安徽省蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查成果應(yīng)用路徑探討

鄭立博

（安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院，安徽蚌埠 233000）

0 引言

城市地質(zhì)調(diào)查是圍繞制約城市可持續(xù)發(fā)展的地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境等因素，采用地質(zhì)、物探、化探、鉆探、遙感等綜合手段，全面調(diào)查城市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害[1]，建立城市地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫與三維可視化數(shù)據(jù)管理服務(wù)系統(tǒng)，為城市地質(zhì)安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和國土空間規(guī)劃提供服務(wù)，是城市可持續(xù)發(fā)展服務(wù)的先行性、基礎(chǔ)性地質(zhì)工作[2-4]。

城市地質(zhì)調(diào)查工作，對城市建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

1 城市地質(zhì)調(diào)查及主要成果

1.1 工作概況

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查工作實(shí)施時間為2013—2015 年，為基礎(chǔ)性、公益性和應(yīng)用性地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目。工作區(qū)涵蓋蚌埠市轄區(qū)范圍（龍子湖區(qū)、蚌山區(qū)、禹會區(qū)和淮上區(qū)），總面積為601.5 km2。重點(diǎn)調(diào)查區(qū)為蚌埠市中心城區(qū)規(guī)劃范圍，總面積約為230.0 km2，一般調(diào)查區(qū)和重點(diǎn)調(diào)查區(qū)工作精度分別為1∶50 000和 1∶25 000。

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查圍繞可持續(xù)發(fā)展的地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境等綜合因素，開展了多學(xué)科、多目標(biāo)、多用途的綜合三維地質(zhì)調(diào)查；全面調(diào)查了城市地表與地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)資源和地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，建立城市地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫與三維可視化數(shù)據(jù)管理服務(wù)系統(tǒng)。

工作內(nèi)容包括三個專項(xiàng)調(diào)查：基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和城市地質(zhì)資源調(diào)查；三個專題研究：垃圾處置場現(xiàn)狀調(diào)查評價選址研究、淺層地溫能資源調(diào)查評價和工程地質(zhì)研究。

1.2 取得的成果

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查查明了城市地表與地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)資源和地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀；建立了城市地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫、三維城市地質(zhì)信息管理系統(tǒng)和三維地質(zhì)模型；查明了影響城市安全的主要地質(zhì)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害；開展了城市地質(zhì)資源的調(diào)查工作，摸清了地下水資源、主要礦產(chǎn)資源、淺層地溫能資源、地下空間資源、地質(zhì)遺跡資源的基本狀況；首次對蚌埠市地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行了系統(tǒng)的評價。

采用多種評價方法對地下水質(zhì)量、地下水污染程度、地質(zhì)災(zāi)害危險性、垃圾處置場選址適宜性、城市地下空間開發(fā)工程地質(zhì)條件適宜性、建設(shè)用地地質(zhì)環(huán)境適宜性、地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了較為系統(tǒng)的評價[5]；系統(tǒng)編制了較高精度的蚌埠市的一系列地質(zhì)圖集。

基于城市地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，對地下水防污性能、地下水質(zhì)量與污染、垃圾填埋場適宜性、地下空間開發(fā)、地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等方向進(jìn)行了深入的研究，為開展蚌埠市資源環(huán)境承載力和國土空間開發(fā)適宜性評價提供依據(jù)。

2 蚌埠市地質(zhì)調(diào)查成果應(yīng)用探討

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查成果可為生態(tài)環(huán)境保護(hù)、國土空間規(guī)劃和城市地質(zhì)安全提供不同區(qū)域、不同層次、不同空間的基礎(chǔ)地質(zhì)成果服務(wù)。

2.1 生態(tài)保護(hù)修復(fù)

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查查明了蚌埠市轄區(qū)地質(zhì)條件，識別土地資源、礦產(chǎn)資源、旅游資源及地質(zhì)災(zāi)害等基礎(chǔ)要素，診斷生態(tài)問題，為山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)規(guī)劃編制提供技術(shù)依據(jù)。

