惠州市金山新城規(guī)劃區(qū)城市地質(zhì)調(diào)查與城市科學發(fā)展對策

摘 要：惠州市金山新城規(guī)劃區(qū)被定位為惠州未來的城市中心。金山新城規(guī)劃區(qū)第四系粗砂層及礫砂層富水性較好，單孔涌水量1 166.82～6 437.37 m3·d-1，滲透系數(shù)為21.45～85.46 m·d-1。巖土體按成因、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成可分為侵入巖巖性組、噴出巖巖性組、碎屑巖巖性組、紅層碎屑巖巖性組、碳酸鹽巖巖性組和土體六大類。土地利用類型以農(nóng)用地為主，占比52.56%，土壤質(zhì)量以三等（中等）為主，占比54.07%。區(qū)內(nèi)地下水資源較為豐富，地下水天然資源量為89 072.57 m3·d-1，允許開采資源量為86 671.61 m3·d-1。目前地下空間開發(fā)利用主要集中在15 m以淺，其中地下商業(yè)設(shè)施與地下車庫已利用的地下空間約9 000萬m3。區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境問題主要有斷裂活動性、地質(zhì)災(zāi)害、隱伏巖溶、軟土和水土污染。工程建設(shè)適宜區(qū)主要分布于中部及北部地段，面積54.46 km2，占比46.04%，區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域地下空間結(jié)構(gòu)有利于開發(fā)利用。重大工程建設(shè)時應(yīng)注意避讓活動斷裂、隱伏巖溶區(qū)與深厚軟土區(qū)，并關(guān)注工程建設(shè)可能引發(fā)的地面沉降問題。重視地下空間資源的開發(fā)利用，加強應(yīng)急備用地下水源地保護。建設(shè)城市地質(zhì)信息綜合服務(wù)系統(tǒng)，加強海綿城市建設(shè)和濕地保護，進一步加強地質(zhì)災(zāi)害防治工作。

關(guān)鍵詞：城市地質(zhì)調(diào)查；地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)資源；科學發(fā)展；金山新城規(guī)劃區(qū)

Urban geological survey and countermeasures of urban scientific development in Jinshan New Town Planning Area of Huizhou City

LI Yunan， ZHENG Shengbao， ZHEN Junwei， ZHU Haibao， LI Weirong， WEN Haixia

（The Seventh Geological Brigade of Guangdong Geological Bureau， Huizhou 516008， Guangdong， China）

Abstract： Jinshan New Town planning area is located as the future urban center of Huizhou City. With the rapid development of the area， the geological resource status and geological environmental conditions have also changed greatly， so it is necessary to carry out urban geological survey to facilitate urban planning and construction and sustainable development. By summarizing the main results of urban geological survey in Jinshan New Town planning area， countermeasures and suggestions are put forward to promote the scientific development of the city. The results show that the Quaternary formation in Jinshan New Town planning area is good in water enrichment， with single hole inrush water of coarse sand and gravel sand layers ranging from 1 166.82～6 437.37 m3·d-1， and permeability coefficient ranging from 21.45～85.46 m·d-1. According to the cause of formation， structure and material composition， the rock and soil can be divided into six categories： intrusive rock lithology group， extrusive rock lithology group， clastic rock lithology group， red layer clastic rock lithology group， carbonate rock lithology group and soil. The land use type of Jinshan New Town planning area is mainly agricultural land， accounting for 52.56%， and the soil quality is mainly grade three （medium）， accounting for 54.07%. The groundwater resources in the area are relatively rich， with the natural groundwater resources of 89 072.57 m3·d-1， and the permitted exploitation resources of 86 671.61 m3·d-1. At present， the development and utilization of underground space are mainly concentrated in the shallow 15 m， among which the underground commercial facilities and underground garage have used about 90 million m3 of underground space. The geological environmental problems in the area mainly include faults， geological disasters， karst， soft soil and soil and water pollution. The suitable areas for engineering construction are mainly distributed in the central and northern areas， covering 54.46 km2， accounting for 46.04%， and the underground spatial structure of most areas in the area is conducive to development and utilization. Based on the results of urban geological survey， the countermeasures and suggestions for the scientific development of the city are proposed as follows： particular attention should be devoted to avoiding active faults， karst areas， and deep soft soil zones during the construction of major projects. Additionally， careful consideration should be given to addressing land subsidence issues resulting from project construction. Emphasis should also be placed on the development and utilization of underground space resources while strengthening the protection of emergency and backup underground water sources. Furthermore， a comprehensive urban geological information service system shall be established alongside intensified efforts in constructing sponge cities and protecting wetlands. Lastly， further measures are to be implemented to enhance prevention and control of geological disasters.

