自然地理
郑州位于东经112°42'-114°14' ,北纬34°16'-34°58',东西宽166公里,南北长75公里,总面积约为7446.2平方公里,其中市区面积约1010.3平方公里,山地面积约2377平方公里,全市水面面积约11.4平方公里。但随着南水北调中线工程的实施,[38]以及郑州市生态水系工程的开展,[39]郑州市的水域面积将会不断增加。郑州北临黄河,西依嵩山,东南为广阔的黄淮平原,东面是开封市,西面为古都洛阳市,南面是许昌市,北面为焦作市和新乡市。
3.1 地貌
郑州市横跨中国第二级和第三级地貌台阶,西南部嵩山属第二级地貌台阶前缘,东部平原为第三级地貌台阶的组成部分,山地与平原之间的低山丘陵地带,构成第二级地貌台阶向第三级地貌台阶过渡的边坡。郑州最高点位于登封市的少室山,它主峰是海拔约为1512.4米的连天峰,郑州最低点位于中牟县韩寺乡胡辛庄,海拔仅为73米。郑州地势自西南向东北倾斜,西南部最高海拔258米,东北部的柳园口海拔82.5米,西南部是受到侵蚀而形成的低山丘陵,逐渐向南过渡为黄土倾斜平原和黄淮冲积平原以及少量的沙丘和沙地。嵩山系秦岭支脉外方山的东延部分,西起洛阳龙门东侧,然后向东北一直延伸到新密市以北。邙山位于郑州市西北隅,邙山的地貌主要为黄土台地和黄土丘陵,由于黄河的侧蚀和众多沟谷侵蚀作用,使得黄土丘陵形态显得异常陡峻。具茨山系伏牛山系嵩山余脉,位于新郑市西南,山体石质为下元古代前震旦纪千枚岩、石英岩、石英片岩、硅质灰岩组成。
3.2 水系
郑州境内有大小河流124条,流域面积较大的河流有29条,分属于黄河和淮河两大水系,其中黄河流域6条,淮河流域23条。流经郑州段的黄河长约150.4公里,黄河是郑州市主要的生活用水水源地,黄河水从邙山干渠流入西流湖,经过柿园水厂的提灌站,将水提升至尖岗水库,再从尖岗水库分水向东敷设供水线路,分别向属于淮河流域的金水河、熊儿河、十七里河、十八里河和潮河供水。郑州市境内的伊洛河、汜水河和枯河是黄河的支流。伊洛河由洛河和伊河交汇后形成,总长447公里,在巩义市境内长37.8公里。汜水河分为两支,东支发源于新密市尖山乡田种湾村五指岭北坡,西支发源于新密市尖山乡巩密关村以北五指岭东牛旦山,汜水河上游东支建有仙鹤湖水库,西支建有峡峪水库。枯河古称“旃然河”,全长40.6公里,上游建有唐岗水库。
贾鲁河是淮河二级支流,发源于新密市北部山区。由古鸿沟、汴水演变而来,因元朝的工部尚书贾鲁主持疏导汴河而得名。贾鲁河在郑州市境内主要支流有金水河、索须河、熊耳河、七里河、魏河和潮河等,贾鲁河上游及其支流上建有多座水库。金水河为西南至东北流向,发源地有多种说法,金水经郭家嘴水库和帝湖水库(原金海水库)进入郑州市区,再经燕庄至金水区八里庙入东风渠。索须河因索河和须水两河汇流而得名。是荥阳市和郑州北部的泄洪排涝河道之一。熊儿河发源于郑州市区西南部的铁三官庙,因沿岸的居民区密集,该河污染较为严重。七里河源于新郑市郭店镇半坡桥村,最终在中牟县白沙镇后潘庄西汇入贾鲁河。
3.3 气候
郑州市属暖温带-北亚热带过渡型性季风气候。在太阳辐射、地形地质、大气环流等因素的的共同作用下,形成了冷暖适中、四季分明、雨热同期、干冷同季等特征的气候。随着四季的明显交替,依次呈现为春季干旱少雨,夏季炎热多雨,秋季晴朗日照长,冬季寒冷少雨的特点。郑州市的冬季最长,夏季次之,春季较短。统计资料表明郑州市的平原
