蘭州新區(qū)五道峴幅城市環(huán)境地質(zhì)問題探討

，

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，甘肅 蘭州 730050)

蘭州新區(qū)五道峴幅城市環(huán)境地質(zhì)問題探討

張磊，劉欣童

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，甘肅 蘭州 730050)

蘭州新區(qū)新區(qū)在建設(shè)和發(fā)展中出現(xiàn)有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、黃土濕陷、鹽漬土、地下水污染和小型砂土礦等各種環(huán)境地質(zhì)問題，五道峴幅作為新區(qū)的主要發(fā)展區(qū)域，上述環(huán)境地質(zhì)問題的存在對新區(qū)的發(fā)展有很大的影響。通過對該區(qū)域環(huán)境地質(zhì)問題進行分析，對產(chǎn)生的具體原因及分布規(guī)律重點研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：其中滑坡主要發(fā)育在區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)的黃土丘陵地帶；崩塌、不穩(wěn)定斜坡、黃土濕陷在東西兩側(cè)的黃土丘陵區(qū)和溝谷、盆地區(qū)的粉土中廣泛分布；鹽漬土在區(qū)內(nèi)有較大面積的分布，對農(nóng)作物的生長有較大影響；區(qū)內(nèi)私自打鉆取水的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，對地下水資源構(gòu)成較大威脅；小型砂土礦分布廣、數(shù)量多、影響面積大，對新區(qū)景觀和土地利用有很大影響。該分析結(jié)果對新區(qū)建設(shè)和未來規(guī)劃具有重要參考價值。

蘭州新區(qū)；五道峴；環(huán)境地質(zhì)

蘭州新區(qū)的工業(yè)近年形成一定基礎(chǔ)，五道峴幅為新區(qū)的主要發(fā)展區(qū)域，是蘭州市政府依托蘭州中川國際航空港建設(shè)的一個“以空港為中心，兩翼開發(fā)，啟動工業(yè)帶動商貿(mào)，統(tǒng)籌兼顧、一體發(fā)展”的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)。目前入駐的企業(yè)有吉利汽車、蘭州分離科學(xué)研究所生物化學(xué)產(chǎn)業(yè)園。規(guī)劃的機械制造、生物醫(yī)藥、新能源、新材料產(chǎn)業(yè)集聚度日益提升。同時，正在積極推進特色農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)和生態(tài)有機農(nóng)業(yè)構(gòu)成的農(nóng)業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)化體系。新區(qū)成立以來，一些重大項目相繼落戶。到今年底還將有20多個項目建成投產(chǎn)。對新區(qū)環(huán)境地質(zhì)的研究為區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料，服務(wù)絲綢之路經(jīng)濟帶建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)。

1 蘭州新區(qū)自然地質(zhì)環(huán)境概況

蘭州新區(qū)位于秦王川盆地的中南部及其外圍。工作區(qū)深居內(nèi)陸，氣候類型屬大陸性冷溫帶半干旱氣候區(qū)?？偟臍夂蛱攸c是降水稀少，蒸發(fā)強烈，風(fēng)大沙多，干燥寒冷，冬季較長，日照充足，晝夜溫差大，氣象要素隨時間和空間的變差較大。區(qū)內(nèi)水系屬于黃河流域，主要溝谷有堿溝、龔巴川和沙溝，均為季節(jié)性洪水溝谷。植被類型以人工林地和荒漠草原、干旱草原為主?！耙笕肭亍惫こ痰慕ǔ桑瑢τ诟淖兦赝醮ǖ貐^(qū)干旱缺水狀況，促進區(qū)域經(jīng)濟社會全面發(fā)展起到了重要的基礎(chǔ)性支撐作用，特別為蘭州新區(qū)開發(fā)建設(shè)，提供了重要的水資源保障。

