（地质工程专业论文）基于gis的温州市地质灾害时空分布及影响因子研究.pdf

摘要 温州市地处浙东南沿海，地形地貌复杂，崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害常有发生， 造成了重大人员、财产损失。所以，找出该地区导致地质灾害发生的各种影响因子并对 其进行分析研究，从而针对本地区灾害发生特点采取相应措施，这对温州市防灾减灾工 作具有重要意义。 本文利用统计和g i s 空间分析( s p a t i a la n a l y s t ) 方法，对温州市1 9 9 0 年以来滑坡、 崩塌和泥石流灾害的数量、规模和损失等进行统计、对主要影响因子筛选和量化。在确 定量化指标后，运用g i s 对地质灾害中主要的影响因子进行统计比较和计算其区域投影 面积、坡度分级比例、不同高程范围的分布比例；再求取不同影响因子情况下灾害发生 的比重，揭示其空间分布和动态变化特征和影响因子的关系。 在地质灾害分析过程中，选择区县为温州市地质灾害影响因子的基本单元。将温州 市划分成2 5 m x 2 5 m 栅格，对每种因子进行统计分析，并选取所有区县对地质灾害的主 要影响因子地形坡度进行分级和地层岩性进行分组( 分为四组) ，然后运用s p a t i a l a n a l y s t 对这些地区的坡度和地层分布以2 5 m x 2 5 m 栅格进行统计，并计算出每一级坡 度的平面投影面积和每一组地层的面积，最后再把这些地区的不同坡度和不同地层进行 比重计算然后再进行分析，以此来评定不同等级的坡度、不同地层岩性、不同高程对各 类地质灾害的影响。 通过此次分析，获得温州市主要地质灾害( 滑坡、崩塌、泥石流) 的时空变化分布 特点并得到了相应的曲线图。筛选出了降雨、坡度、地形地貌、地层岩性等主要的影响 因子，并利用g i s 得到了各影响因子与主要灾害关系分布图。还得到了温州市滑坡及其 隐患主要分布在2 5 。, - 4 5 。坡度之间和海拔高度在5 0 m 5 0 0 m ( 丘陵) 的范围内：崩塌 大多分布在4 5 。以上的坡度上，尤其是6 0 。以上的陡坡；泥石流的多发区是在海拔高 度在5 0 0 m 以上的范围。通过对灾害分布及影响因子分析得出：对于温州市的滑坡及隐 患，主要影响因子是降水( 尤其5 8 月) 和地形地貌因素；对于崩塌及隐患，主要影响 因子为居民分布区( 人类工程建设) 、降水和坡度因素；而对于泥石流来讲，强降雨和 地貌形态则是主要影响因素。 关键词：温州市；地质灾害；时空分布；g i s ；影响因子 a b s t r a c t l o c a t e di nt h es o u t h e a s tc o a s t ，t h e c i t y o fw e n z h o ul sf e a t u r e db yc o m p l i c a t e d t o p o g r a p h yr e s u l t i n gi nv a r i e dg e o l o g i c a ld i s a s t e r ss u c ha sl a n d s l i d e s ，c o l l a p s e sa n dm u da n d r o c kf l o w , w h i c hc a u s e dd r a m a t i cl o s s e si nl o c a lp o p u l a t i o n t h e r e f o r e ，i tb e c o m e sc r u c i a l f i g u r i n go u tt h ei n f l u e n c i n gf a c t o r sr e s p o n s i b l ef o rg e o l o g i c a ld i s a s t e r si nt h i sa r e aa n d a n a l y z i n gt h e mi no r d e rt ot a k ep r o p e rm e a s u r e sa c c o r d i n g l y , w h i c hh o l d sv i t a ls i g n i f i c a n c e f o rt h ep r a c t i c eo fp r e v e n t i o na n dr e d u c t i o no fd i s a s t e r si nw e n z h o u t h r o u g hs t a t i s t i c a la n ds p a t i a la n a l y s i s ，w em e a s u r e dt h ef r e q u e n c y , s c a l e ，a n ds e v e r i t yo f d a m a g ec a u s e db yl a n d s l i d e ，c o l l a p s e ，a n dm u d r o c kf l o wi nw e n z h o us i n c e19 9 0 ，a n da l s o s c r e e n e da n dq u