沈 軍, 劉 徽, 劉冬勤, 楊偉衛, 蔡恒安, 張超宇
(湖北省地質局 第一地質大隊,湖北 大冶 435100)
城鎮化的不斷推進對地質環境擾動加劇,地質災害、水土污染等環境地質問題日益突出,影響了城市建設和生態環境安全。在未來城市發展建設中,人類如何趨利避害、合理利用國土空間,亟需查清城市地質資源環境條件[1]。在此背景下,城市地質工作受到越來越多的關注。2017年9月6日,原國土資源部發布《關于加強城市地質工作的指導意見》,明確提出了城市地質工作總體要求、總體目標和主要任務。2017年10月18日,中國共產黨“十九大”報告指出加強生態文明建設,進一步指明了新時代城市地質工作方向,補齊城市規劃、建設與管理的地質工作短板,推動生態文明建設和新型城鎮化綠色、低碳、循環、安全、集約、智慧發展[2]。2017年11月中國地質調查局發布了《城市地質調查總體方案》(2017—2025年),對中國下階段城市地質工作做了詳細的工作部署。
黃石作為一個資源枯竭型城市,城市發展的空間、資源、環境、災害等問題日益突出,目前正面臨著生態文明建設與自然資源管理的新需求,參與“長江大保護”的新挑戰,韌性城市、智慧城市建設的新需求,開展城市地質調查工作勢在必行。而黃石作為一座典型的資源型城市,其地質環境條件極其復雜,城市地質工作才剛剛起步,尚無明顯效果,可直接借鑒的成功例子屈指可數,因此,走出一條適應黃石特色的城市地質發展道路顯得尤為重要。
城市地質調查與城市發展階段密切相關。城市發展早期主要開展工程建設地質條件調查,城市發展中期主要調查工程建設與地下空間利用條件、地質資源、水土環境、地質災害等,城市發展后期主要開展城市更新改造和運行管理的相關地質調查[3]。中國專門性的城市地質調查工作起步于改革開放初期,在地下水勘查、工程地質勘查和地質災害與環境地質問題防治方面做了大量工作。1999年國土資源大調查以來推進力度不斷加大,相繼開展了一系列城市地質調查工作,以及活動斷裂、地質災害、地熱等專項調查工作[4-5],目前正在大力推進重要經濟區和城市群的綜合地質調查,初步掌握了中國城市地質環境、地質資源、發展空間和典型城市地下三維地質結構[6-9]。
為充分服務當地政府規劃建設需求,于上世紀50年代末開始,黃石市開展了一系列與城市地質相關的工作,如綜合性成礦區劃,1∶5萬圖幅的基礎地質、礦產地質調查,水工環綜合勘查評價,地熱調查,淺層地溫能調查等。但距離精細化服務黃石城市高質量發展尚存在較大差距,其主要原因如下:
(1) 現有成果精度低,難以滿足新型城鎮化發展的需求。已完成的地質工作成果多數比例尺為1∶5萬,這類工作精度屬于區域調查層面,對城市宏觀管理可發揮作用,但是這種工作精度,對新型城鎮化建設、城市精細化管理等方面顯得數據信息明顯不足。
(2) 地質成果應用與轉化的能力不足。形成的地質成果未及時上交給當地政府,未和相關職能部門進行需求對接,大量地質產品未得到應用,成果未取得相應的社會效益和經濟效益,不能有效地融入政府工作主流程。
(3) 地質工作理論方法體系存在欠缺。項目開展還是沿用傳統水工環地質的工作手段和工作方法,總體上仍為單學科縱向深入,其成果只是查明了基本的水文地質、工程地質條件,及存在的主要環境地質問題,綜合研究不夠深入,使得可轉化、可應用的服務性地質成果較少,地質服務價值不大。
(4) 信息資源共享機制未建立。長久以來,本區地質工作雖積累了大量基礎資料和數據,但成果資料多分散在不同的部門、單位或行業中,綜合研究和成果集成度不夠,無法體現地質工作的整體水平,不能有效便捷地服務城市的規劃建設。
黃石市系統性城市地質工作從2018年開始,湖北省自然資源廳在黃石市部署了湖北省首個地級城市試點示范項目——黃石大冶湖生態新區多要素城市地質調查,主要圍繞黃石未來城市發展重點區域——大冶湖生態新區的“土地生態環境問題”、“不良工程地質問題”、“長江沿岸帶生態環境保護”、“環大冶湖水生態環境問題”開展了“核心區土地質量地球化學調查與評價”、“核心區建設用地地質環境適宜性評價”、“長江黃石段典型地質環境綜合評價及防治對策研究”、“黃石環大冶湖水環境承載力綜合評價”和“黃石城市三維地質模型建設研究”五個專題工作。該項目成果為大冶湖生態新區生態文明建設和高質量發展提供了一定的技術支撐。