Keywords： urban geological survey; geological environment; geological resources; scientific development; Jinshan New Town planning area

近年來，中國經(jīng)濟高速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響和改造日趨明顯，因此許多城市地質(zhì)問題隨之而來，直接影響和制約著城市的可持續(xù)發(fā)展（程光華等，2018；葛偉亞等，2021；陳建平等，2022）?；葜菔凶鳛榛浉郯拇鬄硡^(qū)的東門戶，與周邊城市的融合不斷加快，城市高速發(fā)展伴隨著土地資源匱乏、環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題，同時城市建設(shè)對地下空間需求也越發(fā)明顯。為保證城市安全、科學發(fā)展，對城市地質(zhì)調(diào)查工作的需求迫在眉睫。城市地質(zhì)調(diào)查工作始終貫穿于整個城市運行和管理中，對城市規(guī)劃建設(shè)具有重要意義，可提供空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害等方面的數(shù)據(jù)（林良俊等，2017；張茂省等，2018；何軍等，2022；易隆科，2022；王忠忠等，2022；姚普等，2022）。

惠州市是廣東省開展城市地質(zhì)工作較早的地級市之一，也是國家和廣東省城市地質(zhì)調(diào)查工作試點城市之一，重點開展深部地熱資源調(diào)查評價及地下空間利用研究示范。在充分認識城市地質(zhì)調(diào)查工作的基礎(chǔ)性和重要性以及在城市總體規(guī)劃中的先導性作用的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)籌兼顧、重點突出、試點先行的原則，惠州市分階段、分區(qū)域、分類別有序推進城市地質(zhì)調(diào)查各項工作。近年來，惠州市通過中央財政、省財政和地方財政資金項目支持，由省直駐惠地勘單位或聯(lián)合中國地質(zhì)科學院、中國地質(zhì)大學（武漢）等科研院校先后實施完成了“廣東省惠州市城市地質(zhì)調(diào)查”“廣東省惠州市仲愷高新區(qū)（潼湖生態(tài)智慧區(qū)）城市地質(zhì)調(diào)查”“惠州潼湖開發(fā)區(qū)地下空間開發(fā)利用綜合地質(zhì)調(diào)查”“惠州申報國家地熱資源與中等城市地下空間開發(fā)利用示范城市的前期預(yù)研工作”“惠州市城市地質(zhì)調(diào)查（第一階段）”等多個重點項目（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊等，2021 a），取得較好的成果（張曉波等，2019；曠健等，2020；田峰等，2020；張敏等，2020；王濤等，2021）。

惠州市金山新城規(guī)劃區(qū)位于惠州市惠城區(qū)南部，規(guī)劃面積118.29 km2，其發(fā)展定位為惠州未來的城市中心，近年來隨著區(qū)內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展，開發(fā)建設(shè)強度不斷加大，迫切需要城市地質(zhì)調(diào)查支撐。為此，設(shè)立了“惠州市城市地質(zhì)調(diào)查試點工作（2020－2021年）”項目，重點開展專項工作——“惠州市金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)調(diào)查”（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊等，2021 b）。通過城市地質(zhì)調(diào)查工作，為金山新城規(guī)劃區(qū)國土空間規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化、重大工程建設(shè)、環(huán)境保護與地質(zhì)災(zāi)害防治提供地質(zhì)依據(jù)，服務(wù)于城市的科學規(guī)劃和發(fā)展（林良俊等，2020；閻浩等，2020）。

本文基于金山新城規(guī)劃區(qū)城市地質(zhì)調(diào)查成果，闡述并分析了金山新城規(guī)劃區(qū)水文地質(zhì)特征、工程地質(zhì)特征、地質(zhì)資源現(xiàn)狀、主要地質(zhì)環(huán)境問題、工程建設(shè)和地下空間開發(fā)利用適宜性評價等方面內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上提出城市科學規(guī)劃和良性運營的對策建議，助力城市的可持續(xù)發(fā)展。

1 "研究區(qū)概況

金山新城規(guī)劃區(qū)位于惠州市惠城區(qū)南端，區(qū)內(nèi)及周邊已形成發(fā)達的交通網(wǎng)絡(luò)，鐵路、高速公路交錯縱橫，交通便利（圖1）。金山新城規(guī)劃區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，多年平均降雨量為1 862.4 mm，集中在4—9月。區(qū)內(nèi)地勢總體南西高，北東低，地貌類型大致可分為丘陵和沖積平原。

金山新城規(guī)劃區(qū)大地構(gòu)造位置屬華南褶皺系湘桂粵坳陷帶的永梅-惠陽坳陷，區(qū)內(nèi)地層自泥盆系至第四系均有出露，巖漿巖以晚白堊世侵入的鉀長花崗巖為主，北東向樟木頭斷裂帶和北西向惠州斷裂是主要地質(zhì)構(gòu)造，控制著金山新城規(guī)劃區(qū)的地質(zhì)演化和構(gòu)造格局。

金山新城規(guī)劃區(qū)是在粵港澳大灣區(qū)背景下制定的，其立意更高，戰(zhàn)略意義重大。金山新城規(guī)劃區(qū)肩負著惠州主城區(qū)部分城市功能的補充與完善，是惠州遠景城市中心及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)高端集聚區(qū)，是溝通惠城、惠陽、仲愷、空港產(chǎn)業(yè)園的重要節(jié)點，承擔著引導城市向南拓展的重要使命。

2 "城市地質(zhì)調(diào)查主要成果

2.1 "水文地質(zhì)特征

金山新城規(guī)劃區(qū)第四系分布廣泛，大部分地區(qū)上部普遍覆蓋有黏性土。在區(qū)內(nèi)富水性較好的地段，黏性土層以下多為沖洪積砂土層，其因黏粒、粉粒充填程度不同而呈現(xiàn)不同的富水性和滲透性，在砂土層中，粗砂層及礫砂層的富水性最好、滲透性最強，單孔涌水量1 166.82～6 437.37 m3·d-1，滲透系數(shù)為21.45～85.46 m·d-1，其余砂土層富水性及滲透性一般。砂土層以下普遍存在一層沖洪積黏性土層，此層富水性相對較差、滲透性相對較弱。再往下則為基巖地層，巖性多為流紋巖、凝灰?guī)r、粗面巖等，富水性較差、滲透性較弱，為貧水地層（圖2）。

