空间,是人类生活和生产活动的最主要场所。地质环境系统是一个多成分系统,主要由地貌环境、岩石环境、土壤环境和水环境4个子系统组成。各个子系统之间,彼此相互联系、相互作用,进行着物质、能量的转换与传递。地质环境作为一个特殊的地质空间,受到大气圈、水圈、生物圈和地球内部圈层等自然系统的作用和影响,也受到人类社会、经济系统的强大作用和影响。三江平原是中生代和新生代以来形成的断陷盆地。古近-新近纪以来的新构造运动,大部地区以稳定下降为主,沉积的第四系河湖相松散堆积物厚达200~300m,岩性多为砂、砾石夹淤泥。地表土壤多为富有机质的泥炭土、沼泽土、黑土、草甸土、白浆土。在三级层状地形(台地、低平原、河谷平原)之下,埋藏了古近-新近系孔隙裂隙承压水和第四系厚度大而结构单一的砂砾石孔隙潜水。平原表面地势低平,坡度1/1 000~1/5 000,绝对高程34~100m。主要地貌有台地、Ⅰ、Ⅱ级阶地、高低漫滩等。微地貌复杂,碟形洼地、线形洼地、自然堤广布,古河道、河曲遍布。零星残丘残山兀立于平原中,基岩出露面积较少,但第四系基底均为基岩,从古元古界到新生代各类岩石均有,形成了地壳的地质环境。地表水系发育,河网密布,泡沼、牛轭湖星罗棋布,河道迂回游荡。(二)生态系统生态系统按形成条件,可将生态系统分为自然生态系统、人工生态系统和半自然生态系统。1.自然生态系统是未受或基本未受人类干扰或人工改造的、在一定空间和时间范围内依靠生物及其环境本身的自我调节来维持相对稳定的系统。按照栖息地或环境形态特征可将自然生态系统分为水生和陆地生态系统。湿地则是陆地和水体系统之间的过渡地带,那里水位线就在或接近地表,或者是由浅水覆盖的土地。而三江平原则以原生湿地生态系统占主导地位而闻名于世。湿地一般有下述3种属性:即①在地下至少周期性地长出水生植物;②占优势的底质是未排出水的湿土壤;③如为非土壤底质,则每年的生长季节中的一段时间覆盖了浅层的水。三江平原大规模开发前,由于气候湿润,水分充沛,平原区地表低洼,排水不畅,从而形成沼泽纵横交错的以自然生态系统为主的北国水乡的自然景观。以水为主的湿生环境,生长发育了茂密的喜湿植物群落和岛状森林,构成以湿地生态体系为主的自然生态体系。2.半自然生态系统农业生态系统是在自然生态系统基础上发展起来的一种生态系统,属于半自然生态系统。比如三江平原大面积水田属于季节性湿地生态系统;人类从事的林业、畜牧业和各种养殖业也属这类系统。三江平原随着近50年来的大规模人工排水、开荒、烧荒、围垦沼泽草原,原始生态系统完全变了样,已由原来自然生态系统为主的环境转变为半自然生态系统为主的环境。3.人工生态系统人工生态体系主要体现在城市生态系统。本区较大的城市有:佳木斯、绥滨、富锦、桦川、宝清、抚远、同江、建三江、红兴隆等。生态地质环境系统把人类作为一个生命系统,主要突出人在生态地质环境中的核心地位,人类活动是各种自然作用中最大的作用者,研究人类在自然界或社会经济领域中的生存环境与地质环境之间的关系。鉴于此,结合三江平原,我们从与生态地质环境有关的因子:水、气候、植被、地貌、土壤、第四系松散堆积物、岩石来加以阐述。特别是三江平原经近50年开发以来,其由自然生态体系转变为半自然生态体系与人工生态体系所发生的各因子的变化来进行研究。二、三江平原自然生态地质系统形成与演化现代的水系变迁、地形地貌、土壤植被等是岩石圈、生物圈、大气圈和水圈长期相互作用的结果。而地壳运动与古气候的冷暖交替是控制地质形态时空规律及其古环境演变的主导因素。(一)构造变迁与水系系统的形成与演化本区地质环境的基本格架大约在8 000×104a前就已形成雏形。中生代末期和新生代初期以来,由于太平洋板块库拉脊的强烈扩张,更加剧了断裂复活和裂谷生成。随着板块作用和弧后扩张的断续发展,使古老的佳木斯隆起带和那丹哈达岭优地槽褶皱带产生分异。三江地堑、小兴安岭、完达山等地块继续上升,乌苏里江和挠力河流域发生北东向断裂。山地遭受风化剥蚀,使上部背斜轴部夷平。而三江地堑大约在晚侏罗世末开始活动,逐渐沉陷,接受了近2 000~2 500m厚的侏罗-白垩系沉积。由于后期日本海的强烈扩张,裂谷发展受到限制,直至日本海盆开始收缩,三江地堑复活。古近-新近纪,区内锡霍特深断裂带,挠力河断裂带和西部在白垩系形成的伊-依断裂带继续发育,使两侧盆地不断扩大和加深。在距今约1 000×104a前的新近纪时,挠力河断裂和伊-依断裂再次活动,使其现在山前地带全部陷落归入三江平原。此同时,在局部地段,沿断裂带有火山活动,喷出玄武岩,形成玄武岩台地,台面微具起伏,而小兴安岭和完达山继续抬升,到现代已上升了400m。大约在距今300×104a前,即第四纪初期,松花江在测区内开始形成。在早更新世中晚期,黑龙江已形成,约在福兴一带入松花江再北汇,但河流能量较小,尚未切穿嘉荫河谷。梧桐河也已形成,流出山口后汇入松花江。在创业至友谊一带,发育一圆形大湖。松花江到桦川时分两支,主流继续北汇与黑龙江汇合;另一支流过花马泻入此湖。进入中更新世时,由于三江平原整体稳定下沉,致使沉积范围极广,古气候再度恶化,山区形成冰川。古三江湖南迁至宝清一带。同时在集贤、汤原一带有一处湖泊。古挠力河已形成,连同松花江南部的分支流一起北入黑龙江,乌苏里江还是一条近东西向的小河。黑龙江在中更新世中晚期已切穿嘉荫峡谷,同时松花江切穿依兰峡谷。距今(80~60)×104a时,山区仍继续上升。在中更新世晚期,古三江湖达到极盛时期,平原边缘的山麓地带被水淹没,普遍加积了厚度大、范围广的湖相粘土层。晚更新世早期,又有一次强烈的地壳运动发生,山区继续隆升,并形成深切谷地,平原区整体稳定下沉,加积冲湖积层。小兴安岭东坡的各级河谷,从山区携带来的粗粒物质沉积在平原边缘,形成了冲洪积扇,晚更新世中期,三江平原河流量增大,经常淹没低洼地带,致使同江—集贤一线以东地区被水淹没,沉积了厚6~10m的砂质粘土。晚更新世末,平原区整体抬升,创业—友谊一带的大湖消失,平原的东部发育成挠力河、别拉洪河沼泽性河流。在距今(7~1)×104a前,冰缘作用十分强烈,形成各类典型的冰缘地貌。在山区广泛发育冰缘宽谷或冰缘河谷,在较大河谷中均形成埋藏谷地,使晚更新世早期的堆积物被埋藏。全新世时期,随着晚更新世最后一次冰期结束,全球性气候的普遍转暖,使测区进入近代和现代温暖湿润的气候环境,其自然地质环境开始了一个新的发展时期,区内的很多水系支流业已形成,河流下切,侵蚀作用加强,已形成的堆积平原部分遭受侵蚀切割,“三江”干流量增加,弯曲度加大,迂回摆动,心滩、边滩、岛屿及现代堆积物形成,黑龙江在绥萝地区留下6条古河道,最后回归到中俄边境上。这样,经过漫长的时间,内外地质作用,最终形成了目前的“两山”、“三江”、“一平原”的自然地质景观。(二)植物与气候系统的形成与演化三江平原,地势低平,沼泽广布,地表植被基本上以沼泽植物和草甸沼泽植物为主,高大的乔灌木只在低山丘陵处才有零星的分布。然而,在平原的形成过程中,却经历了与现代完全不同的几个植物群演替和多次气候变化过程。新近纪孢粉组合特征的分析,证明古近纪末新近纪初罗汉松和铁杉在该区广泛生长,罗汉松和铁杉在我国目前只在南方的云、贵、川地区分布,落羽杉在新近纪开始之后,由于地形的变化,气候不如古近纪那样炎热、湿润,因此罗汉松和铁杉分布大大减少,只在低洼湖沼,小溪两旁有零星分布。云杉与罗汉松、铁杉花粉同时大量增多,说明这些高大乔木随着山体高度的变化,显示出明显的垂直分带特点。喜凉的松和云杉主要在山体最高处生长,罗汉松、铁杉则在低山、丘陵地区生长。中新世早期,总的气候属于暖温带向温带过渡的温暖、湿润气候方向发展,但是松和云杉大量出现,说明新近纪开始与古近纪气候相比有明显的温凉特征。植物群明显是以针叶树为主的针阔叶混交林。中新世中晚期,气温又有回升。茅荑花序为主的孢粉组合代替了松、云杉、罗汉松、铁杉为主的孢粉组合。温带的茅荑花序植物大量出现,还有少量的亚热带落叶或常绿分子参加,如山毛榉、枫香、山核桃,这些常绿乔木出现,标志当时气候已经由中新世早期温凉气候又转为较温暖、湿热气候。当时植物群是以温带阔叶树为主的针阔叶混交林。上新世开始,该区气候逐渐恶化,从孢粉组合中看出一些喜温的阔叶树,如鹅尔枥、枫杨、胡桃花粉大大减少,草本植物花粉逐渐增加,这些都说明森林面积与中新世时期相比大大减少。华北地区上新世与该区有相似之处,但是乔灌木树种,无论从数量和种类都不如华北地区丰富。由于气候逐渐向寒冷转干方向发展,因此大量的喜温的阔叶树逐渐向远东和小兴安岭山地迁移。第四纪,全球性气温下降,植物群也随之发生与新近纪不同的变化。温带阔叶树种类和数量逐渐减少,反之,寒温带植物群成分逐渐增多。周围邻区山岳冰川的出现和消融,对该区气候是有直接影响的。因此,第四纪以来孢粉组合交替出现(植物群交替变化)与气候冷暖、干湿变化相适应。早更新世与中更新世初期均出现松、桦为主的孢粉组合,耐寒的针叶树如松、云杉、冷杉随着温度降低,分布高度逐渐下降。丘陵岗地排水较好的沟谷布满桦树灌丛,广阔的平坦地带,草甸类型植物大量出现,构成以松为主的森林草原景观和桦为主的灌木丛林。具有大陆性寒冷偏干的气候。早更新世与中更新世晚期孢粉组合是以松、桦、栎为主。组合中栎和胡桃花粉增加,标志着气候由初期寒冷、变干向较暖、较湿方向发展。随着气候转暖,栎树分布范围扩大。这种以松桦、栎为主的针阔叶林与现今小兴安岭和远东沿海山地植被有些相似。说明当时气温比现今要高。晚更新世,三江平原是处于黑龙江、松花江、乌苏里江三大江汇流冲积作用时期,该区别拉洪河组下部构成松、云杉为主的孢粉组合。耐寒的针叶树在本区相继扩大分布,说明气候又进入寒冷时期。同时在组合中还出现了一定数量的卷原形和泥灰藓孢子,这又进一步说明当时气候不仅变冷,而且较潮湿,地面局部积水较多,沼泽开始发育。别拉洪河组下部浅黄色粉细砂之上普遍发育富含有机质淤泥层和泥炭层中,孢粉主要以松、榛为主,说明当时由于气候变冷,高大的乔木退居山区,广泛发育的是耐寒的灌木丛林及温草甸植物。猛犸象-披毛犀动物化石主要出露在别拉洪河组上部,这进一步说明晚更新世由于气候普遍转冷,大批猛犸象-披毛犀动物群由西伯利亚逐渐向我国东北三江平原、松辽平原以及华北平原迁移。因此,晚更新世时期通过孢粉和动物群分析,说明当时处于寒冷时期,植物群是以针叶林、灌木丛林、草甸为主。全新世开始之后,世界性气候普遍转暖,三江平原晚更新世广泛分布在粘土层中冰冻裂隙和融冻泥流,随着全新世气候转暖,大规模融化,构成了该区沼泽发育的特殊地貌类型———碟形洼地,泥炭就是在碟形洼地基础上开始发育。该区全新世泥炭层中孢粉组合划分出三带可与辽东半岛南部全新世泥炭层对比。桦属占优势带相当于普三兰店泥炭层,代表转暖变干的北方期气候。以栎为主的阔叶林带相当于大孤山泥炭层,代表温暖、湿润的大西洋期,这个时期是泥炭发育形成最适宜时期。松占优势相当于前洼地泥炭层,代表大西洋和北方期,反映较冷、较湿的气候。(三)史期地质环境的变化根据考古资料,在距今45 000~22 000a间,为末次冰期的一个间冰期,本区气候相对变暖。这时源于华北的新人(相当于山顶洞人)分数支迁徙东北,其中有几支到达本区。当时的气候与现在大体相当,温暖而湿润,山上生长松桦、云杉、榛、蕨、栎、桤等植物,三江平原生长着草原植落和发育着众多的湖泊。在草原和森林中,栖息着大量的猛犸象、披毛犀、野马、野牛、虎熊、鬣狗等;水中生活着各种鱼类和水生动物。广大地区一片鸿蒙初开、混混洪荒、榛莽济济、繁茂昌盛气象。这时的人们已学会了钻燧取火,集体居住山洞、土洞或用木石搭架的屋里,过着狩猎、捕鱼、放牧、采集的生活。晚更新世末,由于全球的冰川分布,迫使猛犸象离开了原来的生活环境而迁移,这对本区猛犸象分布带来一定影响,同时人类的狩猎活动也对猛犸象的迁移起了一个加速的作用。在境内许多地方,发现了人类食用猛犸象的“庖厨垃圾”,在饶河县小南山,找到4~5个猛犸象个体的牙齿,并伴有旧石器。因此猛犸象在境内曾作为古人类的狩猎对象。大约在距今15 000a前,全球气候恶化,盛冰期来临。猛犸象为了生存,被迫沿着西伯利亚通过白令海峡的冰桥一带迁移北美。而残留本区的猛犸象由于环境的变化和人类的捕杀,使它们逐渐灭绝了。在6 000a前,人类进入新石器时代,三江平原出现了新开流文化,其文化遗存产于各级河谷的高河漫滩。古人类居住地域,主要沿乌苏里江、黑龙江、松花江及挠力河流域一带,多依山傍水,毗邻森林以居。从抚远、饶河等地已经发掘出的历史文物看,有新石器时期人类制造的石斧、石刀、骨器、玉器、陶罐等。在2 200~3 000多a前的周秦时期,我们的满族祖先———肃慎人开始进入了氏族社会。他们利用这里的大好自然资源,制造梏矢、砮石和网罟等工具,狩猎捕鱼,耕种原始农业,繁衍生息,创造了灿烂的文化,从而开创了人类对自然地质环境的征服活动历史,托出了一个丰富多彩的地质环境和人类主要发祥地之一的风貌。这也说明肃慎等民族的人们在极其艰苦的地质环境里顽强地生存繁衍,劳动于这块神奇的土地上,并不断地改造地质环境、建设居住条件,开拓新的领地。不过大面积的原始森林和沼泽区仍处于尚未受到人为干扰的自然生态系统和自我调解之中。在最近1 500a以来的历史时期,当时本地主要为土著人,汉晋时为扶余和挹娄人,南北朝时为勿吉人,隋唐时为靺鞨人,辽金时为女真人,清朝时为满洲人,再加上赫哲人、鄂伦春人。他们生活在“土地多山险”、“土气极寒”的环境里,“食五谷”、“入山行猎”、“衣麻布”。居住在夏季支木坡草为舍、冬则掘地穴以为屋,过着半定居或不定居的生活。由于这一带山多林密,川原丰饶,江河纵横,山禽、野兽、渔产等资源极盛的优越自然地理、地质环境,所以适宜人类的生产和生活及繁衍。随着人口的增加和阶级社会的出现,本地区古代村落得到发展。据考古发现了唐辽时代的古城堡,金、北宋时代渔猎部落的墓群,元明时代的古驿站废墟等。这些村落的兴起和存在,为人们在这一寒冷地区的生存和征服自然起到了积极作用。但是,由于生产力水平有限,人们往往不能同大自然抗衡而是敬畏大自然。还有人们的存在仅以猎取食物为主,渔猎、采集、耕种范围的局限性、边缘性和需求食物量的有限性,还尚未形成对自然生态地质环境的冲击和压力。加之清朝开国初视东北为其祖先发祥圣地,防止满人汉化,曾采取“四禁”政策,这在客观上对保护地质环境生态系统平衡起到了一定的积极作用。这期间这里的气候经历了几次冷暖波动,直到近代逐步形成了一个稳定的寒温带大陆性湿润气候,旱、涝及正常年份各占1/3,一个新构造运动较缓、地震活动较弱的较稳定的适于人类生存的地质环境。1880年清廷全面解除对东北的禁令,采取“屯垦实边,警防俄患”的对策,颁饬“放荒、免税、补助”三事,奖励向东北地区屯垦守疆。从此大量荒民如潮水般涌进来,“土地开发之后,不断斩木为屋,辟地成田”;放火烧荒,听其自便,淘金伐林,碍难禁止,揭开了本地区的开发历史。加之清末外强入侵,日、俄两国对本区森林和砂金资源进行掠夺,原始森林环境和矿产资源受到冲击。1925年区内建成了铁路,开发了鹤岗、双鸭山的煤田,这对以后的区域经济布局产生了决定性的影响,逐渐改变了原始景观,并对地质环境造成了一定的危害,形成一系列地质灾害。20世纪30年代,日本帝国主义侵占东北,修建了中东、绥佳等铁路线,掠夺式开发这里的煤炭资源和森林资源。为了围剿和封锁抗日联军,采取放火烧山的政策,有时大火绵延数十里。他们以“拔大毛”等方式大肆对森林乱砍滥伐,使山中林木遭到严重破坏,部分地区变成了荒山秃岭,森林生态系统原生环境发生了改变,掠走煤炭亿吨以上。其后果导致地表坡面侵蚀加剧,水土流失严重,生态失去平衡,自然地质环境遭到破坏。新中国成立后的大规模开发始于20世纪50年代,先有青年志愿垦荒队,后有王震将军率领10万转业官兵来到“北大荒”屯垦戍边。60年代,又有40万知识青年上山下乡开发北大荒。80~90年代,又对三江平原进行三次大规模的“立体式”开发,原始沼泽草原开垦殆尽。在三江平原地区开垦出200×104hm2的黑土地,造就了36个农场和数不清的连队村庄,将苍莽荒芜的原野改造成富饶美丽而生机勃勃的良田,使之成为我国重要的商品粮基地之一,使这片荒原沼泽变得无比壮美与辉煌。但是在开发商品粮食基地的同时,也破坏了三江平原的原生环境,如不及时进行规划治理,必然使三江平原的生态地质环境向恶劣化方向发展。由此可见,东北在新中国成立初期直到20世纪50年代中期,随着国民经济恢复时期的建设,三江平原属于低水平温饱式开发时期。1953年至20世纪60年代,是“专一开荒务农”的时代,沼泽草原受到破坏,但是自然生态地质环境系统还有巨大的自控调节作用,一时生态破坏危害程度没有被人们所察觉。60~70年代末,三江平原在生态环境建设上实行重开发、轻建设、求产出、少投入,只顾眼前利益、不顾长远利益,只顾自己着想、不为子孙后代考虑等掠夺经营方式,使生态地质环境遭到极大的破坏,这时生态破坏和遭到大自然的报复与惩罚已明显表现出来。80年代初到1996年,三江平原采取立体开发,共开荒20×104hm2,旱田改水田30×104hm2,打机井3万眼左右,兴修水利动用土石方5×108 m3,改造中低产田150×104hm2。这样就造成沼泽急剧减少,生态系统恶化严重,特别是气候干旱和局部地段地下水大幅度下降,生态地质环境所受到的压力越来越大。1997年至今,以三江平原资源综合开发与环境整治规划开始实施,三江平原的湿地全部停止开垦,这一时期的生态地质环境保护与建设已进入规划和决策时期,使生态地质环境得到一定的恢复。城市环境演变过程是从矿区建设、农场建设、商业区建设、交通枢纽规模不断扩大开始,发展成工农相对结合的乡镇人口集中区,进而发展成大中城市。由于城市人口增多,密度增大,一系列环境问题发生了,结果是封闭式的自然生态系统→小型的城市、矿区、乡镇生态系统→大型的城市、矿区、农场生态系统→开放式城乡结合生态系统。从以上分析可以看出,对生态地质环境系统产生压力、使环境恶化变迁的原因,主要作用是人类经济活动的范围与规模,其中尤以当代农业、林业、采矿、工业活动影响最大,特别是人口的大量增加。在短时间内改变地球原始风貌,使地质环境急剧恶化,使人类面临“人口、资源”问题的严重挑战。可见,三江平原的人口增长和人类的经济活动与地质环境的变化有密切的内在关系。(四)未来生态地质环境系统的演化生态地质环境系统是在时间中不断形成、发展、变化的,而不是一成不变的。由于人类活动的加剧,未来本区气候可能转暖,本区气候可能与现今的辽宁省相当。日照充足,干旱时间延长,春季风力加大,冻结时间短,岛状多年冻土将完全消失。由于冻害造成的一些工程地质问题和对农业生产造成的影响有可能得到解决。三江平原的开发与湿地破坏,引起了黑龙江省和国家的重视。黑龙江省已作出要建立生态省的目标,已将三江平原的生态建设纳入规划之中。国家也已出台了一些法规政策。退耕还林、退耕还湿,保护生态环境已在三江平原展开。因此,三江平原的生态地质环境系统将有所好转。人工林地将增加,森林覆盖率将提高,湿地保护面积将继续扩大,矿山生态破坏恢复治理将提高,生态农业的规模将扩大,个别生态环境方面的恶化趋势将减慢,水土流失面积将逐年缩小,地表水的污染程度将减轻,生物种类减少的数量将下降,洪涝将减少。同时也应看到富锦引水灌区、绥滨“引黑”灌区及一些自然保护区的建立将改善三江平原东部水分补给,生态退化将明显遏制。而且对调节水均衡、防风压沙、增湿调温、改善气候等有显著效果。总之,三江平原未来生态地质环境系统正面临着一场严峻的考验。我们应该清醒认识到,一旦生态地质环境发生破坏,要想恢复也是十分困难的,需要几十年乃至上百年的治理与恢复。尤其人是最主要因素,如果人们继续破坏环境,那么生态地质环境系统可能恶化更严重。如果人们下决心保护与治理生态环境地质系统,那么恶化的生态地质环境系统会明显得到改善。所以对未来生态地质环境系统演化的预测是应用科学观点、超前意识、动态变化,并具有一定警告性。

