天水市城市地質環境質量評價系統構建研究

摘"要：天水市位于黃土高原與秦嶺山地的過渡區域，藉河貫穿天水市秦州區和麥積區，其城市主體位于藉河河谷內，是典型的黃土高原河谷型城市，城市主體發展受河谷地形及南北山的直接控制。調研天水市地質環境質量評價指標現狀，構建其地質環境質量評價體系，對于提升城市環境質量，具有重要指導作用。

關鍵詞：天水市；地質環境質量；評價體系；構建

中圖分類號：F2""文獻標識碼：A"""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.14.006

0"引言

城市地質環境質量是城市發展、社會經濟建設的基礎。自然地質條件、地質資源環境及變異地質環境等“天—地—人”相關因素的具體情況決定了城市地質環境質量。依據城市的地質環境特點，選擇全面的評價指標，科學合理構建城市地質環境質量評價體系，對于提出促進城市可持續發展的建議具有重要意義。

1"天水市城市地質環境質量現狀

天水市屬于典型“兩山夾一溝”的山間河谷盆地地貌。渭河支流——藉河東西走向河谷貫穿天水市秦州區、北道區，形成了天水市的北山、南山大型黃土墚。秦州區、麥積區構成的天水市城市主體坐落于南、北山之下的藉河河谷中，其城市建設現狀及擴展受河谷地形及南、北山的影響。隨著天水市城市建設進程的加速，合理擴展地質環境組成要素，對于構建地質環境質量評價體系具有重要意義。

1.1"天水市城市自然地理與地質環境背景

1.1.1"自然地理概況

（1）地形特征。

天水市城市地形總體西北低、東南高，平均海拔1100m。第四紀黃土覆蓋于第三系泥巖、砂礫巖基底巖層上，繼承了下伏地層地形，在活動斷裂、升降運動及地震等新構造運動進一步作用下，形成藉河成型河谷地貌，南、北山溝壑發育。

秦州區至麥積區的藉河河谷，河谷橫剖面呈現“U”字形，藉河河床整體靠近北山，兩岸階地發育，階地面寬闊，南山下沖、洪積扇規模較北山下發育。天水市城市主要分布在藉河階地上，藉河階地除秦州城區附近缺失外，其他區域均有分布，其Ⅱ級階地較Ⅰ級階地發育。Ⅰ級階地階面寬100～800"m，向河床以8‰～10‰的坡降傾斜，Ⅱ級階地階面寬約500～1000"m，南岸較北岸發育，向河床以10‰～20‰的坡降傾斜。

（2）氣象水文特征。

天水市地處內陸，屬于典型的溫帶季風氣候。年平均氣溫108℃，年平均降水量為570mm，年平均蒸發量達1300mm，每年7—9月為雨季，其降水量約占全年降水量的55%以上。

天水市全市面積的80%為黃河支流渭河流域，其余面積為長江第二大支流嘉陵江流域。藉河流經天水市城區，匯入渭河，年平均流量為412m3/s，平均含沙量364"kg/m3。南、北山溝谷水流是藉河重要的補給源之一。目前天水市城區河谷盆地正處于相對下降的沉積區，泥沙在河床底部易淤積。

（3）土壤植被特征。

黃土是天水市土壤的基礎成分。地表黃土經成壤作用，部分可轉變為黑壚土，同時棕壤土和灰褐土、藉河河漫灘淤積的沙土在天水市也分布廣泛。麥積區紅色砂礫巖、花崗巖等巖石分布區，是森林灰褐土的主要分布區。

天水市森林面積約750萬畝以上，森林覆蓋率達到3684%。森林主要以落葉針、闊葉林為主。受氣候、坡向、人為因素的影響，麥積區的森林覆蓋率高于秦州區，北山森林覆蓋率低于南山。

1.1.2"地質環境特征

（1）地層巖性特征。

天水市南、北山出露地表的地層以第四系（Q）黃土、新近系（N）泥巖、砂礫巖為主。地表馬蘭黃土，垂直節理發育，滲透性強，黃土的濕陷性明顯，下部離石黃土相對密實，滲透性較弱。新近系的泥巖在北山較為發育，以伊利石、高嶺石等黏土礦物為主要成分，而砂礫巖分布于南山呂二溝周圍，巖性結構松散，膠結物含量低。南北山之間的巖性以洪積物和藉河沖積層為主。

（2）新構造運動。

西秦嶺北緣斷裂是秦嶺地槽褶皺系與祁連地槽褶皺系的分界斷裂，該斷裂控制著天水市的地形總格局。在西秦嶺北緣斷裂帶逆沖推覆及走滑運動作用下，形成天水市北山區域中高山地形和南山區域低山河谷分布為主的地貌格局。第三紀以來間歇性地殼升降差異性運動形成了藉河內疊式階地及南、北山溝谷發育，活動斷裂及地震等構造運動促進了天水市地質災害的形成。