北西向惠州斷裂是區(qū)內(nèi)的主要斷裂構(gòu)造，對沿其走向的工程建設(shè)，尤其是城市軌道1號線的建設(shè)有著重要的影響。在金山新城規(guī)劃區(qū)西部福長嶺村與坦陂村之間地區(qū)，針對惠州斷裂布設(shè)了水文地質(zhì)鉆孔并進行了系統(tǒng)的抽水試驗。結(jié)果顯示，斷裂帶巖性受構(gòu)造作用影響明顯，巖石較為破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，泥質(zhì)充填為主。斷裂帶裂隙水具承壓性（鄭國棟，2022），鉆孔施工過程中出現(xiàn)水頭高度約0.5 m的涌水現(xiàn)象。斷裂帶滲透系數(shù)0.383～0.542 m·d-1，單位涌水量4.752～7.776 m3·d-1·m-1。

沖積平原區(qū)地下水以松散巖類孔隙水為主，因人類活動強烈，西枝江和淡水河沿岸受排污水體水質(zhì)污染影響，大多為Ⅳ類水和Ⅴ類水，主要超標元素為氨氮、硝酸鹽、COD、pH值、碘化物等；西部及南部基巖裂隙水以Ⅰ、Ⅱ類水為主。

2.2 "工程地質(zhì)特征

金山新城規(guī)劃區(qū)的工程地質(zhì)空間展布主要表現(xiàn)為西側(cè)以巖體為主，東側(cè)為土體，下伏巖體。西側(cè)地表裸露巖體主要為碎屑巖巖性組、噴出巖巖性組、侵入巖巖性組，在三棟鎮(zhèn)周邊有隱伏的碳酸鹽巖巖性組。中部第四系下伏紅層碎屑巖。東側(cè)第四系土體由西向東，厚度逐漸增大，最大沉積厚度位于東側(cè)木棉村一帶，鉆孔揭露第四系最厚處為25.8 m（圖3）。

金山新城規(guī)劃區(qū)第四系沉積物物質(zhì)組成較復雜，沉積厚度變化較大。晚更新世處于相對的抬升期，水動力條件較強，沉積物以河流相沉積為主，其沉積物顆粒相對較粗；晚更新世末發(fā)生的地殼抬升運動，使得此前沉積的第四系沉積物抬升至水面以上，發(fā)生氧化形成花斑狀粉質(zhì)黏土或河流相沉積；全新世以來，沉積物顆粒相對較細，以砂類土、黏性土為主。根據(jù)土體的成因類型、成分、結(jié)構(gòu)等，可將本區(qū)土體劃分為6類（表1）。

根據(jù)金山新城規(guī)劃區(qū)巖體的地質(zhì)年代、成因類型、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及物理力學性質(zhì)，將區(qū)內(nèi)巖體劃分為5個巖性組，7個巖性綜合體（表2），并根據(jù)風化程度進一步劃分為全風化、強風化、中風化、微風化等。

2.3 "地質(zhì)資源現(xiàn)狀

城市地質(zhì)資源可為城市建設(shè)發(fā)展提供物質(zhì)、能量和景觀。通過地質(zhì)資源調(diào)查，可以了解和掌握城市地質(zhì)資源狀況和開發(fā)利用現(xiàn)狀，為研究城市地質(zhì)資源環(huán)境承載力提供依據(jù)，對優(yōu)化調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局具有重大意義。目前金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)資源主要包括土地資源、水資源、濕地資源和地下空間資源。

2.3.1 "土地資源

金山新城規(guī)劃區(qū)面積共118.29 km2，其中農(nóng)用地面積為62.17 km2，占比52.56%；未利用地13.25 km2，占比11.20%；建設(shè)用地42.87 km2，占比36.23%。區(qū)內(nèi)土壤質(zhì)量整體一般，以三等（中等）為主，占比54.07%，影響區(qū)內(nèi)土壤質(zhì)量的最主要因素是土壤中營養(yǎng)元素的大面積缺乏。

2.3.2 "水資源

金山新城規(guī)劃區(qū)地下水資源較為豐富，開發(fā)利用程度較高的地區(qū)主要集中在金山湖湖心島一帶及西枝江、淡水河沿岸，大致沿現(xiàn)代河流呈條帶狀展布，大面積分布松散巖類孔隙水，水量豐富—中等，埋藏淺，含水層穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計，全區(qū)地下水天然資源量為89 072.57 m3·d-1，允許開采資源量為86 671.61 m3·d-1，允許開采資源量占全區(qū)地下水天然資源量的97.30%。

2.3.3 "濕地資源

金山新城規(guī)劃區(qū)原有廣泛分布的濕地，在河南岸上馬莊、沙澳村至三棟鎮(zhèn)東部白石崗村一帶分布有大大小小的湖、塘天然濕地及水田等人工濕地。隨著城市發(fā)展，大部分濕地因城市建設(shè)已被回填，尤其是上馬莊一帶，濕地面積由12.66 km2縮減至9.53 km2（縮減了24.7%）。濕地退化導致城市的防洪、蓄水、調(diào)節(jié)氣候和降水、改善土壤環(huán)境、凈化水質(zhì)、防止污染、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、保護生物的多樣性等多方面能力下降。