地质环境背景条件

一、自然地理概况(一)交通位置东营市于1983年10月1日建市,是新兴的石油工业城市。石油开采业为区内经济主导产业,带动了机械加工、餐饮及其他服务业的飞速发展,农业仍然以传统种植业为主,水产养殖业发展较快。已发展成为以石油开采、加工为主导,原盐及盐化加工、机电、轻纺、建材、电子等多元化工业体系,拟将建成重要的能源、化工、农牧、渔业基地和现代化石油港口城市。张(店)-东(营)铁路直通胶济线,并与京沪铁路相连,规划中的黄(骅)-东(营)铁路即将开工建设;东营高速公路贯穿南北,区内省道及县乡公路四通八达;东营港已建成1个5000t级和5个3000t级泊位,开通了东营到大连的滚装客运船;东营机场于2001年通航,开通了至北京、上海、深圳、西安、哈尔滨等航线。东营市具有傍河傍海的区位优势,已具陆海空三维空间架构雏形,迎来了难得的机遇,进入了大开发、大发展时期。研究区位于东营市中部黄河与小清河之间,地理坐标为东经118°15"~119°15",北纬37°07"~37°46",行政范围包括东营市东营区、垦利县全部和广饶县部分区域,总面积为3800km2。(二)地形地貌本区处于黄河三角洲中南部,北靠黄河、南为小清河、东临渤海莱州湾,处在黄河冲积平原与鲁中山前冲洪积平原交结部。总的地势是西北高、东南低,呈扇状向渤海微倾,地势低平,近海一带地面标高小于2m,地面坡降一般在1∶10000左右。根据地貌成因类型可分为山前冲洪积平原和黄河三角洲平原。1.山前冲洪积平原分布于小清河以南的广饶县花官以南地段,面积125km2,占研究区面积的3.3%。由发源于鲁中山地的淄河携带大量物质堆积,形成了以冲洪积扇为主要次级地貌单元的微倾斜平原,倾向北北东,海拔高程25~10m,地面坡降1/1000~1/2000,东西向受淄河主流带展布制约,地面微有起伏。2.黄河三角洲平原受河流和海洋共同影响,形成河流冲积物覆盖海相层的二元相结构。在黄河泛滥、鲁中山前冲洪积和海洋沉积共同作用下,形成了高、坡、洼相间的地貌景观。根据其地貌形态特征,可划分为高地、坡地、低洼地及潮间带四种微地貌类型。(三)气象水文本区处于暖温带季风气候区,主要气候特点是四季变化明显,春季气温回升快,降水少,风速大,气候干燥;夏季气温高、湿度大,降水集中;秋季气温骤降,雨量锐减,秋高气爽;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。一年中形成了春旱、夏涝、晚秋又旱的气候特点。全年平均气温12.3℃,极端最高气温41.9℃,极端最低气温-23.3℃,历年平均无霜期203.6d,土壤封冻期80d,最大冻土深度60cm。区内历年平均降水量543.2mm,历年平均蒸发量1135mm。由气象因素引起的自然灾害主要有风灾、雹灾、涝灾、旱灾和风暴潮。风灾主要是大风、干热风和龙卷风。大风是主要灾害之一,易造成作物倒伏,建筑毁坏等,沿海地区的东北大风常引起海水倒灌,形成风暴潮灾。从地域分布看,北部较多,自北向南逐步递减。冬、春季,沿海出现大风多于、重于内陆;夏季,内陆出现雷雨大风多于、重于沿海。干热风则多为西南风,发生在5,6月中旬,主要危害小麦灌浆。境内时有小范围龙卷风发生。雹灾发生在4~11月,其中以5~7月较为集中。轻雹灾几乎年年发生,重雹灾平均7年一遇。冰雹多发生在北部和东北部,自北向南逐步递减。区内旱、涝灾害发生频繁。1800~1995年间,出现旱灾96年,平均2.05年一次。出现涝灾84年,平均2.33年一次,而且一年之内旱涝灾害往往交错发生。本区是风暴潮重灾区。风暴潮多发生在4,5月份和8,9月份,是天文大潮与气象大潮在本地特定地理条件下耦合所形成。近百年来,发生接近或高于3.5m(黄海基面)的风暴潮7次,其中以1964年4月5日的潮灾最为严重,当时淹及范围一般距海岸线22~27km,侵淹至黄海平均海水面2.5~3.5m以上。区内水系主要为黄河、淮河水系。其中淮河水系包括永丰河、广利河、支脉河和小清河。引黄水库随处可见,其中大型水库一座,中型水库17座,小型水库若干。引黄灌区包括胜利灌区、曹店灌区、麻湾灌区和浅海灌区。(四)植被1.自然植被东营市属暖温带落叶阔叶林区。区内无地带性植被类型,植被的分布主要受水分、土壤含盐量、潜水水位、矿化度、地貌类型的制约及人类活动的影响。自然植被以草本为主,木本植被很少,主体为草甸景观,植物种类共40多个科、110多个属、160多个种,以禾本科、菊科草本植物最多。在草本植物中,以多年生草本为主,尤以各种盐生植物占显著地位。自然植被与区内成土年限和土壤含盐量关系极大,按土壤含盐量的多少,分布着不同的植物群落。在天然植被中,以滨海盐生植被为主,占天然植被的56.5%,沼生和水生植被占天然植被的21%,灌木柽柳等占天然植被的21%,阔叶林仅占天然植被的1.5%左右。2.农田植被主要分布于潮土和盐化潮土中的轻度、中度盐化地域内。主要栽培作物有冬小麦、玉米、大豆、高粱、谷子等,经济作物有棉花、花生等,牧草主要为苜蓿等。栽培树种中乔木有刺槐、国槐、旱柳、垂柳、毛白杨、白榆、桑等;灌木类中有紫穗槐、杞柳、柽柳等。经济树种主要有枣、桃、苹果等。观赏树种有冬青、黄杨、橘子、紫荆、月季、蔷薇、茉莉等。农田杂草有狗尾草、稗、马唐、小画眉草、牛筋草、马齿苋、芦苇、白茅、苦卖菜、罗布麻、蒲公英、车前、草木樨等。(五)土壤盐碱化1.盐碱土分类根据其化学成分的不同,盐碱土可分为三类:盐土、碱土和盐碱土。盐土:指土壤中所含可溶性盐类足以危害作物正常生长的土壤,可溶性盐类主要由阳离子Na+、Ca2+、Mg2+和阴离子Cl-、SO2-4、HCO-3组成。碱土:指作物因交换性钠的存在而受到影响的土壤。这种土壤中含有浓度较高的HCO-3(包括CO2-3),与土壤中的Na+结合形成重碳酸钠,使土壤的pH值较高,是一种比盐土对作物更有危害的土壤。盐碱土指土壤中同时含有过量的可溶性盐类和过量的交换性钠的土壤。盐碱土既具有盐害,同时又具有碱害,所以也可称为盐性碱土。根据区内土壤易溶盐成分及含量,土壤以盐土为主,占84%,碱土占10%,既具有盐害又具有碱害的盐碱土占6%。土壤盐碱化的等级划分标准(《黄河三角洲水工环地质综合勘察报告》)如下:非盐碱化土全盐量<0.2g/100g土;轻盐碱化土全盐量=0.2~0.4g/100g土;中盐碱化土全盐量=0.4~0.6g/100g土;重盐碱化土全盐量>0.6g/100g土。2.盐碱土分布区内盐碱土的分布与地形地貌有较密切的关系。从海岸线向内陆,其盐碱化程度有渐轻的趋势。(1)重度盐碱化土主要沿海岸带分布于滨海低地,沙营—广北农场一线东部以及沿滨海带9~15km的范围。面积1100km2,占29%。(2)中等盐碱化土主要分布于低平地重度盐碱化土分布区外围,东城北部宽度10km左右的范围,以及西宋南部、垦南、董集—郝家之间等局部地带。面积800km2,占21%。(3)轻微盐碱化土主要分布于研究区中西部低平地、缓平坡地和低洼地带。面积875km2,占23%。(4)非盐碱化土分布于黄河影响带高地、南部冲洪积平原前缘高地以及中西部缓平坡地。面积1025km2,占27%。3.盐碱化土的成因盐碱化土的形成主要受水文、气象、地质、地貌、土壤颗粒组成及水文地质条件等多种因素的影响,是诸多因素共同作用的结果。本区属暖温带干旱、半干旱气候区,蒸发量几倍于降雨量,大量的水分蒸发,使水中的盐分残存于地表土壤中,长期处于一个盐分累积的过程,易于发生土壤盐碱化。另外,由于自然和人为因素的影响,导致地表和地下径流不畅,使地下水位抬高,是引起土壤积盐的又一个重要原因。而地处滨海地带,海水直接浸渍、风暴潮淹没,则是滨海地带土壤盐碱化的主要因素。二、地质背景条件东营地区以太古界、古生界、中生界为基底,其上沉积了巨厚的新生代地层,新生界最大厚度约7000余米,沉积层主要为古近系和新近系。地表出露的地层全为第四系(Qp):下更新统(Qp1):层底埋深252~420m,冲积、海积及湖积。以粉质粘土为主,夹粉土及1~6层细砂或粉细砂。单砂层厚度1.5~10m,颜色多为棕黄、棕红、灰绿、灰褐色等。含钙质淀积层及钙核,具灰绿色斑、网纹及锈斑。结构致密,压裂面发育。中更新统(Qp2):层底埋深157~200m,冲积海相沉积。以灰黄、棕黄色粉质粘土为主,夹粉土、粉砂及粉细砂。砂层自西向东逐渐增多,可见1~4层,垦利县最多达8层,层厚一般为1~10m,最厚达22m。含钙核、铁锰结核,具灰绿色斑及网纹,局部见灰白色钙质淀积物和压裂面。上更新统(Qp3):层底埋深79~101m,主要为冲积、海相沉积。岩性主要为灰黄、土黄色的粉土、粉质粘土夹砂层,东部地区多见有淤泥。砂层为细砂,粉细砂,具灰绿色网纹,含钙核,结构较松散。全新统(Qh):厚度一般在26m左右,主要是第三次海侵(全新世海侵)后形成的海相层和黄河三角洲沉积层,仅底部2m左右为海侵前的陆相河流和湖泊相沉积;其沉积序列自下而上为陆相层、潮坪沉积、浅海沉积及三角洲沉积。全新统可分为如下3组:垦利组:是全新世早期的河流、湖泊沉积物,由细砂、极细砂、粉砂和粘土质粉砂组成。五号桩组:为广义的海相沉积物,主要由粉砂和粘土质粉砂组成。第一段为海岸盐沼及潮间带沉积物,前者为含碳粉砂,后者为粉砂和粘土质粉砂互层,具透镜状层理、脉状层理。底部的14C年龄为8835~8870年。第二段包括全新世早期海侵至受三角洲沉积物之前形成的浅海沉积物,为粉砂、粘土质粉砂。第三段为1855年以来形成的水下三角洲及潮坪沉积物,由粉砂、粘土质粉砂组成。钓口组:为上三角洲平原沉积,厚度随高程而变化,由黄色粉砂和褐色粘土质粉砂组成。三、区域水文地质概况黄河三角洲地下水资源主要赋存于第四系及新近系孔隙含水层中,各含水层的形成与分布受控于地质构造、古地理及古气候等因素。在不同的地质历史发展阶段,地壳的升降影响到古地理、古气候条件也随之发生演变迁移,致使区内不同地质时代、不同成因类型、不同物质来源的地层在空间上叠置交替,其间各含水层的分布也就较复杂。总的来看,随着地质历史的推进、地壳不断下降,区内冲洪积物及其含水层自南而北逐渐退缩,直至尖灭。早更新世—晚更新世的冲洪积扇(群),一直延伸到史口—六户—广饶盐场一线,而晚更新世—全新世则局限于小清河以南。因此,冲洪积物在垂向上,自上而下含水层颗粒由粗变细,水平方向上自南而北变细、厚度渐薄。冲洪积地层是黄河三角洲淡水的主要赋存体,随着冲洪积地层由南而北减少,表现为地下淡水体减少,咸水体增加。由广饶县南部石村—颜徐—稻庄一线以南的全淡水区过渡到上咸下淡的二层结构区,以及利津—东营—六户一线以北的全咸水区。根据地下水水力性质及埋藏深度,区内含水层可划分为浅层潜水—微承压水、中层承压水(60~200m)和深层承压水(>200m)3个含水层组。本次主要研究浅层地下水。1.浅层地下水赋存条件浅层潜水—微承压水是指埋藏在60m深度以内的地下水,按其矿化度可分为淡水、微咸水、半咸水、咸水、盐水及卤水(图13-1)。浅层淡水主要埋藏分布于黄河现行河内滩区。含水层岩性以粉砂为主,局部有细砂,顶板埋深5~10m,淡水底界面埋深15~30m,砂层厚度5~10m,单井涌水量200~500m3/d。浅层微咸水主要分布于垦东以西黄河影响带3~3.5km的范围,董集—牛庄以西区域,陈官庄以南区域,以及丁庄以南地段。含水层岩性以粉砂为主,顶板埋深0~10m,淡水底界面埋深10~20m,砂层厚度5~10m,单井涌水量<200m3/d。与浅层淡水和浅层咸水均有较密切的水力联系。浅层咸水和盐水广泛分布于微咸水区东部,调查区中部永安—胜利镇—广北农场以西区域,以及下镇东部沿海和沿黄区域。地层成因为三角洲相沉积及海相沉积,含水层岩性以粉砂为主,局部有粉细砂,含水层厚度5~20m,顶板埋深5~10m,单井涌水量240~720m3/d。边界区域与浅层微咸水有较密切的水力联系。浅层卤水分布于军马二连—下镇—永丰河入海口以南、广北农场—胜利镇—永安以东的东部沿海区域,海相地层,含卤层位粉砂和粉土,卤水层厚度10~20m,单井涌水量50~240m3/d。浅层卤水与上下盐水层之间分布着一定的隔水层,水利联系较弱,但与外围的盐水层有着较密切的水力联系。2.浅层地下水补径排条件降水入渗补给是浅层地下水的主要补给来源。由于不同季节、不同年份降水变化较大,入渗补给在时间分配上悬殊,并有滞后现象。一般年份,往往是7~10月份接受降水入渗补给,其他月份时段入渗补给很少或没有。降水入渗补给受多种因素影响,与降水强度、降水在时间上的分布、雨前土壤含水量、微地形地貌、包气带岩性结构、地下水位埋深及植被覆盖等因素有关。其中降水特征、包气带岩性、地下水埋深是主要影响因素。灌溉回渗在中西部引黄灌区是浅层地下水资源的重要补给项量。灌溉回渗与灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数等有关,不同的灌溉方式和灌溉定额灌溉回渗强度不同。本区以大水漫灌为主要灌溉方式,大水漫灌灌溉方式的定额一般为60~100m3/亩·次。河流侧渗补给主要发生在沿黄地带。引黄干支渠属于季节性饮水,其他河流属雨源型泄洪河道,行水时间短,对地下水补给甚小。在沿黄地带,黄河侧渗补给仅次于降水入渗补给。根据相关研究成果(黄河中下游(山东段)主要地质环境问题调查评价成果报告,2002年12月),黄河三角洲沿黄河侧渗补给地下水宽度为3km。地下水径流主要受控于地形地貌和地表水文,地下水径流方向由西向东、由黄河向东南(在黄河影响带)运动。水力坡度0.5/1000~1.5/1000。地下水位埋深一般<2m,滨海地带<1m,西南部边界地带2~3m,只有在垦利以上黄河滩区(包括内滩和外滩)>3m。由西向东、由西北向东南地下水位埋深逐渐较小。本区浅层地下水主要排泄途径为潜水蒸发。除西南部、西部边界区域,以及宁海黄河上游沿黄地段浅层地下淡水、微咸水作为部分农村生活用水补充水源外,基本上未开发利用。图13-1 浅层地下水环境条件背景图四、油气资源分布与开采东营市石油、天然气资源分布广泛,是胜利油田的重要含油气区,集中了胜利油田80%的石油地质储量和85%的石油产量。到目前为止,已探明含油面积1148.1km2,石油地质储量几十亿吨。区内油气资源的勘探工作始于1955年,1960年首次在华7井下第三系沙河街组中发现生油层,1961年在华八井下第三系东营组中获日产8.1t的工业油流,从而揭开了华北油气勘探的序幕。1962年9月23日,在东营构造上打的营2井获日产555t油流,为当时全国日产量最高的油井。从1964年开展大规模的石油勘探会战以来,胜利油田已建成了国内第二大石油工业基地。到目前为止,黄河三角洲地区已开发油田达42个,主要涉及本区3个采油厂12个油田,石油井总数4727口,石油年产量1045万t(表13-1)。表13-1 石油开采现状一览表油气资源的开发往往会导致水土石油污染。其污染源主要为落地原油污染、石油钻探中钻井岩屑及泥浆的污染、开采过程中油井附近石油原油抛撒、采集原油的储油罐抛撒、输油管线泄漏等点线污染源,石油化工企业等废水排放造成的河流污染现状等(照片13-1至13-8)。钻井废弃泥浆、钻井污水处理沉淀下来的污泥含有很多石油原油,石油类含量变化范围为244~57540mg/kg(干泥浆),平均值为8807.2mg/kg(干泥浆);此外,废弃泥浆中含有大量重金属铬,总铬含量变化范围为8.28~1187.0mg/kg(干泥浆),平均值为267.54mg/kg(干泥浆);钻井固体废弃物大都集中堆放于泥浆池中,完钻后平整井场,泥浆池便被填埋,对附近土壤污染较严重。作业废弃泥浆石油含量变化范围为915~37960mg/kg(干重),平均值为5855mg/kg(干重);总铬含量变化范围为1.11~485.0mg/kg(干重),平均值为145.86mg/kg(干重);作业废弃泥浆中的石油类主要来源于油井内部。在油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥、炼厂清除出来的油砂、油泥,其石油类变化范围为161500~900800mg/kg(干重),平均值为360162mg/kg(干重);含油污泥一般堆放在站周围,由当地群众回收。区内主要污染企业及其排放的污染物量见表13-2。表13-2 主要石油类污染物排放单位及污染物排放量 单位:t

环境地质与地质环境有什么区别,求详解

环境地质是地质学中的一个分支内容,主要是研究地质活动和环境的相互影响。地质环境只是说明空间上的地质情况,两者主语不同。

 评估区自然地理与地质环境

一、自然地理条件(一)地形地貌管线所经陕西北部地貌大致以长城沿线为界,以北属沙漠高原,以南为黄土高原。在马路壕以西,管线沿毛乌素沙漠南缘经过,沿线地形平缓,海拔1328~1449m,由西向东缓倾,河谷宽短,地面物质组成以松散的砂为主。按其形成特征,分为沙丘沙地与草滩盆地两个地貌类型。在马路壕以东,管线横跨陕北黄土高原中部,梁峁起伏,沟壑纵横,地形破碎,谷深坡陡,海拔1079~1732m,在东部黄河河谷区降至776m。根据地貌形态的差异,可分为黄土梁 沟壑、黄土峁梁沟壑、黄土宽梁残塬沟壑及河谷阶地。1.沙丘沙地主要分布于红柳河与芦河之间、梁镇至定边以北地区及靖边县城附近,以固定和半固定沙丘为主,流动沙丘仅靖边县城附近局部分布。沙丘高度一般3~7m,高者达30余米,迎风坡一般面向西北。2.草滩盆地分布于定边—靖边一带,由一些低缓的内陆小盆地和滩地组成。滩地和盆地中部低洼,有的积水成湖。因盐分长期积累,形成许多盐湖、盐碱地。小盆地间为高几米至十几米的宽缓分水鞍地,表面坡度3°~10°。3.黄土梁 沟壑主要分布于马路壕至武家坡之间。沟间地与沟壑之比为1:1,沟壑密度5~6km/km2,相对切割深度100~200m, 地平坦开阔,宽达300~500m,长者达1000~2000m,多被流水侵蚀分割成零星的坪地。4.黄土峁梁沟壑主要分布于子长境内及延川西北。峁多梁窄,峁梁起伏,谷坡坡度5°~30°,悬沟及“V”形冲沟密集。河流及冲沟下切强烈,相对切深大于150m,多数切入基岩。沟壑密度平均7~8km/km2。5.黄土宽梁残塬沟壑主要分布在延川县杨家圪塔至黄河之间,梁地宽500~600m,梁顶坡度1°~3°,邻近沟缘线时增大至10°~30°。河谷范围内以短梁低峁为主,河流切割深度150~220m,基岩出露厚度由20~30m至70~80m不等。沟壑密度一般4~5km/km2。6.河谷阶地沿线河流普遍发育两级阶地,均属基座阶地,基座为中生界砂、页岩或新近系粘土岩。一级阶地阶面平坦,一般宽50~100m,前缘以陡坎形式高出河床4~10m;二级阶地受切沟侵蚀分割断续分布,阶面宽度一般30~40m。(二)气候气象陕西北部属温带半干旱大陆性季风气候,春季风大沙多,夏季炎热多雨,秋季凉爽多霜,冬季干燥寒冷。年平均气温7.9℃~10.6℃,沿线定边、靖边、子长、延川年均降水量依次为324、395、517、456mm,降水季节变化明显,60%~70%的降水集中于7~9月,多暴雨。总体上西部较东部风大,平均风速定边、靖边3m/s以上,子长、延川小于2m/s,而东部较西部降水量大,易导致西部风蚀沙埋和东部的崩滑流灾害。另外,沿线存在季节性冻土,平均最大冻结深度分别是:定边133cm、靖边106cm、子长103cm、延川93cm。(三)河川水文包括内流水系与外流水系,以外流水系为主。外流水系属黄河流域,以长城为界,河网发育迥然不同。长城以北受毛乌素沙地影响,水系不甚发育,出现大片无流区域。管道仅经无定河支流红柳河、芦河两条较大河流,一般流程短,河床宽浅。长城以南水系发育,河网密布,干流深切,冲沟极为发育。河流枯、洪期流量变化悬殊,河水含沙量高,且具暴涨暴落特征。7、8、9三个月流量占全年径流量的50%~80%。内流区集中于安边一定边一带,八里河为陕西省最大的内陆河,7~9月多洪流。西部沙区地势低洼,形成一系列内陆湖泊海子,较大者有花马池、烂泥池、苟池等。输气管线在本段末端延川县的延水关第二次跨越黄河干流而进入山西境内。二、地质环境条件(一)评估区地层与岩土工程性质1.地层陕北高原新生界第四系发育全、分布广,为一套风积和河湖积的松散堆积物。高原北部沙地区出露全新统风积砂和上更新统萨拉乌苏组,高原南部黄土区出露全新统黄土状土、上更新统黄土、中更新统黄土和下更新统黄土。新生界新近系保德组在无定河中游、大理河、清涧河中上游及其支沟、沟垴出露。前新生界仅在深切沟谷和大河两岸出露,由东向西依次为中生界中三叠统铜川组(T2t)、上三叠统延长群胡家村组(T3h)、永坪组(T3y)、瓦窑堡组(T3w)、下侏罗统富县组(J1f)、中侏罗统延安组(J2y)、直罗组(J2z)、安定组(J2a)、下白垩统志丹群洛河组(K1l)、环河组(K1h)。综合地层岩性详见图9-1。2.岩土工程性质沿线岩土体类型划分见表9-1,分布情况详见图9-2。其中,坚硬—较坚硬厚层—块状碎屑岩组岩块单轴抗压强度35~65MPa;软硬相间互层状含煤油页岩碎屑岩组砂岩抗压强度25~48MPa,软化系数0.36~0.50,泥页岩抗剪强度参数φ=33°、c=17kPa;软弱层状粘土岩组抗剪强度参数φ=32°、c=13.6kPa,风化后浸水膨胀、崩解。黄土主要物理力学性质见表9-2。(二)地质构造与地震管线所经陕西段位于我国第二级地形阶梯上。区域大地构造部位处于华北准地台西部鄂尔多斯台坳的陕北台凹。鄂尔多斯台坳为一大型向斜构造,长轴走向近南北,两翼不对称,西翼倾角3°~10°,东翼宽缓,倾角1°左右。陕西段管线处向斜东翼,为一向西缓倾的单斜构造,构造简单,盆地内部无明显大断层,长期以来是个比较稳定的地块。沿线新构造运动整体表现为间歇性缓慢抬升,中、新生代地壳垂直变形不明显(图9-3),褶皱、断裂不发育,地震活动水平低。据历史记载:公元966年横山曾发生过5~6级地震,1448年、1472年榆林曾发生过两次5级地震,1621年府谷曾发生过5级地震,1591年延长曾发生过5级地震,以后再未发生过4级以上地震,小震也很少发生。根据最新地震区划,陕西段50年超越概率10%水平的地震烈度为Ⅵ度,地震动加速度峰值≤50gal。图9-1 陕西段综合地层柱状剖面图表9-1 岩土体工程地质分类表表9-2 陕西段沿线黄土主要物理力学性质统计表(三)水文地质特征管线所经地区地下水按含水介质、赋存条件和水力特征可分为第四系松散岩类孔隙水和碎屑岩类裂隙水。1.第四系松散岩类孔隙水冲洪积层孔隙水:分布在大理河、秀延河、永坪川、清涧河及赵家河等较大河谷漫滩及一级阶地较连续段,含水层为具二元结构的黄土状土及冲洪积砂砾石,厚度一般1~4m,矿化度一般小于1g/L,水位埋深3~10m,主要接受大气降水补给,丰水期时又可接受地表水的侧向渗漏补给,主要向河流方向径流排泄。冲湖积层孔隙水:主要分布于沙漠高原区,含水层为上更新统萨拉乌苏组粉细砂,厚5~80m不等,水量较丰,水位埋深一般小于3m,其水质复杂。靖边以东地下水矿化度一般小于1g/L,水质较好;靖边以西,地下水矿化度一般1~3g/L,草滩盆地等地势低洼地带多大于3g/L,在定边盐场堡高达9.3g/L,多为微咸水或咸水,水质差。主要接受大气降水及凝结水补给,径流条件较差,多向地势低洼的湖泊、海子排泄。黄土层裂隙孔隙水:分布于黄土高原区,具零散而不连续的特点,含水层主要为中更新统黄土,埋深一般30~120m。矿化度1.05~1.35g/L。主要接受大气降水补给,大多于下伏粘土岩或碎屑岩风化泥岩接触面处以泉的形式向沟谷排泄,常导致斜坡失稳。2.碎屑岩类裂隙水主要为三叠系、侏罗系、白垩系基岩裂隙潜水,分布较广泛。含水层以中粗粒砂岩为主,空间分布不连续。地下水主要赋存于风化裂隙和构造裂隙中,在秀延河,永坪川及清涧河一带地下水位埋深7~20m,水质较为复杂,青阳岔以上白垩系含水岩组地下水矿化度多小于lg/L,青阳岔以下三叠系、侏罗系含水岩组地下水矿化度多大于1g/L。以大气降水及地表水补给为主,常以下降泉或悬挂泉形式从岩层节理裂隙中溢出,数量较多,形成沟沟有水的特点。图9-2 西气东输管道工程陕西段地质环境图图9-3 管道所处鄂尔多斯及周缘地壳垂直形变速率(周慕林,中国第四系)(四)固体矿产资源陕西段管道沿线固体矿产资源主要为煤,包括侏罗系煤田和三叠系煤田。侏罗系含煤地层为侏罗系中统延安组,分布在无定河东南大理河以北,面积7349km2,预测储量883.580万吨,煤层厚1m左右,目前尚未开采。三叠系含煤地层为上三叠统瓦窑堡组,其中5号煤厚0.2~2.93m,平均厚1.80m,3号煤厚0.05~1.06m,平均厚0.80m,其余为薄煤层或煤线。三叠系煤田煤炭总储量29.62亿吨,其中探明储量8.27亿吨,预测储量1.35亿吨。子长矿区地处三叠系煤田腹部,已探明储量7.99亿吨。规划开采能力每年300万吨,现有开采能力每年为64万吨。目前在子长县瓦窑堡镇、余家坪乡和栾家坪乡共建小煤矿45个,开采深度30~40m,局部达70m。三、人类工程经济活动对自然地质环境的影响人类工程经济活动对自然地质环境的影响分为正面影响和负面影响。正面影响是指原本就脆弱不稳定的地质环境通过人类有意识的积极的活动加以改善,使之变得稳定和具有生态效益。负面影响就是对自然地质环境的干扰破坏,输气管道沿线陕西段人类工程经济活动对自然地质环境的干扰破坏主要为采矿引起采空塌陷;其次,对土地的掠夺式利用,过牧、过樵、滥垦加上陡坡种植,造成土地退化,加剧了土地沙化和水土流失灾害。陕西段沿线系国家能源重化工基地,蕴藏着丰富的煤炭、石油、天然气和岩盐等矿产资源,主要有子长—永坪煤田、靖边整装天然气田、定边—靖边、子长—永坪油田。其中子长—永坪煤田探明储量7.99×108吨;靖边整装天然气田探明储量1593×108m3,开采的天然气已输送至北京、西安、银川等城市,也是西气东输的首批气源和重要气源。随着能源重化工基地的建设,城市化和交通设施也在加速发展中,特别是煤矿开发和建设、交通管线的修建,破坏了地质环境自然状态下的稳定和平衡,导致脆弱生态环境的进一步恶化,产生崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷等地质灾害。四、地质环境条件复杂性等级的分段划分评估区地质环境条件如图9-2所示,地质环境的复杂程度划分如下:红柳沟—土墩梁:冲沟发育、地质灾害种类多、危险性较大,地质环境条件中等,段长56.163km;土墩梁—高家滩:地形平缓、岩性简单,地质灾害轻微,地质环境条件简单,段长55.127km;高家滩—李家梁:以固定半固定沙丘为主,局部地段有流动沙丘分布,地质环境条件中等,段长27.212km;李家梁—马路壕:地处黄土高原与沙漠高原接壤地带,梁峁坡面上覆有薄层片沙或低缓的流动沙丘,风蚀严重,地质环境条件中等,段长11.686km;马路壕—黄河:地处黄土丘陵沟壑及宽梁残塬沟壑区,地形高差大,突发性地质灾害频发,人类活动强烈,采空区存在塌陷和潜在塌陷隐患,地质环境条件复杂,段长185.007km。合计:地质环境条件复杂段管线长185.007km,占54%;中等段管线长104.061km,占30%,简单段管线长55.127km,占16%。

地理环境和地质环境有什么区别?

