地质地貌对城市的影响

城市地质地貌——城市开发建设的航母制作者：武汉理工大学孙莉指导老师：宾晓蓓主讲内容主讲内容城市地质城市地质城市地貌城市地貌实例实例地质影响因素地质影响因素地质影响因素地质影响因素地质条件地质条件地质条件地质条件地貌影响因素地貌影响因素地貌影响因素地貌影响因素地貌环境地貌环境地貌环境地貌环境珠江三角洲珠江三角洲珠江三角洲珠江三角洲武汉市风道武汉市风道武汉市风道武汉市风道一城市地质1.1地质条件与城市建设地质条件是城市生态环境存在与稳定的基本因素，是城市建设的基础。城市建设中地质问题主要包括：城市地质稳定性地质安全性地质找水等。例如：城市环境地球化学地球物理场对人类的影响，城市多层地下空间开发利用的工程地质及地球物理作用，城市含水层对建设和基础设施的影响，城市地下水可供能力与污染，城市有害废物的安全处置选址等。1）城市地质稳定性定义指由于地球内力作用引起的构造活动，特别是断裂地震等活动对城市的影响程度。我国45%以上大中城市处于7度以上的高裂度区内，地震经常威胁这些城市的安全，影响城市的正常活动，因此，城市建设应尽力避开地质稳定性较差的地区。1）城市地质稳定性•进行区域地质稳定性评价，以活动性断裂研究为基础，活动的构造体系为控震构造，活动性断裂带为发震构造。•区域活动性断裂通常构成发震断裂。活动性断裂不仅可以引起地震，还常以错动蠕动的方式引起地面破坏。•由于断裂带本身特殊的物理力学特性，活动性断裂常常引起其他地质灾害的发生。如滑坡崩塌泥石流地面塌陷等。2）城市地质安全性•主要指现代地质作用对城市的影响。•城市占据着较大的地域，因而各种现代地质作用，如岩石风化冲沟泥石流崩塌海岸与湖岸冲刷与堆积，多年冻结等，均可能发生。•在城市规划用地选择时，应对这些现代地质作用进行研究，了解它们分布和发育规律，以便采取相应的防治措施。3）城市地质基础•岩层的结构性质特别是浅层岩石第四纪覆盖层，是建筑物的基础条件，关系到建筑物的稳定安全与寿命，是城市建设的基础。•城市建设要选择地质条件好岩层的承压力强抗剪抗压能力强的岩层，否则要进行地基处理，要查明其岩性结构以便采取工程措施。4）城市地下水供水条件•地下水是城市用水的主要来源，在干旱地区和缺乏地表水的地区是城市的主要水源。•地下水贮存条件水量水质水温等对城市开发建设均有很重要的意义。•在城市规划布局时，要从地下径流条件，综合其他因素（地形河流风向等），考虑建设项目的布局，防止地下水受到工业排放废水的污染，使水质恶化或因过度开采地下水造成地面沉降。1.2影响城市建设的主要地质因素组成地壳的岩石地层，地质构造，地壳升降运动地震等，都是城市建设必须考虑的地质因素。（一）工程地质定义指城市开发建设中必须考虑的各种岩层或土层的工程地质性质软弱土层的埋藏深度和厚度地下水位埋深和建筑工程适宜度等。各种地面组成物质的承载能力40～7030～5025～5024～3416～2213～1615～254～101～5碎石（中密）角砾（中密）黏土（固态）粗砂、中砂（中密）细砂（稍湿）（中密）细砂（很湿）（中密）大孔土沿海地区淤泥泥炭承载力/（t/m2）组成物质建筑物所要求的地基承压力0.5~0.70.7~1.21.2~1.52.0最小地基承压力/（kg/cm2）123~44建筑层数选择最佳的建筑地质基础，是城市开发建设的先决条件。在规划建设中应综合考虑地基条件，施工条件，地段的稳定性因素，是规划合理化，减少基础投资，避免工程隐患。（二）水文地质•影响施工、建筑物安全和寿命•影响城市用水•影响城市卫生条件•过分开采地下水，影响地面沉降水文地质条件对城市开发建设的影响，主要表现在：定义研究地下水的形成，分布，运动规律，物理、化学性质以及同其他水体的相互关系的科学。建筑物所要求的地下水埋深建筑物类型低层三层以上有地下室道路最高地下水埋深/m0.8～1.01.0～1.52.5～3.01.0探明地下水资源对城市选址，确定工业建设项目以及城市规模等都有重要意义。