中國城市地質(zhì)環(huán)境基本特征

  1 地質(zhì)環(huán)境格局

 

  我國大陸的現代自然格局,是由幾個(gè)相對穩定的陸塊和幾條重要活動(dòng)帶經(jīng)過(guò)漫長(cháng)地質(zhì)歷史時(shí)期的發(fā)展和演化而形成的,也是巖石圈與大氣圈、水圈和生物圈相互作用的結果。按板塊學(xué)說(shuō)觀(guān)點(diǎn),西部印度洋板塊與歐亞板塊的碰撞,導致喜馬拉雅山脈的形成和青藏高原的隆起;東部太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖,引起弧后拉張和大陸邊緣的彌散,出現拉伸構造,造成松遼、華北一帶的斷陷盆地的低原;東南部又受菲律賓板塊與歐亞板塊的碰撞,形成包括臺灣島在內的北北東向的隆起帶?，F代地殼構造格局決定了中國大陸總體地勢格架,形成了以青藏高原為第一階梯,向北、向東遞降的三個(gè)階梯狀地勢面。在平面布局上構成山地、丘陵、高原、盆地和平原縱橫交錯的網(wǎng)狀地形結構。

 

  上述地勢格局,對中國大陸氣候的狀況起著(zhù)重要控制作用。西北地區由于印度洋濕氣流受阻,造成干旱、半干旱氣候,形成新疆和內蒙古大面積戈壁、沙漠及甘陜黃土高原。與此對照,東南地區為濕熱、潮濕的亞熱帶氣候。

 

  1.2 城市自然地質(zhì)災害發(fā)育分布狀況

 

  大地構造、地勢和氣候條件,確定了我國自然地質(zhì)災害的分布狀況,城市建設環(huán)境中可能遇到以下主要地質(zhì)災害。

 

  (1)城市地震災害 我國地震具有頻度高、強度大和分布廣的特點(diǎn)。地震活躍帶多沿陸塊間的活動(dòng)帶展布,三個(gè)階梯的接合部和東部碰撞隆起帶是地震較強烈的地帶。與其他地質(zhì)災害相比,它是造成我國城市經(jīng)濟損失,人口傷亡最為嚴重的災害。我國有近1/3的大城市和2/5的中等城市,處在地震基本烈度Ⅶ度和Ⅶ度以上地區。地震通過(guò)地面振動(dòng)和引發(fā)地面巖土體的變形破壞對城市造成危害。處于第三階梯的沿海城市,地震引發(fā)的大面積砂土液化、軟土塑流,以及海嘯等擴大了地震災害;山區城市,主要在第二階梯分布區,地震引發(fā)的山體失穩和江河堰塞加重了地震災害。我國地震活動(dòng)性西部明顯強于東部,然而由于東部是城市人口密集和經(jīng)濟繁榮地區,地震災害的損失大于西部。

 

  (2)城市地面變形與地裂縫 中國東部在引張應力作用下,巖石圈的擴展形成一系列裂陷盆地和地塹(裂谷),如第二階梯的鄂爾多斯(拗陷)盆地,四川(拗陷)盆地、汾渭地塹(裂谷)和處在第三階梯的松遼盆地、華北(斷陷)盆地、江漢(斷陷)盆地、蘇北(斷陷)盆地,以及華南一些小盆地等。這些盆地都是人口相對集聚,城鎮密布的地域。盆地中的斷陷盆地和地塹,其周邊通常被一些近期仍有活動(dòng)的伸展斷裂所圍限,有的盆地蓋層也被深部斷裂分割。盆地擴展引起盆地地面沉降、變形和形成一系列地裂縫,已受其危害和威協(xié)的城市如西安、渭南、大同、臨汾、邯鄲、沙市等。這種構造重力擴展引起的地面變形破裂,一般情況下發(fā)展緩慢,通常通過(guò)它的長(cháng)期演化過(guò)程造成的后果構成城市建設的不良環(huán)境,如地裂縫及其附近的不良建基條件,地面沉降造成積水洼地和擴大洪澇災區范圍等。但城市建設與地下水、氣資源開(kāi)發(fā)不當,可能促使這些變形破裂跡象加劇,甚至引發(fā)深部變動(dòng)造成更為嚴重的后果。

 

  (3)地面巖土體變形破壞 崩塌、滑坡以及泥石流(簡(jiǎn)稱(chēng):崩滑流)等地面巖土體變形破壞,是山區城市可能遇到的最主要的地質(zhì)災害之一。大陸第二階梯區是崩滑流頻發(fā)多災區,長(cháng)江和黃河中上游水系沿江城鎮受其危害甚重,有些城鎮就建在滑坡、崩塌堆積群體之上。東部第三階梯的遼寧、北京、河北、福建和廣東等地低山丘陵區,崩滑流災害也較為嚴重。崩滑流可直接危害城市建筑物,造成人員傷亡。一旦堵江堰塞潰決引發(fā)洪水(如1959年雅壟江唐古棟滑坡造成下游直至攀枝花市沿江異常洪水)或切斷水路交通(如1994年烏江雞冠嶺滑坡堵江切斷航運),可造成更為嚴重的災害和損失。