本區(qū)地層屬于祁連地層區(qū)，北祁連-北秦嶺地層分區(qū)，靖遠-西吉小區(qū)[1]。 區(qū)內(nèi)出露地層主要為志留系下統(tǒng)骯臟溝組(S1a)千枚巖及板巖，新近系咸水河組(N1x)泥巖和沙礫巖，第四系中上更新統(tǒng)沖洪積碎石土；上更新統(tǒng)馬蘭黃土；全新統(tǒng)沖洪積堆積物以及人工填土。 第四紀(jì)以來由于東西側(cè)斷裂的擠壓逆沖活動以及南部的褶皺隆起，秦王川盆地成為一個封閉式的斷陷盆地。本區(qū)的地震動峰值加速度主要為0.15 g，地震基本烈度為Ⅶ度。

2 新區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題

2.1 滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡

區(qū)內(nèi)發(fā)育滑坡均為黃土(粉土)滑坡。主要分布于區(qū)內(nèi)東南部和南部的丘陵區(qū)，發(fā)育在人工開挖形成的陡坡段或自然坡度較陡、切割深度較大的邊坡上，其規(guī)模相對較小[4]。滑坡的物質(zhì)組成多為馬蘭黃土、粉土，滑動面較為平直規(guī)則。滑坡后壁一般較為陡立，多沿原有土體的垂直節(jié)理面形成。滑體形態(tài)有舌形、圈椅形等，滑體厚度小，滑坡堆積體厚度小，滑距一般較短，以淺層滑坡為主。

受特殊的地質(zhì)環(huán)境條件的影響，區(qū)內(nèi)崩塌、不穩(wěn)定斜坡體較發(fā)育，主要分布于西梁峁丘陵區(qū)的溝谷內(nèi)。坡體結(jié)構(gòu)除在堿溝兩側(cè)為泥巖和砂巖外，其它大部分地段均為黃土、粉土，坡體在局部地段近于直立，人類活動強烈的地段此類地質(zhì)災(zāi)害相對較集中。

2.2 黃土濕陷

區(qū)內(nèi)濕陷性土分黃土和粉土兩類。濕陷性黃土主要分布于丘陵區(qū)，，其淺部均有具濕陷性，且以自重濕陷為主，受馬蘭黃土厚度的影響，其濕陷土層的厚度差異性較大，一般在5～30 m左右。粉土主要分布于區(qū)內(nèi)山間溝地或秦王川盆地，為沖洪積形成。以非自重濕陷為主，其濕陷土層厚度受地層厚度的影響變化也比較大，一般在2～20 m之間，在秦王川盆地內(nèi)可達30 m左右。

影響黃土濕陷性的因素較多，但主要與其成分、結(jié)構(gòu)和水的溶蝕作用有關(guān)。黃土的粒度成分以粉土為主，結(jié)構(gòu)疏松，具大孔隙，顆粒間以支架大孔隙的微膠結(jié)結(jié)構(gòu)為主，為濕陷的發(fā)生提供了良好的空間環(huán)境，而易溶鹽含量高，天然含水量低，滲透性強，有利于地下水體的入滲和楔入作用的進行，在易溶鹽被溶解帶走的同時，使其結(jié)構(gòu)不斷地破環(huán)，土體結(jié)構(gòu)發(fā)生了濕陷或潛蝕作用。黃土濕陷危害程度小，危險性小。

2.3 鹽漬土

工作區(qū)的鹽漬土主要分布在(圖1)：洞子坡-尹家莊村一帶，面積15.75 km2；薛家鋪一帶，面積5.45 km2；民聯(lián)-秦川鎮(zhèn)-賴家窯一帶，面積39.9 km2；四墩子-源秦村一帶，面積25.69 km2；上新農(nóng)村-西東梁一帶，面積4.97 km2；北坪村一帶，面積2.22 km2；中川村以南，面積3.03 km2。盆地內(nèi)有鹽漬化面積97.01 km2。

秦王川盆地土壤鹽漬化形成因素概括起來有以下幾種：含鹽分高的松散堆積物，農(nóng)田灌溉和地形地貌積鹽效應(yīng)，包氣帶巖性和地下水運移等因素。各種形成因素之間有密切的聯(lián)系。根據(jù)鹽漬化土壤的基本成因，盆地鹽漬化土可分為原生和次生鹽漬化兩大類。按其鹽份的來源和積累方式，可劃分為成土積鹽型，底鹽傳遞型，灌溉蒸發(fā)型和渠系側(cè)滲型[5]。

