徐州市城市地質調查驅動因素及關鍵問題分析

熊彩霞，劉沂軒

（1.徐州中國礦大巖土工程新技術發展有限公司，江蘇徐州 221100；2.江蘇省水文水資源勘測局徐州分局，江蘇徐州 221008）

城市地質調查工作就是在一個城市以及該城市的周邊地區或者該城市未來要進行城市化的區域范圍之內，對該地區內部的地質情況進行調查工作，研究該地區之中對于城市發展有促進作用的資源以及該地區在進行城市建設工作時對于該地區的地質環境所造成的影響。

1 國內外城市地質工作的起源和發展

國外城市地質工作起源于20世紀20年代末期，到20世紀60年代末70年代初發展已較為完善了，其中包含了如城市廢棄物處置工作、水土污染預防和治理工作、地質災害的風險評估工作以及生態地質調查工作等綜合調查研究工作。與國外相比，我國的城市地質工作發展比較晚，在20世紀80年代才剛剛開始發展，到了2002年的時候，我國才在如上海、北京、天津以及廣州等城市進行了城市地質工作試點。如在北京開展的城市地質工作的目的就是為了解決北京水資源緊缺的作用，在上海開展城市地質工作是為了防災減災等等。

2 開展城市地質工作的意義

徐州市是我國江蘇省重點規劃建設的三大都市圈之一，同時也是江蘇省地質環境最復雜的一個城市，諸如巖溶塌陷、采空塌陷、地面沉降等多方面的地質問題嚴重影響了徐州市的經濟社會的可持續發展，因此在徐州市開展地質調查工作是現階段徐州市城市化建設工作勢在必行的舉措[1]。

3 開展城市地質調查的驅動因素

3.1 城市規劃建設工作的需求

《徐州市城市總體規劃（2007-2020）》將老城區和徐州新區劃分為核心，將銅山區、利國區、賈汪區、大許鎮、雙溝鎮以及鄭集鎮劃分為重點發展組團，將包括柳新鎮、青山泉鎮、汴塘鎮、大吳鎮、茅村鎮、大彭鎮等10個鎮劃分到大都市空間結構之中，并在此基礎之上建設7條軌道交通借此將主城區與外圍組團之間的連結起來。總體建設工程非常龐大，因此在進行建設工作時必須結合徐州市自然地理以及地質環境等多種情況，這樣才能以可持續的方式有效利用徐州市的土地資源。首先，在進行徐州市城市規劃建設工作中大部分的環節都需要地質資源作為支撐，同時經濟社會的可持續發展也需要足夠的礦產資源、能源以及水資源等地質資源，同時在進行建設工作時還需要保證地質環境的安全[2]；其次就是徐州市現如今正由原來的城市自由行程與發展的階段朝著城市依靠自然和社會科學進行規劃管理的階段發展，只有通過進行地質調查的工作，才能夠使徐州市科學合理的進行城市的規劃和建設工作，實現大規模建設和快速發展的戰略目的。

3.2 重大工程建設驅動開展地質調查工作

近些年，我國因為大型工程建設工作導致的安全事故頻頻發生，造成這些事故發生的主要原因就是因為施工單位對于發生事故當地的地質條件不清楚。《徐州市城市軌道交通近期建設規劃（2013-2020）》報告顯示，在徐州市城市規劃建設工作之中有3條地鐵線路經過的地區之中存在著大量的隱伏巖溶區以及煤礦采空區，在這些地區內經常會發生巖溶塌陷以及采空塌陷等地質災害。因此，現階段徐州市在進行城市化建設工作之前急需開展地質調查工作，對該地區存在的地質問題對開展地鐵建設工作的影響以及地鐵建設可能會導致出現地質災害等方面進行研究分析，借此有效保證軌道交通安全建設和安全運行。

3.3 城市防災減災工作的需求

隨著城市化建設工作的開展，居住在城市建設地區的民眾相比較以前將會更多，這時一旦發生自然或者人為的災害，其所造成的損失將會更加嚴重。從1986年至今，徐州市區共發生巖溶塌陷等地質災害有18起，不僅對災害周邊地區的工程建筑以及居民帶來嚴重的安全隱患，同時也會給我國社會穩定帶來非常嚴重的不良影響。雖然徐州市于1996年就開展了巖溶塌陷地質勘察工作并且取得了一定的成果，但是由于該工作的勘查區域僅僅局限于徐州市老城區的270km2內，而徐州市城市規劃區內有1800多平方千米的地區內有隱伏巖溶分布，因此其難以給徐州市城市建設提供完善的巖溶地質信息。除此之外徐州市是我國重要的煤炭能源基地之一，經過了130多年的開采后，出現了170km2的采煤塌陷地，雖然徐州市也采取了諸如土地復墾等方法進行地質災害治理，但是由于采煤歷史悠久以及鄉鎮小煤窯的過度開發等原因導致效果并不明顯。因此開展地質調查工作就是現階段徐州市的重要任務。

