摘"要:天水市位于黃土高原與秦嶺山地的過渡區(qū)域,藉河貫穿天水市秦州區(qū)和麥積區(qū),其城市主體位于藉河河谷內(nèi),是典型的黃土高原河谷型城市,城市主體發(fā)展受河谷地形及南北山的直接控制。調(diào)研天水市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價指標現(xiàn)狀,構(gòu)建其地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價體系,對于提升城市環(huán)境質(zhì)量,具有重要指導作用。
關(guān)鍵詞:天水市;地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量;評價體系;構(gòu)建
中圖分類號:F2""文獻標識碼:A"""doi:10.19311/j.cnki.16723198.2024.14.006
0"引言
城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量是城市發(fā)展、社會經(jīng)濟建設的基礎。自然地質(zhì)條件、地質(zhì)資源環(huán)境及變異地質(zhì)環(huán)境等“天—地—人”相關(guān)因素的具體情況決定了城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量。依據(jù)城市的地質(zhì)環(huán)境特點,選擇全面的評價指標,科學合理構(gòu)建城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價體系,對于提出促進城市可持續(xù)發(fā)展的建議具有重要意義。
1"天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀
天水市屬于典型“兩山夾一溝”的山間河谷盆地地貌。渭河支流——藉河東西走向河谷貫穿天水市秦州區(qū)、北道區(qū),形成了天水市的北山、南山大型黃土墚。秦州區(qū)、麥積區(qū)構(gòu)成的天水市城市主體坐落于南、北山之下的藉河河谷中,其城市建設現(xiàn)狀及擴展受河谷地形及南、北山的影響。隨著天水市城市建設進程的加速,合理擴展地質(zhì)環(huán)境組成要素,對于構(gòu)建地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價體系具有重要意義。
1.1"天水市城市自然地理與地質(zhì)環(huán)境背景
1.1.1"自然地理概況
(1)地形特征。
天水市城市地形總體西北低、東南高,平均海拔1100m。第四紀黃土覆蓋于第三系泥巖、砂礫巖基底巖層上,繼承了下伏地層地形,在活動斷裂、升降運動及地震等新構(gòu)造運動進一步作用下,形成藉河成型河谷地貌,南、北山溝壑發(fā)育。
秦州區(qū)至麥積區(qū)的藉河河谷,河谷橫剖面呈現(xiàn)“U”字形,藉河河床整體靠近北山,兩岸階地發(fā)育,階地面寬闊,南山下沖、洪積扇規(guī)模較北山下發(fā)育。天水市城市主要分布在藉河階地上,藉河階地除秦州城區(qū)附近缺失外,其他區(qū)域均有分布,其Ⅱ級階地較Ⅰ級階地發(fā)育。Ⅰ級階地階面寬100~800"m,向河床以8‰~10‰的坡降傾斜,Ⅱ級階地階面寬約500~1000"m,南岸較北岸發(fā)育,向河床以10‰~20‰的坡降傾斜。
(2)氣象水文特征。
天水市地處內(nèi)陸,屬于典型的溫帶季風氣候。年平均氣溫108℃,年平均降水量為570mm,年平均蒸發(fā)量達1300mm,每年7—9月為雨季,其降水量約占全年降水量的55%以上。
天水市全市面積的80%為黃河支流渭河流域,其余面積為長江第二大支流嘉陵江流域。藉河流經(jīng)天水市城區(qū),匯入渭河,年平均流量為412m3/s,平均含沙量364"kg/m3。南、北山溝谷水流是藉河重要的補給源之一。目前天水市城區(qū)河谷盆地正處于相對下降的沉積區(qū),泥沙在河床底部易淤積。
(3)土壤植被特征。
黃土是天水市土壤的基礎成分。地表黃土經(jīng)成壤作用,部分可轉(zhuǎn)變?yōu)楹趬劳?,同時棕壤土和灰褐土、藉河河漫灘淤積的沙土在天水市也分布廣泛。麥積區(qū)紅色砂礫巖、花崗巖等巖石分布區(qū),是森林灰褐土的主要分布區(qū)。