就好像地质年代和年代地质的区别一样,环境地质表示在某种特定的古环境下形成的特定的地质,地质环境则相反。仅代表各人观点,有不足还望补充

黄土高原型地质环境分区

黄土高原型地质环境分区,主要分布在陕西北部、甘肃东部、青海东部和宁夏南部,为沟、壑、梁、峁、塬地貌。黄土厚度一般不足200m,不同地区其基底岩性不同,有古生代碳酸盐岩,中、新生代的砂岩、泥岩等,主要分布于高原周边及沟壑中。黄土高原位于半干旱气候区,年降水量一般小于400mm,相对于西部干旱区,湿润度尚有利于自然植被恢复。历史上的过渡开垦,使原有的阔叶林已遭破坏,次生林保留的也不多。目前,仍有许多地方进行陡坡垦荒,成为水土流失严重区。水资源不足是黄土地区生态环境恶劣的主要因素,也是制约生态环境改善的一个至关重要的因素。区内地下水的赋存状态主要受构造和地貌条件的控制:在基岩隆起的山地,一般为基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水,而在山前和盆地内一般为第四纪沉积物砂砾石潜水-承压水、中新生界碎屑岩类砂岩孔隙水。碳酸盐岩岩溶裂隙水主要存在于渭北台塬南部、甘肃平凉一带。岩溶地下水位标高在380~800m之间。在广大黄土覆盖的地区存在有黄土潜水,由于地形切割强烈、沟壑纵横、降水入渗条件差,形成地表径流就近排泄于沟谷之中,地下水水位埋深大于80m,仅在冲沟的洼地中有少量地下水,单井出水量小于10m3/d,这在极端缺水的地区是唯一的人畜饮用水源。六盘山以东黄土高原和陕北黄土高原南部为黄土塬区,黄土层厚度在100~200m之间,含水层主要位于中更新统黄土的古土壤及古钙结核及与第三系红层接触的界面中,埋深和富水性与塬面大小有关,塬面越大,埋深越浅,富水性越好,可作为当地人畜饮水及少量浇灌用水水源。陕北的油气、煤产地大多处于干旱缺水、水土流失严重区,矿山的开采活动,过渡使用有限的水资源,造成地下水位下降,致使水资源矛盾更为突出,生态环境问题已成为制约地区经济发展的主要因素。本区的地质灾害主要为水土流失、土地沙化、滑坡、崩塌、泥石流等。陕西府谷—佳县、吴堡—白于山区无定河流域,甘肃陇西中部、渭河流域、祖历河流域、临洮一带和陇东,宁夏彭阳、预旺和西吉葫芦河以西黄土丘陵地区、固原县清水河以东和西吉县北部,内蒙古鄂尔多斯市的准格尔旗、东胜市东部,呼和浩特市的清水河县和林格尔县南部,为水土流失强烈、中强发育区。仅陕、甘两省每年因水土流失而输入黄河的泥沙量达13×108t,大约占黄河泥沙量的80%。大量的泥沙加剧了黄河河床地质环境的恶化。而陕西米脂—延安、铜川、蓝田、宝鸡为滑坡、崩塌强烈发育区,青海西宁-民和盆地为泥石流、滑坡、崩塌强烈发育区。黄土高原区的主要矿产有石油天然气、煤炭和非金属矿产。油田主要有庆阳、靖边、安塞、吴旗、延川、富县等油田。大型煤矿主要有甘肃窑街煤矿、华亭煤矿,陕西渭北铜川—韩城煤矿(王石凹、焦坪、东坡、陈家山、下石节、黄陵店头等煤矿),以及神木县大柳塔、活鸡兔、哈拉沟、石圪台、榆家梁等煤矿,内蒙古的马家塔、补连塔、上湾等煤矿等。非金属矿产主要为水泥用灰岩类、水泥配料用黄土等,大型矿山有陕西耀县宝鉴山石灰岩矿、五台山黄土矿,铜川市崖窑沟石灰岩矿、库当沟黄土矿,甘肃永登县大闸子水泥用灰岩矿、平凉市三道沟石灰岩矿。

地质环境条件评价主要包括哪些方面的内容?

地质环境评价是指地质环境对人类生存与发展适宜性的综合性评价. 地质环境评价主要是依据环境地质问题与地质灾害对人类生存与发展的不利影响,按照“无问题(灾害)即优良”的基本原则,作出安全意义上的好坏评判. 依照评价的内容不同,地质环境评价可以分为地质环境质量评价、地质环境容量评价. 根据调查目的不同又可分为综合性评价和专题性评价. 包括地质灾害:崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地面沉降、地裂缝; 水资源 地形地貌景观 土地资源影响 等内容

实验区地质环境条件

一、水文地质条件1.地质背景实验区在大地构造上位于扬子准地台黔南台陷贵定北东向构造变形区,宽缓的雅水背斜和克度向斜的过渡地带。构造线方向南北。区内出露地层为二叠系中统栖霞、茅口组(P2q-m)、石炭系上统马平组(C2mp)、黄龙组(C2hn)、下统摆佐组(C1b)及大塘组二段(C1d2),岩性以石灰岩、白云质灰岩为主。岩层缓倾,倾角一般小于20°。区内碳酸盐岩广布,岩溶发育,地表以峰丛洼地为主。2.地下水类型及岩组含水性巨木地下河流域内出露的碳酸盐岩类地层岩性以质纯、层厚的石灰岩、白云质灰岩为主,岩溶化程度高,地表洼地、落水洞、地下河天窗、竖井等岩溶个体形态发育,分布密度大,碳酸盐岩体中规模大小不等的溶蚀裂隙、溶洞、廊道以及构造成因的裂隙相互沟通,形成网状溶蚀空间,构成地下水储集和运移的含水系统。除补给区石炭系大塘组一段碎屑岩含基岩裂隙水外,其余范围内地下水类型为裂隙-溶洞水。含水层的富水性强但含水极不均匀(图3-3)。3.地下河结构特征受岩性和构造控制,碳酸盐岩中地下河在平面上多沿“X”节理追踪发育,形成树枝状地下河系统。(1)平面分布巨木地下河系主要由西混、抵塘、望窝三条分支管道组成。其中,抵塘、望窝支流在水淹坝合并后,狭义上称为巨木地下河,流域面积83.0平方千米;西混地下河为独立支流,流域面积45.4平方千米,排泄于大洞脚,两出口间相距约0.4千米。1)抵塘支流。发源于惠水县抵季乡蛮纳寨,由北西向南东径流,地下河上游具明、暗相间径流特征,中下游为暗流。从源头至抵塘寨河段,地下河通过的地层有石炭系大塘组一段(C1d1)、大塘组二段(C1d2)及摆佐组(C1b)。其中,石炭系大塘组一段(C1d1)碎屑岩分布区,地表溪流较发育,在进入碳酸盐岩出露区后即转为伏流。该支流管道流域区,地貌组合类型主要为丘峰洼地,沿途时有地下水露头分散出露,地下河管道轨迹特征在地表的显示不明显。290号地下河出口是本段流量最大的地下水天然露头点,其形成的地表溪沟自西向东径流,之后于羡塘乡高家院寨327号落水洞注入地下,转为暗流。抵塘寨至高家院寨河段,地下河管道基本沿走向南东的断裂带发育。沿地下河管道延伸方向,落水洞呈串珠状排列。丰水期,地表水沿落水洞渗漏补给巨木地下河。高家院寨至羡塘乡拉扫寨河段,地貌组合类型为峰丛洼地,出露地层岩性为石炭系大塘组(C1d)、黄龙组(C2h)、马平组(C2mp)石灰岩、白云质灰岩,岩溶发育强烈,地下河天窗、有水竖井等显示了地下管道的延伸轨迹。拉扫寨附近地下河轨迹由于受F15断裂影响而出现强烈弯曲现象,由西向东再折向南东进入水淹坝洼地地带。图3-3 巨木地下河流域水文地质略图2)望窝支流。发源于惠水县抵季乡龙家湾寨附近,由西向南东径流,全程为暗流。望窝地下河管道在石炭系大塘组(C1d)、摆佐组(C1b)、黄龙组(C2h)及马平组(C2mp)碳酸盐岩地层内穿行。由源头至中游地带,地下河管道沿F15断裂带延伸,地表呈串珠状排列的漏斗状洼地及落水洞发育密集,地下水水位埋藏较深。中下游至出口段,地下河管道追踪走向南东的一组溶蚀裂隙发育,368号溶井附近地面高程为海拔861米,地下水水位埋深7.0~7.4米,结合与周边溶洞、洼地发育方向之间关系的对比分析,望窝地下河在此向北东径流,于板木寨进入水淹坝洼地后直至总出口排泄。3)西混支流。发源于惠水县羡塘乡西混村,自北向南径流,系明、暗交替式的地下河。流域上游,地形相对平缓,地貌组合类型为峰丛谷地。谷地内地下水水位埋藏较浅,有水竖井、天窗、地下河出口及伏流入口等地下水天然露头较多;西混村到水淹坝之间,地下河全部转为暗流。沿地下河轨迹,地表有地下河天窗、溶井等分布。丰水期地下水位上升,地下水在水淹坝洼地北侧通过天窗溢出地表成明流,在洼地内径流1千米后于南侧的伏流入口重新转入地下。枯水期,地下水水位下降,地下水以暗流形式沿地下河管道通过水淹坝谷底向南径流。(2)剖面结构地表发育的地下河天窗、有水竖井等岩溶个体形态,其形态直观地反映出地下河管道的空间形态。抵塘地下河支流在羡塘乡拉扫寨到水淹坝洼地间沿地下河管道发育方向上,分布有多个地下河天窗、有水竖井,其空间形态多表现为高几米至十余米,宽数十厘米至数米的廊道,规模较大,空间形态复杂多变。丰水期,可见地下水处于明显流动状态;平水期或枯水季节,地下水则呈深潭状。如拉扫327号地下河天窗,洞内北西侧出水口为裂隙,宽约1.2米,中段呈溶潭状,至南东侧演变为廊道(图3-4);368号地下河天窗沿南东向裂隙发育而成,形态表现为宽4~10米,高约20米的宽大廊道。望窝地下河基本上为暗流,至板木寨附近发育的368号竖井,为近于垂直的洞穴,洞内平面形态近似为圆形,其中的地下水呈潭状。西混地下河管道上分布的天窗、竖井形态与上述两地下河的相似。据此,巨木地下河系统管道空间多为廊道、地下溶潭及宽大裂隙的组合。图3-4 拉扫地下河天窗纵剖面示意图1—灰岩;2—白云岩;3—石炭系上统黄龙组;4—岩层产状 5—地下水水位线;6—地下水流向为进一步验证地面调查成果,对巨木地下河系中的抵塘支流拉扫至巨木地下河出口段进行了地下河示踪实验。示踪剂选用食盐,投放量为500千克,投剂点为357号地下河天窗,观测点为巨木地下河出口(图3-5)。同时,为验证西混地下河与巨木地下河之间的连通情况,对西混地下河出口及其在水淹坝的出口和伏流入口也同步进行了观测。试验时段从2003年10月25日开始,至当年12月20日结束,历时55天。图3-5 示踪试验平面图在巨木地下河出口地下水样中检测到的Cl-浓度时间历时曲线呈多峰且波峰为舒缓状(图3-6)。多峰特点反映出该地下河系统具有的树枝状多支流特点;而舒缓的波峰、Cl-浓度衰减时间长,则反映了地下河示踪实验段的水力坡度较平缓,管道中发育有类似于潭状的储水空间。据此,推测巨木地下河系中下游段地下河管道空间由众多形态极不规则的廊道、溶潭以及溶蚀裂隙组合而成。对各支流汇集的水淹坝洼地中岩溶地面塌陷坑分布的特征分析,地下河系统在水淹坝地段地下管道成网络状特征。示踪试验期间,在西混地下河的有关地下水露头点处均未检测到Cl-的变化,说明除丰水期间外,平水和枯水季节两条分支地下河系统间无水力联系。图3-6 示踪实验地下河出口Cl-含量检测曲线图4.地下河水动力特征抵塘支流:拉扫谷地地面高程850米,谷地中KS357号地下河天窗地下水位标高845米,天窗至地下河出口距离为4.05千米,地下河出口水位标高815米,计算平均水力坡度为7.4‰(图3-7)。图3-7 巨木地下河抵塘支流纵剖面图西混支流:西混谷地中水位标高845米,水淹坝谷底中地下水位标高为830米,西混谷地与水淹坝谷地相距2.1千米,该河段水力坡度7.14‰;水淹坝谷地至巨木地下河总出口距离长1.4千米,出口地下水位标高815米,计算地下河水力坡度10.7‰(图3-8)。地下河示踪试验以拉扫谷地中357号地下河天窗为投剂点,投剂后首次试剂峰值检测时间为197.1小时,最后一个峰值出现在投剂后700.8小时,由此计算出地下河流速为138.70~488.00米/日,平均313.34米/日。图3-8 巨木地下河西混支流纵剖面图对巨木地下河河床水力坡度及示踪试验取得的地下河实际流速、结合巨木地下河系统空间结构分析结果,可以认为:该地下河流域下游地段地下岩溶发育充分,地下空间由“缝”、“隙”、“大厅”等构成形状复杂的网络,地下水则以“管”、“脉”、“潭”等形式赋存在含水岩体中,试验期间为“平水期”,试验成果反映了该时段地下河系统中下游地下水流速缓慢,具有类似“层流”的特征,同时也反映出,地下河系统中强烈发育的岩溶空间具有较强的储集和调节地下水资源的能力。5.地下水补给、径流、排泄条件(1)补给大气降水是区内地下水的唯一补给来源。流域降水量充沛,但降水量年内分配不均,每年5~9月为雨季,降水量占全年降水量的50%~70%,是地下水的主要补给期,其他季节大气降水量偏少,地下水接受补给的量少。地形、地貌条件影响着大气降水入渗补给强度。巨木地下河流域地貌组合类型主要为峰丛洼地,地表覆盖层薄,地形坡度大,落水洞、天窗、竖井及岩体内的溶蚀裂隙极为发育,雨季大气降水迅速通过地表发育的溶蚀裂隙、落水洞等渗入地下补给地下水,具有补给量大、集中、迅速的特点。(2)径流流域内地势由北向南倾斜,岩溶发育强烈,地下河延伸方向与地形倾斜方向一致,总体也呈南北向展布。地下岩溶管道是区内地下水集中汇集和运移的场所。地下水接受补给后,在含水岩层中向空间相对较大的地下河分支管道和大的溶蚀裂隙中汇流,再从这些支管道和大裂隙中汇集到地下河主管道内,并在主管道中形成集中径流。受地形条件控制,地下水从北向南径流中,具有径流集中、水利坡度较大、流速快的特点。(3)排泄巨木地下河流域中各支流在距出口上游1.4千米的水淹坝洼地汇集后继续向南径流,最终在平塘县塘边镇巨木寨附近,受二叠系上统吴家坪组(P3w)碎屑岩阻隔而集中排泄出地表,转为地表明流。对巨木地下河出口流量动态长期监测的结果,地下河流量丰水期最大为10.34立方米/秒,最枯流量0.19立方米/秒。6.地下河动态特征流域内碳酸盐岩广泛分布,地表及地下岩溶强烈发育,无地表水体,大气降水后汇集在地表的地表径流多由地表发育的落水洞、天窗、竖井等集中灌入给地下,成为地下水的主要补给来源,因此,地下水动态成因属于气象类型,受大气降水的控制特征极为明显。另一方面,含水岩组的含水介质为溶洞-管道组合类型,加之受地形条件控制,水力坡度较大,地下水在含水系统中的运动快补快排,动态变幅大。水位和流量动态与大气降水具有同步和暴起暴落的特征。雨季随降水历程,地下河出口流量动态呈现出不规则的多峰、锯齿状(图3-9)。根据2003年9月~2004年8月对巨木地下河流量一个水文年的长期观测资料,丰水期降水集中,地下河流量增长快,一般在降水后一日内,其出口流量可达到峰值,峰值持续时间短,之后开始衰退。年内地下河出口总流量最大值多现于5~7月,峰值流量为10335.2升/秒,流量最小值出现在翌年1月,为191.7升/秒,年平均流量为1126.9升/秒,流量动态的年变化率达53.9倍。7.地下水化学特征地下河流域内地下水无色、无味、透明、清澈。水温16~17℃,为冷水;pH值7.15~7.23,为中性水;地下水总硬度(以CaCO3计)为141.41~277.19毫克/升,为微硬至硬水;矿化度为189.9~442.40.2毫克/升,为淡水。图3-9 巨木地下河出口流量动态曲线图地下水类型为HCO3-Ca型。水样中重金属离子及有毒、有害物质均未检出。地下河出口处地下水类型为HCO3-Ca型水,总硬度132.70~167.54毫克/升,溶解性总固体209.40~272.20毫克/升,pH值8.12~7.80,重金属离子及有毒、有害物质未检出。8.地下水开发利用条件巨木地下河流域内有如下特点:1)地形起伏大,地貌组合类型以峰丛洼地为主,碳酸盐岩含水岩组的含水性极不均匀,地下水以管道流形式赋存,水位埋藏较深,采用深井开采地下水从技术上来说风险较大,成功的几率小。2)流域下游及出口下游谷地中耕地多分布在为820~850米高程,而出口处水面海拔高程为815米,天然条件下丰富的地下河水资源没有自流引水开发利用的条件,必须采取相应的提水工程措施方可达到目的。3)流域内及下游地带各乡镇的经济收入主要来源于农业,社会与经济发展水平低,农民经济收入不高,经济承受能力不强。采用电力从地下河天窗及出口提水,运行成本较高,群众难以承受高昂的运行费用。客观自然地理环境和岩溶水文地质条件使得农田、集镇和村寨分布位置较高,农田灌溉及人畜饮水严重缺乏;地下水资源丰富但出露位置过低难以得到利用;采用电力提水成本高,群众又难以接受。因此,合理协调三者之间的矛盾,采用合理的地下水开采方式,达到既有效开采地下水,又使地下水开采的运行成本降低,使群众乐于接受,是地下水开发工程成功的关键所在。通过分析认为,巨木地下河具有丰水期流量大、枯季流量偏小,下游段地下空间规模大、调蓄地下水的能力强的特点。结合出口地形条件,可在出口地带筑坝拦蓄地下水建地下水库,一方面利用地下水库库容调蓄地下水量,另一方面可达到抬高地下水位,提高对下游地区耕地灌溉有效面积的目的。具有投资少、见效快、社会和经济效益好的优点。二、岩土地球化学背景(一)母土微量元素及含量为研究流域内岩土的地球化学背景,对区内4种不同岩性分布区的母土分别进行了采样,并送室内进行了分析。共采集组合样4组,分别分析了19种元素和有机质含量,总体结果为:吴家坪组(P3w)硅酸盐岩分布区母土微量元素含量总和为19550.80×10-6。其中,N,P,K的含量分别达到了800.00×10-6,540.00×10-6,7800.00×10-6;Mn,Mo,Zn,Cu,V,B的平均含量较高;Se平均含量达到了1.03×10-6,属偏高水平;微量元素La、Ce含量的平均值也较高,对农作物生长有促进作用;重金属元素中,Cd,Hg平均含量低,而Pb含量的平均值为24.00×10-6,As为10.70×10-6,Cr为140.00×10-6;有机质7.18×10-6(表3-1)。这些成分,在当地农产品成分中也有所反映。表3-1 示范区母土微量元素含量统计二叠系中统栖霞茅口组(P2q-m)及三叠系(T)石灰岩白云岩分布区母土微量元素含量总和仅为(7898.14~9727.56)×10-6。其中,N,P,K的含量分别为(0~1200)×10-6,(210~310)×10-6和(3230~3480)×10-6,总体较吴家坪组中同类元素含量低;Mn,Zn,Cu,B的平均含量及对农作物生长有促进作用的稀土元素La,Ce含量远低于吴家坪组硅质类岩;Se平均含量为(0.52~0.61)×10-6,属偏低水平;重金属元素中,As含量为(18.3~24.8)×10-6、Cr为(186~251)×10-6,远高于吴家坪组碎屑岩,Cd,Hg,Pb平均含量与吴家坪组相近;有机质1.03%~1.17%,低于吴家坪组碎屑岩。(二)耕植土微量元素及含量为和母土成分进行对比,在区内相对应的岩石分布区耕植土中采集了同样数量的组合样,检测并统计了其中的微量元素含量,结果为:石灰岩区耕植土微量元素含量总和为8318.70×10-6,而在白云岩中为11711.16×10-6,碎屑岩为26991.76×10-6。经比较,硅酸盐岩类地层区耕植土微量元素含量高出碳酸盐岩类地层区一倍以上(表3-2)。表3-2 示范区耕植土微量元素含量统计 单位: 10-6(三)耕植土营养元素有效态及含量检测统计结果,区内耕植土中有效磷含量为22.52×10-6,有效钾为95.22×10-6,铵态氮为36.08×10-6,硝态氮为14.26×10-6,有效硫为48.03×10-6,有机质为3.78%(表3-3)。表3-3 示范区耕植土有效态含量统计三、研究区主要地质环境问题(一)岩溶干旱综观整个流域,地貌组合类型以峰丛洼地为主,间有峰丛槽谷及丘峰洼地等。在巨木地下河抵塘、望窝支流流域区内,人口、耕地大多分散于深陷的小型洼地内,地下水位埋藏较深,局部发育有地表径流的地段,其水源均来自丰水期地下水水位上升后涌至地面的排泄量,一般在暴雨后数日至数十日即断流,气候型特征明显;在西混地下河流域范围,上游地带的洼地规模相对较大,耕地、人口分布较为集中,洼地中地下水位埋深相对较浅,地下河呈明、暗交替状;巨木地下河出口以下,地形平缓,耕地连片,人口稠密,系当地集商贸与产粮为一体的经济产业区,但因地表河床高程低而导致水资源开发难度大。因而,干旱缺水是全流域最为突出的环境问题。据统计,巨木地下河出口以上的缺水人口约为1.5万人,缺水灌溉的耕地约为8000余亩;出口以下,无可靠灌溉水源的耕地1.2万亩,1.6万余人及1万头大牲畜饮水缺乏。(二)石漠化实验工程实施前,流域内石漠化问题较严重,已成岩溶石漠化的地块主要分布流域下游的交岗至地下河出口间的石灰岩分布区,以及地下河下游的塘边、克度一带,岩溶石漠化程度以中度为主,轻度次之,重度岩溶石漠化面积分布较小(图3-10)。(三)岩溶洪涝区内岩溶洪涝的发生频率较高,具有普遍性,其致灾原因为:巨木地下河系统河床具“正平衡剖面”特征。各支流中上游地段地下水水位埋深较大,水力坡度相对较陡,而流域下游地段拉扫寨至巨木地下河总出口,地下水位埋藏较浅,地下水水力坡度较缓。地下河流域补给面积大,流域区多为基岩裸露的峰丛洼地、接受大气降水入渗补给的能力强。暴雨期流域上游来水量大,至下游—出口段地下河管道排泄能力不足,地下水排泄不畅而壅水,地下水位上升,导致谷地、洼地淹没成灾。其中的典型代表是流域下游的水淹坝洼地及其相邻的西混谷地、抵塘谷地。三个谷地分布面积分别为1.0平方千米、1.8平方千米、0.8平方千米,连年受灾粮食歉收。其中水淹坝谷地因连年遭受洪涝灾害,洼地内1000余亩耕地已被迫荒弃多年。图3-10 实验区石漠化分布图图3-11 巨木地下河出口段最大泄洪能力图水淹坝谷地距巨木地下河出口900米,为掌握巨木地下河出口流量和水淹坝岩溶谷地洪涝淹没关系,2004年6~8月开展了巨木地下河从水淹坝到出口河段的河道泄水能力的专题研究。根据实际对巨木地下河出口流量动态及对水淹坝淹没情况监测资料,巨木地下河出口段地下河道的最大泄洪能力为10.34立方米/秒(图3-11),当上游来水量达到该值时,即造成水淹坝等谷地、洼地的淹没。

矿床形成的地质环境与背景

矿床是在各种不同地质环境下形成的。按照成矿作用发生的环境条件,包括其能量的来源、成矿物质来源、成矿作用发生的条件、发展过程和特点的不同,可以将其划分为内生、外生和变质三大类,有人也叫做三种成矿作用系列。20 世纪 50 年代以来,这种划分已被广泛认可和使用。1. 内生成矿作用地球内部热能是导致这类成矿作用得以发生的能量来源,最重要的就是与岩浆作用有关的各种成矿作用。内生成矿作用多在地壳内一定深度下的较高温度和较大压力环境下进行,一般可在地下 1. 5 km 以内,直到地下 15 km 范围内,与火山作用有关的一些成矿作用可以达到近地表和地表环境。内生成矿作用是比较复杂和多种多样的,主要包括上地幔经部分熔融产生玄武岩浆分异作用相关的成矿作用,下部地壳重熔产生花岗岩浆演化过程中的成矿作用以及在大洋大陆交界处俯冲带形成的安山质岩浆侵入和喷发过程中的成矿作用。此外,还包括在地壳上部循环的多种水溶液,在深部受热形成的含矿溶液有关的成矿作用。内生成矿作用按其发生的时间和物理化学条件的不同可分为岩浆成矿作用和岩浆期后的热液成矿作用。伟晶岩矿床和钠长岩、云英岩型矿床大致是处在两个作用之间的、具有过渡性质的成矿作用的产物。2. 外生成矿作用是在地表、或近地表环境中,在太阳能的影响下,水圈、大气圈、生物圈和岩石圈表层的相互作用导致的成矿作用。外生成矿作用基本上是在常温常压下进行的。外生矿床成矿物质主要来源于地表矿物岩石和矿石的风化。原来在深部形成的主要由铝硅酸盐矿物构成的岩浆岩在地表环境下,受到风化时发生分解,一些易溶的组分先后溶解出来被水流带走,而那些较稳定的组分残留下来。如此分离后的各种物质经过搬运分选在适当地点再沉积下来的时候也有可能发生不同程度的聚集。除了大陆风化壳提供成矿物质外,在不少地区火山活动也能成为一种重要物质来源,例如一些海相地层中的铁锰矿床,尤其是前寒武纪的铁锰矿床,认为是海底火山喷出沉积作用形成的。另外,在外生环境中生物活动也是一种特有的成矿作用和成矿物质来源,生物在它们生命活动中吸收土壤、水和空气中的无机盐类、CO2和水转化为生物有机体中的碳氢化合物,同时在其身体的不同部分也可以富集某些金属、非金属元素。生物死亡及其遗体大量聚集,在适当条件下最终转变为煤、石油、磷块岩等矿产。这种成矿作用是随着古生代以来海洋中生物的繁衍而出现的。到中生代,陆生生物的大量繁殖其重要性变得更加突出。外生成矿作用中包括风化作用中的残积作用和淋积作用、沉积作用中的胶体化学沉积、生物化学沉积与蒸发沉积作用。3. 变质成矿作用由于地壳构造变动,原来由内生和外生作用形成的岩石和矿床因所处地质环境发生改变,温度、压力和其他热动力条件随之发生变化,使原来岩石矿石的矿物成分、化学成分、组构及矿物的某些物理性质发生改变。改变的结果一种情况是使原来的矿床受到破坏,以至完全消失。另一种情况下则使原来岩、矿石中的有用组分进一步聚集或者形成新的有用矿物的矿床。在较强烈的变质作用中常常可能伴随有岩浆活动和热液活动的叠加,使矿床具有更为复杂的特征。变质矿床从成矿特征看有原有矿床受到改造的受变质矿床和变质作用新生成的变成矿床。按照变质作用的类型看有接触变质矿床、区域变质矿床。有研究资料表明深变质带的混合岩化作用是一种有特色的成矿作用,如硼和铁的富集成矿。上面这三种最基本的成矿作用发生在具有各自特色的地质环境中,这样的大环境在绝大部分地质时代都是存在的,而且从现代地质作用研究也可以肯定其真实性。但是这种大致的划分还有不足之处。一是不够深入具体,例如,内生成矿作用中不同类型岩浆岩的起源、活动和演化特点不同,其有关成矿作用的特点还受不同的区域地质背景的制约。二是根据现有知识在整个地质历史时期中,内生、外生、变质作用的大环境在长时期内也发生过变化。例如在太古宙地壳组成和结构与元古宙、显生宙是有许多不同的,因此,其岩浆作用、变质作用的类型和特点也不相同。这些时期内大气圈、水圈的组成和性质在变化,生物更是从无到有,从少到多对外生成矿作用的影响极为显著。因此,为了深入认识成矿作用还必须进一步研究成矿作用发生的具体地质背景。区域大地构造研究正好为这种研究提供了依据。20 世纪 50 年代前后,前苏联地质学家认为大陆地壳的构造发展经历过从活动到稳定再到活动,即地槽-地台-活化区的旋回,这些发展阶段中岩浆作用、沉积作用和相关的内生外生成矿作用的类型和特点是不同的,并且是有规律地发展的。有的矿床学家还提出大洋壳的形成又出现了与大陆地壳不同的新的成矿作用类型。到 20 世纪 60 ~70 年代,板块构造理论的提出为研究矿床形成的区域构造背景提供了新的框架,目前人们更为广泛地按照大陆裂谷-洋底扩张-板块俯冲和碰撞的各种区域构造背景研究其相关的成矿作用和矿床类型。