3.4 生態環境保護驅動開展地質調查工作

徐州市6大千億元主導工業產業分別是能源產業、裝備制造業、冶金業、建材業、煤鹽化工業以及食品和農副產品加工業，這6種產業之中煤炭采掘業對生態環境的破壞為最，另外5種行業則會對地下水的水質以及周邊土壤環境造成非常嚴重的污染。因此徐州市的生態環境保護工作的工作人員所面臨的工作壓力非常大[3]。如何保障以上6種企業周邊地域的耕地質量、6種企業周邊農業發展如何合理布局以及徐州市城市規劃建設工作如何有效趨利避害等多個問題都需地質調查工作之中的土壤地球化學調查評價方面的科學依據。

4 徐州城市地質調查工作之中的關鍵問題

4.1 地下水資源約束以及城市應急供水保障

我國有40個城市存在嚴重缺水的情況，徐州市就是其中之一。徐州市地表上的水源主要靠降雨補充，徐州市的河流大部分都是非暢流型的人工控制蓄水河道。經調查顯示，徐州市多年平均水資源總量為35.3×108m3，人均水資源量為403.1m3，正常年份全市缺水15×108m3，干旱年份則達到40×108m3，隨著徐州市的經濟不斷發展，水資源短缺現如今已經嚴重制約了徐州市社會經濟的進一步發展。

對此，徐州市也提出將地下水作為城市供水水源的方法解決這個問題，但是由于長期對巖溶地下水的不合理開采，導致了徐州市區域范圍之內出現了多起巖溶塌陷的地質災害。除此之外由于降雨及地表水是巖溶水的主要補充來源，所以就導致了徐州市各種工業產業排泄出的大量工業廢水就借此滲入了巖溶地下水中造成污染。有鑒于此，徐州市在開展地質調查工作時不僅要對自身區域范圍之內的如地下水的類型、水量、水質、分布特征以及可利用程度等多個方面開展工作，還應當調查清楚各個含水層的水質條件以及地下水資源賦存空間等。并在此基礎之上對徐州市的地下水的水位以及水質動態變化的規律進行研究分析，根據分析結果建立一個巖溶地下水溶質運移模型，從而有效找出巖溶地下水的遷移規律及污染物的遷移速率。最后通過結合徐州市城市規劃區的供水規劃方案，建立出一個科學合理的防止控制巖溶塌陷以及水質污染的對策，有效保證徐州市的供水安全。

4.2 巖溶區地下工程風險與災害防控

隨著徐州市城市發展規模的逐漸擴大，關于城市建設使用的資源供給與需求之間的矛盾也隨之日益尖銳，徐州市城市建設工作開始呈現出2種趨勢，一種是不斷興建一批批高大建筑，另外一種趨勢就是不斷的大規模開發利用地下空間，隨著這些建設工作的不斷推進，徐州市城市地質災害隱患也越來越大。

對此，徐州市開展城市化建設時需要做到以下2點內容。首先第一點就是通過調查工程當地的巖土體類型、物理學性質、特殊土體的分布特征以及地下空間利用等情況分析出各個建設工程當地地質巖組的工程地質條件，第二點就是通過調查巖溶地質環境條件、巖溶塌陷發育分布特征以及人類工程活動等情況分析出當地巖溶發育的特征以及水平垂向分布的規律，并在此基礎上進行相關建設工作，有效防止巖溶塌陷地質災害的發生。

4.3 采空區建設用地的適宜性以及風險評價

在開展地質調查工作的時候主要需要注意到以下2點。首先第一點就是查明地下采空區的空間分布、采空塌陷的時空分布特征及其影響范圍、危害及造成的損失，其主要通過采空區形成的資源條件、礦產資源開發利用及采空塌陷的分布特征等方面開展地下采空區調查工作來達到這一目的；第二點就是以采空區失穩破壞及導致地面塌陷的機制為切入點，進行采空塌陷易發性評價，同時結合徐州市城市規劃，針對城市未來建設發展重點區域，在采空區穩定性分析的基礎上進行采空塌陷風險性評價，建立采空區及采空塌陷信息管理系統和監測網，為礦區災害綜合治理、土地綜合利用等提供對策依據[4]。

5 結束語

徐州市開展城市地質調查有多方面的驅動因素，通過調查可以解決城市化和城市建設面臨的諸多環境地質問題，可以在基礎地質、地質資源及地質環境調查的基礎上，綜合評價徐州市地質資源環境承載能力，并進一步建立三維城市地質信息管理與服務系統，借此有效解決徐州市水資源短缺、防治隱伏巖溶區塌陷以及采空區土地資源利用等多方面的地質問題，真正意義上實現城市地質與城市國民經濟系統的有機融合，借此全面保護徐州城市地質環境，以實現可持續發展的目標。