城市環(huán)境地質(zhì)ppt

1、一、城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位二、城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容三、值得探討的一些問題城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位 城市環(huán)境地質(zhì)研究是為城市地質(zhì)環(huán)境保護(hù)服務(wù)的，其目的是從地質(zhì)方面保障城市的環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展。她是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。 環(huán)境地質(zhì)學(xué)是專門研究人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互影響，著重于保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的一門新興科學(xué)。 地質(zhì)環(huán)境是指由影響人類生存與發(fā)展的地質(zhì)體與地質(zhì)作用構(gòu)成的綜合環(huán)境系統(tǒng)。它是人類自然環(huán)境的五大系統(tǒng)之一，其余還有水系統(tǒng)、大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和空間環(huán)境。如圖1所示。城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位

2、 環(huán)境地質(zhì)學(xué)從保護(hù)地質(zhì)環(huán)境出發(fā)，著重研究人類活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互作用所產(chǎn)生的對(duì)人類生存與發(fā)展有不良影響的問題，即所謂環(huán)境地質(zhì)問題。環(huán)境地質(zhì)問題從作用性質(zhì)及影響方面看，可概分為兩大類：主要作用表現(xiàn)在巖土體變形，影響工程建筑及其相關(guān)環(huán)境安全者，統(tǒng)稱環(huán)境工程地質(zhì)問題；主要作用表現(xiàn)在地下水的質(zhì)、量狀況惡化，影響水資源開發(fā)及相關(guān)環(huán)境安全者，稱為環(huán)境水文地質(zhì)問題。城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位 環(huán)境地質(zhì)問題發(fā)展到嚴(yán)重程度，對(duì)人民生命、財(cái)產(chǎn)和國(guó)家建設(shè)事業(yè)造成危害者，即為地質(zhì)災(zāi)害。研究環(huán)境地質(zhì)問題要落腳到防治地質(zhì)災(zāi)害。搞好了地質(zhì)災(zāi)害防治，也就切實(shí)保護(hù)了地質(zhì)環(huán)境。 環(huán)境地質(zhì)研究的學(xué)術(shù)內(nèi)容包括環(huán)境工程地質(zhì)問

3、題研究、環(huán)境水文地質(zhì)問題研究和地質(zhì)災(zāi)害防治的理論方法研究。通過這三方面的研究，正在形成或萌生環(huán)境工程地質(zhì)、環(huán)境水文地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害防治三個(gè)新興子學(xué)科，這也就是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的三個(gè)主要學(xué)術(shù)性分科。 城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位 環(huán)境地質(zhì)研究要為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展服務(wù)，必須緊密圍繞經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行，主要是城市地區(qū)、礦山區(qū)、水利工程區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)和旅游區(qū)等。在不同的開發(fā)建設(shè)區(qū)，需要研究的環(huán)境地質(zhì)問題和地質(zhì)災(zāi)害常有各具特色的不同表現(xiàn)，其研究?jī)?nèi)容與方法也有不同。通過上述各類開發(fā)建設(shè)區(qū)的環(huán)境地質(zhì)研究，也正在逐漸形成著城市環(huán)境地質(zhì)、礦山環(huán)境地質(zhì)、水利

4、環(huán)境地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)及旅游環(huán)境地質(zhì)等若干個(gè)環(huán)境地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用分支。城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位環(huán)境地質(zhì)學(xué)的學(xué)科地位及其學(xué)術(shù)分科與應(yīng)用分支關(guān)系如圖2所示。從上述可知，城市環(huán)境地質(zhì)研究是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要應(yīng)用分支，其學(xué)術(shù)支撐是環(huán)境工程地質(zhì)、環(huán)境水文地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害防治的理論、方法。城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位城市環(huán)境地質(zhì)研究的目的意義及其學(xué)科地位 城市人口集中，建筑設(shè)施密集，工程活動(dòng)強(qiáng)烈，易于發(fā)生環(huán)境地質(zhì)問題和造成嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害損失。因之是環(huán)境地質(zhì)研究的首要地域目標(biāo)。城市地區(qū)圍繞城建工程和城市洪水，環(huán)境工程地質(zhì)問題和環(huán)境水文地質(zhì)問題常同時(shí)存在；城市多位于平原及沿海地區(qū)，也有不少位

