地质环境评价与功能区划

1、地质环境综合评价与功能区划地质环境综合评价与功能区划中国地质大学（武汉）2009.09.13 一、评价和区划的一、评价和区划的基本问题基本问题 二、评价与区划的二、评价与区划的基本内容基本内容经济区地质安全评价经济区地质安全评价地质资源保障程度评价地质资源保障程度评价不同功能地质环境评价不同功能地质环境评价地质环境风险评估地质环境风险评估地质环境功能区划地质环境功能区划3 13 23 43 53 3研究思路1131城市城市地质安全性地质安全性评价评价研究思路132城市城市资源保障资源保障程度评价程度评价评价评价研究思路133城市城市建筑用地不建筑用地不同功能区同功能区评价评价研究思路134城市

2、城市功能区地质功能区地质环境风险环境风险评价评价不同功能用地地质环境风险等级区划不同功能用地地质环境风险等级区划不同功能用地与风险机不同功能用地与风险机制探讨制探讨不同功能用地地质环境风险性评估不同功能用地地质环境风险性评估地质环境差异经济损益性地质环境差异经济损益性 功能用地社会经济易损性功能用地社会经济易损性地质环境风险等级标准地质环境风险等级标准地质环境风险评估模型地质环境风险评估模型地质环境与风险的内在地质环境与风险的内在属性机理属性机理研究思路35城市城市不同功能区不同功能区区划优化区划优化评价评价不同功能用地区划不同功能用地区划不同功能用地地质环境不同功能用地地质环境国土功能区多属

3、性决策国土功能区多属性决策远景评估及预测远景评估及预测（影响因素、指标变化趋势）（影响因素、指标变化趋势）不同功能风险等级区划不同功能风险等级区划国土功能用地优化利用区划国土功能用地优化利用区划研究思路地质环境评价一般有下面几个关键问题地质环境评价一般有下面几个关键问题: : 正确认识地质环境；正确认识地质环境； 分析构成地质环境的要素；分析构成地质环境的要素； 选择各要素的评价因子；选择各要素的评价因子； 正确获取评价因子的性状数值；正确获取评价因子的性状数值； 选择恰当的评价标准；选择恰当的评价标准； 采用适当的模式进行归纳综合；采用适当的模式进行归纳综合； 将定量化的数据转化为定性的语言

4、。将定量化的数据转化为定性的语言。主体功能区划的内涵特征主体功能区划的内涵特征 行政区划自然区划经济区划气候区划地理区划水功能区划生态功能区划综合性区划农业区划、海洋功能区划和主体功能区划（1）区域协调发展（2）人与自然和谐 （3）主体功能导向 （4）突出整体性（5）强化操作性 （6）发挥市场机制作用 原 则 主体功能区划体系主体功能区划体系 主体功能区主体功能区 主体功能亚区主体功能亚区 主体功能区块主体功能区块禁止开发区域：国家纲要提禁止开发区域：国家纲要提“指依法设立的各类自然保护区域指依法设立的各类自然保护区域”(含世含世界文化自然遗产、风景名胜区、森林公园、地质公园等界文化自然遗产、

5、风景名胜区、森林公园、地质公园等)重点开发区域：国家纲要提重点开发区域：国家纲要提“指资源环境承载能力较强、经济和人口指资源环境承载能力较强、经济和人口集聚条件较好的区域集聚条件较好的区域”优化开发区域：国家纲要提优化开发区域：国家纲要提“指国土开发密度已经较高，资源环境承指国土开发密度已经较高，资源环境承载能力开始减弱的区域载能力开始减弱的区域”， 限制开发区域：国家纲要提限制开发区域：国家纲要提“指资源环境承载能力较弱，大规模集聚指资源环境承载能力较弱，大规模集聚经济和人口条件不够好并关系到全国或较大区域范围生态安全的区经济和人口条件不够好并关系到全国或较大区域范围生态安全的区域域”，潜力

6、开发地区或者保留开发地区潜力开发地区或者保留开发地区 主体功能区划体系主体功能区划体系 重点开发区域：重点开发区域：人口集聚亚区、产业集聚亚区和远期开发亚区，人口集聚亚区、产业集聚亚区和远期开发亚区，远期开发亚区是指重点开发区域里近期尚不具备开发条件或者规划远期开发亚区是指重点开发区域里近期尚不具备开发条件或者规划留待未来开发的区域。留待未来开发的区域。主体功能区块主体功能区块如：城镇区块、工业区块、耕地保护区块、生态如：城镇区块、工业区块、耕地保护区块、生态保护区块、旅游休闲区块等保护区块、旅游休闲区块等主体功能区主体功能区 主体功能亚区主体功能亚区 主体功能区块主体功能区块因为主体功能区划

7、的期限较长，原则上有因为主体功能区划的期限较长，原则上有20年或年或30年。如果在重点年。如果在重点开发区域里不区分近期和远期，势必造成近期用于重点开发的区域开发区域里不区分近期和远期，势必造成近期用于重点开发的区域面积过大，降低资源配置的总体效率。面积过大，降低资源配置的总体效率。 一、评价和区划的一、评价和区划的基本问题基本问题 二、评价和区划的二、评价和区划的基本内容基本内容经济区经济区地质安全性地质安全性评价评价31四川丹巴县城坐落在老四川丹巴县城坐落在老滑坡体上近年来建设滑坡体上近年来建设规模迅速扩大，累受滑规模迅速扩大，累受滑坡的危害。坡的危害。城市改扩建中的地质问题城市改扩建中的

