某市城區地質環境質量綜合評價

徐生平 鄭立博 陳雪梅

摘要：在地質環境背景條件調查的基礎上，確定評價區內主要環境地質問題。通過分析該區地質環境影響因素，建立評價體系和分級標準。筆者選取評價區地形地貌、地質構造、巖土體類型、地下水質量級別、地質災害現狀發育程度和人類工程活動等因素作為本次評價指標。結果表明評價區地質環境質量總體較好，占評價區總面積的72.76%；評價結果對城市總體規劃具有重要的指導意義。

關鍵詞：評價方法；地質環境質量；地質災害；綜合評價

1.引言

隨著城市現代工業的興起和城市的迅速發展，城市日新月異的同時，也在改變著地質環境結構，影響著城市地質環境的演化。本次在地質環境調查的基礎上，采用層次分析—模糊綜合評價模型對評價區進行地質環境質量分區評價[1、2、3]。

2.主要地質環境問題

2.1地下水問題

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

2.2地質災害

評價區地質災害的類型主要為崩塌和膨脹土、軟土變形、砂（粉）土液化等。

評價區在以往的城市建設過程中對周邊建筑材料等非金屬礦產的無序開發遺留的不穩定邊坡，可引起崩塌地質災害，部分邊坡對市政工程的建設和安全運營造成了一定的影響。

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

3.評價方法

3.1評價指標體系

本次評價選取地質環境背景、地質災害、人類工程活動三個一級因素作為本次評價指標，選取地形地貌、地質構造、巖土體類型、地下水質量級別、地質災害現狀發育程度、人類工程活動對地質環境的影響七個二級因素作為本次評價指標。

3.2評價單元劃分

采用正方形網格單元進行評價單元劃分，單元大小為1.0km2×1.0km2。對微地貌和地質界線等評價因子存在突變的單元，按照不規則多邊形單元劃分法進行細分，以確保單個評價單元內的各評價因子狀態具有相對均一性，評價區由614個評價單元組成。

3.3評價模型的建立

采用層次分析～模糊綜合評價模型[5]，將評判結果地質環境質量A劃分為預測集{優良區（a1）；良好區（a2）；一般區（a3）；較差區（a4）}。一級因素權重構成的模糊子集B為{B1，B2，B3}。二級因素相對于A權重構成的模糊子集C為{C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7}。隸屬度矩陣U{優良區（a1）；良好區（a2）；一般區（a3）；較差區（a4）}。

根據計算結果，Max{a1；a2；a3；a4}即為該預測單元所對應的地質環境質量區級別，然后將各相同級別的預測單元進行合并。

3.4各級因素權重的確定

確定各級因素的權重采用層次分析法計算，具體過程為：

（1）建立層次結構模型

（2）構造判斷矩陣

（3）計算相對權重

（4）檢驗判斷矩陣的一致性

依據上述方法，首先計算一級因素相對于地質環境質量的權重b，再計算二級因素相對于一級因素的權重c，最后b×c得出評價因素相對于地質環境質量的綜合權重，計算結果見表1。

3.5隸屬度矩陣的確定

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

評價因素分級為a1時：隸屬度矩陣U{1；0；0；0}；

評價因素分級為a2時：隸屬度矩陣U{0；1；0；0}；

評價因素分級為a3時：隸屬度矩陣U{0；0；1；0}；

評價因素分級為a4時：隸屬度矩陣U{0；0；0；1}。

4.綜合評價

4.1地質環境質量分級

根據上述評判法逐單元格進行計算，利用MapGIS軟件，將地質環境質量等級相同的單元連成片，個別地段根據地質環境背景條件進行適當修正，編制成地質環境質量分區評價圖。

4.2地質環境質量評價

由圖1和表3可以看出評價區地質環境質量適宜性評價共分15個區，其中優良區4個、良好區4個、一般區4個、較差區3個，現簡述如下：

（1）地質環境質量優良區（Ⅰ）

①地質環境優良亞區（Ⅰ1）

該區微地貌為河漫灘、河間平地等，地形平坦；地質構造簡單；淺表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土、粉細砂和上更新統粉質粘土和細砂、中粗砂等，土體承載力低—中等；地下水質量良好；特殊土厚度0～10m；區內膨脹土變形、軟土變形、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