主要地质环境问题及地质灾害类型

一、土地退化土地退化是生态环境中存在的突出问题之一,也是制约农业生产可持续发展的障碍因素。全省土地退化主要体现在水土流失、土地沙化和土壤盐碱化三方面。1.水土流失山东省水土流失以水力侵蚀为主,类型多样。在侵蚀强度方面,中度侵蚀所占比重最大,为159.61万hm2,占全省总面积的10.16%;强度侵蚀居第二位,面积为97.52万hm2,占全省总面积的6.21%;轻度侵蚀面积为79.00万hm2,占全省的5.03%;极强度侵蚀(水蚀)面积为21.35万hm2,占全省的1.36%;最少的是剧烈侵蚀和工程(人为)侵蚀,面积为2.62万hm2,占全省总面积的0.17%。据调查统计,至2004年全省水土流失面积360.10万hm2,占总面积的22.93%。其中山丘区324.54万hm2,占20.66%;平原风沙区35.56万hm2,占2.26%。2.土地沙化沙化土地分布范围很广,从东部沿海到西部平原,从胶东丘陵到鲁中南山区,全省17个市均有不同程度的分布。但按照沙化监测标准规定的“连续面积大于0.01万hm2,且形成较大风沙危害”的监测原则,全省共涉及14市71个县(市、区)。根据沙化土地所处地理位置、沙化成因及分布特点,全省大体可分为鲁西北黄泛平原沙化区、胶东沿海沙区和鲁中南沿河沙区三大沙化区域。三大沙化区不同沙化类型分布情况和全省沙化土地类型分布情况见表4-1,全省沙化土地县(市、区)分布情况见表4-2。表4-1 不同沙化类型分布情况表 单位:万hm23.土地盐碱化盐渍化土地主要分布在地势平坦低洼、海拔较低的鲁西北黄泛平原、黄河三角洲和渤海湾、莱州湾一带,主要涉及东营、滨州、潍坊、德州、聊城、菏泽6个市的部分县(市、区)。据统计,全省有盐渍土总面积102.75万hm2,占土地总面积的6.6%。其中盐化潮土、盐土多分布在鲁西北黄泛平原浅平洼地、缓平坡地和黄河沿岸,占全省盐渍化土地的64.5%;滨海盐土主要分布在胶莱河口至马颊河口,海拔13m以下的黄河三角洲和渤海湾、莱州湾地区,占全省盐渍化土地的35.5%;在菏泽和鲁北个别地段有面积极少的碱化潮土、碱土分布,因其所含盐分以碳酸盐为主,改良难度较大,目前多为撂荒地。各市轻度、中度、重度和极重度盐渍土面积如表4-3所示。表4-2 全省沙化土地区域分布表表4-3 山东省盐渍化土壤面积统计表二、地下水污染地下水的补给来源主要是大气降水及地表水的渗入,因而地下水的污染与工业、生活“三废”的排放,农业化肥、农药的施用关系密切,其中城镇及工业集中分布区污染程度高于其他地区,第四系孔隙水污染程度普遍高于裂隙岩溶水,浅层地下水高于深层地下水。1.鲁中南、鲁东地区孔隙水污染地下水污染以孔隙水为主,主要分布于山间谷地、河谷、滨海、山前平原及山间盆地,多属人口稠密区。由于受地表污水补给和部分地段地下水位降落漏斗的存在,局部已受到严重污染。枣庄的薛城区夏庄—陶庄地段,受蟠龙河地表污水补给影响,沿河两岸地下水呈条带状污染,菌类、总硬度、硫酸盐、溶解性总固体超标率分别为46.7%,43.8%,29.2%和20.8%;滕州东部一带为蔬菜种植区,受大量施用化肥的影响,地下水中的硝酸盐含量达到185.33mg/L,超标1.09倍,总硬度超标0.57倍,形成硝酸盐点状污染;底阁地段,受石膏矿区的影响,地下水中的硫酸盐和硬度分别超标0.79倍和0.67倍;淄博的孝妇河、东西猪龙河沿岸地下水中的氯化物、硫酸盐、矿化度、总硬度均较高;潍坊北部及昌乐、安丘、高密局部,由于受海咸水南侵的影响,水质咸化,地下水中多项因子超标,一般超标1~3倍,有的高达5倍;另外,泰安城区滂河及西双龙河两岸由于生活、工业的双重污染,孔隙水水质污染极为严重,并越流致使下部岩溶水受到污染。宁阳县及大汶口盆地北部由于地下水运动条件差,生活污水排放集中,污染也十分严重。鲁东地区地下水污染由于受超量开采地下水及其他人为因素影响所致,地下水主要污染物组分为氟化物、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、总硬度、矿化度等,超标倍数0.12~8.97倍不等,各污染点均位于河流下游及滨海地带,如青岛的大沽河下游、白沙河-城阳河下游、张村-李村河、洋河、漕汶河—岛耳河及王戈庄河下游。烟台的莱州—龙口—芝罘—牟平一带的北部沿海及河流入海口,氯化物的超标倍数为1~8.94倍(最大值为莱州土山镇潘家),硫酸盐的超标倍数为1~8.97倍(最大值为莱州西由镇吴家庄子);莱阳羊郡镇西埠前、福山区永福园、胜利东村、岗嵛林场硝酸盐超标分别达7.8倍和6.4倍。另外,威海的长峰村由于地下水开采、海水入侵,氯化物含量高达1066.8mg/L,超标4.3倍;文登道口村由于离河道近,受工业、生活污染地下水中硝酸盐含量高达560mg/L,超标6.2倍;荣成单家、旭口村、台上林家污染也较为严重,污染物超标倍数0.12~5.22倍不等。2.鲁西北平原区浅层地下水污染鲁西北平原区浅层地下水除受工业污染外,农业污染也较为明显。农业污染物主要有“三氮”、有机磷、有机氯等。污染较重的地段主要分布于排污河道沿岸、城镇和工业集中区。菏泽五项毒物检出率为100%,但超标点次较少,单项超标率5%,只在1998年的曹县东关,地下水中汞的检出值达0.009mg/L,超标8倍。农业污染监测中“六六六”、“滴滴涕”的检出率为100%,但检出值较小,均未超标。硝酸盐的检出率为86.4%,只有郓城张集1999年超标,检出值达110.58mg/L。另外,中原油田开发区,浅层地下水中总油的含量近几年有逐渐增高的趋势。与1992年相比高村、春停一带总油含量增高了3~5倍。聊城农村地下水污染较轻,就引污水污灌的冠县东古城镇来说,硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、pH值虽有所增加,但增加幅度较小。聊城城区及其附近浅层地下水所受污染较重,有的地段“五毒”超标,如化工厂附近地下水中酚和汞最大含量分别达到0.16mg/L和0.02mg/L;临清城区浅层地下水中汞含量也超标。德州农业污染较为严重。其中乐果的检出率为100%,含量在2.5~19.8μg/L之间,最高含量在临邑城南和德城城西一带;DDVP的检出率在50%~100%之间,其含量在0.2~2.5μg/L之间,最高含量在平原县城南一带。“六六六”的检出率为100%。各地段地下水中4049的检出率为100%,含量在1.1~6.8μg/L,最高值出现在临邑县城南一带。区内硝酸盐检出率为68.8%,超标8.3%,硝酸盐含量一般26~159mg/L,最高达1320mg/L,矿化度、总硬度、硫酸盐、氯化物含量的超标率分别为87.5%,85.4%,60.42%和64.58%。滨州地下水中氯化物、硫酸盐的超标率为59%和55%,硝酸盐氮含量的超标率为29%。邹平南部的长山一带,尽管水位埋藏较深,但在1998年、1999年硝酸盐氮的含量也达到了184.0mg/L、162.8mg/L,另外,沾化县城、里则镇驻地、惠民何坊、无棣庞家集等地的地下水中硝酸盐的含量也多在200mg/L以上。由于滨州市大力推广高效、低毒、低残留农药的使用,该区浅层地下水中部分农药组分的含量有所降低。但沾化下河,滨城区单寺、杜店、小营、纯化5个集中采油区的地下水中石油的检出率为100%,其含量分别为0.21mg/L、0.10mg/L、0.08mg/L、0.06mg/L、0.05mg/L。东营地下水污染普遍较为严重,污染严重的地区主要分布在排污河道沿岸、城镇和工业集中区。据调查由于受淄河污水渗入影响,淄河沿岸浅、深层地下水都受到不同程度的污染,且有近河污染重,远河污染轻,汛期重于枯水期,浅部重于深部的规律。污染因子以石油类为主,其次为化学耗氧量、挥发酚、矿化度、总硬度、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等组分,石油类检出的含量最大值浅层地下水为2.8mg/L,深层地下水含量为1.32mg/L;其次为Cr6+,最小值为0.025mg/L。3.裂隙水、岩溶水污染该类型地下水主要分布于鲁中南及鲁东中低山丘陵区。该地区人口较少,工业企业较少,地下水水质较好,但局部地段存在不同程度的点状污染,在城镇驻地、采矿区附近则污染较重。如泰安的南关—赵庄、新汽车站—大麻纺织厂、宁阳华丰煤矿、罡城高桥一带水质较差(其中新汽车站和邢家寨岩溶水属极差水);日照市区西部、莒县以东的低山丘陵区由于工业、生活废水及农业大量施用化肥农药,造成基岩裂隙水水质较差,地下水中主要超标组分为:硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度等,其中东港区三庄镇,地下水综合评价分值最大值为7.19;另外青岛的马店、明村,莱芜的清泥沟、颜庄一带岩溶水水质较差,地下水主要超标组分为硝酸盐、高锰酸钾指数、全硬度等。据山东省地质环境监测总站监测成果资料,对山东省地下水质量进行了评价分区,共划分出优良-良好水、一般水、较差水和极差水4个级别图(图4-1)。三、崩塌、滑坡、泥石流据统计,全省有159处崩塌、滑坡、泥石流灾害点,主要分布在鲁中山区、胶东大泽山、昆嵛山、伟德山等地区。按堆积物体积划分为大、中、小三类(级)见表4-4,其中大型占10.6%,中型18.2%,小型71.2%。山东省地质环境问题及地质灾害分布现状见图4-2。崩塌、滑坡、泥石流都是突然发生大量物质搬迁造成的严重灾害,其破坏程度仅次于地震。它们的成灾条件是:1.地形地貌高差和坡度决定了崩塌和滑坡的规模和运动速度。山上岩体失稳、地表水下渗和坡脚掏空时最易发生。泥石流是沟谷或坡面土石的混合流体,以单沟成灾率最高,纵向坡降越大冲淤灾害越严重。2.地质构造和岩性在活动断裂带和地震带上,地层中存在软弱结构面极易发生滑坡或崩塌,松散堆积层下存在不透水层或相对隔水基岩则易发生土体滑坡,破碎的强风化岩石和松散土石堆积物是泥石流形成的物质基础。3.地下水雨季、旱季岩体和土体中地下水位浮动改变着水压及负荷值,从而影响崩塌、滑坡、泥石流灾害的发生。4.暴雨降雨是崩塌、滑坡、泥石流灾害的主要诱发或激发因子,特大暴雨或长时间降雨浸润土体,在地质构造脆弱区可引发上述灾害。5.人类活动不合理开矿伐木会破坏地质环境的天然平衡,从而诱发或加剧崩塌、滑坡、泥石流灾害。图4-1 山东省地下水质量分区图图4-2 山东省地质环境问题与地质灾害现状图表4-4 崩、滑、流分类结果一览表四、海(咸)水入侵海(咸)水入侵是由于地下水动力条件改变,引发海水通过咸水含水层地下水向内陆淡水含水层运移的一种水文地质现象。海(咸)水入侵造成供水水源破坏、土地盐碱化、生态环境恶化等。山东省海(咸)水入侵始于20世纪70年代中期。30多年来,随着地下水开采量的增长,沿海地区海(咸)水入侵规模不断扩大。目前从广饶至龙口整个莱州湾南岸,均有不同程度的海(咸)水入侵发生。在青岛、威海、烟台、日照等地河口地带也出现了规模不等的海(咸)水入侵现象。1.咸水入侵出现在广饶—寿光—寒亭—昌邑至平度灰埠的沿海低平原。该地段地形平坦,潮滩宽10~18km,高程5m以下,多为潮滩盐碱地。地下水径流迟缓,以垂直蒸发排泄为主,加之海潮影响,地下水含盐量较高,多为咸水或卤水。咸水之南为山前冲洪积平原,该区地下水径流畅通,水交替强烈,水质为低矿化度淡水,在天然条件下,地下水由南向北径流,部分排泄补给咸水。近30多年来,由于该区大量开采地下淡水,开采强度超过了天然补给能力,加之气象因素,导致淡水区水位大幅度下降,形成降落漏斗,漏斗区水位低于咸水水位,造成反向补给淡水,形成咸水入侵。从表4-5可以看出1979~1985年咸水入侵面积剧增。进入90年代以来,咸水入侵总面积较以前基本无增加,特别是1999年还出现了面积较以前缩小的现象。但2000年,由于降水量减小等原因,咸水入侵面积又有扩大,比1999年增加154.8km2,是1990~1999年10年增加面积的1.7倍,2000~2005年间,由于南部淡水区限制开采浅层水,咸水入侵面积增加较小。可见只要进入枯水系列年份,地下淡水开采量增加,地下淡水水位下降较大,地下咸水入侵速度就加快,入侵面积就扩大,反之亦反。表4-5 历年咸水入侵面积一览表 单位:km22.海水入侵主要发生在莱州—招远—龙口一带的莱州湾东岸的堆积平原。该地段呈狭窄带状,宽3~5km。在天然条件下,地下水水位高出海水面,地下水向海水方向径流排泄。当地下水超量开采时,造成地下水水位大幅度下降,在沿岸地带地下水位低于海水位时,海水就向内陆补给地下淡水含水层,形成海水入侵。烟台、威海、青岛等城市的河口地段,是当地的主要供水水源地,由于超量开采地下水,使沿河两岸地下水位大幅度下降,形成海水入侵。截至2005年全省海水入侵面积已达891.4km2(表4-6)。表4-6 山东省海水入侵面积统计表 单位:km2五、地下水超采漏斗山东省已出现多处地下水超采漏斗。其主要超采漏斗的基本情况见表4-7。表4-7 山东省主要地下水超采漏斗基本情况统计表山东省地下水超采漏斗可分为如下几种类型:1.裂隙岩溶水超采漏斗如淄博大武水源地超采漏斗、泰安市城区水源地超采漏斗。2.孔隙水超采漏斗又可分为两类:一类为浅层地下水超采漏斗,如桓台—广饶—寿光—寒亭—昌邑超采漏斗、平度水源地超采漏斗、高密水源地超采漏斗、冠县—莘县超采漏斗等;另一类为深层地下水超采漏斗,如德州、滨州、菏泽等超采漏斗。地下水超采漏斗的形成和发展,其主要原因是长期过量开采地下水,破坏了开采地段地下水的采补动态平衡关系,使地下水储存资源不断消耗,从而导致地下水水位持续下降,含水层的储存量部分被疏干,形成超采疏干漏斗。六、地面塌陷山东省地面塌陷是在人为工程活动中,特别是在抽取地下水时,地下水动力条件、土体与地下水之间的力学关系发生变化造成的。由于地下水开采引发的地面塌陷可分为两种类型。1.开采岩溶水引发的地面塌陷———岩溶塌陷是指岩溶发育的隐伏灰岩在超量或集中开采地下水等因素影响下,上覆砂土层形成塌陷的一种地质现象。岩溶塌陷多分布在鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类分布地区。其产生原因,一是潜蚀作用:即在隐伏灰岩分布区,开采岩溶水、降水或水库蓄水等导致水位大幅度变化、地下水流速增大、土颗粒迁移引起土层塌落;二是真空吸蚀作用:即地下水位低于土层底板时,使水面与土层间形成真空负压,土层在重力及负压吸力的综合作用下,土体产生坍塌,发生地面塌陷。如泰安、枣庄、莱芜、临沂市地面塌陷均属此类(表4-8)。表4-8 山东省地面塌陷调查表以临沂市为例。自20世纪80年代以来,仅在临沂城区就发生18次岩溶塌陷(2003年以前发生的主要岩溶塌陷见表4-9),形成塌坑30多个。岩溶塌陷主要发生在临沂城区的地下水降落漏斗范围内及沂南县双堠、青驼等地。临沂城区中西部近120km2范围内的苗庄、三岗、国棉八厂、兖石铁路两侧等地岩溶塌陷时有发生。2003年2月,在兖石铁路路基边坡上发生塌陷,对铁路列车正常运行构成威胁。2002年7月中旬至8月初,苗庄小区因岩溶塌陷造成4幢楼房开裂形成危房,导致3幢楼房被拆除。此外,小涑河塌陷还造成多处地表污水回灌污染地下水源,有多处鱼塘、农田被毁。目前全市已发生岩溶塌陷20余处,造成4幢楼房及10余间房屋破坏,影响大量农田耕作,同时还影响到社会的稳定。表4-9 临沂市典型地面塌陷点(区)一览表2.开采孔隙水引发的地面塌陷其产生原因主要是抽取松散沉积层中的孔隙水改变了地下水的动力条件,引起粉砂质土粒流失,导致地面塌陷。该类型地面塌陷多分布在鲁西南平原松散岩类水文地质区,以古河道附近最为常见。如菏泽、济宁市部分地区地面塌陷等均属孔隙水引发的地面塌陷。详见表4-8。七、地面沉降地面沉降主要发生在鲁西北平原松散岩类水文地质区,其主要原因是人为不合理抽取地下水,导致上部弱含水层释水压密所致。目前山东省较明显的地面沉降主要发生在德州、济宁、菏泽、滨州、东营等城市附近,由于这些地区大多为浅层地下淡水贫乏区,城市及工业供水依赖深层地下水,而深层地下水为消耗型水源,补给再生能力差,长期持续开采必然导致深层地下水位持续下降。全省地面沉降监测工作开展较晚,有关部门重视程度不够,监测资料不系统,给地面沉降评价带来一定的困难。一些零星的地面沉降监测结果见表4-10。表4-10 山东省主要地面沉降区现状监测调查表八、地裂缝地裂缝主要发生在济南、枣庄、淄博、泰安、青岛等地的胀缩性粘土分布区。其产生原因主要为人工长期开采地下水引起的水位下降,使土体中粘性土失水收缩,雨季降水入渗使水位升高,土体又吸水膨胀,土体收缩、膨胀的结果致使地面出现裂缝(表4-11)。表4-11 山东省地裂缝现状调查表

我国地质环境的特殊性有哪些?

 我国大陆的现代自然格局,是由几个相对稳定的陆块和几条重要活动带经过漫长地质历史时期的发展和演化而形成的,也是岩石圈与大气圈、水圈和生物圈相互作用的结果。按板块学说观点,西部印度洋板块与欧亚板块的碰撞,导致喜马拉雅山脉的形成和青藏高原的隆起;东部太平洋板块向欧亚板块的俯冲,引起弧后拉张和大陆边缘的弥散,出现拉伸构造,造成松辽、华北一带的断陷盆地的低原;东南部又受菲律宾板块与欧亚板块的碰撞,形成包括台湾岛在内的北北东向的隆起带。现代地壳构造格局决定了中国大陆总体地势格架,形成了以青藏高原为第一阶梯,向北、向东递降的三个阶梯状地势面。在平面布局上构成山地、丘陵、高原、盆地和平原纵横交错的网状地形结构

地质环境与地质灾害的关系

地质环境是指自地表面下的坚硬壳层,即岩石圈。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程,使固结的物质解放出来,参加到地理环境中去,参加到地质循环以至星际物质大循环中去。地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。二者没什么特别的关系吧,就是不好的地质环境易发生地质灾害。

从地质属性的角度对地质环境问题的分类

地质环境问题涉及众多的地质现象和地质过程,它们一方面存在形态学、动力学上的差异,另一方面某些现象和过程又往往具有地质学上的同源性和成因上的因果关系。因此,从地质属性的角度对地质环境问题进行分类是目前大多采用的办法,常见的分类方案大致有以下几种:(一)按地质作用的类型分类按地质作用的类型和地质现象出现的时间先后,可以将地质环境问题划分为原生地质环境问题和次生地质环境问题。1.原生地质环境问题原生地质环境问题是指由自然地质作用直接引起的,不利于人的地质现象和地质过程,如火山喷发、地震、滑坡、荒漠化、水土流失等。除此之外,在地质历史发展中形成的一些地质产物或不良的背景条件,如影响工程基础稳定性的淤泥质软土触变、冻土冻融、黄土湿陷、膨胀土胀缩以及导致地方病发生的水土化学组分异常等都属于原生地质环境问题。2.次生地质环境问题次生地质环境问题包括两类:一是人类活动导致或诱发的;二是由其他地质或非地质作用派生的不利于人的地质现象和过程。前者有地下水污染、次生盐渍化、坑道突水、岩爆及人为工程活动为诱因的滑坡、崩塌、地震等;后者指的是灾害链,如地震、洪水暴发引起的崩塌、滑坡等。(二)按地质作用的驱动力来源分类从地质作用、过程的驱动力来源上考虑,地质环境问题可以分为由内动力地质作用引起的地质环境问题和外动力地质作用引起的地质环境问题。前者主要包括火山喷发、地震;后者包括了除前者以外的其他所有有害的地质现象和过程。需要指出的是,在许多情况下,外动力地质作用的发生有其内动力作用的背景,如地震诱发山体的崩塌、滑坡等,所以,地壳稳定性差的地区,外动力地质作用也会十分活跃,地质环境问题发生的频率较高。(三)按地质过程的动力学形式分类从地质过程的动力学形式来考察,地质环境问题可以分为突发的和渐进发生的两类。前者与地质环境系统以突变的形式失稳有关,如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、坑道突水、瓦斯突出与爆炸、岩爆等;后者是地质环境系统渐变的外在表现形式,如水土流失、荒漠化、盐渍化、地面沉降、海水入侵等。除上述分类外,也有人从地质环境系统组分相互作用的角度出发,将地质环境问题归纳为水盐失调、岩土体变形、生态退化三个方面。

地质环境的形成与演化

地质环境是在漫长的地质年代中逐渐发展、演化而成的,各种物理、化学和生物化学过程塑造了今天的地质环境。总体上,这些过程统称为地质循环,包括构造循环、水文循环、岩石循环(图1-4)、生物地球化学循环等。图1-4 岩石循环示意图王思敬将地质环境的形成与演化历史分为四个阶段[21]:①地质建造阶段,由于各种不同的地质作用造成物质的堆积和分异,形成不同岩组结构和岩石组合的地体;②构造演化阶段,大部分地体在地壳运动的作用下,产生不同规模的运移及变形,导致一部分地表成因的地体因沉降而接受巨厚沉积,而有一部分深部成因的岩体被运移到地壳表层,构造演化导致了地体物质成分、结构、边界的变化;③表生演化阶段,在地表过程作用下,地表及临近地表的地体缓慢发生变化,形成了人类工程经济活的地质和地理背景;④灵生演化阶段,人类工程经济活动成为一种重要的地质营力,通过改变大气、生物、水的动态和地质环境的边界条件,促使地质环境发生变化,并在一定程度上决定了地质环境的特性。近期的表生作用和灵生作用是地质环境现代演化中最积极、最活跃的因素。从地质环境的形成、演化过程和机制分析,归根结底是内、外动力地质作用叠加的结果。灵生演化阶段以来,地质环境变化驱动因素可划分为两类:自然驱动因素和人为驱动因素(图1-5)。自然驱动因素包括内动力地质作用和外动力地质作用。人为驱动因素包括农业活动、地质资源开发、工程建设和城市化。图1-5 地质环境变化主要驱动因素图

什么是我国地质环境问题多的原因是什么

原因:1、我国幅员辽阔,自然地理、地质构造及气候条件复杂。地质灾害的发育分布及其危害程度与地质环境背景条件、气象水文及植被条件、人类经济工程活动及其强度等有极为密切的关系。其中,新构造运动是内因,不良气候条件是主要的诱发因素。2、不合理的人类经济工程活动使得地质灾害的发育程度日趋加剧。我国人口众多,随着国民经济与科技进步的发展,特别是人类各项经济活动中一些重大工程的建设,使得人类对地球的影响比以往任何时候都要深刻和剧烈,尤其对地球浅表层附近环境的影响十分显著。扩展资料:我国当前主要的环境地质问题及危害:1、水资源短缺危机淡水资源危机已成为我国当前最为严重的环境地质问题,而造成这一问题的因素一方面是水资源的缺乏,另一方面是水质的污染。我国淡水资源短缺的原因主要是:时空分布的不均匀性、水资源的浪费和水资源污染的加剧。2、土地荒漠化我国是世界上土地荒漠化最严重的国家之一,我国的土地荒漠化,主要是大风造成的。资料表明,我国因风蚀造成的荒漠化面积达到了160.7万平方公里。其次,人们的经济活动也造成了大面积的土地沙漠化。包括草原过度放牧、过度垦荒、乱砍乱伐等,还有不合理地利用水资源。3、地面沉降近年来城市密集高层建筑群的建设,正在持续导致地面沉降现象的发生。据资料显示,我国最开始发现地面沉降是在上海市,从最开始发现沉降到1965年,全市地区平均下降1.76米,最大沉降量达2.63米,导致这一局面的主要原因就是人们对地下水过量的开采。地面沉降所导致的危害不容小觑,它能使建筑物和生产设施损坏,造成海水倒灌,阻碍资源的开发利用,使土壤盐渍化和地下水盐碱化等。

