加強民生地質工作服務宜昌“省域副中心城市”建設

許匯源, 肖春錦, 羅 洪

((湖北省地質局 第七地質大隊,湖北 宜昌 443100)

加強民生地質工作服務宜昌“省域副中心城市”建設

許匯源, 肖春錦, 羅 洪

((湖北省地質局 第七地質大隊,湖北 宜昌 443100)

宜昌地處湖北省西部,地形地貌多樣,地質條件復雜,人類工程活動影響劇烈。以宜昌民生地質工作的開展方向為主旨,簡要介紹宜昌市概況及區域地質條件,分析宜昌目前存在的地質環境問題,圍繞地質資源、地質災害、地下空間等方面對民生地質工作有利于城市發展建設進行論述,提出民生地質工作開展方向的建議。

民生地質;地質環境問題;開展方向

隨著三峽工程的興建和三峽城市群·長江經濟帶開發戰略的實施,宜昌作為省域副中心城市,至2030年將建成302 km2現代化特大城市框架,具備承載538萬市域常住人口規模的能力[1]。城市規劃布局、建設和發展都依賴于地質環境,同時也在不斷地改造地質環境,當人類工程活動強度超過地質環境容量時,地質環境的自然平衡就會遭到破壞,水資源破壞、地質災害等地質環境問題也隨之發生。

1 宜昌地質環境簡況

1.1 區域地質條件簡況

宜昌位于湖北省西部,長江三峽東口,是湖北省第二大城市,地處鄂西黃陵山地與江漢平原接壤的丘陵地帶,長江由西北向東南呈反“S”形流經市區中部,城市建筑主要分布在長江西陵峽口下游河谷左岸的一、二、三級階地上,區域地殼較為穩定,基巖埋藏較淺,地質條件良好,適合城市基礎建設和人類居住,具備建設特大型城市的有利條件。但是,隨著宜昌省域副中心特大型城市的建設,資源開發、城區改造、城市基礎建設等人類工程活動不斷加強,促進社會經濟發展的同時也改變著人類生存的地質環境。目前,地質環境問題的出現日益明顯,地質環境質量逐漸降低。

1.2 水文地質條件簡況

按照區內地層巖性組合特點及含水類型的不同,可劃分為三大含水巖類,即松散巖孔隙含水巖類、碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖類、碎屑巖裂隙含水巖類。松散巖孔隙含水巖類以卵礫(碎)石夾砂土為主,主要分布于長江高漫灘、各級階地和長江支流高漫灘、一級階地中,水位埋深淺,含水層富水性較好,并與地表、長江及長江的支流有密切的水力聯系,含水層抗災能力弱。碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖類以白云巖或白云質灰巖、灰巖局部夾碎屑巖為主,含水層富水性變化較大。碎屑巖裂隙含水巖類以泥質粉砂巖、細砂巖為主,含水層富水性較好,部分地段富含礦物質。宜昌市區域地下水資源豐富,可開發價值與可開采程度較高。

2 水資源保護與開發利用問題

2.1 優質水資源遭到破壞

宜昌鴉鵲嶺、顧家店等地的紅色碎屑巖層中地下水富含鍶和偏硅酸等對人體有益的微量元素,是湖北省境內獨一無二的優質礦泉水,極具經濟開發價值。礦泉水作為一種礦產資源,理論上與其它礦產資源的最大區別就是可再生,但前提是必須對水源實施嚴格的保護,使礦泉水生成的整個生態系統不遭到任何破壞。大氣降水—郁閉無裸露的植被—未遭破壞的巖體—純凈、無污染的自然環境,構成了礦泉群完整的生態系統和水循環系統。但隨著近年宜昌工業發展、人口增加等諸多因素的共同影響,導致該區域礦泉水資源可能面臨遭受破壞的局面。區內規劃新建大量工業園區,園區的修建破壞了原始地貌形態和植被,水土保持能力降低,影響了降水的滲濾功能;同時,工業發展建設活動也可能對礦泉水源形成污染。純天然優質的礦泉水可遇而不可求,產量稀少,具有很大的生態資源開發價值。為此,應妥善規劃水源保護區、工業園區和人類生活區,做到互不影響、共同發展。

