城市化进程背景下的华北平原典型城市区地下水环境及防污性能研究

在城市做大、做强、做优、做美的同时,以特大城市为中心,多层次、功能互补的城市群正在逐步形成、壮大。这就对认识和解决城市化下存在的人口、资源和环境问题,如何满足城市对水资源的需求与可持续利用,实现生态环境的良性循环等等,已经成为需要解决的紧迫问题。将位于华北平原南部的邯郸市区作为研究对象,通过典型城市区环境水文地质背景梳理,对该市地下水环境和地下水防污性能进行评价研究。结果认为:(1)研究区内未污染区、轻污染区和严重污染区分布面积分别为42.825 km~2、101.235 km~2和8.62 km~2,分别占评价面积的28.05%、66.31%和5.64%,主要污染因子为矿化度、硬度、硫酸根、氯离子、硝酸根、亚硝酸根和氟离子;(2)从防污性能分区评价结果看,研究区内无防污性能好区,防污性能较好区面积为12.93 km~2,占总面积的11.8%,主要分布在马头镇的东部地区;防污性能中等区面积96.72 km~2,占总面积的88.2%,主要分布在邯郸的大部分地区。研究结果可为国土开发整治和城市规划管理提供地质依据。     

宿迁城市规划区地下水防污性能评价研究

地下水防污性能评价对地下水污染防治分区划分及浅层地下水保护具有重要的意义。文章结合江苏省宿迁城市规划区水文地质条件,建立基于层次分析法(AHP)的DRIAC防污性能评价模型,通过进行防污性能计算和防污性能分区划分,对研究区地下水防污性能进行了总体评价。研究结果显示:计算得到的研究区防污性能综合指数为1.1～4.57。并根据计算结果,将防污性能分为3级。Ⅰ级(V 3.0),防污性能较好;Ⅱ级(3.0≤V 3.6),防污性能一般;Ⅲ级(V≥3.6),防污性能较差。宿迁城市规划区的Ⅰ级区分布面积约306 km~2,占总面积的17.97%;Ⅱ级区分布面积约306 km~2,3占总面积的21.4%。Ⅲ级区分布面积约306 km~2,占总面积的21.4%。研究成果可为行政主管部门对地下水保护和利用提供科学依据。     

高原季节性冻土区砂土液化探讨——以阿克陶MS6.7地震为例

2016年11月25日新疆阿克陶县木吉乡发生MS6.7地震,发震构造为公格尔山拉张系北端的木吉断裂,断裂总长度超过100 km,以右旋走滑为主兼有一定的拉张分量。文章在对震区进行了初步的地震地质灾害调查,总结砂土液化和地裂缝在高原季节性冻土地区的分布及发育特点的基础上,发现:1)在研究区Ⅰ维日麻村的砂土液化主要沿原有泉眼或沿地裂缝发育,沿泉眼形成的砂土液化其喷砂锥的覆盖面积达36.1 m2,占总液化面积的60%,研究区Ⅱ布拉克村的砂土液化则主要是沿草甸的根系喷出,在地表形成大面积的最新涌水结冻特征;2)对研究区Ⅱ布拉克村地裂缝的深度进行统计,反演出区域冻土层厚度,结合探槽揭露的地层剖面,推断冻土层发生大面积地裂缝是因为地震引起冻土层下部融土层发生砂土液化导致土层变形失稳,从而使冻土层发生形变产生一系列规律性的地裂缝。     