区域地质环境

2.1.1 自然地理条件我国地域广阔,山地纵横,自然地理复杂多样。大陆地势西高东低,从西部青藏高原,中部的山地、丘陵和盆地,再到东部的平原及低山丘陵。高原、山地和丘陵约占我国陆地总面积的 79%,盆地和平原约占 21%。我国河流众多,流域面积在 1000km2以上的河流就有 1500 多条。黑龙江、辽河、海河、黄河、淮河、长江和珠江等水系顺地势向东或向东南流入太平洋; 澜沧江、怒江和雅鲁藏布江等向南出国境后流入北部湾和印度洋。我国西部和北部多发育内流河,主要源于高山冰川、冰雪融水,流向下游洼地积水成湖或消失于荒漠中。塔里木河是最大的内流河。我国湖泊众多,长江中下游平原和青藏高原是我国湖泊最多的区域。长江中下游平原是淡水湖分布最集中的地区,主要有洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖和太湖等。青藏高原主要分布着咸水湖,青海湖是我国最大的咸水湖。湖泊对当地的生态环境和社会经济发展具有重要影响。我国是人口大国,耕地面积仅占世界的 7%,为陆地国土面积的 14%,且 20% 的耕地存在不同程度的盐渍化,35%的国土受到土壤侵蚀或荒漠化的影响。长江以南地区耕地仅占全国的35.2%,人口占全国的53.5%,水资源占全国总量的80.4%,属人多地少水资源相对丰富的地区; 长江以北耕地约占全国的 59.2%,水资源仅占全国总量的 14.7%,人口占44.4% ,属水资源短缺的地区。以全国性分水岭或雪线为界,考虑长时间周期、大空间尺度,初步考虑全国地理环境可划分为 7 个大区( 图 2.1) :Ⅰ.东北山地平原区;Ⅱ.华北平原区;Ⅲ.中南山地丘陵区;Ⅳ.西南中高山区;Ⅴ.黄土高原区;Ⅵ.北方干旱沙漠区;Ⅶ.青藏高原区。图 2.1 中国地形地势分区示意图我国幅员辽阔,气候类型复杂多样,约 70%的国土面积受东南风及西南季风的影响,是一个明显受季风影响的国家。东南地区多雨潮湿,西北地区少雨干旱( 图 2.2) 。我国季风区的冬夏季风都很盛行。四川及滇东一带是我国季风区中季风指数最小的区域,因为那里是东亚季风区与印度季风区的转换区域。其东部的东亚季风区,冬季风强于夏季风,季风雨属于极锋雨性质; 其西部的印度季风区,夏季风强于冬季风,降水主要在夏季风控制区内。由于季风气候的强烈影响,大气降水的时空分布极不均衡。全国平均年降水量 650mm左右,自东南沿海向西北内陆逐渐减少。东南沿海多年平均降水量可达 1500mm 以上,西北地区却低于 50mm。在时间上年降水量的 70% ~80%集中在每年的 6 ~9 月份,按正常年降水量,可划为 5 个降水量带。1) 年降水量大于 1600mm 带,主要分布在我国东南部。包括台、闽、粤、琼的大部分,浙、赣、湘、桂的一部分,以及西藏东南部喜马拉雅山东南坡等地。其中,台湾省大部分地区降水量超过 2000mm,有“雨港”之称的基隆 2910mm,台湾省山地达 3000 ~4000mm,台北东南不远的火烧寮( 海拔 420m) 在 1906 ~ 1944 年间平均年降水量 6557.8mm,最多的一年( 1912年) 达 8409mm,是我国降水量最多的地方。藏东南雅鲁藏布江下游河谷的巴昔卡,1931 ~1960 年平均年降水量 4095mm,是大陆上多雨之地。2) 年降水量 800 ~ 1600mm 带,主要分布在淮河、汉水之南,包括长江中下游和广西、贵州、云南、四川大部分地区。图 2.2 中国多年平均降雨量区划图( 台湾省专题资料暂缺)3) 年降水量 400 ~ 800mm 带,一般指淮河、汉水以北的秦岭山地、黄土高原、华北平原、东北平原以及边缘山地丘陵,并包括青藏高原东南边缘地区。4) 年降水量 200 ~ 400mm 带,主要分布在内蒙古高原和青藏高原东部草原带,以及西北内陆地区的天山、阿尔泰山迎风坡低山带。5) 年降水量 200mm 以下地区,主要分布在西北沙漠或盆地中部。其中,塔里木盆地、柴达木盆地年降水量在 50mm 以下,塔克拉玛干沙漠东南边缘的且末年降水量 18.3mm,若羌 15.6mm。吐鲁番盆地西缘的托克逊,年降水量 5.9mm,是我国年降水量最少的地方。2.1.2 区域地质环境中国地处环太平洋构造带和喜马拉雅构造带汇聚部位,太平洋板块的俯冲和印度板块向北对亚洲板块的挤压碰撞是中国大陆最主要的地球动力源。印度板块与亚洲板块的碰撞边界上产生了世界上最高的喜马拉雅山脉,形成了世界屋脊———青藏高原。两种岩石圈活动构造带的汇聚作用造就了中国的大地构造格架和地势的基本轮廓,也决定了中国大陆的自然地质环境条件和地质灾害的多样性和频发性。中国的大地构造单元基本是古生代以来的构造运动所奠定,一级构造单元划分为天山兴安地槽褶皱系、昆仑秦岭地槽褶皱系、塔里木地台、中朝准地台、扬子准地台、华南地槽褶皱系、滇藏地槽褶皱系、喜马拉雅地槽褶皱系、台湾地槽褶皱系和南海地台等。中生代以来的构造形迹是在这些构造单元基础上发展演化的,可以说这些构造单元也控制了中国的地貌、地层和岩性分布。我国的冲积平原、黄土梁峁、沙漠戈壁、岩溶石山、青藏高原和峡谷地貌形态是有其深刻的地质构造背景的。在地层方面,我国的太古宇(Ar)变质杂岩主要分布在华北地区,如太行山、泰山、嵩山、燕山、阴山和辽东等地;元古宇(Pt)轻变质岩系主要分布在华北、长江流域、塔里木盆地边缘和天山、昆仑山、祁连山等地;古生界(Pz)以海相沉积为主,主要分布在华北、扬子沉积区、华南、天山内蒙古、昆仑秦岭、西藏滇西、喜马拉雅山脉和台湾岛等地;中生界(Mz)发生沉积分异,三叠纪时南方为海相,北方为陆相,到侏罗纪时整体转为陆相为主,白垩纪—第三纪(古、新近纪)时基本为陆相沉积,东部地区多分布火山堆积。我国的中酸性侵入岩主要分布在闽、粤沿海和东北北部;基性、超基性侵入岩主要分布在华北和长江流域,多以小规模与前寒武纪地层相伴出露。中国大陆东西向构造与北北东向构造的交叉,使中国的山脉和盆地形成近东西向和近南北向的分区特点,地质灾害的区域空间分布同样具有东西分区、南北分带的特点。在东西方向上,以贺兰山—六盘山—龙门山—哀牢山和大兴安岭—太行山—武陵山—雪峰山两条线为界,西区高原山地海拔高,切割深度大,地壳变动强烈,地质构造复杂,气候干燥,风化强烈,岩石破碎,主要发育地震、冻融、泥石流和沙漠化等地质灾害;中区为高原、平原过渡地带,地形陡峻,切割剧烈,地层复杂,风化严重,活动断裂发育,主要发育地震、崩塌、泥石流、滑坡、水土流失、土地沙化、地面变形、黄土湿陷和矿井灾害等地质灾害;东区为平原及海岸和大陆架,地形起伏不大,气候潮湿且降雨量丰富,主要发育地震、地面变形、崩塌、泥石流、滑坡、河湖灾害、海岸侵蚀、盐碱(渍)化和冷浸田等地质灾害。在南北方向上,天山—阴山、昆仑—秦岭和南岭等巨大山系横贯中国大陆,这些山系分布区域崩塌、滑坡、泥石流和水土流失灾害严重。它们的相间地带(大河流域),土地沙化、盐碱化、黄土湿陷及水土流失、地面变形和岩溶塌陷等地质灾害频发。从自然属性而论,新构造运动活跃的地区,也是地质灾害严重区。中国地质灾害的区域变化具有比较明显的地带性,主要集中在构造活动剧烈地区,如南北向构造地震带,既是地势剧烈变化地带,也是崩塌、滑坡、泥石流集中发育区,其次是西南和中南地区的山地地带。从社会属性或灾害属性层面分析,山地丘陵区地质灾害严重危害居民的生存安全;平原或盆地地区地面沉降和地裂缝造成严重社会影响和重大损失,尤其是经济社会发达或较发达地区,如长江三角洲平原区、华北平原和环渤海地区,山间断陷盆地城市如太原、大同和西安等。东部和南部地区,人口稠密,城镇及大型工矿企业、骨干工程密布,人类活动频繁剧烈,加剧了地质灾害的发生与发展,小规模崩塌、滑坡或泥石流也会造成重大灾害。调查表明,在人类活动的影响下,人口密集、工业发达地区的地质灾害正由自然动力型向人为动力型发展,由点状向带状、树枝状、片状发展。

地质环境风险评价

一、垃圾填埋的地质环境风险评价发展简况地质环境风险评价属于环境风险评价的组成部分。环境风险评价兴起于20世纪70年代几个工业发达国家,尤以美国在这方面的研究独领风骚。在20多年中,就环境风险评价技术发展而言,大体上经历了三个时期:20世纪70年代至80年代初,风险评价处于萌芽阶段,风险评价内涵不甚明确,仅仅采取毒性鉴定的方法;20世纪80年代中,美国国家科学院(NAS)提出风险评价由四个部分组成,称为风险评价“四步法”即危害鉴别,剂量一效应关系评价,暴露评价和风险表征,由此,风险评价的基本框架已经形成。从1989年起,风险评价的科学体系基本形成,并处于不断发展和完善的阶段。目前国外环境风险评价主要包括人体健康风险评价和环境风险评价两方面。相对来说,人体健康风险评价的方法基本定型,环境风险评价正处在总结、完善阶段。国外对垃圾填埋处置的地质环境风险评价已零星可见,但国内对城市垃圾填埋处置地质环境风险评价方法的研究成果,至今还没有见到。二、地质环境危险与风险(一)地质环境风险一般表达地质环境风险一般可表述为:地质环境风险是由不幸的地质环境事件发生的可能性P及其发生后将要造成的损害所组成的概念。不幸的地质环境事件发生的可能性称为“风险概率”P(x),也称风险度,这个事件发生后所造成的损失或危害称为“风险后果”D(x),风险则可表征为:R(x)=P(x)·D(x)式中,x为一个具体的事件或事故。一般地,一个实际环境事故是由若干独立事件组合起来的,则这个环境事故的风险R(x)为:城市垃圾地质环境影响调查评价方法或城市垃圾地质环境影响调查评价方法由此,地质环境风险评价的任务就是:求出其R(x)(即P(x),D(x))。按照上面两式,分别计算出风险事故发生的概率P(x)、及其可能造成的危害或损失D(x),再计算风险R(x),这是比较经典的基础方法。这是地质环境风险评价的基本思路。(二)地质环境危险性地质环境危险性是指地质环境被污染或破坏的可能性,如果能定量表示,即是指上述地质环境风险表达式中的风险概率P(x)。地质环境风险包含了危险性评价。地质环境的危险性评价国内外研究很多,如地质灾害危险性评价,地下水污染的危险性评价等。比较而言,地质环境风险评价工作开展晚,成果也不多。三、垃圾处置场地质环境风险评价垃圾处置场地质环境风险评价一般指垃圾场污染地质环境的事故发生的概率与其造成的损失之积。这里的地质环境一般指土壤、地下水。鉴于垃圾淋滤液在土壤中的运移缓慢,影响范围一般不大,造成的损失一般也不大,因此,这里进行的“垃圾处置场地质环境风险评价”重点是污染地下水的风险评价。四、地质环境风险评价内容与步骤进行地质环境风险评价内容和关键步骤如下:(1)危害识别:判断要出什么事故:对于广义的地质环境风险识别来讲,一个垃圾填埋场可能出的事故为填埋气体逃逸进入地层、土壤和地下水,污染空气、地表水、地下水,传播疾病;垃圾淋滤液渗漏进入地层、土壤和地下水,污染土壤、地下水、地表水等。危害识别就是要对这些事故进行逐项分析。(2)危险评估:分析和计算出事故的可能性有多大:即是对上述可能发生的事故进行可能发生的概率进行分析、计算或评估。(3)后果评估:评价如事故一旦发生将产生什么后果,即对上述可能发生的事故将造成的后果(环境污染、传播疾病等可能导致的经济损失、健康损失等)进行定性分析和定量评估。(4)风险检验和分析:指出与风险相关的事有哪些。(5)风险评判:判断风险的可接受程度,根据各事故概率、其危害后果、人们或其他受体的承受能力进行综合判断,评估人们或其他受体对风险的接受程度。(6)风险降减:提出回避或降低风险的对策或措施。五、常用的环境风险评价方法风险因素因区域开发性质和类型、区域环保目标和标准、环保敏感目标的不同而异,所以各风险因素的评价和综合评价的方法有所不同。总的来说,目前区域环境风险评价的方法还是定性和半定量的,难以完全定量化。综合起来,可归纳为以下几种:(一)概率设计方案的优化该方法适用于几个备选方案的比较。把几个方案可能的后果的相对权值一一列出,根据具体要求和实际情况挑选其中一方案付诸实施,并对此方案作失败机率时的可能损失分析。(二)商值法商值法也称比率法,是生态风险评价最常用最普通的方法。它要求首先为保护受体设立参照浓度指标,然后与估测的环境浓度相比较。修正的商值法用有害指数Hi表示风险量。Hi≤1时,环境受害概率低;1<Hi<10时,环境可能受影响;Hi≥10时,环境受害概率较大,须做现场评价。(三)外推法外推法是健康风险评价中最常用的方法,它根据流行病学或动物毒理学研究资料,外推到环境水平的毒物暴露时生物体(或人体)所受的风险性。(四)逻辑分析法将层次分析方法AHP(Analytic Hierarchy Process)和故障树及事故树等逻辑分析方法用于区域环境风险评价中,分析事故源项,求取各风险因素的风险“相对大小”,即衡量对区域综合风险的“贡献”。(五)统计分析法收集历史上的有关数据,利用统计分析的方法求取类似事故发生的概率,即“依旧推新”,如事故时天气条件的计算、疾病发生率的估计等多用此方法。(六)公式评价法通过对事故的模拟分析,推导或实验得出经验公式,利用公式计算出风险的可能大小,通过进一步实验和观测,对公式逐步修正。如有毒气体的泄漏,利用在类似条件下的大气扩散模式;污染物在水中的泄漏,利用水体迁移扩散模式;人体健康风险也可采用暴露危害计算公式。(七)模糊数学法区域环境风险涉及复杂的因果关系,往往用精确的方法难以解决,风险在大与小之间没有明显的界限,模糊数学恰恰能够表达这种差异的中间过渡性,较为客观地刻划出风险的大小,其研究和应用逐步深入。(八)图形叠加法单因素环境风险评价结果有时采用图形表示,特别是风险危害后果在用其他方法难以计算时采用图形表达,如有毒危险性气体的泄漏扩散一般绘制浓度等值线图。在风险综合评价时,将各个环境风险因素的分布图进行合理叠加,得到整个研究区域中不同功能区的风险相对大小。(九)事件树分析(ETA)事件树分析是从初因事件出发,按照事故发展的时序,分成阶段,对后继事件一步一步地进行分析,每一步都从成功和失败(可能与不可能)两种或多种可能的状态进行考虑(分支),最后直到用水平树状图表示其可能后果的一种分析方法,它可以定性、定量反映整个事故的动态变化过程及其各种状态的发生概率。针对所选择的不同故障事件作为初因事件,简单的污染源源强分析,可取其事故排放顶事件为事件树的初因事件。ETA可分析得出相应不同的事件链。事故排放故障树分析所确定的能导致向环境排放污染物的各种事件,由于其故障原因和所导致的污染物排放形态各异,使得事故排放的强度有所差别,因此,都应作为源强事件树分析的初因事故。应用ETA,我们可以分析出事故源强及其后继事件与最终结果的概率分布谱。也可用ETA分析污染源事故排放后通过环境介质造成受体安全风险的过程。(十)故障树评价方法前面已经介绍,这里不再重复。值得说明的是,区域内研究的环境风险因素很多,每一种风险都有各自的特点,所以评价时应针对具体的风险问题选择合适的方法。(十一)主观概率与客观概率法进行风险分析必须获得关于状态变量的概率分布信息。获得概率的信息一般有两种途径:一是根据大量的试验进行统计计算;二是根据概率的古典定义,将事件集分解成基本事件,用分析的方法进行计算。由于上述两种估计是以客观存在的数据为基础。故称为概率的客观估计、按这种方法得到的概率、称为客观概率。在实际工作中,有时不能获得充分的信息计算客观概率,但在风险决策分析时,又必须对概率进行估计。此时,只好由决策者或分析人员对事件发生的概率作出主观估计。这种既没有大量的历史数据作依据,又未通过试验或精确计算,主要靠个人主观判断获得的概率称为主观概率。一般情况下,主观概率的定义可以描述为:根据对某事件是否发生及该事件发生可能性大小的个人主观判断。用一个0~1之间的数来描述事件发生的可能性,此数即为主观概率。主观概率的概率分布与客观概率分布一样,有离散型和连续型两种。对于连续型分布,常见的是正态分布相均匀分布。获取主观概率估计值除了依据分析者的主观判断外,可借助概率转盘法。概率转盘是一种具有黑、白两个扇形的圆盘。圆盘中心有一根可旋转的指针,该指针可任意旋转,可位于转盘内任意扇区内。不同颜色扇区面积大小可根据需要任意调节,如图10-1所示。图10-1 概率转盘示意图从上述评价内容和方法来看,垃圾处置场地质环境风险危害识别、风险检验与分析、风险评判、风险降减等相对于危害评估、后果评估来讲都要难。换句话说,处置场环境风险评价的关键在风险的危害、后果的分析与评估上,在相关计算和评估参数的准确求取上。下面主要通过叙述三个例子,来说明垃圾处置场地下水污染风险的评价。垃圾处置场污染地下水的风险评价,实际上可以分解为“填埋场垃圾淋滤液渗漏风险”和“淋滤液渗漏后可能穿过地层进入地下水的风险”两个大的方面来评价。下面第二节与第三节以两个实例分别讨论这两方面的内容。第四节则以石家庄滹沱河两侧建设垃圾处置场的地下水污染风险评价为例,综合说明垃圾处置场污染地下水风险评价。

地质环境问题防治建议

在环胶州湾开发过程中,应树立开发建设与地质环境相协调的可持续发展的观念,对可能产生的各种地质环境问题寻求解决对策,预先规划并采取措施。9.3.1 基坑开挖的环境土工问题防治建议城市改造和建设中,基坑开挖破坏了土体的原始平衡状态,引起一系列环境效应,处理不当将导致严重后果。鉴于基坑施工过程中每个开挖步骤的开挖空间几何尺寸、围护墙无支撑暴露面积和时间等施工参数与基坑变形具有明显的相关性,所以应根据基坑工程设计所选定的主要施工参数,按基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖深度和地基加固条件,提出详细、可操作的开挖和支撑的施工程序及施工参数,并且加强现场监测,以保证基坑安全施工。在井点降水方面,为减少井点降水对周围建(构)筑、管线造成的影响和危害,通常采取一些措施,诸如采用密封形的挡土墙或其他的密封措施、根据工程实际情况适当地调整井点管的埋置深度以及采用井点降水与回灌相结合的技术等。9.3.2 地下空间开发建议地下空间开发过程中,地质环境成为被改造的对象,不但在开发过程中受到影响和破坏,而且建成后的地下构筑物更成为地质环境的一个组成部分,并将对地质环境产生长期的影响。因此,地下空间开发应做到科学规划、合理开发,选择合理的施工方法。(1)科学规划、合理开发地下空间资源是有限的,必须按照功能进行科学规划和合理利用,为城市可持续发展提供支撑。地下空间开发利用不当会产生诸多的环境地质问题甚至地质灾害,其治理难度和成本远远超过地表的环境地质问题;而且,地下工程多为隐形工程,地下空间一经建成后,对其再度改造与改建的难度是相当大的,具有相当强的不可逆性。因而,对地下空间资源的开发利用必须科学规划、合理利用。地下空间开发利用时,要实行建设项目地质灾害危险性评估和地质环境影响评价,全面评价地下空间开发与地质环境的相互影响;对可能出现的地质灾害要采取有效的工程措施加以防范,地质灾害防治工程要与工程建设同时设计、同时验收,有关部门要加强监督管理,切实保护地质环境。(2)合理的施工方法施工方法关系到地下工程建设的成败,也关系到对周围环境的影响。应在地下空间开发利用的规划、设计与施工中加强地质条件的研究,根据工程性质、规模、岩土层条件、水文地质与工程地质条件以及地表建筑状况等要素进行综合分析,选用合理的施工方法,确保地下工程对地质环境的影响最小化。在工程建设过程中,尽量不改变地下水流场,建设地下水廊道,减少因改变流场而造成的问题乃至灾害。9.3.3 海水入侵防治建议目前,环胶州湾地区海水入侵问题较严重。为防止海水入侵进一步扩展,避免新的入侵发生,使已经发生入侵的地区逐步得到治理,提出以下建议:1)合理开采地下水:超量开采地下水是造成海水入侵的主要和直接的原因,因此合理开采地下水是防止海水入侵的重要措施。需据补给资源量决定开采量,可在一定期限内调用部分储存资源量,但应在短期设法尽快得到补偿。要避免长期超采,控制降落漏斗扩展,划定近海地带开采边界,严禁在入侵前缘与漏斗边缘之间的过渡带超量、超深取水。2)修筑地下截渗墙:为充分开发利用地下水资源,又不致引起海水入侵,可在咸、淡水交界附近修筑地下截渗墙,这样可以最大限度地动用地下水储存资源,待丰水期时予以补偿;但应注意径流、排泄关系的改变,防止出现新的“死水区”。3)地下水人工回灌:地下水人工回灌就是人工增加地下水补给量的方法。可利用本流域地表水(汛期河水、水库水)、客水等在开采区回灌地下补给地下水,减少汛期地表径流泄入大海造成的水资源浪费,增加地下水补给量,平复漏斗;或者选择适宜地带开挖渗渠,引河水或二级处理污水回灌地下,在咸、淡水界面附近形成淡水帷幕,阻挡海水内侵。4)加强河道管理,防止海水倒灌:在海水顺河上溯严重的河口,选择适当位置建拦水闸,既可阻挡海水,又可拦蓄淡水,增加地下淡水的补给量。另应禁止河床挖沙,以免降低河床,导致海水上溯距离加大,防止覆盖层破坏而加大海水入渗速度。5)合理开发利用海岸滩涂:对海岸带资源开发,应统筹兼顾、因地制宜、科学开发、综合治理。如近海农田有水利条件的可选种水田,引表水以淡压咸,其下游开发耐盐经济作物如芦苇等,或引进适宜混合水生长条件的养殖业,这样既防止了海水入侵又因势利导转害为益。9.3.4 水资源保护建议要从根本上解决水资源质量保护问题,必须做好水功能区划,建立水资源保护区。按不同的水质要求设立生活饮用水源区、工业用水区、渔业用水区、农田灌溉用水区、景观娱乐用水区等,实行分类保护和管理。对重要供水水库和地下水源地,设立饮用水源保护区,实行三级保护,在保护区内严格控制一切有害于水源水质的活动,如禁止修建排放大量污水的企业、严禁采沙及限制农药、化肥施用量等。合理开发利用水资源,树立地表水、地下水全面开发、合理调度、先地表水后地下水的指导思想,使各类水资源在工农业及生活供水中充分发挥各自的效能。9.3.5 地下水水质污染防治建议地下水循环速度慢,一旦污染很难恢复。地下水水质污染是在人为活动影响下,地下水的物理、化学、生物特性发生不利于人类生活或生产的变化,其结果是造成原本紧缺的地下水资源无法利用或因处理被污染的地下水而造成用水成本提高和资源浪费。针对地下水水质污染,提出以下防治建议:1)对重点工业污染源进行重点治理,对直接或间接向饮用水源地排放污水的工业企业加大治理力度;2)开展污水综合利用,提高污水再利用率,不但可减轻对地下水的污染,还有效地增加了水资源量;3)积极推广有机肥和生物防治病虫害技术,饮用水源区内严格限制农药、化肥施用量,减少对地下水的污染;4)合理开采利用地下水储存量,增大地下水天然补给量,以防地下水位持续下降而形成地下水降落漏斗,防止海(咸)水入侵,避免水质进一步恶化;5)严禁在河道滥采沙,保护含水层屏蔽作用的完整性;6)加强环保宣传教育,提高人们保护水环境的思想意识。9.3.6 其他地质灾害防治建议(1)崩塌灾害防治建议在易崩塌区进行群测、群防、群专结合的日常监测工作,特别是在雨季要加强监测频率;对群众要加强防灾教育,使其掌握一定的减灾自救方法。对易崩岩体、斜坡、路基边坡进行稳固、支护等处理,对风化破碎严重的危害山坡进行剥落、削缓处理并人工绿化。(2)地面沉降预防建议过量汲取地下水、地下空间开采等易引起地面沉降问题。地面沉降危害较大,如地区不均匀沉降引起楼房倾斜、开裂甚至倒塌,破坏地下管道系统,使铁路轨道和沥青路面弯曲,造成海水倒灌等。目前,环胶州湾地区尚无明显的此类灾害,因此仅提出相关的预防建议:①制定政策法规,采取一系列的地下水限采和回灌措施,使地下水水位处于稳定状态,保持一定水平或稳步上升,从而使地面沉降的主导因素消失;②在地下空间建设工程中,要考虑并预测地面沉降的可能性和幅度,分析其对工程的影响,特别是某些不利影响可能造成的危害程度,采取对应的技术措施,以避免灾害的发生。(3)城市垃圾污染防治建议目前,我国城市垃圾的处理方法有填埋、堆肥、焚化、热解和固化等;而环胶州湾城市垃圾属混合垃圾,目前的处理方式为卫生填埋(地面堆存和挖坑填埋)。应学习借鉴先进国家的填埋场设计经验和设计标准,研究新型卫生填埋场设计的方法与标准,最大限度地避免垃圾二次污染。9.3.7 旅游资源开发与保护建议旅游资源开发最严重的问题在于超负荷接待和游客的不文明行为。乱涂乱画、乱扔垃圾、践踏花草、采折树木等使景色大失、环境恶化,影响景观生态和环境质量。因此,提出如下几条建议:1)旅游资源的开发应是在良好的自然环境条件的基础上开展,应以保持生态平衡和不破坏自然环境为前提。2)旅游资源开发前必须对旅游的环境影响作出充分的论证,如果论证认为旅游开发与环境保护两者确实存在矛盾,则应舍旅游而求保护,或者把旅游开发的程度限制在较小规模。3)旅游开发建设添加的人工建筑,应使之适应旅游活动开展的需要,不应急功近利、粗制滥造。