8、地质问题经济区经济区地质安全性地质安全性评价评价城市（群）规划对地质环境的要求：城市（群）规划对地质环境的要求：1 1、区域地壳稳定性区域地壳稳定性，主要指断裂活动、地震、火山喷，主要指断裂活动、地震、火山喷发等以及由此引起的地质灾害对城市安全的影响。发等以及由此引起的地质灾害对城市安全的影响。2 2、资源条件资源条件，尤其是水土资源的保证程度。供水条件，尤其是水土资源的保证程度。供水条件，主要是地下水源地和开采地下水对环境的影响；城市地主要是地下水源地和开采地下水对环境的影响；城市地下空间开发，地质构造和地下水的影响。下空间开发，地质构造和地下水的影响。3 3、地基稳定条件地基稳定条件，地基

9、条件的好坏直接关系到城市的，地基条件的好坏直接关系到城市的安全和社会经济效益。建筑物地基条件，分基岩地基、安全和社会经济效益。建筑物地基条件，分基岩地基、土质地基和特殊地基。土质地基和特殊地基。4 4、城市地质灾害城市地质灾害的防治，城市建设中的各种工程活动的防治，城市建设中的各种工程活动会引发或加重地质灾害的发生，应采取相应防治措施。会引发或加重地质灾害的发生，应采取相应防治措施。5 5、城市垃圾城市垃圾的地质处置，防止污染环境和地下水。的地质处置，防止污染环境和地下水。6 6、其它、其它地质资源地质资源，如地热、建筑材料、地质遗迹等。，如地热、建筑材料、地质遗迹等。31经济区经济区地质安全

10、性地质安全性评价评价地质环境与规划建地质环境与规划建设相互作用机制设相互作用机制地质环境影响因素地质环境影响因素分类及相关性分析分类及相关性分析单要素地质安全评价指标体系活断层活断层及区域及区域地壳稳地壳稳定性定性海海岸岸侵侵蚀蚀海底海底稳定稳定性性风风暴暴潮潮 不安全区不安全区地质安全评价模型地质安全评价模型次安全区次安全区安全区安全区工程建筑用地工程建筑用地生态用地生态用地地地质质灾灾害害水水土土安安全全31区域地壳稳定性评价区域地壳稳定性评价岩体、土体失稳层位，诸如岩体岩体、土体失稳层位，诸如岩体中的软弱夹层、断裂带中破碎类，中的软弱夹层、断裂带中破碎类，以及土体中的软土、膨胀土、含以及

11、土体中的软土、膨胀土、含水饱和粉细沙层等水饱和粉细沙层等土体稳定性评土体稳定性评价研究价研究岩体稳定性评岩体稳定性评价研究价研究介质稳定性评价研究介质稳定性评价研究内动力地质灾害，诸如地震、火山、内动力地质灾害，诸如地震、火山、活动断裂、构造地裂缝、地面升降、活动断裂、构造地裂缝、地面升降、坑道变形钻孔套损、煤瓦斯突出、坑道变形钻孔套损、煤瓦斯突出、冲击地压。地下热害等，并确定研冲击地压。地下热害等，并确定研究重点究重点构造稳定性评价研究构造稳定性评价研究 地面失稳及外动力地质地面失稳及外动力地质灾害，诸如崩塌、滑坡、灾害，诸如崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、海岸侵蚀泥石流、塌陷、海岸侵蚀堆积、地下

12、水侵蚀、人类堆积、地下水侵蚀、人类活动造成的灾害等活动造成的灾害等地面稳定性评价研究地面稳定性评价研究构造研究手段的选构造研究手段的选择与配置，诸如构择与配置，诸如构造地质调查与勘查、造地质调查与勘查、构造活动性研究、构造活动性研究、深部构造探测、地深部构造探测、地震活动性与危险性震活动性与危险性分析、地壳形变编分析、地壳形变编图与分析、地应力图与分析、地应力测量与研究、微地测量与研究、微地震监测与分析、断震监测与分析、断层位移测量与分析层位移测量与分析研究、构造应力场研究、构造应力场模拟实验、地质灾模拟实验、地质灾害成因机制研究等害成因机制研究等构造现今活动构造现今活动性研究性研究人类历史时

13、期人类历史时期构造活动性研构造活动性研究究近时期构造活近时期构造活动性研究动性研究地质时期构造活地质时期构造活动性研究动性研究构构造造活活动动发发展展演演化化研研究究构造活动性研究构造活动性研究现今地应力场现今地应力场研究研究近时期地应力近时期地应力场研究场研究人类历史时期人类历史时期地应力场研究地应力场研究地地应应力力场场发发展展演演化化研研究究地质时期地应地质时期地应力场研究力场研究地应力场研究地应力场研究介质条件的调查与介质条件的调查与勘查，诸如岩（土）勘查，诸如岩（土）体工程地质调查与体工程地质调查与勘查（包括物探、勘查（包括物探、钻探、工程地质测钻探、工程地质测绘）、岩（土）体绘）、

14、岩（土）体取样及室内样品的取样及室内样品的各种参数测定、岩各种参数测定、岩（土）体力学性质（土）体力学性质现场原位测量与计现场原位测量与计算分析等算分析等地貌及其动态研究地貌及其动态研究手段的选择与配置，手段的选择与配置，如遥感地质地貌测如遥感地质地貌测量分析、地貌测量量分析、地貌测量与灾害调查、水文与灾害调查、水文地质调查与编图、地质调查与编图、海岸工程地质调查、海岸工程地质调查、地面失稳灾害监测、地面失稳灾害监测、地下水动态监测、地下水动态监测、海岸动态监测、人海岸动态监测、人类工程活动的灾害类工程活动的灾害及其环境污染调查、及其环境污染调查、模拟实验与计算分模拟实验与计算分析等析等31唐

15、山市唐山市地质环境安全的主题内容地质环境安全的主题内容动力地质作用动力地质作用水环境影响水环境影响岩土类型岩土类型8 8、地下采空（引、地下采空（引起上部覆盖土层起上部覆盖土层的陷落与塌陷）的陷落与塌陷）9 9、地下水污染河、地下水污染河流与地表水体的流与地表水体的污染污染1010、垃圾、矿渣、垃圾、矿渣、尾矿及工业固、尾矿及工业固、液体废物的污染液体废物的污染1 1、活动断裂、活动断裂（引起强烈地面（引起强烈地面运动，造成地面运动，造成地面变形与位移、地变形与位移、地裂）裂）2 2、场地液化（喷、场地液化（喷水冒砂、地面震水冒砂、地面震陷开裂与不均与陷开裂与不均与沉降）沉降）3 3、岸边滑移