區(qū)內(nèi)鹽漬土主要以龜裂土和鹽結(jié)皮的形式出現(xiàn)，因區(qū)內(nèi)地下水中鹽份含量高，其鹽漬土是在地下水水位埋深淺，地表的強烈蒸發(fā)作用下集結(jié)形成的，沒有形成溶蝕洞穴的條件，因此區(qū)內(nèi)沒有發(fā)育因鹽脹溶沉發(fā)育形成的溶蝕洞穴。主要對農(nóng)作物的生長造成較大的影響，在調(diào)查過程中也沒有發(fā)現(xiàn)因鹽脹溶沉造成構(gòu)筑物鹽脹溶沉引發(fā)的破壞現(xiàn)象，但由于其對建筑物的地基不斷腐蝕，將會降低構(gòu)筑物基礎(chǔ)的承載能力。其危害程度小，危險性小。

圖1 五道峴境內(nèi)小型砂土礦及土地鹽漬化范圍分布圖

2.4 地下水污染

調(diào)查區(qū)內(nèi)私自打鉆取水的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，盆地的中部和南部分布有新近系碎屑巖裂隙孔隙承壓水，含水層為新近系咸水河組下部的砂巖或砂礫巖，含水層厚50～100 m，承壓水頭埋深16～60 m，碎屑巖裂隙孔隙承壓水水量中等，單井涌水量100～500 m3/d,最大達656.5 m3/d，水化學(xué)類型以Cl--SO42-—Na+型為主，礦化度大部分地段小于3 g/L，水質(zhì)較好，上部的泥巖基本上構(gòu)成了區(qū)域性隔水底板，與第四系潛水含水層無明顯的水力聯(lián)系。不規(guī)范的施工會造成與上部盆地地下水混合，破壞該層含水層，污染地下水。

2.5 小型砂土礦

本區(qū)域分布的礦山為數(shù)量眾多的小型砂石礦，分布零散，其產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題主要有采礦誘發(fā)滑坡、崩塌等次生災(zāi)害及土地資源的破壞、對地貌景觀影響及破壞三個方面(圖1、圖2)。從整個新區(qū)范圍來看，小型砂土礦具有分布廣、數(shù)量多、影響面積大的特點，砂土礦開采總面積約3.35 km2。

圖2 典型砂土礦及周邊地貌圖

3 結(jié)語

區(qū)內(nèi)環(huán)境地質(zhì)問題主要有滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、黃土濕陷、鹽漬土、地下水污染和小型砂土礦等。其中滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡主要發(fā)育在區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)的黃土丘陵地帶，黃土濕陷在東西兩側(cè)的黃土丘陵區(qū)和溝谷、盆地區(qū)的粉土中廣泛分布，這幾類地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模均為小型，危害程度小，危險性??；鹽漬土在區(qū)內(nèi)有較大面積的分布主要對農(nóng)作物的生長有較大影響，對建筑物的地基腐蝕，降低構(gòu)筑物基礎(chǔ)的承載能力等影響較小，危險性??；調(diào)查區(qū)內(nèi)私自打鉆取水對地下水構(gòu)成較大威脅，對區(qū)內(nèi)的地下水開采需進行嚴(yán)格監(jiān)管；小型砂土礦分布廣、數(shù)量多、影響面積大，對新區(qū)景觀和土地利用有很大影響。

[1]丁祖全，黎志恒.蘭州市地質(zhì)災(zāi)害與防治[M].蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社.2009：3-6.

[2]鄭志勇.黃土滑坡的形成機理[J].西安科技大學(xué)學(xué)報.2008，28(4)：694-697.

[3]廖春庭.地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測與監(jiān)測系統(tǒng)[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報.1999.5(3)：76-83.

[4]吳瑋江，王念秦.甘肅滑坡災(zāi)害[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社.2006.40-88.

[5]丁曉妹. 甘肅省秦王川灌區(qū)土壤鹽分特征變化分析[D].蘭州大學(xué).2011.

X141

B

1004-1184(2017)05-0121-02

2017-04-17

張磊(1983-)，男，甘肅蘭州人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)方面工作。