地质环境保护

唐山市环境地质问题的日益突出,严重地制约着国民经济的发展和人民生产、生活水平的提高,成为制约地区经济发展的一个不可忽视的重要因素。因此,开展环境地质问题和地质灾害防治的研究,提出合理可行的防治措施,对保护地质环境、保障国民经济健康发展和人民的身心健康具有十分重要的意义。唐山地区的环境地质问题和地质灾害较多,不同的地质问题或地质灾害有不同的形成条件和防治对策。总的思路应是“防治并举,治用结合:突出重点,综合治理”的十六字方针,同时还应坚持社会效益、经济效益和环境效益并重的原则。1.开源节流应对工业废水进一步处理后重复利用,做到工业废水、污水达标排放,既可以节约用水,又可以保护地质环境。改变以往传统的农业灌溉模式,摒弃大水漫灌,采用地下管道走水、喷灌、井灌等新技术、新方法灌溉,推广节水型农业、绿色农业。对居民生活用水,要采取一定的措施,增强人们的节水意识。2.保护地下水源,防治地下水污染地下水水质的好坏,直接关系到该地区国民经济的发展和当地人们的身心健康。工业的飞速发展,“三废”的排放量日益增多,特别是废水的排放直接对浅层地下水构成威胁;农药、化肥的施用更加重了地下水的污染程度。因此,我们必须做到:(1)改进生产工艺,减少“三废”的排放量。应通过技术改造,实行“三废”的资源化、无害化,最终实现达标排放。(2)合理进行工业布局,确保地下水水质的卫生防护。(3)科学合理地施用化肥、农药,严禁用污水灌溉。(4)从点源出发,以点带面,对现有污染源进行综合治理,必要时可采取一定的行政措施。3.合理开采地下水,防止漏斗进一步扩大由于地下水的无限度开采,导致多处地方出现地下水水位下降漏斗,尤其是在人口密集的城镇地区,如唐山市区、唐海县城区等。漏斗的出现导致了一系列严重的环境地质问题,如含水层的疏干、岩溶塌陷、地面沉降等。因此,我们必须采取措施进行综合治理。(1)对城区要做到:合理开采、重复利用、节约用水、开辟新的水源。(2)联合调度地表水与地下水,适当缓解地下水的用水量。(3)严格控制机井的数量,实行节水灌溉,禁止大水漫灌。4.防止岩溶塌陷的再次发生岩溶塌陷是唐山市的主要地质灾害问题之一。致塌因素中水占主导地位。资料显示:倘若在中心区岩溶水日采量12万~14万m3中,减少5万~6万m3,岩溶水位将可大幅度回升,侵蚀作用随之减弱,对防止塌陷起有利的作用;但是如果水量不减反增,将会导致相反的结果。所以,为预防岩溶塌陷的再次发生,我们应减少易发生岩溶塌陷区的用水量,利用其他渠道引水、采水。5.注意矿山环境地质问题煤矿的开采可直接导致大量的环境地质问题和地质灾害,表现明显且危害较大的是采空塌陷。“采煤不休,塌陷不止”。本研究区煤矿较多,如开滦煤矿是我国的重要产煤基地之一。在不能停止采矿的条件下,我们对环境要有预规划。如采空塌陷等积水区,可考虑规划为水上公园景区或复地造田;对煤矸石等可做建筑材料或进行回填等。如何有效地综合治理、变害为利是一个新的课题。6.建议(1)充分发挥和行使各级政府的行政职能,制订环境宏观整治规划,加强宏观调控和重要经济区带的环境整治,加强环境影响评价论证,采取点面结合的方式加强各种地质灾害的监测,有计划有步骤地逐步实现人工调控。(2)加强地震、地矿、环保、水利等部门的横向联合与部门协作,形成上下结合、内外结合的网络,进行共同治理与管理。(3)充分应用现代新技术、新理论、新方法,加强地质环境和地质灾害特别是岩溶塌陷的科学研究和防治工作。(4)坚持经济与生态同步发展、“利用、保护、改造”三统一原则,加强水资源的合理开发利用,既要考虑城市工业用水,又要考虑农业及林业用水;既要考虑引用地表水源,又要合理开发利用地下水资源。(5)加强宣传教育,提高全民族、全社会的节水和环保意识,限制不合理的水资源利用,杜绝水资源浪费。

地质环境的地质环境的组成

也称地壳,是地球表面的固体部分。最大厚度为65公里以上,最小厚度为5~8公里,平均厚度30公里左右。人们能直接观察和接触到的只是地壳外层很浅的一部分。最深的矿井仅深入地下3公里左右,最深的钻井也不过 8公里。可是有的地表物质可能来自地下几十公里乃至几百公里。现在地表的火成岩,就是地球内部的物质通过火山活动和造山运动形成的。地壳表面为基岩或浮土。基岩是露在地表或位于浮土之下的坚硬岩石,浮土是包括土壤和岩石碎屑组成的松散覆盖层。浮土的厚度一般只有几十米,有的地方达几公里。浮土有的是由基岩风化就地生成,有的是异地风化产物经搬运沉积而成的。浮土在生物的、化学的和物理的作用下,经过一系列的变化,形成能使植物扎根生长的土壤。岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。火成岩是由岩浆或熔融状的成岩物质经过冷却和结晶生成的。火成岩类岩石包括超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩。基性岩中的玄武岩、酸性岩中的花岗岩是地壳表面分布最广的岩石。沉积岩是由地表上的岩石、矿物和生物残体经过风化、剥蚀、搬运、沉积,最后经过成岩作用而形成的。砂岩、砾岩、页岩、碳酸岩等是常见的沉积岩类岩石。变质岩是由原先存在的岩石经热力、压力和化学性质活泼的溶液的作用,在固体状态下发生变质而形成的。变质岩常见的有片岩、片麻岩、板岩、大理岩等。通过对各种岩石的化学成分的分析,在岩石圈外层16公里厚的岩带中,据估计氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等 8种元素占这个岩带重量的98%以上。岩石圈内物质的分布是不均匀的,因而不同的地球化学环境产生不同的生态系统。在不同地区不同的岩石中蕴藏着不同的矿产。现代板块学说将地壳结构分为六大板块,即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。地球内部的应力作用使板块发生运动,从而使地质环境发生一系列变化。如板块的相互挤压造成巨大的山脉,两个板块的同时下沉造成海底深渊。地质构造运动引起岩层的断裂、褶皱、隆起和凹陷,而形成高山和峡谷。构造运动和侵蚀作用的结果形成了地貌的基本格局。构造运动还造成火山喷发和地震等自然灾害。 以岩石(以及浮土)为基础,包括水、大气在内的地质环境是一个有机系统,各个组成部分之间存在着能量流动和物质交换的密切联系。这种联系表现在:①大气和水成因于岩石圈:现代大气是经过原始大气、还原大气和氧化大气三个演化阶段形成的。地球形成初期的原始大气已逃逸殆尽。后来地球由于内部放射性元素的衰变和所谓的引力致热而处于熔融状态,因而从地球内部逸出气体。由于地球引力,这些逸出的气体渐渐积蓄在地球周围形成以二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨为主要成分的还原大气。在地球的熔化-冷却的演化过程中,地球内部的水分以蒸汽的形式逸出,冷凝成水,逐渐形成水圈。太阳辐射使水缓慢地分解,绿色植物出现后进行光合作用,渐渐产生了氧气,原来的还原大气逐步演化成现代的以氮、氧为主的氧化大气。②水和大气对岩石圈的作用:水和大气直接参与地球表面外形细部的塑造和地表物质再分配的地质作用,对地球环境的演化有重大的影响。岩石的风化和剥蚀,风化产物的搬运和沉积,都同水流和风力有密切关系。不同类型的岩石处在水、气、热差异很大的环境中,形成了不同的地貌格局和不同的地球化学环境,从而又出现了不同的生态系统。今天人们看到的山地和丘陵是经过风化、剥蚀的地貌;河谷和平原是经过水流切割、沉积物的堆积而形成的地貌;沙漠是干旱和风蚀的结果;花岗岩广泛分布的地区则是低山、丘陵的地貌。碳酸盐广泛分布的地区形成奇峰怪石的岩溶地貌。坚硬耐风化的石英岩、砂岩分布的地区常常出现崇山峻岭。在湿润的热带和亚热带,风化淋蚀作用强烈,岩石被风化后,可溶性盐类大量流失,往往形成缺钙而富铁铝的红壤,在半干旱半湿润的温带则形成富钙缺铁的黄土。

丘陵区的主要的地质环境问题有哪些

丘陵地区的主要地质环境问题包括:1、水土流失问题。由于丘陵地区地势较为陡峭,土壤常被暴雨冲刷,导致水土流失。缺乏植被覆盖和保护,会影响水源、农业生产和生态环境。2、地质灾害问题。由于丘陵地区地形复杂,地质构造活跃,经常发生山体滑坡、泥石流、地震等地质灾害,给人民群众生命财产带来巨大的损失。3、水资源问题。丘陵地区水资源往往供需矛盾突出,旱涝灾害时常发生。此外,由于煤矿、采石、建筑等活动的影响,地下水位下降和水质受到污染等问题也比较严重。4、矿产资源开发问题。丘陵地区资源多样,但由于相关企业不规范的开发方式,会对生态环境、地质环境和人民群众的生命财产安全造成一些危害。5、城市化问题。随着城市化进程加快,丘陵地区的城市化建设也日益突出。但规划不合理,违建问题突出,对地质环境和生态环境都存在一定的影响。

人类活动对地质环境的影响

据野外调查,人类工程—经济活动对地质环境的影响较大,主要有采矿、抽汲地下水、人工采石(砂、土)等,已对地质环境产生了一些负面影响,其环境地质问题主要有采矿地面塌陷、地面沉降、崩塌等。(一)采矿活动对地质环境的影响主要在张茅、观音堂、渑池、义马、新安、平顶山、叶县等地的煤矿开采,由于开采年限久远,在很多地方形成了很大的采空区,引起地面塌陷、地面裂缝等地质灾害,对地质环境已经造成较严重的影响;信阳上天梯的珍珠岩、沸石、磁石、膨润土等矿石的露天开采,大量开挖山体形成了很多的高而陡的边坡和采坑,引发了危岩体的崩塌、滑坡等地质灾害,而残留的采矿边坡,又留下了崩塌、滑坡等地质灾害的隐患。表7-4 评估区地下水浅水位区水位一览表(二)抽汲地下水对地质环境的影响在管道沿线的三门峡、洛阳、郑州、许昌、驻马店等大中城市、大量抽汲地下水供生活和工农业用水,导致地下水水位下降,很多地方形成降落漏斗,从而引起地面沉降地质灾害。如距离管线较近的集中开采地下水的供水水源地的郑州和许昌等地,均已形成地下水降落漏斗,特别是许昌市,已经引发了地面沉降地质灾害。(三)人工采石(砂、土)对地质环境的影响管道沿线经过的低山丘陵区内采石场众多,尤其是近10年来的大量开采,除极少数山头被夷平外,大都形成高而陡的人工边坡,陡壁上或多或少存在分离石块,部分边坡发生了危岩崩塌和岩体滑坡。残留的石灰岩采石场边坡,既破坏了自然景观,又留下崩塌、滑坡的隐患;在平原地区的河道大量挖砂和取土形成水土流失破坏自然环境,还造成了河岸的塌岸和土质崩塌等地质灾害。虽然在区域上人类工程活动比较频繁,局部表现强烈对地质环境造成了一定的影响,大部分管线段人类工程活动一般。

地质环境和地质灾害

历史即将进入21世纪,人类不仅面临着发展经济的挑战,而且也面临着环境恶化的考验。地质环境是人类最基本的生存环境,也受到了严重的威胁。保护环境、拯救地球,是当今世界重大的课题。包围着人,并与人有相互作用的一切外界事物统称为人的环境。环境科学是研究人与环境这个大系统的学问,内容十分广泛,与许多学科交叉。地球科学是研究人与地球这个大系统的学问,内容也很丰富,与不少学科渗透。地质环境学或称环境地质学就是环境科学与地球科学相互渗透和交叉的产物。环境地质学是研究人与地质环境系统的发生、发展、调控、利用和改造的科学。其任务在于揭示人类与地质环境之间的辩证关系,掌握地质环境的变化规律,调控人类与地质环境之间的物质和能量的交换,以达到利用和改造地质环境的目的,促进人类的安全、健康和愉快的发展。所谓地质灾害,凡由于地质环境的变化而危害到人类生命财产和生存条件的地质事件,均称之为地质灾害。地质环境的变化是产生地质灾害的前提,因此,地质灾害的防治应是环境地质学的主要任务。地质灾害的种类很多,但它们都是在一定的地质环境下演化的,因此,通过地质环境演化的调查、监测、预报,对可能发生的地质灾害进行评估,并采取相应的防治措施,许多地质灾害是可以预防和治理的。如地震灾害,它是由地球内部营力造成的,是自然的变化,目前对它的认识和把握还是有限的,尽管如此,只要进行地震地质的研究,作出地震烈度的区划,再以具体建筑位于具体地区的具体情况,作出抗震设防,就是这种难于对待的灾害,也是可以减轻损失和防御的。至于因人为的作用而引起的地质灾害,更应通过人类自身的觉醒,在防治工作中,充分运用现代的科学技术成果,按照基本建设程序,通过区划和规划、勘测和设计、施工和维护等一系列工作,这些地质灾害是可以对待和避免的。但遗憾的是,由于人类思维方式、生产方式和生活方式的局限性,只求局部的、暂时的发展,急功近利,致使地质灾害随着经济的增长而频繁地出现,这不仅给人类的生命财产造成重大的损失,在一定程度上抵消了经济发展的成果,而且更重要的是破坏了人类赖以生存的地质环境。因此,地质灾害问题的解决,必须调节人类的认识和行为,使之向着有利于人类与地质环境相和谐的方向发展,走持续发展的道路,而要做到这一点,只有各级政府、专业人员和广大群众的共同努力,才能实现。(本文撰写于1997年3月31日)

 地质环境质量评价

本次工作根据工作区实际资料的具体情况及我们对地质环境质量含义的认识,采用层次分析法进行评价。一、评价原则与方法(一)评价原则地质环境质量,取决于自然地质构造背景和人类活动的破坏程度,其中包括自然地质条件的稳定性,原生地球化学背景及受人类活动干扰与破坏的程度等因素。这些因素综合作用的结果,集中反映在所出现或潜在的环境地质问题上,一个地区产生的环境地质问题多,强度大,表明该地区地质环境的质量差,反之如果一个地区,没有出现什么环境地质问题,或者虽有少数问题,但其强度很弱,说明地质环境质量较好。因此,我们在进行三江平原地质环境质量评价时,主要考虑以下基本原则:1)从已发生和可能发生的环境地质问题及其强度,作为评价地质环境质量的基础。2)地质环境系统内各组成子系统的质量的综合,体现地质环境系统的总体质量。3)各子系统内的环境地质问题对子系统的环境质量的贡献大小是不相同的,但各个子系统的质量对地质环境系统综合质量的贡献,处于相同的地位。(二)评价方法在地质环境质量的评价中,核心工作是确定各种环境地质问题在环境质量中的贡献大小和掌握各种环境地质问题在三江平原的分布与发育强度,计算出不同地区的环境质量指数,作为评价的量化指标。结合三江平原的地质环境研究程度和现实数据状况,我们采用层次分析法(the analytic hierarchyprocces简称AHP),作为评价的基本方法。1)分析系统中各因素之间的关系,建立系统的递阶层次结构,递阶层次结构的一般形式,如图7-1所示。2)对同一层次各元素对上层次各准则的相对重要性进行两两比较,构造两两比较判断矩阵。首先假设对地质环境质量有影响的因子共有n个,构成集合C={c1,c2,c3,…,cn},然后根据建立的层次结构模型,分别构造两两比较判断矩阵A=(aij)n×n,该矩阵应满足条件aij>0,aij=1/aji(i≠j),aii=1,i,j=1,2,…,n,判断矩阵中每个因子(aij)的大小根据Saaty提出的1~9及其倒数作为衡量尺度的标度方法给出,标度如表7-1所示。图7-1 递阶结构模型示意图表7-1 判断矩阵中各因子标度含义3)层次单排序及其一致性检验。先解出判断矩阵A的最大特征值λmax,再利用AW=λmaxW,解出所对应的特征向量W,W经标准化后,即为同一层次中相应因子对于上一层次的某个因子相对重要性权值。然后利用如下公式进行一致性检验:CR=CI/RI,CI=(λmax-n)/(n-1),RI的取值见表7-2。表7-2 RI的取值一览表当CR<0.01时,判断矩阵具有满意的一致性,否则需对矩阵进行重新调整。4)层次总排序及其一致性检验。利用同一层次中所有层次单排序的结果,计算针对上一层次而言本层次所有元素的重要性权值,此即为层次总排序,计算需从上到下逐层顺序进行,对于最高层下面的第二层,其层次单排序即为总排序。评价中所需其他数据,通过利用和编制反映各类专门性问题的图件,以10km×10km的精度把三江平原划分为517个单元,从图上对每个单元进行采样,根据计算得出结果,分别编制相应评价图。二、各子系统的质量评价(一)岩石环境质量评价1.层次结构模型与数学模型(1)层次结构模型岩石环境系统中存在的主要环境地质问题是地震危害,崩塌(包括塌岸)、滑坡、泥石流灾害和地面变形(包括采矿塌陷),以这三种环境问题作为评价元素,建立层次结构模型,见图7-2。图7-2 岩石环境子系统质量评价层次结构模型(2)数学模型环境质量评价,以质量指数作为定量化指标,为此,建立岩石环境子系统质量指数数学模型:三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价式中:A为岩石环境子系统质量指数;aj为岩石环境中第j种环境地质问题的权重;Nj为岩石环境中第j种环境地质问题的强度指数。2.权重计算岩石环境子系统中不同环境地质问题的权重,根据图7-2层次结构模型,按照本章第一节所述的评价方法求出D层对B层的合成权重、D层对C层的合成权重和D层对A层的合成权重。(1)D层对B层的合成权重在岩石环境子系统中,地震、崩滑流和地面变形3种主要环境地质问题,其危害所涉及范围分别为3 655.13km2、226.56km2和20.33km2。因此,地震、崩滑流和地面变形3种环境地质问题,在岩石环境子系统中的面积权重分别依次是0.93、0.06和0.01。(2)D层对C层的合成权重根据《中国地质灾害40年灾情及基本规律研究》报告提供的有关数据计算,地震、崩滑流、地面变形3种环境问题,对人员伤亡、建筑物损坏、交通运输与工农业生产影响相对程度的权重,C1、C2、C3、C4分别为0.13、0.39、0.23、0.25 。根据专家咨询反馈的信息,通过计算,得到D层对C1、C2、C3、C4的权重,分别为表7-3~表7-6所示。综合C1、C2、C3、C4的权重和D层分别对C1、C2、C3、C4的权重,最后确定了D层的合成权重,见表7-7。表7-3 C1-DCR=0.03表7-4 C2-DCR=0.05表7-5 C3-DCR=0.09表7-6 C4-DCR=0.03表7-7 D层对C层的合成权重(3)D层对A层的合成权重综合D层对B层和D层对C层的权重,得到D层对A层的合成权重,见表7-8。表7-8 D层对A层的合成权重3.强度指数根据上列3种环境地质问题,在不同地区的发育特征,按相对程度,将其划分为4个等级,每一个等级赋予一个相应的强度量值指数,以表示环境地质问题发育强度的相对差异。将地震、崩滑流和地面变形的发育强度,分为强烈、较强烈、中等和极微弱4级,并分别赋予10、5、2、0等4个量化值,作为强度指数,划分原则见表7-9。表7-9 强度指数的划分原则4.岩石质量状况按质量指数大小,将岩石环境质量划分为5级,划分标准如表7-10。表7-10 环境质量划分标准Ⅰ级属环境质量好的地区,Ⅱ级属环境质量较好的地区,Ⅲ级属环境质量中等的地区,Ⅳ~Ⅴ级属环境质量较差的地区。通过计算,得出三江平原岩石环境质量状况,见图7-3。(二)土环境质量评价1.层次结构模型与数学模型(1)层次结构模型土环境子系统中存在的环境地质问题,主要是水土流失、土地沙化和土壤盐渍化,以这3种环境问题作为评价元素,建立子系统评价结构模型,如图7-4。(2)数学模型与岩石环境子系统一样,数学模型为 式中:B为土环境子系统质量指数;βj为土环境子系统中第j种环境问题的权重;Mj为土环境子系统中第j种环境问题的强度指数。2.权重计算土环境子系统中不同环境问题的权重,根据图7-4层次结构模型和前述评价方法,分别求出D层对B层、C层和A层各层的合成权重。(1)D层对B层的合成权重三江平原水土流失、沙化、土壤盐渍化的面积分别为3 212.80km2、557.73km2和165.69km2。由此可知3种环境问题的面积权重分别是0.82、0.14和0.04。(2)D层对C层的合成权重土环境的问题,对社会经济有重大影响,受危害最大的,首推农牧业生产,其次是对水利工程的影响,对道路危害局限于有限的路段。因而,C1、C2、C3的权重,分别确定为0.80、0.15和0.05。按前述方法,得D层对C1、C2、C3的权重分别见表7-11~表7-13。表7-11 C1-DCR=0.03表7-12 C2-DCR=0.04表7-13 C3-DCR=0.04图7-3 三江平原岩石环境质量状况图图7-4 土环境子系统质量评价层次结构模型综合C1、C2、C3的权重和D层分别对C1、C2、C3的权重,得D层对C层的合成权重,见表7-14。表7-14 D层对C层的合成权重(3)D层对A层的合成权重综合D层对B层和D层对C层的权重,得D层对A层的合成权重,见表7-15。表7-15 D层对A层的合成权重3.强度指数土环境问题在不同地区具有不同的发育强度和特征,为了加以区分,按其相对程度,划分为4级,并赋予相应的量值,以表示发育强度的差异,具体分级见表7-16 。表7-16 土环境问题发育强度分级4.土环境质量状况按质量指数大小,将土环境质量划分为5个等级,划分标准如表7-10。通过计算,得出三江平原土环境质量状况,见图7-5。(三)水环境质量评价1.层次结构模型与数学模型(1)层次结构模型水环境中的主要问题是水资源分布不均,水体污染,地下水资源过度开采形成水位下降漏斗等。以这些问题作为评价元素,建立层次结构模型,如图7-6。(2)数学模型以质量指数作为定量评价的量化指标,建立水环境评价数学模型:三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价式中:D为水环境质量指数;γj为水环境中第j种环境问题的权重;Oj为水环境中第j种环境问题的强度指数。2.权重计算(1)D层对B层的权重根据地表水和地下水相关资料统计,三江平原水资源短缺的地区面积为5 576.73km2,地下水下降漏斗面积约1 774.75km2,水质不好或水体污染的面积有14 388.34km2。从上述水环境问题所危及范围大小考虑,D1、D2、D3对B层的权重分别确定为0.26、0.08和0.66。(2)D层对C层的合成权重依据中国统计年鉴提供的全国城市生活,工业与农业用水量的大小及工农业产值的比例,确定C1、C2、C3、C4的权重为0.02、0.36、0.59、0.03。用前述方法,通过计算获得D层各元素分别对C1、C2、C3、C4的权重。如表7-17~表7-20所示。综合C1、C2、C3、C4的权重和D层分别对C1、C2、C3、C4的权重,得到D层对C层的合成权重,如表7-21。表7-17 C1-DCR=0.04表7-18 C2-DCR=0.03表7-19 C3-DCR=0.05表7-20 C4-DCR=0.09图7-5 三江平原土环境质量状况图图7-6 水环境质量评价层次结构模型表7-21 D层对C层的合成权重(3)D层对A层的合成权重综合D层对B层和D层对C层的权重,得D层对A层的合成权重。见表7-22。表7-22 D层对A层的合成3.强度指数为了区分各种环境地质问题在不同地区的发育强度和特征的差异,划分为4个等级,每一个等级赋予一个相应的量化值,作为强度指数,具体分级原则见表7-23 。表7-23 强度指数的划分4.水环境质量状况按质量指数大小,将水环境质量划分为5个等级,划分标准如表7-10,经过计算,得出三江平原水环境质量状况,见图7-7。三、地质环境质量综合评价(一)评价模型上面我们分别评价了地质环境3个子系统质量状况。根据我们对三江平原地质环境质量评价提出的基本原则,各个子系统质量的综合,体现地质环境系统的总质量。因此,地质环境系统质量评价的层次结构模型和数学模型,可以分别用图7-8和下列数学式表示。DH=aA+bB+dD式中:DH为地质环境系统质量指数;A、B、D为岩石环境、土环境和水环境3个子系统的质量指数;a、b、d为岩石环境、土环境和水环境3个子系统的权重。我们把3个子系统质量在地质环境总质量中的贡献,视为处于相同的地位,即各为1/3。因此,各子系统中各元素的权重应用于地质环境的质量评价时,都减小为1/3。强度指数保持不变。这样,用上述参数,通过对517个单元进行逐一计算,得到每个单元的地质环境质量指数。(二)三江平原地质环境质量现状按质量指数大小,将地质环境质量划分为5个等级,划分标准如表7-10。三江平原地质环境质量状况见图7-9。不同质量水平地区占有的面积见表7-24所示。表7-24 不同质量水平地区的占有面积从表7-24中可知,地质环境质量好和较好的地区占99.9%,质量中等地区占0.1%。由此可见,三江平原地质环境总体质量现状是好的,这对社会、经济的发展是十分有利的条件。图7-7 三江平原水环境质量状况图图7-8 地质环境质量综合评价层次结构图7-9 三江平原地质环境质量状况图按照各类环境地质问题在三江平原的发育总强度与权重,得到它的总影响程度大小的排序,如表7-25所示。表7-25 环境问题影响排序表

