土木工程与人居环境课件

土木工程与人居环境孙南屏教授1土木工程与人居环境12概述土木工程与人居环境问题的提出土木工程环境学简介土木工程与人居环境一些研究内容目录2概述目录3概述土木工程与人居环境问题的提出土木工程环境学3概述土木工程与人居环境问题的提出

人居环境是人类工作劳动、生活居住、休息游乐、迁移旅行和社会交往的空间场所。4土木工程本质上是改变环境，将自然环境改变为人造的人居环境。是人类征服和改造自然的工程活动。改变自然的工程活动必然引发一系列环境问题。

我们不要过分陶醉于人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。恩格斯

人居环境是人类工作劳动、生活居住、休息游乐、迁移旅5土木工程与人居环境问题的提出1、人类文明的发展与自然、环境﹡人类文明的发展实质上是人类孜孜不倦地征服自然、改造自然，改善自身的生存环境，提高自身的生存质量的活动和过程。主要措施—土木工程活动希腊帕特农神庙秦阿房宫5土木工程与人居环境问题的提出1、人类文明的发展与自然、环境第一讲人居环境概论6

京杭(北京—杭州)大运河(公元600年隋朝时开凿修建)第一讲人居环境概论6京杭(北京—杭州)大运河(公元7四川灌县都江堰(公元前306年一前251年)世界文化与自然遗产7四川灌县都江堰(公元前306年一前251年)889人类征服和改造自然，改善自身生存环境的过程可分为三个阶段：1、人类的生产力水平的低下，人类完全受环境因素及大自然的支配。2、人类与自然的力量彼消此长。3、人类具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力给自然和环境造成伤害。9人类征服和改造自然，改善自身生存环境的过程可分为三个阶段：10﹡开始，由于人类的生产力水平的低下，人类完全受大自然的支配，经常受到大自然和环境因素的伤害。最初，威胁人类生存的是洪水、猛兽：虎、豹、狼、熊等野兽出没于森林和山野中。还有大象、犀牛和梅花鹿等。为了生存，原始人利用天然洞穴躲避野兽的袭扰。随着种植业的出现，人类开始同水、旱等自然灾害作斗争。春秋战国时期，管仲所著《管子》一书，其中《度地》篇中已将威胁人类生存的灾害总结为水、旱、风雾雹霜、疠

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(疫病)、虫等5类灾害。疠,恶疾也。——《说文》；恶疮;麻风〖leprosy〗两汉、新莽、魏晋、南北朝：旱、水、虫、饥、雹、风、疫、地震八灾搔扰。10﹡开始，由于人类的生产力水平的低下，人类完全受大自然的支11《中国救荒史》:“秦汉四百四十年中，灾害发生了三百七十五次之多。计旱灾八十一次，水灾七十六次，地震六十八次。”《汉书·五行志》中记载“宣帝本始四年郡国四十九地震，或山崩水出。北海邪坏祖宗庙城廓，杀六千余人”。（山东的诸城昌乐一带，7级的大地震）

《后汉书·五行志》中记载“建康元年正月，凉州部郡六地震，从去年九月以来至四月，凡百八十地震，山谷饬裂，坏败城寺，伤害人物”。（143年10月后，甘肃甘谷西发生，7级的地震）

《后汉书·灵帝纪》记载“灵帝光和三年秋-四年春酒泉表氏地百八十动,涌水出,城中官寺民舍皆顿,县易处,更筑城郭”。（180年秋，甘肃高台西发生，7.5级的地震）

康熙十八年北京大地震的震级为8级，震中烈度为十一，震中在今北京、平谷、河北三河一带。仅京城倒房一万二千七百九十二间，坏房一万八千二十二间，死人民四百八十五名。

地震11《中国救荒史》:“秦汉四百四十年中，灾害发生了三百七十五12旱灾：东汉献帝兴平元年，三辅(今长安一带)大旱，自四月到七月。是时，谷一斗五十万，麦豆一斗二十万，人相食啖，白骨委积。水灾：１１１７年黄河决口淹死百余万人。１６４２年黄河决口，水淹开封城，全城３７万人中有３４万人淹死。１９３３年黄河决口５４处，受灾面积１·１万平方公里，受灾人口３６０多万，死１·８万人。蝗灾：梁敬帝太平二年，陈武帝永定元年，北齐文宣帝天保八年，北周孝闵帝元年、明帝元年夏至九月，北章河北六州、河南十三州、畿内八郡大蝗，飞至邺，遮天蔽日，声如风雨。瘟疫：东汉光武帝建武十四年，会稽发生瘟疫，死者万数。汉献帝建安二十二年发生瘟疫，魏陈思王描绘当时的疫情情景是：“家家有强尸之痛，室室有号泣之哀。或阖门而殪，或举族而丧者。”晋武帝咸宁元年十一月，京师发生瘟疫，死者十万人。12旱灾：东汉献帝兴平元年，三辅(今长安一带)大旱，自四月到山顶洞人遗址13山顶洞人遗址13巢居复原图14巢居复原图1415﹡随着人类征服自然、改造自然活动的发展，人类与自然的力量

彼消此长。嘉峪关15﹡随着人类征服自然、改造自然活动的发展，人类与自然的力量16大禹治水

相传在五千年以前，尧在位时，黄河流域“天下犹未平，洪水横流，泛滥于天下，草木畅茂，禽兽繁殖，五谷不登，禽兽伤人，兽蹄鸟迹之道交于中国”。《孟子·滕文公上》1617张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪——世界上第一架地震仪。

1718赤道式日晷（TheEquatorialSundial）

赤道式日晷是依照使用地的纬度，将轴（指时针）朝向北极固定，观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置。日晷，又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。18赤道式日晷日晷，又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻19司南我国汉代甚至战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器磁石的南极（S极）磨成长柄，放在青铜制成的光滑如镜的底盘上，再铸上方向性的刻纹。这个磁勺在底盘上停止转动时，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，这就是传统上认为的世界上最早的磁性指南仪器，叫做司南。19司南我国汉代甚至战国时代发明的一种最早的指示南北方向的20水利工程：（1）战国：秦国的都江堰、郑国渠。（2）秦：开通了秦渠、灵渠和江南运河。（3）两汉：农田水利地区特色明显。①黄河流域以营建灌溉渠系为主，著名工程有六辅渠、白渠、龙首渠等。②江淮、江汉之间以修治天然陂池为主，著名工程有六门陂。③东南以排水筑堤、变湿淤之地为良田为主，著名工程有鉴湖等。④西北主要利用雪水或地下水，修筑特殊的水利工程—坎儿井。（4）三国两晋南北朝：曹魏兴复了芍陂quèbēi

、茹陂等许多渠堰堤塘。北魏孝文帝下令有水田之处，都要通渠灌溉。（5）隋唐：开通大运河有利于农田灌溉。唐朝设专官管理水利事业，各地修建了不少水利工程，仅江南兴建和修复的水利工程，就大大超过了六朝的总和。（6）五代十国：兴修水利工程，如捍海塘（吴越）。（7）元：开凿会通河（山东东平到临清）、通惠河（通州到大都）。20水利工程：21开挖运河

