第五章 城市地质第一节 地质背景 一、水文地质条件 城市水文地质条件见表3-12。
二、工程地质条件 城市工程地质条件和综合评价见表3-13。
城市水文地质条件表 表3-12
城市地质 类 型 | 城市级别 | 水文地质条件 | 综合 评价 | 地市级 | 县市级 | 县城 | 地下水类型 | 补给 | 径流 | 排泄 | 富水性 | 水质 | 水文地质环境问题 | 平 原 区 城 市 | 高 平 原 城 市 | 哈尔滨 绥 化 鹤 岗 佳木斯 | 阿城 铁力 海伦 嫩江 | 兰西、明水、望奎、青岗、巴彦、双城、龙江、甘南、绥棱、庆安、依安、集贤、宝清、萝北、呼兰区、碾子山区、平房 | 第四系砂碎石孔隙承压水或潜水 | 降水渗入越流地下径流侧向补给 | 良好 (通畅) | 地下径流及向地表河流排泄、人工开采及少量泉水排泄 | 极丰富 —— 中等 | 良好 | 部分城市轻度污染,哈尔滨、绥化、阿城、存在过量开采形成区域降落漏斗、水位下降 | 优 —— 良 | | 北安 五大 连池 | 拜泉、克山、克东 | 古一新近系或白垩系砂砾岩孔隙裂隙承压水 | 地下径流、越流及局部降水渗入补给 | 较差 (缓慢) | 地下径流排泄、人工开采 | 中等 —— 贫乏 | 一般 —— 较差 | 低碘、低硒等原生地质环境问题,为克山病等地方病多发区 | 一般 —— 较差 | 低 平 原 城 市 | 齐齐哈尔 大庆 | 安达 肇东 | 林甸、杜蒙、泰来、富裕、讷河、富拉尔基、昂昂溪、梅里斯区、让胡路、大同、龙凤、肇源、肇州 | 第四系砂、砂砾石孔隙承压水及潜水 | 降水渗入、越流、地下侧向径流补给 | 一般近河流城市良好 | 蒸发、地表流排泄、人工开采 | 丰富 | 良好 (承压水) 一般 (潜水) | 潜水轻——重度污染,肇东、肇源、肇州等为高氟水(氟中毒地方病) | 一般 —— 良好 | 佳木斯 | 富锦 | 绥滨、桦川、抚远、同江、友谊 | 第四系砂、砂砾石孔隙潜水 | 降水渗入侧向地下径流补给 | 良好 (畅通) | 蒸发、河流排泄、人工开采 | 极丰富 | 良好 | 轻度污染 | 优 | 山 区 城 市 | 山 间 河 谷 城 市 | 黑 河 | 尚志 密山 | 呼玛、塔河、漠河、孙吴、逊克、嘉荫、饶河、木兰、通河、方正、延寿、汤原、依兰、五常、桦南、海林、宁安、东宁、穆棱、林口 | 第四系砂、砂砾石孔隙潜水及少数承压水 | 降水渗入、侧向地下径流补给 | 良好 (畅通) | 地表河流及蒸发排泄人工开采 | 极丰富 —— 丰富 —— 中等 | 良好 —— 一般 | 轻——重度污染尚志等市县铁严重超标 | 良好 | 山 地 城 市 | 牡丹江 伊 春 鸡 西 七台河 | | 鸡东、虎林、新林区、呼中区、南岔区、带岭区、友好区、西林区、五营区、红兴区、上甘岭区、新青区、美溪区、乌伊岭区、汤旺河区、乌敏河区、恒山区、滴道区、城子河区、碾山区、翠兰区、金山屯区 | 第四系砂砾孔隙潜水、基岩裂隙水或白垩系侏罗系砂砾岩孔隙裂隙水 | 降水渗入、侧向地下径流补给 | 良好 (孔隙水) 较差 (裂隙水) | 地表河流及蒸发排泄,裂隙水地下径流及泉水排泄,人工开采 | 丰富 —— 中等 中等 —— 贫乏 | 良好 —— 一般 | 轻——重度(少数)污染 | 良好 —— 一般 | 双鸭山 | 绥芬河 | 宾县、勃利、麻山区、梨树区、四方台区、宝山区、茄子河区、新兴区、桃山区、南山区、东山区、兴安区、工农区、向阳区 | 白垩系、侏罗系孔隙裂隙水、基岩裂隙水,构造带脉状 | 降水渗入 | 一般 —— 较差 | 地下径流、泉水排泄、人工开采 | 中等 —— 贫乏 | 良好 —— 一般 —— 较差 | 水资源贫乏,普遍存在城市缺水问题 | 一般 —— 较差 |
