天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價系統(tǒng)構(gòu)建研究

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(biāo)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(dǎo)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(xiàn)標(biāo)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(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)。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(diǎn)，選擇全面的評價指標(biāo)，科學(xué)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(jìn)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?xùn)|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(shè)現(xiàn)狀及擴(kuò)展受河谷地形及南、北山的影響。隨著天水市城市建設(shè)進(jìn)程的加速，合理擴(kuò)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(jì)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(yùn)動及地震等新構(gòu)造運(yùn)動進(jìn)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(fēng)氣候。年平均氣溫108℃，年平均降水量為570mm，年平均蒸發(fā)量達(dá)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(bǔ)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(chǔ)成分。地表黃土經(jīng)成壤作用，部分可轉(zhuǎn)變?yōu)楹趬劳粒瑫r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(dá)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(qiáng)，黃土的濕陷性明顯，下部離石黃土相對密實(shí)，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(yùn)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(yùn)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(jì)以來間歇性地殼升降差異性運(yùn)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(yùn)動促進(jìn)了天水市地質(zhì)災(zāi)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(shè)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(jì)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(fēng)光與人文”結(jié)合為特色，2021年，其旅游綜合收入達(dá)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(zāi)害，水土流失，土壤污染，水資源污染。

1.3.1"地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

地質(zhì)災(zāi)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(shè)的安全性。天水市發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害具有明顯地帶性、時間集中性和多種災(zāi)害伴生性的特點(diǎn)。

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(shí)的離石黃土，形成馬蘭黃土的軟弱面，及離石黃土與新近紀(jì)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(chǔ)，也是南山發(fā)生泥石流伴生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。

2020年，天水市地質(zhì)災(zāi)害排查中的2024處隱患點(diǎn)，滑坡1160處、不穩(wěn)定斜坡351處、崩塌266處，3種斜坡地質(zhì)災(zāi)害占比達(dá)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(yán)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(dǎo)類型，年侵蝕總量達(dá)5026.53萬噸。天水市水土流失災(zāi)害是雨季高強(qiáng)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(yùn)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(yán)重的特點(diǎn)。

1.3.3"土壤污染

隨著天水市城市化和工業(yè)化建設(shè)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(jī)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(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)指標(biāo)較少，例如秦安縣境內(nèi)水體由于化學(xué)需氧量超標(biāo)，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(dǎo)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(dǎo)致城區(qū)地下水位最大降深達(dá)3m以上。

2"天水市城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系建立

2.1"評價指標(biāo)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(yīng)用德菲爾法，結(jié)合天水市城市地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀特點(diǎn)、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(biāo)，確定出科學(xué)、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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(biāo)度法，對各個指標(biāo)予以評分比較，用求和法確定各評價指標(biāo)所占權(quán)重，評價指標(biāo)權(quán)重計(jì)算公式為：

W=∑nj=1aij"（i=1、2…n）

W=Wi∑ni=1Wi

其中：aij—各指標(biāo)相互依據(jù)其重要性，給予的評分；

W—各指標(biāo)的權(quán)重。

最終確定的各指標(biāo)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(zhǔn)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(jìn)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(yùn)用德爾菲法，擴(kuò)展城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)，利用層次分析法準(zhǔn)確分析各指標(biāo)的權(quán)重，可為天水市城市發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

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