5、于山區(qū)，其環(huán)境地質(zhì)問題常隨所處地區(qū)不同而多種多樣；故其環(huán)境地質(zhì)研究涉及面廣，代表性強(qiáng)，在這里取得科技進(jìn)步和突破，可以帶動(dòng)整個(gè)環(huán)境地質(zhì)科學(xué)的發(fā)展。所以城市環(huán)境研究具有特別重要的科學(xué)、實(shí)用意義。 城市環(huán)境地質(zhì)研究的內(nèi)容，也就是城市地區(qū)常見的環(huán)境工程地質(zhì)問題、環(huán)境水文地質(zhì)問題和地質(zhì)災(zāi)害防治三大方面。城市環(huán)境工程地質(zhì)問題主要是與城市工程建設(shè)有關(guān)地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定問題，包括地殼穩(wěn)定性問題、地面及斜坡穩(wěn)定性問題、建筑物地基及基坑穩(wěn)定性問題和地下工程圍巖穩(wěn)定性問題。城市環(huán)境水文地質(zhì)問題主要是由三廢排放引起的水土污染問題和與地下水開采有關(guān)的水資源枯竭及海水入侵等問題。 城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容城市環(huán)境地質(zhì)研究的主

6、要內(nèi)容 地殼穩(wěn)定性問題包括地震、斷裂錯(cuò)動(dòng)及構(gòu)造地面升降等。地震與斷裂錯(cuò)動(dòng)在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)，特別是強(qiáng)地震帶上，常是影響城市安全的首要環(huán)境地質(zhì)問題。構(gòu)造性地面升降顯著者對(duì)濱海城市可有重要影響。 地震有天然地震（構(gòu)造地震）和人工地震（水庫(kù)誘發(fā)地震、爆破地震等）之分。天然地震是城市環(huán)境地質(zhì)研究中應(yīng)予普遍關(guān)注的對(duì)象，人工地震只在有誘發(fā)條件的地區(qū)才須考慮。對(duì)地震問題國(guó)家有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究。特別是強(qiáng)震區(qū)的城市地震問題也常是地震部門研究的重點(diǎn)。區(qū)域性的地震基本烈度劃分和重大工程場(chǎng)地的基本烈度鑒定及建（構(gòu)）筑物的地震危險(xiǎn)性分析一般皆由地震部門進(jìn)行。環(huán)境地質(zhì)研究也要掌握有關(guān)情況，而其關(guān)注的重點(diǎn)是地震地質(zhì)災(zāi)害

7、問題，包括由地震誘發(fā)的派生地質(zhì)災(zāi)害，如地震引起的崩塌、滑坡，和由特殊地質(zhì)條件造成的加重地震災(zāi)害，如砂基液化等。對(duì)此類問題要根據(jù)可能的地震強(qiáng)度，做出預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容 地面穩(wěn)定性問題在不同地區(qū)常有不同表現(xiàn)。在山區(qū)主要是斜坡穩(wěn)定性及崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害；在平原區(qū)以地面沉降、地面開裂及地面塌陷為主；在河海沿岸地帶則常有塌岸發(fā)生。城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容崩塌、滑坡、泥石流（簡(jiǎn)稱崩滑流）是山區(qū)普遍常見問題和主要地質(zhì)災(zāi)害。山區(qū)城市除會(huì)遭受天然崩滑流的危害外，還因城市工程建設(shè)的地面地下開挖、棄土、排水等活動(dòng)而誘發(fā)新的人為崩滑流，從而增加對(duì)工程本身和外圍環(huán)境的

