城市化與地質(zhì)環(huán)境課件

第二節(jié)城市化與地質(zhì)環(huán)境城市的發(fā)展與其所處的地質(zhì)環(huán)境密切相關(guān)，地質(zhì)環(huán)境是城市社會的載體良好的地質(zhì)環(huán)境為城市的發(fā)展和繁榮提供了必須的物質(zhì)基礎(chǔ)，反過來，城市建設(shè)和發(fā)展中各種工程活動在不斷影響和改造著地這環(huán)境，使原有的地質(zhì)環(huán)境的物質(zhì)流和能量流發(fā)生改變，引發(fā)了各種地質(zhì)問題。本節(jié)主要從城市化與水環(huán)境、城市化與土地利用以及城市地質(zhì)災(zāi)害三個方面說明與城市化相關(guān)的環(huán)境地質(zhì)問題。2.1城市化的水文效應(yīng)城市水文效應(yīng)是指城市化所涉及的地區(qū)內(nèi)，水文過程的變化及其對城市環(huán)境的影響。城市化是促使自然環(huán)境變化的最強大因素之一，其中城市化的水文效應(yīng)可由圖1表示城市化的水文效應(yīng)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.城市化對水循環(huán)及水文過程的影響2.城市化帶來的水資源危機3.城市化對水環(huán)境的影響影響城市降水形成過程的物理機制1.城市熱島效應(yīng)由于熱島效應(yīng)，城市空氣層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，有利于產(chǎn)生熱力對流，當(dāng)城市中水汽充足時，容易形成對流云和對流降水2.城市阻礙效應(yīng)城市因有高低不一的建筑物，其粗糙度比附近郊區(qū)平原地區(qū)大，這不僅引起湍流，而且對穩(wěn)定滯緩的降水系統(tǒng)如靜止鋒、靜止切變、緩進冷鋒等有阻礙效應(yīng)，使其移動速度減慢，在城市滯留時間長，因而導(dǎo)致城區(qū)的降水強度增大，降水歷時延長。3.城市凝結(jié)核效應(yīng)2.1.1.2對河流水文過程的影響由于城市的興建和發(fā)展，大面積的天然植物和土壤被街道、工廠、住宅等建筑無所取代，不透水面積增大，下墊面的滯水性、滲透性、熱力狀況發(fā)生變化。城市降水后，由于下滲量、蒸發(fā)量減少，增加了有效雨量，使地表徑流增加，徑流系數(shù)增大。城市化后，由于河漫灘被擠占，河槽過水?dāng)嗝鏈p小，行洪能力削減，易產(chǎn)生洪災(zāi)。城市化對河道進行改造和治理，如截彎取直、疏浚整治、布設(shè)邊溝及下水道系統(tǒng)，由此增加了河道匯流的的水力效應(yīng)，匯流速度增大，匯流時間縮短，加上天然河道的調(diào)蓄能力減少，使得城區(qū)內(nèi)產(chǎn)匯流過程發(fā)生變化，進而導(dǎo)致雨洪徑流、洪峰流量增大、峰現(xiàn)時間提前、行洪歷時縮短、洪水總量增加、洪水過程線呈現(xiàn)峰高坡陡2.1.3城市化對水環(huán)境的影響城市居民生活廢水中所含污染物較多，其中有懸浮物、有機物、無機物、微生物等工業(yè)廢水中包括有生產(chǎn)廢料、殘渣以及部分原料、半成品、副產(chǎn)品，所含污染物種類多這些未經(jīng)處理或處理不充分的廢污水排入流經(jīng)城市的河流，以及工業(yè)廢氣向大氣排放，其中所含的二氧化硫，氮氧化物等氣體形成酸雨降到地表水體，造成水體污染，水質(zhì)惡化。另外，生活、工業(yè)垃圾直接傾倒入河，或其污染物隨降水徑流進入水體，污染就更加嚴重。在某些城市，降雨可能會造成另一個嚴重的問起：混合污水溢流。