（1）古江南河——开挖于春秋时期的吴国，沟通苏州和扬州间的水道，它是中国开挖最早的运河。（2）邗沟——开挖于春秋时期的吴国，沟通长江与淮河水系。（3）灵渠——开挖于秦朝，秦始皇伐南越时，由史禄负责兴修，沟通了湘水和漓水。这条运河连接了向北流的湘江和向南流的漓江，使长江水系和珠江水系之间沟通，以后历代又曾多次修缮利用。（4）隋朝大运河——开挖于605年，分为永济渠、通济渠、邗沟和江南河四段，全长四五千里，以东都洛阳为中心，东北通到涿郡，东南到余杭，成为南北交通的大动脉。（5）元——开凿了从山东东平到临清的会通河。后来又开凿了从通州到大都的通惠河。这就使原有的运河连接起来。21开挖运河22古代对黄河的治理

（1）大禹用疏导的方法治理黄河。（2）西汉武帝、东汉明帝都进行过大规模的黄河治理工程。（3）元朝政府多次征发农民和兵士，治理黄河。

2223两千多年前，一条世界上最早的“高速公路”已在我国诞生。北起九原郡（今内蒙古自治区包头市西）的阴山脚下，南至当时的秦都咸阳附近的云阳（今陕西省淳化县北）全长千八百里——相当于现今的700多公里。道路平均宽度约30m，花了两年时间方建成，由于路线大体近乎南北相直，故有“直道”之称。秦朝直道阳驿：秦朝一统天下之后设立的一个驿站据《宁陵县志》记载：“阳驿:秦朝末年在此设立驿站，地处睢水之北，故名。”（山南为阳，水南为阴）23两千多年前，一条世界上最早的“高速公路”已在我国诞生。秦24因为经过多层夯土，所以路面上几乎不长乔木，而只生存草本植物和灌木子午岭上的秦直道，如今大部分已经被掩藏在原始森林中24因为经过多层夯土，所以路面上几乎不长乔木，而只生存草本植25古代著名的建筑工程

（1）赵州桥——隋朝工匠李春设计建造，是现存世界上最古老的一座石拱桥。（2）万里长城——从战国到明，历代都修建长城。最重要的是秦长城，西起临洮东到辽东；明长城西起嘉峪关，东到鸭绿江。（3）隋唐长安城——13朝古都，唐长安城的布局和特点。（4）明清北京城——1417年明政府开始营建北京，1421年正式迁都北京。北京城有三重，从里到外依次是宫城、皇城和京城。25古代著名的建筑工程26﹡如今，人类已经具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力给自然和环境造成伤害。

三峡大坝全长2309米，全线浇筑混凝土达到设计高度185米，是世界上规模最大的混凝土重力坝。三峡工程是迄今世界上综合效益最大的水利枢纽。

26﹡如今，人类已经具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的27高峡出平湖，三峡大坝改变了自然环境27高峡出平湖，三峡大坝改变了自然环境28三峡大坝修建前后对比28三峡大坝修建前后对比29三峡大坝对环境的影响大致的几个方面1、地质影响三峡大坝作为世界第一大坝，其巨大的水库容量所产生的巨大重力作用，对下面地址带的影响不可忽视。与当地的地质灾害的关系尚待研究。2、气候影响库区巨大的蒸发量的扩大会对大气环流产生影响，但影响的作用方式还有待搜集更多数据之后才能进行推断。3、生物影响三峡大坝反调节水库的葛洲坝截断了例如中华鲟这种洄游鱼类的洄游线路。库区还有其他的大量珍惜动物和植物，随着三峡库区蓄水，它们的生存空间势必缩小。补偿措施：中华鲟已经在葛洲坝下游建立了新的洄游繁殖区域；很多濒危植物已经被移植到周边及四川盆地进行重新繁殖。4、其他水库泥沙淤积、水库水流速度减缓造成的江水自净能力等问题，可能会长久影响库区以及长江中下游地区生态环境。29三峡大坝对环境的影响大致的几个方面301938年6月9日上午8时花园口决口，当时直接淹死和饿死的群众多达八十九万人。黄河水下泄后，西边一路沿颖河下泻淮河，东边一路沿涡河到安徽怀远流入淮河，黄、淮合流后涌入洪泽湖，淮河、洪泽湖沿岸立即变成了一片汪洋。这次洪灾，河南、安徽、江苏共计44县市被淹，受灾面积29000平方公里，受灾人口1000万以上，冲毁140万民房、淹没近2000万亩耕地。黄水所到之处，房倒屋塌，饥民遍野。这次洪灾，豫、皖、苏三省共有390万人背井离乡。成为著名的“花园口黄河决堤”。人为灾难301938年6月9日上午8时花园口决口，当时直接淹死和饿死31乱砍滥伐，土地沙漠化31乱砍滥伐，土地沙漠化32根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠化土地达到173万9700平方公里，占国土面积18%以上，影响全国30个一级行政区（省、自治区、直辖市）。土地荒漠化简单地说土地荒漠化就是指土地退化，也叫“沙漠化”。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义："荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。"32根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠33★有关资料显示，我国北方荒漠化地区人口总数已达4亿人，比建国初增加了160‰。★新疆160万平方公里土地，可供人类生存繁衍的绿洲仅有4.5％，目前农区人口密度每平方公里200-400人，同东部沿海省份的人口密度已不相上下。★