16、（河、岸边滑移（河岸土体开裂及向岸土体开裂及向河心重力滑移）河心重力滑移）4 4、软弱土（全、软弱土（全新世松散软弱新世松散软弱沉，高压缩，沉，高压缩，低强度）低强度）5 5、饱和砂土、饱和砂土（N N、及值低于、及值低于临界值）临界值）6 6、岩溶潜蚀（地、岩溶潜蚀（地下水对灰岩的溶下水对灰岩的溶蚀造成地面覆盖蚀造成地面覆盖层的筒状塌陷）层的筒状塌陷）7 7、过湿场地（地、过湿场地（地震塌陷及地下采震塌陷及地下采空塌陷造成水位空塌陷造成水位过高与场地积水）过高与场地积水）31人类活动反馈人类活动反馈经济区经济区资源保障程度资源保障程度评价评价水资源水资源地表水地表水地下水地下水后备水源后备水

17、源 容量容量质量质量防污性防污性我国资源环境承载能力面临日我国资源环境承载能力面临日益严峻的挑战益严峻的挑战 从水资源看，2005年，全国水资源总量27430亿立方米，占全球水资源的6%；人均水资源2098立方米，仅为世界平均水平的27%，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。华北、西北的缺水状况日益加剧，不得不靠长距离的南水北调解决供水问题；全国600多座城市中，400多座存在不同程度缺水状况，100多座面临严重的缺水问题。32010020030040050060070002040608010068768740040066%66%72%72%30%30%全国全国城市城市地下水地下水供水城市供水城

18、市西北西北城市城市华北华北城市城市全国全国城市城市地下水在城市地下水在城市供水中的作用供水中的作用地下水供水在地下水供水在城市总供水中城市总供水中的比例的比例城市水资源城市水资源321、水资源保障程度评价、水资源保障程度评价 地表水资源保障评价地表水资源保障评价 地下水资源保障评价地下水资源保障评价 （水质、水量评价）（水质、水量评价） 地下水防污性能评价地下水防污性能评价 地下水容量评价地下水容量评价 后备水源地评价后备水源地评价城市地质环境成果城市地质环境成果资料收集、整理资料收集、整理水资源形势分析水资源形势分析水保障评价指标体系水保障评价指标体系水资源量水资源量评估方法评估方法城市总体

19、规划城市总体规划水资源保障程度评估水资源保障程度评估水水 质质后备水资源量后备水资源量盈余盈余均衡均衡水资源保障程度分析并提出对策水资源保障程度分析并提出对策超载超载常规供水常规供水应急供水应急供水缺水率缺水率居民饮用水量居民饮用水量32 DRASTIC模型采用7个影响和控制地下水流和污染质运移的脆弱性评价因子体系，它们分别是： 地下水埋深(Depth to Water) 降雨入渗补给量(Recharge of Precipitation) 含水层的岩性(Aquifer Media) 土壤类型(Soil Media) 地形(Topography) 包气带的影响(Impact of the Va

20、dose Zone) 含水层渗透系数(Aquifer Hydraulic Conductivity)。2.1.1 指标体系指标体系 2.1 DRASTIC模型模型地下水防污性评价地下水防污性评价322.1.2 层次分析法求权重层次分析法求权重 由于影响地下水易污性的实际水文地质条件十分复杂，并且各个由于影响地下水易污性的实际水文地质条件十分复杂，并且各个指标参数之间也存在相互依赖性，根据实际水文地质条件，运用经验指标参数之间也存在相互依赖性，根据实际水文地质条件，运用经验知识确定指标权重，其具体过程如下：知识确定指标权重，其具体过程如下：a a、根据研究区的特点构建判断矩阵，矩阵中个元素为相对

21、重要性标度。、根据研究区的特点构建判断矩阵，矩阵中个元素为相对重要性标度。 DRASTICDb11b12b13b14b15b16b17Rb21b22b23b24b25b26b27Ab31b32b33b34b35B36b37Sb41b42b43b44b45B46b47Tb51b52b53b54b55B56b57Ib61b62b63b64b65B66b67Cb71b72b73b74b75B76b77构建判断矩阵322.1.3 2.1.3 评分体系评分体系 DRASTIC DRASTIC方法中每个参数又被赋予不同的数值范围（初值为方法中每个参数又被赋予不同的数值范围（初值为定量指标的参数，如地下水埋

22、深、降雨入渗补给量、地形坡度、定量指标的参数，如地下水埋深、降雨入渗补给量、地形坡度、含水层渗透系数）或者介质类型（初值为定性指标的参数，如含含水层渗透系数）或者介质类型（初值为定性指标的参数，如含水层介质、土壤介质和非饱和带介质岩性），并且用具体的指标水层介质、土壤介质和非饱和带介质岩性），并且用具体的指标值来量化这些数值范围和介质类型对地下水易污性的可能影响，值来量化这些数值范围和介质类型对地下水易污性的可能影响， 对于初值为对于初值为定性指标定性指标的参数的参数，如含水层岩性、土壤类型和包，如含水层岩性、土壤类型和包气带影响，根据研究区具体资料并参考指标评分划定的标准，采气带影响，根据研

23、究区具体资料并参考指标评分划定的标准，采用直接给出其评分值的方法。用直接给出其评分值的方法。 对于对于定量指标定量指标，为了进一步提高评价结果的精确度，使得评，为了进一步提高评价结果的精确度，使得评价结果更加符合实际情况，取评分范围的中间值特征值作为划分价结果更加符合实际情况，取评分范围的中间值特征值作为划分等级标准，再等级标准，再采用分值内插法采用分值内插法对给定的参数指标数据进行计算得对给定的参数指标数据进行计算得其对应的评分值。其对应的评分值。 DRASTICDRASTIC模型模型32指标参数指标参数范围范围指标值指标值典型评分典型评分指标参数指标参数范围范围指标值指标值典型评分典型评分