基于地面运动强度及标准贯入试验的上海地区砂土地震液化评价

上海市地处长江三角洲前缘,黄浦江和苏州河交汇区域,特殊的地理环境与沉积环境导致浅部砂层广泛发育。随着城市建设的不断推进,上海城市区域范围的砂土地震液化风险评价成为亟待研究的课题。文章基于上海市工程钻孔数据,结合地震地面运动加速度分布与标准贯入试验,建立区域性地震液化危险性评价模型,对上海市进行了地震液化危险性评价。研究认为当发生50年超越概率10%的地震条件下,上海市陆域面积的66.0%将不会产生地震砂土液化灾害,21.8%的陆域面积仅发生轻微液化,只有崇明、横沙、长兴三岛,黄浦江及苏州河两岸地震液化等级达到中等甚至严重,占全市陆域面积12.3%;50年超越概率2%的地震条件下,随着峰值地面运动加速度整体升高,全市范围内轻微—严重液化区域明显增多,可能发生地震液化的总面积达到全市陆域面积46.25%。上海市存在砂土地震液化的危险性,但是发生概率较低。研究认为,目前的抗震设计规范中上海市的设防烈度偏高,可能导致不必要的建设成本。同时研究中的不同超越概率下的地震液化危险性评价结果为上海市工程建设相关标准的合理化改进的提供了建议和参考。     

廊坊市规划区饱和砂土液化的危害及防治措施

在对河北省廊坊市规划区液化饱和砂土分布及危害调查研究的基础上,提出采用振冲碎石桩法、桩基础方法、CFG桩复合地基技术进行防治饱和砂土液化的措施。     

银川城市地下空间开发的地质安全风险分析

城市地下空间受地质环境的影响和制约, 评价地质环境的安全成为地下空间开发的先导问题。结合银川市地下空间资源调查和区划, 选择了地震(活动断裂和场地地震效应)、砂土液化、富水砂卵石层、地基承载力和地表载荷等因素作为评价因子, 在分别确定各要素空间分布的基础上, 进行了单因素的地质风险分析; 采用层次分析和乘积标度相结合的方法, 进行银川市地下空间开发的多因素地质安全风险综合评价。结果表明: 银川市地下空间开发的最主要制约因素是地震和砂土液化; 地质风险的强风险区面积最小, 占总面积的4.10%, 中风险区面积占19.69%, 弱风险区面积最大, 占41.07%, 低风险区占35.13%。这为银川市地下空间开发建设等提供地质参考。     

长江经济带土壤质量评价及产地适宜性初步研究

开展土壤质量评价对科学划定永久基本农田及统筹优化农业生产布局具有重要指导意义。本文采用内梅罗综合污染指数法、分级法、累积频率法和综合判定法,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB 15618—2018)和《绿色食品产地环境质量》(NY/T 391—2013),对长江经济带土壤重金属污染、酸碱度、有益元素丰缺和绿色农产品产地适宜性进行评价。研究区土壤质量总体良好,清洁土壤面积34.84万km~2,其重金属含量继承了自然背景特征;三级及以下土壤面积6.94万km~2,呈斑块及星点状分布于赣东北、赣南、湖南长沙—郴州一带、沿江及贵阳、昆明等地,其重金属为自然富集或受矿业开发、煤炭和石油的燃烧及工业"三废"排放的影响。酸性土壤面积33.56万km~2,分布于江西、湖南、宁波—台州沿海和金华衢州盆地,碱性土壤面积15.69万km~2,分布于苏北平原、环洞庭湖、成都平原以及沿长江一线,其土壤酸碱度与土壤类型有关。土壤有益元素丰缺与第四系沉积物成土母质有关,土壤有益元素适量及以上区域面积34.44万km~2,分布于四川阿坝、成都盆地、环洞庭湖、环鄱阳湖、安徽沿江、苏北沿海和杭嘉湖平原;土壤有益元素缺乏区面积13.89万km~2,分布于赣南、江淮、鄂东北以及云南玉溪等地。绿色农产品产地最适宜区、适宜区和不适宜区面积分别为22.49万km~2、18.78万km~2和18.28万km~2。依据区内绿色农产品产地适宜性、土壤环境质量和立地条件划分出7片永久农田保护建议区。     

