(重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局208水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì),重慶 400700)
城市地質(zhì)工作已然成為了地質(zhì)行業(yè)一個(gè)新的風(fēng)向標(biāo),成功試點(diǎn)的北京、上海、廣州、天津、南京等城市的城市地質(zhì)工作逐漸形成了一系列支撐城市發(fā)展的地質(zhì)服務(wù)成果,已成為當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)工作的重要發(fā)展方向,是城市規(guī)劃建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)支撐。而重慶作為一座典型的山地城市,其地質(zhì)環(huán)境條件極其復(fù)雜,城市地質(zhì)工作才剛剛起步,未見(jiàn)成效,可直接借鑒的成功例子屈指可數(shù),因此,走出一條適應(yīng)重慶山城特色的城市地質(zhì)發(fā)展道路顯得尤為重要。
早在1986年,地質(zhì)礦產(chǎn)部就部署了上海、天津等21個(gè)沿海城市的城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,先后在天津、武漢、廣州等城市部分市區(qū)開展1:5萬(wàn)的水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作,為城市地質(zhì)工作拉開了序幕。
到20世紀(jì)90年代末,隨著城市化進(jìn)程加速,城市地質(zhì)工作由資源環(huán)境并重轉(zhuǎn)向了更加注重環(huán)境地質(zhì),完成了長(zhǎng)江中下游水患區(qū)、黃河中下游地區(qū)、首都圈、環(huán)渤海地區(qū)以及東南沿海區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查;在干旱地區(qū)開展了找水供水工作;實(shí)施了全國(guó)400多個(gè)地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的市縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃。并逐步開展了以土壤質(zhì)量、農(nóng)產(chǎn)品安全為目標(biāo)的生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查,成功將3S技術(shù)應(yīng)用到了城市地質(zhì)工作中。
21世紀(jì)以來(lái),依據(jù)城市可持續(xù)發(fā)展需求,城市地質(zhì)工作實(shí)施了全方位服務(wù)功能的多目標(biāo)立體城市地質(zhì)調(diào)查工作,完成了浙江、江西、海南、云南、四川、黑龍江、甘肅共7個(gè)省的98個(gè)城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作;也采取部、市合作方式開展了北京、上海、杭州、天津、南京、廣州6個(gè)城市地質(zhì)調(diào)查試點(diǎn)工作,取得了豐碩成果,并直接服務(wù)政府部門, 如北京形成的各種監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)(活動(dòng)斷裂、地面沉降、地下水環(huán)境、土壤地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)安全等),研發(fā)了地質(zhì)資源環(huán)境承載能力監(jiān)測(cè)預(yù)警信息平臺(tái)。如上海利用地面沉降監(jiān)測(cè)井網(wǎng),結(jié)合GPS、GIS 、InSAR和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù),建立了地面沉降預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng);在城市地質(zhì)成果展示上實(shí)現(xiàn)了三維可視化,建立了三維可視化城市地質(zhì)信息管理和服務(wù)系統(tǒng)。
尤其是6個(gè)試點(diǎn)城市的工作取得了里程碑式的成功,是推動(dòng)我國(guó)城市地質(zhì)工作的功勛之臣,帶動(dòng)了一批城市地質(zhì)工作的開展。自從去年以來(lái),城市地質(zhì)工作并上了全國(guó)國(guó)土資源工作會(huì)議和全國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作會(huì)議后,目前,全國(guó)各大城市正在掀起城市地質(zhì)工作的熱潮。
為了能為當(dāng)?shù)卣?guī)劃建設(shè)服務(wù),于上世紀(jì)末開始,重慶市也開展了一些與城市地質(zhì)相關(guān)的工作,如各區(qū)縣和三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃,部分1:5萬(wàn)圖幅的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查,重要經(jīng)濟(jì)區(qū)水工環(huán)綜合勘查評(píng)價(jià),部分城市的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、紅層找水、巖溶找水等項(xiàng)目, “地質(zhì)災(zāi)害”大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的搭建等。而專門性的城市地質(zhì)工作的開始是從2011年開始,我市開展了重慶都市經(jīng)濟(jì)圈城市地質(zhì)調(diào)查、重慶四山地區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、重慶都市經(jīng)濟(jì)圈三維工程地質(zhì)建模等項(xiàng)目。但還存在很大差距。其主要原因如下:
(1)項(xiàng)目工作布置不甚合理,沒(méi)有充分結(jié)合區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)、戰(zhàn)略儲(chǔ)備、資源環(huán)境等進(jìn)行重點(diǎn)布置,這些需要高精度工作來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題和資源問(wèn)題的區(qū)域未開展專門性工作,導(dǎo)致一些關(guān)鍵性問(wèn)題無(wú)法圓滿作答。
(2)地質(zhì)服務(wù)意識(shí)不強(qiáng),外界認(rèn)知程度不高。形成的地質(zhì)成果未及時(shí)上交給當(dāng)?shù)卣?,未和相關(guān)部進(jìn)行需求對(duì)接,沒(méi)有產(chǎn)品服務(wù)意識(shí),這樣很難取得相應(yīng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,形成了一種惡性循環(huán),從而使得項(xiàng)目設(shè)計(jì)在實(shí)施時(shí)環(huán)環(huán)削弱,成效大打折扣。
(3)地質(zhì)工作者思想沒(méi)有得到解放,研究?jī)?nèi)容不夠深入,還是藏匿在自己的這一片地質(zhì)圈內(nèi)開展工作,項(xiàng)目的開展沿用地還是傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)的工作手段和工作方法,總體上仍為單學(xué)科縱向深入,其成果只是查明了基本的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件,基本查明了存在的主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,綜合研究不夠深入,使得可轉(zhuǎn)化、可應(yīng)用的服務(wù)性地質(zhì)成果較少,地質(zhì)服務(wù)價(jià)值不大。
“城市地質(zhì)學(xué)”是一門關(guān)于在城市及周邊地區(qū)或潛在城市化地區(qū)的特定空間范圍內(nèi),綜合考慮各種地質(zhì)要素,研究這些要素為城市發(fā)展所提供的資源、施加的約束條件和城市發(fā)展對(duì)各種地質(zhì)要素所產(chǎn)生的影響,為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理服務(wù)的學(xué)科[1],需要為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供系統(tǒng)的、全方位、多層次技術(shù)支撐和技術(shù)服務(wù)[2]。
隨著重慶市城市規(guī)模的發(fā)展布局,與當(dāng)?shù)鼐用裆钕⑾⑾嚓P(guān)的地質(zhì)災(zāi)害、城市內(nèi)澇、水土資源短缺、水土環(huán)境等問(wèn)題將不斷呈現(xiàn)。城市發(fā)展過(guò)程中還有哪些地質(zhì)環(huán)境資源可以利用?城市建設(shè)過(guò)程中存在哪些地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題?采取什么措施可以確保城市可持續(xù)發(fā)展?如何在城市發(fā)展過(guò)程中高效利用地質(zhì)環(huán)境資源?等等這些問(wèn)題都需要開展新的城市地質(zhì)工作來(lái)回答。如城市規(guī)劃建設(shè)應(yīng)在全面查明城市地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題狀況及變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,將一些重大的基礎(chǔ)設(shè)施布局安排在地質(zhì)條件相對(duì)好的區(qū)域,避開地質(zhì)環(huán)境脆弱的敏感區(qū)或不宜開發(fā)的區(qū)域,科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃布局,通過(guò)提高規(guī)劃與建設(shè)的科學(xué)性,可大大減少工程事故和節(jié)約建設(shè)成本;如區(qū)內(nèi)城市建設(shè)快速發(fā)展,土地資源緊張,眾多道路工程需要切坡或填土加載,極易導(dǎo)致斜坡失穩(wěn),因此,地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對(duì)城市的安全提出了新的挑戰(zhàn)。
重慶屬地質(zhì)條件極其復(fù)雜的山地城市之一,其城市地質(zhì)工作還處在起步摸索階段,與國(guó)內(nèi)外其他城市的成果相差甚遠(yuǎn),尚無(wú)直接借鑒的成功案例,我們只有明確城市地質(zhì)工作的服務(wù)對(duì)象,將其與其他行業(yè)積極融合,努力創(chuàng)造的城市地質(zhì)服務(wù)模式,以此提高城市地質(zhì)工作的服務(wù)能力,現(xiàn)將其工作思路做如下探討:
因城市的快速擴(kuò)張,人口逐年增加,重大基礎(chǔ)設(shè)施不斷布局,其地下空間開發(fā)利用逐年增強(qiáng),地質(zhì)資源不斷被掠奪,地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題逐年凸顯。在這種危機(jī)現(xiàn)狀下,應(yīng)急地下水資源、地下空間資源、地質(zhì)景觀資源等資源的查明必不可少。如重大工程建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)摸清沿線地質(zhì)環(huán)境條件,對(duì)可能出現(xiàn)的地學(xué)問(wèn)題做出科學(xué)評(píng)價(jià),提出相應(yīng)解決辦法,并為每一項(xiàng)重大工程的勘察、施工、設(shè)計(jì)提供服務(wù)和技術(shù)參考。因此,可設(shè)置以下專題研究:
3.1.1 《地下水資源勘查與應(yīng)急水源地規(guī)劃》