24、净补给净补给量（量（mm/a）010010015015020020014810地下水地下水埋深埋深（m）011225510101515202010986421土壤土壤介质介质薄层或裸露砂石薄层或裸露砂石砂砂泥炭泥炭未压实未压实/团聚粘土团聚粘土砂质亚粘土砂质亚粘土粉砂质亚粘土粉砂质亚粘土粘土质亚粘土粘土质亚粘土垃圾垃圾淤泥淤泥压实和团聚土压实和团聚土10987643221234566含水层含水层渗透系渗透系数数(m/d)401246810124456含水层含水层岩性岩性页岩页岩变质岩变质岩/火成岩火成岩风化岩风化岩/火成岩火成岩冰渍冰渍层状砂岩及页岩层状砂岩及页岩块状砂岩块状砂岩块状石灰岩块状

25、石灰岩砂砾岩砂砾岩砂砾岩砂砾岩岩溶灰岩岩溶灰岩 132535465949494921091078910非饱和非饱和带岩性带岩性承压层承压层粉砂粉砂页岩页岩石灰岩石灰岩砂岩砂岩板状石灰砂岩页岩板状石灰砂岩页岩含粉砂和粘土砾石含粉砂和粘土砾石变质岩变质岩/火成岩火成岩砂砾砂砾玄武岩玄武岩岩溶岩岩溶岩1262527484848286929810144566778910地形地形坡度坡度(%)0226612121818109531 2.1.4 易污性指数易污性指数 应用应用DRASTICDRASTIC方法进行地下水易污性评价时，在确定各单方法进行地下水易污性评价时，在确定各单元上各评价因子的评分和权重基

26、础上，用脆弱性指数将元上各评价因子的评分和权重基础上，用脆弱性指数将7 7个因个因子综合起来，用加权的方法计算子综合起来，用加权的方法计算DRASTICDRASTIC指数，即地下水易污指数，即地下水易污性指数：性指数：iiWRDRASTIC指数指数 式中：式中：Wi评价因子的权重；评价因子的权重； Ri评价因子的评分评价因子的评分。 DRASTICDRASTIC模型模型易污性评价指数易污性程度易污性级别2375易污程度低75100易污程度较低100125易污程度中等125150易污程度较高150230易污程度高地下水易污性评价程度划分表 32 由图可知研究由图可知研究区大部分都具有具区大部分都

27、具有具有一定抗污染能力，有一定抗污染能力，属于易污性中等和属于易污性中等和易污性较低的区域；易污性较低的区域；而研究区西南部赣而研究区西南部赣江附近和东南部的江附近和东南部的金凤洲两块区域金凤洲两块区域（重工业区），容（重工业区），容易受到污染，属于易受到污染，属于易污性较高的区域。易污性较高的区域。南昌市南昌市九江市地下水易污性分区图（九江市地下水易污性分区图（DRASTICDRASTIC模型）模型）DRASTICDRASTIC评价评价（1 1）地下水易污性差）地下水易污性差别不是很大，易污性指别不是很大，易污性指数主要集中于数主要集中于74.2574.25130130之间，呈不规则的之间，

28、呈不规则的正态分布，基本上不存正态分布，基本上不存在易污性低和易污性高在易污性低和易污性高的区域。故总体上来说的区域。故总体上来说九江市地下水具有一定九江市地下水具有一定的抗污染能力。的抗污染能力。（2 2）九江市存在一部）九江市存在一部分极易受到污染的易污分极易受到污染的易污性较高的区域，易污性性较高的区域，易污性指数在指数在125125150150之间，之间，约占约占2727，主要分布在，主要分布在赛湖周围。赛湖周围。（3 3）长江、鄱阳湖和）长江、鄱阳湖和赛湖中间地块易污性指赛湖中间地块易污性指数在数在100100125125之间，属之间，属于易污性中等的区域。于易污性中等的区域。九江市

29、九江市经济区经济区资源保障程度资源保障程度评价评价土地资源土地资源地面土地地面土地垃圾场地垃圾场地地下空间地下空间后备土地后备土地我国资源环境承载能力面临日我国资源环境承载能力面临日益严峻的挑战益严峻的挑战 从土地资源看，2005年，我国耕地面积为18.31亿亩，人均1.4亩，不足世界平均水平的40%，约相当于美国的1/8、印度的1/2。与1996年相比，不到10年之间，耕地净减少1.21亿亩；仅2005年一年，全国耕地净减少542.4万亩（2005年中国国土资源公报）。特别是东部沿海发达地区，面临日益突出的土地资源短缺问题。1/3的国土是高山、山地和戈壁、流动沙丘，难以开发利用32 建筑土地

30、容量建筑土地容量土壤质量土壤质量.容量容量地下空间容量地下空间容量 地面建筑用地资源保障评价地面建筑用地资源保障评价 地下空间开发利用保障评价地下空间开发利用保障评价 （土地承载力评价）（土地承载力评价） 土壤污染评价土壤污染评价 土壤环境容量评价土壤环境容量评价 后备土地资源评价后备土地资源评价城市地质环境报告城市地质环境报告资料收集、整理资料收集、整理土地资源形势分析土地资源形势分析土地保障评价指标体系土地保障评价指标体系评估方法评估方法城市总体规划城市总体规划土地资源保障程度评估土地资源保障程度评估盈余盈余均衡均衡土地资源保障程度分析并提出对策土地资源保障程度分析并提出对策超载超载可建设