20世纪初，塔克拉玛干沙漠周缘地区仅有150万人，人口密度每平方公里（含沙漠、戈壁）2人；到80年代，人口增至513万，人口密度每平方公里8人，超过联合国制定的沙漠地区人口密度临界指标为7人的标准。★青藏高原河谷合理的人口密度是每平方公里不超过20人，而今在该地区却达90人，大大超出土地承载力。过垦过牧，造成风沙肆虐。★西南地区山高坡陡，土壤瘠薄，植被破坏后石漠化严重。石漠化使土地永久丧失生产力，因此比沙漠化问题更严重，也更难以治理。33★有关资料显示，我国北方荒漠化地区人口总数已达4亿人，比34长期以来，由于习惯了改造和征服自然，向环境索取，当人类与自然的力量对比发生转变时，人类并没有意识到有能力给自然和环境造成伤害，致使人类伤害环境事件不断发生，从而伤害到人类自身。34长期以来，由于习惯了改造和征服自然，向环境索取，当人类与35建设城市可能引发的环境问题：1、城市热岛效应；2、大气、水、噪声、光、固废等污染；3、过量抽取地下水引起的地面沉降；4、其他大型土木工程可能引发的环境问题示例：埃及阿斯旺大坝（高111m,1.57×1011m3）1、水库诱发地震，5.3级，1981年；2、下游沿岸耕地盐碱化；3、尼罗河下游地下水位下降，土地沙化加剧；4、大片土地贫瘠化；5、尼罗河三角洲海岸线不断后退；6、沙丁鱼濒临灭绝，下游居民血吸虫发病率上升，等等。35建设城市可能引发的环境问题：大型土木工程可能引发的环境问36﹡人类没有及时认识到自己可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力伤害自然和环境。以至于在最近一个世纪以来，人类向自然环境的索取和排放空前加剧，对自然环境的造成了大量的破坏性伤害，这种伤害反过来又威胁到人类自身的生存与发展。人类在付出惨痛的代价之后，终于认识到人类对待自然的态度必须转变。逐步产生“土木工程—人居环境与可持续发展”的观念。36﹡人类没有及时认识到自己可以在相当大的范围内左右和支配自37与其他制造业不同，土木工程对环境的影响主要体现：物理性质的环境人为改变；人造环境改变了自然环境的运行规律，出现人造环境与自然环境的运行规律与机理不协调；因局部人造环境过于强大产生新的次生环境现象。我国处于经济高速发展阶段，大型土木工程建设将持续数十年：城市化建设；南水北调工程；大型水电工程（如三峡工程）；超高层建筑；深部采矿工程；城市地下交通和海洋工程等。土木工程环境学将逐渐被人们认识。37与其他制造业不同，土木工程对环境的影响主要体现：我国处于土木工程环境气候生态水土壤岩石……城市乡镇工业农业交通……社会环境废弃物污染自然环境水库地震问题地面变形问题城市稳定性采矿污染环境水利水资源短缺土木工程环境学的研究领域38土木工程环境气候生态水城市乡镇工业农业交通社会环境废弃物污染39目前土木工程环境学主要研究的问题：建筑工程与环境；城市与环境；交通与环境；矿山与环境；地铁与环境；固体废弃物管理与处置；土木工程环境的检测技术，等等。39目前土木工程环境学主要研究的问题：土木工程环境学土质学土力学工程地质学岩石力学地基与基础……环境管理学环境控制学环境监测学环境生态学环境经济学……环境工程科学遥感技术土木工程学现代科学新理论物理模拟数值模拟计算机技术现代高新技术……系统论信息论控制论非线性动力学耗散结构理论现代应用数学灰色系统理论……土木工程环境学的理论基础40土木工程环境学土质学环境管理学环境工程科学遥感技术土木工程学41简介土木工程与人居环境一些研究内容41简介土木工程与人居环境一些研究内容42城市建设工程的环境问题1、城市自然因素对土木工程环境的影响自然灾害，水土流失，边坡失稳；软土地基等2、人类生产、生活活动引起的土木工程环境问题城市水资源开发引起的地面沉降、地面塌陷，城市废弃物排放引起的环境问题等。3、人类工程活动引起的土木工程环境问题桩基施工引起的环境问题，工程降水对周围环境的影响，深基坑开挖对周围环境的影响，与城市地下工程有关的环境问题等。42城市建设工程的环境问题1、城市自然因素对土木工程环境的影43例一、城市热岛效应urbanheatisland

指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多,能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。举例43例一、城市热岛效应urbanheatisland4444451、城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量，大部分以热能形式传给城市大气空间。2、城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，对太阳光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃～17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导，推动周围大气上升流动，形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。3、城区下垫层保水性差，水分蒸发散耗的热量少，所以城区潜热大，温度也高。4、城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层、因而对凤的阻力增大，风速减低，热量不易散失。5、城市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、SO3、，N0x，CO，含量增加，这些物质是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。原因451、城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆46在城市中心区域形成低压旋涡，结果造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集，危害人们的身体健康甚至生命。影响46在城市中心区域形成低压旋涡，结果造成人们生活、工业生产、471、污染物在热岛中心聚集，浓度高，刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病，死亡率高，如英国伦敦在1952年12月份，因为这个原因死亡4000余人。2、刺激皮肤，导致皮炎，甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等，若进入眼内会刺激结膜，引起炎症，重者可导致失明。汞的含量较多，可损害人的肾脏，引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。3、长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等。

在中国，素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了以上这些现象，所以，城市热岛效应已成为城市发展中应正确面对、亟待解决的问题。

471、污染物在热岛中心聚集，浓度高，刺激人们的呼吸道粘膜，481、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的排放；改善市区道路的保水性性能。2、建筑物淡色化以增加热量的反射。3、提高能源的利用率，改燃煤为燃气。4、此外，“透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。5、形成环市水系，调节市区气候。减轻措施481、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工49土木工程引起废弃物处置的环境问题废弃物种类可分为：1、城市废料主要是生活垃圾，包括废纸、有机物、玻璃、金属、塑料等；2、工业废料主要包括废钢渣、矿渣、粉煤灰、废油、废塑料、废酸、废碱等；3、建筑废料主要包括开挖余土、淤泥、废混凝土、废砖瓦、废沥青、废木材等废弃物已对人类社会的可持续发展造成严重的威胁。进行废弃物处置和利用，除了积极探索废弃物处置和利用的新技术，还要运用政策调控和法律保障措施，提供全社会的环保意识，借鉴发达国家的经验教训，促进我国环境质量的提高。49土木工程引起废弃物处置的环境问题废弃物种类可分为：50例二、建筑垃圾问题50例二、建筑垃圾问题51建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上。截至2011年，中国城市固体生活垃圾存量已达70亿吨，可推算建筑垃圾总量为21亿至28亿吨，每年新产生建筑垃圾超过3亿吨。如采取简单的堆放方式处理，每年新增建筑垃圾的处理都将占1.5亿至2亿平方米用地。中国正处于经济建设高速发展时期，每年不可避免地产生数亿吨建筑垃圾。如果不及时处理和利用，必将给社会、环境和资源带来不利影响。51建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管52目前我国建筑垃圾的主要处理方法是填埋地下。主要危害：1、占用大量土地2、造成严重的环境污染污染水体、大气和土壤，影响市客和环境卫生建筑垃圾中含有难以生物降解的高分子聚合物材料、有害的重金属元素，这些废弃物被埋在地下，会造成地下水的污染，直接危害到周边居民的生活。固体垃圾与土壤混合，会改变土壤的物质组成，破坏土壤的结构，降低土壤的生产力。3、破坏土壤结构、造成地表沉降现今的填埋方法是：垃圾填埋8米后加埋2米土层，但土层之上基本难以重长植被。而填埋区域的地表则会产生沉降和下陷，要经过相当长的时间才能达到稳定状态。52目前我国建筑垃圾的主要处理方法是填埋地下。主要危害：53地下工程建设的环境问题地铁建设中可能的环境问题1、引起生态环境问题地铁工程全线拆迁房屋，道路、电力、电信线路、给排水管线改移。临时性影响：施工中绿地暂时破坏，施工占用车道，影响城市正常的交通秩序和居民正常生活。地铁辅助车辆占用城市绿化用地。如果在自然保护区，认为扰动将影响濒危保护动植物的生态环境。2、噪音、振动环境地铁施工设备产生噪音、振动。通过坚硬岩石时，需钻孔爆破。3、产生大量的开挖废料污染环境53地下工程建设的环境问题地铁建设中可能的环境问题544、对周边建筑物的破坏地铁建设会引起周边地区的地基变形，有些变形还是会演变出其他更大的破坏，包括周边建筑的裂缝、甚至倒塌以及地面塌陷。

