新会区地质环境承载能力评价
2021-11-10宋漪
宋 漪
(广东省地质调查院,广东 广州 510080)
承载力原为物理力学中的概念,指物体在不产生任何破坏时所能承受的最大大负荷。Arrow(1995)认为城市地质环境承载力是一个相对值而非绝对值,其大小不是一成不变的,客观的地质环境条件、人类对地质环境的认识水平、科学技术所处的发展阶段、城市规划的资金投入、城市管理水平和相关的国家政策等都会影响城市地质环境承载力的大小。我国较严格地提出“地质环境承载力”概念是在1991年的湄洲湾综合规划的研究报告中。作为资源环境承载能力评价的重要组成部分而被提出,随着社会的进步及地质学科的发展,地质环境承载力的概念在不断丰富与完善。
肖炳成(1991)以城市建设为背景,综合考虑城市建设中有利和不利的两个方面的地质条件,开展了地质环境承载力评价,是较早提出城市建设的地质环境承载力概念的学者之一,探索地质环境承载力研究的思路。2015 年王奎峰等采用AHP与GIS 的耦合模型评价山东半岛地质环境承载力。张茂省等(2018年)开展了基于风险的地质环境承载力评价,提出了基于风险的地质环境容许承载力和极限承载力概念,将承载力状态判别为安全承载、容许超载和不可接受超载3个等级。李瑞敏等(2016)研究建立了地质资源环境承载能力评价指标体系,包括承本底评价指标和承载状态评价指标体系,评价要素包括地质环境、矿产资源、地下水资源等。
2015年9月,中共中央、国务院下发《生态文明体制改革总体方案》,提出“要创新市县空间规划编制方法;规划编制前应当进行资源环境承载能力评价,以评价结果作为规划的基本依据”,将资源环境承载能力评价工作的重要程度提高到了一个新的层次。
1 研究区概况
新会区地处广东省中南部,珠江三角洲西南端,西江、潭江下游。东与中山市、东南与珠海市斗门区及高栏港经济区毗邻,南濒南海,西南与台山市、西与开平市、西北与鹤山市相接,北与江门市蓬江区、江海区相连。
新会地势自西北向东南倾斜。丘陵山地主要分布在西北、西南部,平原主要分布在东南、中南、中西部,显示海湾沉积特征,有海湾冲积平原、三角洲冲积平原、山谷冲积平原。
1.1 主要地质环境问题
1.1.1 地质灾害
历年来新会区共发生地质灾害5处,造成直接经济损失约830万元,未造成人员伤亡。新会区的地质灾害(隐患)点51处,其中崩塌灾害点18处,滑坡灾害点13处,不稳定斜坡(隐患点)16处。区内地面沉降灾害表现为软土分布区域的地面沉降。据江门市地面沉降趋势预测评价及防治措施研究报告,新会区地面沉降面积达640.20 km2,其中>50 cm面积为122.81 km2,10~50 cm面积321.28 km2,0~10 cm面积196.11 km2,新会区今古洲开发区累计最大地面沉降量达1.7 m。珠西枢纽新城位于累计沉降量较大区域,地面沉降问题较严峻。
1.1.2 水土污染
(1)地下水污染
新会区城市地质调查成果表明,地下咸水主要分布于滨海平原及潭江、西江流域沿岸大部分平原区,以及银湖湾滨海平原区。区内松散岩类孔隙淡水水质总体较差,但超标项多为可预处理的一般化学指标,其中pH、锰的影响最大,在Ⅳ类水和Ⅴ类水中贡献比均为前两位。其次主要为铁、铝、氨氮、耗氧量影响较大,在Ⅳ类水和Ⅴ类水中贡献比均占前7位。基岩裂隙淡水水质相对其他含水层水质总体较好,超标项目主要为可预处理的pH、锰、铁和铝等一般化学指标,pH值影响最大。
(2)土壤污染
新会区城市地质调查成果表明,新会区土壤存在Hg、As、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni等元素异常,异常成因包括人类污染和自然地质成因两种类型。土壤存在Hg、As、Cd、Pb、Zn、Cu、Ni环境质量三级区,局部甚至存在土壤As、Cd、Hg、Pb、Zn、Cu环境质量差于三级的区域。在地势低洼、水网发育地区,存在土壤Cd环境质量差的区域。
1.2 地质资源优势
新会区耕地资源优良,富硒土壤分布广泛,西北部山区地下空间开发适宜性好,地质遗迹较多,矿产资源丰富,有利于支撑新会区经济社会发展。
1.2.1 富硒土地资源
新会区土壤达到富硒标准含量比例达百分之八十以上,属最优质的富硒地区之一,也是富硒产业潜力较高的地区之一。无污染风险富硒土地面积达745.51 km2,占全区面积54.98%,主要分布在崖门水道以西各镇,在各类农用地中广泛分布;绿色富硒土地面积为312.05 km2,占全区面积23.01%,主要分布在各镇的林地和水田园地中。
1.2.2 地质遗迹资源
新会区城市地质调查工作中,初步评价认为有8处达(Ⅲ级)省级地质遗迹标准,14处达(Ⅳ级)省级以下地质遗迹标准。
1.2.3 地下空间资源
新会区低山丘陵区岩体强度较高,完整性较好,适宜地下空间开发,新会区目前地下空间利用率较低,规模较小仅用于地下停车场、地下通道、仓库、商业娱乐等设施,其他区域地下空间资源基本未开发利用,地下空间资源开发潜力大。
