城镇地质什么意思
㈠ 什么是城市地质调查
一项服务抄于城市可袭持续发展的前瞻性、基础性和综合性地质调查工作,其主要任务是在城市及其周围城市化发展地区,开展地质、资源和环境综合调查,评价城市发展的资源保障能力和环境承载力,为城市规划、建设和管理提供基础资料和科学的决策依据。
㈡ 城市地质环境及其相关术语
环境、资源、地质环境、地质资源等相关概念在不同的学科或领域有不同的定义,即使在同一学科或领域内,不同的学者根据自己的体会和经历,也会给出不同的定义。为使读者对本书的理解不至于混乱,本节将对这些相关概念作一个界定。
一、自然环境与自然资源
自然环境与自然资源都是人类生存与发展的物质基础,既有同一性,又有差异性,二者间的关系是密不可分的,都是相对于人类这个主体而言的,对人类十分重要。
1.自然环境
自然环境的概念:在环境科学中,“环境”是指以人类为主体,围绕着人类的空间以及位于该空间内部的直接或间接地决定或影响人类生存和发展的各种自然因素的总和。我国环境保护法将环境定义为,“环境是指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,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”[1]。
人与自然环境的关系:自然环境是人类经常的和必要的社会物质生活条件之一,环境影响着人类,作用于人类;反之,人类也能通过自己的活动反作用于自然环境,即人类有目的、有计划、能动地改造着环境、利用着环境,为自己创造新的生活和生存环境。
然而,人类长期以来并没考虑到由于对环境的干预能产生长期的、累积的影响的环境效应。当人类违反自然规律去干预环境时,人类将因自己的错误而受到自然界的惩罚;当人类按照自然规律去干预环境时,便会使环境有利于人类的生存而发展。人类在认识到其必须与自然环境和谐共处后,从而使人们又重新回归于正确的平等、共生、共进的关系上来。
2.环境价值
环境作用于人类,影响于人类,人类也反作用于环境,影响着环境。在这种相互作用、相互影响的关系中,向着人类生存与发展好的方向的作用和影响;与此同时,环境质量和环境功能也是向着好的方向的作用和影响,这种关系称为环境价值。环境价值表现的是双向关系,而且也是双赢关系。也就是说,为了人类的生存和发展牺牲环境,以环境为代价,降低了环境质量,损害了环境功能,这种单向利己关系只是无休止地从环境中摄取,毫不顾忌环境的承载能力,把人和环境的关系对立起来,人与环境只是使用与被使用的关系、需要与满足的关系,这只能是环境的使用价值而不是环境价值。为了协调人类与自然环境的关系,对于降低了的环境质量和折损的环境功能予以足量的经济补偿,这就是环境补偿价值。环境价值是由使用价值和环境补偿价值构成,在没有环境补偿价值的情况下,环境价值就不存在。环境价值是产生于人类对环境获取效用的同时又要对环境给予足量的经济补偿。这也是可持续发展环境伦理的所在,人类与环境关系是和谐、平等共处、共生、共存、共荣的统一整体。环境价值是指事物和人的行为对人的正常环境生活所具有的意义和价值,既在满足人的环境本性和需要所具有的意义和使用价值,亦要人类向自然环境提供足量的补偿价值,以补偿自然环境满足人类需要能力的折损。
倡导环境价值,把环境价值理解为与人的统一独立整体,与人共同享有平等的尊严、权利和价值,回归环境价值的可持续发展价值观,恢复人的环境本性和环境需要的丰富性和全面性,恢复人与环境的自由的和谐关系,对国民经济的可持续发展、全面建立和谐社会意义重大。
3.自然资源
自然资源是自然环境的组成要素,是自然环境中与人类社会发展有关的,能被利用来产生使用价值并影响劳动生产率的自然要素,它包括土地、水体、动植物、矿产、阳光、地热等资源。自然资源是社会物质财富的源泉,是社会生产过程中不可缺少的物质要素,是人类生存的自然基础。自然资源类型,有多种划分方法[2~4]:①按其在地球上存在的层位,可划分为地表资源和地下资源;②按其在人类生产和生活中的用途,可分为劳动资料型自然资源和生活资料型自然资源;③按其利用限度,可分为再生资源和非再生资源;④按其数量及质量的稳定程度,可分为恒定资源和亚恒定资源。
4.自然环境与自然资源的关系
自然环境与自然资源的关系:自然资源只不过是自然环境的一个要素,自然环境包含了自然资源,这就是自然环境的资源观。自然环境包括宇宙环境、地球环境、地质环境、地理环境等。
5.短缺资源
自然资源是有限的,这是由于自然资源的属性和功能所决定的。它们具有满足人类需要的有用属性和可利用的功能。在有限的自然资源中,有的是短缺资源,有的是稀缺资源。
