新形勢下太倉小城鎮城市地質工作戰略方向與實施路徑

許書剛，趙志俊，黃敬軍，龔亞兵，劉明遙

（1. 自然資源部地裂縫地質災害重點實驗室，江蘇·南京 210018；2. 江蘇省地質調查研究院，江蘇·南京 210018；3. 太倉市自然資源和規劃局，江蘇·蘇州 215400）

城市地質工作是國民經濟發展的先行性和基礎性工作，它服務于城市規劃和工程建設，推動城市資源和空間的合理利用，如同給城市做CT，把地下各類地質要素成像于明面，把脈城市資源環境家底，構建城市地下的“三維電子地圖”[1]。2002年以來的我國新一輪城市地質調查工作取得了顯著成就，構建了城市三維地質結構模型、摸清了城市地質資源稟賦特征、評價了城市地質環境安全、建立了三維可視化城市地質信息管理和服務平臺，為城市規劃建設、生態安全、防災減災、綠色農業開發等方面提供服務保障，對于區域協調發展和新型城鎮化建設，優化國土空間布局，具有重要支撐作用[2]。2017年中央政府工作報告明確要求“扎實推進新型城鎮化，統籌城市地上地下建設，加強城市地質調查”；十九大報告提出以城市群為主體構建大中小城市和小城鎮協調發展的城鎮格局，這是我國未來城鎮化的方向和路徑，可全面實施鄉村振興戰略，也要求城市地質工作顯著增強支撐服務生態文明建設和新型城鎮化建設的能力和水平。

自2003年起，中國地質調查局先后與上海、北京、天津、杭州、南京、廣州等6個城市合作開展城市地質調查試點項目，城市地質工作得到了前所未有的重視，且成果斐然。之后，采用部、省、市的多方合作模式，完成了福州等28個地級以上城市的地質調查工作，但小城鎮城市地質工作僅在江蘇丹陽、泰興、金壇、福建永泰、北京四鎮、廣西貴港等地開展[3]。江蘇雖在全國率先覆蓋地級城市地質調查工作，但工作區域僅局限于城市規劃區，僅占各市國土空間規劃區域的30%左右，外圍區縣工作幾乎空白[1]，即現有的城市地質工作無法為更多小城鎮國土空間規劃的資源環境承載力和國土空間適宜性“雙評價”提供地質依據。顯然加快開展后工業化時代的小城鎮城市地質工作顯得尤為重要，可為眾多規劃的編制與實施提供地質技術支撐，在城市發展空間的拓展和城市安全保障中發揮先導作用[4]。本文以位于長江三角洲經濟區的太倉市為例，基于新型城鎮化建設和鄉村振興戰略、自然資源管理及“長江大保護”和長三角一體化發展等城市地質工作的新需求，在分析以往地質工作成效的基礎上，提出新形勢下太倉市小城鎮城市地質工作方向及戰略性意見，為太倉市自然資源保障和地質環境安全及建設“現代田園城”太倉樣本提供科學基礎支撐。

1 新形勢下小城鎮地質調查工作方向

當前，中國特色社會主義已進入高質量發展的新時代，已把新型城鎮化發展提升到新的戰略高度，資源集約利用、生態環境友好、區域協同發展等新型城鎮化建設的核心內容與城市地質工作密切相關，為城市地質工作提供了新的契機與舞臺。新型城鎮化建設要求城市地質工作區域由以往側重于城市地區轉向城鎮和鄉村，更注重城鄉一體化和區域聯動，為清潔能源和糧食安全做好服務和支撐；工作內容從資源保障為主轉向生態環境質量的維護與提升上，強調要與生態文明建設相統一，解決資源供給的生態約束制約因素，為更好地支撐“健康中國”戰略服務；工作重點從基礎地質調查轉向地下空間開發的地質條件調查，建立城鎮區域地下空間不同開發層地質條件的正負清單的地質大數據系統，將工程地質三維模型作為地下空間開發適宜性評價的要素并參與評價，并將評價結果進行三維可視化表達，可定性、定量的為地下空間開發利用提供前期的輔助決策[5]。

