地质环境评价与功能区划

地质环境综合评价与功能区划中国地质大学（武汉）2009.09.13内容提要一、评价和区划的基本问题二、评价与区划的基本内容经济区地质安全评价地质资源保障程度评价不同功能地质环境评价地质环境风险评估地质环境功能区划一、基本问题3132343533评价区划研究思路1一、基本问题131城市地质安全性评价研究思路一、基本问题132城市资源保障程度评价评价研究思路一、基本问题133城市建筑用地不同功能区评价研究思路一、基本问题134城市功能区地质环境风险评价不同功能用地地质环境风险等级区划不同功能用地与风险机制探讨不同功能用地地质环境风险性评估地质环境差异经济损益性功能用地社会经济易损性地质环境风险等级标准地质环境风险评估模型地质环境与风险的内在属性机理研究思路一、基本问题35城市不同功能区区划优化评价不同功能用地区划不同功能用地地质环境国土功能区多属性决策远景评估及预测（影响因素、指标变化趋势）不同功能风险等级区划国土功能用地优化利用区划研究思路一、基本问题地质环境评价一般有下面几个关键问题:①正确认识地质环境；②分析构成地质环境的要素；③选择各要素的评价因子；④正确获取评价因子的性状数值；⑤选择恰当的评价标准；⑥采用适当的模式进行归纳综合；⑦将定量化的数据转化为定性的语言。评价要点一、基本问题主体功能区划的内涵特征行政区划自然区划经济区划气候区划地理区划水功能区划生态功能区划综合性区划农业区划、海洋功能区划和主体功能区划一、基本问题（1）区域协调发展（2）人与自然和谐（3）主体功能导向（4）突出整体性（5）强化操作性（6）发挥市场机制作用原则主体功能区划体系主体功能区主体功能亚区主体功能区块禁止开发区域：国家纲要提“指依法设立的各类自然保护区域”(含世界文化自然遗产、风景名胜区、森林公园、地质公园等)重点开发区域：国家纲要提“指资源环境承载能力较强、经济和人口集聚条件较好的区域”优化开发区域：国家纲要提“指国土开发密度已经较高，资源环境承载能力开始减弱的区域”，限制开发区域：国家纲要提“指资源环境承载能力较弱，大规模集聚经济和人口条件不够好并关系到全国或较大区域范围生态安全的区域”，潜力开发地区或者保留开发地区一、基本问题主体功能区划体系重点开发区域：人口集聚亚区、产业集聚亚区和远期开发亚区，远期开发亚区是指重点开发区域里近期尚不具备开发条件或者规划留待未来开发的区域。主体功能区块如：城镇区块、工业区块、耕地保护区块、生态保护区块、旅游休闲区块等主体功能区主体功能亚区主体功能区块因为主体功能区划的期限较长，原则上有20年或30年。如果在重点开发区域里不区分近期和远期，势必造成近期用于重点开发的区域面积过大，降低资源配置的总体效率。一、基本问题内容提要一、评价和区划的基本问题二、评价和区划的基本内容经济区地质安全性评价31四川丹巴县城坐落在老滑坡体上．近年来建设规模迅速扩大，累受滑坡的危害。城市改扩建中的地质问题经济区地质安全性评价城市（群）规划对地质环境的要求：1、区域地壳稳定性，主要指断裂活动、地震、火山喷发等以及由此引起的地质灾害对城市安全的影响。2、资源条件，尤其是水土资源的保证程度。供水条件，主要是地下水源地和开采地下水对环境的影响；城市地下空间开发，地质构造和地下水的影响。3、地基稳定条件，地基条件的好坏直接关系到城市的安全和社会经济效益。建筑物地基条件，分基岩地基、土质地基和特殊地基。4、城市地质灾害的防治，城市建设中的各种工程活动会引发或加重地质灾害的发生，应采取相应防治措施。5、城市垃圾的地质处置，防止污染环境和地下水。6、其它地质资源，如地热、建筑材料、地质遗迹等。31经济区地质安全性评价地质环境与规划建设相互作用机制地质环境影响因素分类及相关性分析单要素地质安全评价指标体系活断层及区域地壳稳定性海岸侵蚀海底稳定性风暴潮……不安全区地质安全评价模型次安全区安全区工程建筑用地生态用地地质灾害水土安全31区域地壳稳定性评价岩体、土体失稳层位，诸如岩体中的软弱夹层、断裂带中破碎类，以及土体中的软土、膨胀土、含水饱和粉细沙层等土体稳定性评价研究岩体稳定性评价研究介质稳定性评价研究内动力地质灾害，诸如地震、火山、活动断裂、构造地裂缝、地面升降、坑道变形钻孔套损、煤瓦斯突出、冲击地压。