短缺资源是指在一定时空范围和一定技术经济条件下,因需求量大于供给量而产生明显不足的资源。资源的短缺状况和短缺程度与一定时空条件下的价格有关。在一定的价格水平上,资源需求量大于供给量,即显现出资源短缺[5]。
因为资源短缺状况和短缺程度与价格有关,所以与形成价格的机制有关。在国内外市场分割的环境下,有的国家实行计划经济体制,价格受到政府严格管制,具有刚性价格的许多自然资源,以远低于其价值进行交换,出现过度利用,造成长期短缺。而在市场经济环境下,特别是在市场机制健全的条件下,资源价格是在市场竞争中形成的,能较好地反映资源供销状况,虽然由于信息的不完全而可能出现资源短缺,但是短缺现象有一定弹性,一般情况下持续时间较短。
总之,环境是指以人为主体的生命有机体存在的周围空间,包括空气(阳光)环境、水环境、地质环境、土壤环境、生物环境等的总称,是影响人类生存、发展和享受的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和,它也是一种自然资源。水、土地、森林、草原、地质矿产、石油天然气、动植物、空气等自然资源均是环境的要素。而自然资源则是自然环境的组成部分,环境中包含着资源,资源蕴涵于环境。
因此,在本书中出现的“环境”、“资源”、“环境资源”或“资源环境”这些词汇如果没有前定介词修饰,则环境资源或资源环境同指一个概念,都可以简称为环境资源或资源环境。
二、地质环境与地质资源
1.地质环境
地质环境(geological environment)是指与人类生存和发展相互影响的地球表层岩土体空间,是自然环境的重要组成部分,对经济和社会发展发挥资源、环境等基础功能。它与大气环境、水环境、生态环境之间存在着广泛的物质、能量交换,起控制、支撑或破坏作用,共同构成了人类生存与发展的环境系统。地质环境承受内动力、外动力地质作用和人为作用,具有内源性、隐蔽性和一旦酿成灾害的不可逆性,对人类经济社会发展具有重大制约作用。地质环境可由第一、第二、第三地质环境构成。
第一地质环境,指未受到人类活动影响的地质环境,或可称为原生地质环境。
第二地质环境,指人类进行地质资源开发利用、工程建设等活动,以及发展经济所从事的经济活动等所改造了的地质环境,或可称为城市次生地质环境。
第三地质环境,指人类活动及其与原生、次生地质环境的相互作用的总和。城市地质环境即为典型的第三地质环境。
地质环境是环境的主要组成部分之一,是人类生存与发展的基础环境,它包含了地质资源,具有与环境相同的价值和使用价值、相同的自然属性和社会属性。
环境地质问题(environmental geology problems)是指地质环境中对人类生存与发展有不利或潜在不利影响的各种不良地质现象和作用,如各类地质灾害、土壤污染、地下水水质污染、海水入侵、土壤沙漠化、盐碱化、石漠化等问题。本书“环境地质问题”与“地质环境问题”同义。
地质灾害(geo-hazards)是指由于自然产生或人为诱发的地质作用,对人民生命财产、生活环境和工程建设造成的危害。简言之,即地质作用造成的灾害。地质灾害按其发展过程可分为两类,一类为缓变性灾害,以较缓慢的作用过程对人类造成危害,如地面沉降、地裂缝和地面塌陷等;另一类为突发性灾害,骤然发作成灾,如滑坡、崩塌、泥石流、地震等。
2.地质资源
地质资源是指在地质历史时期由于地质作用形成的蕴藏于地层中的各种可供人类开发利用的自然资源,如各类矿床、石油、天然气、地下水、地热水、矿泉水、微生物、地表各类天然建筑材料、土地、湿地、地质景观和地下空间资源等。地质资源是自然资源的主要组成部分之一,与自然资源一样具有价值和使用价值,具有与自然资源相同的自然属性和社会属性。地质资源也是地质环境的组成部分。
3.地质环境与地质资源的关系
地质环境与地质资源的关系正如自然环境与自然资源的关系一样:地质环境包含地质资源,地质资源只不过是地质环境的一个要素。在谈及地质环境或地质资源的时候,具体含义各有侧重:地质环境主要指包括地质资源在内的与人类关系密切的各类要素,重点是人类与这些要素的相互关系;而在谈论地质资源时,侧重于人类开发利用于生产、生活的蕴藏于地层中的物质。从环境角度看,地质资源是地质环境的一部分;从资源角度看,地质环境是地质资源的一部分。
本书提及地质资源时,可理解为地质资源环境,在提及地质环境时,可理解为地质环境资源;在论述地质环境质量评价或地质环境风险评价的时候,包括了地质环境和地质资源评价和风险评价的含义。
4.其他几个相关概念
城市地质环境:指包括城市发展所影响的区域和深度范围内地质条件、地质资源、地质灾害、地质环境问题等的总和,是地质环境在城市区域的概念。在城市区域,几乎不存在原生地质环境,主要是人类与自然地质作用共同形成的城市次生地质环境。因此,城市地质环境主要指人类活动及其与次生地质环境的相互作用的总和。