和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日,终止于5月20日,历时55天;夏季开始于5月21日,终止于9月7日,历时110天;秋季开始于9月8日,终止于11月9日,历时63天;11月10日至次年的3月26日为冬季,长达137天。郑州各县(市)的气温(除嵩山外),随着自东北向西南地势的逐渐增高而增高或持平。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市,年平均气温在14~14.3℃之间。极端最高气温43.0℃(1966年7月19日,市区;1966年6月22日,巩义),1951-2013年日最高温≥40℃天数33天。极端最低气温-19.7℃(1971年12月27日,中牟),市区极端最低气温-17.9℃(1955年1月2日、1971年12月27日、1990年2月1日)。郑州年平均降雨量0.9毫米,无霜期220天,全年日照时间约2400小时
3.4矿产资源
矿产资源特点。我省矿产资源种类多,分布广,矿产组合配套与地域分布性强,特色鲜明。截止2000年底,我省已发现154种矿产,探明储量的矿产81种,矿产地936处。保有资源储量居全国首位的有钼、蓝晶石、天然碱、珍珠岩等8种,居第二位的有镓、耐火粘土等5种,居第三位的有铝土矿、水泥用大理岩等6种,居四至十位的有晶质石墨、水泥用灰岩、金、石油、锑、煤、银、铁等28种。查明全省地下水可采资源量191亿立方米。占有重要地位的优势矿产有煤炭、石油、铝土矿、黄金、钼矿、天然碱等。具有特色的矿产有蓝晶石、矽线石、红柱石、珍珠岩、蓝石棉、独山玉等。短缺的劣势矿产为钾盐矿、磷矿、硫铁矿、硼矿、铜矿、富铁矿、铬、镍、铂族金属、金刚石等。部分矿种的资源总量预测显示,金、、银、铅、辛、、铝土矿、钼金红石、建材类非金属矿等还有巨大的找矿潜力。矿产资源开发利用现状。截止2000年底,全省已开发利用矿产75种,山总数达8798个,71万人从事矿业生产,年产矿石1.95亿吨,矿产采选及其原料加工制品业总产值达1661.亿元,占全省工业企业总产值的47.54%,增加值比例为
54.84%;矿业工业增加值对省国内生产总值的直接贡献率为12.3%。采选业以煤炭、石油、天然气、金、银及有色金属为主;加工制品业以非金属、化学原料、有色、黑色金属冶炼压延加工业为主。
3.4工程地质
根据郑州市区地形、地貌特点,岩土体组合关系及地下水条件可将郑州市区大致 分为三个工程地质区,大致以西开发区瑞达路及南阳路、东西大街及郑汴路一线分界,东北部分属Ⅰ区;西南部分属Ⅱ和Ⅲ区,而Ⅱ和Ⅲ区大致以京广路为界,东南区属Ⅱ区,西南区属Ⅲ区(详见图1),各区工程地质特征详见表2.1、2.2、2.3。
Ⅰ区:为典型的二元结构,以上细下粗为其特征,上部由黄色、灰色稍密粉土夹灰色软塑的粘性土组成,一般厚15-19m,下部为中密密实的粉细砂,一般为市区小高层建筑、部分高层建筑较好的桩端持力层。本区30m勘探深度内地下水可分为二层水,即潜水与承压水,水位埋深一般为1-5m。本区以“上灰下黄、上软下硬”为其主要工程地质特点,分布于市区东北部。
Ⅱ区:由黄色稍密-中密粉土与稍密-中密粉细砂互层组成,厚15m左右,地下水为潜水,水位埋深一般7-10m。本区以黄色为主色调,粉土与粉砂互层为其工程地质特点,分布于市区东南部。
Ⅲ区:上部为具轻微湿陷性的黄土状粉土,厚3-5m,以下为中密粉土与硬塑粘性土组成,局部夹2-3层中密细砂。地下水属潜水,水位埋深一般在15-30m。本区以黄色为主色调,以上部为黄土状粉土,下部为中密粉土或硬塑粘性土为其工程地质特点。