兰州新区五道岘幅城市环境地质问题探讨

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(甘肃省地质环境监测院，甘肃 兰州 730050)

兰州新区五道岘幅城市环境地质问题探讨

张磊，刘欣童

(甘肃省地质环境监测院，甘肃 兰州 730050)

兰州新区新区在建设和发展中出现有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、黄土湿陷、盐渍土、地下水污染和小型砂土矿等各种环境地质问题，五道岘幅作为新区的主要发展区域，上述环境地质问题的存在对新区的发展有很大的影响。通过对该区域环境地质问题进行分析，对产生的具体原因及分布规律重点研究，结果发现：其中滑坡主要发育在区内东西两侧的黄土丘陵地带；崩塌、不稳定斜坡、黄土湿陷在东西两侧的黄土丘陵区和沟谷、盆地区的粉土中广泛分布；盐渍土在区内有较大面积的分布，对农作物的生长有较大影响；区内私自打钻取水的现象十分严重，对地下水资源构成较大威胁；小型砂土矿分布广、数量多、影响面积大，对新区景观和土地利用有很大影响。该分析结果对新区建设和未来规划具有重要参考价值。

兰州新区；五道岘；环境地质

兰州新区的工业近年形成一定基础，五道岘幅为新区的主要发展区域，是兰州市政府依托兰州中川国际航空港建设的一个“以空港为中心，两翼开发，启动工业带动商贸，统筹兼顾、一体发展”的高新技术产业区。目前入驻的企业有吉利汽车、兰州分离科学研究所生物化学产业园。规划的机械制造、生物医药、新能源、新材料产业集聚度日益提升。同时，正在积极推进特色农业、设施农业和生态有机农业构成的农业循环产业化体系。新区成立以来，一些重大项目相继落户。到今年底还将有20多个项目建成投产。对新区环境地质的研究为区内规划建设提供基础地质资料，服务丝绸之路经济带建设和生态文明建设。

1 兰州新区自然地质环境概况

兰州新区位于秦王川盆地的中南部及其外围。工作区深居内陆，气候类型属大陆性冷温带半干旱气候区。总的气候特点是降水稀少，蒸发强烈，风大沙多，干燥寒冷，冬季较长，日照充足，昼夜温差大，气象要素随时间和空间的变差较大。区内水系属于黄河流域，主要沟谷有碱沟、龚巴川和沙沟，均为季节性洪水沟谷。植被类型以人工林地和荒漠草原、干旱草原为主。“引大入秦”工程的建成，对于改变秦王川地区干旱缺水状况，促进区域经济社会全面发展起到了重要的基础性支撑作用，特别为兰州新区开发建设，提供了重要的水资源保障。

本区地层属于祁连地层区，北祁连-北秦岭地层分区，靖远-西吉小区[1]。 区内出露地层主要为志留系下统肮脏沟组(S1a)千枚岩及板岩，新近系咸水河组(N1x)泥岩和沙砾岩，第四系中上更新统冲洪积碎石土；上更新统马兰黄土；全新统冲洪积堆积物以及人工填土。 第四纪以来由于东西侧断裂的挤压逆冲活动以及南部的褶皱隆起，秦王川盆地成为一个封闭式的断陷盆地。本区的地震动峰值加速度主要为0.15 g，地震基本烈度为Ⅶ度。

2 新区环境地质问题

2.1 滑坡、崩塌、不稳定斜坡

区内发育滑坡均为黄土(粉土)滑坡。主要分布于区内东南部和南部的丘陵区，发育在人工开挖形成的陡坡段或自然坡度较陡、切割深度较大的边坡上，其规模相对较小[4]。滑坡的物质组成多为马兰黄土、粉土，滑动面较为平直规则。滑坡后壁一般较为陡立，多沿原有土体的垂直节理面形成。滑体形态有舌形、圈椅形等，滑体厚度小，滑坡堆积体厚度小，滑距一般较短，以浅层滑坡为主。

受特殊的地质环境条件的影响，区内崩塌、不稳定斜坡体较发育，主要分布于西梁峁丘陵区的沟谷内。坡体结构除在碱沟两侧为泥岩和砂岩外，其它大部分地段均为黄土、粉土，坡体在局部地段近于直立，人类活动强烈的地段此类地质灾害相对较集中。

2.2 黄土湿陷

区内湿陷性土分黄土和粉土两类。湿陷性黄土主要分布于丘陵区，，其浅部均有具湿陷性，且以自重湿陷为主，受马兰黄土厚度的影响，其湿陷土层的厚度差异性较大，一般在5～30 m左右。粉土主要分布于区内山间沟地或秦王川盆地，为冲洪积形成。以非自重湿陷为主，其湿陷土层厚度受地层厚度的影响变化也比较大，一般在2～20 m之间，在秦王川盆地内可达30 m左右。