地下水的水质水温由于地质情况和矿化程度不同，它对城市用水的适宜性也不同。（三）地质构造•影响城市布局•影响建筑施工•影响建筑物的安全定义地壳由于地球内动力作用，引起变化或形变的机械运动，称构造运动，或称大地构造运动。地质构造对城市的影响：（四）地壳升降活动•引起海进海退•引起水陆变迁，沧海桑田•引起海岸侵蚀，洪涝灾害，风暴潮等定义指地壳物质沿着地球半径方向进行的上升或下降运动，是一种缓慢性的构造运动。主要效应有：（五）地震•地震是一种自然地质现象，是地壳自然快速颤动，应力突然释放引起的剧烈地壳运动。人类活动如建造大型水库，核试验等也会引起地震。•地震活动是当今地质营力作用中对自然地貌形态和城市地貌改造与破坏最强烈的一种作用。•地震时地表震动的强度称裂度，表示地震对建筑物的影响与破坏程度。（五）地震1）地震对城市的危害火烧三昼夜，死亡6万多人海啸，死亡8.5万人死亡20万人大火海啸死亡14.2万人世界纪录中的最大震级城毁死亡万余人京津唐共死亡24.2万人80%居民遇难，死亡1.1万人8.37.88.58.28.66.37.87.7美国旧金山意大利墨西拿中国海原日本东京横滨智利蒙特港尼加拉瓜马拉瓜中国唐山伊朗塔巴斯1906.4.181908.12.281920.12.161923.9.11960.5.221972.12.221976.7.281978.9.16灾害情况震级城市名称毁灭时间20世纪以来世界毁于地震的部分城市（五）地震2）中国城市地震隐患•中国地震活动分布区域广，震中分散，震源浅，强度大，裂度6度及其以上地区占全部国土面积的60%。•我国位于地震带地震区域上的重要城市多。•城市原有的抗震设防系统水准低。•不仅一般建筑物不考虑抗震设防，甚至某些重要公共设施如车站机场等也未给以充分注意防震。（五）地震3）城市防震的主要措施•避免在强震区建设城市•按照用地的设计裂度及地质地形情况，安排相宜的城市设施。•对易于产生次生灾害的城市设施，要先期措置合适地位。•按震时的安全需要，安排各种疏散避难的通道和场所。•保护好城市重点工程设施，如城市生命线工程等。2.1地貌环境与城市建设2.2城市地貌环境及特点2.3主要地貌影响因素二城市地貌•地貌是自然环境的重要组成要素，是地球表层系统的固体下垫面，是城市建设发展的基盆。•研究城市生态环境，首先应该了解城市地貌，以便为城市开发土地利用建筑设计工矿企业设置交通道路供排水休闲娱乐旅游等城市布局和建筑提供下垫面基盆的科学依据。2.1地貌环境与城市建设2.1地貌环境与城市建设（一）城市化引起的地貌过程变化•流水作用过程的变化城市化影响降水地表流水的流动方式和下渗状况，改变城市的水文过程，使城市流水侵蚀与沉积的地貌作用过程发生变异。•重力作用过程的变化•喀斯特地貌过程的变化2.1地貌环境与城市建设（二）地貌环境对城市开发建设的影响•城市地貌环境是指以城市居民为中心的各种地貌要素，是城市所在地区的各种地貌实体。•城市位置往往选择在河流交汇处高河漫滩阶地平原山间盆地冲击扇顶部等，土地面积必须广大，足以提供现在和未来的城市发展需要。2.1地貌环境与城市建设（二）地貌环境对城市开发建设的影响1.地貌部位与城市分布•地貌环境影响城市的分布格局城市的区位和城市的地域结构等。•中国的城市分布，绝大部分城市分布于平原河谷山间盆地和山麓绿洲等海拔较低地形平坦的地带。35.320.615.615.510.32.71001146751503393240~5050~200200~400400~10001000~20002000以上合计百分比/%城市数海拔高度/m中国不同海拔高度城市分布统计中国城市阶梯分布统计地貌阶梯特大城市大城市中等城市小城市城市合计第一阶梯——1——45第二阶梯732481115第三阶梯192499175317（二）地貌环境对城市开发建设的影响1.地貌部位与城市分布城市分布的主要地貌部位•河流汇合处•河谷阶地•平原或盆地底部•海滨岛屿•两大地貌单元的分界处2.1地貌环境与城市建设（二）地貌环境对城市开发建设的影响2.