2.3.4 "地下空間資源

目前金山新城規(guī)劃區(qū)的地下空間開發(fā)利用尚處于初步階段，主要開發(fā)15 m以淺的淺表層地下空間，開發(fā)利用形式主要為商場、住宅區(qū)配套的地下車庫、地下室、人防工程，據(jù)估算，金山新城規(guī)劃區(qū)地下商業(yè)設(shè)施與地下車庫已利用的地下空間約9 000萬m3。區(qū)內(nèi)地下空間其他利用形式有城市下沉道路及隧道，城際軌道交通，地下管線等。

2.4 "地質(zhì)環(huán)境問題

區(qū)域地質(zhì)環(huán)境是城市發(fā)展的先決條件，在一定程度上控制著城市的形態(tài)和發(fā)展方向，人類工程活動在利用自然的同時也在改造自然，從而使地質(zhì)環(huán)境發(fā)生改變。金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題主要包括斷裂活動性、地質(zhì)災(zāi)害、隱伏巖溶、軟土和水土污染（圖4）。

2.4.1 "斷裂活動性

構(gòu)造穩(wěn)定性是地下空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全的基礎(chǔ)。北西向惠州斷裂斜貫金山新城規(guī)劃區(qū)西部丘陵地帶，控制并切錯白堊紀侵入巖體，對區(qū)內(nèi)工程建設(shè)和城市安全有重大影響。

惠州斷裂總體出露長19.7 km，寬10～71.27 m，最寬達100 m以上，總體走向315～330°，傾向45～60°，傾角45～75°，破碎帶分為斷層角礫巖帶、片理化帶和構(gòu)造透鏡體帶。野外調(diào)查結(jié)果顯示，斷裂面構(gòu)造特征揭示惠州斷裂存在多期次的活動，且具有明顯的分帶性，熱釋光測年結(jié)果表明，惠州斷裂自晚更新世以來仍有活動跡象，屬于活動斷裂。

惠州斷裂斷層帶裂隙水具一定的承壓性。由于斷裂發(fā)育形成構(gòu)造破碎帶，使巖體分割成碎裂、散體狀，巖體工程性質(zhì)變?nèi)?，在地下水作用下形成風化導水通道，在地下空間開發(fā)利用中，易發(fā)生涌水、突泥事故，嚴重威脅地下結(jié)構(gòu)施工人員、設(shè)施安全。

斷裂不僅對地形地貌有一定的控制作用，同時還控制了主要的地質(zhì)災(zāi)害空間位置和周界（秦宇龍等，2021；李煜楠等，2023），區(qū)內(nèi)斷裂沿線常能形成小—中等規(guī)模的崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

2.4.2 "地質(zhì)災(zāi)害

研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害共30處，其中崩塌16處、滑坡1 處、地面沉降1處、不穩(wěn)定斜坡12處。斜坡類地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在丘陵區(qū)及剝蝕殘丘區(qū)，且大多與人類工程活動相關(guān)，如削坡建房、道路修建常形成高陡邊坡，從而誘發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害。區(qū)內(nèi)1處地面沉降位于馬安鎮(zhèn)，此處地表覆蓋有1～3 m人工填土，因填土成分不均勻，固結(jié)程度不一，加之建筑物的附屬結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理不到位，導致不均勻沉降。

2.4.3 "隱伏巖溶

金山新城規(guī)劃區(qū)內(nèi)布設(shè)的鉆孔在三棟鎮(zhèn)周邊揭露有淺覆蓋型和埋藏型巖溶，碳酸鹽類地層受地下水沖刷、溶蝕的過程中部分形成土洞、溶洞（表3）。巖溶對工程建設(shè)和地下空間開發(fā)利用的不良影響主要體現(xiàn)在巖溶巖面起伏導致上覆土質(zhì)地基壓縮變形不均、巖體洞穴頂板變形造成地基失穩(wěn)、巖溶水的動態(tài)變化給施工和建筑物造成不良影響以及土洞塌落形成地表塌陷（張倬元等，2016）。

2.4.4 "軟土

金山新城規(guī)劃區(qū)軟土零星分布于沖積平原，主要為淤泥、淤泥質(zhì)土，厚度不均勻，具有低強度、高含水率、高壓縮性等不良工程特性（張昭等，2016），是影響淺層地下空間開發(fā)的重要地質(zhì)因素（榮耀等，2018；龐鐵等，2022）。在地下空間開發(fā)利用過程中，應(yīng)特別注意軟土層引發(fā)的不均勻沉降、基坑失穩(wěn)等問題。

