郭富赟,宋曉玲,呂紅艷

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院,甘肅 蘭州 730050)

0 引言

蘭州市處于我國(guó)西北黃土高原、青藏高原結(jié)合部,地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,城市用地極為緊張。城市的快速擴(kuò)張對(duì)地質(zhì)環(huán)境的擾動(dòng)極為強(qiáng)烈,以地質(zhì)災(zāi)害、地下水污染等為主的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題不斷出現(xiàn),制約著城市的發(fā)展。因此為了有效保護(hù)城市地質(zhì)環(huán)境,指導(dǎo)城市規(guī)劃和用地,需對(duì)城市建設(shè)用地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本文在全面調(diào)查蘭州市城市地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的基礎(chǔ)上,利用 GIS技術(shù)和層次分析法(AHP),建立了一套城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系和模型,以期對(duì)蘭州市城市規(guī)劃和用地給予有益的支持。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

1.1 指標(biāo)體系的建立

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的選取體現(xiàn)“重要性、普遍性、差異性”的原則。

表1 建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)遞階層次表

1.2 權(quán)重的確定

(1)建立層次分析圖(圖 1)。確定層次指標(biāo)權(quán)重確定采用“專家打分 -層次分析法”。

圖1 城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)層次分析圖

(2)確定判斷矩陣

選定對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件熟悉的專家以及少量規(guī)劃部門專家(總數(shù)一般 9個(gè)),每個(gè)專家獨(dú)立地提出按下表所示的 T.L.Satty 1-9標(biāo)度,然后兩兩比較后得出判斷矩陣,接著把每個(gè)專家構(gòu)建的判斷矩陣集中得到綜合判斷矩陣,并經(jīng)全體專家討論修改直至所有專家對(duì)綜合判斷矩陣沒(méi)有意見(jiàn)為止。最后匯總給出判斷矩陣的 Cij值(表 2)。

表2 蘭州市城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)因子狀態(tài)

1.3 評(píng)價(jià)方法

采用綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型:即按一定的標(biāo)準(zhǔn)給予評(píng)價(jià)區(qū)域(或評(píng)價(jià)單元)中所有地質(zhì)環(huán)境素的不同評(píng)價(jià)因子一定的評(píng)價(jià)值,再加權(quán)求和,其數(shù)學(xué)模型為:

式中:Ii為評(píng)價(jià)單元的地質(zhì)環(huán)境適宜性指數(shù);Pi為 i評(píng)價(jià)單元的評(píng)分值;Wi為評(píng)價(jià)因子的權(quán)值;

1.4 單元?jiǎng)澐?/h3>

單元?jiǎng)澐值脑瓌t主要是保證同一單元各評(píng)價(jià)指標(biāo)的性狀盡量一致,不要有突變,同時(shí)根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)域的范圍,合理確定單元的大小。綜合考慮蘭州市的地質(zhì)環(huán)境要素的情況,本次確定的單元大小為 0.25 km2,基本可以保證評(píng)價(jià)單元的一致性。

采用正方形網(wǎng)格單元,由地理坐標(biāo)控制。網(wǎng)格為 0.5×0.5 km2,將蘭州市城市規(guī)劃區(qū)劃分為 943個(gè)評(píng)價(jià)單元。

2 城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)

依據(jù)上述評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)結(jié)果,將蘭州市劃分為建設(shè)用地適宜區(qū)、建設(shè)用地適宜區(qū)、建設(shè)用地較不適宜區(qū)、建設(shè)用地不適宜區(qū)。利用 m APGIS輸出分類結(jié)果(圖 2)。

圖2

2.1 城市建設(shè)用地適宜區(qū)

主要分布于黃河河谷高漫灘區(qū),地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,巖相穩(wěn)定。雁灘、迎門灘—十里店,馬灘、崔家大灘—帶的高漫灘,地形平坦、狹窄、標(biāo)高1 525～1 529 m,發(fā)育寬度一般 300～500m。上部為粉土,厚度一般小于2 m,下部為砂礫卵石,厚度 4～10m。底部為泥巖,埋深小于10m。地下水位埋深小于 5m,單井涌水量 1000～5000m3/d。地下水對(duì)混凝土的侵蝕為結(jié)晶性弱至中等侵蝕?；啄鄮r地基允許承載力一般

2.3.4 肥料管理：充足的基肥和合理的追肥是保證大葉女貞苗木生長(zhǎng)的關(guān)健。在整地時(shí)施入有機(jī)肥料和混合肥作為基肥；在生長(zhǎng)期恰當(dāng)?shù)淖贩?。追肥?次，第一次在小苗生長(zhǎng)到20cm高時(shí)，以5公斤/畝尿素均勻撒播到苗圃地上；第二次追肥以小苗長(zhǎng)到60cm高時(shí)，按5公斤/畝尿素均勻撒播到苗圃地上；7月中下旬第三次追肥以苗高100cm左右時(shí)，按10公斤/畝混合肥均勻撒播到苗圃地，注意施肥時(shí)以小雨前或雨后施肥，保持肥料不流失。

30 0～400 kPa,可做為一般建筑物地基。

2.2 城市建設(shè)用地較適宜區(qū)

主要分布于黃河Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地。

地形十分開(kāi)闊平坦、標(biāo)高1 513～1 540m,城關(guān)—帶寬度可達(dá) 2.5～3.5 km。上部為黃土狀粉土,黃土狀亞粘土。厚3～24m。Ⅰ級(jí)階地上部廣布人工填土,厚可達(dá) 2～5 m左右,下部砂礫卵石厚 1.8～11.2m,基底以砂巖、泥巖為主,一般埋深 10～25m。地下水埋深 5～25m,單井涌水量 100～1 000m3/d。地下水對(duì)混凝土由無(wú)侵蝕漸變?yōu)橹械然驈?qiáng)結(jié)晶性侵蝕。