新疆北屯地区土地荒漠化及盐渍化遥感解译及分析

新疆是中国荒漠化面积最大、分布最广的省区之一。荒漠化和土地盐渍化是新疆突出的生态环境问题。采用1994年和2012年TM数据为遥感信息源对新疆北屯地区荒漠化、盐渍化进行解译,并对北屯地区荒漠化及盐渍化动态变化进行分析。结果表明:从1994到2012年,研究区土质荒漠化的面积减少173.94 km~2,砂质荒漠化、砾质荒漠化的面积变化不大;研究区轻度盐渍化、中度盐渍化和重度盐渍化面积分别增加71.28 km~2、4.10km~2和7.63 km~2,盐渍化程度呈现轻微扩展趋势。     

贵州省六盘水煤田煤炭地下气化资源评价

根据六盘水煤田已有的大量文献、煤勘、钻探、物化探等地质资料,研究区内各赋煤构造单元含煤地层的水文地质情况、煤层发育情况、煤厚、煤质、埋深、上覆地层及下伏地层情况、工程地质条件、构造发育条件、有害元素情况等;结合最新矿权分布情况;立足贵州省地质构造复杂、薄煤层占比较高、煤层群发育的现状;基于FAHP构建煤炭地下气化资源评价层次结构模型,建立8个一级评价指标和24个二级评价指标,采用模糊层次综合评价法进行六盘水煤田煤炭地下气化资源评价。评价面积共计4 091.81km~2,可进行煤炭地下气化的资源总量647亿t;其中有利区资源量90亿t,面积1 140.62km~2;一般区资源量287亿t,面积1 398.79km~2,潜力区资源量270亿t,面积1 552.4km~2。评价结果显示六盘水煤田煤炭地下气化潜力巨大,可着重在有利区内进行工程示范。     

板桥学校液化带工程地质条件及液化土层特性

砂土液化是地震主要次生地质灾害之一。在512汶川地震中,德阳等地发生较大面积砂土液化现象。为详细了解液化带工程地质基本特征,选择板桥学校液化带进行详细液化震害调查、钻探和现场试验。结果表明:（1）液化震害典型,主要包括喷水冒砂、地表裂缝、侧移和基础下沉等;（2）砾石层是唯一的无粘性土层,砾石层分为性质不同的全新世沉积和更新世沉积两部分,未见砂层分布;（3）液化土层是全新统砾石层,该砾石的颗粒大小分布特征表现为级配不良,并有粒组缺失现象;（4）非液化盖层对喷出物有过滤作用,砂粒等细颗粒容易沿裂缝喷出地表,卵砾石等粗颗粒受阻留在土层中,导致喷出物为砂土。     

盐城市某港区砂土液化评价体系建立

砂土液化引起的地基土大变形是港口工程破坏的重要原因。因此,港口地区的液化判别方法选择的合理性、判别结果的准确性就显得尤为重要。针对某港区砂土液化问题,选择临界标贯击数法、Seed简化法、BP神经网络法、基于GIS的液化判别法等四种液化评价方法,进行砂土液化势评价并分析对比,建立基于GIS三维液化评价体系。结果表明:研究区15m以上砂土液化趋势较大,15m以下液化趋势较小。     

陕西省地下水盆地及其水文地质特征

中、新生代以来,陕西省受构造运动的控制,形成一系列断陷及拗陷盆地,分布面积7.6万km~2,占全省总面积的三分之一。在这些沉积盆地中蕴藏着丰富的地下水资源。总量约76亿m~3/a,占全省天然资源总量的52%。开采资源约50亿 m~3/a,占全省总量的96%。陕西省地下水盆地以秦岭为界,南、北各具特色。秦岭以北的中、新生代构造盆地面积大,含水层展布范围广,常常超出本省省界,跨越邻省。如萨拉乌素盆地跨内蒙、宁夏、陕西三省,陕西境内达1.3万 km~2;下白垩系志丹群自流水盆地跨陕、甘、宁、蒙四省(区),陕西省境内3.4万 km~2;汾渭地下水盆地跨晋、陕两省,陕西境内渭河盆地1.9万 km~2。其中部分地下水盆地经构造运动抬升,现代地势较高。如洛川、长武盆地等储水条件相应变差。分布于秦岭以南的地     

