吉林省城市地質(zhì)調(diào)查工作開展的現(xiàn)狀及展望

于鵬

摘要：城市地質(zhì)工作在城市發(fā)展中多個(gè)環(huán)節(jié)具有基礎(chǔ)性作用，對(duì)于統(tǒng)籌城市地上地下空間具有戰(zhàn)略意義。新時(shí)代吉林省城市地質(zhì)工作面臨著新的挑戰(zhàn)，應(yīng)樹立起“大地質(zhì)”意識(shí)，創(chuàng)新城市地質(zhì)工作模式，積極開展多要素地質(zhì)調(diào)查，構(gòu)建城市地質(zhì)可視化平臺(tái)，使城市地質(zhì)工作更好地服務(wù)于吉林省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，打造吉林省特色的城市地質(zhì)工作模式。

關(guān)鍵詞：吉林??；城市地質(zhì)調(diào)查；多要素；三維模型

1.引言

隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市地質(zhì)作為國土空間規(guī)劃和城市建設(shè)、管理的基石，在提高土地資源利用率，保障城市健康發(fā)展過程中，具有基礎(chǔ)性和指導(dǎo)性的重要作用。過去吉林省開展的城市地質(zhì)工作，已掌握了一些城市地質(zhì)情況，在城市建設(shè)過程中起到了一定積極作用。但隨著城市建設(shè)的提速，原有的工作已經(jīng)無法滿足新時(shí)代的要求，需要系統(tǒng)性地開展城市地質(zhì)調(diào)查和研究工作。全面深入地開展城市地質(zhì)工作，為城市建設(shè)提供地質(zhì)信息，服務(wù)于吉林省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.吉林省概況

吉林省位于中國東北地區(qū)，處在東北亞地理中心位置。地勢(shì)總體東南高西北低，大黑山山脈將其分為長(zhǎng)白山山地和松遼平原兩個(gè)部分，分別位于新華夏系第二隆起帶和第二沉降帶。地貌分為五大成因類型：侵蝕火山地貌、侵蝕構(gòu)造地貌、構(gòu)造剝蝕地貌、剝蝕堆積地貌、堆積地貌。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)吉林省地理環(huán)境有著重要的影響，主要表現(xiàn)形式是斷裂活動(dòng)、火山活動(dòng)和地震活動(dòng)。

吉林省內(nèi)礦產(chǎn)資源主要有油頁巖、石油、天然氣、金、鉬、硅藻土、大理巖、地?zé)豳Y源等。地?zé)嶙鳛橐环N清潔能源，在城市地質(zhì)工作中因地制宜地開展淺層地?zé)岷偷叵聼崴_發(fā)利用，具有良好的使用前景。

3.國內(nèi)外城市地質(zhì)工作概況

3.1國外城市地質(zhì)

19世紀(jì)60年代，奧地利地質(zhì)學(xué)家愛德華·蘇伊斯完成的《維也納市地質(zhì)》，開啟了城市地質(zhì)研究的先河。大規(guī)模地開展城市地質(zhì)工作在二戰(zhàn)后隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展而興起。從21世紀(jì)初開始，逐漸形成了對(duì)城市地質(zhì)整體性的認(rèn)識(shí)，通過指標(biāo)的量化完成對(duì)城市地質(zhì)的定量評(píng)價(jià)，據(jù)此建立起環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，使城市地質(zhì)統(tǒng)籌到城市管理中來。歐美等西方發(fā)達(dá)國家城市地質(zhì)工作起步早，相關(guān)調(diào)查工作已完成，已經(jīng)朝著多維度發(fā)展。城市地質(zhì)工作發(fā)展方向包括利用已有地質(zhì)資料構(gòu)建城市空間三維或四維模型、結(jié)合專業(yè)地質(zhì)軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搭建大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、工作內(nèi)容和服務(wù)對(duì)象不斷擴(kuò)大以及區(qū)域協(xié)同進(jìn)一步增強(qiáng)等。

3.2國內(nèi)城市地質(zhì)

上世紀(jì)末我國實(shí)施國土資源大調(diào)查，完成了全國主要城市地質(zhì)調(diào)查。2010年以來，為服務(wù)國家戰(zhàn)略和功能區(qū)劃的需求，組織開展了京津冀、長(zhǎng)三角等重點(diǎn)城市群地質(zhì)調(diào)查工作。2017年城市地質(zhì)工作首次在國家層面得到重視，2017年11月中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布《城市地質(zhì)調(diào)查總體方案》（2017年～2025年），確定了雄安新區(qū)等城市開展示范項(xiàng)目。同時(shí)，城市地質(zhì)工作在服務(wù)城市和城市群國土空間布局、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及重大地質(zhì)環(huán)境問題等方面開始發(fā)揮積極作用。2018年開始，為服務(wù)國家生態(tài)文明建設(shè)，重點(diǎn)發(fā)展多要素城市地質(zhì)工作，對(duì)城市地質(zhì)工作提出了新要求。