2.2城市化與土地利用2.2.1城鄉(xiāng)建設(shè)用地逐年占用了大量的農(nóng)業(yè)用地城鄉(xiāng)建設(shè)占用一些耕地需要的，但問題是，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和土地管理工作跟不上，不少項目寬大款用、多征少用、早征晚用、征而不用浪費土地的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。在農(nóng)村，隨著城市化的發(fā)展亂占耕地的問題也相當(dāng)嚴重。2.2.2地基擾動城市化進程中，城市建筑物在不斷的向周圍擴張的同時，地下空間也發(fā)揮了巨大作用，然而，地質(zhì)環(huán)境的不同，很多情況需要對地下物質(zhì)進行地基處理2.2.3工程開挖2.2.4城市化過程中的土壤污染城市污水的排放與灌溉工礦企業(yè)廢渣廢水的排放、滲漏大氣污染物的沉降固體垃圾和廢棄物的任意堆積石油工業(yè)的發(fā)展引起的土壤石油污染2.3城市地質(zhì)災(zāi)害在城市大規(guī)模建設(shè)活動中，可誘發(fā)和激化各種地質(zhì)災(zāi)害，成為制約城市發(fā)展的潛在因素。城市地質(zhì)災(zāi)害的特點：多樣性復(fù)雜性突發(fā)性災(zāi)害破壞的嚴重性和影響的廣泛性持續(xù)性城市地質(zhì)災(zāi)害的種類在城市范圍內(nèi)有各類破壞性巨大的原生地質(zhì)災(zāi)害與次生地質(zhì)災(zāi)害，這些在還主要包括地震、滑坡、洪水泛濫、泥石流、崩塌、水土污染、地面沉降、地表塌陷以及特殊地基土（軟弱土、濕陷土、膨脹土等）因外力作用下轉(zhuǎn)化而成的次生災(zāi)害地震隨著城市化的加快，人類對能源的需求增加，地?zé)崾切履茉粗弧Ｈ欢?dāng)?shù)責(zé)崴_采過量時，不可避免地產(chǎn)生巖層內(nèi)及巖層下的水體空缺，導(dǎo)致打的不穩(wěn)定這將誘發(fā)地震。到目前為止，因為開采地?zé)豳Y源而引發(fā)的明顯地震非常少，即使有也非常輕微，不會對地面造成影響。另外人類往地下注水也可以引發(fā)地震城市滑坡人工挖邊坡或在斜坡上加載，改變了斜坡的外形和應(yīng)力作用，增大了滑坡的下滑力，從而引發(fā)滑坡，例如城市化過程中的采礦、筑路、修建水壩、開墾農(nóng)田等都可以引發(fā)滑坡洪水泛濫我國許多城市都地處江河之畔，尤其是大江大河的下游分布更加密集，由于城市化的水文效應(yīng)，城市受洪澇災(zāi)害的威脅和侵害愈加嚴重。防御措施：增加湖泊的蓄水容量，在河流修建水壩，構(gòu)建人工湖；在河流兩旁修建提拔，防止河水外溢；疏導(dǎo)河道，加快河水流速；加固河流上游的植被，捉住上流土壤，防止下游沉淀物的過量淤積。泰國洪水，曼谷居民撤離泰國洪水，曼谷居民撤離地面沉降由于地下水大量開采或采礦活動，地表在垂直方向發(fā)生的高程降低的現(xiàn)象。城市地面沉降的危害：1)毀壞建筑物和生產(chǎn)設(shè)施；2)不利于建設(shè)事業(yè)和資源開發(fā)。3)造成海水倒灌地面沉降的防治：地下含水層的存儲和修復(fù)技術(shù)，因地表水回灌；節(jié)水措施，利用含水層組貯藏和運輸?shù)叵滤獌?yōu)于造價高昴的地表蓄水和輸水系統(tǒng)；加固岸堤，防止洪水泛濫和海水倒灌;立法保護在滄州市中心，沉降特征清晰可見，出現(xiàn)沉降的地面和原來的地面高度相差約30厘米河北省滄州市人民醫(yī)院原來三層樓的病房由于地面沉降，逐漸變成兩層，2009年不得不拆除建成噴泉水土污染城市存放的不當(dāng)固體廢棄物、不合理排放的污水以及工程中廢棄的固體廢物，將污染地面底下的水資源以及土壤資源，給人民生活帶來危害，同時還會破壞城市的建設(shè)基礎(chǔ)。另外海水的入侵也將影響水資源雨突然資源的利用，使土壤鹽堿化、水體含鹽量增加。邊坡失穩(wěn)（次生地質(zhì)災(zāi)害）城市建設(shè)中人