胶新铁路砂土液化区路基沉降规律研究

地震液化常给人们带来巨大损失,而剪切振动和循环荷载作用下的动力学效应常被认为是地震液化的主要原因,人们对剪切荷载作用下饱和砂土的液化问题进行了较多的研究,而对循环荷载作用下砂土液化的动力学效应研究较少。胶新铁路在DK39+000开始为高地震烈度区,DK283+550~DK283+770分布有地震可液化层,工程修建后列车动荷载的影响将会有诱发砂土液化的可能性。为了研究通车前自然沉降特征和通车后循环荷载作用下的路基沉降变形规律,本文在具体分析了砂土液化的概念和准则判别的基础上,重点分析了砂土液化区路基沉降特征,包括测试断面竖向分层沉降变形特征分析和路基水平位移特征分析。最后在试验的基础上,从理论上给出了循环荷载下砂土的本构关系。     

江苏淮河生态经济带地埋管地源热泵适宜性及资源量评价

为确保江苏淮河生态经济带浅层地热能资源科学、合理开发,根据研究区地质条件与现场热响应试验资料,采用TOPSIS—熵权法进行了地埋管地源热泵适宜性评价,并计算了研究区100m以浅浅层地热能资源量。结果表明,研究区内地埋管地源热泵适宜性好与适宜性较好区面积为21 421.72 km~2;适宜性中等区面积为27 271.73 km~2;适宜性较差与适宜性差区面积为14 695.89 km~2;100m以浅热容量为1.68×10~(16)kJ/℃,夏季总换热功率为2.41×10~8 kW,冬季总换热功率为1.93×10~(8 )kW,评价结果对研究区浅层地热能开发利用具一定指导意义。     

基于GIS-FAHP的石家庄市地下水源热泵适宜性分区

为探明石家庄城区地下水源热泵适宜区分布情况,基于石家庄市的地质、水文地质和环境地质条件构建了地下水源热泵适宜性评价指标体系,包括水文地质条件、水动力条件、水化学条件、环境地质条件和先决条件;利用模糊层次分析法确定了评价指标综合权重,并结合GIS空间分析功能划分了石家庄城区地下水源热泵适宜性分区。结果表明：研究区地下水水源热泵开发利用适宜区分布在靠近滹沱河地区,面积约为19.74 km²,占全区面积的5.85%;较适宜区分布于研究区大部分,面积约为251.22 km²,占全区面积的74.40%;不适宜区主要分布在研究区西北部及东部地下水超采漏斗区,面积约为66.71 km²,占全区面积的19.75%。石家庄市除地下水降落漏斗区及水文地质条件较差地区不适宜作为地下水源热泵开发的地区外,大部分地区较适合利用地下水源热泵技术。     

对成都地区砂土地基液化问题的初步认识

根据国家地震部门的鉴定,成都市的地震基本烈度定为7度。对成都地区今后可能发生地震时砂土地基是否可能产生液化及其对建筑物的危害性作出正确的预测,已成为成都市当前大规模建设事业中面临的需要解决的课题之一。本文从研究成都地区砂层的分布、埋藏条件及性质着手,根据国内外已有震例的分析和对砂土液化机理的认识,结合成都地区的具体条件,试图探索成都地区砂土液化的可能性、分布规律和危害程度。需要说明的是,本文所指成都地区的范围仅包括成都市区及其近郊。对于面积更大一些的整个成都平原地区,则不在本文所讨论的范围之内。     