黃土狀土具非自重濕陷 I～Ⅱ級(jí),階地后緣具自重濕陷性Ⅲ級(jí),以中等壓縮性為主。下部砂礫卵石壓縮性低,一般地基允許承載力可達(dá) 400～600 kPa,是中高層建筑物最佳持力層?；咨皫r,泥巖風(fēng)化強(qiáng)烈,地基允許承載力 300～400 kPa。

淤泥主要分布于白銀路、五泉山呈帶狀零星分布,部分會(huì)產(chǎn)生液化問(wèn)題?；?、泥石流主要威脅二級(jí)階地后緣蘭州車站至鋼廠—帶。

2.3 城市建設(shè)用地基本適宜區(qū)

主要分布于分布于七里河范家坪、彭家坪、龔家灣—帶的Ⅲ、Ⅳ級(jí)階地,地形開(kāi)闊平坦標(biāo)高1 543～1 660m,發(fā)育寬度一般 2～3 km,階面上沖溝發(fā)育,切割深度達(dá) 20～40 m,階地上部為黃土及黃土狀土,一般厚 20～40m,下部為砂礫卵石,厚一般 4～10 m。底部為下更新統(tǒng)半膠結(jié)砂礫卵石,厚200～300m。地下水埋深 40～80m以上,單井涌水量 100～500m3/d,地下水位深對(duì)建筑物的混凝土基礎(chǔ)無(wú)影響。上部階地的黃土類土和砂礫卵石的工程地質(zhì)特征同前,底部半膠結(jié)砂礫卵石地基允許承載力可達(dá) 700～1 000 kPa,中、高層建筑一定要遠(yuǎn)離構(gòu)造帶并采取抗震措施。該亞區(qū)地形平坦,覆蓋層薄,易于剝離,雖有良好持力層,但由于活動(dòng)斷裂、地震發(fā)育,使該區(qū)不宜修筑中、高層建筑和重要大型建筑群。以發(fā)展中—低層、抗震結(jié)構(gòu)建筑為宜,嚴(yán)禁在構(gòu)造帶上修筑建筑物。

東崗鎮(zhèn)斷裂帶雖屬第四系活動(dòng)斷裂。但不是控制性發(fā)震斷裂,短時(shí)期內(nèi)發(fā)生大震的可能性不大

2.4 城市建設(shè)用地較不適宜區(qū)

主要分布于高階地前緣邊坡地帶,皋蘭山、白塔山等山區(qū)。大面積黃土覆蓋,皋蘭山一帶基底新近系砂泥巖,白塔山則上部覆蓋黃土或堆積層,基地為皋蘭群變質(zhì)巖和加里東期花崗巖。黃土厚度達(dá)數(shù)十米到上百米。區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌等地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,不穩(wěn)定斜坡斷續(xù)分布?；纂m有雖有良好持力層,但埋深大,黃土地基承載力差,滑坡地帶巖性巖相不穩(wěn)定,使該區(qū)不宜修筑中、高層建筑和重要大型建筑群。以發(fā)展中—低層、抗震結(jié)構(gòu)建筑為宜,嚴(yán)禁在構(gòu)造帶上修筑建筑物。

2.5 城市建設(shè)用地不適宜區(qū)

主要分布遇雷壇河斷裂、劉家堡斷裂、深溝橋斷裂,上述斷裂均屬全新世活動(dòng)斷裂,其中西部邊界深溝橋斷裂帶和劉家堡斷裂為發(fā)震斷裂,屬不穩(wěn)定區(qū)。因此不宜作為建設(shè)用地。

另外皋蘭山滑坡群屬活動(dòng)滑坡,在地震以及降水條件下可能復(fù)活,嚴(yán)重威脅市區(qū)安全。另外高階地前緣地帶由于自然或人為原因,滑坡、崩塌等災(zāi)害發(fā)育,地質(zhì)災(zāi)害中高危險(xiǎn)區(qū),亦屬不穩(wěn)定區(qū),不利于建筑,屬建筑地基不適宜區(qū)。大型泥石流溝的淹沒(méi)區(qū)也屬城市建設(shè)用地不適宜區(qū),必須預(yù)留一定寬度的行洪通道和分洪區(qū)。

3 結(jié)語(yǔ)

城市地質(zhì)建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)是是十分復(fù)雜的課題,涉及到很多條件,其評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)于城市規(guī)劃、用地具有一定的指導(dǎo)意義。本文是在針對(duì)蘭州市新版規(guī)劃的需要,所作的一次嘗試。

本文所建立的城市地質(zhì)環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是在深入研究蘭州市城市建設(shè)和規(guī)劃所面臨的問(wèn)題,在綜合分析影響城市建設(shè)用地的各因素條件下,較客觀的反映了城市建設(shè)用地的實(shí)際,具有一定的適用性。但將其用于其它城市的建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)時(shí),仍需要對(duì)評(píng)價(jià)因子、權(quán)重等進(jìn)一步調(diào)整。

[1]甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院.甘肅主要城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].2008.

[2]王海鷹.中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院,基于GIS的城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)理論與應(yīng)用[J],地理與地理信息科學(xué) 2009(1)15-17

[3]陸洲杰.基于 GIS的武漢城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)[J]武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)2003(3B)63-65,