城市地质环境包括对城市发展有利的地质资源和良好的地质条件,也包括对城市发展不利的地质灾害、环境地质问题及不良地质作用与现象。城市地质环境质量评价包括对城市发展起支持作用的地质资源、良好地质环境条件的有利方面的评价,也包括对城市发展起限制作用的不良地质作用、地质灾害及环境地质问题等不利因素的评价。
城市生态环境:在城市区域中,城市居民与城市环境的统一体,以及这个统一体中进行物质能量流动与交换的因素,即与城市居民相互作用的环境称为城市生态环境。研究城市居民与其生存环境之间相互关系的科学称为城市生态环境学。
社会经济环境:人与自然环境相互作用形成的环境为社会经济环境。在自然环境中,地质环境居于主导地位,而在社会经济环境中,人居于主导地位。
城市生态地质环境:以人类生存的城市地质环境为核心,其与自然生态环境、社会经济环境组成的相互作用、相互制约的重叠部分为生态地质环境。
三、地质环境资源的特性
地质环境资源与其他天然资源相比较,具有下列特性[6]:
(1)资源属性:一部分地质环境资源,如天然建筑材料、石油、天然气、地下水等资源,具有与一般天然资源一致的属性,即难以恢复和再生性、不可逆性、耗损耗竭和枯竭性,具有可以移动性。
(2)环境属性:另一部分地质环境资源如地面空间、地下空间、地质景观、湿地、天然地质体及其构成等具有自然环境属性,即具有不可耗竭性、不可移动性,但具有可恢复和重建性质,即这部分地质资源虽然可被破坏、污染和毁损,但其功能可以通过工程治理或天然自净与调整得到修复。
(3)独一无二的特性:地质环境资源,其环境资源价值不仅与其具体种类、品质等有关,还受到其所处的具体地理区位、埋藏条件、开发利用条件、稀有程度等的影响,可以认为,地球上没有在使用价值、补偿价值、开采利用条件、修复条件等方面完全相同的两种资源。因此,地质环境资源具有独一无二的特性。这种独一无二的特性在具有环境属性的地质环境资源上表现得更为明显。
(4)社会化商品属性:地质环境资源与一般天然资源一样,具有可社会化与可商品化属性。不论是上述具有资源属性的地质环境或是具有环境属性的地质环境,都可以通过人类的工程改造或者开采利用,进入流通领域,实现其社会化和商品化。
地质环境资源的价值由上述特性决定,在进行地质环境资源价值评估时,必须考虑到地质环境资源的这些特性。
㈢ 城市与城市地质工作特点
城市是现代人都熟悉的词,但至今仍没有一个大家公认的、各国共同遵循的定义。一般把城市理解为有一定规模的工业、交通运输业和商业聚集的非农业人口为主的居民点。城市就其产生而言,是从事工商活动并具有防御功能的居民点,时间大体是从原始社会向奴隶社会过度时期,传说我国夏代就已“筑城以为君,造廊以守民”。一般依人口的多少可分为特大型(人口>100万)、大型(人口50万~100万)和中小型(人口<50万)等不同规模。同时,城市也是由复杂的物质要素组成的实物系统,其中尤以各类建筑工程最为重要,可以说建筑工程是城市的骨骼。城市的建筑工程依其功能和规模进行分类:如交通工程、住宅、能源、给水和排水、通信、工厂、绿化工程等,城市建筑工程也是一复杂的系统。由于修建工程都需进行工程地质勘察,工程地质是城市最普遍的地质工作,故有人将城市地质仅指工程地质。
城市依其性质、特征可分成不同的类型,如中心城市、工业城市、交通港口城市、旅游城市、历史文化城市等。不同类型的城市除服务于城市工程建设的工程地质工作外,往往有体现城市性质的专门地质工作。我国工业城市中有200多座以矿业开发为主建设起来的资源型城市:石油城玉门市、大庆市、东营市、克拉玛依市,钢都鞍山市、本溪市、攀枝花市、嘉峪关市,煤都抚顺市、阜新市、大同市、淮南市、淮北市,铜都白银市、镍都金昌市、盐都自贡市、瓷都景德镇市等。地质工作是这些城市立市的前提,也是其发展的保证,如白银市、金昌市和嘉峪关市都有政府为地质工作树立的纪念碑。另一方面,城市的自然地质环境多不同,为了解决制约城市发展的地质问题,各城市多有其地质工作的重点,如北方缺水城市都将城市地下水资源勘察评价和开发保护作为地质工作重点,又如地质灾害多发城市则十分重视地质灾害防治工作,宝鸡市、兰州市等都曾颁布有滑坡防治条例;天津市、上海市等都设有专门控制地面沉降的管理机构等。受城市的社会特征(规模、类型、发展阶段等)和城市地质环境特性的双重因素制约,城市地质工作具有学科的综合性、地域的独特性、工作的动态性、方法的多样性和社会性等一系列特点,进行城市地质工作必须重视城市地质工作特点。
㈣ 城市地质包括那些
城市地质工作领域广泛,涉入水土资源、城建、地质灾害、生态环境、地质旅游等多方面. 城市地质是地质工作和地勘行业实现重大战略转变的切入点之一 .