广东省阳江-茂名地区1:25万土地质量地球化学评估

阳江-茂名调查区地处广东省西南部,东毗珠江三角洲,西临湛江,北连广西壮族自治区,南临中国南海,区内农业、旅游业等发展势头良好。本文基于阳江-茂名地区多目标区域地球化学调查成果数据,参照土地质量地球化学评价规范,对阳江-茂名地区进行了土地质量地球化学评估研究,取得了以下初步成果:评估区内土地质量整体良好,其中以优质土壤为主,占评估区总面积的比例为52.35%,在全区广泛分布;其次为良好级土壤,占评估区总面积的比例为45.06%,主要分布在评估区东部阳西县的程村镇、溪头镇、上洋镇以及茂名市电城镇和西北部化州市的合江镇、文楼镇等地区;中等土壤占总面积的比例1.9%,主要在高州市石板镇、茂名市市区等地区分布;差等级以及劣等土壤在评估区内分布极少,面积仅62.79 km~2,占评估区总面积的0.69%,在评估区内零星分布。土壤质量地球化学综合评估结果表明,广东省阳江-茂名地区具有良好的土地质量,这一评估结果与当地农业、旅游业为主的实际情况吻合,评估方法实用可靠。     

基于斜坡单元的滑坡易发性评价——以遵义市汇川区山盆区域为例

贵州省遵义市汇川区是地质灾害相对频发的地区,以遵义市汇川区山盆区域为研究区,以斜坡单元为评价单元,提取地形坡度、地表粗糙指数、斜坡类型、工程岩组、地表起伏度、人类工程活动强度等6项因子,采用层次分析法对研究区滑坡地质灾害易发性进行评价,绘制基于斜坡单元的研究区易发性评价分级图,评价结果认为：滑坡高易发斜坡单元和较高易发斜坡单元主要在长岗-高桥向斜两翼,其中高易发斜坡单元共计60处,面积约为4.1 km²,占研究区面积的8.2%;较高易发斜坡单元共计115处,面积约为7.4 km²,占研究区面积的14.8%,多数滑坡高易发斜坡单元和较高易发斜坡单位发育小田湾～丛坝村～蔡家坝村一带;滑坡中易发斜坡单元主要分布在研究区北部和南部,中易发斜坡单元共计400处,面积约为19.6 km²,占研究区面积的39.2%;滑坡较低易发斜坡单元和低易发斜坡单元主要分布在研究区东部和西部,共计550处,面积约为18.9 km²,占研究区面积的37.8%,评价方法与结果可为贵州省小区域滑坡地质灾害易发性评价和防治提供参考。     

砂土液化的地质综合判别法

本文根据地震烈度七、八、九度区的实际资料,分别建立了包括砂土厚度、砂土密实度、砂土埋深及地下水位埋深等四项因素的藏化判别式和严重液化与轻微液化的判别式。根据对唐山、海城地震区131个钻孔162组资料的统计结果,本判别法的有效率为:七度区91％,八度区88％,九度区95％。     

京津冀地区国土资源环境地质条件分析

统计分析了京津冀地区土地资源、地下水、湿地、矿产、地热和地质景观等资源条件分布,结果显示,平原区土壤质量总体良好,良好及以上等级土壤分布面积约占平原区面积的80.89%,适宜种植绿色农产品的面积为96363 km~2,富硒耕(园)地面积为1894 km~2;地下水可开采资源总量为188亿m~3/a,但呈现空间分布不均的特征;衡水湖等五大湿地分布面积约为614 km~2,近30年来减少了35.57%;金属矿产和非金属矿产资源丰富,例如铁矿资源储量98.4亿t,铜矿资源量111.50万t,石油地质储量249635.02万t;地热资源丰富,开发利用地热资源可替代3.43亿t标准煤;地质遗迹资源丰富,约有300余处可纳入环首都国家公园规划建设。同时,分析了活动断裂与地震、地面沉降、地裂缝、崩滑流和地面塌陷、地下水污染和湿地退化等主要环境地质问题现状;在此基础上,针对城镇发展和重要基础设施建设、湿地保护与修复、地下水资源开发利用、优质耕地资源保护和地质遗迹资开发利用等方面提出了地学建议,为区域规划建设提供地质安全保障和资源保障。