通過對工作區(qū)地下水質(zhì)量、地下水污染、地下水防污性能、地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量、地質(zhì)環(huán)境承載力、垃圾填埋場適宜性和地質(zhì)遺跡景觀資源等進(jìn)行評價，獲取了高質(zhì)量的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，為城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了有力的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。

工作區(qū)地下水化學(xué)組分存在較明顯超標(biāo)的是Mn、Fe、總硬度、溶解性總固體及NH4+、NO2-、NO3-。Mn、Fe 的超標(biāo)主要是地下水化學(xué)背景值異常，總硬度、溶解性總固體、NH4+、NO2-、NO3-的超標(biāo)是地下水受污染導(dǎo)致。工作報告分析了主要污染組分存在的形式、來源及其誘因[6]，通過防污性能分析，開展了淮河沿岸地下水防污性能研究[7（]圖1），為服務(wù)淮河生態(tài)廊道建設(shè)、沿淮生態(tài)環(huán)境保護(hù)及修復(fù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖1 淺層地下水防污性能評價圖Figure 1. Evaluation diagram of anti-pollution performance of shallow groundwater

2.2 城市地下空間布局

城市地下空間如同土地和礦產(chǎn)資源一樣，是一種寶貴的自然資源，需要法律保障合理、有序地開發(fā)利用，確保地下空間得到安全有效的開發(fā)。

蚌埠市較為詳細(xì)地調(diào)查了城區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件，詳細(xì)論述了影響地下空間開發(fā)利用的主要工程地質(zhì)問題，根據(jù)工作區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行了地下空間開發(fā)利用適宜性分區(qū)與評價，對重點(diǎn)調(diào)查區(qū)進(jìn)行了不同空間域（10～20 m、20～30 m）的隧道工程地下空間開發(fā)利用適宜性分區(qū)（圖2）。城市地質(zhì)調(diào)查地下空間開發(fā)適宜性評價結(jié)果，可為城市人防工程建設(shè)、地下室開發(fā)以及城市管廊建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)[8]，并可為《蚌埠市地下空間綜合開發(fā)利用規(guī)劃》提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

圖2 隧道工程地下空間開發(fā)利用適宜性分區(qū)圖（上圖：10～20 m；下圖：20～30 m）Figure 2. Suitability zoning of underground space development and utilization of tunnel engineering(upper：10～20 m; lower：20～30 m)

2.3 城市地質(zhì)安全

隨著城市的快速發(fā)展，地質(zhì)環(huán)境對人類生活、生產(chǎn)活動的地質(zhì)效應(yīng)愈發(fā)明顯，環(huán)境地質(zhì)問題愈發(fā)突出。查明存在或可能發(fā)生的主要環(huán)境地質(zhì)問題，對城市發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。本次查明了工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害隱患38處，對其發(fā)育特征及誘發(fā)機(jī)制進(jìn)行了深入研究，可有效指導(dǎo)蚌埠市轄區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的防治工作，保障城市地質(zhì)安全。

2.4 地質(zhì)資源的開發(fā)與保護(hù)

2.4.1 地下水資源開發(fā)利用與保護(hù)

地下水作為水資源的重要組成部分，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著十分重要的作用。通過收集資料，計算工作區(qū)內(nèi)多年平均地下水資源模數(shù)為10.39×104m3/（a·km2），多年平均資源量為6 249 16×104m3/a，同時科學(xué)劃分市轄區(qū)的應(yīng)急備用水源地，為地下水資源的開發(fā)利用、控制和管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為緩解城市缺水、提高城市居民飲水質(zhì)量、保護(hù)地下水水源、保障居民飲水安全提供技術(shù)支撐。

2.4.2 淺層地溫能資源開發(fā)利用

淺層地溫能為蘊(yùn)藏在淺層（一般為恒溫帶至200 m埋深）巖土體和地下水中的低溫地?zé)豳Y源，是一種清潔、廉價、豐富且可再生的新型環(huán)保能源，具有儲量巨大、分布廣泛、可再生的優(yōu)點(diǎn)，利用前景廣闊。