影响黄土湿陷性的因素较多，但主要与其成分、结构和水的溶蚀作用有关。黄土的粒度成分以粉土为主，结构疏松，具大孔隙，颗粒间以支架大孔隙的微胶结结构为主，为湿陷的发生提供了良好的空间环境，而易溶盐含量高，天然含水量低，渗透性强，有利于地下水体的入渗和楔入作用的进行，在易溶盐被溶解带走的同时，使其结构不断地破环，土体结构发生了湿陷或潜蚀作用。黄土湿陷危害程度小，危险性小。

2.3 盐渍土

工作区的盐渍土主要分布在(图1)：洞子坡-尹家庄村一带，面积15.75 km2；薛家铺一带，面积5.45 km2；民联-秦川镇-赖家窑一带，面积39.9 km2；四墩子-源秦村一带，面积25.69 km2；上新农村-西东梁一带，面积4.97 km2；北坪村一带，面积2.22 km2；中川村以南，面积3.03 km2。盆地内有盐渍化面积97.01 km2。

秦王川盆地土壤盐渍化形成因素概括起来有以下几种：含盐分高的松散堆积物，农田灌溉和地形地貌积盐效应，包气带岩性和地下水运移等因素。各种形成因素之间有密切的联系。根据盐渍化土壤的基本成因，盆地盐渍化土可分为原生和次生盐渍化两大类。按其盐份的来源和积累方式，可划分为成土积盐型，底盐传递型，灌溉蒸发型和渠系侧渗型[5]。

区内盐渍土主要以龟裂土和盐结皮的形式出现，因区内地下水中盐份含量高，其盐渍土是在地下水水位埋深浅，地表的强烈蒸发作用下集结形成的，没有形成溶蚀洞穴的条件，因此区内没有发育因盐胀溶沉发育形成的溶蚀洞穴。主要对农作物的生长造成较大的影响，在调查过程中也没有发现因盐胀溶沉造成构筑物盐胀溶沉引发的破坏现象，但由于其对建筑物的地基不断腐蚀，将会降低构筑物基础的承载能力。其危害程度小，危险性小。

图1 五道岘境内小型砂土矿及土地盐渍化范围分布图

2.4 地下水污染

调查区内私自打钻取水的现象十分严重，盆地的中部和南部分布有新近系碎屑岩裂隙孔隙承压水，含水层为新近系咸水河组下部的砂岩或砂砾岩，含水层厚50～100 m，承压水头埋深16～60 m，碎屑岩裂隙孔隙承压水水量中等，单井涌水量100～500 m3/d,最大达656.5 m3/d，水化学类型以Cl--SO42-—Na+型为主，矿化度大部分地段小于3 g/L，水质较好，上部的泥岩基本上构成了区域性隔水底板，与第四系潜水含水层无明显的水力联系。不规范的施工会造成与上部盆地地下水混合，破坏该层含水层，污染地下水。

2.5 小型砂土矿

本区域分布的矿山为数量众多的小型砂石矿，分布零散，其产生的环境地质问题主要有采矿诱发滑坡、崩塌等次生灾害及土地资源的破坏、对地貌景观影响及破坏三个方面(图1、图2)。从整个新区范围来看，小型砂土矿具有分布广、数量多、影响面积大的特点，砂土矿开采总面积约3.35 km2。

图2 典型砂土矿及周边地貌图

3 结语

区内环境地质问题主要有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、黄土湿陷、盐渍土、地下水污染和小型砂土矿等。其中滑坡、崩塌、不稳定斜坡主要发育在区内东西两侧的黄土丘陵地带，黄土湿陷在东西两侧的黄土丘陵区和沟谷、盆地区的粉土中广泛分布，这几类地质灾害规模均为小型，危害程度小，危险性小；盐渍土在区内有较大面积的分布主要对农作物的生长有较大影响，对建筑物的地基腐蚀，降低构筑物基础的承载能力等影响较小，危险性小；调查区内私自打钻取水对地下水构成较大威胁，对区内的地下水开采需进行严格监管；小型砂土矿分布广、数量多、影响面积大，对新区景观和土地利用有很大影响。

[1]丁祖全，黎志恒.兰州市地质灾害与防治[M].兰州：甘肃科学技术出版社.2009：3-6.

[2]郑志勇.黄土滑坡的形成机理[J].西安科技大学学报.2008，28(4)：694-697.

[3]廖春庭.地质灾害的监测与监测系统[J].地质力学学报.1999.5(3)：76-83.

[4]吴玮江，王念秦.甘肃滑坡灾害[M].兰州：兰州大学出版社.2006.40-88.

[5]丁晓妹. 甘肃省秦王川灌区土壤盐分特征变化分析[D].兰州大学.2011.

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1004-1184(2017)05-0121-02

2017-04-17

张磊(1983-)，男，甘肃兰州人，工程师，主要从事水文地质、工程地质及环境地质方面工作。