a n t i f i e dt h eu n d e r l y i n gi n f l u e n c i n gf a c t o r s a f t e rt h a t ，w ep e r f o r m e ds t a t i s t i c a l ， c o m p a r i s o n ，r e g i o n a lp r o j e c t i o na r e ac a l c u l a t i o n ，g r a d i n go fs l o p e ，a n dg r a d i n go fp r o p o r t i o n s o fa l t i t u d er a n g e s w es u b s e q u e n t l yr u l e do u tt h ep o s s i b i l i t i e so fo c c u r r e n c eo fd i s a s t e r su n d e r v a r i e di n f l u e n c i n gf a c t o r s a c c o r d i n g l y , w ea t t e m p tt oe l i c i tt h ec o n n e c t i o nb e t w e e ns p a t i a l d i s t r i b u t i o n ，t h ed y n a m i cf e a t u r ea n di n f l u e n c i n gf a c t o r s a d m i n i s t r a t i v ea r e a sa n dc o u n t i e si nt h ec i t yo fw e n z h o ua r es e ta st h eb a s i cu n i t so ft h e i n f l u e n c i n gf a c t o r so fg e o l o g i c a ld i s a s t e r si nt h ea n a l y s i sp r o c e s s b a s i c a l l y , w e n z h o uw a s d n i d e di n t oa2 5 木2 5g r i dm a t r i x ，w h i c ha r ea l ls u b j e c t e dt os t a t i s t i c a la n a l y s i sb a s e do ne v e r y i n f l u e n c i n g f a c t o nt h ep r i m a r yi n f l u e n c i n gf a c t o r so f e a c ha d m i n i s t r a t i v ea r e ao r c o u n t y ( g r a d i n go ft e r r a i ns l o p ea n dg r o u p i n go fg e o l o g i c a ls t r u c t u r e s ，4g r o u p si na 1 1 ) a r e p i c k e do u t s p e c i a la n a l y s ti na r c g i sp r o g r a mw a se m p l o y e d t oc a l c u l a t et h ep r o j e c t i o na r e a o fe a c hg r a d eo fp l a n ea n de a c hg r o u po ff o r m a t i o no ft h e 2 5 宰2 5g r i dm a t r i xo ft h e s er e g i o n s l a s t l y , w ed i dp r o p o r t i o n a lc a l c u l a t i o na n da n a l y s i sa m o n gt h ev a r i e ds l o p ea n dd i f f e r e n t g r o u p sa st oe v a l u a t et h es i g n i f i c a n c eo fv a r i e ds l o p e s ，g e o l o g i c a ls t r u c t u r e s ，a n da l t i t u d e so n d i f f e r e n tt y p e so fg e o l o g i c a ld i s a s t e r s t h r o u g ht h i sw o r k ，w eo b t a i n e di m f o r m a t i o no nt h ep a t t e mo f t h et e m p o r a la n ds p a t i a l d i s t r i b u t i o no fm a j o rg e o l o g i c a ld i s a s t e r s ( 1 