2.4.5 "水土污染

受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工廠排放、生活排污的影響，金山新城規(guī)劃區(qū)表層土壤局部呈現(xiàn)重金屬元素超標現(xiàn)象，部分土壤質(zhì)量等級為四等、五等。地表水體存在輕微污染，見有垂釣、河邊洗衣、傾倒生活垃圾、水面漂浮有機物等行為。水質(zhì)分析結(jié)果表明：西枝江水質(zhì)良好，總體上達到Ⅰ—Ⅱ類，局部地方因污水排放而使水質(zhì)不達標；淡水河水源地水質(zhì)類別為Ⅳ—Ⅴ類，主要超標因子為pH、NO3 -和耗氧量，其余指標達Ⅲ類以上標準。超標原因為受跨界流域污染，如上游地區(qū)經(jīng)濟高速發(fā)展，大量工業(yè)廢水和生活污水排入河中，導致水質(zhì)急劇惡化。

2.5 "工程建設(shè)和地下空間開發(fā)利用適宜性評價

基于城市地質(zhì)調(diào)查成果，開展金山新城規(guī)劃區(qū)工程建設(shè)適宜性評價和地下空間開發(fā)利用適宜性評價，其結(jié)果可為城市功能分區(qū)、用地布局、各項工程建設(shè)提供依據(jù)。

2.5.1 "工程建設(shè)適宜性評價

工程建設(shè)適宜性評價主要從工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、場地治理難易程度、工程建設(shè)誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害的程度（茍富剛等，2022），并本著最大限度保護生態(tài)資源的原則進行。綜合考慮影響金山新城規(guī)劃區(qū)工程建設(shè)的地形地貌、巖土體特征、地基承載力、地下水富水性、不良地質(zhì)作用、地質(zhì)災(zāi)害、斷裂、人類工程活動強度等指標，采用評價單元多因子分級加權(quán)指數(shù)和法，將金山新城規(guī)劃區(qū)工程建設(shè)適宜性劃分為適宜性差、較適宜、適宜3個區(qū)（圖5）。

根據(jù)評價結(jié)果可知：工程建設(shè)適宜區(qū)面積54.46 km2，占比46.04%；工程建設(shè)較適宜區(qū)面積34.56 km2，占比29.22%；工程建設(shè)適宜性差區(qū)面積29.27 km2，占比24.74%。工程建設(shè)適宜區(qū)主要分布于金山新城規(guī)劃區(qū)中部及北部地段。該區(qū)巖土種類較多，零星分布有填土、軟土，大部分地段第四系以黏性土為主或為基巖出露區(qū)，工程性質(zhì)好；地下水位埋深較大，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微—弱腐蝕；不存在液化或輕微液化砂土層，為非活動斷裂地段；地基條件和施工條件好，地基處理及工程建設(shè)需采取工程防護措施費用低，場地工程地質(zhì)條件、水文地條件及活動斷裂和地震效應(yīng)對地下工程建設(shè)影響小。

2.5.2 "地下空間開發(fā)利用適宜性評價

地下空間開發(fā)利用可為城市的基礎(chǔ)設(shè)施、生活服務(wù)提供新的空間（Bobylev，2009），是城市可持續(xù)發(fā)展的必然途徑（Chen et al.，2018；Admiraal et al.，2019；李曉昭等，2019；譚飛等，2021；姜守俊等，2023；羅躍春等，2023）。目前金山新城規(guī)劃區(qū)地下空間開發(fā)深度較淺，隨著城市經(jīng)濟及人口重心的遷移，地表面臨著巨大的環(huán)境功能要求，因此巨大的空間需求需要通過地下空間的開發(fā)利用得以滿足（彭建兵等，2019）。如何科學、合理開發(fā)利用地下空間資源顯得尤為重要（王成善等，2019），其中進行地下空間開發(fā)利用適宜性評價是關(guān)鍵的一步（Hou et al.，2016；Zhou et al.，2019）。

選取金山新城規(guī)劃區(qū)地下空間開發(fā)利用的主要影響因子，構(gòu)建開發(fā)利用深度、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土體類型、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)作用及特殊土、土地利用現(xiàn)狀等指標體系（圖6），分淺層（0～lt;-15 m）、次淺層（-15～lt;-30 m）、次深層—深層（-30～lt;-100 m）開展地下空間開發(fā)適宜性評價，同時結(jié)合城市已有的地下空間開發(fā)現(xiàn)狀和重要生態(tài)功能區(qū)進行修正。結(jié)果表明，金山新城規(guī)劃區(qū)大部分區(qū)域地下空間結(jié)構(gòu)有利于開發(fā)利用，地下空間資源開發(fā)限建區(qū)主要分布于演達大道、河橋村、陶前村、雙寮村、新樓村、淡水河及西側(cè)丘陵區(qū)一帶，在此區(qū)域進行地下空間開發(fā)需要考慮斷裂、軟土、砂土、隱伏巖溶、水源保護、自然遺跡保護及農(nóng)林用地保護（生態(tài)區(qū)）等。

3 "城市科學發(fā)展對策建議

3.1 "城市規(guī)劃建設(shè)方面

3.1.1 "重大工程選址布局

惠州市目前正在規(guī)劃的軌道交通1號線自三環(huán)南路與演達大道的交匯處南下進入金山新城規(guī)劃區(qū)，至冷水坑村沿四環(huán)路折向東，進入中部的奧林匹克體育場東側(cè)后，向南與廣汕高鐵惠州南站交匯，繼續(xù)往南途經(jīng)三棟鎮(zhèn)，在惠南工業(yè)園南部穿出規(guī)劃區(qū)（圖4）。