2021年6月1日起施行的《鄉村振興促進法》是保障鄉村振興戰略全面實施的重要舉措。要求實行永久基本農田保護制度，建設糧食生產功能區、重要農產品生產保護區，建設并保護高標準農田；健全重要生態系統保護制度和生態保護補償機制，實施重要生態系統保護和修復工程，加強鄉村生態保護和環境治理，綠化美化鄉村環境，建設美麗鄉村。基于鄉村振興視角，小城鎮城市地質工作應做好人地安全（人居環境安全、建設基礎安全、飲用水安全）調查、產業地質（土壤背景、土壤污染、供水保障）調查、地質文化（地質遺跡、旅游地質）調查、生態保護（生態修復）調查、地質災害（監測、治理）調查，使地球故事與農村故事相融合、綜合地質與農業文化相融合、環境地質與村民生活相融合、地質文化與鄉村文化相融合[6]，促進鄉村旅游業興起，助力鄉村振興。

長江是中華民族的母親河，是中國經濟社會發展的黃金水道，在習近平總書記“共抓大保護，不搞大開發”指示下，已把保護和修復長江生態環境擺在壓倒性位置。2021年3月1日起施行的《長江保護法》是我國首部有關流域保護的專門法律，要求定期調查長江流域自然資源狀況，建立資源基礎數據庫，評價資源環境承載能力，編制長江流域水資源保護規劃、生態環境保護規劃、國土空間規劃及生態環境修復規劃等，將長江流域資源的合理開發利用與生態環境保護作為整體來考慮，統籌推進長江流域各項生態環境修復工作，是長江流域城市地質工作的新機遇和新挑戰。小城鎮城市地質工作可從資源保護、水污染防治、生態環境修復、綠色發展等方面發揮在長江大保護中的作用，支撐實現“和諧長江（水資源利用協調）”“清潔長江（水質清潔）”“優美長江（水生態環境優美）”“安全長江（水安全風險有效防控）”“健康長江（和諧、清潔、優美、安全的長江生態環境系統）”[7]。

自然資源部的組建也是推進生態文明體制改革的重要舉措，實現山水林田湖草整體保護、系統修復和綜合治理，迫切需要小城鎮城市地質工作適應自然資源調查監測評價和統一確權登記、國土空間規劃和用途管制、國土空間生態保護與修復等新的重大需求，積極拓展城市地質工作的服務領域，補齊城市規劃建設與管理的地質工作短板，努力延伸城市地質工作的鏈條，拓展城鎮化發展新空間，開辟城鎮化建設新資源，統籌地上地下，摸清自然資源家底，掌握自然資源動態變化，成為自然資源和資源環境承載力權威數據的主要提供者，國土空間規劃和用途管制與生態修復的重要業務支撐者，推動新型城鎮化綠色、低碳、循環、安全、集約、智慧發展。因此，新形勢下的小城鎮城市地質調查工作應以全新的思路開展，從體系構建、市場需求、產品特點等幾方面來構架，改變以往城市地質成果“地質味太純，城市味不足”，不能適應用戶需要的狀況，以適應新的要求[8]，以“山水林田湖草生命共同體”整體系統觀為指導，服務生態文明建設需求，支撐新型城鎮化和鄉村振興戰略，助力安全和生態格局的構建，推動資源和空間的合理利用。

2 太倉市地質背景及以往地質工作概況

太倉市是長三角一體化發展、長江經濟帶和21世紀海上絲綢之路國家戰略交匯處的一座新興港口城市，素有錦繡江南“金太倉”的美譽，是典型的江南魚米之鄉。全市總面積809.93 km2，距上海市中心53 km，是江蘇省距離上海最近的城市之一。太倉是江蘇省經濟最為發達的縣（市）之一，2020年實現地區生產總值1386.09億元，人均GDP166.78萬元，城鎮化率達67.40%，早已進入后工業時代。太倉市自2015年被列為國家新型城鎮化綜合改革試點地區后，編制實施《新型城鎮化與城鄉發展一體化規劃》，把“一市雙城（主城、港城）三片區（沙溪、瀏河、璜涇）”的市域空間布局作為新型城鎮化和城鄉發展一體化的空間戰略，努力實現“與滬同城”和“現代田園城”的太倉樣本——左手現代城市，右手詩意鄉村。

地處長江新三角洲沉積區的太倉地勢平坦，以圩區、平原為主，是在基巖凹陷的背景上形成的，自南華紀以來接受穩定的海相沉積，印支運動發生造山作用，形成區內前印支地層褶皺和推覆構造。前第四紀地層發育比較齊全，鉆孔揭露有寒武、震旦系灰巖，其余主要為白堊紀火山巖和碎屑巖（圖1）。新近紀以來，處于環太平洋大陸邊緣活動構造背景下，以局部斷陷作用為主，地殼升降明顯，第四紀以持續緩慢的沉降為主，受河海交互作用，發育了200~350m厚的松散堆積沉積物，全新世的海退及長江三角洲的向海推進塑造了今日之地貌格局。