2.2 極端氣候條件下供水脆弱

宜昌地區供水水源主要以地表水為主,2014年宜昌大部分城鎮遭遇旱災,全市農作物受災面積達3.4萬hm2,1.2萬人飲水困難。其中,遠安縣遭遇60年一遇特大旱災,全縣7個鄉鎮100個村出現嚴重旱情,0.58萬hm2農作物受災,當陽市遭遇重度干旱,0.27萬hm2農作物絕收。極端性氣候增加了城鎮供水的脆弱性,單一的水源供給形式使供水安全性和保證率降低,遇到突發事故,人民生活、生產用水可能受到影響,從而嚴重影響人民生活質量和安全。

3 城市發展中的地質環境問題

3.1 工程建設引發地質災害

隨著宜昌經濟的飛速發展,城市范圍不斷擴展,一些因工程建設引發的地質災害也越來越突出。

(1) 宜昌特大型城市規劃新區建設場地多屬低山丘陵地貌,新區的建設必將對原有場地進行大規模的開挖與回填整平,形成大面積的挖方與填方區域,挖方區域人工切坡最高達30余米,填方區最厚達20余米,且宜昌城區基巖以灰紅色碎屑泥質粉砂巖為主,該類巖體易風化、易軟化,大規模的開挖與回填必將會引發滑坡、崩塌及地面沉降等一系列的地質災害,威脅新區的建設及安全生產。

(2) 近年宜昌市高層建筑和市政工程大量涌現,各類地下工程諸如地下商場(停車場)、地下民防等設施已隨處可見。這些工程的共同特點是都要進行大規模的下開挖,導致大量的基坑工程產生,同時密集的建筑物、復雜的深坑形式,使得基坑開挖的條件越來越復雜,基坑垮塌事故也時有發生。

(3) 猇亭新區一帶上覆土層多為膨脹土,該類土具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形等特性,性質極不穩定。常使建筑物產生不均勻的豎向或水平的脹縮變形,造成位移、開裂、傾斜甚至破壞,且往往成群出現,尤以低層房屋最為嚴重。新區開發建設有大量的一至兩層的廠房,膨脹土地基對廠房建設的危害極大。

(4) 受地形條件影響,宜昌城市主要沿長江建設,沿江段岸坡不斷加長。沿岸建設必將對原始岸坡進行改造,塌岸區域也將增加。城市濱江護岸工程、塌岸治理工程對于城市的發展空間、環境美化與防護安全都具有十分重要的意義[2]。

3.2 地下空間分布利用問題

宜昌城市地表規劃從城鎮體系、景觀風貌到市政工程布設等均比較全面,但隨著城市的發展、人口的增加,區內地下管網系統越來越龐大,越來越復雜,種類也越來越多,所擔負的城市人民群眾賴以生存的物質基礎作用也越來越強。

(1) 宜昌老城區地下管網現狀的分布情況和基礎資料不完備、精度不高或缺乏實時更新,可能與現狀偏差甚遠,對城市規劃建設影響很大。同時,在城市建設施工中挖斷或損壞地下管線的現象時常發生,管道斷裂造成長時間停水、停氣,嚴重影響了人民群眾的工作與生活,造成了較大的經濟損失和不良的社會影響。

(2) 因宜昌獨特的戰略地位導致老城區現存大量的人防設施,目前針對宜昌老城區人防設施的分布與利用情況開展的工作亦比較少,基礎地質工作發展遲緩,對宜昌用地的規劃與地下軌道交通的建設產生影響。