規(guī)劃軌道1號線沿線基巖為軟弱—較堅硬為主，基巖裂隙水貧乏，巖土工程地質(zhì)條件較好，建議下穿隧道在第四系土層以深，圍巖以較穩(wěn)定的中風化巖或微風化為佳；地面高架輕軌建議采用樁基礎(chǔ)，持力層為承載力較高的中風化巖；地面輕軌路基以地表大面積分布可塑、硬塑的粉質(zhì)黏土作為持力層，素填土或軟土層采用換填分層壓實填土。

馬莊村至冷水坑村軌道與惠州斷裂短距離相鄰并行約2.6 km，惠州斷裂沿線可見上升泉，斷層破碎帶、斷層裂隙水均對隧道開挖、支護構(gòu)成安全隱患，同時，該區(qū)段處于惠州盆地邊緣，沿線多見礫巖，可鑿性較差，增加開挖成本。建議根據(jù)城市規(guī)劃布局，往東偏移150～200 m，避讓惠州斷裂。若因?qū)嶋H情況無法避讓斷裂，建議施工時加強探測與評估，對處于斷裂帶上的軌道交通部分應(yīng)積極采取加固措施。

此外，軌道交通1號線在三棟鎮(zhèn)北部將經(jīng)過軟土區(qū)，軌道交通2號線金山湖段也有軟土分布，建議施工時應(yīng)加強探測，盡量避開深厚軟土區(qū)。

3.1.2 "重視地下空間開發(fā)利用

目前金山新城規(guī)劃區(qū)地下空間開發(fā)利用以淺表層地下空間（lt;15 m）為主，相較于發(fā)達城市而言，仍有廣闊的發(fā)展空間，隨著城市的發(fā)展，對地下空間開發(fā)利用的需求愈發(fā)強烈。結(jié)合節(jié)約土地資源、綜合防災(zāi)、人防等多方面的需求，建議考慮以下幾方面。

一是做好地下綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)，地下綜合管廊是有效利用地下空間的重要方式，它能將市政關(guān)系統(tǒng)一化、信息化管理，改善城市建設(shè)環(huán)境，保障城市安全運營。建議可在四環(huán)南路、三環(huán)南路、惠澳大道、演達大道、金山大道等主干道路開展地下綜合管廊建設(shè)的試點工作，建立干線綜合管廊、支線綜合管廊和纜線綜合管廊的地下綜合管廊系統(tǒng)，并逐步推廣至全區(qū)。

二是根據(jù)功能分區(qū)進行地下空間布局（圖7）。如北部的河南岸、金山湖片區(qū)和馬安中心區(qū)，主要為居民區(qū)、商業(yè)區(qū)和辦公區(qū)，地下空間功能規(guī)劃時可考慮以商業(yè)、娛樂及停車設(shè)施為主，并完善地下交通、過街設(shè)施等配套功能，形成順暢且完整的地下空間網(wǎng)絡(luò)。西部以惠州學院為中心的教育科研片區(qū)、東北部馬安產(chǎn)業(yè)區(qū)、東部馬安南工業(yè)發(fā)展集中區(qū)、南部三棟中心園區(qū)和惠南高新園區(qū)，這些科教及高新技術(shù)開發(fā)區(qū)在地下空間功能規(guī)劃時可考慮以修建地下停車場為主，并著力發(fā)展地下交通，規(guī)劃建設(shè)大型的地下空間綜合體，以緩解地表空間不足的壓力。以鹿頸村、淡水河谷為核心的演達創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)區(qū)，主要發(fā)揮旅游資源和生態(tài)區(qū)的功能，進行地下空間規(guī)劃時，可考慮發(fā)展地下體育、娛樂、休憩與防災(zāi)避難場所，同時建設(shè)地下停車場，逐步完善各功能設(shè)置?；葜菽险酒瑓^(qū)以高鐵樞紐為核心，地下空間規(guī)劃時可考慮以地下交通網(wǎng)絡(luò)、物流集散為主，設(shè)置地下停車場，加強與其他區(qū)域的功能互動與交通聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，各功能分區(qū)在進行地下空間規(guī)劃時應(yīng)盡量做到橫向互通互聯(lián)，縱向立體分層開發(fā)，以保障地下空間開發(fā)利用的合理性。

需要指出的是，惠州盆地分布的白堊系上統(tǒng)紅色碎屑巖為泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，因此下穿隧道或其他地下工程的混凝土結(jié)構(gòu)與圍巖連接處應(yīng)密閉，避免因地下水長期活動侵蝕，使圍巖發(fā)生溶蝕，破壞圍巖整體性，對地下工程構(gòu)成安全隱患。

3.1.3 "巖溶區(qū)和軟土區(qū)工程建設(shè)問題

對于巖溶區(qū)，在進行工程建設(shè)時，建議通過超前鉆探，查明巖溶分布特點及規(guī)律，并采取有效措施進行處理，重大工程應(yīng)盡量避開巖溶發(fā)育區(qū)。

在地下工程施工、運營期間，由于淤泥、淤泥質(zhì)土具有觸變性及蠕變性，在施工或運營動荷載作用下，軟土結(jié)構(gòu)受到破壞，其強度會顯著降低，從而加劇地基變形，而且這種變形往往具有滯后性，沉降穩(wěn)定所需時間一般比較長，因此在施工及運營期間應(yīng)加強沉降變形監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)過大變形時及時采取措施，減少土體變形帶來的損失。