本次調(diào)查通過地?zé)峥卓碧?、巖土熱物性測試分析等系統(tǒng)地研究了工作區(qū)典型巖土體的熱物性特征。以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)條件為依托，以現(xiàn)場熱響應(yīng)測試及巖土體熱物性試驗(yàn)資料等為媒介，進(jìn)行了淺層地溫能開發(fā)利用適宜性分區(qū)（圖3），為淺層地溫能開發(fā)利用規(guī)劃、合理開發(fā)利用和管理提供技術(shù)依據(jù)。

圖3 地源型開發(fā)利用方式適宜性分區(qū)圖Figure 3. Suitability zoning of shallow geothermal energy development and utilization

2.4.3 地質(zhì)遺跡資源開發(fā)利用與保護(hù)

工作區(qū)地貌景觀類型多樣，地質(zhì)遺跡典型、豐富，主要分布于龍子湖、涂山一帶，具有較高的觀賞和科學(xué)研究價值。通過價值分析、環(huán)境條件前景分析，論述了其科學(xué)價值、美學(xué)價值、稀有價值、自然完整價值，對景觀的通達(dá)性、安全性進(jìn)行了定性評價。根據(jù)調(diào)查成果進(jìn)行地質(zhì)遺跡資源保護(hù)與利用實(shí)證研究，提出相關(guān)的戰(zhàn)略實(shí)施策略，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)遺跡資源的保護(hù)與可持續(xù)利用。

3 蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查成果應(yīng)用存在的問題

3.1 不能滿足新型城鎮(zhèn)化發(fā)展需要

新型城鎮(zhèn)化發(fā)展強(qiáng)調(diào)以人為核心，強(qiáng)化大資源、大環(huán)境、大數(shù)據(jù)的理念，強(qiáng)化科技創(chuàng)新引領(lǐng)，統(tǒng)籌城市地上地下建設(shè)。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，土地的集約化和綜合利用成為解決城市建設(shè)用地緊張的最佳途徑，合理開發(fā)地下空間也成為國土空間開發(fā)利用的必然要求。

本次城市地質(zhì)調(diào)查對地質(zhì)資源環(huán)境約束性考慮不夠，城市地質(zhì)工作與城市規(guī)劃建設(shè)管理結(jié)合不夠緊密、融合不夠，城市資源環(huán)境安全與國土空間開發(fā)利用協(xié)調(diào)性研究不充分，需統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間布局，科學(xué)開展資源環(huán)境承載能力和空間開發(fā)適宜性評價工作。

3.2 地質(zhì)成果表達(dá)形式單一

城市地質(zhì)調(diào)查主要為國土資源開發(fā)整治、城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境治理以及社會公眾信息需求提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策平臺，服務(wù)對象具有多元化的特征。不同的服務(wù)對象需求角度是不同的[9]，本次調(diào)查形成的成果專業(yè)性強(qiáng)，成果表達(dá)較為單一，缺少可視化的成果。專業(yè)性強(qiáng)、單一化的地質(zhì)成果難以滿足各方用戶需求，如規(guī)劃部門需要的地質(zhì)成果數(shù)據(jù)需支撐全市范圍內(nèi)的各項(xiàng)總體規(guī)劃、控制性規(guī)劃和詳細(xì)性規(guī)劃等，建設(shè)部門需要針對建設(shè)區(qū)域內(nèi)詳細(xì)的地質(zhì)參數(shù)，社會公共需要通俗易懂的地質(zhì)資料等[10]。因此，地質(zhì)成果的表達(dá)需進(jìn)一步增加其針對性和通俗性。

3.3 城市地質(zhì)信息未能實(shí)行動態(tài)管理

蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查建立了城市地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫、三維城市地質(zhì)信息管理與咨詢服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、試驗(yàn)、測試等原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化儲存和集中管理，實(shí)現(xiàn)了城市地質(zhì)成果的信息化和地質(zhì)信息查看等服務(wù)。

基于城市地質(zhì)成果信息的多樣化，未將地質(zhì)工作服務(wù)融入政府動態(tài)管理流程。目前蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查產(chǎn)品服務(wù)未主動融入城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、環(huán)境治理等流程。城市地質(zhì)的工作模式應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求逐漸轉(zhuǎn)變形式，需開展保障城市可持續(xù)發(fā)展和城市生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡的主動服務(wù)型城市地質(zhì)工作模式[11]，最終實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息系統(tǒng)更新和動態(tài)管理。