4 加強宜昌市民生地質工作的建議

民生地質工作是依靠環境地質的科學方法和技術手段,為保護與改善地質環境,保障地質安全,促進人民生活健康、富裕,推進生態文明建設所開展的地質工作,與人民生產生活和經濟社會發展息息相關,是綠色發展的重要體現。宜昌區域地質環境條件較好,地殼較穩定,適宜城市做大、做強、做久。但是隨著經濟建設的發展,人類對原始地質形態的改造越來越強烈,如何做到人與環境相和諧,城市可持續發展,建議從民生地質學的角度開展以下工作:

4.1 建立水文地質調查與水資源安全保障工程

地下水安全管理是保障城市居民飲水、生產安全、維護社會和諧穩定的必然需要,是湖北省生態文明建設的重要內容,是貫徹“生態強省”戰略的具體體現。建設地下水安全保障工程,可以解決因自然災害(特枯水年、連續多年干旱、地質災害等)、水污染等非常規事件導致的供水緊張;也可以解決城市供水水源單一,供水系統穩定性差、城市水質差、對外調水依賴度高、工程建設用水等一般性事件的水源保證;同時還可以合理開發、合理利用地下水資源,使其發揮最大的潛力與價值。

(1) 通過水文地質調查、鉆探、物化探等手段,針對宜昌優質礦泉水資源發育區(如鴉鵲嶺、顧家店等地)做進一步調查,圈定礦泉水資源分布范圍,查明其資源儲量與可開采儲量、含水巖系的特征等水文地質條件,根據調查成果并結合區內發展建設規劃,對礦泉水發育區進行抗災風險評價與預測,為區內工程建設規劃提供地質依據,圈定水資源保護區;通過取樣測試、水土檢測等化驗手段,查明區內水和土壤的基本水化學信息,確定地下水中的元素組分,尤其是對人體有益的礦物元素的含量(鍶、偏硅酸等),根據檢測結果分析評價水資源開發利用的可行性與衍生價值。針對礦泉水資源所開展的調查評價與檢測工作,為政府保護、合理開發利用優質自然資源提供地質資料,也為今后水資源可持續開發利用、水資源保護區的建設及區域資源優勢轉化為經濟優勢提供地質依據。

(2) 查明宜昌特大城市規劃區及三峽庫區小流域地表水、地下水的污染狀況,為采取相應的防治對策提供依據,是水資源安全保障工程不可缺少的內容。同時,根據宜昌城市發展規劃,對新(擬)建的垃圾處理場、污水處理廠等污染治理工程進行必要的水工環地質調查評估工作,依據調查成果,對新(擬)建工程場地的可行性、適宜性及危害性提出合理化建議。

(3) 通過野外調查、鉆探、取樣試驗、物化探、航空遙感等綜合勘查手段開展干旱缺水地區地下水資源調查評價、嚴重干旱缺水鄉鎮地下水應急供水水源勘探以及宜昌特大城市規劃區地下水應急戰略水源地勘查與建設等相關工作,查明城區四周具有一定供水意義的含水層分布范圍、含水巖系厚度、地下水水質、水資源儲量等水文地質特征,為應急戰略水源建設與城市規劃提供水文地質依據,以保障城市居民生產、生活用水安全,保護和科學管理水資源。

4.2 建立地質災害調查與城市安全保障工程

開展宜昌特大型城市規劃區高精度的地質災害調查與建設適宜性分區評價,根據調查評價成果對人力不可改變的自然地質災害(如構造沉降、地震、活動斷裂蠕滑和崩塌與滑坡等)進行監測和預報,提請城市決策規劃部門加以注意與警覺,采取相應對策;對因人類活動引發的地質災害可采取如下措施。

(1) 加強宜昌大城區地質災害(如高邊坡、滑坡、地面沉降等)調查評價工作,查明其災害機理與空間分布特征,提出防治措施或降低災害損失的具體建議,為城市規劃建設提供地質依據。

