基于环境地质问题的工程建设场地适宜性评价——以粤桂合作先行试验区广西江南片区为例

齐 信,刘广宁,黄长生,王芳婷

(中国地质调查局武汉地质调查中心，湖北武汉430205)

（Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China）

基于环境地质问题的工程建设场地适宜性评价
——以粤桂合作先行试验区广西江南片区为例

齐 信,刘广宁,黄长生,王芳婷

(中国地质调查局武汉地质调查中心，湖北武汉430205)

（Wuhan Center of China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China）

本文以粤桂合作先行试验区广西江南片区为例，通过野外调查查明该区的主要环境地质问题，最终选取地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个主要环境地质问题为评价因子，开展基于环境地质问题的工程建设场地适宜性评价。先进行单因子评价，再进行多因子综合叠加分析。按照取"差"原则，并且依照适宜性综合评价判断标准，将评价结果划分为四个等级，分别为适宜优区、适宜区、基本适宜区和适宜差区。评价结果表明：适宜优区面积为3.43 km2，占总面积的26.92%；适宜区面积为4.41 km2，占总面积的34.56%；基本适宜区面积为3.41 km2，占总面积的26.77%；适宜差区面积为1.44 km2，占总面积的11.29%。针对评价结果，提出防治对策与建议，预防和避免粤桂合作先行试验区重大工程建设在建中或建后遭受各种环境地质问题的危害，为政府和粤桂合作先行试验区管理部门的规划建设、灾害防治、工程治理措施等提供决策建议和地质技术支撑。

环境地质问题；适宜性评价；叠加分析；评价因子

1 引言

自20世纪90年代以来，随着我国经济的发展和城市化进程的加快，开展了大量建设用地适宜性评价的工作。不同土地利用类型的建设用地适宜性评价，在评价指标的选取、权重的确定、模型和方法的应用也会大不相同。从研究尺度上，从县、市级评价[1-2]到乡村级评价[3-4]；从地貌类型上，既有平原城市建设用地适宜性评价[5]，又有山地、丘陵城市建设用地的适宜性评价[6-7]。总之，以上研究多是围绕建设场地地质环境条件进行适宜性评价，针对环境地质问题对建设场地适宜性评价的影响研究较少。近年来，随着GIS技术的发展，针对地质灾害问题、矿山问题、垃圾填埋场地[8-10]等环境地质问题的建设场地适宜性评价陆续开展，但多从单一环境地质问题进行分析评价，对多个环境地质问题适宜性综合评价研究较少。

环境地质问题是指地质环境中对人类生存与发展有不利或潜在不利影响的各种不良地质现象和作用[11]。随着当今城市化建设的快速发展，大规模超强度的人类活动，对地质环境产生越来越强烈的影响，导致各种环境地质问题的出现，比如：地面塌陷、地面沉降、地裂缝、地下水和土壤污染、崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡等，严重制约经济和社会的可持续发展。

针对上述各种问题，我国正在实施生态文明建设和新型城镇化等国家重大战略，对环境地质工作提出了更新更高的要求，由中国地质调查局起草的《1：50000环境地质调查》规范也在编写中，规范要求环境地质调查要以环境地质问题为导向，提高人类活动与地质环境相互作用规律的认识程度，为地质灾害防治和地质环境保护提供科学依据，为国土空间规划和重大工程建设提供基础资料[11]。因此，基于环境地质问题为导向的建设场地适宜性评价是今后建设场地适宜性评价的方向和内容。

本文以粤桂合作先行试验区广西江南片区为例，开展以环境地质问题的工程建设场地适宜性评价示范研究。粤桂合作先行试验区位于广西与广东交界位置，是珠江-西江经济带建设的核心内容和重要载体，是国家区域合作重点战略试验区。2014 年4月，广东、广西两省区政府共同批复《粤桂合作特别试验区总体发展规划》，2014年7月国务院批复《珠江-西江经济带发展规划》。目前，粤桂合作先行试验区广西江南片区建设已经开展，受地形地貌等地质环境条件制约，先行试验区场地建设面临大面积挖、填方工程，由此诱发一系列环境地质问题，如：不稳定斜坡问题，崩、滑、流地质灾害问题，填土地基承载力和不均匀沉降问题，以及西江洪水位淹没问题等。为了避免或减缓一些环境地质问题对该区重大工程的影响，在重大工程开建以前，有必要开展工程建设场地适宜性评价，在此评价的基础上，合理规划布局重大工程，是一项十分重要且很有意义的工作。