4.吉林省以往城市地質(zhì)問題

吉林省開展地質(zhì)相關(guān)工作較早，從20世紀(jì)開始，就有日、俄開展的地質(zhì)調(diào)查工作，這些調(diào)查目的性較強(qiáng)，均為了掠奪吉林省的礦產(chǎn)資源，但客觀上也積累了一定的地質(zhì)資料。從建國至今，吉林省系統(tǒng)地開展了大量地質(zhì)調(diào)查工作，但是存在地質(zhì)資料豐富但不成系統(tǒng)、更新不及時(shí)等問題。礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查多數(shù)位于山區(qū)，并且鉆孔深度較深無法完全滿足城市地質(zhì)對(duì)淺層空間的要求。水文地質(zhì)調(diào)查缺少區(qū)域性高精度調(diào)查。工程地質(zhì)調(diào)查多為點(diǎn)或線性，勘察深度多為10m～30m，難以滿足對(duì)后備資源的要求。環(huán)境地質(zhì)開展較少，僅在2007年～2009年吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站開展了吉林省主要城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作，仍存在數(shù)據(jù)資料收集不全、地下水有機(jī)物污染和生物污染評(píng)價(jià)少以及土壤污染調(diào)查力度不夠等問題，有針對(duì)性的城市地質(zhì)工作尚少。

目前，吉林省城市地質(zhì)工作主要由中國地質(zhì)調(diào)查局和吉林省內(nèi)相關(guān)地質(zhì)單位開展，且數(shù)量相對(duì)較少，存在國家層面引導(dǎo)不足、地方配合不到位、多部門參與不充分等問題，導(dǎo)致城市地質(zhì)工作機(jī)制不完善，地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)滯后，城市地質(zhì)相關(guān)資料更新和共享不及時(shí)等問題。

當(dāng)前城市地質(zhì)工作開展主要從礦產(chǎn)地質(zhì)、水工環(huán)和物探等多學(xué)科來解決城市地質(zhì)問題，尚未形成系統(tǒng)性理論，也缺乏指導(dǎo)性文件，并沒有建立起完善的城市地質(zhì)理論體系和方法。同時(shí)，城市地質(zhì)工作多為傳統(tǒng)地質(zhì)單位開展，在方式和方法上更加重視地質(zhì)工作，而容易忽視如何服務(wù)城市的規(guī)劃，導(dǎo)致城市地質(zhì)工作成果與城市建設(shè)目標(biāo)不一致的情況。

城市地質(zhì)可視化平臺(tái)建設(shè)不完善，可視化平臺(tái)的建設(shè)涉及地質(zhì)、大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科融合，由于地質(zhì)工作受傳統(tǒng)地質(zhì)的影響，與新興的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)配合不足，各大軟件公司因市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、專業(yè)知識(shí)不足等問題缺乏相關(guān)平臺(tái)建設(shè)動(dòng)力，尚未研發(fā)出可以廣泛用于城市地質(zhì)三維建模的可視化平臺(tái)。

5.未來工作展望

根據(jù)中央貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，結(jié)合吉林省實(shí)際，需要構(gòu)建多部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制，強(qiáng)化“大地質(zhì)”理念，建立城市地質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。按照《城市地質(zhì)調(diào)查總體方案》（2017年～2025年）開展“空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害”多要素城市地質(zhì)調(diào)查，促進(jìn)國土空間合理布局，為綠色城市建設(shè)提供保障。

5.1創(chuàng)新工作模式

創(chuàng)新城市地質(zhì)調(diào)查和管理聯(lián)動(dòng)工作機(jī)制，政府出臺(tái)相應(yīng)政策性文件，專業(yè)地質(zhì)單位研究規(guī)范、規(guī)程，將城市地質(zhì)工作納入城市管理的工作中來，加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)監(jiān)管工作。吉林省應(yīng)充分吸取國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建立起部-省-市三級(jí)合作機(jī)制，形成中央技術(shù)指導(dǎo)、地方政府扶持、地方公益隊(duì)伍參與的工作模式，及時(shí)更新城市地質(zhì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)城市地質(zhì)資料全社會(huì)共享。