a n d s l i d e ，c o l l a p s e ，m u d - r o c kf l o w ) ，a n dr e l a t i v e c h a r t s ，c o n t r i b u t e dr a i np r e c i p i t a t i o n ，s l o p ed e g r e e ，t e r r a c et ob et h em a i ni n f l u e n c i n gf a c t o r s ， a n dl e a r n e dt h et i e sb e t w e e nv a r i o u sf a c t o r sa n dm a j o rd i s a s t e r sb yd r a w i n gg r a p h sw i t hg i s s p e c i f l c i c a l l y , l a n d s l i d ea n di t sp o t e n t i a lh a z a r d sr a n g ef r o m2 5 - 4 5i ns l o p ed e g r e e ，a n df r o m 5 0 5 0 0 mi na l t i t u d e ( h i l l s ) ；c o l l a p s ea b o v e4 5i ns l o p ed e g r e e ，e s p e c i a l l ys t e e ps l o p eo fa b o v e 6 0 ；m u da n dr o c kf l o wa b o v e5 0 0 ma l t i t u d e t h r o u g ha n a l y s i so fd i s t r i b u t i o no fd i s a s t e r sa n d i n f l u e n c i n gf a c t o r s ，w ec o m et ot h ec o n c l u s i o nt h a tf o r1 a n d s l i d ea n di t sh i d d e nr i s k s ，t h e m a j o ri n f l u e n c i n gf a c t o ri sr a i np r e c i p i t a t i o n ( m a y - a u g u s t ) a n dt o p o g r a p h y f o rc o l l a p s ea n d i t sh i d d e nr i s k s ，i sr e s i d e n t i a ld i s t r i b u t i o n ( h u m a ne n g i n e e r i n g ) ，p r e c i p i t a t i o na n ds l o p ed e g r e e a n df o rm u da n dr o c kf l o w ，s t r o n gp r e c i p i t a t i o na n dt o p o g r a p h y k e yw o r d s ：w e n z h o uc i t y ；g e o l o g i c a ld i s a s t e r s ；t e m p o r a la n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o n ；g i s ； i n f l u e n c i n gf a c t o r s 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文 中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 敝作者签名：龙乞 加声莎月z 日 论文作者签名：牝r u 易，刀锋莎月z 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：龙乞 导师签名： 净粝 砌7 年莎月二日 年月日 长安大学硕上学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 地质灾害是由自然的、人为的或综合的地质作用引起地质环境产生突然的或渐进的 破坏，并造成损失的事件；它是地质环境质量低劣的表现，它的发生不仅反映了自然地 质环境的薄弱，还证明了人类活动与地质环境间矛盾的激化。从成因而言，主要由自然 变化导致的地质灾害称自然地质灾害；主要由人类作用诱发的地质灾害则被称之为人为 地质灾害。根据地质灾害发生区的地理或地貌特征，可分为平原地质灾害如地面沉降等 和山地地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流等 在我国，由于地质条件和地理因素的复杂性与巨大的差异性，是一个地质灾害频发 的国家，伴随着我国国民经济的高速发展，人类活动和很多基础工程建设扩大，地质环 境的恶化进展和地质灾害的发生频率有逐增加的势头。