31、用地地可建设用地地不可建设用地不可建设用地城市人口城市人口2、土地资源保障程度评价、土地资源保障程度评价32土壤环境质量评价方法土壤环境质量评价方法 2.2.1 评价指标：评价指标： 重金属污染物重金属污染物 无机污染物无机污染物 有机污染物有机污染物32 2.2.2 评价标准评价标准 评价标准评价标准：即土壤评价中各评价因子的衡量标准：即土壤评价中各评价因子的衡量标准 分级标准分级标准：用以表征各评价单元所处环境状况：用以表征各评价单元所处环境状况 分级标准：分级标准： 安全、警戒、轻度污染、中度污染、重度污染安全、警戒、轻度污染、中度污染、重度污染2.2.3 评价标准评价标准 q国标国标8

32、 8元素以国标为标准，元素以国标为标准，ClCl、F F、P P、S S、SeSe五种元素以土壤浅层背景五种元素以土壤浅层背景值为标准，以下简称为值为标准，以下简称为标准标准1 1；q以土壤浅层背景值为标准，以下简称为以土壤浅层背景值为标准，以下简称为标准标准2 2；q国标国标8 8元素以国标为标准，元素以国标为标准，ClCl、F F、P P、S S、SeSe五种元素以土壤深层背景五种元素以土壤深层背景值为标准，以下简称为值为标准，以下简称为标准标准3 3；以土壤深层背景值为标准，以下简称为以土壤深层背景值为标准，以下简称为标准标准4 4。32土壤环境质量评价方法土壤环境质量评价方法 2.2.

33、4 分级标准分级标准等级划分等级划分模糊数学模糊数学污染等级污染等级污染水平污染水平 0.70.7倍标准值倍标准值安全安全清洁清洁0.7-10.7-1倍标准值倍标准值警戒级警戒级尚清洁尚清洁1-21-2倍标准值倍标准值轻度污染轻度污染土壤污染物超过背景值，视为轻土壤污染物超过背景值，视为轻度污染。度污染。2-32-3倍标准值倍标准值中度污染中度污染土壤、作物均受到中度污染土壤、作物均受到中度污染3 3倍标准值倍标准值重度污染重度污染土壤、物受污染已相当严重土壤、物受污染已相当严重数学模型数学模型 模糊聚类模型模糊聚类模型 0 . 8 532 . 51 . 50 . 701隶属度隶属度单因子指数

34、隶属度隶属度单因子指数单因子指数数学模型数学模型 灰色聚类模型灰色聚类模型 32 2.2.5 评价数学模型评价数学模型 综合指数模型综合指数模型 模糊综合评价模型模糊综合评价模型 灰色聚类评价模型灰色聚类评价模型100.71.52.530.85 2.2.6 评价结果分析评价结果分析南昌市南昌市相同模型不同评价标准的评价结果分析相同模型不同评价标准的评价结果分析 综合指数模型综合指数模型以标准以标准1 1为为评价标准评价标准以标准以标准2 2为为评价标准评价标准以标准以标准3 3为为评价标准评价标准以标准以标准4 4为为评价标准评价标准32相同模型不同评价标准的评价结果分析相同模型不同评价标准的

35、评价结果分析 模糊聚类模糊聚类模型模型以标准以标准1 1为为评价标准评价标准以标准以标准2 2为为评价标准评价标准以标准以标准3 3为为评价标准评价标准以标准以标准4 4为为评价标准评价标准32相同模型不同评价标准的评价结果分析相同模型不同评价标准的评价结果分析 灰色聚类灰色聚类模型模型以标准以标准1 1为为评价标准评价标准以标准以标准2 2为为评价标准评价标准以标准以标准3 3为为评价标准评价标准以标准以标准4 4为为评价标准评价标准32标准标准1 1上海市土壤环境质量评价分区图综合指数模型上海市土壤环境质量评价分区图综合指数模型标准标准2 2标准标准3 3标准标准4 4上海市土壤环境质量评

36、价分区图模糊聚类模型上海市土壤环境质量评价分区图模糊聚类模型标准标准1 1标准标准2 2标准标准3 3标准标准4 4上海市土壤环境质量评价分区图灰色聚类模型上海市土壤环境质量评价分区图灰色聚类模型标准标准1 1标准标准2 2标准标准3 3标准标准4 42.2.7 结论与建议结论与建议 评价模型 综合指数模型（单因素决定型）具有单增性和择大性特点，运用该模型进行评价，可以充分显示超标最大的评价因子对整个评价结果的决定性作用。 模糊聚类评价模型让每个因素都对综合评价有所贡献，并把贡献按权重进行分配，其具有单增性、连续性和可加性的特点。运用其进行评价，可以体现各个参评因子对整个评价结果的综合影响。

37、灰色聚类模型则可以在模糊综合评价的基础上更好地体现连续性的优点。针对不同的城市，可以根据其具体的地质环境条件和土壤污染现状从上述评价模型中选择使用。 通过在南昌市、上海市的实地校验，模糊聚类模型的评价结果更接近实际情况。 土壤环境容量评价方法土壤环境容量评价方法2.3.1 土壤风险基准值与土壤环境容量土壤风险基准值与土壤环境容量土壤环境容量最高允许含量现有含量土壤环境容量最高允许含量现有含量 对这类命名不同但功能相似的基于风险（生态风险和健康风险）的土壤污染物浓度最高限值，本项目中称为“土壤风险基准值”，是指土壤元素既不影响人体健康、农产品产量和生物学质量，又不导致地表水、地下水污染的最大允许

38、含量(或阈值)。 项目中选择“土壤风险基准值”作为土壤容量计算量度标准的“污染物最高允许含量”。322.3.2 上海市土地利用类型划分上海市土地利用类型划分322.3.3 不同土地利用类型土壤风险基准值计算不同土地利用类型土壤风险基准值计算农业用地重金属风险基准值（mg/kg） 工业企业用地土壤环境质量风险基准值（mg/kg） 居住及公用场地土壤风居住及公用场地土壤风险基准值（险基准值（mg/kgmg/kg）绿化用地重金属风险基准值（mg/kg） 2.3.4 土壤环境静容量计算模型土壤环境静容量计算模型 评价结果按等级标准评价结果按等级标准“Wib，0.7Wib，0.3Wib，0”可划分为五个