2019年度,湖北省自然資源廳繼續在黃石部署了“黃石城市規劃區自然資源與生態環境地質調查”項目,該項目以優化城市空間布局、保障地質安全與自然資源需求、長江大保護等為目標。
黃石市目前正處于經濟發展轉軌、社會治理轉型、城市功能轉換、生態環境轉變的關鍵階段,對城市地質工作提出了新的要求和需求。筆者在資料的系統收集整理和對黃石相關職能部門進行問題需求調研的基礎上,梳理了黃石市未來5年對城市地質工作的需求,主要有以下4個方面。
黃石市人民政府出臺的《黃石市創建生態文明建設示范市規劃(2017—2027年)》,要求力爭用10年時間,完成國家級生態文明建設示范市創建工作。努力將黃石打造成為江河秀美、山川壯麗、環境健康、發展綠色、城鄉宜居、人文厚澤、制度健全的“山水園林城市”,長江經濟帶沿岸重要的綠色節點城市。為積極落實國家和地方對生態文明建設的要求,需要開展黃石市生態地質調查工作,為黃石綠色低碳建設、地質安全格局提供地質服務。
新時代自然資源部的成立,為統一管理自然資源對地質調查工作提出了重大要求,重點加強多門類自然資源綜合調查和專項調查、資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價、支撐生態系統保護與修復的地球系統科學解決方案研究和自然資源信息集成與服務等。
面對長江流域日益突出的生態環境問題,地處長江中游的黃石區段,對長江流域的生態環境保護與恢復有著不可推卸的責任。為積極響應和落實“長江大保護”戰略,需要開展長江黃石段生態環境地質調查工作,查清長江沿岸一定范圍的生態環境地質問題,為長江流域黃石段的生態環境修復提供決策依據。
在黃石市城市發展轉型新時期,在規劃建設的不同區域、不同空間、不同層次均對地質工作存在較強的需求,而且各自的側重點也有所不同。①城市總體規劃階段需要地質支撐,發揮地質先行作用。如重大項目、主要功能區的空間和布局是否具有安全隱患或危害這類關鍵問題,需要規劃區的工程建設適宜性分區及城市建設避讓隱患區域或相應工程治理措施的建議。②城市建設階段需要精細的基礎地質調查,從多因素、多角度開展地質條件評價。③城市運營管理階段,需要歸集、整理分散的地質相關資料,形成統一的城市地質資料數據庫,以提升地質成果資料可利用水平,主動融入政務服務主流程。
與國內東部經濟發達城市相比,黃石市城市地質調查工作較為落后,目前僅僅是起步階段。在以往涉及的一些地質調查工作中,形成了黃石城市地質資源環境條件的初步認識,但與黃石市高質量發展的地質需求相比,服務于城市規劃、建設和運行管理的成效甚微,需要進一步加強城市地質調查工作。
結合《黃石市城市總體規劃(2001—2020年)(2017年修訂)》、“韌性城市”建設及“智慧城市”建設需求,圍繞黃石市城市規劃建設、運行、轉型升級、選址布局、防災減災、美化環境等自然資源和城鎮化進程中所面臨的各種地質環境問題,按照問題和需求為驅動、目標為導向、應用為目的的原則開展黃石市城市地質調查工作,建立系統完備的城市地質工作與新型城鎮化發展深度融合的體制機制。為黃石城市高質量發展提供有針對性和超前性的地質資料和決策依據。
結合黃石市實際情況,未來一段時期,城市地質調查需要適應新型城鎮化發展需求,樹立大資源、大環境、大數據理念,聚焦城市規劃、建設、運行、管理的重大問題,分層次分階段推進城市地質調查,解決地質環境問題,構建城市地質服務城市建設體系,建立城市地質信息化智慧化。未來5年,黃石城市地質工作任務主要包括以下7個方面(圖1)。

圖1 黃石城市地質工作任務設置結構圖Fig.1 Structural chart of geological task setting in Huangshi City
3.2.1大冶湖生態新區多要素城市地質調查
(1) 清潔能源調查與綠色低碳城市建設研究。在系統收集、研究分析已有資料的基礎上,通過開展地質、水文地質調查,地球物理、地球化學勘查,鉆探、試驗、室內測試等技術手段和方法,查明工作區的地層巖性、斷裂構造、水文地質條件等,尤其是重點查明控制或影響清潔能源(地熱)分布的主要斷裂構造的形態、規模、產狀及其組合關系,分析清潔能源的成因和賦存規律,圈定清潔能源有利開發利用范圍,為黃石市清潔能源開發利用和能源結構調整提供依據。