天水市森林面積約750萬畝以上,森林覆蓋率達到3684%。森林主要以落葉針、闊葉林為主。受氣候、坡向、人為因素的影響,麥積區(qū)的森林覆蓋率高于秦州區(qū),北山森林覆蓋率低于南山。
1.1.2"地質(zhì)環(huán)境特征
(1)地層巖性特征。
天水市南、北山出露地表的地層以第四系(Q)黃土、新近系(N)泥巖、砂礫巖為主。地表馬蘭黃土,垂直節(jié)理發(fā)育,滲透性強,黃土的濕陷性明顯,下部離石黃土相對密實,滲透性較弱。新近系的泥巖在北山較為發(fā)育,以伊利石、高嶺石等黏土礦物為主要成分,而砂礫巖分布于南山呂二溝周圍,巖性結(jié)構(gòu)松散,膠結(jié)物含量低。南北山之間的巖性以洪積物和藉河沖積層為主。
(2)新構(gòu)造運動。
西秦嶺北緣斷裂是秦嶺地槽褶皺系與祁連地槽褶皺系的分界斷裂,該斷裂控制著天水市的地形總格局。在西秦嶺北緣斷裂帶逆沖推覆及走滑運動作用下,形成天水市北山區(qū)域中高山地形和南山區(qū)域低山河谷分布為主的地貌格局。第三紀以來間歇性地殼升降差異性運動形成了藉河內(nèi)疊式階地及南、北山溝谷發(fā)育,活動斷裂及地震等構(gòu)造運動促進了天水市地質(zhì)災害的形成。
1.2"地質(zhì)資源環(huán)境現(xiàn)狀
天水市地質(zhì)資源豐富,為天水市城市建設提供有力杠桿。該市地質(zhì)資源以地質(zhì)旅游資源為主,經(jīng)濟礦產(chǎn)資源以金、銀、銅、石灰?guī)r、白云巖等為主。全市土地資源總面積中,農(nóng)、林用地為主,土地利用率高(見表1)。旅游資源中,天水市以“地質(zhì)地貌風光與人文”結(jié)合為特色,2021年,其旅游綜合收入達到170億元以上,并逐年以10%的增率增加。
1.3"環(huán)境地質(zhì)問題
影響天水市城市環(huán)境質(zhì)量的典型環(huán)境地質(zhì)問題包括:地質(zhì)災害,水土流失,土壤污染,水資源污染。
1.3.1"地質(zhì)災害現(xiàn)狀
地質(zhì)災害是地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的決定性因素,關(guān)系到城市的新、老城區(qū)依山建設的安全性。天水市發(fā)生的地質(zhì)災害類型中,滑坡、不穩(wěn)定斜坡和泥石流占比較高,這些地質(zhì)災害具有明顯地帶性、時間集中性和多種災害伴生性的特點。
北山發(fā)育黃土滑坡,南山發(fā)育滑坡、不穩(wěn)定斜坡和泥石流,主要發(fā)生在春汛和雨季。馬蘭黃土垂直節(jié)理發(fā)育,易使降水下滲,是天水市水土流失、黃土陷穴形成的主要原因。降水下滲至相對密實的離石黃土,形成馬蘭黃土的軟弱面,及離石黃土與新近紀泥巖的接觸面是滑坡的主要滑動面,易形成黃土滑坡、黃土——泥巖滑坡。南山的黃土和砂礫巖為南山的泥石流的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎,也是南山發(fā)生泥石流伴生滑坡地質(zhì)災害的主要原因。
2020年,天水市地質(zhì)災害排查中的2024處隱患點,滑坡1160處、不穩(wěn)定斜坡351處、崩塌266處,3種斜坡地質(zhì)災害占比達到88%,同時發(fā)育泥石流218處、地面沉降8處、地面塌陷21處。
1.3.2"水土流失問題
天水市水土流失較為嚴重,常見的類型有水力侵蝕、重力侵蝕和人類活動引起的水土流失,其中水力侵蝕為主導類型,年侵蝕總量達5026.53萬噸。天水市水土流失災害是雨季高強度、大降雨量的暴雨沖刷地表松散黃土的結(jié)果,間歇性新構(gòu)造運動及丘陵地形為面流、洪流作用的洗刷作用提供了動力,植被覆蓋率偏低、不合理的人類活動加劇了水土流失,也形成了北山比南山水土流失嚴重的特點。
1.3.3"土壤污染
隨著天水市城市化和工業(yè)化建設加速,土壤污染問題日益明顯。天水市城區(qū)的土壤污染源有工、農(nóng)業(yè)污染。工業(yè)污染源以天水市原工業(yè)廠址地塊土地污染為主,污染物為企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生,以砷、鉻、汞、鉛、鋅等重金屬為主。農(nóng)業(yè)污染源分布較為分散,污染物以農(nóng)藥、化肥過量使用形成的銅、鉛、鎘、鋅、有機質(zhì)為主。