地下热害等，并确定研究重点构造稳定性评价研究地面失稳及外动力地质灾害，诸如崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、海岸侵蚀堆积、地下水侵蚀、人类活动造成的灾害等地面稳定性评价研究构造研究手段的选择与配置，诸如构造地质调查与勘查、构造活动性研究、深部构造探测、地震活动性与危险性分析、地壳形变编图与分析、地应力测量与研究、微地震监测与分析、断层位移测量与分析研究、构造应力场模拟实验、地质灾害成因机制研究等构造现今活动性研究人类历史时期构造活动性研究近时期构造活动性研究地质时期构造活动性研究构造活动发展演化研究构造活动性研究现今地应力场研究近时期地应力场研究人类历史时期地应力场研究地应力场发展演化研究地质时期地应力场研究地应力场研究介质条件的调查与勘查，诸如岩（土）体工程地质调查与勘查（包括物探、钻探、工程地质测绘）、岩（土）体取样及室内样品的各种参数测定、岩（土）体力学性质现场原位测量与计算分析等地貌及其动态研究手段的选择与配置，如遥感地质地貌测量分析、地貌测量与灾害调查、水文地质调查与编图、海岸工程地质调查、地面失稳灾害监测、地下水动态监测、海岸动态监测、人类工程活动的灾害及其环境污染调查、模拟实验与计算分析等31唐山市地质环境安全的主题内容动力地质作用水环境影响岩土类型8、地下采空（引起上部覆盖土层的陷落与塌陷）9、地下水污染河流与地表水体的污染10、垃圾、矿渣、尾矿及工业固、液体废物的污染1、活动断裂（引起强烈地面运动，造成地面变形与位移、地裂）2、场地液化（喷水冒砂、地面震陷开裂与不均与沉降）3、岸边滑移（河岸土体开裂及向河心重力滑移）4、软弱土（全新世松散软弱沉，高压缩，低强度）5、饱和砂土（N、及值低于临界值）6、岩溶潜蚀（地下水对灰岩的溶蚀造成地面覆盖层的筒状塌陷）7、过湿场地（地震塌陷及地下采空塌陷造成水位过高与场地积水）31人类活动反馈经济区资源保障程度评价水资源地表水地下水后备水源……容量质量防污性我国资源环境承载能力面临日益严峻的挑战从水资源看，2005年，全国水资源总量27430亿立方米，占全球水资源的6%；人均水资源2098立方米，仅为世界平均水平的27%，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。华北、西北的缺水状况日益加剧，不得不靠长距离的南水北调解决供水问题；全国600多座城市中，400多座存在不同程度缺水状况，100多座面临严重的缺水问题。32010020030040050060070002040608010068740066%72%30%全国城市地下水供水城市西北城市华北城市全国城市地下水在城市供水中的作用地下水供水在城市总供水中的比例城市水资源321、水资源保障程度评价地表水资源保障评价地下水资源保障评价（水质、水量评价）地下水防污性能评价地下水容量评价后备水源地评价城市地质环境成果资料收集、整理水资源形势分析水保障评价指标体系水资源量评估方法城市总体规划水资源保障程度评估水质后备水资源量盈余均衡水资源保障程度分析并提出对策超载常规供水应急供水缺水率居民饮用水量32DRASTIC模型采用7个影响和控制地下水流和污染质运移的脆弱性评价因子体系，它们分别是：地下水埋深(DepthtoWater)降雨入渗补给量(RechargeofPrecipitation)含水层的岩性(AquiferMedia)土壤类型(SoilMedia)地形(Topography)包气带的影响(ImpactoftheVadoseZone)含水层渗透系数(AquiferHydraulicConductivity)。