广州地铁施工引发地面塌陷2013年1月28日荔湾区康王路544、对周边建筑物的破坏广州地铁施工引发地面塌陷2013年55桩基施工引起路面和房屋开裂55桩基施工引起路面和房屋开裂56例三、地面塌陷地面塌陷是指地表岩体或土体受自然作用或人为活动影响向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成灾害的现象或者过程。地面塌陷是珠江三角洲城市地质灾害的主要类型之一。广州市地面塌陷灾害频繁发生，随着地下工程建设的加速，近10年来呈波动式上升趋势。塌陷类型：岩溶塌陷—主要分布于从化市、增城市、广花盆地的花都区、白云区和荔湾区的隐伏石灰岩地区。工程地面塌陷—主要分布在中心城区。56例三、地面塌陷地面塌陷是指地表岩体或土体受自然作用或人为57地面塌陷的诱发因素人为因素是地面塌陷的主要诱发因素。岩溶塌陷：主要是由于过量抽取地下水或矿山疏干排水、地下采空、暴雨触发所致；工程塌陷：主要是人类工程行为所致，其主要致灾因子包括排水疏干与突水（突泥）（透水）作用、人工加载、人工振动、人工开挖桩基、地表渗水、地铁等地下工程盾构掘进等。57地面塌陷的诱发因素582009年1-3月广州东晓南路两个月发生4次地陷582009年1-3月广州东晓南路两个月发生4次地陷5959606061交通建设工程的环境问题1、对生态环境的影响占用土地、改变舌苔环境、对珍惜动植物的影响等。2、对社会环境的影响高速公路建设：分隔原有居民村庄和土地，造成居民出行不便公路的建设：居民拆迁、景观环境的改变、损坏文物古迹3、环境污染空气污染、噪声污染、水污染、土地铅污染等4、岩土工程环境的污染路基工程、路堑工程、桥隧工程影响的环境问题。61交通建设工程的环境问题1、对生态环境的影响62矿山建设中引起的环境问题1、废石和尾矿对矿山环境的污染占用土地、损害景观；破坏土壤，危害生物；淤塞河道、污染水体；粉尘飞扬，污染大气。2、露天开采破坏地表及山头植被，引起水土流失；破坏矿山地面景观；污染周围大气；噪声污染等。3、矿山地质灾害矿山生产过程中对地形地貌的破坏,不可避免地会造成或加剧一些地质灾害的产生,如矿坑疏干排水造成地面塌陷，泉水枯竭，河水断流和区域地下水位下降；深井排水或注水诱发地震；地面开挖，地下采掘引起崩塌，滑坡，地面开裂与沉陷等。62矿山建设中引起的环境问题1、废石和尾矿对矿山环境的污染63名胜古迹的土木工程环境问题1、地基不均匀沉降名胜古迹建造时间早，当时因技术水平所限，对地基的工程地质条件认识不足，地基处理方法较简单。经长期使用，建筑物产生不均匀沉降，直至破坏。例：比萨斜塔、苏州虎丘塔。2、过量抽取地下水造成古建筑沉降沉降幅度较大，基础接近或下降到地下水位以下，地下水对基础有机械和化学侵蚀；一部分建筑物沉入地下，又要遭受地表水影响，影响建筑物的正常使用。3、岩体风化、滑动对名胜古迹的破坏63名胜古迹的土木工程环境问题1、地基不均匀沉降641、土地利用在施工中乱堆弃渣、乱修临时建筑物、挤占耕地，从而引发土地浪费、水土流失及淤塞河道现象。2、水流控制截流蓄水影响下游用水量，施工废水和生活污水影响下游水质。3、爆破与噪声水利工程开山辟地，通常实施爆破作业，不仅影响施工人员和当地居民的正常生产生活，而且威胁周边动植物的栖息繁殖。4、大气污染水泥、粉煤灰、砂石料等运输和开挖爆破产生的粉尘、有害气体将严重影响局部大气的质量。5、水体参数变化除上面提及的水质污染情况外，水体浊度和水体空气溶解度会发生较大变化，而上述参数对水生动植物的生长至关重要。6、工程完建后的影响工程地质改变。可能引发地质问题。水温、水质方面，尤其水温对水生动物影响较大。而下游灌溉引水也必须注重水体温度，否则对下游农作物的生长不利。水利水电工程建设中的环境问题641、土地利用水利水电工程建设中的环境问题65例四、工程诱发地震工程诱发地震——由于工程活动，对特定地质环境施加某种影响，而导致一个无震地区发生地震或原发震区地震活动增强或减弱的地震现象。诱发地震主要类型：采矿诱发地震岩溶气暴型地震水库地震向地下深部注液或抽液引起的地震地下爆炸诱发地震65例四、工程诱发地震工程诱发地震——由于工程活动，对特定地66

1、采矿诱发地震由于地下开采活动形成较大采空区，或因强烈排水疏干等，采空区上覆岩体大范围下沉破裂或冒落冲击底板，引起岩体破坏振动而发震。辽宁省北票煤田台吉井区,1921年开发,1970年,当台吉竖井采掘到距地面500-900m深时,井区开始出现微震活动.1977年4月2日，MS=3.8级.特征：震级小，周期大，衰减快，烈度高，余震衰减快。影响范围小，震源常位于开采端面附近。

2、岩溶气暴型地震大型溶洞，一旦快速充水而使洞内空气压缩，对岩体产生强大冲击力，使岩体变形破裂或塌落引起地震。特征：震源浅，震级小，影响范围小，无群震，全世界有69例。661、采矿诱发地震673、地下爆破引发地震