(2) 針對宜昌大城區規劃的地下工程(基坑)區域,開展地質環境調查評價工作,查明地下工程(基坑)規劃區水文地質與巖土工程地質條件,為地下工程(基坑)規劃布局及支護提供可靠的依據,減輕地下工程(基坑)對周邊環境帶來的影響。

(3) 開展規劃新區區域特殊性巖土(如膨脹土等)調查評價工作,查明特殊性巖土分布區域、巖土力學性質及其變化規律,提出合理的處理措施或避讓措施,為新區擬建建筑物基礎的穩定性提供地質保障。

(4) 開展宜昌大城區規劃范圍內長江岸坡水文地質、工程地質調查評價工作,查明規劃區近岸水流條件、地下水滲流條件、岸坡形態及其地質結構,為城市空間發展、岸坡利用、環境保護提供針對性強的地質依據。

4.3 建立基礎地質調查與城市發展保障工程

城市基礎地質調查工作是為城市的規劃建設、國土資源管理、城市安全和可持續發展提供基礎地質資料與決策依據。可從以下三方面展開:

(1) 圍繞宜昌發展整體規劃與城市建設的需要,重點抓好宜昌市水文地質、工程地質、環境地質調查工作。20世紀80年代中后期,湖北省鄂西地質大隊(現湖北省地質局第七地質大隊前身)和湖北省水文地質工程地質大隊完成了1∶5萬宜昌市地質圖、構造地質圖、礦產分布圖、城區工程地質、水文地質等城市基礎地質調查工作,但隨著城市建設的飛速發展、規劃范圍的擴大、城市人口的快速增長,區內地質環境現狀較20世紀已有了很大的改變,前人的調查成果同現狀已有很大出入,且在范圍上已不能滿足城市日益發展的需要。開展宜昌特大城市規劃區1∶5萬水文地質、工程地質、環境地質調查修編工作可以彌補過去調查范圍偏小、工作精度有限等不足,摸清宜昌市地質環境現狀,為大城市規劃區的建設、管理提供可靠依據,降低城市建設的風險與投資,保證城市社會、經濟與環境相互協調的可持續發展。

(2) 開展宜昌老城區現有地下建(構)筑物及地下管網等設施高精度的地質調查與評價工作,查明其分布規模、地質環境條件及再利用情況,可以為后期城市的發展、管網改良與建造、地下空間開發利用及軌道交通建設提供準確的地質依據,促進宜昌市地下空間系統協調管理。

(3) 根據地質環境調查成果,制作基礎性圖件、專題性圖件和綜合評價性圖件,將城市地質環境網格化管理,分別評價每個網格對各類用地的地質適宜性[3];同時,可進一步集成地質調查資料與數據,建立宜昌市地質信息平臺及地下空間三維信息平臺,全面提升地質信息服務能力。

4.4 建立地質資源產業開發工程

地質資源是城市發展和正常運轉的重要物質支撐和約束,包括淺層地溫能資源、旅游地質資源等。民生地質工作中的一項重要內容就是為地質環境資源開發利用提供技術依據,為地質環境資源優勢轉化為經濟優勢提供技術保障。結合宜昌城市發展現狀,上述地質資源的調查評價是民生地質工作的重點。

(1) 淺層地溫能資源。對區內淺層地溫能資源的分布范圍、發育深度、資源儲量等要素進行調查,對其可開發利用價值進行評價。編制區域淺層地溫能資源的開發利用方案,促進建筑水源熱泵空調系統、溫泉旅游區的建設工作。同時可以對水體熱源開發利用進行研究與示范,對利用水源熱泵技術提取城市中水蘊藏的豐富熱能進行技術攻關和開發研究。

(2) 地質遺跡景觀資源。宜昌地處鄂西山地與江漢平原交接部位,長期的地殼運動,造就了峽山險拔、風光絢麗的自然景觀。雖然區內地質遺跡資源眾多,但多數尚未進行規劃與開發,通過民生地質工作手段,查明對宜昌城市經濟發展有積極促進作用的地質遺跡景觀資源(如礦山地質公園的建設等),進行景觀評價與景觀分級,對開發規劃分區提出合理建議。