2 评价指标体系
本文参照《国土资源环境承载力评价技术要求(试行)》(以下简称《技术要求》),分别从承载本底、承载状态两个层次的服务目标,选取评价因子,构建评价指标体系。根据研究区的地质环境问题,选取的评价因子主要为地质灾害、水土环境、构造稳定性、地下空间资源、富硒土地资源、地质遗迹资源。包括8个本底评价指标和4个状态评价指标(表1),承载本底反映资源禀赋与环境容量的优劣程度,承载状态反映资源环境供容能力与社会经济发展的匹配程度。
表1 地质环境承载力评价指标体系
3 评价方法及结果
根据表1中构建的目标层、准则层及指标层的地质环境承载力评价体系,采用AHP层次分析法确定各指标权重,构建地质环境承载力的数学模型。按“越大越优”的原则确定各指标分级标准及赋值(表2)。
表2 评价指标权重及分级赋值标准
利用Mapgis空间分析平台开展新会区地质资源环境承载能力评价,运用栅格数据处理方法,采用基于MapGIS的网格剖分,对研究区进行500 m×500 m的格网单元划分,将整个新会区划分为5 553个评价单元。利用MapGIS的属性标准功能,将每个评价指标的区文件属性赋值剖分到网格单元中。最后将12个因子的属性值分别乘以其对应的权重值。将每个单元格的各指标与权重的乘积进行累加计算地质环境承载力指数。
然后在地质资源环境承载力图层属性表中新建综合承载力指数属性列,并将Excel中各单元格地质环境承载力指数导入该列,最后利用该列成图,即获得新会区地质资源环境承载力分区图。该评价图中,除了12个因子及其权重的计算结果,另外考虑生态严控区划分单元的边界完全由各因子图的分界线自动运算确定,避免了人为指定网格的缺点。结合《技术要求》中对承载分级的要求,将地质环境承载能力评价结果划分地质环境保护区、地质环境维护区、地质环境修复区和地质环境开发区。
根据地质环境承载力指数计算结果,新会区地质资源环境承载力指数区间为[1,4.89],将此区间作为新会区地质资源环境承载力等级划分的参考范围。依据实践经验和专家咨询意见,采用定义区间法制定出地质环境承载能力等级得分划分标准(表3)。根据所得各区块的综合评价指数,依据等级划分标准,对新会区地质环境承载能力分别进行质量等级划分,然后,利用MAPGIS进行处理过程,得到新会区地质资源环境承载能力分区图(图1)。
表3 地质资源环境承载力等级划分标准及分区面积
图1 新会区地质资源环境承载力分区图
4 对策及建议
根据新会区资源环境承载力评价结果,将新会区划分为地质环境保护区、地质环境维护区、地质环境修复区、地质环境开发区。
地质环境保护区主要分布在圭峰山区域、古兜山区域。由生态严控区、水源保护区及地质遗迹保护区组成。地质环境保护区内禁止进行采石、取土、开矿、放牧、砍伐以及其他对保护对象有损害的活动。区域内积极发展旅游、文化产业。针对本次调查圈定的地质遗迹保护区,有关部门应对区域进行保护并积极开展地质遗迹申报工作。
地质环境维护区主要影响因子有地质灾害高易发区、区域地壳不稳定区。崩塌、滑坡地质灾害高易发区主要分布在会城街道北部圭峰山至大泽镇东部一带、 三江镇东侧至睦州镇西侧一带、古井镇三崖村至沙堆镇梅阁村一带、崖门镇南部。区域内城镇化程度较高,民居密集,人类的城镇工程建设和道路工程建设活动强烈,存在较多的削坡建房、修路等现象,部分区域存在有矿山开采、厂房建设等。地面沉降高易发区主要分布于会城街道东部及南部、三江镇的西部、大鳌镇的中部、双水镇镇区中心,区域内城镇化程度较高,民居较密集,工程活动强烈,是重要的交通枢纽区,江门站、新会站均分布在该区内。已经发生的崩塌、滑坡、地面沉降地质灾害均为小型。区域地壳不稳定区位于会城街道南侧至小岗沙一带,因此,该区域通过对地质灾害与地壳稳定性的治理和监测,可以适度进行开发。
地质环境修复区主要影响因子为地质灾害中易发区、水土环境质量较差区。崩塌、滑坡中易发区主要分布在司前镇北西部、大泽镇中北部、会城街道中东部、三江镇西部、罗坑镇北西部、罗坑镇南西部、双水镇南西部、崖门镇北西部、沙堆镇中南部、崖门镇中西部。该区域通过人为控制和治理,地质环境问题可以恢复,可以进行安全的城镇建设开发及农业种植。
地质环境开发区主要影响因子为富硒土地分布区、地下空间开发适宜性良好区、矿产资源分布区、地质灾害低易发区。该区域适宜城镇和重大工程建设、农业种植。地质环境开发区可以分为优势农产品种植区、矿产资源开发区、城镇建设适宜建设区。优势农产品种植区主要为富硒农产品种植区,主要分布在西部古兜山为主的崖门、双水、罗坑镇,东部牛牯岭一带的古井、三江、睦洲等地,通过富硒农产品的种植,进而发展富硒农业产业基地,推动乡村振兴战略。矿产资源开发区主要为建筑用花岗岩矿及地热。建筑用花岗岩矿,推进矿产资源开发规模化、集约化,优化资源开采布局,关闭部分小型矿山,将沙堆镇设为重点开采区。仅崖门镇有地热资源,作为地热资源旅游开发区。城镇建设适宜区分布面积较小,区域内地质灾害易发性小、地下空间资源承载能力中等以上,适宜进行城镇及重大工程建设。