39、区间。各可划分为五个区间。各区间分别命名为区间分别命名为“高容量区，中容量区，低容量区，警戒区和超载区高容量区，中容量区，低容量区，警戒区和超载区”。l 单因子评价等级划分单因子评价等级划分2.3.4 土壤环境静容量计算模型土壤环境静容量计算模型 l 综合评价等级划分综合评价等级划分评价结果按等级标准评价结果按等级标准“1，0.71，0.31，0”可划分为五个区间。各区间分可划分为五个区间。各区间分别命名为别命名为“高容量区，中容量区，低容量区，警戒区和超载区高容量区，中容量区，低容量区，警戒区和超载区”。 上海市农业用地中不同重金属土壤环境容量但因子评价分区图上海市农业用地中不同重金属土壤环

40、境容量但因子评价分区图 Cd HgAs Cu Ni Zn Cr Pb l 土壤环境容量综合评价结果及分析土壤环境容量综合评价结果及分析 通过右图可以看出，重金属通过右图可以看出，重金属土壤环境容量在整个研究区土壤环境容量在整个研究区内以中容量区为主。警戒区内以中容量区为主。警戒区和超载区主要分布于上海市和超载区主要分布于上海市城区及周边地区，松江、奉城区及周边地区，松江、奉贤等也有部分地区的土壤环贤等也有部分地区的土壤环境容量位于警戒区和超载区境容量位于警戒区和超载区内，在此类区域不适合发展内，在此类区域不适合发展农业生产。这与单因子评价农业生产。这与单因子评价结果十分相符合。结果十分相符合。

41、 2.3.5 土壤环境动容量计算模型土壤环境动容量计算模型 福州市农业用地土壤环境动容量综合评价分区图AsCdCrCuHgNiPbZn福州市农业用地土壤环境动容量综合评价分区图经济区经济区资源保障程度资源保障程度评价评价矿产资源矿产资源地热资源地热资源油气煤田油气煤田后备资源后备资源从生态环境状况看，2005年全国水土流失面积356万平方公里，占国土总面积的37.1%；全国因水土流失每年流失土壤50亿吨（2005年中国环境状况公报）。2004年，全国荒漠化土地总面积为263.62万平方公里，占国土总面积的27.46%，沙化土地174万平方公里。（2005中国荒漠化和沙化状况公报）。我国资源环境

42、承载能力面临日我国资源环境承载能力面临日益严峻的挑战益严峻的挑战 资源开发资源开发资源储量资源储量32经济区经济区资源保障程度资源保障程度评价评价单要素地质资源保障评价指标体系水资源水资源地表水地表水地下水地下水后备水源后备水源土地资源土地资源地面土地地面土地垃圾场地垃圾场地地下空间地下空间后备土地后备土地矿产资源矿产资源地热资源地热资源油气煤田油气煤田后备资源后备资源 容量容量质量质量防污性防污性 建筑土地容量建筑土地容量土壤质量土壤质量.容量容量 资源开发资源开发资源储量资源储量32地下空间容量地下空间容量建筑用地建筑用地不同功能区不同功能区评价评价不同功能不同功能目的用地目的用地适宜、较

43、适宜、较不适宜、不适宜适宜、较适宜、较不适宜、不适宜不同功能目的用地地不同功能目的用地地质环境需求分析质环境需求分析经济区规划主经济区规划主题题不同功能用地地质环境适宜性评价指标体系不同功能用地地质环境适宜性评价指标体系基于地质环境需求的功能用地分析基于地质环境需求的功能用地分析自然条件自然条件资源条件资源条件地质环境适宜性评价模型地质环境适宜性评价模型区位条件区位条件人为条件人为条件地质环境地质环境适宜性划适宜性划分标准分标准33城市不同功能区的地质环境质量评价方法3.1 研究目的：研究目的： 有针对性地提出城市不同功能用地地质环境评价指标有针对性地提出城市不同功能用地地质环境评价指标体系和

44、评价方法，并选用评价模型对试点城市进行试评价，体系和评价方法，并选用评价模型对试点城市进行试评价，从而形成较为成熟的、适用于全国大多数城市的评价指标从而形成较为成熟的、适用于全国大多数城市的评价指标体系和方法；为城市远景规划提供地质环境后评估；提出体系和方法；为城市远景规划提供地质环境后评估；提出基于地质环境评价的城市规划建议，为现代城市规划工作基于地质环境评价的城市规划建议，为现代城市规划工作提供科学依据，为后续的城市环境地质工作提供借鉴和示提供科学依据，为后续的城市环境地质工作提供借鉴和示例，从而推动整个城市环境地质工作的持续发展。例，从而推动整个城市环境地质工作的持续发展。 城市不同功能

45、目的的地质环境评价是对城市地质工作城市不同功能目的的地质环境评价是对城市地质工作如何为城市规划管理服务的方法尝试，对妥善布置城市功如何为城市规划管理服务的方法尝试，对妥善布置城市功能区，最大限度实现城市建设与地质资源与环境的优化配能区，最大限度实现城市建设与地质资源与环境的优化配置，达到城市建设安全经济意义重大。置，达到城市建设安全经济意义重大。3.2 评价方法理论评价方法理论功能区类型划分评价指标体系建立层次分析熵值定权评价单元划分敏感因子模糊综合评价模型城市规划及管理建议城市地质环境系统特征研究城市地质环境系统特征研究城市建设用地功能类型归类及细划城市建设用地功能类型归类及细划居住及公共设