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城市工程地质条件表 表3-13
城市 地质 类型 | 城市级别 | 工程地质条件 | 综合 评价 | 地市级 | 县市级 | 县城 | 土(岩)体 类型 | 地基土层 (持力层) | 物理力学性能 | 工程地质环境问题与灾害 | 承载力(kpa) | 季节冻深(m) | 平 原 区 城 市 | 高 平 原 城 市 | 绥 化 | 海伦 | 兰西、明水、青岗、 望奎、绥棱、双城、 集贤、平房区 | 粘性土岩组 (单层) | 粉质 粘土 | 160~240 | 1.8~2.20 | 局部存在湿陷性土、膨胀土、绥化、海伦处 SE150地震带上,地震裂度Ⅶ绥化1941年发 生5.1级破坏性地震,道路翻浆等冻害比较严重。 | 优 —— 良 | 哈尔滨 | 阿城 | 呼兰区 | 粘性土岩组 (单层) | 粉质 粘土 | 160~240 | 1.8~2.0 | 局部分布有湿陷性土,轻微地面沉降及地裂 缝,存在道路翻浆等冻害。 | 优 | 上 粘性土 下 砂类土 或砾类土 岩组(双层或 多层) | 粉质粘土 细、中、粗砂 砾砂 | 140~200 150~260 180~280 | 局部夹有淤泥土软弱层承载力低<130kpa,细砂地基土层易发砂土液化,漫滩偶发洪水淹漫,河岸常发生侵蚀坍岸,哈市江桥处冲淤明显,道路翻浆等。 | 良 | | 嫩江 铁力 | 巴彦、庆安、依兰、龙江、甘南、萝北、宝清、讷河 | 上 粘性土 下 砂类土 或砾类土 岩组(双层 或多层) | 粉质粘土细、 中、粗砂园砾 | 140~210 160~260 180~300 | 2.0~2.30 | 局部夹淤泥土软弱层承载力低,小于130kpa,砂土液化危害,道路翻浆等冻害,局部侵蚀坍岸、洪水淹没等,萝北处地震活动区,地震裂度Ⅷ。 | 良 | 鹤 岗 | 北安 五大 连池 (德都) | 克山、克东、拜泉、 依安 | 上 粘性土 岩组 下 次软层状 屑岩体 岩组 | 粉质粘土底 偶见砾砂或 园砾弱胶结 砂岩砂砾岩 | 160~240 180~280 200~300 | 2.2~2.80 | 北安、五大连池市属地壳不稳定点、微震常 发生,M>4级地震近二十年来发生多次,地 震裂度Ⅶ。道路翻浆构筑物冻裂,倾倒等冻 害严重 | 良 —— 一般 | 平 原 区 城 市 | 低 平 原 城 市 | 齐齐 哈尔 | | 昂昂溪、富拉尔基、 梅里斯区、肇源、 泰来 | 上 砂类土 下 砾类土 岩组(双层) | 粉、细、 中砂、 砾砂园砾 | 160~190 180~250 200~280 | 2.00~2.10 | 砂土液化,偶夹淤泥土软弱层承载力低 <120kpa,洪水淹没,侵蚀坍岸等,冻害比较 严重。 | 一般 | 大 庆 | 安达 肇东 | 林甸、富裕、杜蒙、肇源、龙凤、大同、让胡路 | 上 粘性土 下 砂类土 岩组(双层) | 粉质粘土 或淤泥土 | 130~180 140~200 | 1.90~2.10 | 上层多夹有较厚淤泥土,承载力低<130kpa,局部表层分布有盐碱土及风砂土。地下水位高,地基土层含水量高,砂土易发生液化。存在冻害,近林甸县城2005年发生5.1级破坏性地震。 | 一般 | 佳木斯 | 富锦 | 绥滨、桦川、同江、抚远、友谊 | 上 粘性土 下 砂类土 或砾类土(岩 组)(双层或 多层) | 粉质粘土或 粘土细、中、 粗砂、砾砂 | 150~220 160~240 180~270 | 2.0~2.4 | 夹有透镜淤泥土软弱层承载力低漫滩区,偶有洪水淹没,河岸浸蚀坍岸,道路翻浆、冻胀、冻裂等冻害。 | 良好 —— 一般 | 山 区 城 市 | 山 间 河 谷 城 市 | 黑 河 | 尚志 密山 | 呼玛、孙吴、逊克、嘉荫、饶河、木兰、通河、方正、延寿、依兰、汤原、桦南五常、海林、东宁、碾子山区 | 上 粘性土 下 砂类土 或砾类土(岩 组)(双层或 多层) | 粉质粘土 中、粗砂 砾砂或园砾 | 160~220 170~240 180~280 | 1.8~3.0 | 局部夹有淤泥土软弱层,承载力低于130kpa,侵蚀坍岸,洪水淹没道路翻浆、冻胀、冻裂等。 | 良 | | | 穆棱 | 上 砂类土 下 砾类土 岩组(双层) | 细、中、粗砂 砾砂 园砾 | 160~240 180~260 220~300 | 1.8~2.00 | 存在砂土液化现象,侵蚀坍岸、洪水淹没等灾害偶有发生。 | 良 | 山 区 城 市 | 山 间 河 谷 城 市 | | | 宁安 | 上 粘性土 中 玄武岩 下 砾类土 岩组(多层) | 粉质粘土 | 170~240 >400 260~300 | 1.8~1.90 | 地基土层中夹5~10m层状结构玄武岩体,属稳定极强岩体,存在岩体空洞坍陷问题,道路翻浆等轻度冻害。 | 优 | | | 塔河、漠河 | 上 粘性土 下 砾类土 岩组(多层) | 粉质粘土 园砾 冻土 | 160~240 200~280 >300 | >3.0 多年冻土 10± | 道路翻浆、构筑物冻裂、倾斜、坍塌等冻害极为严重,分布有多年冻土、融陷灾害。 | 一般 | 山 地 城 市 | 牡丹江 伊 春 鸡 西 七台河 | | 鸡东、虎林、南岔 区、带岭区、友好 区、西林区、五营 区、红兴区、上甘 岭区、新青区、乌 伊岭区、汤旺河区、 乌敏河区、美溪区、 恒山区、滴道区、 城子河区、翠兰区、 金山屯区 | 上 粘性土 下 砂类土 或砾类土岩组 (双层或多 层) | 粉质粘土 细、中、粗砂 园砾 | 160~220 160~260 200~280 | 2.0~3.0 | 局部夹淤泥土软弱层,侵蚀坍岸,洪水淹没, 冻害严重,伊春发生过4级以上地震。 | 良 —— 一般 | 上 粘性土 下 层状或块 状岩体(多层 岩组) | 粉质粘土 层状碎屑 岩块状花 岗岩等 | 160~240 >300 | 2.0~3.0 | 道路翻浆等冻害严重,鸡西、七台河各采煤 矿区发生较严重地面塌陷、地裂缝、瓦斯突 出、岩爆等灾害。 | 良 —— 一般 —— 较差 | | | 呼中区、新林区 | 上 粘性土 下 砾类土 或花岗岩岩 体岩组冻土 | 粉质粘土 园砾 花岗岩 多年冻土 | 160~220 200~280 >400 >300 | >3 | 冻害严重,多年冻土层易发生融陷现象 | 良 —— 一般 | 双鸭山 | 绥芬河 | 勃利、虎林、麻山 区、梨树区、岭东 区、岭西区、四方 台区、宝山区、茄 子河区、新兴区、 桃山区、碾子山区 | 上层粘性 下层层状 碎屑岩体 (岩组) | 粉质粘土砂 岩、砂砾岩砂 质泥岩等,千 枚岩,片岩 | 160~240 >300 >350 | 1.9~2.1 | 道路翻浆冻害普遍,双鸭山各采煤区发生较 严重采空区塌陷、地裂缝等,瓦斯突出,岩爆等 | 良 —— 较差 |
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三、环境地质问题与灾害 (一)城市地质环境问题 各级城市自然条件比较优越,突出问题是人口超载、建筑过密、城市布局不合理等导致城市缺水、污染、城市热岛效应明显,生态功能低。
哈尔滨市位于松嫩东部高平原松花江畔,具优越的地形、地貌、水文地质、工程地质条件,环境地质背景十分理想,可建设成理想生态环境城市,但也存在问题:
1.人口超载,地下水位下降
哈尔滨市城区面积165平方公里,人口300多万,人口密度1.57万人/平方公里。超采地下水引起天然水位下降近30米,形成近200平方公里区域降落漏斗。
2.建筑过密,生态环境破坏
哈尔滨市的房屋、构筑物、水泥沥青路面、广场、道板路面等将地面封死,城区处于近封闭状态,致使降水不能渗入,地气不能排放,改变了地面与大气天然循环交替平衡。城区生态功能弱,应建绿地的地方,被构筑物所占据,甚至毁掉成片林木与草地,形成城区居民有家少园或有家无园人居环境。较多工厂企业分布于城区内,工业生产释热,人居生活释热,城区密集灯饰释热,导致城市热岛效应愈加明显。开发区生态建设多达不到应有标准。
3.城市布局不尽合理,污染严重
城市整体发展规划滞后,欠科学性,建设与保护环境意识淡薄等,动力、机械、化工等各类企业在80年代中后期开始大规模兴建,工厂企业置于城中,产生超量工业、生活垃圾与排放废水、废气形成城区多处点状、甚至面状污染源。
近年来实施大量工厂企业外迁、增加绿化,哈尔滨市城市布局仍存在不尽合理之处。
(二)城市地质灾害 1.环境污染
地表水、地下水污染,生活、工业垃圾固体废弃物污染,空气污染等详见前。
2.冻害
北纬44°以北中温带北缘至寒温带地域内,普遍分布季节性冻土。道路翻浆、房屋、围墙、线柱等构筑物冻胀台起、冻裂、倾斜、坍塌等。大兴安岭塔河、漠河等城镇时有发生多年冻土融化构筑物融陷灾害。
3.塌陷
鸡西恒山、梨树、麻山,七台河桃山、新兴,双鸭山四方台、宝山,鹤岗向阳、兴安等各采煤区严重地面塌陷灾害。毁坏房屋、道路等构筑物。
4.地震
1941年绥化发生5.1级地震破坏性最严重,2005年林甸发生5.1级地震轻度破坏。五大连池市有微震,溢出气体,高地温等异常显示。
5.洪水淹没
哈尔滨、齐齐哈尔、佳木斯、牡丹江、富绵等,通河、穆棱、肇州、嘉荫、抚远等低洼漫滩区,存在3~5年周期不同程度的洪水淹没灾害和经常发生局部侵蚀坍岸灾害及河道冲淤现象。