世界上已有几起因地下核实验诱发地震。例如美国进行过系统观测，结果如表。核爆炸野外观测观测时间观测的微震数定位的微震数参考文献日期名称大小（百万t）1968.1.19福尔特利斯<1爆炸中心地面投影点西南10km的小三角台站1968.3.21—3.152827Boucher等(1969)1968.4.26博克斯卡~1爆炸中心地面投影点西南14km的小三角台站1964.4.22—6.3~2000~100Ryall&Sawage(1969)1968.12.19本哈姆1.1爆前12d在爆炸中心地面投影点32km内步设的20个便携式和7个遥测台站70d3836~600Hamilton&Healy(1969);Hamilton等（1971）;Stauder(1971)1969.9.16约罗姆~1离爆炸中心地面投影点32km内10个便携式和14个遥测台站20d278~250Hamilton(1971)1970.3.26汉德莱>1离爆炸中心地面投影点32km内11个便携式和14个遥测台站60d719~500Hamilton等(1971)673、地下爆破引发地震日期名称大小（百万t）福尔特利斯爆炸684、注液诱发地震美国：丹佛盆地，深井3762m，废液处理。62.3.向井底注液，47天后，井附近发生3-4级地震，其小震不断，66.2.停止注液，地震至70年才渐渐停息，其记录，1584次，震源4.4—5.5km,震中呈椭圆形围绕井口分布，右旋走滑。我国：任丘油田，86.7.，845井注水，86.9.6日发震，112次，12月停止注水，地震渐停息，87年底恢复注水，又开始发震。胜利油田、江汉油田、武汉洪山均有此例。5、水库诱发地震伴随水库蓄水过程，导致地壳应力状态改变而出现库区及近区地震增强或减弱的现象。最早出现于1931年希腊的马拉松水库，4.7级地震，对雅典城产生破坏。684、注液诱发地震69美国胡佛坝（米德湖）希腊科列玛斯塔坝赞比亚卡里巴坝坝型及坝高（m)重力拱坝，222心墙堆石坝，165双曲拱坝，127库容（亿m3）36747.51604开始蓄水及满库时间1935；1938.71965.7.21；1966.21958.12；1963.8地震活动特征第一次地震时间1936.91965.81961.7地震次数（起止时间）6000次（1936－1945）10000次（1936－1971）M≥2.0的前震740次，余震2580次（1966－1968）M≥2.0，1397次(1959.6－1968.12）主震震级（时间）5.0（1939.5.4）6.3（1966.2.5）6.1（1963.9.23）较大地震震级（时间）4.1（42.8.11）；4.4（42.9.9）；5.0（66.3.8）；5.0（66.4.3）；5.5（66.5.4）；5.5（66.6.11）；4.5（66.12.12）5.6（63.9.23）；5.8（63.9.23）；5.5（63.9.24）；6.0（63.9.25）；5.3（63.10.5）；5.8（63.11.8）；4.2（66.4.5）；5.5（67.4.20）地震活动与水库蓄水的时空相关性及其它特征水库水升高到100m以上时发生地震，随水位进一步增高地震活动加强，库水达到正常高水位并继续上升时发生主震，95％以上的地震发生在距水库32km之内，震中沿断层分布充水开始后六个月水深仅120m即发生6.3级主震。1967－1972仅有宏观记录，地震活动频率与水位高度正相关。地震活动限于水库区小范围内地震活动与库水位的变化对应关系不明显，但与库底岩石中附加剪应力超过1巴的岩石体积Vτ正相关。确切定位的159次地震大多数位于水库范围内，且绝大部分位于坝附近库水最深的盆地中水库诱发地震活动重要实例69美国希腊赞比亚坝型及坝高（m)重力拱坝，70印度科因纳坝中国新丰江坝中国丹江口坝塔吉克斯坦努列克坝块石混凝土重力坝，103单支墩大头坝，105宽缝重力坝，97土石坝，305m27.08115160.51051962.6；1964.81959.10.20；1961.9.231967.111972（105m）；1976（205m）；1981（305m）1963年地震频率明显增高1959.10，广州台记录到来自库区方向的2－4级地震三次；1960.7的4.3级地震才引起重视1968.3（Ms≥2）1971较集中的出现于水库西南10－15km1972.10水库主体之下出现地震M≥1.0，25000次（1963－1971）M≥3.0，450次（1963－1970）M≥4.0，35次（1969－1974）ML≥0.4，297035次（1961.9－1977.12）其中ML≥1.0，12862次Ms≥0.6，33761次（1960.10.13－1987.12.11）Ms≥1.0，13643次Ms≥0.5约110次Ms≥2.053次（1968.3－1977.4）1800次（1971－1979）1.4＜M＜4.66.5（1967.12.10）6.1（1962.3.19）4.7（1973.11.29）4.6（1972.11）5.8（67.12.11）；5.4（67.12.12.06）；5.9（67.12.12.15）；5.5（67.12.13.05）；5.6（67.12.13）；5.4（67.12.24）；5.0（68.3.8）；5.4（68.10.29）；5.1（73.10.17）4.9（62.4.5）；5.1（62.7.29）；4.3（63.12.6）；5.3（64.9.23）；4.5（72.12.18）；4.5（73.12）；4.3（75.7.25）；4.7（77.5.12）；4.3（75.7.25）；4.3（81.5.4）；4.6（87.9.15）4.2（73.11.29）；4.6（73.11.30）4.2（1971.12）4.6（1972.11）4.3（1972.11）4.1（1975.3）4.1（1975.12）4.1（1976.9）地震频率与水位高度正相关，但地震活动性明显的滞后于高水位，一般3－6个月。震中集中分布于以坝为中心的25km为半径的范围内，且以10km为半径的范围内最为密集水库蓄水之后地震活动的频率和强度立即有明显提高，在1970年以前，地震频率特别是强度与水位高度正相关，但比水位高峰时间滞后2－4个月，70年后相关性减弱。地震主震分布于水库主体中轴线两端，以大坝附近峡谷区最密集，呈N30°W的密集带和N70°E的密集带，主震震中的两带交汇处，距大坝1.1km库水深达50米后（1969.12）开始有明显地震活动，地震频率和强度与水位间有明显的同步变化，频率峰值滞后于水位峰值约3个月，库容急增至最大之后1.5个月发生了较强震动。地震活动集中于丹库主体南北两端的灰岩峡谷区，库区外围本世纪内曾有6级地震，蓄水后地震活动向库区集中蓄水后地震活动超过蓄水前年平均发生率的四倍，最强的两次暴雨与1972年和1976年水位分别达到105m和205m相伴。所有大地震和多数地震活动都由水库充水速率下降所引发，地震活动性对充水速率降低反映迅速，滞后一般1－4日。1970年前地震分散地发生于库周附近，1972年后向水库主体集中，随库区水位增高上游充水，地震震中也向上游转移70印度中国中国塔吉克斯坦块石混凝土重力坝，103单支墩大头71土木工程与室内环境建筑和装修材料污染物对人体健康的危害与预防

土木工程中的水污染

建筑、市政、交通施工水污染，绿色施工

土建工程中的大气污染

扬尘，有机建筑材料气体排放

沥青使用过程中对大气环境的影响

工程车辆尾气对大气环境的影响

混凝土添加剂对大气环境的影响

土木工程与人居环境近阶段可能的内容71土木工程与室内环境土木工程与人居环境近阶段可能的内容72土木工程中固体废物处理及资源化利用土建工程中固体废物的排放控制与资源化利用

工业固体废物在建筑材料中的资源化应用

城市生活垃圾在建筑材料中的资源化应用

土建工程中的噪声污染、光污染、热污染、放射性污染工程活动中的土地资源利用与保护

城镇建设对环境的影响

水利工程对环境的影响

交通工程对环境的影响

填挖方工程及其他工程对环境的影响脆弱地域的土地保护72土木工程中固体废物处理及资源化利用73土木工程对城市生态系统的影响城市生态系统的人流、物流和能流

住宅建筑工程对城市生态系统的影响

城市中心区建设对城市生态系统的影响

绿化布置对城市生态环境的影响

城市声环境对居民居住环境的影响

城市防洪工程对生态环境的影响

水利工程对流域生态环境的影响

土木工程对城市生态的调控

城市建筑环境设计

完善市政排水系统工程，控制环境质量

城市污水治理工程及技术政策

土木工程诱发灾害的预防73土木工程对城市生态系统的影响演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！土木工程与人居环境孙南屏教授75土木工程与人居环境176概述土木工程与人居环境问题的提出土木工程环境学简介土木工程与人居环境一些研究内容目录2概述目录77概述土木工程与人居环境问题的提出土木工程环境学3概述土木工程与人居环境问题的提出

人居环境是人类工作劳动、生活居住、休息游乐、迁移旅行和社会交往的空间场所。78土木工程本质上是改变环境，将自然环境改变为人造的人居环境。是人类征服和改造自然的工程活动。改变自然的工程活动必然引发一系列环境问题。

我们不要过分陶醉于人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。恩格斯

人居环境是人类工作劳动、生活居住、休息游乐、迁移旅79土木工程与人居环境问题的提出1、人类文明的发展与自然、环境﹡人类文明的发展实质上是人类孜孜不倦地征服自然、改造自然，改善自身的生存环境，提高自身的生存质量的活动和过程。主要措施—土木工程活动希腊帕特农神庙秦阿房宫5土木工程与人居环境问题的提出1、人类文明的发展与自然、环境第一讲人居环境概论80