1.3.4nbsp;水資源污染現(xiàn)狀
水資源是否安全、充足是城市發(fā)展的關(guān)鍵。天水市水資源總水量較豐富,水質(zhì)、水量的變化具有明顯的季節(jié)性。目前,天水市地下水水質(zhì)以Ⅱ類、Ⅲ類為主。地表水水質(zhì)整體良好,個別河流有季節(jié)性超標現(xiàn)象,超標指標較少,例如秦安縣境內(nèi)水體由于化學需氧量超標,使水質(zhì)成為Ⅳ類,為輕度污染。地表水水量的季節(jié)性變化,導致藉河流域內(nèi)水體自凈化功能較弱。天水市地下水資源污染區(qū)域集中于藉河附近,由河流污染下滲形成,同時由于超采導致城區(qū)地下水位最大降深達3m以上。
2"天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價指標體系建立
2.1"評價指標的建立及分級
依據(jù)《城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價規(guī)范》,靈活應用德菲爾法,結(jié)合天水市城市地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀特點、人類生存、生活的適宜性,選擇具有全面性、相關(guān)性和可操作性的天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價指標,確定出科學、客觀的評價體系(如圖1所示)。
2.2"建立評價
根據(jù)黃土高原城市環(huán)境質(zhì)量特點及地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量分級:優(yōu)、良、中、差四個等級,根據(jù)前人的總結(jié)和研究,確定天水市城市環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量標準為四級(如表2所示)。
2.3"權(quán)重確定
依據(jù)天水市自然地理環(huán)境、地質(zhì)資源環(huán)境和環(huán)境地質(zhì)問題的實際情況,通過劃分等級成果,結(jié)合其對天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響,采用1-9標度法,對各個指標予以評分比較,用求和法確定各評價指標所占權(quán)重,評價指標權(quán)重計算公式為:
W=∑nj=1aij"(i=1、2…n)
W=Wi∑ni=1Wi
其中:aij—各指標相互依據(jù)其重要性,給予的評分;
W—各指標的權(quán)重。
最終確定的各指標的權(quán)重,見表3。
由表3可知,天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的準則層中,自然地質(zhì)環(huán)境權(quán)重最高。而要素層中,自然地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、自然、人為地質(zhì)環(huán)境問題權(quán)重均高,說明天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量取決于自然地質(zhì)環(huán)境及環(huán)境地質(zhì)問題。
3"總結(jié)
天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量決定著天水市城市的發(fā)展,隨著城市進程的加快,影響城市環(huán)境質(zhì)量的因素增多,因此,依據(jù)天水市城市地質(zhì)環(huán)境特征,運用德爾菲法,擴展城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量指標,利用層次分析法準確分析各指標的權(quán)重,可為天水市城市發(fā)展提供科學依據(jù)。
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