在充分收集、整理與分析區(qū)內(nèi)已有地質(zhì)與水文地質(zhì)成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合規(guī)劃和建設(shè)布局的實(shí)際情況,以地下水流系統(tǒng)為理論指導(dǎo),綜合運(yùn)用傳統(tǒng)與現(xiàn)代水文地質(zhì)調(diào)查方法,查明各地下水體的補(bǔ)徑排條件、各含水層及與地表水、大氣降水的水力聯(lián)系,在地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,進(jìn)行地下水資源勘查評(píng)價(jià),建立三維水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型,從而找出能滿足飲用水水質(zhì)要求且具有一定開采潛力的含水層(應(yīng)急水源地),論證改水源地的開采技術(shù)條件,開展開采方案規(guī)劃評(píng)價(jià)等,提出地下水應(yīng)急水源地建設(shè)規(guī)劃建議,為城市發(fā)展提供地下水資源保障。
3.1.2 《地下空間資源調(diào)查與開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)》
在充分收集和整理以往工程地質(zhì)調(diào)查、巖土工程勘察成果的基礎(chǔ)上,在城市規(guī)劃地表以下100 m的深度范圍內(nèi),摸清地下空間(如隧道、人防工程、地下商場(chǎng)等)利用狀況,查明不同巖土體的工程地質(zhì)條件,重點(diǎn)查明不良工程地質(zhì)體—軟弱夾層(軟土、砂土)、采空區(qū)、巖溶管道、含膏鹽層等的發(fā)育深度、空間分布規(guī)律及其工程地質(zhì)特性,從而劃定工程地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層,建立工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),構(gòu)建三維工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型,并以地塊為單元對(duì)地下空間資源進(jìn)行分層,對(duì)其可利用性等級(jí)劃分,以此為地下空間的利用規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
3.1.3 《地質(zhì)景觀資源調(diào)查與地質(zhì)公園規(guī)劃》
以新興的旅游地質(zhì)學(xué)科理論為指導(dǎo),從地學(xué)角度對(duì)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)地質(zhì)遺跡資源、山體、水體、森林、湖泊、溶洞等地質(zhì)景觀資源進(jìn)行全面的系統(tǒng)調(diào)查,查明地質(zhì)景觀資源的分布、類型、類型、規(guī)模、成因及特征;對(duì)其科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值進(jìn)行論證,從地學(xué)、旅游學(xué)、美學(xué)、人文科學(xué)等方面對(duì)各種地質(zhì)景觀資源進(jìn)行評(píng)估,力爭(zhēng)在未知、未開發(fā)區(qū)內(nèi)尋找到一批具有保護(hù)與開發(fā)價(jià)值的地質(zhì)景觀資源,并提出其建設(shè)可行性,提出保護(hù)與開發(fā)利用規(guī)劃建議,為生態(tài)市建設(shè)規(guī)劃、舊城更新改造規(guī)劃、歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃及旅游發(fā)展規(guī)劃提供地學(xué)支持。
重慶屬典型山地城市,地形條件復(fù)雜,屬地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)城市之一。隨著人類工程活動(dòng)的不斷加劇,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、內(nèi)澇災(zāi)害等等地學(xué)問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮,且多數(shù)災(zāi)害頃刻發(fā)生,極為突然,來(lái)不及預(yù)防,造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失,嚴(yán)重影響了社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,可從防災(zāi)減災(zāi)的角度出發(fā)開展相關(guān)的調(diào)查研究工作。
3.2.1 《地質(zhì)災(zāi)害精細(xì)化調(diào)查評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)預(yù)警》
針對(duì)以上地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,應(yīng)積極開展精細(xì)化調(diào)查和勘查工作,通過(guò)多種勘查方法和新技術(shù)新方法的應(yīng)用,科學(xué)地查明災(zāi)害分布狀況、誘發(fā)因素、分布規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)等,從而合理地布置災(zāi)害防治工作及監(jiān)測(cè)預(yù)警工作,形成地表徑流監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、地下水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)等,為防災(zāi)減災(zāi)提供可靠切實(shí)可行的科學(xué)依據(jù)。
3.2.2 《海綿城市的水文氣象調(diào)查研究》
在時(shí)刻掌握城市水文氣象信息和摸清城市已有供水、排水、排污管網(wǎng)的基礎(chǔ)上,查明城市水資源、水環(huán)境狀況,水文要素和水文過(guò)程的變化特征,并對(duì)城市極端暴雨和極端干旱的成因分析,找出流域產(chǎn)匯流規(guī)律及計(jì)算方法,從而建立城市水文模型和水文預(yù)測(cè),提出雨洪資源化技術(shù)和應(yīng)用方法,為海綿城市的建設(shè)提供水文服務(wù)。