1.2"地質資源環境現狀

天水市地質資源豐富，為天水市城市建設提供有力杠桿。該市地質資源以地質旅游資源為主，經濟礦產資源以金、銀、銅、石灰巖、白云巖等為主。全市土地資源總面積中，農、林用地為主，土地利用率高（見表1）。旅游資源中，天水市以“地質地貌風光與人文”結合為特色，2021年，其旅游綜合收入達到170億元以上，并逐年以10%的增率增加。

1.3"環境地質問題

影響天水市城市環境質量的典型環境地質問題包括：地質災害，水土流失，土壤污染，水資源污染。

1.3.1"地質災害現狀

地質災害是地質環境質量的決定性因素，關系到城市的新、老城區依山建設的安全性。天水市發生的地質災害類型中，滑坡、不穩定斜坡和泥石流占比較高，這些地質災害具有明顯地帶性、時間集中性和多種災害伴生性的特點。

北山發育黃土滑坡，南山發育滑坡、不穩定斜坡和泥石流，主要發生在春汛和雨季。馬蘭黃土垂直節理發育，易使降水下滲，是天水市水土流失、黃土陷穴形成的主要原因。降水下滲至相對密實的離石黃土，形成馬蘭黃土的軟弱面，及離石黃土與新近紀泥巖的接觸面是滑坡的主要滑動面，易形成黃土滑坡、黃土——泥巖滑坡。南山的黃土和砂礫巖為南山的泥石流的發生提供了物質基礎，也是南山發生泥石流伴生滑坡地質災害的主要原因。

2020年，天水市地質災害排查中的2024處隱患點，滑坡1160處、不穩定斜坡351處、崩塌266處，3種斜坡地質災害占比達到88%，同時發育泥石流218處、地面沉降8處、地面塌陷21處。

1.3.2"水土流失問題

天水市水土流失較為嚴重，常見的類型有水力侵蝕、重力侵蝕和人類活動引起的水土流失，其中水力侵蝕為主導類型，年侵蝕總量達5026.53萬噸。天水市水土流失災害是雨季高強度、大降雨量的暴雨沖刷地表松散黃土的結果，間歇性新構造運動及丘陵地形為面流、洪流作用的洗刷作用提供了動力，植被覆蓋率偏低、不合理的人類活動加劇了水土流失，也形成了北山比南山水土流失嚴重的特點。

1.3.3"土壤污染

隨著天水市城市化和工業化建設加速，土壤污染問題日益明顯。天水市城區的土壤污染源有工、農業污染。工業污染源以天水市原工業廠址地塊土地污染為主，污染物為企業生產過程中產生，以砷、鉻、汞、鉛、鋅等重金屬為主。農業污染源分布較為分散，污染物以農藥、化肥過量使用形成的銅、鉛、鎘、鋅、有機質為主。

1.3.4nbsp;水資源污染現狀

水資源是否安全、充足是城市發展的關鍵。天水市水資源總水量較豐富，水質、水量的變化具有明顯的季節性。目前，天水市地下水水質以Ⅱ類、Ⅲ類為主。地表水水質整體良好，個別河流有季節性超標現象，超標指標較少，例如秦安縣境內水體由于化學需氧量超標，使水質成為Ⅳ類，為輕度污染。地表水水量的季節性變化，導致藉河流域內水體自凈化功能較弱。天水市地下水資源污染區域集中于藉河附近，由河流污染下滲形成，同時由于超采導致城區地下水位最大降深達3m以上。

2"天水市城市地質環境質量評價指標體系建立

2.1"評價指標的建立及分級

依據《城市環境地質調查評價規范》，靈活應用德菲爾法，結合天水市城市地質環境現狀特點、人類生存、生活的適宜性，選擇具有全面性、相關性和可操作性的天水市城市地質環境質量評價指標，確定出科學、客觀的評價體系（如圖1所示）。

2.2"建立評價

根據黃土高原城市環境質量特點及地質環境質量分級：優、良、中、差四個等級，根據前人的總結和研究，確定天水市城市環境地質質量標準為四級（如表2所示）。

2.3"權重確定

依據天水市自然地理環境、地質資源環境和環境地質問題的實際情況，通過劃分等級成果，結合其對天水市城市地質環境質量的影響，采用1-9標度法，對各個指標予以評分比較，用求和法確定各評價指標所占權重，評價指標權重計算公式為：

W=∑nj=1aij"（i=1、2…n）

W=Wi∑ni=1Wi

其中：aij—各指標相互依據其重要性，給予的評分；

W—各指標的權重。

最終確定的各指標的權重，見表3。

由表3可知，天水市城市地質環境質量的準則層中，自然地質環境權重最高。而要素層中，自然地理環境、地質環境、自然、人為地質環境問題權重均高，說明天水市城市地質環境質量取決于自然地質環境及環境地質問題。

3"總結

天水市城市地質環境質量決定著天水市城市的發展，隨著城市進程的加快，影響城市環境質量的因素增多，因此，依據天水市城市地質環境特征，運用德爾菲法，擴展城市地質環境質量指標，利用層次分析法準確分析各指標的權重，可為天水市城市發展提供科學依據。

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