京杭(北京—杭州)大运河(公元600年隋朝时开凿修建)第一讲人居环境概论6京杭(北京—杭州)大运河(公元81四川灌县都江堰(公元前306年一前251年)世界文化与自然遗产7四川灌县都江堰(公元前306年一前251年)82883人类征服和改造自然，改善自身生存环境的过程可分为三个阶段：1、人类的生产力水平的低下，人类完全受环境因素及大自然的支配。2、人类与自然的力量彼消此长。3、人类具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力给自然和环境造成伤害。9人类征服和改造自然，改善自身生存环境的过程可分为三个阶段：84﹡开始，由于人类的生产力水平的低下，人类完全受大自然的支配，经常受到大自然和环境因素的伤害。最初，威胁人类生存的是洪水、猛兽：虎、豹、狼、熊等野兽出没于森林和山野中。还有大象、犀牛和梅花鹿等。为了生存，原始人利用天然洞穴躲避野兽的袭扰。随着种植业的出现，人类开始同水、旱等自然灾害作斗争。春秋战国时期，管仲所著《管子》一书，其中《度地》篇中已将威胁人类生存的灾害总结为水、旱、风雾雹霜、疠

（lì）

(疫病)、虫等5类灾害。疠,恶疾也。——《说文》；恶疮;麻风〖leprosy〗两汉、新莽、魏晋、南北朝：旱、水、虫、饥、雹、风、疫、地震八灾搔扰。10﹡开始，由于人类的生产力水平的低下，人类完全受大自然的支85《中国救荒史》:“秦汉四百四十年中，灾害发生了三百七十五次之多。计旱灾八十一次，水灾七十六次，地震六十八次。”《汉书·五行志》中记载“宣帝本始四年郡国四十九地震，或山崩水出。北海邪坏祖宗庙城廓，杀六千余人”。（山东的诸城昌乐一带，7级的大地震）

《后汉书·五行志》中记载“建康元年正月，凉州部郡六地震，从去年九月以来至四月，凡百八十地震，山谷饬裂，坏败城寺，伤害人物”。（143年10月后，甘肃甘谷西发生，7级的地震）

《后汉书·灵帝纪》记载“灵帝光和三年秋-四年春酒泉表氏地百八十动,涌水出,城中官寺民舍皆顿,县易处,更筑城郭”。（180年秋，甘肃高台西发生，7.5级的地震）

康熙十八年北京大地震的震级为8级，震中烈度为十一，震中在今北京、平谷、河北三河一带。仅京城倒房一万二千七百九十二间，坏房一万八千二十二间，死人民四百八十五名。

地震11《中国救荒史》:“秦汉四百四十年中，灾害发生了三百七十五86旱灾：东汉献帝兴平元年，三辅(今长安一带)大旱，自四月到七月。是时，谷一斗五十万，麦豆一斗二十万，人相食啖，白骨委积。水灾：１１１７年黄河决口淹死百余万人。１６４２年黄河决口，水淹开封城，全城３７万人中有３４万人淹死。１９３３年黄河决口５４处，受灾面积１·１万平方公里，受灾人口３６０多万，死１·８万人。蝗灾：梁敬帝太平二年，陈武帝永定元年，北齐文宣帝天保八年，北周孝闵帝元年、明帝元年夏至九月，北章河北六州、河南十三州、畿内八郡大蝗，飞至邺，遮天蔽日，声如风雨。瘟疫：东汉光武帝建武十四年，会稽发生瘟疫，死者万数。汉献帝建安二十二年发生瘟疫，魏陈思王描绘当时的疫情情景是：“家家有强尸之痛，室室有号泣之哀。或阖门而殪，或举族而丧者。”晋武帝咸宁元年十一月，京师发生瘟疫，死者十万人。12旱灾：东汉献帝兴平元年，三辅(今长安一带)大旱，自四月到山顶洞人遗址87山顶洞人遗址13巢居复原图88巢居复原图1489﹡随着人类征服自然、改造自然活动的发展，人类与自然的力量

彼消此长。嘉峪关15﹡随着人类征服自然、改造自然活动的发展，人类与自然的力量90大禹治水

相传在五千年以前，尧在位时，黄河流域“天下犹未平，洪水横流，泛滥于天下，草木畅茂，禽兽繁殖，五谷不登，禽兽伤人，兽蹄鸟迹之道交于中国”。《孟子·滕文公上》1691张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪——世界上第一架地震仪。

1792赤道式日晷（TheEquatorialSundial）

赤道式日晷是依照使用地的纬度，将轴（指时针）朝向北极固定，观察轴投影在垂直于轴的圆盘上的刻度来判断时间的装置。日晷，又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。18赤道式日晷日晷，又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻93司南我国汉代甚至战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器磁石的南极（S极）磨成长柄，放在青铜制成的光滑如镜的底盘上，再铸上方向性的刻纹。这个磁勺在底盘上停止转动时，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，这就是传统上认为的世界上最早的磁性指南仪器，叫做司南。19司南我国汉代甚至战国时代发明的一种最早的指示南北方向的94水利工程：（1）战国：秦国的都江堰、郑国渠。（2）秦：开通了秦渠、灵渠和江南运河。（3）两汉：农田水利地区特色明显。①黄河流域以营建灌溉渠系为主，著名工程有六辅渠、白渠、龙首渠等。②江淮、江汉之间以修治天然陂池为主，著名工程有六门陂。③东南以排水筑堤、变湿淤之地为良田为主，著名工程有鉴湖等。④西北主要利用雪水或地下水，修筑特殊的水利工程—坎儿井。（4）三国两晋南北朝：曹魏兴复了芍陂quèbēi

、茹陂等许多渠堰堤塘。北魏孝文帝下令有水田之处，都要通渠灌溉。（5）隋唐：开通大运河有利于农田灌溉。唐朝设专官管理水利事业，各地修建了不少水利工程，仅江南兴建和修复的水利工程，就大大超过了六朝的总和。（6）五代十国：兴修水利工程，如捍海塘（吴越）。（7）元：开凿会通河（山东东平到临清）、通惠河（通州到大都）。20水利工程：95开挖运河

（1）古江南河——开挖于春秋时期的吴国，沟通苏州和扬州间的水道，它是中国开挖最早的运河。（2）邗沟——开挖于春秋时期的吴国，沟通长江与淮河水系。（3）灵渠——开挖于秦朝，秦始皇伐南越时，由史禄负责兴修，沟通了湘水和漓水。这条运河连接了向北流的湘江和向南流的漓江，使长江水系和珠江水系之间沟通，以后历代又曾多次修缮利用。（4）隋朝大运河——开挖于605年，分为永济渠、通济渠、邗沟和江南河四段，全长四五千里，以东都洛阳为中心，东北通到涿郡，东南到余杭，成为南北交通的大动脉。（5）元——开凿了从山东东平到临清的会通河。后来又开凿了从通州到大都的通惠河。这就使原有的运河连接起来。21开挖运河96古代对黄河的治理

