哈尔滨市地质环境分析

中国地质大学（北京） 城市环境地质学结课报告 院（系）水资源与环境学院 专 业 水文与水资源工程 姓 名林高聪 学 号2005120061 任课教师刘飞老师 哈尔滨市地质环境分析 概述 哈尔滨市位于东经12542, 130。10,北纬44。04 46。40‘，是黑龙江省省会,东北 北部的政治、经济、文化和交通中心，东北四大中心城市之一，也是中国省辖市中陆地管辖 面积最大、管辖总人口居第二位的特大城市。全市面积5.31万平方公里，辖8区7县，代 管3个县级市。户籍总人口 1063.5万人，其中市区人口 587.9万人。哈尔滨市辖8区7县3 市，分别为南岗区、道里区、道外区、香坊区、松北区、平房区、呼兰区、阿城区和宾具、 方正县、依兰县、巳彦县、木兰县、延寿县、通河县，代管县级双城市、尚志市、五常市。 主城区指哈尔滨市道里区、道外区、南岗区、香坊区、平房区、松北区、呼兰区规划的城市 建成区。总用地面积458平方公里。区域总人口 1063.5971万人,其中市区人口 587.9万（2010 年统计数据）。目前正在建设的新城区有群力新区（属道里区）、哈西新区（属南岗区）、 松北科技创新城（属松北区）、哈南工业新城（属哈尔滨南部地区包括平房区等）、哈东新区 （属道外区、宾县）。 哈尔滨地处松嫩平原，海拔较低地势平坦，最新的区域构造和断裂活动的发生在第四纪 早期既早更新世时期，中、晚更新世期间无断裂活动的迹象，区域稳定性高，经其他学者分 析哈尔滨在未来100年发生区域构造运动或地震大于MS4.0的活动可能性很小，这就为城市 的发展建设提供了稳定的环境基础。但是由于近年来城市快速发展，人口迅速的增加，城区 建设出现工程地质问题突现，居民生活环境的质景与城市建设出现冲突，无节制的开采地下 水，城市垃圾的不合理处置，水资源监管不利，工程地质活动造成的不良工程地质作用等, 不但引起了一系列的城市环境地质问题，同时也制约了城市的和谐发展和降低了居民生活水 平的质量，并且造成了不良的社会影响。木文分析了哈尔滨主市区的城市环境地质出现的问 题，确定了其主题特征，并提出适合的系列专题图，希望可以为评价和提高哈尔滨城市地质 环境质量提供参考。 一、哈尔滨城市地质环境问题 尽管哈尔滨市主城区地处区域稳定性高，地势平坦，区域地质灾害少，但是近年来城市 建设和发展遇到的地质环境问题日益增多，如地面塌陷、特殊土、水环境污染、大面积地 下水降落漏斗区、城市垃圾等。 1. 地面塌陷 地面塌陷是指地表岩土体受外部荷载或自身重力以及其他因素作用下，当荷载大于自身 的岩土工程强度下发生的地表坍塌现象，规模在几米到几十米不等，多发生在平原地下水开 采区、矿产采空区和岩溶地貌区。 继北京、上海等地面塌陷灾害重灾城市之后，哈尔滨也成为国内地面塌陷频发的城市。 特别是哈尔滨主要的城区的和街道很多城市基础设施都是沿用上个世纪的建设或者在此基 础上的翻新和维护，其道路交通、城市地下管线、地下工程面临今天的交通压力和城市容量 不断扩大，逐渐暴露出地质问题，这些地区成为哈尔滨地面塌陷的多发区。特别是今年八月 份受持续降雨的影响和城市自身基础设施的影响，南岗区发生了一系列的地面塌陷事件，造 成多人受伤和2人死亡（表1）。 