所以，防灾减灾工作在当前情况 下显得尤为重要，如果要使人类工程经济活动与地质环境二者之间保持较为协调的和谐 关系，就必须对地质环境影响因素进行分析，以了解不同社会发展过程中时空分布的基 本变化趋势和发展态势，为保护人类生命财产安全、自然环境和防灾减灾提供重要、可 靠的依据【1 3 1 。 温州市地处我国东南沿海，地理位置条件特殊。自从改革开放以来，温州市民营企 业发展迅速，经济非常发达，同时也带动了整个温州地区经济的高速发展，伴随着经济 的发展，其城市化、工业化进程也在不断加快，相应的当地地质环境也正在变坏，由于 温州地区人口密度大，地质结构环境比较复杂，还常受海洋带来的台风及其强降雨的影 响导致当地地质灾害频发，特别是崩塌、滑坡、泥石流三类主要地质灾害，造成的灾害 损失相当严重。 我们在对温州市地质灾害进行全面调查的前提下，通过对有关资料的搜集和整理分 析，总结温州市地质灾害的时空变化特征，因此，在本文中我们主要统计分析温州市各 种地质灾害的时空分布及影响因子，并对其影响进行研究。这次研究对于整个温州市具 有重要现实意义，不仅大大提高该地区应对地质灾害的能力，降低灾害给当地造成的人 员和财产损失，更为重要的是为当地城市发展规划和防灾减灾工作提供重要依据。 本研究在对温州市地质灾害进行全面调查和分析的基础上，采用g i s 技术，统计了 影响温州市地质灾害时空分布的影响因子，并对该地区典型影响因子运用g i s 技术中的 s p a t i a la n a l y s t 方法进行了分析。对于温州市地质灾害的分布规律研究具有重要现实意 第章绪论 义，可更大提高温州地区对地质灾害的预防能力。 1 2 国内9 1 柞1 关研究 在上世纪六十年代之前，灾害研究主要是在灾害机理和预测方面的研究，重点研究 各种灾害形成的条件和活动过程。上世纪七十年代以后，一些经济发达国家首先拓宽了 灾害研究领域、在继续研究灾害发生机理的同时，又进行地质灾害影响因子与其特征分 布之间联系的工作。 1 2 1 国外相关研究进展 国际上涉及到地质灾害的研究至今已有近四十年的历史经验。m a r i om e j i a - n a v a r r o & e l l e ne w o h l ( 1 9 9 4 ) 在分析c o l o m b i a 的m e d e l l i n 地区滑坡、泥石流、崩塌三大主要地 质灾害不稳定性引起的区域地质灾害基础上，利用a r cg i s 技术将两者合成产生了风险 评价及其成因分区图。 从上世纪六七十年代开始，一些灾害多发国家，例如：日本和前苏联等，各自开展 了区域性地质灾害规律研究，并认为要减少地质灾害的发生，降低地质灾害造成的损失， 就需要把地质灾害与国家发展规划结合在一起考虑，并分析其分布特点和影响因子。尽 管每个国家采用的灾害分析方法各有所长，但还是具有一定的共同点，即充分考虑各种 地质因素的综合叠加作用。地质灾害通常所用基础图形资料包括滑坡及隐患分布图、泥 石流分布图、崩塌及隐患分布图、构造地质图、地形地貌图、公路工程建设分布图、人 类居住分布图等。目前来说，作为地质灾害分布特征分析，不仅要确定已有各种地质灾 害的范围，而且还要预测今后可能产生灾害的隐患位置及灾害种类，或者确定可能产生 地质灾害的不利地质因素组合的范围。 在上世纪末，日本学者对各种灾害进行了种类的研究与划分，另外，美国、瑞典、 德国等国家的学者也有这方面的相关研究。 本世纪初，j o h n s o n 等在澳大利亚一项为城市发展规划服务的崩塌、滑坡、泥石流 三大主要灾害预测中，以g i s 软件为技术平台，对c a l m s 地区进行了崩塌、滑坡、泥 石流三类主要灾害的成因分析和影响因子研究。 2 0 0 1 年，a u r o m e i h y 等人在对伊朗k h o r s h r o s t a m 地区灾害进行特征分布分区时， 基于简单的栅格单元，考虑影响灾害的一系列因素，包括岩性、坡度、构造运动等，每 一个栅格单元的灾害发生概率以及其对影响因素的评价结果以s p i 表示，然后用模糊综 合评判法计算灾害隐患指数，所得结果用来绘制各种灾害分区分布刚4 ，5 ，8 ，1 1 , 13 1 。 2 长安大学硕士学位论文 1 2 2 国内相关研究进展 目前，我国进行地质灾害时空分布特征分析的方法很多，除传统的成因机理分析和 统计分析方法外，主要还有灾害动态变化特征分析、灾害空间变化的特征分析、区域特 征及成灾环境分析等方法，这些方法可以互为补充，并结合使用，这需根据分析的目的 不同而进行选择。 我国在上世纪八十年代以前，地质灾害研究工作一直停留在铁路等线性工程建设区 崩塌、滑坡和泥石流灾害治理研究阶段。上世纪八十年代以后，地质灾害研究水平不断 提高、研究内容越来越广泛，开始向新的独立学科方向发展；并且，区域灾害空间分布 特征及其影响因子研究开始起步，相应的开展了区域性地质灾害影响评价工作，并建立 了各类地质灾害时空分布模型。 殷跃平( 1 9 9 6 ) 等对我国地质灾害类型、分布规律、成因机制、级别及其灾害损失 程度等进行分析的基础上，采用专家打分、模糊综合分析和危险性指数等方法对地质灾 害现状进行了综合分析，绘制了目前我国地质灾害的现状分布图，综合表征了我国目前 地质灾害的空间发育现状。 