5.2多要素地質(zhì)調(diào)查

城市地質(zhì)調(diào)查工作涉及多學(xué)科和多方向，從空間、資源、環(huán)境和災(zāi)害方面入手，進(jìn)行多要素城市地質(zhì)調(diào)查，可以從全方面了解城市地質(zhì)現(xiàn)狀，為城市建設(shè)提供全方面依據(jù)。

5.2.1空間方面

以吉林省“一主、六雙”產(chǎn)業(yè)空間布局規(guī)劃為契機(jī)，規(guī)劃中涉及城市協(xié)同發(fā)展和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這些工作需統(tǒng)籌城市地上和地下空間，掌握城市地質(zhì)情況。同時(shí)，結(jié)合長(zhǎng)春新區(qū)和興隆綜合保稅區(qū)等區(qū)域建設(shè)，對(duì)城市規(guī)劃范圍進(jìn)行劃分，可分成重要建設(shè)區(qū)、輔助建設(shè)區(qū)和一般建設(shè)區(qū)3個(gè)類型。在重點(diǎn)建設(shè)區(qū)內(nèi)開展高精度城市地質(zhì)調(diào)查；輔助建設(shè)區(qū)進(jìn)行多要素城市地質(zhì)調(diào)查，優(yōu)先開展與“一主、六雙”產(chǎn)業(yè)空間布局規(guī)劃、城市軌道交通和地下管廊密切的區(qū)域；一般建設(shè)區(qū)通過點(diǎn)狀城市地質(zhì)調(diào)查工作，掌握與重點(diǎn)建設(shè)區(qū)和輔助建設(shè)區(qū)地質(zhì)問題聯(lián)系情況。

目前，城市地下空間分為淺層（-10m以上）、中層（-10m～-40m）、深層（-40m以下），其中淺層多為停車場(chǎng)、城市管廊等。中層多為地下軌道交通、地下倉庫等。深層多為雨水調(diào)蓄、戰(zhàn)略防御工事等。吉林省主要城市可按照淺層協(xié)調(diào)、中層延伸和深層預(yù)留的策略進(jìn)行分層引導(dǎo)，遵循“分層控制”的布局原則，保證城市地下空間布局合理。

5.2.2資源方面

在開展城市地質(zhì)工作中，針對(duì)吉林省自然地理特點(diǎn)，資源方面有地?zé)豳Y源、黑土地資源和地下水資源。2020年1月自然資源部印發(fā)《自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建總體方案》，按照方案要求，全國各省完成自然資源現(xiàn)狀調(diào)查，可以將城市地質(zhì)工作與自然資源調(diào)查工作相結(jié)合，提取水資源、耕地資源、地下資源和地表基質(zhì)等信息，為城市地質(zhì)工作中資源調(diào)查提供有力支撐。

（1）地?zé)豳Y源

吉林省地?zé)豳Y源較豐富，根據(jù)吉林省地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)與區(qū)劃工作可知，長(zhǎng)白山地區(qū)為高溫地?zé)釁^(qū)，其余為中低溫地?zé)釁^(qū)。吉林省東部地?zé)崃黧w熱儲(chǔ)溫度最高，可達(dá)到194.28℃，總體地溫梯度從東部向西部減少。吉林省地質(zhì)資源儲(chǔ)量和熱儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步摸清，特別是可以高效利用的基巖熱儲(chǔ)。同時(shí)，吉林省淺層地?zé)衢_發(fā)、地下水回灌和資源管理方面仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。

（2）黑土地資源

為了保障國家糧食安全，在吉林省主要產(chǎn)糧市（縣）開展大比例尺黑土地資源調(diào)查工作和土壤環(huán)境評(píng)價(jià)，通過開展黑土成因與演化規(guī)律研究、黑土地演化的地質(zhì)過程研究、黑土有機(jī)質(zhì)含量變化對(duì)生態(tài)環(huán)境影響研究，掌握土壤和地下水的交互作用機(jī)理，查明人類活動(dòng)與黑土地資源可持續(xù)利用間的關(guān)系，為黑土地生態(tài)保護(hù)和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、新菜田基金項(xiàng)目以及特色農(nóng)業(yè)等農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)提供專業(yè)地質(zhì)服務(wù)。

（3）地下水資源

根據(jù)2018年《吉林省水資源公報(bào)》，全省地下水資源量為137.88億立方米，較以往增加11.5%。雖然地下水資源比較豐富，但不均勻，且開采情況也存在差異。東南部山區(qū)以林業(yè)為主，人口稀疏，工業(yè)發(fā)展較緩慢，水資源豐富，狀況良好。而中部由于人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，工農(nóng)業(yè)并重和西部氣候干旱等原因，大量開采地下水，水資源有枯竭的危險(xiǎn)。應(yīng)加強(qiáng)城市地下水環(huán)境評(píng)價(jià)和后備水源地調(diào)查工作，并對(duì)主要區(qū)域開展地面沉降監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)地掌握地下水現(xiàn)狀并科學(xué)地預(yù)測(cè)未來發(fā)展趨勢(shì)。