㈤ 城市的地质地貌对城市规划有什么影响
所谓地质灾害,包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。关于地质灾害概念的界定,在学术界和实际管理工作中存在着不同观点。
前瞻产业研究院认为,我国是个地质灾害多发的国家,为了从源头上解决和避免这个问题,首先在编制和实施土地利用总体规划、矿产资源规划以及水利、交通、能源等重大工程项目规划过程中,应当充分考虑地质灾害防治要求,避免和减轻地质灾害造成的损失。为了充分体现“以人为本”的思想,做好城市的地质灾害防治工作,在编制和实施城市规划过程中,要加强地质灾害防治工作。对城市规划区内地质情况尚不清晰的,必须加强和补充建设用地地质灾害危险性评估。城市规划行政主管部门在审批建设时,必须充分考虑建设用地条件;凡没有进行建设用地地质灾害危险性评估,要依法追究有关人员的责任。“在总结近几年实践经验的基础上,为了处理好城市总体规划和地质灾害防治规划的关系,在编制城市总体规划、村庄和集镇规划时,应当将地质灾害防治规划作为其组成部分。
㈥ 什么是城市地质环境
城市环境地质学是环境地质学的一个分支学科,是应用地质学原理、方法和地质资专料对城市属地区、城市密集区、城市群地区进行规划、管理和治理的一门学科。其主要内容为城市建筑环境,地基的稳定性调查与区域稳定性评价,供水条件的调查,地质灾害的预防和处理,建筑材料矿产的圈定,废物排放、水土污染等问题及其处置,以及与城市地质环境有关的其他问题的研究。
㈦ 城市地质
本次大会的交流形式主要有5个方面:
第一为以展馆的形式集中展示地质成果,多以国家的形式出现比如中国馆、美国馆、俄罗斯馆等,另外一些大型国际地质组织、大型石油公司、地质仪器公司、软件公司、出版社等也以展馆的形式集中展示成果,在展馆中展示城市地质成果的主要为中国馆和挪威馆。中国国家馆主要以地质专业的角度展示近几年来取得的丰硕成果,其中在工程地质专业下重点介绍了中国城市地质试点工作情况,包括上海城市地质及北京城市地质等内容。挪威国家馆中城市地质专题主要简单介绍了城市地质的主要研究内容,挪威国家地质调查局在奥斯陆地区开展城市地质调查项目,项目从2004年到2008年,主要研究内容包括地质资源、地质灾害等10个方面的内容。
第二、第三为以大会发言和展板的形式介绍城市地质。
由于没有专门的城市地质专题讨论会,因此直接以城市地质为命名的大会发言或者展板内容相对较少。其中大会发言中中国地质调查局的“中国城市地质”在“地质科学管理在可持续发展与人类安全中的作用”专题中发言。展板中“上海城市地质”在环境地质专题中展示。但是从单项的城市地质调查来看,与城市地质有关的内容非常多,本文将在后面重点介绍。
第四为专门交流会,时间上大多在休息时间为主,比如在8月10日(星期天)就安排了20场左右的交流会,内容方面多是专门、专题及综合讨论会的延续和深入,主要以参会的某专业领军人物召集本专业的相关人员对某个问题进行更广泛深入的交流。其中城市地球化学方法在城市环境研究中的应用专题邀请来自世界各地的专家一起讨论,内容主要包括地球化学本底、城市地区的系统地球化学成图、采样深度确定、样品选择、如何处理有机及矿业土壤、分析方法选择,有机污染物多环芳烃、多氯联苯、二恶英、邻苯二甲酸酯、溴化阻燃剂等的评价。
第五为野外地质考察,大会组委会在会前曾计划安排“瑞典与芬兰城市地质中工程地质”的地质考察,主要针对的地质问题有,福斯马克核电厂及核废料处置场,隧道工程、电厂、地下水问题,岩石应力测量,岩石稳定性监测等。赫尔辛基在建的隧道开挖与地下建筑工程,软土地基稳定性问题,地下水问题等。后来由于其他原因该计划取消。另外还安排了“奥斯陆城市地质化学”,即在8月6日下午城市地球化学成图专题讨论会后,由挪威、瑞典与芬兰地调局召集安排野外实地调查,主要现场了解已经成功进行了3年的试点项目即奥斯陆城市地球化学项目,关于地球化学调查方法与城市污染土的管理系统。
由于大会议题中涉及的专业非常多,一般都是有近30个左右的会议在同时进行,而每个发言者的时间一般在15~30分钟左右,因此只能选择与专业有关部分专题到现场听取较详细的汇报。在中午休会以及会后则抽时间对展板的内容进行学习和交流。其他内容只能通过大会交流材料摘要合集来了解和学习。
一、城市地质综述
(一)城市地质综合调查
1.国内城市地质综合调查
在“地质科学管理与可持续发展”专门讨论会中中国地质调查局做了中国城市地质调查工作的发言介绍,主要从中国城市地质的主要特点、主要任务、主要方法、主要成果及将来的工作方向等方面逐一阐述,其中主要任务有5个方面,分别是:三维地质调查及地下空间适宜性评价、地质资源调查及可持续发展评价、主要地质灾害调查及风险评价、环境地球化学调查及土壤与地下水环境评价、三维可视化信息系统的构建与管理等。另外上海地质调查研究院以展板的形式介绍了上海城市地质调查的主要内容和主要成果以及关于城市地质工作机制的探讨。
