城市地质环境安全评价：人类活动的地貌影响

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：人类活动作为一种新的地貌营力,其表现形式主要有5种:人为的风化、侵蚀、搬运、堆积作用以及人为内动力作用。一般来说,人为侵蚀的强度与速率往往比天然作用要大得多。

人类活动作为一种新的地貌营力,其表现形式主要有5种:人为的风化、侵蚀、搬运、堆积作用以及人为内动力作用。

1.人为风化作用

由于城镇化、工业化的需要,人类大量燃烧化学燃料,产生了大量废气,形成了酸雨、导致了高温。酸雨和高温不仅加速了城镇地区岩土和建筑材料的风化,而且加速了城镇下游地区、下风地区岩石的化学风化速度;在石灰岩地区,甚至还会加速石灰岩体的溶蚀速度。

2.人为剥蚀作用

人类在修建铁路和公路、开挖航道、建造厂房、修建水库、水渠等工程活动中要挖掘土石,农业平整土地,矿山剥离盖层、开采矿石等,都在很大程度上破坏了地质结构,改变了地表形态,所产生的地质效应同天然外动力引起的剥蚀作用是完全一样的。

一般来说,人为侵蚀的强度与速率往往比天然作用要大得多。

3.人为搬运作用

人类在社会经济活动中,每年需要移动大量的地表物质。这些都是有目的的通过运输工具人工加以搬运。天然营力所搬运物质的大小往往随携带能力的损耗而变化,其物质流向明显受重力制约;与天然搬运作用不同的是人为搬运作用可以把物质从低处运送到高处,其物质大小和流向一般随人类的意志和需要而变化。(www.chuimin.cn)

人为搬运作用主要表现在两个方面:①人类因耕作而造成全球土壤流失量超过新生成的表土,加上毁林毁草引起的土壤侵蚀,每年从地表搬走数百亿吨土壤;②为了城镇建设发展需要(如填筑工程地基、工程场地开挖、采掘矿石、建筑材料等),由人工通过运输工具进行搬运的。有人估计,人类通过自己的活动每年搬运的物质总量达1.0×104 km3,超过了全球水流的搬运强度。

4.人为堆积作用

人类活动按自己的意志和需要,通过人为搬运作用,有目的地搬运物质到特定地点,形成一定规模的人为堆积体:工程建筑物的自重及其运行时与其他自然和人为作用力的叠加,造成在工程和地质介质边界面的荷载,如大坝作用在地基上的坝体自重力和水库中水推力组成的荷载;高层建筑物在地基上作用荷载由其自重、内部设施自重和所受风力等组成;桥梁作用在桥基上为其自重及桥上行车、行人荷载;而用于地下贮存或运输流体的洞室,则以其内部流体的压力施加于岩面上。

此外,围海、围湖造陆,固体废弃物和垃圾的大量堆积,其厚度和分布面积可达相当大的规模。

5.人为内动力地质作用

(1)水文作用。有相当一部分工程其功能就是对水流水体的调节,如水库、水渠、输水隧洞、堤坝等水工建筑物。又如钻孔、水井等地下水供水工程,则起到调节地下水的功能。广义地讲,石油、天然气的开采地下水及热水开采、油气的地下储存,都是水及流体的调节工程,由于极大部分工程都涉及到岩土开挖。因此,都在不同程度上影响到地下水的排泄和水位的动态过程,也可认为是工程的水文作用。在工程作用下地表及地下水系统受到的影响,表现为水位水流方向、梯度、速度的变化;同时由于地表有毒有害物质的施加,水-岩作用也可产生物理的、化学的变化。

(2)热力作用。在工程和岩土界面上发生热传输,可改变初始的热流和温度,有些工程在建成后保持边界上比较稳定的温度,如水库库底温度常年较低,而水渠水温则周期变化,放射性废料处理洞室,则有一定幅度逐渐升高。由于在工程和岩土界面上的热传播,可导致岩土介质中温度变化,产生温度应力及一系列的物理及化学的变化。

城市地质环境安全评价：人类活动的地貌影响

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