范文( 2 0 0 1 ) 等针对公路沿线地质灾害的危险性，分析了多指标体系和分级特征， 对某线性工程沿线地质灾害危险性进行分段综合评估分析。 赵其华( 2 0 0 2 ) 等人以川藏公路- - n 山隧道西出口的和平沟滑坡灾害为研究对象， 对滑坡灾害的可能失稳规模、方式及其影响进行了研究。 林斌、赵法锁( 2 0 0 4 ) 等针对韩城市地质灾害进行了区域性空间分布特征及成因性 分析，从自然地貌因素、地下水因素、以及地震因素和人类工程活动因素五个因素进行 了成灾影响因子的分析。研究认为，韩城市不同区域的地质灾害，在成因上是不尽相同 的，东部区域主要决定于自然地质因素，同时受地下水和地震作用的影响，西部区域各 类地质灾害的发育是和人类的工程活动密切相关的。 周托，钱林峰( 2 0 0 5 ) 分析了工程建设用地地质灾害危险性评估中所存在的灰色模 糊现象，并提出运用模糊关系来叙述评判因素与评判等级间的定量关系，用点灰度来表 征模糊关系的不可信程度，为客观评价地质灾害提供了新思维。 近年来，地质灾害影响因子研究也得到长足进展，特别是在滑坡、泥石流、崩塌等 灾害区域分布特征和成因分析方面，更是发展迅速。特别是近年来广泛应用a r cg i s 技 术，可以将有关各种灾害形成的坡度、降雨等参数用图形数字化形式表达，使灾害规模 和数量分析更加便捷、准确，所获取的数据能够有效地保存、处理、调用和修改6 ，7 , 9 , 1 0 , 1 2 , 3 第一章绪论 l 4 i 。 总之，近十年来国内外地质灾害分布特征及成因分析工作得到了快速的发展，主要 表现在以下几个方面：地质灾害分布成因分析得到越来越广泛的重视。在分析初期， 只有很少一部分专家认识到它对防灾减灾的重要意义和发展前景，随着工作的加深，这 些认识逐步被认可，投入到这方面研究的专家也越来越多，有各种学科门类的学者，而 且有不少从事社会经济研究、方法研究、新技术研究的专家也投入到这一领域，这些都 极大的改变了灾害时空分布及其影响因子分析研究的发展。研究的内容方向也越来越 广泛。更多的学科融入地质灾害时空分布特征及其影响因子分析中，最突出的表现是强 化了社会经济因素的研究。研究所采取的手法也越来越丰富。随着时空分布特征及其 影响因子研究的发展，除了灾害动力学分析方法外，开始融入多种数理统计的分析方法。 与此同时，相关工程软件技术得到越来越广泛推广和应用，地质灾害时空分布特征及其 影响因子研究不断向更尖端的技术层次方面发展【5 1 。 1 3 研究内容和技术路线 本文基于a r cg i s 技术，在对研究区三种主要地质灾害( 滑坡、崩塌、泥石流) 、 社会发展以及经济情况进行详细调研的基础上，通过对搜集资料的整理和分析，选择合 适的栅格单元，确定地质灾害的各种影响因子；然后在地质灾害分布特征研究的基础上， 选择主要的影响因子对该地区地质灾害的分布特征进行影响研究，分析研究区域灾害空 间分布特点，同时进一步探索应用a r cg i s 技术进行地质灾害时空分布及影响因子分 析的技术路线和方法体系。 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 温州市主要地质灾害时空分布特征 在温州市地质灾害野外调查及相关资料收集基础上，利用统计和g i s 空间分析 ( s p a t i a la n a l y s t ) 方法，对该市1 9 9 0 年以来滑坡、崩塌和泥石流灾害的数量、规模和损 失等进行分析，揭示其空间分布和动态变化特征。 ( 2 ) 温州市主要地质灾害时空分布的主要影响因子筛选和量化 确定影响区内滑坡、崩塌和泥石流灾害发育的主要影响因子，通过g i s 和统计分析 对各种影响因子进行筛选和量化。结合已有的灾害分布规律特征，对研究区内的主要地 质灾害从时间和空间上进行影响因子的分析，并生成灾害分布特征与影响因子关系图， 并找出其分布成因特点。 4 长安人学硕士学位论文 ( 3 ) 温州主要地质灾害时空分布与各影响因子关系 在确定分析指标后，运用g i s 对灾害中主要的影响因子进行统计比较和分析：再求 取不同因子情况下灾害发生的比重，对研究区内地质灾害的坡度投影面积分布、高程分 布以及地形地貌分布特征与灾害主要的影响因子之间的关系根据实际情况进行分析，给 出结论。 1 3 2 技术路线 通过查阅国内外相关研究资料，结合收集的相关资料和野外调查资料，搞清研究区 的灾害发育现状，并且考虑区内地形地貌条件、地质条件、以及经济发展、基础工程建 设和居住区分布等人为和自然因素对灾害发育的影响，在充分收集、归纳分析前人资料 的基础上，总结研究区内各种地质灾害发生发育规律，拟定区内各地质灾害的影响因子； 采用g i s 各类分析方法与其它技术手段对室内数据与野外数据进行处理分析，分别对各 类地质灾害进行分布统计，应用s p a t i a la n a l y s t 方法确定该区域主要地质灾害的重要影 响因子的各级比率并对其进行分析，给出结论( 图1 1 技术路线图) 。 图1 1 技术路线图 第二章温州市区域特征分析 第二章温州市区域特征分析 2 1 温州市自然环境特征 温州市地处浙江省东南部，是我国东部沿海地区对外贸易开放的1 4 个港口城市之 一。在东经1 1 9 。3 77 - - 1 2 1 。1 5 ，北纬2 7 。1 0 - 2 8 。