5.2.3環(huán)境方面

山水林田湖草是生命共同體，生態(tài)環(huán)境的好壞對(duì)于城市發(fā)展至關(guān)重要。伴隨著“吉林一號(hào)”衛(wèi)星的成功發(fā)射，可以為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、資源、環(huán)境等行業(yè)提供更加豐富的遙感數(shù)據(jù)和產(chǎn)品服務(wù)。吉林省應(yīng)以“吉林一號(hào)”衛(wèi)星為基礎(chǔ)，并結(jié)合無人機(jī)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)構(gòu)建全天候、全方位監(jiān)測(cè)體系。根據(jù)《自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建總體方案》的要求，應(yīng)定期對(duì)吉林省自然資源現(xiàn)狀進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)和專題監(jiān)測(cè)，不定期進(jìn)行應(yīng)急監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握自然資源變化及人類活動(dòng)的影響，合理利用相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為吉林省城市環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)化建議。

5.2.4地質(zhì)災(zāi)害方面

吉林省地形總體東南高、西北低，降水多集中在6月～8月份，各類地質(zhì)災(zāi)害較多，不同區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害種類、發(fā)育程度和危害有所不同，其中崩塌、滑坡、泥石流和地震等問題最為突出。崩塌、滑坡、泥石流主要分布在吉林省東部山區(qū)，地震多分布在北緯43°00～43°30一帶呈東西向分布，在地震區(qū)劃上屬弱震區(qū)，以弱震為主，但由于震源淺，因此具有烈度大，震感強(qiáng)烈等特點(diǎn)。地震多為構(gòu)造地震，都分布在活動(dòng)構(gòu)造帶附近，震中多在其中。特別是斷裂經(jīng)過的城區(qū)或重要線性工程，要加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)，加大研發(fā)地質(zhì)物探儀器抗干擾技術(shù)和數(shù)據(jù)處理研究，控制好城市地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

5.3城市地質(zhì)三維模型

針對(duì)城市地質(zhì)特點(diǎn)，構(gòu)建三維地質(zhì)模型，服務(wù)于城市地下空間合理開發(fā)和利用。結(jié)合城市地下空間特點(diǎn)并滿足城市管理不同需要，城市地質(zhì)三維模型需包括第四系、基巖和水文地質(zhì)3大類三維地質(zhì)模型。

第四系三維地質(zhì)模型側(cè)重于松散堆積層的空間分布，服務(wù)城市地下空間利用和地面沉降綜合研究等?；鶐r三維地質(zhì)模型側(cè)重反映基巖面、地層及斷層等信息，掌握斷裂分布與活動(dòng)情況，評(píng)估對(duì)城市建設(shè)的危險(xiǎn)性。水文地質(zhì)三維地質(zhì)模型側(cè)重展示地下水分布和運(yùn)移情況，為城市后備水源和地下水生態(tài)保護(hù)提供依據(jù)。

截至目前，尚無全世界公認(rèn)的城市地質(zhì)三維模型，2019年國家發(fā)改委發(fā)布了《2019年新型城鎮(zhèn)化建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)》，中國正處在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，吉林省也在加快“一主、六雙”產(chǎn)業(yè)空間布局，建立統(tǒng)一城市地質(zhì)三維模型，實(shí)現(xiàn)城市地下空間的可視化。

6.結(jié)論

（1）吉林省已經(jīng)開展了一些城市地質(zhì)工作，但無法完全適應(yīng)國家對(duì)城市地質(zhì)的最新要求，要全方面總結(jié)國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，找到一條符合吉林省特點(diǎn)的城市地質(zhì)之路。

（2）創(chuàng)新始終是城市地質(zhì)發(fā)展的動(dòng)力，要牢固樹立“生命共同體”以及“大地質(zhì)”理念，積極開展多要素城市地質(zhì)調(diào)查。

（3）吉林省城市地質(zhì)工作應(yīng)該以滿足城市國土空間規(guī)劃為前提，加強(qiáng)多部門聯(lián)動(dòng)，密切關(guān)注吉林省總體戰(zhàn)略和特有資源環(huán)境，打造具有吉林省特色的城市地質(zhì)典型，出臺(tái)相關(guān)規(guī)范并構(gòu)建城市地質(zhì)三維模型。

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