(2) 地下空間資源調查與開發適宜性評價。在充分收集和整理以往工程地質調查、巖土工程勘察成果的基礎上,查明地下50 m的深度范圍內不同巖土體的工程地質條件,重點查明不良工程地質體——軟弱夾層(軟土、砂土)、煤采空區等的發育深度、空間分布規律及其工程地質特性,從而劃定工程地質標準層,建立工程地質數據庫,構建三維工程地質結構模型,并以地塊為單元對地下空間資源分層,對其可利用性進行等級劃分,以此為大冶湖生態新區地下空間的利用規劃提供基礎數據支撐。
3.2.2老城區城市地質調查與宜居系統評價
以“生態立市”、建設黃石韌性居住系統為目標,在系統梳理、全面分析已有成果資料的基礎上,針對黃石老城區制約“韌性居住系統”的地質災害、環境退化、水土污染及綜合規劃缺乏等問題,開展“地質環境與災害調查”、“地下空間調查與開發利用評價”、“水土質量地球化學調查”等方面的調查、研究工作,查明老城區地下空間的工程地質條件、地質災害及水土環境問題,服務于黃石“生態立市”策略,為建設老城區韌性居住系統提供科學依據。
3.2.3城市水生態環境質量調查與韌性水系統評價
為解決城市“水安全、水生態、水環境和水資源”四水問題,查明城市水資源現狀與水格局,研究生態修復和綜合防治技術,為提高城區水體水質狀況、改善水環境質量提出防治建議,服務于“水十條”、“長江大保護”和“海綿城市建設”,為恢復和重建黃石城區水生態系統和水體自凈機制提供技術支撐。
3.2.4長江黃石段生態環境地質調查與綠色發展示范研究
基于“共抓長江大保護”的科學論斷為研究背景,以服務黃石市生態文明建設與高質量經濟發展為宗旨,緊密圍繞長江黃石段綠色發展總目標,在充分利用、整合已有相關資料的基礎上,開展生態環境地質調查,系統查明區內風化殼、淺層地下水、旅游資源等條件和水土環境、礦山環境、地質災害、石漠化等問題,摸清制約綠色發展的關鍵因素,開展生態地質環境質量分區、生態地質環境脆弱性評價,為國土空間利用、生態保護修復、山水林田湖草整體保護等提供科學依據,為長江黃石段綠色發展提供支撐。
3.2.5礦山生態環境調查與綠色礦山建設研究
開展黃石市礦山地質環境動態調查,查明區內主要礦山地質環境問題類型、數量、分布、發育與危害程度,分析礦山地質環境問題誘發因素,對比分析礦區地質環境動態變化規律,評估礦產資源開發對環境的影響,提出礦山地質環境動態監測方案和綜合治理對策建議,為礦山綠色發展提供支撐。
3.2.6資源環境承載力評價與監測預警體系構建
為了保障黃石城市可持續發展,基于多要素城市地質調查成果,查找影響城市發展的地質資源和地質環境主控因子,建立集地質災害、地下水、土地質量等實時監測預警于一體的城市資源環境承載能力評價監測體系,借助地理信息系統平臺,從“地質資源保障和地質環境安全”角度出發,提出資源環境承載力評價方案,充分利用優勢地質資源及合理劃定地質環境保護區域,為國土空間規劃、地質災害防治、生態環境保護、地下空間利用提供基礎數據和決策支撐。結合黃石城市規劃區經濟社會發展現狀與趨勢,從數量、質量和生態的角度,提出國土資源優化配置對策建議,為政府相關職能部門制定推進黃石市高質量發展的各項政策和國土空間規劃提供參考依據。
3.2.7城市地質信息管理與服務系統建設
利用數字模擬、云計算、大數據、物聯網技術等現代計算機技術,對黃石市已有區域地質、水工環地質、地球物理、地球化學、遙感等多專業的地質信息和成果進行綜合集成,促使黃石市地質數據資料數字化、信息化管理,并提供地質信息共享服務功能,提升地質工作服務社會和政府的水平。同時還可通過有機銜接使其成為智慧城市的重要組成部分,從各個層面實現地質調查成果在規劃、國土、建設、防災、應急等方面的應用。
總之,黃石城市地質調查工作的主要思路是圍繞城市發展戰略目標和目前面臨的或亟待解決的地質資源保障與地質環境安全問題展開,充分協調水工環等地質條件的制約因素,從多領域、多目標、多參數化的城市地質工作出發[10],與其他工作高度融合,最終落腳于服務民生需求與安全保障,使社會及政府通過“互聯網+”、“地質信息系統平臺”等方式及時共享地質成果,提升城市地質工作的支撐服務能力[11],為黃石市高質量發展提供地質依據。