3 5 之间，处于亚热带中部地 区。东面临海，东北隔乐清湾和玉环县相望，西面与丽水市的缙云、景宁、青田县相毗 邻，北面接台州地区的黄岩、仙居、温岭诸县，南面与福建的福鼎、寿宁、柘荣三县交 界。温州市辖区内有瓯海、鹿城、龙湾三区；永嘉、苍南、平阳等六县和瑞安、乐清二 个县级市，陆地面积约1 1 7 8 3 6 k r n 2 ，人i ：3 约7 7 8 5 万。 2 1 1 地质地貌 温州市地形属浙江省南部低山丘陵区和沿海平原区，地势西北较高，东南较低，自 西北向东南依次为低山、丘陵、平原、沿海滩涂和岛屿等地貌单元。全市陆地总面积中， 山地面积有9 2 1 3k m 2 ，占7 8 3 ；平原面积有2 0 5 8k m 2 ，占1 7 4 ；江河水面有3 4 1k m 2 ， 占2 9 ；岛屿面积有1 7 2k m 2 ，占1 4 ，俗称“七山一水二分田 ；西部的山地地区， 海拔1 0 0 0 m 以上的山峰连绵不断，位于泰顺县与景宁县交界处的白云尖海拨1 6 1 1 3 m ， 是全温州市的最高峰。中部的低山地区大多数为海拔5 0 0 - - - 8 0 0 m ，在千米以上的山峰有 苍南县西端的九峰尖和乐清市北边的百冈尖。东部多为堆积平原区，大部分海拔在l o m 以下，间隔有少数3 0 0 - - 5 0 0 m 的丘陵。温州海域部分多岛屿，其中面积较大的有洞头岛、 大门岛、南麂岛、北鹿岛等，尤其是洞头县的岛屿占全温州市岛屿总数的2 3 。由于岛 屿的地质构造、岩性和地貌形态与大陆相似，所以是与大陆直接联系的大陆岛。在江、 海汇合的江口附近还有冲积岛屿，较大的有瓯江口的七都岛与灵昆岛。 2 111 地层岩性 温州市地处太平洋陆缘火山岩带的西南部浙闽粤中生代火山岩带北段、丽水一余姚 深断裂以东。按中国岩石地层区划隶属华南地层大区东南地层区沿海地层分区的浙东南 小区，地层的发育比较简单，分别如下： 1 前第四纪地层 ( 1 ) 中生代侏罗纪地层 区内发育的地层为：西山头组( j 3 x ) 、茶湾组( j 3 。) 、高坞组( j 3 9 ) 、九里平组( j 3 j ) ， 岩性为流纹质晶屑凝灰岩、碎屑流相流纹质玻屑凝灰岩，还有夹凝灰质砂岩和粉砂岩， 组成了低山丘陵地貌。岩石构造裂隙不很发育，风化程度比较低，风化层厚度大多都在 6 长安大学硕士学位论文 0 5 - - 2 0 m 之间。该地层分布区由于切坡修路和建筑房屋形成的高陡边坡处容易产生崩 塌地质灾害。 ( 2 ) 中生代白垩纪地层 研究区内发育的地层为：朝川组( k l c ) 、馆头组( k l g ) 、小平田组( k l x ) ，岩性为 砂岩、粉砂岩、凝灰质砂岩和粉砂质泥岩，还有砂砾岩，组成了低山地貌。岩石构造裂 隙不发育，风化程度较高，风化层厚度大多都在5 , - 一6 m 之间，该地层分布区容易产生地 质灾害；其中小平田组( k i x ) 的岩性为流纹岩、流纹质凝灰岩、凝灰岩，组成了低山 地貌，局部为中低山地貌。岩石构造裂隙不发育，风化程度较低，风化层厚度大多都在 0 5 - - - , 1 0 m 之间，该地层易形成陡崖、危岩体，分布区内易产生崩塌地质灾害。 其岩性、成因及分布等详见表2 1 温州市前第四纪地层划分表。 表2 1 温州市前第四纪地层划分表 地层 符 界系统厚度( m )主要岩性、成因及分砸 名称号 上部为喷溢相流纹岩和沸溢相流纹质凝灰岩，下部为流 小平 田组 k l x 8 2 0 纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩、流纹岩夹2 3 层凝灰质砂 白 岩、粉砂岩薄层。广泛分布于乐清、永嘉一带。 下 垩 朝川紫红色块状砾岩夹少量含砾砂岩、砂岩、泥质粉砂岩， 统 k l c 3 7 7 - - 9 0 4 系 组 局部夹火山碎屑岩。冲积扇相，零星分布于西北部。 馆头杂色凝灰质细砂岩、砂岩夹页岩，粉砂岩及凝灰岩。火 组 k l g 3 6 7 1 1 7 6 中 山岩相及河湖相，局部分布于西北。 九里 主要为酸性熔岩，局部地区夹沉凝灰岩。常呈帽状覆于 生 j 3 j 4 9 - - - , 7 8 5 坪组山顶，形成陡崖。只西北部、白石西部局部分布。 界 岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩夹硅质泥页岩、砂质泥岩、 茶湾 侏 j 3 。 2 7 6 9 6 3 硅质岩、长石岩屑中砂岩等。常为陡坡地形中的相对平 上组 罗缓地段，或为剥夷面。 统 系西山 k3 9 8 2 2 8 4凝灰岩为主，间夹泥质砂岩。市内各地广泛分布。 头组 高坞酸性为主，局部中酸性火山碎屑岩。分布于北部谷湾等 j 3 9 6 8 4 - 1 2 4 2 组地。 注：出自温州市地质灾害调查与区划报告 2 新生代第四纪地层及其特征 研究区内第四纪地层自中更新统至全新统均有发育，主要分布在研究区东部的滨海 7 第二章温州市区域特征分析 平原与山麓地区。 ( 1 ) 麓沟谷区第四纪地层 该地层主要分布于芙蓉溪和大荆溪等中小型沟谷的两侧及局部山前地区。堆积物 都为陆相成因，以冲积、洪积与洪冲积为主，其厚度差异很大，出露地表部分一般为 5 l o m ( 表2 2 ) 。 