3.1.4 "城市應(yīng)急備用地下水源地保護

西枝江、淡水河是沿江兩岸的飲用水源地，同時供給深圳、香港，目前可滿足城市的正常生活、工農(nóng)業(yè)用水需求。建議加強城市應(yīng)急備用地下水源地保護，保障城市可持續(xù)發(fā)展。一是在西枝江、淡水河沿岸地下水水量豐富地段圈定應(yīng)急備用地下備用水源地保護區(qū)，控制農(nóng)藥使用范圍，發(fā)展生態(tài)、有機農(nóng)業(yè)，通過長期的自然循環(huán)，改善水質(zhì)，達到應(yīng)急備用地下水源地水質(zhì)的標準。二是將三棟鎮(zhèn)巖溶區(qū)作為城市的應(yīng)急水源地遠景勘查區(qū)，進一步評價巖溶地下水特征、供水能力，探尋更清潔可靠的地下水源地。

3.1.5 "關(guān)注工程建設(shè)可能引發(fā)的地面沉降問題

目前區(qū)內(nèi)暫時沒有大面積或突出的地面沉降問題，但是基于新時代城市安全的考慮，對工程建設(shè)可能引發(fā)的地面沉降問題應(yīng)密切關(guān)注。具體包括：1）地下水與地面沉降。金山新城規(guī)劃區(qū)北部為地下水豐富區(qū)，若含水層存在局部超量開采，則可能引發(fā)不均勻沉降，沉降量與水位、水壓變化以及第四系巖性均有關(guān)系。2）地下工程與地面沉降。目前惠州市正在規(guī)劃建設(shè)的軌道交通1號線、2號線均經(jīng)過金山新城規(guī)劃區(qū)，未來城市軌道交通還將與深圳、東莞等城市接駁，這種線性地下工程，也有產(chǎn)生局部沉降的可能。3）高層建筑與地面沉降。金山新城規(guī)劃區(qū)北部為居民區(qū)，高層住宅林立，目前也已建成多個商業(yè)綜合體，未來隨著城市向南拓展，還會有更多高層建筑，甚至超高層建筑，這些建筑體對地層而言就像是一種“負擔”，存在產(chǎn)生局部不均勻沉降的問題。

3.2 "城市運行管理方面

3.2.1 "城市地質(zhì)信息綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)

隨著城市化進程加快，在此過程中面臨的地質(zhì)環(huán)境問題也日益嚴重，成為制約城市發(fā)展的重要因素，此外，未來城市的可持續(xù)發(fā)展，對地質(zhì)資源的集約高效利用提出了更高的要求。因此，可以根據(jù)金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)資源與地質(zhì)環(huán)境條件，建立一套針對城市地質(zhì)資源環(huán)境問題的探測、監(jiān)測、分析研究、應(yīng)用、輔助決策、地質(zhì)科普系統(tǒng)，形成城市地質(zhì)信息綜合服務(wù)系統(tǒng)，對接智慧城市“一張圖”，對保證城市科學發(fā)展、保障人民生命財產(chǎn)安全、增強城市韌性具有重要意義。

3.2.2 "海綿城市建設(shè)及濕地保護

金山湖地區(qū)是一個天然的蓄洪區(qū)，集雨面積達55 km2，蓄洪量達1 227萬m3，對城市發(fā)展起著重要的作用。金山湖從成因上屬于東江曲流河河道－牛軛湖組合，由于地表水受不同方向水流切割的影響，在金山湖地區(qū)形成了一個相對水動力滯留區(qū)，同時，地下存在穩(wěn)定的蓄水層和滲流特征，具有建設(shè)“海綿城市”的先天優(yōu)勢。但是，從濕地保護的角度，當該地區(qū)河流上游水體受到一定的污染時，對下游地區(qū)的水質(zhì)會造成直接影響，使得濕地生態(tài)環(huán)境趨于惡化。因此，在生態(tài)環(huán)境保護方面，應(yīng)基于地質(zhì)規(guī)律的多樣性制定生態(tài)河道優(yōu)化策略。由于區(qū)內(nèi)濕地類型以河流型濕地為主，建議根據(jù)城市建設(shè)需要，打造輸導型的河流濕地空間。建立利于輸導的雨水處理模式，集雨水輸導、雨水滲透、雨水凈化和雨水貯存于一體，沿著補－徑－排主要方向的透水層設(shè)置的生態(tài)雨水廊道。

3.2.3 "地質(zhì)災(zāi)害防治與韌性城市建設(shè)

