郭 鵬
(山東省第一地質礦產勘查院,山東 濟南 250000)
我國地質工作雖然起步較晚,但發展速度迅猛,多年來取得了大量成果。但是隨著城鎮化的不斷推進,層出不窮的地質環境問題和建設快速發展的矛盾日益突出,在各個區域開展地質規劃工作,已經是當務之急[1-3]。2017年9月6日,原國土資源部發布了《關于加強城市地質工作的指導意見》已經明確對我國的城市地質工作進行了決策部署并提出了總體要求,目的就是加強城市地質調查,指導城市的規劃和建設,促進城市的可持續發展。
20世紀70~90年代主要還是以區域地質調査、水文地質調查、工程地質調查、環境地質調查和供水水源地勘査為主的基礎性工作[4]。2000年以來,開展的工作更加全面,包括濟南市環境地質調査評價、各縣(區)地質災害調査和區域地質環境監測網絡建設等工作,初步査明了濟南市水文地質、工程地質和地質環境現狀。收集大量的了鉆孔、地震等實際資料,完成了《山東半島城市群建設發展地質環境效應調查與評價報告書》、《濟南市環境地質調查評價》、《山東省1/50萬環境地質圖》、《山東省平陰縣地下水資源普查報告》、《濟南西部巖溶地下水大型水源地勘探試驗報告》、《山東省1/50萬水文地質圖》、《山東省1/25萬區域水文地質環境地質調查報告(濟南市幅)》、《濟南地區水資源調蓄與生態環境地質調查報告》、《黃河懸河濟南段環境地質調查評價報告》、《山東地下水污染調查評價(華北平原)成果報告》、《山東省省會城市經濟圈淺層地熱能調查評價報告》、《濟南市名泉保護研究》等報告。這些報告不僅摸清了濟南市的區域地質、水文地質、工程地質和環境地質條件,同時發現了很多包括地下水污染、土壤污染、地質災害等城市發展不可避免的地質環境問題,分析和論述了各類環境地質問題的形成、分布、發展趨勢和危害程度,同時提出了地質環境問題的防治對策等,為下一步濟南市開展城市地質工作奠定了一個堅實的基礎。但是,濟南市整體上還沒有真正全面系統的開展區域城市地質調查工作。
濟南位于山東省中西部,南依泰山,北跨黃河,背山面水,地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上,地勢南高北低。基本以黃河為界,以西以北為魯西北堆積平原區,以東為魯中南構造剝蝕為主低山丘陵區[5]。根據地形地貌特征,由東南向西北分為中、低山區、丘陵區、山間平原區、沖積洪積平原區和沖積平原區,地貌類型相對復雜。
區內河流主要有黃河、徒駭河、南大沙河、北大沙河、小清河等。調查區總體上是一個以古生代地層為主體的向北傾斜的單斜構造[6]。
區內出露的地層從老到新主要有:太古代泰山群、古生代寒武紀長清群、古生代寒武紀九龍群、古生代奧陶紀九龍群三山子組、古生代奧陶紀馬家溝組古生代中上石炭紀、二疊紀、新生代古近紀、新生代新近紀館陶組和明化鎮組、和新生代第四紀。
濟南的地下水主要分為黃河北地下水系統和泰山凸起北翼巖溶水系統兩個大的系統單元。濟南市的地質災害主要分布于濟南一歷城-長清-章丘一帶南部低山丘陵區。
開展區域性地質、水文地質的目的是提供基礎性資料,為政府宏觀決策和城市規劃建設提供依據。以往的工作主要開展的1:10萬比例尺或更小比例尺的區域水文地質、環境地質調查研究,這些研究對于地下水勘查以及國土空間、資源規劃的利用來說只能提供一個大概的基礎資料,精度還不夠。現有的工作精度難以精確反映城市地質三維空間的展布。
以往的研究主要是針對某個方面而開展,缺乏全面系統的各專業的綜合地質調查研究。各個地質要素之間也沒有達到有機結合,在城市地質方面開展的調查缺少系統的理論指導。