表1 2012年8月哈尔滨地面塌陷部分事件名录表 时间 地点 塌陷面积 原因 8月9日 南岗区铁路街与上 方街交1」人行道 长约3米宽约2米 8 降雨将排泄井冲塌，导致周边 地面出现塌陷 8 月 12 口 南岗区工程师街35 1号门前人行道 8 口大雨造成极大管压，使超期服 役的排水管出现泄漏造成塌陷 8月14日 哈尔滨市南岗区邮 政街622号人行 道与马路连接处 长约2米、宽约1米 8 I I大雨造成排水管下沉约半米， 泄漏的雨水将四周泥沙冲走形成 空洞引发路面塌陷。 8月14日 哈尔滨市南岗区辽 阳街90号门前 10余平米 造成2人死亡，两人受伤。 8月16廿 哈尔滨市南岗区燎 原街与大直街交叉 口 3.3米深空洞 8月17日 哈市东直路与红旗 大街交口 8月17日 道里区机场路康家 路段 8 月 29口 哈尔滨南岗区和兴 路88号门前路段的 二环快速干道一侧 慢车道 面积达几十平方米, 最深达5米 28 口 “布拉达”台风北上降 雨影响，形成积水，入渗导致地面 沉降。 2.特殊土的工程地质问J （1）季节性冻土工程地质问题 冻土是只温度达到零摄氏度以下，地表一下某一深度范围内的岩土体以及它们空隙裂隙 中的水发生冻结的现象。由于水结冰会体积会变大，更主要的是在土壤水势梯度作用下，为 冻结区域的水会向冻结区域迁移和聚集，从而扩大冻胀区域，所以冻土有明显的冻胀现象， 发生冻土的区域会膨胀、地面隆起等现象。冻土的另一个特征是，冻土由于气温升高，土中 的冰会融化，从而又导致岩土体的体积减小发生沉降，这种现象又叫做，融沉现象。季节性 冻土即是随季节温度变化发生冻土和融土现象的岩土体，在哈尔滨普遍存在，冬季发生冻胀 现象，春季出现融沉现象。 季节性冻土的反复冻胀和融沉循环出现给工程建设带了极大的困难，冻土的压缩性降低, 但抗剪强度降低；融土的压缩系高。反发的冻融会导致岩土体的工程力学参数发生极具的变 化。哈尔滨冬季（11月〜翌年2月）历年平均气温-14.2C,春季（3月〜5月）历年平均气 温5.TC,年平均气温3.5C,这是导致季节性冻土发生的气候因素；表层岩土为人工填土和 粉质粘土，人.工填土空隙发育，结构松散，粉质粘土含水率高，这是哈尔滨冻土发生的物质 基础，据调查和研究，哈尔滨的冬季冻土层厚度达到200cm o （2）淤泥质粘土■软土的工程地质问题 淤泥类土是指在水流缓慢的沉积环境中和有微生物参与作用的条件沉积形成含较多有 机质，输送软弱（天然孔隙比大于1,天然含水率大于液限）的含较多粉粒的粘性土。哈尔 滨地区松花江中游地区，在松花江南侧松花江河漫滩地貌单元，其中处于人工填土层下部的 全新统低漫滩冲积成因土层中，其中广泛分布着粉质粘土黄褐色〜灰褐色，软塑。流塑， 中〜高压缩性；淤泥质粉质粘土灰色〜黑褐色，流塑，高压缩性，含有机质，有腥臭味。 以及岗阜状平原地貌中人工填土下部的上更新统哈尔滨组冲积湖积层、中更新统山荒山组湖 积层粉质粘土黄褐色一褐黄色，可纵中压缩性；粉质粘土褐黄色一褐黑色，软塑，含 可规土，中压缩性。 其工程力学性质强度低，压缩性高，承载力低，含水率高，对哈尔滨的城市建设，特别 是建筑基础设施的建设造成了极大的困难。 3. 水环境问题 （1）水质污染 2010年哈尔滨环境状况公告显示全市当年废水排放总量为25114.8万吨，其中工业废 水排放量为3282.8万吨，占13.10市区废水排放总景为17696.8万吨，其中工业废水为 2115.4万吨，占12.0 ；废水中主要污染物化学需氧量（COD）排放量为41570.3吨，其中 工业废水COD排放量为5739.0吨，占13.8；疑氮排放量为2762吨，其中工业废水疑氮