 评估区自然地理和地质环境

一、自然地理概况(一)地形地貌工程沿线自北西向南东依次穿越淮北平原区、江淮丘陵平原区及沿江丘陵区三大地貌单元。总的地势为两侧低中间高,以平原为主(占60.34%)。(1)淮北平原区:属黄淮海平原南缘部分,地形标高20~40m,地势由北西向南东微倾。由巨厚第四系松散堆积物组成,为典型的堆积—剥蚀地貌。管线穿越长度182.9km。(2)江淮丘陵平原区:工程沿线表现为丘陵、平原相间分布的特征,地形呈波状起伏,标高20~300m不等。丘陵区为剥蚀侵蚀地貌,主要由下古生界和震旦系基岩组成。平原区则为堆积—剥蚀地貌类型,地表主要由上更新统土层展布。管线穿越长度88.9km。(3)沿江丘陵区:大部分为丘陵岗地,定远县东部、滁州市和来安县一带,丘陵标高100~350m。局部平原地形标高7~50m。东南部与宁镇低山丘陵相接,地面大部分为中、上更新统土层展布。管线穿越长度76km。(二)气候气象工程沿线处于我国南北气候过渡带,大体以淮河为界,以北属暖湿带半湿润季风气候区,以南属亚热湿润季风气候区。气候温和,四季分明,雨量适中,光照充足。全区气温南高北低,多年平均气温14~16℃,1月气温最低,平均为-1~4.0℃;7月气温最高,平均为27.5~28.4℃。多年平均降水量为800~1500mm,且降水量由北向南渐增,5~9月为汛期,降水量占全年的50%以上。多年平均蒸发量为1000~2000mm,自北向南递减。(三)河川水文评估区地表水系主要为淮河流域,仅在东南部为长江流域。较大地表河流有淮河及其支流西淝河、池河。淮河是安徽段境内最大的河流,干流长度自洪河口至洪山头为432km,河床宽360m左右,吴家渡断面多年平均流量为852m3/s,最大洪峰流量为2280m3/s。西淝河是淮河中游的支流,发源于河南省东部平原区,管线在其上游跨越。池河是淮河中游尾闾的一条主要支流,流域面积5021km2。流量年际变化大,平水期流量仅400m3/s,而在枯水期几乎断流。二、地质环境条件安徽段评估区分属华北准地台和扬子准地台两大一级构造单元,基本以郯庐断裂为界,地质环境条件较复杂。(一)地层岩性评估区地层区划以郯—庐断裂为界,前第四系分别隶属华北地层区淮河地层分区和扬子地层区下扬子地层分区;第四系隶属华北地层区淮河地层小区。工程沿线大部分地区为第四系分布,仅在怀远县唐集和淮河以南的丘陵地区出露有前第四系(图12-1)。图12-1 西气东输管道工程安徽段环境地质图1.第四系全新统、上更新统粉土、粉质粘土类;2.第四系上更新统弱膨胀性粘性土类;3.石炭系、二叠系、白垩系碎屑岩岩组;4.塞武系、奥陶系碳酸盐岩岩组;5.燕山期侵入岩岩组;6.侏罗系火山喷发岩岩组;7.推测主要断裂;8.地面沉降中心及累计沉降量(mm);9.输气管线1.前第四系沿线沉积岩、岩浆岩、变质岩均有出露,其中沉积岩出露面积占90%以上,地层特征见表12-1,变质岩占8%,岩浆岩占2%。主要分布于怀远县、凤阳县、定远县永康及滁州市一带。燕山期岩浆岩分布于定远县藕塘一带。表12-1 工程沿线前第四系简表2.第四系区内第四系由于受新构造运动的影响,淮河北、南差异显著。淮河以北,地壳总体呈长期缓慢下降,第四系极为发育,自上而下为粘性土和砂性土组成的多层韵律结构。厚度从东南往西北逐渐增大,成因类型以冲积为主;湖积次之。上更新统和全新统广泛展布,下伏下、中更新统。淮河以南,伴随节奏式上升和断块差异运动,沉积物较薄(5~40m),且变化大。上更新统分布广泛,全新统主要分布于现代河流两侧。(二)岩土工程性质根据岩土成因类型、岩性结构、工程力学性质等因素,工程沿线岩土体可分为岩体和土体两大类。岩体进一步划分为4个亚类、5个岩组,土体划分为4个亚类。各岩组性质、分布等特征见表12-2。表12-2 岩体类型划分及特征简表管道工程沿线地表浅部分布的土体,按其工程性质不同划分为中低压缩性粘性土、高压缩性粘性土,砂性土和特殊土4个亚类。其工程性质特征见表12-3。表12-3 土体类型划分及工程性质特征一览表(三)地质构造评估区构造分属华北准地台豫皖坳陷的蚌埠凸起、阜阳—淮南凹陷和江淮台隆,扬子准地台的淮阳台隆及下扬子台坳(基本以郯—庐断裂为界),地质构造较复杂,其东、西两段分别以东西向构造和北东向构造占主导。构造形迹主要表现为褶皱和断裂,其中燕山早期及以前运动以褶皱构造为主,以复背斜和复向斜型式为特征,较大者自北西往南东依次有淮南复向斜、南将军复背斜和张八岭复向斜等。各次级褶皱产状较平缓,轴面直立,有的被断裂破坏。褶皱形成之后以断裂活动为主,同时形成一些宽缓断(坳)陷盆地。区内断裂构造发育,有NNE、NE、S—N、E—W和NW向五组构成,一般规模不大。断(坳)陷盆地有阜阳坳陷,立仓坳陷、来安断陷等,其差异性沉降深度数百米至数千米不等。以NNE向为主。(四)水文地质条件评估区可分为三个水文地质区:淮北平原水文地质区、江淮丘陵平原水文地质区及沿江丘陵水文地质区。地下水类型以孔隙水为主。(1)淮北平原水文地质区:广泛分布第四系及新近系的松散岩类,西北部一般厚100~300m(阜阳一带可达500m),东北部及沿淮厚30~100m。松散岩类孔隙水从上至下可划分为3个含水层组。① 浅层孔隙含水层组(0~50m):含水层岩性以粉细砂为主,分布不均。地下水位埋深较浅,在古河道一带单井涌水量800~1200m3/d;古河道边缘或古河间带单井涌水量多小于800m3/d。该层水是目前平原区农灌与农村居民生活用水的主要水源。② 中深层孔隙含水层组(50~150m):含水层岩性由细砂、中粗砂构成。淮河以北至颖上、蒙城以南地区含水层厚度20~80m,亳州东南至涡阳一带厚度一般2~18m,为承压含水层组。阜阳市、亳州市、界首市及有关县城,因工业、城市供水集中开采该层地下水,已形成地下水降落漏斗,最大水位埋深达60m以上,单井涌水量一般900~1500m3/d,大者可达3000m3/d。中深层地下水主要接受浅层地下水的向下越流补给和侧向补给,人工开采是其主要排泄方式。③ 深层孔隙含水层组(>150m):含水层岩性主要为洪冲积细砂、中粗砂及含泥钙质半胶结砂砾石层(Q1或N2),厚度一般地区15~80m,古河道区达80~160m。沿淮南、阜南、颖上、阜阳一带含水层以多层、巨厚、粗粒为特征,砂层厚38~169m,水头高出地表0.19~4.27m,其单井涌水量300~2000m3/d。深层地下水的补、径、排条件差,开采条件下可获得含水层本身的侧向补给及弹性释放。(2)江淮丘陵平原水文地质区:本区自淮河以南至滁州市境(郯—庐断裂带),是孔隙地下水最贫乏地区之一。基岩裂隙水富水性也较差,单井涌水量一般小于50m3/d,池河、淠河等河谷地带及凤阳山等碳酸盐岩浅埋区相对富水,单井涌水量可达100~1000m3/d,地下水位埋深一般为5~15m。(3)沿江丘陵水文地质区:工程沿线孔隙地下水除沿滁河分布的全新统砂及砂砾石层富水性较好外,大部分地段地下水极为贫乏;滁州等地含有较丰富的裂隙溶洞水,一般单井涌水量500~1000m3/d,大气降水是地下水的主要补给来源。(五)断裂活动性与地震评估区及周围地区深大断裂展布方向主要有北北东、北东、北西和近东西向4组,不但控制了区内地层的组合和地貌形态的差异,更由于其活动性,致使地震活动较频繁。破坏性地震大都分布在霍山、六安和淮河中下游地区,自1400年以来,大致20~30年左右发生一次中强震,最大震级为6.25级。震中大多发生在北东、北西向的断裂带交汇部位,区内的阜阳深断裂和郯—庐深断裂带均是省内重要的控震断裂。根据最新的地震区划,评估区50年超越概率10%水平的地震烈度为Ⅵ度、Ⅶ度分布区,其中Ⅶ度区分布于四庙—陈营段和袁家庙—藕塘镇段,地震动加速度峰值为100gal;其他地段地震烈度Ⅵ度,地震动加速度峰值50gal。(六)固体矿产资源评估区及附近分布的埋藏型固体矿产主要有淮南煤矿和定远县的盐矿、石膏矿;露采型矿产有水泥灰岩、粘土、砂石料等。(1)淮南煤田:淮南煤田总体走向为近东西向,含煤地层为石炭、二叠系,一般含煤40层,可采煤层厚23~36m,已探明煤层最大垂深为420~1030m,探明区27个,目前开采深度大多在-450m以下,最深达-800~-1000m。该煤田分为淮河以南的淮南矿区和淮河以北的潘谢矿区,淮南矿区年产煤583×104t,规划到2010年可年产煤593×104t;潘谢矿区是淮南矿区的接替区,目前年产煤767×104t,规划到2010年生产量达980×104t;新集矿区年开采量达652×104t,规划到2010年开采量为1580×104t。(2)定远县东兴盐矿:位于定远县东兴镇,为湖泊蒸发沉积型盐矿,主要矿物为岩盐,矿层位于古近系定远组中。矿层顶板埋深200~500m,矿层呈一大透镜状,矿区总面积14.4km2,分为东段、西段两个矿区,1990年4月正式投产。东段矿区开采深度在500m左右,年产盐40×104t。(3)定远县石膏矿:位于定远县城西南3km,面积约有2km2,矿层亦位于古近系定远组中。矿区及其外围储量2.14亿吨,矿体埋深100m以下。该矿自1981年开采至今仍在生产,每年采矿矿层亦位于古近系定远组中。面积达4.4×104m2。矿区距管线最近处仅1.5km。三、人类工程活动对地质环境的影响评估区及周围地区人类工程-经济活动对自然地质环境影响较大的主要有采矿、抽汲地下水等。(1)采矿对自然地质环境的影响:工程沿线毗邻的淮南市及滁州市定远县等地,采矿工程活动强烈,开采的矿种有煤、石膏、盐矿等。淮南市采煤已产生采空塌陷面积达57.44km2,塌陷、塌洞43个;定远县石膏矿区已产生采空塌陷面积达10余亩。另外,沿线石灰岩分布地区均有人工采石场,易造成边坡失稳等灾害。(2)抽汲地下水对自然地质环境的影响:淮北平原区基本上以开采地下水作为供水水源,在城镇集中开采地段已出现地下水超采现象,并引发地面沉降(如阜阳市等地)。此外是矿坑疏干排水(淮南煤矿为岩溶充水矿床)易引发地面塌陷灾害。四、地质环境条件复杂程度评价按照区域地质环境背景、地质灾害发育特点、人类工程活动的强度等,工程沿线地质环境条件复杂程度划分见表12-4。其中复杂类型长51km,占本省总长的14.66%。表12-4 安徽省地质环境条件复杂程度划分表续表

地质环境的基本特征

地质环境主要是指固体地球表层地质体的组成、结构和各类地质作用与现象给人类所提供的环境。地质环境是具有一定空间的客观实体,其上限是地表或岩石圈的表层。而对地质环境下限位置的确定,目前大致有两种意见:一种是从人类活动对环境影响的角度衡量,把下限定为人类的科学技术水平和生产活动的能力所能达到的地壳深部;另一种则是从环境对人类和其他生物的影响来衡量,其下限达到与区域地壳稳定程度有关的地壳深部甚至地幔。(一)地质环境的容量地质环境的容量指某个特定地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能。人类所有生产和生活的消费物资,都是直接或间接地取自地质环境。人类在生产和生活过程中产生的一切废弃物,又都直接或间接地排放到地质环境之中。所以,地质环境的容量,可以用特定地质空间可能提供人类利用的地质资源量和对人类排放的有害废物的容纳能力来评价。地质资源是地质环境系统内可供人类利用的一切物质。在现阶段,至少有下列几个方面:①矿物资源;②能源资源;③建筑材料资源;④土地资源;⑤地质景观资源;⑥地质空间资源等。这些地质资源,绝大多数是不可更新资源(相对人类生存时间来说)。所以,滥采、滥用地质资源,必将带来严重后果。地质环境对人类排放的有害废弃物的容纳能力,取决于地下水、土壤和岩石对污染物的净化能力。水体、土壤、岩石对污染物质具有自净功能,通过这种自净功能,地质环境对外来的污染物质进行内部消化,起到自动调节的作用。(二)地质环境的质量地质环境的质量,在一定程度上,是由地球物理因素和地球化学因素决定的,对人类的生活和社会经济发展都会有很大的影响。地质环境质量的好坏,可以由以下几个方面的条件评定。(1)自然地质条件的稳定性自然地质条件是决定地质环境质量的主要因素,其中最重要的有:地质构造的稳定性、地形稳定性、岩石性质、地质灾害情况等。(2)原生地球化学背景地球上人类都处在一定的地球化学场的作用下。一定数量的钙、镁、钾、钠、碳、氮、氧、磷等元素及某些微量元素,是人体和其他生物体发育所必需的。环境中某些元素含量过高、过低,或存在对人体有害的其他元素,均会影响人体健康。所以,环境的地球化学背景值是地质环境质量的一个重要标志。(3)抗人类活动干扰的能力地质环境脆弱的地区,抗人类活动干扰的能力很差,工程经济活动稍有不慎,就可能使环境状况恶化。例如,处于半干旱、半湿润气候带的华北平原,农田水利活动不当,很容易使土壤盐渍化加剧。(4)受污染或受破坏的程度现在,地球上几乎不存在未受人类活动影响的区域。天然的地质环境越来越少,人为因素对环境的影响越来越大,必须考虑人为因素对地质环境质量的干扰。其中,最主要的是废弃物对环境的污染,经济活动对环境的破坏。地质环境的整体质量取决于各组成要素的质量。但在评价地质环境质量的优劣时,除考虑各要素的平均状况外,还应找出质量最差的要素,并做出评价。因为,人类活动常常首先使质量最差的因素受到影响,从而引起环境的变异。(三)地质环境的反馈作用地质环境的反馈作用,即地质环境受人类活动干扰后,对这种干扰所作出的某种响应。地质环境较容易受到人类活动的影响。当人类活动的规模和强度超过了地质环境的承受极限后,必然导致地质环境发生变化,对人类活动做出反应。其实质就是在人类作用力的影响下,地质环境对物质和能量的输入与输出的动态平衡关系进行调整:当人类作用力不大时,通过地质环境内部的调节能力,对外界的冲击进行补偿和缓冲,就可以完成这种调整过程,维持地质环境系统的稳定性,表现为不易觉察的、“隐蔽的”形式;当人类作用力增大,超过地质环境内部的调节能力时,地质环境只有通过剧烈的变动,才能建立起新的平衡关系,反馈就以“显露的”的形式表现出来。

环境地质的环境地质与地质环境

应当指出,地质环境与环境地质,有完全不同的含义和性质,两者不能互相通用,混淆不分。与地质环境的区别在于,环境地质是研究人类技术—经济活动与地质环境相互作用、影响的学科,是以地质环境为研究对象的科学。地质环境是有空间概念的,而环境地质没有空间概念。

地理环境和地质环境的主要区别?

地理环境包括气候、地形、地质、水文、土壤、生物等。地质环境主要指的是自地表面下的坚硬壳层,即岩石圈。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程,使固结的物质解放出来,参加到地理环境中去,参加到地质循环以至星际物质大循环中去。

地质环境的介绍

地质环境主要指的是自地表面下的坚硬壳层,即岩石圈。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程,使固结的物质解放出来,参加到地理环境中去,参加到地质循环以至星际物质大循环中去。

什么是地质环境

主要是指地球的岩石圈及其表层风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用与现象。 地质环境是具有一定空间概念的客观实体,它包含物质组成、地质结构和动力作用3种基本要素。

什么是地质环境?

地质环境主要指的是地球表层下面的坚硬壳层即岩石圈的状况。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程,使固结的物质解放出来,参加到地理环境中去,参加到地质循环以至星际物质大循环中去。地质环境为我们提供了大量的生产资料,丰富的矿产资源。目前,人类每年从地壳中开采大量的矿石,从中提取大量的金属和非金属原料,还从煤、石油、天然气、地下水、地热以及放射性物质中获取大量能源。随着科学技术水平的不断提高,人类对地质环境的影响也更大了,一些大型工程直接改变了地质环境的面貌,同时也是一些自然灾害(如山体滑坡、山崩、泥石流、地震、洪涝灾害等)的引发因素,这是值得引起高度重视的。

各等级地质环境脆弱区空间分布

(一)极度脆弱和重度脆弱区区域地质环境极度脆弱和重度脆弱区主要分布在我国地势第二级阶梯与第三级阶梯的过渡地带、青藏高原东西向呈弧形展布的高大山脉和南北向密集分布的横断山脉以及新疆的天山山脉和阿尔泰山脉,包括天山、阿尔泰山、昆仑山、阿尔金山、祁连山、塔拉昆仑山、喜马拉雅山、横断山脉,以及陕甘宁活动构造区、青藏高原东北隅活动构造区、川西活动构造区、川滇菱形块体活动构造区和滇西南活动构造区等南北活动构造带。这些地区普遍位于高海拔山地和高原地区,高山和深切河谷极为发育,山高谷深,地形起伏度大,地形切割破碎,是滑坡、崩塌等突发性地质灾害的高易发区,地质灾害多发频发。同时,这些地区地质构造复杂,构造活动和地震活动活跃,是我国地震烈度Ⅷ度及以上的主要分布区,西北地区有六盘山带、天水–兰州带、河西走廊带、塔里木南缘带、南天山带、北天山带等地震带,西南地区有武都–马边带,康定–甘孜带,安宁河谷带,滇东带,滇西带,腾冲–澜沧带,西藏察隅带,西藏中部带等地震带。近年来发生的四川汶川地震、青海玉树地震、四川鲁甸地震等造成了巨大的人员伤亡和财产损失,地震次生地质灾害对灾区灾后重建与经济发展构成了严重威胁。(二)中度脆弱区区域地质环境中度脆弱区主要分布在我国地势第三级阶梯和第二级阶梯的西部地区,广泛遍布于贺兰山—六盘山—邛崃山—乌蒙山一线以西的山地和高原地区,尤以藏北高原、塔里木盆地边缘及周边、哈顺戈壁—北山地区、阿拉善高原分布最为集中,内蒙古阴山、山西太行山和山东南部低山地区也有分布。这些地区多位于较高海拔的高原和山地地区,地形复杂、地表起伏较大,植被覆盖度低,易于引发滑坡、崩塌等突发性地质灾害;地质构造复杂,构造活动和地震活动也很活跃,地震烈度Ⅶ度区成片分布。西北地区降水稀少,地表湿润度低,土地荒漠化严重。西藏和西南地区地势险峻,活动断裂密集,内动力地质作用活跃,冰川型泥石流、冻融泥石流发育。在贺兰山—六盘山—邛崃山—乌蒙山一线以西的广大地区,拥有全国80%左右的重点生态功能区,是我国生态服务的主阵地,是决定国家生态安全的战略区。在空间分布上,地质环境中度脆弱区和重点生态功能区具有很大的重叠性。例如,藏西北羌塘高原荒漠生态功能区、川滇森林及生物多样性生态功能区等多属于地质环境中度脆弱区。由于这些重点生态功能区的地质环境比较脆弱,资源开发、工程建设等人类活动易于破坏原有的自然环境而导致其生态功能受损,在这些地区需要高度重视地质环境保护,最大限度地减少人类活动对地质环境的干扰。(三)轻度脆弱区区域地质环境轻度脆弱区主要分布在青藏高原中度脆弱—极度脆弱区以外的地区、西北内陆干旱盆地区、黄土高原地区、内蒙古中部和西北部、鄂尔多斯盆地、山西与河北的山地丘陵区以及云南、贵州、四川、湖北、陕西等省的山地丘陵区,在辽东丘陵、山东中南部丘陵、福建和广东沿海等地区有零星分布。西部干旱内陆盆地包括柴达木盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地、伊犁河谷、吐哈盆地等地区降水稀少,多戈壁沙漠,土地荒漠化严重,植被难以生长;这些大型盆地地质结构本身相对稳定,但是自然地理条件恶劣,在气候、人类活动等外界因素的干扰下,易于发生突发性地质灾害。特别是黄土高原地区、西南山地丘陵区在降雨和人类活动共同影响下,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害多发频发。西北大型内陆盆地干旱少雨,蒸发强烈,地表水和地下水水源主要来自高山冰川与冰雪融水,地下水是盆地内涵养生态的重要水源。近几十年以来,由于人类活动不合理开发利用地下水,导致了鄂尔多斯盆地、河西走廊、塔里木盆地、准噶尔盆地等地区出现了区域地下水位大幅度下降、湖泊萎缩或干涸、生态环境退化等地质环境问题。(四)轻微度脆弱区区域地质环境轻微度脆弱区主要分布于我国地势第二级阶梯地区,特别是贺兰山—六盘山—邛崃山—乌蒙山一线与大兴安岭—太行山—巫山—雪峰山一线之间尤为集中,南方山地丘陵区、山东半岛、辽东半岛、长白山、新疆绿洲地区、西藏与青海交界地区等区域也有轻微度脆弱区分布。这些地区海拔多在500~2000m之间,地貌以低山、丘陵为主,地形起伏度远小于西部地区,但是在暴雨和高强度人类活动下也易于发生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害。总体上构造活动和地震活动不活跃,但是有大型活动断裂穿过的地区,例如华北构造区的NNE向夏垫断裂、唐山断裂、向郯城一庐江断裂等穿过的地区存在发生强震的可能。(五)微度脆弱区区域地质环境微度脆弱区集中分布于大兴安岭—太行山—巫山—雪峰山一线以东地区以西地区除四川盆地有成片分布外其他地区仅有零星分布。这些地区一般为海拔低于500m的平原地区或丘陵地区,地表起伏小,地势平坦,不易发生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害,但在岩溶地貌发育的南方地区如珠江三角洲、湘中地区存在发生岩溶塌陷的可能。东北平原、华北平原、长江中下游平原、四川盆地等平原盆地区是我国大型地下水含水层的主要分布区,地下水长期过量开采和不合理开发会导致地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害的发生。例如,长江三角洲地区和华北平原是我国因开采地下水而发生地面沉降的主要地区,沿海地区还引发了海水入侵问题。微度脆弱区地壳稳定性好,活动断裂不发育,非常有利于国土空间开发和工程建设。目前所存在的地质环境问题主要是由于人类活动的不合理或超过了其承载力而引起的。我国的优化开发区域、重点开发区域和农产品主产区主要集中分布于微度脆弱区。

环境地质与地质环境有什么区别,求详解

“环境地质”一词最早出现于20世纪60年代末、70年代初一些西方工业发达国家的文献中。那时这些工业发达国家,已感到环境问题迫切性,开始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地质等问题研究列为环境地质研究的范畴。1982年再版的Michael Allaly主编的《环境辞典》中,将环境地质一词定义为:应用地质数据和原理,解决人类占有或活动造成的问题(如矿物的采取、腐败物容器的建造、地表侵蚀等的地质评价)。环境地质在我国出现和使用较晚,但也是随着一系列严重的环境问题(如环境污染、地质灾害等)对生产、生活的影响愈来愈突出而提出的。 地质环境:自然环境的一种,指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统。在长期的地质历史演化的过程中,岩石圈和水圈之间、岩石圈和大气圈之间、大气圈和水圈之间进行物质迁移俄能量转换,组成了一个相对平衡的开放系统。人类和其他生物依赖地质环境生存发展,同时,人类和其他生物又不断改变着地质环境。 地质环境同人类和其他生物的关系主要表现在:①地质环境是生物的栖息场所和活动空间,为生物提供水分、空气和营养元素。地质环境的区域差异,导致生物向不同方向进化。生物是地质环境的产物,但又改变地质环境,例如土壤是植物和地质环境相互作用下形成的。生命在长期演化中,同环境愈来愈适应,因此生物体的物质组成及其含量同地壳的元素丰度之间有明显的相关关系。英国地球化学家E.哈密尔顿等人通过对人体脏器样品的分析发现,除原生质中主要组分(碳、氢、氧、氮)和岩石中的主要组分(硅)外,人体组织(特别是血液)中的元素平均含量和地壳中这些元素的平均含量具有明显的相关性(见图)。这说明人体是地壳物质演化的产物。②地质环境向人类提供矿产和能源。目前人类每年从地层中开采的矿石达4立方公里,从中提取金属和非金属物质。人类还从煤、石油、天然气、水力、风力、地热以及放射性物质中获得能源。矿产资源是经过漫长的地质时代形成的,属于不可更新资源,经人类开发利用后,很难恢复,因此矿产资源的合理开发和有节制地使用是非常重要的。③人类对地质环境的影响随着技术水平的提高而愈来愈大,例如采掘矿产,修建水库,开凿运河都直接改变地质、地貌;大规模毁坏森林草原,导致水土流失,土地沙漠化;矿物燃料的大量燃烧,增加大气层二氧化碳含量,造成全球气候异常;人类向地质环境排放大量工业废弃物,造成对有机体有害的化学元素如汞、铅、镉等在地表的浓度增高。 应当指出,地质环境与环境地质,有完全不同的含义和性质,两者不能互相通用,混淆不分。与地质环境的区别在于,环境地质是研究人类技术—经济活动与地质环境相互作用、影响的学科,是以地质环境为研究对象的科学。地质环境是有空间概念的,而环境地质没有空间概念。