4.5 加強地質環境監測管理工作,完善地質環境監測機構

根據2014年4月29日中華人民共和國國土資源部發布的第59號令,地質環境監測的范圍包括:地質災害監測、地下水地質環境監測、礦山地質環境監測、地質遺跡監測等[4]。根據宜昌市區域的地質環境現狀,完成宜昌大城市規劃區1∶5萬水文地質、工程地質與環境地質調查修編,在地質災害監測方面,選擇代表性強和危害性較大的災害點(如三游洞景區擂鼓臺開裂變形點等)進行定期監測;在地下水監測方面,于城區濱江公園一級階地近前緣施工階地孔隙潛水監測孔及選擇可作為宜昌市大型后備供水水源地之一的當陽雙蓮寺附近的大流量泉水點(或勘探孔)進行水位、水量和水質監測;在礦區地質環境和地質遺跡方面,通過進一步水工環地質調查后,再選擇代表性強的監測點建立定期監測體系,并逐步形成宜昌市域地質環境監測網絡和建立地質環境監測預報、預警系統。

5 結論

綜上所述,具有“大地質觀、大資源觀和大生態觀”的民生地質工作,就是為城市決策規劃部門提供服務,力求減少城市建設失誤的先行性、基礎性工作。民生地質工作的開展,便于提高城市決策規劃部門對地質工作重要性的認識與理解,減少或避免因不重視地質工作造成的城市建設失誤,體現出地質工作給城市規劃與建設帶來的社會效益、環境效益和經濟效益。民生地質工作的全面推進,有賴于將地質結果與城市的經濟、社會、環境指標相結合,通過資源系統的承載力、地質環境容量的評價和地質災害防治與預警,實現地質工作與經濟系統的融合,全面保護城市地質環境,超前服務于城市的可持續發展。

目前,宜昌市民生地質工作仍落后于中國大型城市(北京、上海、武漢等),隨著宜昌省域副中心特大型城市的建設、經濟的發展以及人們對提高生活質量的需求,在宜昌全方位地開展民生地質工作可加快城市建設步伐,保障城市地質安全,促進城市生態文明建設和綠色快速發展。

[1] 中國城市規劃設計研究院.宜昌市城市總體規劃(2011—2030年)[R].宜昌:宜昌市人民政府,2013.

[2] 管宏飛,肖詩榮,明成濤.宜昌城區長江岸坡穩定性預測評價[J].三峽大學學報(自然科學版),2012,34(8):42-46.

[3] 吳恒.城市用地的影響因素分析及其評價系統[J].地理研究,1995(4):69-77.

[4] 中華人民共和國國土資源部.地質環境監測管理辦法[S].北京:中華人民共和國國土資源部,2014.

(責任編輯：陳姣霞)

Strengthening Livelihood Geological Work,Servicing Construction ofDeputy Provincial Cities

XU Huiyuan, XIAO Chunjin, LUO Hong

(SeventhGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Yichang,Hubei443100)

Yichang is located in the west of Hubei Province,the terrain is diverse,the geological conditions are complex,and the human engineering activities are affected greatly. The paper mainly concerns development direction of livelihood geological work in Yichang,briefly introduces the geological conditions of Yichang city and regional geological condition,analyses geological environment problem.Around the geological resources,geological disasters,underground space and other aspects of livelihood geological work is conducive to the development and construction of the city to discuss,the paper puts forward the proposal of development direction of livelihood geological work.

livelihood geological work; geological environment problem; development direction

2016-08-29;改回日期:2016-10-08

許匯源(1984-),男,工程師,水文與水資源工程專業,從事礦山水文地質工作。E-mail:xhy79000@163.com

P694; X37

A

1671-1211(2016)06-0946-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.06.027

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20161109.0953.002.html 數字出版日期:2016-11-09 09:53