8、危害。保護(hù)山區(qū)城市自然環(huán)境安全的首要問題是防止崩滑流災(zāi)害的發(fā)生，因之是環(huán)境地質(zhì)研究的重點(diǎn)。巴東縣白巖溝滑坡98年滑動(dòng)，22萬(wàn)方采煤誘發(fā)山體 開裂崩塌碎屑流全景鹽池河山崩前 鹽池河山崩后云南新平縣泥石流城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容 城市地面沉降可由地殼構(gòu)造沉降、土層釋水壓密沉降及地面荷載壓縮沉降等多種原因造成。不同成因的地面沉降，都有與其誘發(fā)動(dòng)力活動(dòng)密切相關(guān) 的時(shí)、空、強(qiáng)特征。通過周密的動(dòng)態(tài)觀測(cè)和相關(guān)分析，不難確定特定城市地面沉降的具體原因。已有資料表明，過量開采地下水引起的土層釋水壓密已經(jīng)成為很多城市地面沉降的主因。對(duì)由抽水引起的地面沉降的形成機(jī)制、與抽水活動(dòng)相關(guān)的演化規(guī)律及防治對(duì)策，經(jīng)過各地多

9、年研究已經(jīng)取得了不少理論成果和初步成效。但還不能認(rèn)為問題已得到完全解決，還需要通過進(jìn)一步的監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)加強(qiáng)研究，以期獲得成熟經(jīng)驗(yàn)，徹底解決當(dāng)?shù)氐膯栴}，并向新區(qū)推廣。 值得指出的是：分層監(jiān)測(cè)在查明地面沉降的成因和規(guī)律上起了重大作用。但分層標(biāo)的最下設(shè)置深度是否一定都要到基巖則值得研究，為確定土層釋水壓密沉降的發(fā)生層位，只要能控制到不受抽水影響與基巖或自身縱深同步升降的穩(wěn)定土層即可。通過已有的含基巖標(biāo)分層監(jiān)測(cè)成果的分析，若能找出這種穩(wěn)定土層的埋深規(guī)律（與抽水層的位置關(guān)系），作為新區(qū)的設(shè)標(biāo)借鑒，也是一個(gè)很有意義的。 城市環(huán)境地質(zhì)研究的主要內(nèi)容 地面開裂也有構(gòu)造斷裂，抽水或荷載等引起的土層不均勻沉降開裂及

10、膨脹土收縮開裂等類型。其時(shí)、空、強(qiáng)特征也常與其成因作用密切相關(guān)。有的城市土層不均勻沉降開裂的主要沉降變形量由抽水引起，而裂縫位置及兩盤土層位移性質(zhì)卻受先存的斷裂面控制，對(duì)此種地面開裂，除按抽水開裂研究其變形破壞的防治對(duì)策外，也應(yīng)從中尋取新構(gòu)造活動(dòng)信息，作為評(píng)價(jià)地殼穩(wěn)定性的重要依據(jù)。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 北京順義地裂縫西安地裂縫西安地裂縫自50年代后期發(fā)現(xiàn)，特別是進(jìn)入80年代以來(lái)，由于過量開采承壓水導(dǎo)致地裂縫兩側(cè)不均勻地面沉降，進(jìn)一步加劇了地裂縫的活動(dòng)現(xiàn)有地裂縫13條。地裂縫的活動(dòng)錯(cuò)斷了地下供水，輸氣管道、毀壞了農(nóng)田。地面塌陷也有溶洞頂板塌陷、巖溶區(qū)覆蓋層土洞塌陷及地下采空區(qū)頂板塌陷等不同類

11、型。平原區(qū)城市地面塌陷多屬巖溶區(qū)土洞塌陷。其發(fā)生有土洞形成和塌陷兩個(gè)階段。土洞形成系由巖溶地下水的垂直運(yùn)動(dòng)潛蝕（砂性）或吸蝕（粘性）上覆土層的結(jié)果；土洞塌陷則由其本身不斷擴(kuò)大難以自撐或加地面荷載等造成。巖溶水的垂直運(yùn)動(dòng)多由深井抽水引起，有的也與江河水位的強(qiáng)烈波動(dòng)有關(guān)。對(duì)其環(huán)境地質(zhì)研究主要是查明已有塌陷的形成條件，預(yù)測(cè)潛在危險(xiǎn)區(qū)，提出防治對(duì)策。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 武漢市有兩大環(huán)境地質(zhì)問題，一是巖溶地面塌陷，二是深基坑的變形破壞。武漢市的巖溶地面塌陷問題由來(lái)已久，解放初期就在武昌區(qū)武泰閘附近的江邊發(fā)生過較大規(guī)模的地面塌陷，形成了“倒口湖”。1977年9月，又在漢陽(yáng)區(qū)中南軋鋼廠內(nèi)發(fā)生了三個(gè)直徑