3.2.3 為生態(tài)環(huán)境保護(hù)服務(wù)
長(zhǎng)江流域、主城區(qū)“四山”、武陵山、大巴山等重要生態(tài)屏障的保護(hù)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求??蓮乃镰h(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的角度出發(fā),開展調(diào)查評(píng)價(jià)工作,查明其環(huán)境現(xiàn)狀、問(wèn)題、成因、分布特征,評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量并預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),研究地質(zhì)環(huán)境、人類工程活動(dòng)與生態(tài)之間的相互關(guān)系,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為生態(tài)建設(shè)提供地理信息保障服務(wù)和決策支持,從而滿足生態(tài)環(huán)境保護(hù)的精細(xì)化要求,可設(shè)置以下兩個(gè)專題:
(1)《水土環(huán)境調(diào)查與生態(tài)安全評(píng)價(jià)》
在水土地球化學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上,以區(qū)內(nèi)不同功能區(qū)的地表水、土壤、淺層地下水為對(duì)象,從各大地球化學(xué)指標(biāo)、污染指標(biāo)及狀況(污染元素、污染物含量、分布范圍)等方面開展環(huán)境調(diào)查工作,查明區(qū)內(nèi)地表水、土壤、淺層地下水的地球化學(xué)背景及特征,查明其存在的主要環(huán)境地球化學(xué)問(wèn)題。研究區(qū)內(nèi)煤矸石回填及堆放對(duì)土壤及地下水的影響,研究各污染元素來(lái)源、遷移及生態(tài)環(huán)境效應(yīng),研究各類污染元素在水土污染中的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,研究水土環(huán)境惡化對(duì)區(qū)內(nèi)名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量以及綠色農(nóng)業(yè)的影響。
(2)《地質(zhì)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)》
在充分收集和整合區(qū)內(nèi)已有地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,再在城市地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,查明區(qū)內(nèi)的已有的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,并對(duì)其地質(zhì)環(huán)境承載力的影響因素進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),初步提出相關(guān)的對(duì)策建議,為進(jìn)一步開展其他重要單項(xiàng)地質(zhì)環(huán)境承載力調(diào)查評(píng)價(jià)工作提供基本思路及方法,為城市可持續(xù)發(fā)展與長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃及科學(xué)管理服務(wù),為城市安全運(yùn)營(yíng)及地質(zhì)環(huán)境資源的合理利用與保護(hù)提供依據(jù)。
3.2.4 為智慧城市建設(shè)服務(wù)
目前,重慶各大地勘單位形成的地質(zhì)資料主要以圖件、表格、文字等紙質(zhì)形式和以office、cad、gis等格式的電子文件存儲(chǔ)在檔案館里。這些寶貴的地質(zhì)資料信息由于過(guò)于專業(yè),缺乏匯總分析和綜合研究,使其成果無(wú)法直接利用,無(wú)法發(fā)揮其真正的價(jià)值。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,重慶城市建設(shè)也由平面開發(fā)轉(zhuǎn)向空間立體開發(fā),與地質(zhì)有關(guān)的主要部門如:國(guó)土、建委、交委、市政、規(guī)劃委等職能要求,迫切要求在對(duì)重大項(xiàng)目的立項(xiàng)、審批及建設(shè)監(jiān)管的過(guò)程中充分掌握環(huán)境地質(zhì)條件??梢?jiàn),城市地質(zhì)成果將成為“智慧城市”的重要組成部分。將其全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化,建立開放、動(dòng)態(tài)、可更新的、三維的、可視化的城市地質(zhì)信息管理系統(tǒng)和咨詢服務(wù)決策平臺(tái),促使我市地質(zhì)數(shù)據(jù)資料數(shù)字化、信息化管理、三維可視化、快速分析決策與地質(zhì)信息共享等服務(wù)功能,使地質(zhì)成果主動(dòng)為社會(huì)和政府服務(wù)。同時(shí)還可通過(guò)有機(jī)銜接使其成為智慧城市的重要組成部分,為民生所用,促進(jìn)科學(xué)發(fā)展。
總之,城市地質(zhì)工作的主要思路是充分協(xié)調(diào)水工環(huán)等地質(zhì)條件的制約因素,從多領(lǐng)域、多目標(biāo)、多參數(shù)化的城市地質(zhì)工作出發(fā)[3],與其他工作高度融合,最終落腳于民生安全問(wèn)題,使社會(huì)及政府通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+、三維地質(zhì)信息系統(tǒng)平臺(tái)”等方式及時(shí)共享地質(zhì)成果,創(chuàng)新城市地質(zhì)服務(wù)模式,以此提升城市地質(zhì)工作的支撐服務(wù)能力。