 

  地震和特大暴雨可引起崩滑災害突然發(fā)生。1981年川西暴雨和1982年川東暴雨,先后在兩地區造成大范圍的崩塌、滑坡和泥石流群體。70年代以來(lái),香港已多次發(fā)生暴雨引起的滑坡、崩塌群體。近20多年來(lái),人類(lèi)工程活動(dòng)對環(huán)境的改造和擾動(dòng),往往已成為城市地區崩滑流災害發(fā)生的重要因素。

 

  (4)海水侵蝕作用 受太平洋板塊俯沖和菲律賓板塊碰撞的影響,我國東部沿海地帶現今地殼運動(dòng)表現為南北差異的總體特征。大體以杭州灣為界,北部海岸廣大平原地區以下降為主,如遼東灣、渤海灣,蘇北平原,長(cháng)江三角洲等;南部海岸則以上升為主,包括沿海山地和丘陵海岸;唯珠江三角洲呈下降趨勢。 當今,由于全球氣候變化導致海平面上升的趨勢已引起廣泛關(guān)注。我國國家海洋局(1990)根據48個(gè)長(cháng)觀(guān)驗潮站資料統計表明,百年來(lái)我國海平面平均上升率為0.14mm/a。有些學(xué)者對資料作精選統計,認為近30～40年來(lái)平均上升率為0.17mm/a(陳宗鏞等,1992),這意味著(zhù)上升速率有逐漸增大的趨勢。

 

  東部沿海,尤其是黃河、長(cháng)江、珠江三水系三角洲地帶,是人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達地區,也是我國天津、上海、廣州三大城市所在地。這一帶海拔接近海平面,又面臨海平面上升和地面下降的雙重影響,海水入侵、海灘侵蝕后退、土壤鹽漬化、咸水入侵、洪澇災害,以及風(fēng)暴潮等海水侵蝕作用波及的范圍、頻度和強度均與日不斷增強。從某種意義上講,這是對沿海城市地區有深遠影響的重大地質(zhì)災害。 近幾十年來(lái),沿海城市過(guò)量開(kāi)采地下水和油氣資源造成的地面沉降,江河水力開(kāi)發(fā)以及三角洲砂土的無(wú)節制性開(kāi)采造成沙洲后退等,無(wú)疑加重了海水侵蝕作用,擴大了災害的范圍和頻度。

 

  作為城市地質(zhì)環(huán)境中的自然地質(zhì)災害,尚有其他多種形式,如水土流失、荒漠化,碳酸鹽巖分布區的巖溶塌陷,特種土中的特殊地質(zhì)現象(如黃土濕陷、紅土脹縮等)、高寒地區的凍融作用等。上述災害是我國城市發(fā)展中面臨的最為嚴重的四類(lèi)自然地質(zhì)災害,并且分別代表地殼? 深 ?部、?淺?層、?表?層和?表?部?動(dòng)? 力對環(huán)境的作用與改造,具有典型意義。

 

  1.3 城市發(fā)展中的地質(zhì)環(huán)境效應

 

  城市發(fā)展對環(huán)境的改造與擾動(dòng)主要通過(guò)三個(gè)方面,即:大規模的地面和地下工程建設;城市及其鄰區地下資源的開(kāi)發(fā);城市垃圾污染?？茖W(xué)規劃、合理開(kāi)發(fā)加上嚴格管理和綜合治理,可使地質(zhì)環(huán)境演化進(jìn)入良性趨勢;反之,則可能造成地質(zhì)環(huán)境進(jìn)入惡性演化進(jìn)程,產(chǎn)生不良效應。 城市發(fā)展引起的不良環(huán)境效應和地質(zhì)災害,與城市所處地質(zhì)環(huán)境特征和原發(fā)性自然地質(zhì)災害之間存在著(zhù)一定的成生聯(lián)系。不良環(huán)境效應通常是通過(guò)對潛在地質(zhì)災害的誘發(fā)、疊加、反饋和連鎖等效應,增重和擴大災害的危害性。城市環(huán)境工程地質(zhì)研究的基本任務(wù),就是要研究與城市發(fā)展有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,具體研究城市發(fā)展中各具特色的地質(zhì)環(huán)境的演化機制,量化評價(jià)預測人類(lèi)工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境造成的不良效應,提出有效合理的控制對策,從地質(zhì)方面保證城市的可持續發(fā)展。