2.国外城市地质综合调查相关介绍
为更好地使地质科学满足社会经济的发展需要,挪威国家地质调查局在奥斯陆地区开展城市地质调查项目,项目主要研究内容有10个方面:氡灾害、地面沉降、城市土壤污染、地热、砂矿资源、地下水、矿产地质、基底稳定性与监测、流粘土灾害、地质教育。
东京城市可持续发展过程中面临的主要地质问题有地震、洪水、风暴潮、地面沉降等,这就要求地质学家和相关的政府部门必须致力于东京大都市城市地质状况的工作,自从1959年出版了东京相关地质成果图以来,又进行了多次的修订。另外,还建立了一个关于地下水利用和地面沉降的监测系统,另外地质信息系统,从1970年以来,形成了关于70000个钻孔的柱状剖面图的数据库。这些系统对政府还有科研者提供了很大帮助,比如建设地铁、高速公路、污水排放系统的重建等,还有地震灾害分析,研究隐形断层,地下空间开发等。
(二)城市水资源与环境
美国东南密歇根州城市化地区利用地理信息系统评估潜在的区域地下水污染,研究了多环芳烃、多氯联苯及铅等污染物在不同介质中对地下水的影响程度。英国对地下水进行战略性管理和治理,把最先进的知识和技术运用其中以维持高品质的地下水资源,满足经济和生态系统的需求。莫斯科地区城市地下水监测网络在20世纪已经开始建设,现已形成280口监测井,用于地下水动态监测。另外还对莫斯科地区人类活动对地下水环境的动态影响进行了研究,尤其是对地下水流场、水化学、水位及水温的影响,通过与背景区的对比发现;城市地区地下水的许多运动机制已经发生改变。葡萄牙介绍了基于GIS技术的地质图在城市地下水资源管理和评估方面的应用,利用此系统可获得大量的水文地质资料,可以建立含水层参数系统,对比岩性、含水层深度、地下水化学参数和土地使用情况等信息进行对下水脆弱性评价研究。瑞典则对基岩埋藏较浅地区的地下水的水质进行了评价。意大利就水文地质风险及其缓解措施进行了研究,1998年Sarno地区泥石流灾害发生后,意大利政府在全境内加强了对水文地质灾害的预防措施。 Re NDi S项目由意大利地质调查局实施,旨在确定灾害风险的类型及其特性,研究如何缓解地质风险的措施,提高对灾害的综合认识。另外还对意大利Friuli Venezia Giulia地区地下水水文地质进行了调查,结果表明此地区浅层地下水的主要补给来源是地表水渗入和冬季降水,这种补给方式使得浅层地下水很容易受到城市地区和工业排水的污染。
墨西哥Irapuato和Salamanca两个城市城市用水大多靠地下水,受污染水通过断层将污染带到深部含水层,通过对地下构造及水文地质的调查,使用SINTACS评估方法,并结合使用GIS技术,制定地下水保护计划。挪威卑尔根有许多世界建筑遗产,通过对古建筑附近地下水化学性质、地下水压力及土壤湿度等指标的长期监测,研究地下水环境对古建筑保存的影响。南非贝宁地区研究城市和农村地下水遭污染的一些特征,依据已完善了的地下水流的数值模型,通过研究可调节的管理策略来维持贝宁地区的高品质地下水的供应。摩洛哥绘制了丹吉尔地区含水层的污染风险地图,采用DRASTIC方法研究水文地质条件,研究地下水环境的脆弱性,结合城市规划对地下水污染风险进行分区和分等,研究表明东部工业区使含水层的脆弱程度增高,具有中度的污染风险。印度西北有几个城市在地表水和地下水的相互作用,地表水的不合理规划与利用导致地下水位上升造成建筑物地基、桥梁、隧道、管道等其他公共设施的损坏,其次地表水的污染物大量回落到地下水,污染了地下水。另一方面,过量开采地下水又使承压水位下降,扩大岩石孔隙,减少岩石强度,造成建筑物倒塌,如果合理管理和规划城市地区地下水和地表水的综合利用将可以避免以上灾难。另外还对印度普纳市东南部由固体废弃物处置引起的地下水污染进行了调查研究,普纳市附近的垃圾站已经使周围的12口井和两条溪流污染,并且距离堆放场越远的地方地下水受污染的状况越轻,那些远离堆放场的地下水没有受到污染,而且即使进‘行地下水回灌修复,堆填场附近的地区地下水仍然污染严重。韩国对地下水中砷污染的自然成因进行深入调查,研究了地下水p H值、沉积作用、变质作用对地下水中砷含量的影响。
(三)城市地质灾害综合调查与评价
1.城市地质灾害综合调查
俄罗斯地调局在莫斯科地区进行了地质灾害与地质环境综合评价项目,通过GIS信息技术对不同种类的地质灾害进行综合性的分析与评价方面进行了尝试研究。根据其滑坡、喀斯特岩溶、地下水位上升等灾害及其地质环境特征,结合城市发展对生态以及经济社会的要求,绘制了莫斯科地区1∶50000地质环境地图,结合城市的功能区划分地质环境分区,提出了一些关于安全城市发展的建议。另外还对2014年冬奥会举办地索契的地质灾害与环境风险进行了评估,主要包括地震构造、水文地质、工程地质和其他环境勘探研究灾害预测等。