2.1.1指标体系2.1DRASTIC模型地下水防污性评价322.1.2层次分析法求权重由于影响地下水易污性的实际水文地质条件十分复杂，并且各个指标参数之间也存在相互依赖性，根据实际水文地质条件，运用经验知识确定指标权重，其具体过程如下：a、根据研究区的特点构建判断矩阵，矩阵中个元素为相对重要性标度。DRASTICDb11b12b13b14b15b16b17Rb21b22b23b24b25b26b27Ab31b32b33b34b35B36b37Sb41b42b43b44b45B46b47Tb51b52b53b54b55B56b57Ib61b62b63b64b65B66b67Cb71b72b73b74b75B76b77构建判断矩阵322.1.3评分体系DRASTIC方法中每个参数又被赋予不同的数值范围（初值为定量指标的参数，如地下水埋深、降雨入渗补给量、地形坡度、含水层渗透系数）或者介质类型（初值为定性指标的参数，如含水层介质、土壤介质和非饱和带介质岩性），并且用具体的指标值来量化这些数值范围和介质类型对地下水易污性的可能影响，对于初值为定性指标的参数，如含水层岩性、土壤类型和包气带影响，根据研究区具体资料并参考指标评分划定的标准，采用直接给出其评分值的方法。对于定量指标，为了进一步提高评价结果的精确度，使得评价结果更加符合实际情况，取评分范围的中间值特征值作为划分等级标准，再采用分值内插法对给定的参数指标数据进行计算得其对应的评分值。DRASTIC模型32指标参数范围指标值典型评分指标参数范围指标值典型评分净补给量（mm/a）0～100100～150150～20020014810地下水埋深（m）0～11～22～55～1010～1515～202010986421土壤介质薄层或裸露砂石砂泥炭未压实/团聚粘土砂质亚粘土粉砂质亚粘土粘土质亚粘土垃圾淤泥压实和团聚土10987643221234566含水层渗透系数(m/d)55～1010～2020～3030～40401246810124456含水层岩性页岩变质岩/火成岩风化岩/火成岩冰渍层状砂岩及页岩块状砂岩块状石灰岩砂砾岩砂砾岩岩溶灰岩1～32～53～54～65～94～94～94～92～109～1078910非饱和带岩性承压层粉砂页岩石灰岩砂岩板状石灰砂岩页岩含粉砂和粘土砾石变质岩/火成岩砂砾玄武岩岩溶岩12～62～52～74～84～84～82～86～92～98～10144566778910地形坡度(%)0～22～66～1212～18181095312.1.4易污性指数应用DRASTIC方法进行地下水易污性评价时，在确定各单元上各评价因子的评分和权重基础上，用脆弱性指数将7个因子综合起来，用加权的方法计算DRASTIC指数，即地下水易污性指数：iiWRDRASTIC指数式中：Wi——评价因子的权重；Ri——评价因子的评分。DRASTIC模型易污性评价指数易污性程度易污性级别23~75易污程度低Ⅰ75~100易污程度较低Ⅱ100~125易污程度中等Ⅲ125~150易污程度较高Ⅳ150~230易污程度高Ⅴ地下水易污性评价程度划分表32由图可知研究区大部分都具有具有一定抗污染能力，属于易污性中等和易污性较低的区域；而研究区西南部赣江附近和东南部的金凤洲两块区域（重工业区），容易受到污染，属于易污性较高的区域。南昌市九江市地下水易污性分区图（DRASTIC模型）DRASTIC评价（1）地下水易污性差别不是很大，易污性指数主要集中于74.25～130之间，呈不规则的正态分布，基本上不存在易污性低和易污性高的区域。故总体上来说九江市地下水具有一定的抗污染能力。（2）九江市存在一部分极易受到污染的易污性较高的区域，易污性指数在125～150之间，约占27％，主要分布在赛湖周围。（3）长江、鄱阳湖和赛湖中间地块易污性指数在100～125之间，属于易污性中等的区域。九江市经济区资源保障程度评价土地资源地面土地垃圾场地地下空间后备土地……我国资源环境承载能力面临日益严峻的挑战从土地资源看，2005年，我国耕地面积为18.31亿亩，人均1.4亩，不足世界平均水平的40%，约相当于美