46、施用地居住及公共设施用地 工业及仓储用地工业及仓储用地 生态绿化用地生态绿化用地 其他用地其他用地分析主要地质环境影响因子及其影响机制分析主要地质环境影响因子及其影响机制试点城市一级功能用地地质环境质量评价试点城市一级功能用地地质环境质量评价城市用地总体规划城市用地总体规划试点城市二级功能用地优化利用评价试点城市二级功能用地优化利用评价“敏感因子敏感因子”模糊综合评价模模糊综合评价模型型规划、建设等相关部门意见规划、建设等相关部门意见提出城市用地规划地质评估建议提出城市用地规划地质评估建议高层重型建筑高层重型建筑用地用地二类工二类工业业三类三类工业工业公园公园及防及防护绿护绿地地港港口口用用地

47、地提出基于地质环境考虑的地质环境管理建议和城市规划建议提出基于地质环境考虑的地质环境管理建议和城市规划建议生态生态绿地绿地城市配套功能用地城市配套功能用地机机场场用用地地垃垃圾圾填填埋埋场场水水源源地地交交通通用用地地提取各评价指标的性状数据提取各评价指标的性状数据对各评价指标进行状态等级划分对各评价指标进行状态等级划分MAPGISMAPGIS信息平台信息平台普通民工建普通民工建筑用地筑用地资料收集、分析资料收集、分析各功能用地对地质环境要求差异性分析各功能用地对地质环境要求差异性分析一级、二级功能用地地质环境评价指标体系建立一级、二级功能用地地质环境评价指标体系建立试点城市研究区地质环境调查

48、、分析试点城市研究区地质环境调查、分析选择评价结果为选择评价结果为“好、较好、中等好、较好、中等”区区域域评价结果分析评价结果分析多属性决策模型多属性决策模型提出基于地质环境考虑的城市用地优化布局建议提出基于地质环境考虑的城市用地优化布局建议3.3 城市不同功能区类型划分城市不同功能区类型划分 虽然国家在虽然国家在19911991年已经颁布了由原城乡建设环境保护部主要制定，年已经颁布了由原城乡建设环境保护部主要制定，建设部批准的建设部批准的城市用地分类与规划建设用地标准城市用地分类与规划建设用地标准（GBJ137-90GBJ137-90）（以下简称（以下简称“分类标准分类标准”） ，其中规定了

49、城市建设用地的，其中规定了城市建设用地的九种类型九种类型。从地质环境对功能类型的影响来看，此九类城市建设用地是从地质环境对功能类型的影响来看，此九类城市建设用地是相互交叉相互交叉的，并不是相互独立的，有的完全可以合二为一，归并为一类的，并不是相互独立的，有的完全可以合二为一，归并为一类，因此，因此，有必要对国标所规定的九种建设用地类型进行重新归并划分。有必要对国标所规定的九种建设用地类型进行重新归并划分。类别代号类别代号类别名称类别名称类别代号类别代号类别名称类别名称R R 居住用地居住用地 S S 道路广场用地道路广场用地 C C 公共设施用地公共设施用地 U U 市政公用设施用地市政公用设

50、施用地 M M 工业用地工业用地 G G 绿地绿地 W W 仓储用地仓储用地 D D 特殊用地特殊用地 T T 对外交通用地对外交通用地 E E 水域和其他用地水域和其他用地 类型序号类型序号一级功能用地类型一级功能用地类型二级功能用地类型二级功能用地类型第一类第一类居住及公共设施用地居住及公共设施用地高层重型建筑用地；普通民用及工业建筑用地高层重型建筑用地；普通民用及工业建筑用地第二类第二类工业及仓储用地工业及仓储用地二类工业用地；三类工业用地二类工业用地；三类工业用地第三类第三类生态绿化用地生态绿化用地公园及防护绿地；生态绿地公园及防护绿地；生态绿地第四类第四类城市配套功能用地城市配套功能

51、用地对外交通用地；道路广场用地；对外交通用地；道路广场用地；水源地；垃圾填埋场水源地；垃圾填埋场第五类第五类其他用地其他用地机场用地；港口用地；农业生产用地；特殊用地机场用地；港口用地；农业生产用地；特殊用地 以以城市用地分类与规划建设用地标准城市用地分类与规划建设用地标准（GBJ137-90）用地分类为基）用地分类为基础，深入分析不同用地类型对地质环境条件要求的差异性础，深入分析不同用地类型对地质环境条件要求的差异性 ，采用定性定量相结，采用定性定量相结合的方法，对城市不同功能用地进行基于地质环境角度的划分。合的方法，对城市不同功能用地进行基于地质环境角度的划分。 3.4 评价指标体系建立评

52、价指标体系建立 地质环境因子论述地质环境因子论述一级指标一级指标二级要素二级要素三级因子三级因子自然条件自然条件气象城市风向位置、降雨量和蒸发量等地形地貌地形坡度、斜坡高度、地面标高、地表切割密度、微地貌单元等工程地质区域地壳稳定性、地基承载力、基岩埋深、岩性组合、岩层产状、岩体结构、地基土均匀性、场地土卓越周期、场地平均剪切波速、特殊性图厚度、砂土液化等水文及水文地质地下水埋深、地下水腐蚀性、地下水防污性能、洪水灾害、距离地表水体远近等地质灾害地震、地面变形、岩溶塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等生态环境质量植被覆盖度等资源分布地下矿藏、建筑材料等港口水域环境岸带位置、深泓位置、岸线形态、冲淤趋势、

53、河床介质等特殊地质环境各地方病等人为条件人为条件工程活动弃土多少、土石方量、水体破坏程度等城市建设荒地、农田、城建区等环境质量噪声污染、大气污染、地表水体污染、净空质量、电磁环境等区位条件区位条件交通地理区位道路通达度等评价指标选取原则： 适宜性与限制性相结合原则 评价结果可比性原则 持续利用原则 生态优先原则 综合分析与主导因素相结合原则 根据不同功能用地与城市地质环境之间的相互作用关系，分别建立了针对居住及公共设施用地、工业及仓储用地、生态绿化用地、交通用地、垃圾填埋场、农业生产用地、机场用地、港口用地、水源地九类用地的地质环境评价指标体系，并给出状态等级及其划分标准。3.4 评价指标体系