2 研究区地质环境背景

2.1 气象水文

粤桂合作先行试验区广西江南片区工程建设场地位于广西壮族自治区梧州市西江南岸（图1），地理坐标为东经111°18′～111°25′，北纬23°25′～23°28′，占地总面积为30 km2。该区属亚热带季风气候区，气候温暖，雨量充沛，年平均降雨量1453.0mm，春夏之交较多，秋冬季较少，年降雨量最多是1961 年1906.9 mm。西江（浔江）为区内最大河流，是本区地表水、地下水主要排泄通道，径流充沛，年水位变化大。粤桂合作先行试验区广西江南片区主要发育4条冲沟，主要为旺步冲、桃花冲、珍品冲、龙朱冲，由南向北注入西江。

2.2 地形地貌

粤桂合作先行试验区广西江南片区海拔高度均小于367 m，地貌按照成因类型和形态组合特征，划分为四类（图2），分别为：①阶地、河谷地貌：海拔高度小于30 m，主要分布于西江岸坡，旺步冲、桃花冲、珍品冲、龙朱冲沟口平坦地带；②低岗地地貌：海拔高度30～60 m，主要分布于旺步冲、桃花冲、珍品冲、龙朱冲4个冲沟缓坡地带；③高岗地地貌：海拔高度60～100 m，主要分布于丘陵外缘，冲沟中后缘位置；④丘陵地貌：海拔高度100～367 m，分布于上述地貌分区以外区域，最大高程367 m。

粤桂合作先行试验区广西江南片区地形坡度划分为7类（图3），划分标准为：0～5°为平坡，5～15°为缓坡，15～25°为斜坡，25～35°为陡坡，35～40°为急陡坡，40～45°为急坡，45°以上为险坡。平坡、缓坡主要分布在阶地与河谷、沟谷地貌分区，斜坡、陡坡、急陡坡主要分布于岗地、丘陵地貌分区，险坡分布面积较少，主要分布于开挖边坡位置，地形坡度较陡直。

2.3 地层岩性与地质构造

区内主要出露地层有上元古界震旦系、下古生界寒武系及新生界第四系（图4）。第四系主要分布于西江沿岸。主要成份为粉砂质粘土、粘土、细粉砂及淤泥，以冲积为主。上元古界仅出露震旦系培地组五段（Z p5），该层岩性为中薄层灰～灰黑色石英杂砂岩。下古生界仅出露寒武系下统小内冲组（ x），其上下分为两段。小内冲组一段（ x1）：浅灰～灰黑色中层状杂砂岩、条带状含炭绢云板岩夹粉砂岩；小内冲组二段（ x2）：灰～灰黑色中薄层状轻变质泥岩、含炭泥岩、岩屑砂岩夹含泥砾杂砂岩。

该区位于华南加里东褶皱系钦州残余海槽与大瑶山凸起交汇处，区内断裂较为发育，主要有白州断裂、平浪断裂、钱鉴断裂等，均为老断裂，活动性微弱（图4）。

3 评价思路和评价方法

本次研究是深入分析粤桂合作先行试验区广西江南片区的工程地质、环境地质、水文地质、区域构造、不良地质作用等地质条件，采用野外调查和资料收集的方式，查明研究区的主要环境地质问题，选取主要环境地质问题为评价因子建立评价模型。首先对单因子进行适宜性评价，将每个图层进行栅格化，按照10 m×10 m进行栅格单元划分，依据单因子分级标准，分别对评价因子单个图层进行适宜性分区，并用不同的色块进行区分。在上述基础上，分别进行单因子叠加分析，按照适宜性综合评价标准，开展适宜性综合评价，并用不同的色块进行区分，综合评价研究区的工程建设场地适宜性，最终提出防治对策与建议。其技术路线如图5。

图1 研究区位置图Fig.1 Location map of the study area1-主要河流；2-主要公路；3-次要公路；4-省界；5-粤桂合作先行试验区广西江南片区

图2 研究区地形地貌分区图Fig.2 The geomorphologymap of the study area

图3 研究区地形坡度分区图Fig.3 The slope map of the study area

图4 研究区地层岩性与地质构造分布图Fig.4 Distribution map of lithology and geological structurein the study area