（1）大禹用疏导的方法治理黄河。（2）西汉武帝、东汉明帝都进行过大规模的黄河治理工程。（3）元朝政府多次征发农民和兵士，治理黄河。

2297两千多年前，一条世界上最早的“高速公路”已在我国诞生。北起九原郡（今内蒙古自治区包头市西）的阴山脚下，南至当时的秦都咸阳附近的云阳（今陕西省淳化县北）全长千八百里——相当于现今的700多公里。道路平均宽度约30m，花了两年时间方建成，由于路线大体近乎南北相直，故有“直道”之称。秦朝直道阳驿：秦朝一统天下之后设立的一个驿站据《宁陵县志》记载：“阳驿:秦朝末年在此设立驿站，地处睢水之北，故名。”（山南为阳，水南为阴）23两千多年前，一条世界上最早的“高速公路”已在我国诞生。秦98因为经过多层夯土，所以路面上几乎不长乔木，而只生存草本植物和灌木子午岭上的秦直道，如今大部分已经被掩藏在原始森林中24因为经过多层夯土，所以路面上几乎不长乔木，而只生存草本植99古代著名的建筑工程

（1）赵州桥——隋朝工匠李春设计建造，是现存世界上最古老的一座石拱桥。（2）万里长城——从战国到明，历代都修建长城。最重要的是秦长城，西起临洮东到辽东；明长城西起嘉峪关，东到鸭绿江。（3）隋唐长安城——13朝古都，唐长安城的布局和特点。（4）明清北京城——1417年明政府开始营建北京，1421年正式迁都北京。北京城有三重，从里到外依次是宫城、皇城和京城。25古代著名的建筑工程100﹡如今，人类已经具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力给自然和环境造成伤害。

三峡大坝全长2309米，全线浇筑混凝土达到设计高度185米，是世界上规模最大的混凝土重力坝。三峡工程是迄今世界上综合效益最大的水利枢纽。

26﹡如今，人类已经具备了相当高的知识和能力，可以在相当大的101高峡出平湖，三峡大坝改变了自然环境27高峡出平湖，三峡大坝改变了自然环境102三峡大坝修建前后对比28三峡大坝修建前后对比103三峡大坝对环境的影响大致的几个方面1、地质影响三峡大坝作为世界第一大坝，其巨大的水库容量所产生的巨大重力作用，对下面地址带的影响不可忽视。与当地的地质灾害的关系尚待研究。2、气候影响库区巨大的蒸发量的扩大会对大气环流产生影响，但影响的作用方式还有待搜集更多数据之后才能进行推断。3、生物影响三峡大坝反调节水库的葛洲坝截断了例如中华鲟这种洄游鱼类的洄游线路。库区还有其他的大量珍惜动物和植物，随着三峡库区蓄水，它们的生存空间势必缩小。补偿措施：中华鲟已经在葛洲坝下游建立了新的洄游繁殖区域；很多濒危植物已经被移植到周边及四川盆地进行重新繁殖。4、其他水库泥沙淤积、水库水流速度减缓造成的江水自净能力等问题，可能会长久影响库区以及长江中下游地区生态环境。29三峡大坝对环境的影响大致的几个方面1041938年6月9日上午8时花园口决口，当时直接淹死和饿死的群众多达八十九万人。黄河水下泄后，西边一路沿颖河下泻淮河，东边一路沿涡河到安徽怀远流入淮河，黄、淮合流后涌入洪泽湖，淮河、洪泽湖沿岸立即变成了一片汪洋。这次洪灾，河南、安徽、江苏共计44县市被淹，受灾面积29000平方公里，受灾人口1000万以上，冲毁140万民房、淹没近2000万亩耕地。黄水所到之处，房倒屋塌，饥民遍野。这次洪灾，豫、皖、苏三省共有390万人背井离乡。成为著名的“花园口黄河决堤”。人为灾难301938年6月9日上午8时花园口决口，当时直接淹死和饿死105乱砍滥伐，土地沙漠化31乱砍滥伐，土地沙漠化106根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠化土地达到173万9700平方公里，占国土面积18%以上，影响全国30个一级行政区（省、自治区、直辖市）。土地荒漠化简单地说土地荒漠化就是指土地退化，也叫“沙漠化”。1992年联合国环境与发展大会对荒漠化的概念作了这样的定义："荒漠化是由于气候变化和人类不合理的经济活动等因素，使干旱、半干旱和具有干旱灾害的半湿润地区的土地发生了退化。"32根据中国国家林业局于2006年6月17日的公布，中国沙漠107★有关资料显示，我国北方荒漠化地区人口总数已达4亿人，比建国初增加了160‰。★新疆160万平方公里土地，可供人类生存繁衍的绿洲仅有4.5％，目前农区人口密度每平方公里200-400人，同东部沿海省份的人口密度已不相上下。★

20世纪初，塔克拉玛干沙漠周缘地区仅有150万人，人口密度每平方公里（含沙漠、戈壁）2人；到80年代，人口增至513万，人口密度每平方公里8人，超过联合国制定的沙漠地区人口密度临界指标为7人的标准。★青藏高原河谷合理的人口密度是每平方公里不超过20人，而今在该地区却达90人，大大超出土地承载力。过垦过牧，造成风沙肆虐。★西南地区山高坡陡，土壤瘠薄，植被破坏后石漠化严重。石漠化使土地永久丧失生产力，因此比沙漠化问题更严重，也更难以治理。33★有关资料显示，我国北方荒漠化地区人口总数已达4亿人，比108长期以来，由于习惯了改造和征服自然，向环境索取，当人类与自然的力量对比发生转变时，人类并没有意识到有能力给自然和环境造成伤害，致使人类伤害环境事件不断发生，从而伤害到人类自身。34长期以来，由于习惯了改造和征服自然，向环境索取，当人类与109建设城市可能引发的环境问题：1、城市热岛效应；2、大气、水、噪声、光、固废等污染；3、过量抽取地下水引起的地面沉降；4、其他大型土木工程可能引发的环境问题示例：埃及阿斯旺大坝（高111m,1.57×1011m3）1、水库诱发地震，5.3级，1981年；2、下游沿岸耕地盐碱化；3、尼罗河下游地下水位下降，土地沙化加剧；4、大片土地贫瘠化；5、尼罗河三角洲海岸线不断后退；6、沙丁鱼濒临灭绝，下游居民血吸虫发病率上升，等等。35建设城市可能引发的环境问题：大型土木工程可能引发的环境问110﹡人类没有及时认识到自己可以在相当大的范围内左右和支配自然环境，有能力伤害自然和环境。以至于在最近一个世纪以来，人类向自然环境的索取和排放空前加剧，对自然环境的造成了大量的破坏性伤害，这种伤害反过来又威胁到人类自身的生存与发展。人类在付出惨痛的代价之后，终于认识到人类对待自然的态度必须转变。逐步产生“土木工程—人居环境与可持续发展”的观念。36﹡人类没有及时认识到自己可以在相当大的范围内左右和支配自111与其他制造业不同，土木工程对环境的影响主要体现：物理性质的环境人为改变；人造环境改变了自然环境的运行规律，出现人造环境与自然环境的运行规律与机理不协调；因局部人造环境过于强大产生新的次生环境现象。我国处于经济高速发展阶段，大型土木工程建设将持续数十年：城市化建设；南水北调工程；大型水电工程（如三峡工程）；超高层建筑；深部采矿工程；城市地下交通和海洋工程等。土木工程环境学将逐渐被人们认识。37与其他制造业不同，土木工程对环境的影响主要体现：我国处于土木工程环境气候生态水土壤岩石……城市乡镇工业农业交通……社会环境废弃物污染自然环境水库地震问题地面变形问题城市稳定性采矿污染环境水利水资源短缺土木工程环境学的研究领域112土木工程环境气候生态水城市乡镇工业农业交通社会环境废弃物污染113目前土木工程环境学主要研究的问题：建筑工程与环境；城市与环境；交通与环境；矿山与环境；地铁与环境；固体废弃物管理与处置；土木工程环境的检测技术，等等。39目前土木工程环境学主要研究的问题：土木工程环境学土质学土力学工程地质学岩石力学地基与基础……环境管理学环境控制学环境监测学环境生态学环境经济学……环境工程科学遥感技术土木工程学现代科学新理论物理模拟数值模拟计算机技术现代高新技术……系统论信息论控制论非线性动力学耗散结构理论现代应用数学灰色系统理论……土木工程环境学的理论基础114土木工程环境学土质学环境管理学环境工程科学遥感技术土木工程学115简介土木工程与人居环境一些研究内容41简介土木工程与人居环境一些研究内容116城市建设工程的环境问题1、城市自然因素对土木工程环境的影响自然灾害，水土流失，边坡失稳；软土地基等2、人类生产、生活活动引起的土木工程环境问题城市水资源开发引起的地面沉降、地面塌陷，城市废弃物排放引起的环境问题等。3、人类工程活动引起的土木工程环境问题桩基施工引起的环境问题，工程降水对周围环境的影响，深基坑开挖对周围环境的影响，与城市地下工程有关的环境问题等。42城市建设工程的环境问题1、城市自然因素对土木工程环境的影117例一、城市热岛效应urbanheatisland