表2 2 温州市山麓沟谷区第四纪地层简表 统代号地层名称厚度( m )岩性特征 洪冲积：褐黄、灰黄色砂砾石、亚砂土，结构松散， 全新统 q p h l 4 全新统l 8 分布于低山丘陵的坡脚、沟谷两侧。 冲洪积：灰黄色砂砾石含粘性土，微胶结，个别砾石 上更q 3 巴 具风化圈，见铁锰质、具二元结构； 新统q p l 3 莲花组3 4 0 洪积：灰黄色砂砾石含粘性土，间夹亚粘土或砂砾石 透镜体，粘性土含量较高。 中更 q m - p 1 2 之江组 5 4 5 坡洪积：上部为砾石层、风化强烈，含铁锰结核。下 新统部为棕黄色亚粘土。 注：出自温州市地质灾害调查与区划报告 ( 2 ) 平原区第四纪地层 该地层主要分布于瓯江区北侧及东南部的滨海及河口海湾平原地区，由于第四纪 以来受到多次海洋侵蚀的影响，平原区的松散堆积物不仅具有面积广、厚度大的特点， 而且具有陆相海陆过渡陆相一海相的层次变化( 表2 3 ) 。 表2 3 温州市平原区第四纪地层简表 顶板埋深 统代号地层名称厚度( m )岩性特征 ( m ) 海积：青灰色淤泥质亚粘土、可塑、 全新统 q m 4 滨海组 01 0 6 4 具鳞片状层理。 上 洪冲积：灰色、灰黄色砂砾石，结 上 1 3 ，： 东段 l o 2 59 3 2构松散，厚度变化大；上部时有冲 更海积灰褐色亚粘土分布。 新 浦 组 下 冲积：灰色、灰黄色砂砾石，夹粘 统 q “3 1 5 2 8 51 0 3 5 性土薄层，结构松散，平原中部厚 段 度较厚，向两侧变薄。 冲洪积i 灰褐、灰黄色砂砾石含粘 中更新统 q 3 i - p 1 2 之江组7 6 1 1 05 2 5 性土，较松散，局部密实。 注：出自温州市地质灾害调查与区划报告 ( 3 ) 新生代第四纪地层的沉积物具有以下特征 长安人学硕士学位论文 第四系沉积物厚度变化比较大。从山麓沟谷区厚度从3 米至1 0 余米向河口、滨 海区递增，至北白象镇一带厚度可达1 3 0 余米。沉积物成因类型错综复杂、岩相变化 比较大。山麓沟谷地区构造单一，均为陆相沉积层，并以坡洪积物为主，乐清县和泰顺 县有冲积层呈带状分布。河口滨海平原地区中上更新统分别由冲积、洪冲积和冲海积等； 全新统主要由海相淤泥质粘性土构成。平原区第四纪地层有粗细相间的沉积规律构成 多层结构。由粗粒级的砂和砂砾石组成的冲积沉积物，以条状或面状沿古河道分布。 2 1 1 2 岩浆岩 研究区内岩浆岩活动主要是燕山形成晚期，分布于北部区域。岩性为微细粒晶洞碱 长花岗岩( k l b ) 、细粒晶洞碱长花岗岩( k l c 。) 和斑状石英正长岩( k 2 y ) 。风化剥蚀较 轻，形成构造剥蚀侵蚀低山。境内中生代燕山晚期岩浆活动十分巨烈，侵入岩分四个时 期侵入于陆相火山碎屑一沉积岩系中，岩性有酸性、中酸性、中性和基性岩等，并以前 两者为主。 ( 1 ) 潜火山岩 潜火山岩分布区域面积较小，岩性主要为安山玢岩、英安玢岩和辉绿玢岩。 ( 2 ) 脉岩 燕山晚期四次岩浆侵入中伴生有大量脉岩，主要充填于断裂中，岩性以酸性花岗斑 岩、钾长花岗斑岩与中基性安山玢岩等为主。 ( 3 ) 侵入岩 区域内侵入岩较发育，主要出露于西北与东南部，岩性有酸性、中酸性和中性；多 呈岩株与岩枝产出，这些都为燕山晚期四次侵入活动的产物。 2 1 1 3 地质构造 温州地处华南褶皱系浙东南褶皱带上，主要有“温州一临海坳陷、“黄岩一象山断 拗”四级构造和“泰顺一黄岩大断裂等。中生代火山岩大面积覆盖，本研究区未见基 底地层出露。根据火山岩的空间分布形态、特征、断裂构造形迹和产状等因素，研究区 内分布有复活破火山和火山穹隆等构造洼地大型火山构造。 印支运动后，本研究区进入大陆边缘活动发展阶段。以剧烈的断块和大规模的钙碱 性岩浆活动为主要特征，褶皱不发育，断裂构造特别发育。东北从镇海至温州方向深度 断裂及从黄岩至泰顺方向大断裂，且从本研究区通过，并在长期的地壳运动中发挥主要 作用，与西北向、东北向、南北向、东西向断裂组成区内的构造格架，对本研究区的火 山活动、岩浆侵入活动、沉积盆地的发生与发展、成矿作用等具有主要控制作用。研究 9 第二章温州市区域特征分析 区内西北向断裂主要在北部出现，露头表现不是很明显( 为遥感信息所显示) 。东北向 断裂最为发育，全区内均有分布，规模也很大，总体走向n e 3 0 。- - , 6 5 。，倾角较陡，一 般大于7 0 。，断裂带内常见破碎并有片状、带状与透镜状构造岩产出，并沿断裂带两侧 常有硅化和叶腊石化等蚀变作用。近南北向断裂在区内零散出露，倾角陡立，断面常呈 舒缓波状。近东西向断裂在研究区内中部和南部均有显示，倾角一般大于8 0 。；常由一 些挤压带、小断裂带、片理带与劈理带构成。 2 1 1 4 新构造运动与地震 温州地处欧亚板块的东南缘，受太平洋板块的碰撞影响，塑造了独特的新构造特征。 本研究区处于明显的隆起抬升区域，主要体现在第三系长河组、嵊县组的缺损，抬升过 程中未沉积或是遭受剥蚀导致。近期以来，本区的地质构造活动不明显，属于地壳稳定 地区。根据原始资料记录，温州地区除1 8 1 3 年1 0 月1 7 日发生过4 7 5 级地震以外，无 破坏性地震记载。 依据国家技术监督局中国地震动参数区划图( g b l 8 3 0 6 2 0 0 1 ) ，温州地域内， 地震动反应谱特征周期为o 3 5 s ，地震动峰值加速度为0 0 5 9 及小于0 0 5 9 ，基本烈度属 度和小于度区。