在加拿大城市地区自然与人为环境灾害的调查与风险评价论文中,提出建立跨学科、跨地域、长期性的灾害风险综合研究是十分必要的,其目标是研究灾害的特征、破坏性和风险性,在复杂多变的条件下确定灾害风险性,通过监测研究等较少灾害对人类的危害。近年罗马城市化程度不断提高,罗马是一座历史名城,评价其地质灾害相对较难,复杂的全新世沉积物、较厚的人类活动造成的回填土以及大量的受保护的古建筑都给研究工作带来了一定难度,罗马主要的地质灾害有地面沉降、岩溶、滑坡、地震以及固体废料。基于GIS信息平台整合历史时期的相关地质信息,建立了3D地质模型,以半定量的方法评估地质灾害,所获得的方法体系适用于历史背景悠久的城市,更有利于城市的可持续发展与管理。巴西贝洛奥里藏特市未来地质资源与地质灾害研究项目已经在城市规划中得到了应用,通过对土地资源和洪水以及河流侵蚀等资源与灾害的分析,结合将来千万级大城市的定位,为城市规划提出城市发展的重点应从南部向北部转移。
2.城市地质灾害专项调查
1)地震与火山
在城市地质地震与火山灾害研究中,意大利有多项研究成果做了大会发言和展览。通过历史文献记载以及野外的调查,对1908年发生在意大利南部的墨西拿市地震的地质效应进行了评价,主要次生灾害有海啸、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷等。意大利Campi Flegrei活火山的城市化应急管理系统中,用高、中、低三种指数来定义火山爆发情景,应急规划区和人们可以紧急集合和疏散的区域与铁路系统的主要节点接近度。另外的研究还建立了火山碎屑流的动力学模型,为城市规划与灾害管理服务,在地震的监测与防治方面制定了相对成熟的预防方案。意大利在评价活动断层灾害如何更好地为土地利用规划服务方面也做了尝试研究。印度对新德里、孟买、班加罗尔等城市进行地震危险性分析,这些城市人口密度逐渐增大,一旦遭受地震将产生严重灾害,在城市规划中如何降低地震风险进行了初步研究。在孟加拉国吉大港地区地震危险性评估论文中,介绍了通过航空遥感与地球物理的方法寻找不同类型地质条件对地震波的反映情况,并将研究成果应用于在城市规划的地震灾害防治中。
随着城市化进程的不断持续,到21世纪中期将有一半人居住在城市,城市化使大城市越来越多,以至于有许多城市会处于地震多发区,美国、加拿大、日本还有一些其他国家的地震防治工程取得了很大成就,可以将地震对人的伤害降低到较低的水平。1989年和1994年加利福尼亚大地震造成不到70人死亡,但是在发展中国家对抗击地震灾害风险的研究还相对滞后。相关介绍还有日本在对地震灾害模拟方面的研究,北非阿尔及利亚、埃及、利比亚、摩洛哥、突尼斯等国家在城市规划中加强对地震灾害的合作研究与预防。
2)滑坡
韩国绘制了汉城方圆1500平方千米的滑坡预报地图,利用包括两个地形学和岩石学的因子,4个土壤属性因子建立logistic回归方程,预测潜在滑坡。意大利安科纳市滑坡预警预报系统主要包括7个表面污染监测系统和33个GPS大地测量,同时也建立了三维立体的钻孔控制系统,监测数据实时传递给监测中心,以便及时进行滑坡的预警预报。另外运用不同年份的土地利用类型图与滑坡分布图进行叠加分析,研究大城市地区滑坡的风险性。相关的研究工作还有莫斯科对滑坡和泥石流的建模与监测,孟加拉国吉大港城市的无序发展导致滑坡灾害,巴西、印度、意大利等一些城市对滑坡防治的研究。
3)城市环境地球化学
在美国克罗多州丹佛大城市地区开展了1972年和2005年的土壤地球化学环境变化对比研究工作,2005年美国地质调查局采集表层土壤497个样品,涉及市区1165平方千米的区域,测定44种元素。然后将测得成果与1972年的样品数据进行对比后发现锌、砷、汞、镉、铜和锑的变化规律非常复杂,而铅则有非常明显的范围扩大的趋势。在土壤和地下水潜在污染的分析评估模型方面美国密歇根州作了研究,对比不同地区土壤及地下水各种污染特征,对地下水来说含有氯的挥发性有机化合物和六价铬具有最高的危险性,而土壤中多氯联苯、汞、多环芳烃具有最高的危险性。
英国开展了伦敦、贝尔法斯特、格拉斯哥等22个城市的地球化学基线调查,测定46种元素或参数,采集近16000个样品,提供了独一无二的英国城市土壤地球化学图。另外还对内分泌干扰物质(环境激素)对人类健康的影响方面做了深入的研究,近50年来,内分泌干扰物在环境中的含量有了很大的增加,包括农药、阻燃剂、防腐剂、表面活性剂等产品,以及化妆品、洗涤剂、食品包装和其他化学物质。许多内分泌干扰物,包括多氯联苯、二恶英和滴滴涕的代谢产物,在环境中有广泛存在,并且由于其亲酯性,可通过生物链进入人体,并通过女性传递给后代。此外,人们的饮食中也含有越来越多的动物激素。通过研发发现,这些越来越多的内分泌干扰物会诱发癌症特别是乳腺癌和前列腺癌。