4 适宜性评价

4.1 评价指标及分级标准

根据野外调查查明粤桂合作先行试验区广西江南片区的主要环境地质问题为崩滑流地质灾害、地面不均匀沉降、西江洪水洪涝灾害，因此，基于主要环境地质问题的工程建设场地适宜性评价选择地质灾害、地面不均匀沉降、西江洪水洪涝灾害3个评价因子参与评价。并将粤桂合作先行试验区广西江南片区适宜性评价划分为四级，即适宜优区、适宜区、基本适宜区和适宜差区。单因子评价指标及分级标准见表1。

4.2 单因子适宜性评价

4.2.1 地质灾害适宜性评价

野外共查明地质灾害点53处，其中，滑坡灾害点10处，崩塌灾害点5处，泥石流灾害点2处，不稳定斜坡灾害点36处。对不稳定斜坡、崩塌、滑坡、泥石流分别进行了危险性分区评价（图6）：不稳定斜坡灾害点共36个，其中低危险区6个，中危险区12个，较高危险区10个，高危险区8个；崩塌灾害点共5个，都划为高危险区；滑坡灾害点共10个，其中较高危险区8个，高危险区2个；泥石流灾害点共2个，曾子泥石流沟为中危险区，桃花冲泥石流沟为较高危险区。按照表1地质灾害分级标准进行适宜性分区，地质灾害适宜优区面积为11.97 km2，适宜区面积为0.11 km2，基本适宜区面积为0.17 km2，适宜差区面积为0.50 km2。

4.2.2 地面不均匀沉降适宜性评价

图5 适宜性评价流程图Fig.5 The flow chart ofsuitability evaluation

表1 单因子评价指标及分级标准Table 1 Single factor evaluation index and classification standard

图6 地质灾害适宜性评价分区图Fig.6 Distribution map ofGeohazards suitability evaluation

按照表1挖填土不均匀沉降分级标准进行适宜性分区，挖填区不均匀沉降适宜性分区图如图7。经统计计算得出，挖方区无沉降量，为适宜优区，面积为3.58 km2，占总建设面积的28.09%；填土厚度≤5 m，沉降量≤17.35 mm或非填、挖土范围区为适宜区，适宜区面积为5.98 km2，占总建设面积的46.87%；填土厚度5～15 m、沉降量17.35～34.09 mm为基本适宜区，基本适宜区面积为1.34 km2，占总建设面积的10.51%；填土厚度＞15 m，沉降量＞34.09为适宜差区，适宜差区面积为1.84 km2，占总建设面积的14.45%。

4.2.3 洪水淹没区适宜性评价

受西江河流的影响，梧州市洪涝灾害频繁，近十几年来，几乎年年有灾，大约每四年有一次大洪峰。历史上，经历过两次较大的洪涝灾害，分别为1992年7月8日的洪水灾害和1994年6月12日的洪水灾害，两次洪涝灾害都造成当地重大生命财产损失。受降雨汇流影响，西江水位急剧上升，1992年洪水位达到21.6 m，1994年洪水位达到25.91 m，严重超过警戒洪水位线。

图7 挖填区不均匀沉降适宜性评价分区图Fig.7 Distribution map ofdigging fillingarea uneven settlement suitability evaluation

综合历史洪涝灾害洪水水位分析，对粤桂合作先行试验区广西江南片区洪水淹没区进行适应性分级评价将适宜性分区划分为四级。经统计计算得出，当地面高程≤20 m时，为适宜性差区，分区面积为0.68 km2，占总面积的5.32%；当地面高程20～30 m时，为基本适宜区，分区面积为2.11 km2，占总面积的16.56%；当地面高程30～40 m时，为适宜区，分区面积为1.01 km2，占总面积的7.93%；当地面高程＞40 m时，为适宜优区，分区面积为8.94 km2，占总面积的70.12%，分区评价结果见图8。

4.3 适宜性综合评价

基于主要环境地质问题的工程建设场地适宜性评价研究的核心是查明工作区的主要环境地质问题，根据上述分析，将地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个因子作为工程建设场地适宜性评价内容。并将适宜性评价分区划分为四个等级，分别为适宜优区、适宜区、基本适宜区和适宜差区。适宜性综合评价是将地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个评价因子进行叠加分析，进行两两比较，总体上按照"取差"原则划分，适宜性综合分级判断标准见表2。当地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个评价因子分类均属于适宜优区时，最终适宜性综合评价结果归类于适宜优区。当地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个评价因子中有一个分类级别归类于适宜区、基本适宜区或适宜差区时，最终适宜性综合评价结果相对应的分别归类于适宜区、基本适宜区或适宜差区。根据上述适宜性综合分级判断标准，对工程建设场地区进行分区，适宜性综合分区见图9。