地貌形态结构与城市布局•影响城市区位条件布局地域结构•影响城市形状的形成和发展•影响城市空间分区布局结构•影响城市发展规划和景观风格•影响城市土地资源种类分布利用方式利用程度和效益，从而影响城市港口机场建设，交通城镇布局旅游业发展3.地形坡度与城市开发建设•从城市的形成与发展来看，平缓地形是最有利于城市建设发展的外部条件之一；•从城市内部的空间结构布局来看，平缓地形也是最有利于布局；•从城市的整体建设角度来看，平缓地形城建投资省，丘陵地区施工较困难，山地地区的城建则需要更大的经济投资和工程措施，同时城市发展往往也受到限制。4.地面组成物质与城市开发建设（三）地貌对城市生态环境的影响（三）地貌对城市生态环境的影响（三）地貌对城市生态环境的影响（三）地貌对城市生态环境的影响地貌对生态环境的影响主要表现在：1.1.1.1.地貌以其海拔形态坡度物质起源等影响城市中的空气水体地面温度相对湿度营养物质以及污染物质的迁移累积；2.2.2.2.地貌影响动植物有机体的繁殖，物质能量在系统中的流动；3.3.3.3.地貌影响非生物因子如光照辐射风雨云雾积雪等，影响生物的生长和分布，改变生物区系的活动和特征；4.4.4.4.地貌影响人工造貌发生的位置速度频度和范围，从而影响整个城市生态环境系统。2.1地貌环境与城市建设一）地貌影响城市水文水资源一）地貌影响城市水文水资源一）地貌影响城市水文水资源一）地貌影响城市水文水资源二）地貌影响城市土地类型二）地貌影响城市土地类型二）地貌影响城市土地类型二）地貌影响城市土地类型三）地貌影响城市垃圾场的选址三）地貌影响城市垃圾场的选址三）地貌影响城市垃圾场的选址三）地貌影响城市垃圾场的选址2.2城市地貌类型及特点•自然成因地貌•人工成因地貌•混合成因地貌2.3影响城市活动的主要地貌因素•城市的形成与发展，一方面得益于自然地貌，同时也受到自然地貌的限制，例如，海滨湖滨沙滩沙土平原，冲积扇，土地连片开阔，交通方便，是城市开发建设的好场地。这些地方常常是聚落的发源地，有利于城市的形成；另一方面，自然地貌既影响城市的选址和布局，又影响建设和施工。2.3影响城市活动的主要地貌因素（一）地表形态•地表形态对城市建设和发展的影响是多方面的，城市选址内部结构布局交通线网排水系统建设投资概算等都要考虑地表形态。•地表形态一般用地面起伏度地面切割密度坡度坡向等要素描述。平坡地≤5道路和房屋可自由布置；缓坡地5～15建筑与街道可自由布置；中坡地15～30车道不宜垂直等高线布置，住宅群布置受一定限制陡坡地30～50车道需与等高线成较小锐角布置，住宅群等个体建筑受到较大限制峻坡地50～70车道个体建筑需做特殊处理峭坡地70各种建筑布置极困难，费用大类型坡度对城市设计和建设的影响重庆城区地面坡度对建设的影响城市建设用地适宜坡度参考表一般工业用地4铁路线路0.6～2火车站场0.25城市主要道路4～6城市次要道路6街坊道路8.88机场0.8～1.5运动场0～1停车场1～5娱乐场5～10高尔夫球场10～15果园15～20建筑物10～25公园25用地性质坡度/（°）用地性质坡度/（°）2.3影响城市活动的主要地貌因素（二）地貌营力过程和效应•自然地貌营力•人类作用营力和效应（1）地面侵蚀（2）河湖淤积（3）融冻作用（二）地貌营力过程和效应2.人类作用营力和效应人类作用营力是直接城市地貌过程，如堆积过程和剥离过程，或称建设过程和破坏过程。（1）地面侵蚀地面侵蚀是现代城市常见的一种地貌营力过程，是由于流水作用产生的。（二）地貌营力过程和效应2.人类作用营力和效应城市建设活动破坏了地面尤其坡地的相对稳定性，因而引起：①片状或线状侵蚀过程加速，破面后退；②表面切割加强，沟谷发育，地表破碎，加速物质转移；③坡地失稳，如人工切坡坡顶增载坡地建筑，破坏力的平衡，减低抗剪抗压强度，导致滑坡崩塌。（二）地貌营力过程和效应2.人类作用营力和效应（2）河湖淤积自然界河流