54、建立评价指标体系建立3.4 评价指标体系建立评价指标体系建立 工业及仓储用地工业及仓储用地评价要素评价要素评价因子评价因子常规指标常规指标专项指标专项指标 气象气象气温气温 降雨量降雨量 气压带气压带 风力风力 气候分区气候分区 大气质量大气质量风向风向地形地貌地形地貌地形坡度地形坡度 斜坡高度斜坡高度 地面标高地面标高 微地貌单元微地貌单元 总体地势总体地势地形切割密度、断面平均坡度地形切割密度、断面平均坡度工程地质工程地质区域地壳稳定性区域地壳稳定性 承载力状况承载力状况 岩（土）层组合岩（土）层组合 地基土地基土均匀性均匀性 岩土体工程地质分区岩土体工程地质分区 场地卓越周期场地卓越周期

55、 特殊性土厚特殊性土厚度度粘性土层厚度粘性土层厚度水文及水文水文及水文地质地质地下水埋深地下水埋深 潜在腐蚀性潜在腐蚀性 水位波动水位波动 地下水开采现状地下水开采现状 洪水灾害洪水灾害 地下水易污性地下水易污性距地表水远近距地表水远近 地质灾害地质灾害地震地震 地面变形（地面塌陷、地面沉降、地裂缝）地面变形（地面塌陷、地面沉降、地裂缝） 岩溶岩溶塌陷塌陷 崩塌崩塌 滑坡滑坡 泥石流泥石流 砂土液化砂土液化 黄土湿陷黄土湿陷 边坡失稳边坡失稳 水土污染等水土污染等地理区位地理区位人（车）流量人（车）流量道路类型和等级道路类型和等级其他其他 资源分布资源分布 土地利用现状土地利用现状 特殊地质环

56、境特殊地质环境顺风向距离顺风向距离噪声污染噪声污染3.5 定权方法定权方法 常用的定权方法：专家打分法、调查统计法、序列综合法、公式法、数理统计法、常用的定权方法：专家打分法、调查统计法、序列综合法、公式法、数理统计法、复杂度分析法、熵值法、层次分析法等。复杂度分析法、熵值法、层次分析法等。 层次分析层次分析熵值定权法熵值定权法（应用于九江城市）（应用于九江城市） 采用三标度层次分析法求权重，然后求取评价指标数据熵值进行修正，得到最采用三标度层次分析法求权重，然后求取评价指标数据熵值进行修正，得到最终的权重。终的权重。 具体步骤：具体步骤： 1）三标度层次分析法求初步权重）三标度层次分析法求初

57、步权重 建立层次结构建立层次结构 构造判断矩阵构造判断矩阵 求初步权重求初步权重 一致性检验一致性检验 2）评价指标数据熵值修正）评价指标数据熵值修正 指标数据的预处理指标数据的预处理 求评价指标求评价指标j的熵值的熵值ej 计算指标计算指标j的偏差指数的偏差指数gj 初步权重的修正初步权重的修正 优点：便于把握打分尺度、可操作性强、能满足定性判断的精度要求优点：便于把握打分尺度、可操作性强、能满足定性判断的精度要求 对九标度法进行改进对九标度法进行改进确定基于三角模糊数的判断矩阵确定基于三角模糊数的判断矩阵三角模糊判断矩阵的转化三角模糊判断矩阵的转化 1、将三角模糊数转化为非模糊数、将三角模

58、糊数转化为非模糊数 三角模糊数三角模糊数Mij=(lij,mij,uij)可转化为非模糊数（实数）可转化为非模糊数（实数）aij =（lij+2mij+uij）/4 2、互反性调整、互反性调整 若若 ，则，则 A不是互反矩阵，可作如下调整：不是互反矩阵，可作如下调整： ，并可对它进行一致性，并可对它进行一致性检验。检验。 优点：更好地量化模糊概念，在解决无结构决策问题时更符合实际情况优点：更好地量化模糊概念，在解决无结构决策问题时更符合实际情况传统标度模糊数标度模糊比较词135792，4，6，8(1,1,1)(1,3/2,7/3)(3/2,7/3,4 )(7/3,4,9)(4,9,9)(9/1

59、1,11/9,13/7) (11/9,13/7,3)(13/7,3,17/3) (3,17/3,9) 表示元素i 与元素j 具有同样重要性 表示元素i 比元素j 稍微重要 表示元素i 比元素j 比较重要 表示元素i 比元素j 非常重要 表示元素i 比元素j 绝对重要 表示上述判断的中间状态的标准jiijijijaaaa1jiijaa 基于三角模糊数的层次分析法（应用于福州城市）（应用于福州城市） 采用三角模糊标度代替传统的九标度法，在层次分析法基础上引入了三角模糊数的概采用三角模糊标度代替传统的九标度法，在层次分析法基础上引入了三角模糊数的概念。具体评价步骤：念。具体评价步骤：3.6 评价单元

60、划分评价单元划分 规则单元划分规则单元划分九江市九江市不规则单元划分不规则单元划分九江市九江市3.6 评价单元划分评价单元划分 综合法综合法福州市福州市3.6 评价单元划分评价单元划分 城市建设用地适宜性评价的城市建设用地适宜性评价的敏感因子聚类模型敏感因子聚类模型评估区地质环境系统分析评估区地质环境系统分析敏感因子敏感因子重要因子重要因子一般因子一般因子地质环境评地质环境评价价敏感因子评价敏感因子评价存在敏感因子存在敏感因子不存在敏感因子不存在敏感因子综合数学模型评价综合数学模型评价评价结果评价结果好、较好、一般区、较差区好、较好、一般区、较差区较差区、差区较差区、差区分区图分区图3.7 综