5 评价结果及防治对策与建议

5.1 评价结果

根据适宜性综合评价结果(表3)：适宜优区面积为3.43 km2，占总面积的26.92%；适宜区面积为4.41 km2，占总面积的34.56%；基本适宜区面积为3.41 km2，占总面积的26.77%；适宜差区面积为1.44 km2，占总面积的11.29%。

适宜性差区面积为1.44 km2，分布于西江南侧道路北侧，旺步冲、桃花冲、珍品冲、龙珠冲主沟两侧。这些区域多为洪水淹没区、冲沟填方区和地质灾害易发危险区叠合区域，因此多为适宜性差区。

基本适宜区面积为3.41 km2，分布于西江南岸一级阶地和填方区。该区填土厚度5～15 m，沉降量17.35～34.09 mm，为不均匀沉降基本适宜区；海拔高度为20～30 m，为历史较大洪水可能淹没区，为洪水淹没基本适宜区。因此，综合分析该区多为基本适宜区。

适宜区面积为4.41 km2，主要分布于西江南岸一级阶地与开挖场地交界地带。该区海拔高程30-40 m，为洪水淹没适宜区。同时，也为非挖、填区域，亦为适宜区。

图8 洪水淹没区适宜性评价分区图Fig.8 Distribution map of the flood submerged area suitability evaluation

表2 适宜性综合评价判断标准Table 2 The criterion of comprehensive suitability evaluation

图9 适宜性综合评价分区图Fig.9 Distribution map ofcomprehensive suitability evaluation

表3 适宜性综合评价结果统计表Table 3 The results of comprehensive suitability evaluation

适宜优区面积为3.43 km2，该区为挖方区，基岩出露较好，地适宜优区面积为3.43 km2，该区为挖方区，基岩出露较好，地基承载力较好，无地面不均匀沉降，无地质灾害发育，且海拔高度大于40 m，洪水淹没可能性极低，因此，该区为适宜优区。

5.2 防治对策与建议

（1）针对工作区地质灾害问题，建议贯彻以防为主，防治结合，综合治理的基本方针。全局开展排水、植被护坡工程，针对较高危险、高危险灾害点采取工程治理措施，如：削坡减载、挡墙、护坡、抗滑桩、锚固等。同时，加强对地质灾害知识的宣传，提高全民的防灾意识。

（2）针对工作区挖、填土问题，建议重大工程建设选址优先选择工程地质条件适宜优区和适宜区，尽量规避基本适宜区和适宜差区。无法规避情况下，选择地基工程处理措施，达到满足建设设计规范的要求。

（3）针对工作区洪涝灾害问题，建议加强水利工程维修，加快防洪大堤建设，提高防洪标准和防洪能力。搞好试验区内旺步冲、桃花冲、珍品冲、龙朱冲沟渠排洪建设工作。同时，保护水土、保护生态，因地制宜地搞好水土保持，强化封山育林，对乱砍乱伐，破坏植被的，要采取经济与法律措施予以制裁。

6 结论

（1）粤桂合作先行试验区广西江南片区大面积挖、填方工程诱发一系列环境地质问题，主要环境地质问题包括不稳定斜坡问题，崩、滑、流地质灾害问题、填土不均匀沉降问题以及西江洪水淹没问题等，这些环境地质问题长期影响和制约粤桂合作先行试验区广西江南片区的重大工程建设和城市安全运转。

（2）选择地质灾害、挖填土不均匀沉降、洪水淹没区三个主要环境地质问题作为评价因子，开展基于环境地质问题的工程建设场地适宜性评价，划分为四个等级，分别为适宜优区、适宜区、基本适宜区和适宜差区。评价结果表明：适宜优区面积为3.43 km2，占总面积的26.92%；适宜区面积为4.41 km2，占总面积的34.56%；基本适宜区面积为3.41 km2，占总面积的26.77%；适宜差区面积为1.44 km2，占总面积的11.29%。评价结果与实际吻合，评价可靠性高，评价方法简单，易于实现。

（3）针对评价结果，提出防治对策与建议，预防和避免粤桂合作先行试验区重大工程建设在建中或建后遭受各种环境地质问题的危害，为政府和粤桂合作先行试验区管理部门的规划建设、灾害防治、工程治理措施等提供决策建议和地质技术支撑。

[1]李可，邓文胜，刘海.基于GIS的郧县低丘缓坡土地开发建设适宜性评价[J].湖北大学学报(自然科学版)，2014，36 (3)：283-288.