地質(zhì)災(zāi)害是影響城市規(guī)劃建設(shè)的主要自然災(zāi)害（劉春艷，2023），地質(zhì)災(zāi)害防治工作直接關(guān)系著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，是一項復雜的系統(tǒng)工程，尤其是惠州季風氣候明顯，夏季受臺風影響嚴重，降雨頻發(fā)，對城市安全而言是重大考驗。如何科學地防治地質(zhì)災(zāi)害是城市綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃的重要內(nèi)容，對于韌性城市建設(shè)也有重大意義，建議可從以下幾個方面考慮。一是加強地質(zhì)災(zāi)害隱患識別。綜合運用光學遙感、合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）、激光雷達測量（LiDAR）、三維傾斜攝影等技術(shù)手段，開展地質(zhì)災(zāi)害隱患的早期識別，這對地質(zhì)災(zāi)害的精準防控具有重大意義（邵蕓等，2022；趙超英等，2022；劉星洪等，2023）。二是完善地質(zhì)災(zāi)害風險評價工作，推動落實“隱患點+風險區(qū)雙控”。建議在人口聚集或風險較大的重點區(qū)域部署1∶10 000大比例尺高精度調(diào)查評價及風險區(qū)劃工作，加強地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和致災(zāi)機理研究，推進防控方式由“隱患點防控”逐步向“隱患點+風險區(qū)雙控”轉(zhuǎn)變，并根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害變化情況，定期對地質(zhì)災(zāi)害高風險區(qū)進行優(yōu)化調(diào)整。三是全力做好重點時段的地質(zhì)災(zāi)害防治工作。4—9月份是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)期，尤其是每年“龍舟水”期間，以及受臺風影響的強降雨期間，應(yīng)加強地質(zhì)災(zāi)害巡查，同時要加強防范由于人類工程活動誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。

4 "結(jié)論

1）金山新城規(guī)劃區(qū)第四系含水層富水性較好，其中以粗砂層及礫砂層的富水性最好、滲透性最強，其單孔涌水量1 166.82～6 437.37 m3·d-1，滲透系數(shù)為21.45～85.46 m·d-1?；鶐r普遍透水性差，富水性一般。北西向惠州斷裂裂隙水具承壓性，斷裂帶滲透系數(shù)0.383～0.542 m·d-1，單位涌水量4.752～7.776 m3·d-1·m-1。區(qū)內(nèi)巖土體按成因、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成可分為侵入巖巖性組、噴出巖巖性組、碎屑巖巖性組、紅層碎屑巖巖性組、碳酸鹽巖巖性組和土體六大類。

2）金山新城規(guī)劃區(qū)有農(nóng)用地、建設(shè)用地、未利用地3種土地利用類型，占比分別為52.56%、36.24%、11.20%，區(qū)內(nèi)土壤質(zhì)量整體一般，以三等（中等）為主，占比54.07%。地下水資源較為豐富，全區(qū)地下水天然資源量為89 072.57 m3·d-1，允許開采資源量為86 671.61 m3·d-1。區(qū)內(nèi)原有廣泛分布的濕地，現(xiàn)大部分因城市建設(shè)已被回填。目前金山新城規(guī)劃區(qū)的地下空間開發(fā)利用主要集中在15 m以淺，開發(fā)利用形式主要為商場、地下車庫、軌道交通、地下管線等，其中地下商業(yè)設(shè)施與地下車庫已利用的地下空間約9 000萬m3。

3）根據(jù)金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)環(huán)境背景，目前區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境問題主要有斷裂活動性、地質(zhì)災(zāi)害、隱伏巖溶、軟土和水土污染，均限制著城市的可持續(xù)發(fā)展，針對不同的地質(zhì)環(huán)境問題，應(yīng)采取對應(yīng)的措施。

4）金山新城規(guī)劃區(qū)工程建設(shè)適宜區(qū)面積54.46 km2，占比46.04%；工程建設(shè)較適宜區(qū)面積34.56 km2，占比29.22%；工程建設(shè)適宜性差區(qū)面積29.27 km2，占比24.74%。工程建設(shè)適宜區(qū)主要分布于中部及北部地段，區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域地下空間結(jié)構(gòu)有利于開發(fā)利用，地下空間資源開發(fā)限建區(qū)需考慮斷裂、軟土、砂土、隱伏巖溶、水源保護、自然遺跡保護及農(nóng)林用地保護（生態(tài)區(qū)）等。

5）提出城市規(guī)劃建設(shè)方面的建議：建議城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)時應(yīng)注意避讓活動斷裂和深厚軟土區(qū)；應(yīng)重視地下空間資源的開發(fā)利用，一是做好地下綜合管廊的規(guī)劃建設(shè)，二是根據(jù)功能分區(qū)進行地下空間布局；加強城市應(yīng)急備用地下水源地保護，圈定應(yīng)急備用地下備用水源地保護區(qū)，并探尋更清潔可靠的地下水源地的可能性；應(yīng)關(guān)注區(qū)內(nèi)由于工程建設(shè)可能引發(fā)的地面沉降問題。

6）提出城市運行管理方面的建議：建設(shè)城市地質(zhì)信息綜合服務(wù)系統(tǒng)，對接智慧城市“一張圖”；根據(jù)金山新城規(guī)劃區(qū)地質(zhì)特征和功能定位，進一步加強海綿城市建設(shè)和濕地保護；重視地質(zhì)災(zāi)害防治工作，助力城市綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃與韌性城市建設(shè)。

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收稿日期：2023-11-26；修回日期：2024-05-21

基金項目：中央財政資金項目（441501-2022-00826）、惠州市財政資金項目（HR2020065、GDJR2022051）聯(lián)合資助

第一作者簡介：李煜楠（1988- ），男，碩士，工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查、城市地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)工作。E-mail：liyn713@163.com

引用格式：李煜楠，鄭圣寶，甄俊偉，朱海寶，李偉榮，文海霞，2024.惠州市金山新城規(guī)劃區(qū)城市地質(zhì)調(diào)查與城市科學發(fā)展對策［J］.城市地質(zhì)，19（4）：425-438