根据历史记录和地震监测所提供资料，地震活动不强，区域稳定性 较好。 2 1 2 气候 温州地处我国的东南沿海，纬度较低，属亚热带季风气候。全年气候温暖湿润，年 平均气温在1 8 左右。温州西部山区因为地势较高，年平均气温比东部、南部沿海地区 略低，例如，泰顺县多年均温只有1 7 c 。温州境内地形错综复杂，降水非常丰富，河流 众多，主要有瓯江、飞云江、清江、鳌江等。其中，洞宫山以北的南雁荡山为瓯江水系 和飞云江水系的分水岭，水系的排列为羽状，河流的断面具有坡陡谷深、水流湍急、多 瀑布险滩、多“v 形峡谷的特征。险滩瀑布虽对航运不利，但也蕴涵着丰富的水力资 源。根据统计，水力资源蕴藏量达1 1 0 0 m w ，目前利用率仅有1 1 0 。另外，在乐清湾地 区还可利用地形开发潮汐能。沿海平原区有温瑞和瑞平两条塘河为骨干的河渠，是发展 内河航运与养殖淡水鱼的优良环境。 温州多年平均降雨量在1 5 9 5 m m 以上。降雨自东南沿海向西部递增，地处海岛的洞 头县降雨量反而很少，仅有1 2 0 0 m m 。临海地区的瓯海、乐清、瑞安、平阳、苍南等县( 市) ， 年降雨量均在1 7 0 0 m m 左右，西部山区迎风坡降雨量可达1 8 0 0 m m 以上。一年当中以夏季 降雨较多，每年五六月份南方带来的暖湿气流和北方的干冷气流在温州市上空相遇，形 1 0 长安大学硕士学位论文 成了持续较长的阴雨连绵的“梅雨 天气；7 - - 9 月份常受台风袭击，台风中心经过的地 方往往一昼夜内降水量达数百毫米，狂风骤雨危害人民生命财产。 2 1 3 水文 2 1 3 1 地下水类型及含水岩组划分 根据地下水储存条件、水力性质和特征，研究区内地下水可分为松散岩类孔隙水、 基岩裂隙水和红层孔隙裂隙水三类。 1 散岩类孔隙水 ( 1 ) 孑l 隙潜水 全新统冲积和冲洪积砂砾石潜水含水岩组。分布在河谷谷地和其它小型河谷地 区，呈带状分布，区域面积4 7 1 6 k m 2 。岩性为砂砾石、砂与砂砾石含粘土；含水层厚度 一般在3 - - , 2 5 m 之间，地下水水量随季节变化比较明显。水质为淡水。全新统上段海 积、冲海积和湖沼积粘性土潜水含水岩组。分布在平原区的地表浅部，区域分布面积 2 7 5 7 1k m 2 。岩性为粘土、亚粘土与淤泥质土等，厚度一般在1 0m - 2 0 m 之间，透水性 较差。地下水位埋深为o 5m - - , 2 7 m 之间，水质一般为微咸。上更新统洪积和坡洪积 砂砾石潜水含水岩组。在沟口地区分布，区域分布面积约4 6 9 1k m 2 ，地貌上呈较完整 的洪积扇，厚度在3 m 1 5 m 之间，岩性为砂卵石夹粘土，透水性比较好，水位埋深在 1 0m , - - 3 o m 之间，水质为淡水。 ( 2 ) 孔隙承压水 温州地区沿海平原分布特征有二个承压含水岩组，即第1 和第1 i 承压含水岩组，第 1 承压含水岩组又分为i1 和i2 两个含水层。上更新统上组洪冲积和冲积砂砾石承 压含水层( i1 ) 。此含水岩组分布于平原区，含水层厚度在9 m - 3 2 m 之间，顶板埋深 2 9 0 m 5 5 1 m 之间。岩性为砂砾石含少量粘土，透水性较好，水质不统一。中更新统 上组冲洪积砂砾石承压含水岩组( i i ) 。含水层沿古河道分布，且含水层顶板埋深 7 6 m 1 1 0 m 范围，厚度在5 m 2 5 m 之间，水质以淡水为主。上更新统下组冲洪积砂砾 石承压含水层( i2 ) 。分布范围比i1 组小，含水层顶板埋深在5 2 m 8 5 m 之间，厚度 在l o m 3 5 m 范围，岩性为砂砾石含粘性土。 2 基岩裂隙水 ( 1 ) 构造裂隙水含水岩组 研究区内分布较广，为火山碎屑岩夹沉积岩、酸性火山碎屑岩和熔岩夹沉凝灰岩等 岩性，地下水赋存于构造裂隙中，水质较好。 第二章温州市区域特征分析 ( 2 ) 风化裂隙含水岩组 研究区内零星分布，全为燕山晚期侵入岩和晚侏罗纪、早白垩纪的火山岩组成，岩 性有钾长花岗岩、花岗斑岩和安山岩。富水性极不平均，泉流量小于o 3 l s ，水质优良。 3 红层孔隙裂隙水 此项仅分布于北部谷湾等局部地区，含水岩组由白垩系下统馆头组( k l g ) 砂岩夹 碎屑岩构成，弱富水，泉流量一般小于o 5 l s ，水质也很优良。 2 1 3 2 地下水补迳排条件 1 丘陵山区 山麓沟谷区的第四系孔隙潜水，主要由大气降水和地表水的渗入补给，此外还接受 基岩裂隙水的侧向补给。迳流途径短，循环交替较强烈。 丘陵山区基岩裂隙水、红层孔隙裂隙水主要由大气降水的补给，地下水迳流受地形 影响，常沿沟谷两侧或地形低洼部位以下降泉的形式排泄于沟谷中，多数迳流短，循环 交替强烈，季节性变化明显。但沿断层带深度循环的裂隙水，迳流途径相对较长而不流 畅，水循环交替缓慢。 2 平原区 平原区的孔隙潜水主要由大气降水与农田灌溉水的补给，但含水层透水性差，渗入 量很小，除临河( 湖) 地带缓慢排泄于地表水体外，蒸发及居民井水是主要排泄方式。 因为平原区地势平坦，所以地下水水力坡度平缓、迳流也相当缓慢。 分布于平原区的孔隙承压水，上覆有较厚的淤泥质粘土、亚粘土隔水层，渗透性很 弱，难以获得