②地質環境優良亞區（Ⅰ2）

該區微地貌類型為河漫灘、河間平地、河間坡平地等，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土、粉細砂和上更新統粉質粘土，土體承載力低—中等；地下水質量良好；特殊土厚度0～3.0m；區內膨脹土變形、軟土變形、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響強烈。

③地質環境優良亞區（Ⅰ3）

該區微地貌類型有河漫灘、湖灘、河間平地、河間坡平地及緩坡地等，地形較平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土、粉細砂和上更新統粉質粘土，土體承載力低—中等；地下水質量良好；特殊土厚度0～3.0m；區內膨脹土變形、軟土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

④地質環境優良亞區（Ⅰ4）

本區微地貌類型為河間平地；地質構造簡單；地表巖性為第四系上更新統粉質粘土，土體承載力中等；地下水質量良好；特殊土厚度0～3.0m；區內膨脹土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響較強烈—強烈。

（2）地質環境質量良好區（Ⅱ）

①地質環境質量良好亞區（Ⅱ1）

該區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土，土體承載力低；地下水質量良好—較差；特殊土厚度大于10m；區內軟土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般。

②地質環境質量良好亞區（Ⅱ2）

本區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土，土體承載力中等；地下水質量較差；特殊土厚度0～3m；區內地質災害不發育—弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般。

③地質環境質量良好亞區（Ⅱ3）

本區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土，土體承載力低；地下水質量較差；特殊土厚度0～5.0m；區內軟土、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

④地質環境質量良好亞區（Ⅱ4）

本區面積微地貌類型為河間平地，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土和上更新統粉質粘土，土體承載力中等；地下水質量較差；特殊土厚度0～3.0m；區內膨脹土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—較強烈。

⑤地質環境質量良好亞區（Ⅱ5）

本區地貌類型為波狀平原，為坡崗地、坡積洪積群，地形較平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系上更新統粉質粘土，土體承載力高；地下水質量良好—較差；特殊土厚度0～3m；區內膨脹土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響強烈。

（3）地質環境質量一般區（Ⅲ）

①地質環境質量一般亞區（Ⅲ1）

本區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土，土體承載力低；地下水質量較差；特殊土厚度3.0m～10.0m；區內軟土、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

②地質環境質量一般亞區（Ⅲ2）

本區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土，土體承載力低；地下水質量較差—極差；特殊土厚度3.0m～5.0m；區內軟土、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

③地質環境質量一般亞區（Ⅲ3～1、Ⅲ3～2）

本區地貌類型淺丘狀波狀平原，地形略有起伏；地質構造簡單；地表巖性為上更新統粉質粘土，土體承載力高；地下水質量較差；特殊土厚度0～3m，區內膨脹土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—中等。

④地質環境質量一般亞區（Ⅲ4）

本區微地貌類型為河間平地，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為上更新統粉質粘土，土體承載力高；地下水質量較差；特殊土厚度0～3m，區內膨脹土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—中等。

（4）地質環境質量較差區（Ⅳ）

①地質環境質量較差亞區（Ⅳ1）

本區微地貌類型為河漫灘，地形平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土、淤泥質粉質粘土、粉土，土體承載力低；地下水質量級別較差—極差；特殊土厚度3.0m～10.0m；區內軟土、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響一般—強烈。

②地質環境質量較差亞區（Ⅳ2～1～Ⅳ2～14）

本區地貌類型為低丘—高丘，地形起伏；地質構造簡單；巖體大多出露，淺部風化裂隙較發育，承載力相對較高；地下水質量較差；區內有歷史遺留開采邊坡，地貌景觀損毀較嚴重，并有9處小型崩塌地質災害，崩塌地質災害弱發育。

③西朱—棗林地質環境質量較差亞區（Ⅳ3）

本區微地貌類型為湖灘、坡崗地，地形較平坦；地質構造簡單；地表巖性為第四系全新統粉質粘土和上更新統粉質粘土，土體承載力中等；地下水質量級別極差；特殊土厚度0～3.0m；區內軟土、液化土變形地質災害弱發育；人類工程活動對地質環境影響較強烈—強烈。

5.結論

（1）一般來說，地質環境質量的優劣是相對的，它僅是對具體評價區而言的。經綜合評價，本次評價區地質環境質量總體優良。

（2）評價區地質環境質量評價結果可對該區城市總體規劃起到指導作用。在城市規劃中如何防治可能出現的環境地質問題，減少地質災害的發生十分重要。對于工程建設適宜性差的地區，建議規劃調整為城市綠化區及生態綠化區。

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