俄罗斯许多城市表层土壤可能对人体健康存在威胁,在政府管理及决策时应以生态安全为目的有机考虑生态、经济、社会等因素,AHP评价方法的研究可为决策者提供更具体的研究成果,保证表层土壤的安全利用,另外还介绍了不同的污染城市土壤修复技术。
1998年瑞典开始了城市地球化学填图计划,其目的是能够给社会提供可靠的环境背景数据信息,已经有4个城市获得多种样品包括土壤(表层,深层)、苔藓植物等的45种元素的背景值,如银、砷、金、钡、铍、铋、镉、钴、铬、铜、铁、镧、锂、镁、锰、钼、镍、磷、锑、硒、锡、钽、钍、钛、铊、铀、钒、钨、钇和锌等,另外也对如何在地球化学统计计算方面避免一些失误作了简单介绍。
在城市区域的污染范围确定方面,挪威地调局在奥斯陆地区进行了试点,布置穿越市区的南北方向长120千米的剖面,沿着剖面的横截面收集土壤和植物样本,研究的主要目的是研究反映在土壤和植物化学中城市污染的影响和范围。检测指标为银,铝,砷,金,硼,钡,铋,钙,镉,钴,铬,铜,铁,镓,汞,钾,镧,镁,锰,钼,钠,镍,磷,铅,钯,铂,硫,锑,钪,硒,锶,碲,钍,钛,铊,铀,钒,钇和锌等。在挪威的三个主要城市的表层土壤有机污染物调查已经完成,在奥斯陆、卑尔根和特隆赫姆分别采集719、309和75个样品,分析了样品中多环芳烃(PAHs)含量情况。结果表明,内城显示高浓度的PAHs,城郊土壤含量相对较低,PAHs的来源主要为燃烧源。另外还介绍了城市中有毒污染物及其分散机理的研究成果,人类过多的活动导致城市环境中介入了大量的有毒污染物,市中心已被证实含有大量的重金属如铅、镉,还有其他有机有毒物,如二恶英、多环芳烃、多氯联苯等,在挪威的城市土壤里检测到了很高浓度的这些有毒物。另外在31座港口和海边城市的海底沉积物中也有较高的检出率,总的说来海底沉积物也被严重污染。城市地球化学的研究表明很多污染物是通过雨水传播的,目前正在研究城市土壤环境对海水环境的影响。
葡萄牙介绍了北部城市的氡危机情况,开展调查的目的是评估葡萄牙北部城市的氡浓度和控制各种氡的最重要的地理因素,研究表明葡萄牙北部城市区域在土壤和地表水出现中等偏高的氡危机。另外通过对1987~1992年室内氡辐射的测定,获得了大量数据并进行了统计学分析,对氡辐射风险进行了预测,为规划和建设提供支持。
地理信息系统(GIS)和多元统计方法被用来评估追踪香港城市郊区及乡村公园的重金属污染,和乡村公园相比,铜、铅、锌在城市和郊区的土壤中含量较高。元素的主成分分析与聚类分析结果显示主要元素和痕量元素在城市、郊区、乡村公园的聚类特征都不相同。运用地球化学与地球物理相结合的方法,研究波兰南部西里西亚工业区土壤中的地球化学污染异常,来精确绘制污染地区和绿色生态评估区域,该种方法经济有效,降低样品数量和化学分析,实地样品只局限于那些污染严重的地区。芬兰根据两个样品深度研究城市土壤地质化学基线,已经初步绘制了地质化学图。巴西圣保罗市在城镇体系中用铅同位素作为大气污染物示踪来研究铅污染的来源,铅的主要来源为工业废气、城市废气和汽车尾气。丹麦在土壤原位分析测试评价以及污染土壤原位修复方面介绍了最新研究成果。
3.其他
菲律宾在地质和地质灾害评估纳入环境影响评估和全国土地利用规划系统并成为一种制度方面,进行了有益的探索。另外俄罗斯、意大利、芬兰等城市的工程地质研究,意大利城市地区地面沉降的控制研究,以及地质信息系统与地质建模等方面由于篇幅限制不在详细介绍。
二、城市地质的几点思考
1.城市地质的核心部分仍是地质学
随着科技与社会的进步,城市地质学的概念不断在变化和拓展。城市地质学的核心部分仍是地质学,研究区域多为人口稠密、工业发达及城市化水平高的地区,这就要求在城市地区地质学研究的精度要大大提高。世界上每个城市所面临的主要地质问题不尽相同,城市地质学几乎会碰到地质学领域的所有问题和难题。城市地质学的单项研究比如城市工程地质、城市水文地质、城市地球化学等均为地质学的延伸或互相渗透,其内容可以延伸为城市的资源、环境、工程及安全等的可持续利用与发展方面提供保障。
2.城市地质的最大特点是综合性
本次33届国际地质大会由英国地质调查局提出“One Geology”的概念,目前翻译成中文比较多的提法是“大地质”,主要强调全球的统一成图,所有国家的联合合作成图,不同专业地质图的相互叠加与高效利用。城市地质其实可以理解成某城市的“One Geology”,这里不仅有整个城市地区的统一成图,更重要的还有众多地质问题的综合调查与研究,而不单单是某项地质工作的调查与评价。
城市地质学的性质,注定了其多参数、多目标、多学科综合的特性。城市地质学的综合属性,注定要组织跨学科、跨行业、跨部门的艰苦探索和攻关创新,注定了从事调查、研究的专家必须具备多元的知识结构和现代的管理理念。城市地质学知识系统的复杂性,注定了这门学科必须具备当代新学科、新技术、新方法的侧向分工和优势集成。城市地质学的用户众多,注定了其操作层面和服务平台必须具有多参数、立体化的“数字城市”的现代结构。