科技發展日新月異,計算機的應用已經普及,地質資料數據庫的研究也達到了較高水平,工作區以往的成果零散,沒有充分匯交全部所有地質資料,迫切的需要進行信息化和整合集成[7-12]。
目前地質調查工作還是以自然資源部門為主,在工作中與城市規劃、建設、環保、市政等部門的配合以及調研工作較少,各政府部門也未能充分認識到地質資料在城市規劃和地質災害防治中的重要性,導致大量的地質調查資料和成果未能應用到城市管理和建設中,造成了一種浪費。
當前濟南區域地質工作存在的問題和不足已經嚴重制約了城市發展的需求,需要克服困難,構建新時代地質工作的新體系,推動濟南市的地質工作進入系統性建設新時代。
不能只局限于自然資源部門,要加強與城市各職能部門(包括規劃、建設、環保、市政等)的合作,梳理城市發展對地質工作的具體需求,充分利用區域地質成果服務指導城市規劃建設[13]。政府還應該主導建立濟南市地質工作小組,由濟南市自然資源和規劃管理部門牽頭組織,其他環保、市政等多部門參與,政府提供政策和資金保障,地勘單位來實施的地質工作新機制。
近些年在地質領域許多的新技術、新方法不斷被應用,比如示蹤技術在地下水動態調查中應用、三維、思維地質建模技術的應用、GPS遙感技術在礦區資源位置以及地質構造定位的應用、高分辨數字地震勘查技術的應用等,地質工作精度的提高要求方法手段必須不斷創新,指出全球地質調查正處于新的戰略調整期,拓展地質工作領域、加強人地關系研究、深化大數據發展和應用戰略、加強監測網絡體系建設、推動區域化和國際化合作等內容成為地質工作轉型發展的重點。
地質環境監測網絡包括地下水資源環境監測與保護、水土環境調查與修復及地質災害預警與防治、地下空間建設與運營等方面全方位的監測。地下水資源環境監測與保護研究主要圍繞濟南市地下水動態及干預響應特征、地下水位降落漏斗的圈定及其規范的編制、地面沉降與地下水的響應關系三個方面開展研究[14,15]。水土環境調查與修復研究將建立土壤地下水重金屬污染防控和污染企業土壤地下水污染防控體系。地質災害預警與防治研究以地質災害調查、勘查工作為基礎,圍繞地質災害防治四大體系建設開展技術研究,為防災減災工作提供支撐依據。將推進地質資源環境調查監測聯動,編好“一張圖”、織好“一張網”、建好“一個平臺”。全面提高地質環境安全對城市發展的保障能力,保障城市可持續發展。
現有的三維地質建模仍然存在許多問題和不足,為實現快速自動建模,加入更新信息后可以快速的更新模型,需完整設計開發一套智能化的四維地質數據庫平臺。四維數據平臺需要整合基礎地質、工程地質、水文地質、環境地質等多專業的地質數據,進行基礎數據庫、成果數據庫、決策支持數據庫、社會化共享服務數據庫結構設計,開展包括泉水保護、泉水以及地下水的動態監測、巖溶地層、軌道交通建設適宜性、地下空間利用等地質環境評價、預警,可視化(形象化展示是平臺的核心任務),為軌道交通建設及泉水保護提供信息服務和數據支撐。建立四維地質信息系統平臺,也為濟南新舊動能轉換先行區得發展建設提供更好的技術支持。
通過對濟南市區域地質工作現狀和不足的探討,認為濟南以往調査范圍覆蓋面小,調査精度低,難以滿足城市泉水保護、防災減災、城市規劃建設、城市生態環境安全、城市供水規劃等全方位的需要。希望濟南市政府能引起重視,并加大投入力度,啟動全面的濟南市區域地質調查工作,建立地質工作新機制,加快濟南市地質環境監測網和四維地質信息平臺建設,為下一步濟南新舊動能轉換、資源管理、城市規劃建設和生態環境保護等決策提供技術支持。