12、20米左右的塌陷坑。經(jīng)調(diào)查、勘探查明該處塌陷系發(fā)生在下伏石灰?guī)r洞穴頂上的沙土層中，由附近一家工廠的深井抽水所引起。建議用粘土填坑，并停止該井的抽水處理，其后未見活動(dòng)。 城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容此后在武昌區(qū)又?jǐn)嗬m(xù)出現(xiàn)幾次地面塌陷。最近發(fā)生的一次規(guī)模最大的是青菱鄉(xiāng)峰火村的塌陷，出現(xiàn)大小十多個(gè)陷坑，最大的直徑有60米，毀房數(shù)十間，但無(wú)人傷亡。市里請(qǐng)我任技術(shù)顧問，指導(dǎo)進(jìn)行調(diào)查處理，結(jié)合此次塌陷災(zāi)害處理，組織進(jìn)行了武漢市主要石灰?guī)r分布區(qū)巖溶塌陷的形成條件與作用機(jī)制的調(diào)查研究，進(jìn)行了危險(xiǎn)區(qū)劃分。為武漢市在城市建設(shè)中對(duì)巖溶塌陷問題的防治提供了區(qū)域性地質(zhì)依據(jù)。 洪山區(qū)青菱鄉(xiāng)烽火村塌陷1

13、2號(hào)塌坑2000年4月洪山區(qū)青菱鄉(xiāng)烽火村塌陷 武漢市深基坑變形問題是改革開放后，隨著高樓大廈及高層小區(qū)蓬勃興建而出現(xiàn)的。修建高樓需要將基礎(chǔ)向下深埋，因而也就必須開挖較深的地基基坑，深度一般從5、6米到17、18米不等。武漢市區(qū)很多地方（主要是沿江階地平原區(qū)），地質(zhì)條件復(fù)雜，地下常有淤泥質(zhì)軟土和含承壓水的沙層存在。這些地方開挖深基坑，很容易引起邊坡土體變形，底板凸起，涌泥涌水，影響基坑的正常施工，并會(huì)引起早打下去的地基基樁傾斜、折斷和基坑周圍的地面沉陷、開裂，房屋開裂變形，地下水管、氣管破裂等環(huán)境災(zāi)害。為處理此類問題，需要投入大量額外建筑資金，還曾造成過群眾靜坐請(qǐng)?jiān)傅壬鐣?huì)安定事件。城市環(huán)境質(zhì)研究

14、的主要內(nèi)容東湖花園深基坑工程城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 水土污染主要指的是地下水污染和相關(guān)的土地污染。城市三廢的無(wú)處理排放，都會(huì)直接間接造成水土污染（廢水是直接污染源，廢渣經(jīng)過水的淋濾，廢氣通過酸雨轉(zhuǎn)化）。地下水的污染在很多情況下是經(jīng)由地表水及土地污染傳遞而來(lái)。故其研究必須與后者聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行。地下水污染的研究要按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做出水的質(zhì)量和污染程度評(píng)價(jià)，并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)，提出污染防止措施。地下水較之地表水不易遭受污染，而一旦遭受污染也難以恢復(fù)。故研究重點(diǎn)在于防。 垃圾處理的地質(zhì)環(huán)境條件的調(diào)查研究：場(chǎng)址選擇應(yīng)在城市長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃區(qū)范圍之外,地質(zhì)環(huán)境要具備良好的防滲條件,若地質(zhì)環(huán)境條件不能完全滿足可進(jìn)行防滲處理