指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多,能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。举例43例一、城市热岛效应urbanheatisland118441191、城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆。这些机器和人类生活活动都消耗大量能量，大部分以热能形式传给城市大气空间。2、城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层这些材料热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大得多，对太阳光的反射率低、吸收率大；因此在白天，城市下垫层表面温度远远高于气温，其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8℃～17℃·此时下垫层的热量主要以湍流形式传导，推动周围大气上升流动，形成"涌泉风",并使城区气温升高;在夜间城市下垫面层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。3、城区下垫层保水性差，水分蒸发散耗的热量少，所以城区潜热大，温度也高。4、城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁，构成较为粗糙的城市下垫层、因而对凤的阻力增大，风速减低，热量不易散失。5、城市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、SO3、，N0x，CO，含量增加，这些物质是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。原因451、城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动车辆120在城市中心区域形成低压旋涡，结果造成人们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集，危害人们的身体健康甚至生命。影响46在城市中心区域形成低压旋涡，结果造成人们生活、工业生产、1211、污染物在热岛中心聚集，浓度高，刺激人们的呼吸道粘膜，轻者引起咳嗽流涕，重者会诱发呼吸系统疾病，尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病，死亡率高，如英国伦敦在1952年12月份，因为这个原因死亡4000余人。2、刺激皮肤，导致皮炎，甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等，若进入眼内会刺激结膜，引起炎症，重者可导致失明。汞的含量较多，可损害人的肾脏，引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。3、长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等。

在中国，素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了以上这些现象，所以，城市热岛效应已成为城市发展中应正确面对、亟待解决的问题。

471、污染物在热岛中心聚集，浓度高，刺激人们的呼吸道粘膜，1221、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工热量的排放；改善市区道路的保水性性能。2、建筑物淡色化以增加热量的反射。3、提高能源的利用率，改燃煤为燃气。4、此外，“透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。5、形成环市水系，调节市区气候。减轻措施481、控制使用空调器，提高建筑物隔热材料的质量，以减少人工123土木工程引起废弃物处置的环境问题废弃物种类可分为：1、城市废料主要是生活垃圾，包括废纸、有机物、玻璃、金属、塑料等；2、工业废料主要包括废钢渣、矿渣、粉煤灰、废油、废塑料、废酸、废碱等；3、建筑废料主要包括开挖余土、淤泥、废混凝土、废砖瓦、废沥青、废木材等废弃物已对人类社会的可持续发展造成严重的威胁。进行废弃物处置和利用，除了积极探索废弃物处置和利用的新技术，还要运用政策调控和法律保障措施，提供全社会的环保意识，借鉴发达国家的经验教训，促进我国环境质量的提高。49土木工程引起废弃物处置的环境问题废弃物种类可分为：124例二、建筑垃圾问题50例二、建筑垃圾问题125建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上。截至2011年，中国城市固体生活垃圾存量已达70亿吨，可推算建筑垃圾总量为21亿至28亿吨，每年新产生建筑垃圾超过3亿吨。如采取简单的堆放方式处理，每年新增建筑垃圾的处理都将占1.5亿至2亿平方米用地。中国正处于经济建设高速发展时期，每年不可避免地产生数亿吨建筑垃圾。如果不及时处理和利用，必将给社会、环境和资源带来不利影响。51建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管126目前我国建筑垃圾的主要处理方法是填埋地下。主要危害：1、占用大量土地2、造成严重的环境污染污染水体、大气和土壤，影响市客和环境卫生建筑垃圾中含有难以生物降解的高分子聚合物材料、有害的重金属元素，这些废弃物被埋在地下，会造成地下水的污染，直接危害到周边居民的生活。固体垃圾与土壤混合，会改变土壤的物质组成，破坏土壤的结构，降低土壤的生产力。3、破坏土壤结构、造成地表沉降现今的填埋方法是：垃圾填埋8米后加埋2米土层，但土层之上基本难以重长植被。而填埋区域的地表则会产生沉降和下陷，要经过相当长的时间才能达到稳定状态。52目前我国建筑垃圾的主要处理方法是填埋地下。主要危害：127地下工程建设的环境问题地铁建设中可能的环境问题1、引起生态环境问题地铁工程全线拆迁房屋，道路、电力、电信线路、给排水管线改移。临时性影响：施工中绿地暂时破坏，施工占用车道，影响城市正常的交通秩序和居民正常生活。地铁辅助车辆占用城市绿化用地。如果在自然保护区，认为扰动将影响濒危保护动植物的生态环境。2、噪音、振动环境地铁施工设备产生噪音、振动。通过坚硬岩石时，需钻孔爆破。3、产生大量的开挖废料污染环境53地下工程建设的环境问题地铁建设中可能的环境问题1284、对周边建筑物的破坏地铁建设会引起周边地区的地基变形，有些变形还是会演变出其他更大的破坏，包括周边建筑的裂缝、甚至倒塌以及地面塌陷。

广州地铁施工引发地面塌陷2013年1月28日荔湾区康王路544、对周边建筑物的破坏广州地铁施工引发地面塌陷2013年129桩基施工引起路面和房屋开裂55桩基施工引起路面和房屋开裂130例三、地面塌陷地面塌陷是指地表岩体或土体受自然作用或人为活动影响向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成灾害的现象或者过程。地面塌陷是珠江三角洲城市地质灾害的主要类型之一。