4 蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查工作的新思路

圍繞打造“宜居城市、韌性城市、智能城市”的中心目標(biāo)，蚌埠市城市地質(zhì)工作應(yīng)堅持需求導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，開展空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害、生態(tài)多要素調(diào)查，推進(jìn)地質(zhì)大數(shù)據(jù)信息平臺建設(shè)，深化地質(zhì)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

4.1 開展城市地質(zhì)安全風(fēng)險調(diào)查評價，健全地質(zhì)安全監(jiān)測預(yù)警體系

有針對性地開展蚌埠市活動斷裂、水土污染、地質(zhì)災(zāi)害防治、飲用水安全等專題研究，開展生態(tài)環(huán)境與城市地質(zhì)安全調(diào)查評價工作，建立威脅城市安全的地質(zhì)環(huán)境問題風(fēng)險評價體系和監(jiān)測預(yù)警體系，達(dá)到保障生態(tài)宜居環(huán)境的目標(biāo)。

強(qiáng)化城市垃圾填埋場周邊和工業(yè)用地水土環(huán)境質(zhì)量管控，健全地下水污染、土地質(zhì)量、城鄉(xiāng)黑臭水體監(jiān)測體系。加強(qiáng)城市地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險調(diào)查評價，健全地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，建立監(jiān)測信息共享機(jī)制。

4.2 開展多尺度三維地質(zhì)調(diào)查，建立地下空間綜合利用體系

進(jìn)一步開展多尺度三維地質(zhì)調(diào)查工作，查明城市地質(zhì)體的空間特征和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)、參數(shù)信息，構(gòu)建覆蓋全域的基巖地質(zhì)、第四紀(jì)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和地表形態(tài)（山、水、林、田、湖、草）立體模型。

在三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)查基礎(chǔ)上，查明地下空間地質(zhì)要素分布狀況，構(gòu)建高精度三維地下空間模型，評估地下空間資源家底，建立地下空間綜合利用體系，為地下空間可持續(xù)安全利用及規(guī)劃建設(shè)提供決策依據(jù)。

4.3 建立智慧城市三維地質(zhì)管理平臺，構(gòu)建城市地質(zhì)大數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用體系

集成地質(zhì)資料統(tǒng)一管理，整合城市地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市地質(zhì)大數(shù)據(jù)共享平臺，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)共享社會化，應(yīng)用服務(wù)多元化，延伸城市地質(zhì)工作服務(wù)領(lǐng)域，創(chuàng)新地質(zhì)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用形式。

形成地下空間全要素一張圖，建立城市地下空間三維信息平臺，對城市地下空間的開發(fā)利用情況進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)地下構(gòu)筑物、地表重大工程、三維地質(zhì)模型的集成可視化，基于GIS 技術(shù)的空間分布展示和空間查詢能力，提供多種形式的數(shù)據(jù)表達(dá)方式，為國土空間三維管理提供支持。

5 結(jié)論

（1）蚌埠市城市地質(zhì)調(diào)查查明了城市地表與地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)資源和地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，取得了豐富的地質(zhì)成果；建立了城市地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫、三維城市地質(zhì)信息管理系統(tǒng)和三維地質(zhì)模型。調(diào)查成果為城市規(guī)劃建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)、地質(zhì)安全及地質(zhì)資源開發(fā)與保護(hù)工作提供不同區(qū)域、不同層次、不同空間的基礎(chǔ)地質(zhì)成果數(shù)據(jù)。

（2）圍繞生態(tài)文明建設(shè)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，新時代城市地質(zhì)工作應(yīng)以需求為導(dǎo)向，開展城市地質(zhì)安全風(fēng)險調(diào)查評價，健全地質(zhì)安全監(jiān)測預(yù)警體系，保障城市生態(tài)宜居環(huán)境；開展多尺度三維地質(zhì)調(diào)查，建立地下空間綜合利用體系；助力數(shù)字政府，建立智慧城市三維地質(zhì)管理平臺，構(gòu)建城市地質(zhì)大數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用體系。