15、。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 地下水資源枯竭系指由于人為或天然原因，造成水源地水量持續(xù)減少，失去供水能力或至干枯。水源地過量抽采引起地下水位持續(xù)下降，出現(xiàn)不斷發(fā)展的水位降落漏斗，形成疏干性開采和由于抽排水引起地面塌陷，吸斷河、泉水流，造成依其供水的水源消失，是已知地下水資源枯竭的兩種主要表現(xiàn)。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 地質(zhì)災(zāi)害的防治研究應(yīng)包括致災(zāi)地質(zhì)作用的成因機(jī)制、發(fā)育規(guī)律、發(fā)展趨勢(shì)、致災(zāi)危險(xiǎn)性、成災(zāi)危害性及災(zāi)害防治對(duì)策與治理措施等全過程。納入城市環(huán)境地質(zhì)研究中統(tǒng)一進(jìn)行的地質(zhì)災(zāi)害防治研究，則可基于有關(guān)環(huán)境地質(zhì)問題研究獲得的致災(zāi)作用的發(fā)育情況，做出其致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，結(jié)合可能

16、受災(zāi)區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查做出其成災(zāi)危害性評(píng)估，提出對(duì)潛在的和已有的地質(zhì)災(zāi)害的防治對(duì)策與措施。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 地質(zhì)災(zāi)害通常都是經(jīng)由致災(zāi)地質(zhì)作用發(fā)生和與受災(zāi)對(duì)象（人、物、設(shè)施）遭遇兩個(gè)環(huán)節(jié)形成的。相應(yīng)地，地質(zhì)災(zāi)害防治途徑也有兩條：一是防止致災(zāi)作用發(fā)生，二是防止受災(zāi)對(duì)象與之遭遇。據(jù)此，地質(zhì)災(zāi)害防治的基本對(duì)策有“防”、“避”、“治”、“撤”四種?！胺馈敝甘孪阮A(yù)防，即采用行政或技術(shù)措施，預(yù)防、杜絕可能出現(xiàn)的致災(zāi)作用發(fā)生；“避”指事先躲避，即在擬建工程設(shè)施選址時(shí)，避開災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)；“治”指工程治理，即動(dòng)用整治工程制止已出現(xiàn)的險(xiǎn)情或成災(zāi)作用，或控制其不與欲保護(hù)的對(duì)象遭遇；“撤”指災(zāi)前撤離，即將已在危險(xiǎn)區(qū)

17、中的居民及可移動(dòng)設(shè)施撤出危險(xiǎn)區(qū)。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容 顯然，“防”、“避”是上策?！爸巍迸c“撤”都要付出較高代價(jià)，必要時(shí)須在兩者中經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、安全等方面的比較論證擇優(yōu)選定。 地質(zhì)災(zāi)害的治理措施須視具體的災(zāi)情險(xiǎn)情制定。治理方案應(yīng)經(jīng)過可行性論證。城市地質(zhì)災(zāi)害的治理工程應(yīng)盡可能與有關(guān)的市政工程建設(shè)結(jié)合進(jìn)行。城市環(huán)境質(zhì)研究的主要內(nèi)容值得探討的一些問題1、學(xué)科概念問題主要是關(guān)于環(huán)境地質(zhì)學(xué)的概念和范疇。由于是比較新的事物，大家都在探索，但還沒有個(gè)一致的說法。這對(duì)學(xué)科的健全發(fā)展和已大量開展的調(diào)查研究工作的準(zhǔn)確進(jìn)行是不利的。本人在此文中提出的一些有關(guān)思考，只是拋磚引玉，希望能促進(jìn)大家關(guān)注并深入探討這個(gè)問題，使之有所進(jìn)展。2、地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)問題 環(huán)境地質(zhì)學(xué)是研究和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的科學(xué)，研究的結(jié)果都要做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。對(duì)個(gè)別條件或問題進(jìn)行的專題或?qū)ｉT研究要做出其環(huán)境影響評(píng)價(jià)；對(duì)整個(gè)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行地區(qū)性綜合研究要做出其環(huán)境質(zhì)量或環(huán)境容量評(píng)價(jià)。這也是作為地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)之間邊緣學(xué)科的環(huán)境地質(zhì)學(xué)所帶有的一個(gè)環(huán)境科學(xué)屬性，和它有別于一般應(yīng)用地質(zhì)學(xué)包括傳統(tǒng)工程地質(zhì)學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)的