[2]王利，韩增林.基于GIS技术的大连市域发展方向适宜性评价[J].地理科学进展，2008，27(6)：76-81.

[3]杨雯婷，廖和平，张旭，尚勇敏.花房村建设用地适宜性评价的GIS实现[J].中国农学通报，2011,(11)：258-261.

[4]薛继斌，徐保根，李湛，赵建强.村级土地利用规划中的建设用地适宜性评价研究[J].中国土地科学，2011,(9):16-21.

[5]陈雯，孙伟，禚振坤.无锡都市区制造业的区位决策影响与适宜性分区[J].地理科学进展，2009，28(6):926-931.

[6]刘焱序，彭建，韩忆楠，魏海,杜悦悦.基于OWA的低丘缓坡建设开发适宜性评价:以云南大理白族自治州为例[J].生态学报，2014，34(12):3188-3197.

[7]南晓娜.GIS支持下的山地城市建设用地适宜性评价研究[D].西安：西北大学，2009.

[8]罗婧，姚亦锋，盛鸣，夏曙光.基于GIS的陇南灾区建设用地适宜性评价 [J].长江流域资源与环境，2009，18(6): 540-544.

[9]郜洪强，樊廷恩.层次分析法在垃圾填埋场适宜性评价中的应用[J].中国地质，2009，36(6):1433-1441.

[10]何芳，许友宁，袁汉春.矿山环境地质问题综合评价客观权值确定方法探讨[J].中国地质，2008,35(2):337-343.

[11]中国地质调查局地质调查技术标准.环境地质调查规范（1:50 000）（试用稿）[S].中国地质调查局，2016.

QI Xin,LIUGuang-Ning,HUANGChang-Sheng,WANGFang-Ting

As an example,it was carried out suitability evaluation of engineering construction site based on environmental geological problem that the south of Xijiang river of Guangxi,the first trial area for cooperation between Guangdong and Guangxi provinces.It was found that the main environmental geological problems in the area through field investigation,and geological disasters,filling dig differential settlement and flood zone were chosed as three main environmental geological problems evaluation factors finally.Firstly,the authors carried out single factor suitability evaluation,and then carried out multi-factor comprehensive overlay analysis.According to the principle of taking the"poor"and combined with the comprehensive evaluation of suitability criteria,the evaluation results were divided into four levels,namely excellent suitable area,suitable area,basic suitable area and poor suitable area.The evaluation results showed that:the excellent suitable area is 3.43 km2,accounts for 26.92percent;the suitable area is 4.41 km2,accounts for 34.56 percent;the basic suitable area is 3.41 km2,accounts for 26.77 percent;the poor suitable area is 1.44 km2,accounts for 11.29 percent.Based on evaluation results,this paper proposes countermeasures and suggestions to prevent and avoid sufferinga variety of environmental hazards of geological problems for the major projects of under construction or built after,and provides decision-making recommendations and geological technical support for the government and the first trial area for cooperation between Guangdong and Guangxi provinces management department of planning and construction,disaster prevention,project management measures etc.

Environmental geological problem；Suitability evaluation；Overlay analysis；Evaluation Factors

P66

A

1007-3701（2017）01-079-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2017.01.008

Qi X,Liu G N,Huang C S and W ang F T.Suitability evaluation of engineering construction site based on environmental geological problem s:A case study of the south of Xijiang river of Guangxi,the first trial area for cooperation between Guangdong and Guangxi provinces.Geology and M ineral Resources of South China,2017,33(1):79-87.

2016-10-8；

2016-11-26.

中国地质调查局“珠江-西江经济带梧州-肇庆先行试验区1∶5万环境地质调查”项目（DD20160257）资助.

齐信（1983—），男，硕士，工程师，主要从事水工环方面的调查与研究工作,Email:qx_cdut@126.com.