3.城市地质的生命力在于它的应用性
城市地质的特点决定了其成果必须具有很强的应用性和实用性,即如何使地质成果更好地应用到城市的规划、建设与管理中。在服务于城市规划方面,如何更好得为城市总体规划、区域性规划提供基础地质资料、为专业性规划提供相关的专项研究成果、为城市重大工程的规划选址提供综合性成果;在服务于城市建设方面,如何为地下空间的开发利用、重大市政工程所面临的地质问题、建筑工程的建设等方面发挥作用;在服务于城市安全方面,可为城市生命线(地铁、高架、防汛墙、天然气管网等)的安全运营、城市用水安全与应急水源地建设、防治地质灾害研究以及地质灾害应急抢险等方面服务;在服务于土地资源管理方面,可为土地利用总体规划修编与实施评价、基本农田的划定与保护、后备土地资源的利用、土地复垦与土壤修复、土地利用绩效评估等方面服务;在服务于生态环境保护方面,可为水土体的环境质量监测、垃圾处置场环境风险评估、生态住宅等方面服务。
4.城市地质的活力在于方法技术的革新
城市地质学作为一门学科,其自身理论体系的构建相对较复杂。从城市地质研究的内容来看,每一项都有各自的理论体系,从专业上来分比如基岩地质、第四纪地质、水文地质、工程地质及地球化学等,从研究领域来分比如资源、环境及工程等。另外不同的城市其所开展的有针对性的研究课题也不尽相同,但归根结底还是与该城市所面临的主要地质灾害与地质问题有关,针对每种地质灾害的研究都有相互独立的理论体系,比如地面沉降、滑坡、泥石流、活动断层等。如何将不同的理论体系提高升华到城市地质的理论体系是一个非常复杂的难题。城市地质研究中的方法技术的革新将有助于城市地质理论体系的完善和构建。在进一步完善城市地质调查技术和工作流程规范基础上,编制《城市地质调查工作指南》,提高城市地质调查工作的效率。借助相关领域的新技术、新方法,尤其是GPS、GIS、RS等新技术,在调查的方法手段、不同专业领域的集成综合评价方法技术、地质灾害的动态监测与预警预报、地质成果或结论的从定性到定量判别、地质环境的数学模型与经济学分析、城市地质工作在城市经济发展中的贡献度等方面不断有新的突破和认识,不断提升城市地质的活力。
5.城市地质发展的动力要依托新的机制
我国城市地质试点工作已经开展了4年,每个试点城市都取得了丰硕的成果。新的工作机制探索将有助于城市地质工作快速的发展。今后城市地质工作中将加快建立健全长效管理机制,切实增强城市地质工作对经济社会发展的持续保障能力。完善深化调查成果和建立城市地质工作长效机制相结合,进一步加强城市地质调查成果应用示范,推进调查成果的深化和转化。深化完善地质信息动态更新、社会共享机制和建立城市地质工作长效机制相结合。深化完善调查成果转化工作与建立城市地质工作长效机制相结合。新的工作机制探索的目的主要还是使城市地质工作更好的纳入到城市规划与建设体系当中,以便更好的发挥城市地质工作的经济社会效益,提高在城市经济社会发展中的贡献度。
由于时间紧迫,城市地质涉及的专业众多,关于本次大会中城市地质研究内容的介绍难免会有些遗漏,另外文中的其他差错,敬请批评指正。在城市地质论文摘要编写、展板制作过程中得到了中国地质调查局庄育勋主任、翟刚毅处长、程光华教授,以及上海市地质调查研究院魏子新院长、严学新总工、王寒梅副总工、史玉金主任工程师等领导专家的悉心指导,特此感谢。在参加第33届国际地质大会期间以及本文的编写过程中,得到了与会的中国地质调查局代表团诸位团友的大力支持和帮助,在此一并表示衷心感谢。
(何中发执笔)
㈧ 什么是城市地质灾害主要有哪些
灾害有:强烈地震、洪水泛滥、泥石流、崩塌、滑坡、水土污染、地面沉降版、地表塌陷、以及特殊地权基土(软弱土、湿陷土、膨胀土等)在外因作用下转化而成的次生灾害。
能够诱发城市的地质灾害的环境因素主要有:动力地质作用、不同性状的岩土类型、水文地质条件、人类活动等。
㈨ 地质什么意思
雪山、高来原地质地质泛指源地球的性质和特征。主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等,包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系,地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史,以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。在我国,“地质”一词最早见于三国时魏国王弼(226~249)的《周易注·坤》,但当时属于哲学概念。1853年(清咸丰三年)出版的《地理全书》中的“地质”一词是我国目前所能见到的最早具有科学意义的概念。