地质环境是不断演化的

世界上任何事物都有其发生、发展和消亡的过程。地质学中的造山运动、海陆变迁、生物大爆发和大灭绝事件的记录都雄辩地证明了地球不断演化的客观事实。人类出现之前,地质背景是纯自然的。在漫长的演化进程中地质体与其外界环境中的大气、水、生物的相互作用从来没有间断过,正是这种相互作用最终孕育了地球上的高级智能生物———人,并造就了适宜人类生存发展所必需的人类环境。地质环境的两个方面包括地质背景和人,都是地球演化的产物。即使人类出现之后,地球的演化仍在继续,并与人类的发展紧密联系在一起,共同书写着地球的今天与未来。地质背景是人类环境中最基本的组成部分之一,也是研究地质环境演化的主要依据。在讨论全球地质环境系统演化的科学问题时,涉及的地质背景是全球规模的,所论及的演化也有其特定的时间尺度,即能够显示全球地质背景整体结构发生变化的那个时间跨度。地质学研究表明,全球地质背景的结构性变化都是发生在数万年或更长的地质年代尺度上,而那些时间跨度较小的地质作用和地质过程一般只影响局部区域,不足以造成全球地质背景整体结构性的改变,或者说它们仅仅是全球地质背景在某一特定演化阶段的某一片段。因此,在研究具体的地质环境问题时,很少涉及全球规模,且大多将全球宏观的地质背景视为稳定的,而不再去追溯其漫长的演化历史。地质环境是人类出现以后才有的,与地球演化历史相比较,地质环境的形成史要短得多。对人类有意义的是那些在人类出现时已形成的地质背景以及人类出现后发生的地质作用和地质过程。这些地质作用和地质过程往往具有中小时间尺度的特征,尽管它们的规模与强度不足以使全球地质背景发生结构性变化,但对于局域地质环境系统而言意义重大,有可能促使其整体结构性的改变而导致失稳。用人类发展历史的时间尺度来观察,局域地质环境系统具有明显的演化特征。其一,在局域上自然地质作用、地质过程十分活跃,始终不间断,只要存在地形势差就会发生岩土物质的侵蚀、搬运与堆积;就会有水流从源向汇的运动以及化学组分的分散、迁移、聚集。这些物质在地球浅表层再分配的同时,又会反过来重塑原先的地形,改变物质的运动条件,从而在物质分配与运动条件之间形成反馈过程。当这一过程发展到一定程度,局域地质环境系统呈现出整体结构性变化时,这个系统就进入了失稳阶段。其二,由于人为活动规模不断扩大,许多地区人为搬运或启动的物质量已远大于自然地质作用,也许原本需要数万年的地质过程方能形成的地质背景,如今只需数年或更短的时间。在自然地质作用和人为地质作用相耦合的情况下,局域地质环境系统的结构性变化必然呈加速的态势。两者的耦合还会冲击原先物能输移的动力学关系,出现新的协同作用和相干效应,并有可能逐级放大到该局域之外的更高层级上或影响环境的其他方面。

烟台市的地质环境分析

一、地形、地貌1. 地形研究区内群山连绵,丘陵起伏,地形总趋势是中部高、南北低,北部地势较陡,南部地势较平缓。由大泽山、罗山、艾山、牙山、腊山、昆嵛山等低山构成区内中部山地地形的主体,其海拔均在 500m 以上,组成全市地形的脊背。最高峰为昆嵛山的泰礴顶,海拔922. 8m,为众山之首,四周为呈放射状低山丘陵,海拔 500 ~ 200m,向沿海延伸为山前平原和滨海平原,海拔均在 50m 以下。其中北部沿海地势最低,地面平坦,微向海面倾斜,海拔高度 1 ~10m,共同组成一个典型的滨海低山丘陵地形。2. 地貌烟台市地貌包括鲁西北堆积平原区和鲁东剥蚀构造低山丘陵区。根据地貌成因类型和地貌特点分为构造侵蚀地貌、构造剥蚀地貌、剥蚀堆积地貌、堆积地貌、海成地貌等 5 种类型。二、地层市区地层属于华北地层大区晋冀鲁豫地层区鲁东地层分区。时代最老的地层为中太古代唐家庄岩群和新太古代胶东岩群,因受多期岩浆活动和构造运动的影响,大多呈包体状零星分布,为一套经受了麻粒岩相 - 低角闪岩相变质的海相火山岩 - 碎屑岩沉积岩。元古宙地层呈大片分布,主要为元古宇荆山群、粉子山群、芝罘群和新元古界蓬莱群,为一套经角闪岩相 - 绿片岩相变质的海相沉积岩。区内缺失古生代地层。中生代地层有莱阳群、青山群和王氏群,为一套陆相沉积碎屑岩和火山岩。新生界五图群、临朐群分布于新生代龙口盆地第四系之下,为隐伏地层。新生界第四系则分布于山间谷地和沿海平原。区内地层总面积 6668. 66km2,占全区面积的 48. 52% 。三、岩浆岩区内岩浆岩发育,分布广泛,岩石类型复杂,酸性—基性均有出露,尤其以中酸性岩类为主。侵入岩非常发育,尤其是花岗岩类岩石广泛分布,呈岩基、岩株和岩脉产出。总的出露面积为 6562. 77km2,占全区面积的 47. 75% 。火山岩也比较发育,集中出露于胶莱盆地东北缘内侧,火山活动始于早白垩世早期,结束于第四纪早中更新世,以早白垩世中期最强烈,发育有基性—酸性各类型火山岩。按时代可分为 4 期。四、地质构造研究区内地处鲁东隆起区次一级胶北隆起,其更次一级则有胶北凸起、龙口凹陷、臧格庄凹陷。隆起区由胶东群和粉子山群变质岩系构成。基底复式褶皱较发育,以栖霞复背斜规模最大,对胶东地区的构造具有骨架定型作用。盖层褶皱不发育,多为简单的单斜岩层,仅有局部地区如莱阳盆地中有开阔平缓的向斜构造。该区经历了复杂而漫长的地质作用,形成前寒武系和中生界两大构造层次,褶皱、韧性剪切带和断裂三大构造样式的构造格局。前寒武纪结晶基底以中深部层次韧性变形为主,形成韧性剪切带及褶皱构造,变形机制则与扬子板块向华北板块碰撞俯冲有关。古生代地壳抬升,遭受剥蚀。中生代则以表部脆性断裂为主,形成大规模的断裂和断陷盆地,控制着岩浆活动和矿产形成。变形机制则与太平洋板块向欧亚板块俯冲地壳的升降运动有关。1. 褶皱构造区内褶皱构造较发育,主要分布在太古宙、元古宙及中生代地层中,其中太古宙褶皱规模极小,多为露头尺度内褶皱,形成机制与韧性剪切作用有关。元古宙褶皱分布较广泛,规模较大,属区域性褶皱。中生代褶皱极少见,主要分布在莱阳群中,规模小,与区域性断裂的牵引作用有关。2. 韧性剪切带韧性剪切带可根据局限于某种变质变形岩石原岩的时代、韧性剪切带的切割关系、面理置换及同位素地质年龄等划分期次,可根据糜棱岩矿物成分、重结晶速率、新生矿物组合及新生面理的特征划分构造相,可根据韧性剪切带的产状进行分类,共分出 7 期韧性物造:1) 第一期韧性剪切构造;2) 第二期韧性剪切构造;3) 第三期韧性剪切构造;4) 第四期韧性变形作用;5) 第五期韧性剪切构造;6) 第六期韧性剪切构造;7) 第七期韧性剪切构造。3. 断裂区内脆性断裂构造极发育,分布广泛,它们有的控制着岩浆的侵位和盆地的沉积,有的控制着金、银矿床,有的控制着非金属矿床、温泉和地震活动。与人民生活息息相关。根据断裂控制岩浆活动的先后顺序及相互切割错动关系,将区内断裂由早到晚划分为近东西向断裂、北东向断裂、北北东向断裂和北西向断裂 4 组。区内断裂构造赋存着重要的矿产资源,特别是北东向、北北东向断裂赋存着著名的三山岛、焦家、玲珑、金牛山等特大型金矿床,是烟台市矿产资源的重要组成部分,具有巨大的潜在经济价值。五、水文地质条件1. 含水岩组根据含水层岩性及地下水类型将烟台地区地层划分为四大类型含水岩组:1) 松散岩类孔隙水含水岩组;2) 碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组;3) 变质岩类裂隙水含水岩组;4) 岩浆岩类裂隙水含水岩组。2. 地下水补给、径流、排泄条件区内地下水补给、径流及排泄条件严格受地形地貌及岩性构造因素控制,具有典型的山地丘陵及滨海平原区的特点。

地质环境影响

地质环境是一个系统,而且是一个具有大量物质、能量和信息流入、流出的开放式系统,具有整体性与区域性、变动性与稳定性、资源性与价值性的特征。人类对地质环境的利用、改造的深度和广度,在时间上随着人类社会的发展而发展,在空间上则随着人类活动领域的扩张而扩张。8.1.1 地质环境和地质环境问题地质环境是与人类社会发展有着特殊、紧密联系的,积极地与大气、水、生物圈相互作用着的岩石圈的接近地表的部分。地质环境是一个开放的、独立的环境系统,它具有物质组成、地质结构和动力作用3种基本要素。地质环境问题是指由自然因素和人类活动作用影响而发生的,使人类赖以生存的地质环境的质量发生不良变化或遭到破坏,直接或间接地威胁人类的生产、生活或造成人类生命财产严重损失的事件。按主要诱发因素的不同,地质环境问题可分为原生地质环境问题与次生地质环境问题。原生地质环境问题,即由自然因素引起的与人类活动无关的地质环境问题。次生地质环境问题也称为人为地质环境问题,是由于人类的社会生产活动引起的地质环境中物质组成、性质、状态和地质结构的变化以及与其有关的地质作用和现象。地质灾害是地质环境问题中最为突出的问题,它是指由自然因素和人类活动作用影响而发生的,可以对人类生命财产及生存环境造成破坏和损失的地质过程与现象。环胶州湾地区地质环境的影响因素主要有垃圾处置场的影响、城市建设对地下水和地貌景观的影响、产生的地质灾害及其他因素的影响等。8.1.2 地质环境影响评价地质环境影响评价是环境影响评价的重要组成部分,广义上说是对地质环境的形成条件、结构、状态、功能的现状进行分析,在自然条件和人类活动影响作用下对可能发生的变化趋势进行预测,对其与社会经济发展活动的协调性进行定性或定量的评估。地质环境影响评价工作是了解地质环境变化趋势、制定地质环境保护规划和进行宏观决策的一种方法和手段。8.1.3 地质环境影响评价程序对于区域城市建设的地质环境评价,在经过资料收集、野外调查、取样分析之后,都必须采用定性、定量或定性与定量相结合的方法对所获资料进行总结与归纳,而这个总结和归纳的过程即是评价的过程。随着计算机技术的发展,其中的部分过程可以通过计算机进行快速处理。地质环境评价的一般方法程序见图8.1。图8.1 地质环境影响评价程序区域地质环境影响评价指标的构建、权重的确定和数学模型的选取都是相当重要的步骤,贯穿于地质环境影响评价的全过程之中。进行评价时根据具体问题进行具体分析,找出影响地质环境的主要因素,舍去次要因素。

地质环境质量及其变化

高兴和(中国国土资源经济研究院,河北三河,101149)摘要 本文从定义地质环境、地质环境质量、地质环境容量出发,定义了地质环境破坏和污染。认为地质环境质量变化具有方向性、动力性和三维可测性。给出了地质环境容量的余量方程和自净能力——占用强度不等式。指出开发资源不等于地质环境破坏和污染。关键词 地质环境 质量给地质环境破坏和污染下一个科学的定义,对于矿产资源开发决策,对于理论研究,对于地质环境保护都很重要。为了给地质环境破坏和污染下定义,有必要先讨论地质环境、地质环境质量和地质环境容量。1 地质环境环境一词的字面意义总是指相对于中心事物的周围事物,这些周围事物对中心事物有某种影响,随着中心事物的时空变化,所指周围事物也就不再完全相同。中心事物与周围事物是矛盾的对立统一体。我们所称地质环境的中心事物是人类,是人类的生存和进步。环境是一个外延很宽的概念,地质二字把外延缩小到了岩石圈。我们每个人都生活在岩石圈上,没有岩石圈支撑无法想象人类怎样生存。不仅仅是影响,岩石圈为人类提供必需的生存条件。兰州市东有贺兰山、西有祁连山,人们生产生活中排放出的废气和粉尘不易被风吹走而净化,两座山影响了兰州人的生存质量。为了交通方便,降低工程成本而开凿的铁路和公路的山体隧道是经过人类改造了的地质体。山体开凿前后对人类有不同方向的影响。由此可以看到,地质环境概念应包含三个要素,一是作为中心的人类,二是人类周围的地质体,三是地质体对人类的作用。地质环境是指包括经过人工改造的部分在内的影响人类生存和发展的岩石圈客体。岩石圈是地球的四个圈层之一,上至与流体接触的表面,下至人类工程所及的岩石底层。这样定义地质环境与《中华人民共和国环境保护法》给环境所下定义一致。在地质环境概念中,“环境”是主词,“地质”是对环境的限制,与环境地质不是同一概念。2 地质环境质量正如一种物品,在比较当中人们评说其在某些方面性质优劣,从而评价质量优劣。对于人类的不同需求,在不同区域,地质环境也有其优劣之别,存在质量差异。地质环境质量是指在特定区域内,部分岩石圈客体对特定人群生存与发展或人类特定需要的适宜程度。对于空气净化而言,兰州的地质环境质量不如海口好。对于人群的生存安全而言,易发生泥石流山区的地质环境质量不如平原地区好。地球每时每刻都在与太空进行能量交换,地球自身也在不停地进行能量传递和物质运动。因此,地质环境每时每刻都在连续地变化之中。但是地质环境的这种变化对于人类生存与发展来说是从量变到质变的过程,在质变之前缓慢变化对人类生存与发展的影响几乎没有表现,或几乎不被人察觉,当达到了质变时,人们才会察觉到它的变化对人类的生存与发展有了新的影响。我们把地质环境从一个时点到另一个使人认识到对人类生存与发展有新影响的时点的变化称为地质环境质量变化。人们对地质环境影响人类生存与发展差异的认识,可以是自身感受,也可以是科学的理论推测。预测到将有地质环境质量变化,还不是现实的地质环境质量变化。相对于经济活动而言,地质环境从量变积累到质变的过程,有的时间很长,如地面的升降,有的时间较短,如大雨诱发的泥石流。人类要利用地质环境,要开发各种资源,就必然要与岩石圈客体进行物质能量交换。有资料载,目前我国每年因经济建设搬动岩土总量达380亿t,其中农业生产226亿t、牧业16亿t、林业12亿t、矿业48亿t,人均约30t。每一单位重量的岩土搬动都使所在区域的地质环境发生变化。我们还不能精确统计那些次岩土搬动已经引起了地质环境质量变化,但我们可以看到人类活动诱发的地质动力现象,有些已经成为地质灾害。导致地质环境质量变化的原因,不仅仅是自然力的作用,还有人类活动产生的人为地质营力。人为地质营力使地质环境质量发生变化也是从量变到质变的变化过程,也有时间间隔长短的差异。如现在沙尘暴的频频造访是几十年不适当的土地开垦的结果,是长期以来毁林的结果,地质环境从量变到质变经历了较长时间。而采石造成的崩塌,地质环境从量变到质变经历的时间却很短。人为地质营力对地质环境质量变化有直接的,也有间接的。人类在生产和生活中燃烧化石燃料,使气候变暖、气温升高。升高的气温影响大气环流、影响降雨分布、影响冰川的物理状态,从而影响海平面的变化。而大气环流、雨水分布、海平面升降都表现为纯粹的自然现象。我们应该充分认识人类活动对自然界物质能量的变换作用,校正人类自己的行为,从而有利于自己的生存发展。地质环境质量变化经常是包括人类活动在内的多因素综合作用的结果。按地质环境质量变化的动力来源可以把地质环境质量变化分为自然地质环境质量变化和人为地质环境质量变化。按岩石圈客体变化的性质可以把地质环境质量变化分为化学地质环境质量变化和物理地质环境质量变化。岩石圈客体的各个部位由不同的化学物质组成。不同物质组成成分的岩体对人类生存与发展具有不同影响,即便是同种物质组成的岩体,其结构、状态不同对人类生存发展的影响也不同。按空间位置,把地质环境质量变化分为表层地质环境质量变化和深部地质环境质量变化。表层地质环境质量变化易于被人们感受到,易于被发现,比深部地质环境质量变化更敏感。深部地质环境质量变化大多要通过专门仪器,经过科学推断才能对化学组成、物质结构、状态做出定量的科学认识。深部地质环境难于接近,一旦发生不利于人类生存发展的质量变化不易逆转。按地质环境的物质构成,把地质环境质量变化分为地下水地质环境质量变化、土壤地质环境质量变化和岩石地质环境质量变化。就人类活动而言,地下水地质环境质量变化主要与人类的生产和生活排放的废弃物有关,岩石地质环境质量变化主要与人类工程活动有关,土壤地质环境质量变化几乎与人类活动的各个方面都有关系。采掘矿物原料,作为被剥离的围岩破碎后又移位,岩体结构发生了变化。矿物原料作为地质环境介质被取出后,不仅原有岩体结构被改变,而且周围岩体的应力状态也发生了变化。因此,地质环境质量变化不单纯表现在化学物质组成上,还表现在岩体结构和岩体应力状态上。这是人为地质营力作用下发生的地质环境质量变化不同于其他环境质量变化的特殊之处。我们把化学物质组成,岩体结构和岩体应力状态称为地质环境质量的三要素。地质环境质量变化具有有利于人类生存与发展或有害于人类生存与发展的双向性。人类的活动也能使地质环境质量向着有利于人类生存与发展的方向变化。这时我们必须投入资源。归结起来,可以说地质环境质量变化具有方向性(即有利于人类生存发展[正向]与有害于人类生存发展[负向]的双向性)、动力性(即自然力和人为地质营力作用)和三维可测性(即化学物质组成、岩体结构和岩体应力状态的可测性)。3 地质环境容量一般来说,地质环境允许人类为谋求生存发展而对其发生作用。但这种允许是有限度的,当超过某一阈值时,人类的活动就会受到地质环境制约,甚至有灾害降临。我们把一定时点上,一定区域内,一定科技水平下,一定地质环境目标下,具有一定地质环境质量的地质环境所能承受人类作用的最大能力或阈值称为地质环境容量。地质环境容量的定义与环境容量的定义的差异,是由地质环境质量三要素的特殊性引起的。只考虑地质环境对污染物的容纳量,就丢掉了岩体结构和应力状态的作用。地质环境质量是决定地质环境容量大小的最根本因素。由于地质环境质量的三要素在不同区域上的差异,地质环境容量具有区域特征。根据地质环境容量的区域特征可以在不同区域选择人类自己更为适宜的活动方式。地质环境容量与科技水平(包括管理科学技术在内)密切相关。实现同样的生存与发展的目的,在不同的科技水平下,人类对地质环境的作用可以有不同的方式方法,从而改变岩体结构,岩体应力状态,甚至改变岩体的化学物质组成,扩大地质环境容量。地质环境能承受人类作用的阈值的确定首先取决于人类对地质环境的认识,而人类对地质环境的认识与生产力发展水平、与科技水平相关。在认识的基础上,根据具体条件提出地质环境容量的具体要求。这就是说,地质环境容量的具体数值已不仅仅是客观的存在,而且是客观存在在人们头脑中的反映,并加上了人类的意志和愿望。生产力在发展,科技水平在提高,人类对生活质量的要求也在提高。因而对地质环境容量的具体目标要求也就在不同的时间和不同的区域有所差异。4 地质环境破坏和污染地质环境质量变化有正方向和负方向之别。地质环境破坏和污染首先是地质环境质量变化指向了不利于人类生存与发展的负方向。其次,引起地质环境质量变化的动力有自然力,也有地质营力,地质环境破坏和污染不包括自然力的作用及其作用结果,而是人为地质环境质量的负向变化。人们使用地质环境破坏和污染一词时,在不同场合、不同语言环境中有两种不同含义。一是指人类行为的结果,即某一时点上的有碍人类生存与发展的地质环境质量。二是指人类某时正在进行着使地质环境质量向着负方向变化的行为。人类谋求生存与发展的活动使地质环境质量变化向负方向变化,或是连续的积累负向变化,或是一个个时段的负向变化。把所有地质环境质量负向变化都称之为地质环境破坏和污染就限制了很多人类求得生存与发展必须进行的活动,反倒不利于生存与发展。尤其在中国,没有发展就一切都没有了。对于地质环境质量负方向变化,地质环境容量给出了一个允许范围,只要在地质环境容量的阈值之内就不应冠以破坏和污染的称谓。至此,我们给地质环境破坏和污染下一个定义:人类活动对地质环境的作用超出地质环境容量所允许的阈值时使地质环境质量发生的负向变化。在不同场合、不同语言环境下,这个定义可以有两种含义,即人为地质环境质量负向变化的结果和正在超出地质环境容量允许阈值使地质环境质量发生着负向变化。在地质环境容量所允许的阈值以内人类行为使地质环境质量发生的负向变化,我们称之为地质环境占用。不把地质环境占用定义为地质环境破坏和污染并不等于说地质环境占用就可任意进行了,不等于说问题不重要了。和其他环境问题不同,对地质环境而言,物理地质环境质量变化比化学地质环境质量变化的量更大,发生的作用也更强烈。为此,我们把地质环境破坏和污染分为以物理地质环境质量变化为主要特征的地质环境破坏和以化学地质环境质量变化为主要特征的地质环境污染。5 地质环境的自净能力与地质环境占用强度不等式大自然有这样一种能力,通过自身能量交换和物质运动,迁移和转化进入地质环境的有害废弃物,修复岩体被破坏了的应力状态和结构,经过一段时间又能适合于人类活动,大自然的这种能力称为地质环境的自净能力。地质环境的自净能力可以用单位时间内的自净量(P)来描述。这是一个净化地质环境占用的速率指标,其中,自净量有各种计量单位,不但对不同地质环境质量要素不同,而且同一地质环境质量要素在不同情况下也会有所不同。由于人类活动的规模和强度大小不同,地质环境占用的快慢也就不同,地质环境容量达到饱和的时间长短相应地也有差异,也可用单位时间内地质环境占用量来描述地质环境占用的速率,我们称之为地质环境的占用强度(I)。地质环境占用使地质环境质量发生负方向变化,而地质环境自净能力使地质环境质量发生正方向变化。设初始地质环境容量为Q,经过一段时间(t),其变化量为△Q,余下可继续占用的地质环境容量为R,则:R=Q+ΔQ+Pt-It我们把此式称为地质环境容量的余量方程。地质环境容量的变化量是科技水平、生产力发展水平和人们对地质环境的认识与要求决定的。确定了地质环境容量后,相对于经济过程而言,可以认为是相对稳定的不变量,即在相对短的一段时间内认为△Q为零。这时上式变为:R=Q-(I-P)t(I<P时,I-P取O)若P<I,则必有某一个时点t1,使得R=0。这时环境容量被占用完。此后如果地质环境占用强度继续大于地质环境的自净能力,那么地质环境破坏和污染就必然存在。可见地质环境破坏和污染是地质环境占用强度大于地质环境的自净能力的累积结果。长远而言,为了不出现地质环境破坏和污染,至少要使P=I。我们要实现社会经济可持续发展的目标,应把环境容量留给后人一部分,因此,到达t1点后地质环境占用强度必须小于或等于地质环境的自净能力,即:P≥I。称这个不等式为自净能力——占用强度不等式。这个不等式以及地质环境破坏和污染定义都是从地质环境影响评价角度给出的。但是,从资源配置优化角度考虑,会略有出入,本文不再讨论。

主要地质环境问题与原因分析

上海市存在的主要地质环境问题有遍布全市的地面沉降、土壤与浅层地下水污染、粘土与石材矿山遗留的矿山环境问题、海岸带局域海水入侵等。其中,地面沉降灾害发生时间最早、持续时间最长、影响范围最广、危害最严重。上海市沉降沉降最早可追溯至1921年,至2007年地面平均沉降1.975m,最大沉降量3.035m,最大沉降速率超过110mm/a(1957~1961年)。不同时期地面沉降的发展过程也不均衡,表7-1列出了1921~2001年上海市中心城区不同时期的平均累计沉降量和年均沉降速率。根据1995年测绘成果,上海地面高程(吴淞高程系统)小于4.0m的沉降洼地,总面积已达1069Km2;而地面高程小于3.5m的洼地,面积约161Km2,几乎全部在中心城区;高程在3.0~2.5m之间的面积约26Km2。目前上海中心城区地面的自然标高一般只有2.5~4.5m,而原自然地面高程约在4.5~5.0m之间[7]。上海地面沉降的形成与发展,给社会经济可持续发展带来多方面的负面影响。地面沉降造成的地面高程损失,使城市面临更大的防汛压力,沿江河的防汛设施不得不屡次加高、加固,其经济投入巨大。地面沉降改变了上海自然的泄洪条件,加大了遭受洪涝灾害的频率。据统计,1981~1994年的13年中,全市暴雨发生292次,其中22次发生在中心城区,均导致了地面积水灾害,平均每年1.7次。地面沉降还对已建成的地铁、桥梁、输配气工程等重大工程的正常运营带来不利影响,增加了运营维护费用。据张维然等估算,1921~2000年上海市地面沉降所造成的经济损失高达2943.1亿元,平均年损失36.8亿元[8]。表7-1 上海市中心城区地面沉降发展过程表资料来源:据张阿根[7]。自20世纪50年代开始,人们开始对上海市地面沉降进行系统研究。1962年,《上海地面沉降问题研究报告》提出引起上海地面沉降的主要原因是大量开采地下水的初步结论。80年代,开展了人防工程开挖、高层建筑动静荷载、潮汐作用等对土层变形的影响研究。1990年开始发现大规模城市建设活动使水准点沉降量显著地大于分层标变形量,基坑开挖、井点降水、建筑物荷载的增加都使浅部软土层呈持续的压缩流变状态,加剧了地面沉降的扩展。陈正松等以上海中心城区为实验区,利用层次分析法对导致地面沉降的原因进行了综合分析,结果发现:引发上海市地面沉降的因素中,地下水开采占64.1%,地面工程负荷占16.7%,市政工程占4.2%,降雨蒸发量占5.6%,海平面上升占1.6%,土体自然固结占1.3%,新构造运动占1.5%[9]。因此,地下水开采与地面工程负荷是导致上海市地面沉降的主要因素。图7-2 上海市地下水开采量变化柱状图物质流理论认为,由地质环境输入到社会经济的物质流数量是产生地质环境问题的主要原因,这与上述研究结果是一致的。就上海市而言,从地质环境到社会经济的直接物质输入主要包括地下水和建筑材料,建筑材料以各种建筑物的形式转化为上海的物质财富。由图7-2可以知道,1921年上海市地下水开采量仅为0.003亿m3,1949年增加到0.88亿m3,1957~1961年,最大的年度地下水开采量超过2亿m3,随着地下水开采量的增加地面沉降速率不断加大;1965年以后进行压缩开采,到70年代末地下水开采量相对稳定在0.58亿~1.16亿m3,之后又有所增加,到90年代增至1.38亿m3,地面沉降速率随着地下水开采量的减少而降低,之后又随着地下水开采量的增加而再度加大;90年代末至今在政府限制开采的控制下,地下水开采量逐年下降,到2006年降至0.6亿m3,地面沉降速率得到控制。可采用8层以上建筑物增长情况表示建筑材料进入上海市数量的变化。从表7-2可知,1990年上海市8层以上建筑物仅为748幢,建筑面积为914万m2,到2006年迅速增长到11989幢,建筑面积达14821万m2,年均增长50%左右。陈正松等的研究表明,地面沉降速率与建设规模总体相一致[9]。张阿根由此得出,随着城市化进程的加速,地质环境所具有的资源属性在被充分利用与挖掘之后,地质环境的灾害属性便逐渐显现出来[7]。表7-2 上海市8层以上建筑物数量增长情况
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