圖1 太倉市基巖地質圖Fig.1 Geological map of bedrock in Taicang

太倉地區未作過專門的綜合性地質工作，以往的地質工作主要是包含市域的1/20萬、1/5萬區域地質調查，1/20萬區域水文地質普查，1/50萬長江三角洲環境地質調查、地下水資源和地下水污染調查評價等區域地質工作，地下水資源調查評價是太倉唯一的專門性地質工作，基本查明了水文地質條件，并采用數值模擬法計算了地下水可采資源量。為支撐《蘇南現代化建設示范區規劃》實施而開展的太倉市地質資源環境調查，全面整合了以往地質調查成果，對太倉市區域地質條件、環境地質條件、地下水資源和土壤質量有了一定的了解，但對城市建設相關性最大的工程地質條件研究程度較低，也缺少自然資源和生態環境狀況的全面調查，不能滿足自然資源管理和長江大保護要求，無法全面支撐新型城鎮化建設和鄉村振興戰略。隨著婁江新城和太倉港的規模建設，城市發展的空間、資源、環境等問題日益突出，現有地質環境資料數據已無法滿足需要。因此，開展太倉小城鎮城市地質工作成為必然。

3 太倉小城鎮城市地質工作方向與實施路徑

3.1 開展水資源優化配置研究，助力于水資源確權和供水安全保障

太倉市多年平均降水量為1116mm，水資源總量3.48×108m3，其中地表水資源量2.45×108m3、地下水資源量1.03×108m3。全市水域面積256km2中長江水域超過一半（143.9 km2），多年平均過境水量9272×108m3，是重要引水水源和泄洪排水通道。目前，太倉市水環境問題突出，除長江外的地表水受工業廢水、生活污水、農業面源等污染，已不宜作為生活飲用水水源，城市及鄉村供水是以長江為水源，依托瀏河、楊林塘、七浦塘三大引水口門，利用長江高潮位自流引江，供水能力達70×104t/d，并建成瀏河蓄淡避咸水庫應急水源地，總庫容0.17×108m3，實行咸潮期從水庫內取水，非咸潮期由長江取水[9]。自2000年蘇錫常地區地下水禁采以來，太倉市地下水得到涵養，水位全面恢復，以地面沉降和地下水位為約束條件的地下水資源評價表明，太倉沿江地段第I、II、III承壓水可采資源量達0.30×108m3/a，且多數為偏硅酸含量29.5~36.4mg/L的飲用天然礦泉水。

優化配置有限的水資源，優質優用地下水，防范突發性水污染事件，對實現水資源的可持續利用具有現實意義。因此，太倉市水資源優化配置必須基于地表水、地下水及長江過境水等水源，以經濟社會、生態環境效益和最嚴格水資源管理“三條紅線（水資源開發利用、用水效率、水功能區限制納污）”為目標，以供水能力、需水量為約束條件，構建多目標水資源優化配置模型，利用優化手段來評估水資源優化配置情況，注重地表水和地下水資源聯合調度，提出在時間和區域上的優化配置方案，做到統籌水資源合理開發，保障供水安全保障。同時以區域用水總量控制指標和江河水量分配方案等為依據，開展水資源權籍調查，建立地表水形態（河、湖、江）立體模型和地下三維水文地質結構模型，立體可視化展示水資源的空間形態和屬性特征，實現地表水和地下水資源一張圖展示和三維可視化管理，探索水資源統一確權的三維登記。

3.2 加強綠色清潔能源勘查與開發，支撐鄉村振興和現代田園城建設

淺層地熱能是一種積蓄在地下200m淺的無形自然資源，是地球深部的熱傳導和熱對流與太陽輻射共同作用的產物，通過地源熱泵和水源熱泵技術不僅可實現建筑物的供暖和制冷，還可輔助大棚種植和水產養殖，是可再生的綠色清潔能源。太倉市200m以淺均為第四系松散沉積的黏性土和砂性土，淺層地熱能賦存條件良好，沿江地帶為地表水換熱系統適宜區，其他地區為地埋管地源熱泵適宜區。查明淺層地熱能賦存條件、論證資源開發利用潛力及合理開發淺層地熱能資源，在改善鄉村能源使用結構、節能減排等方面有著積極的作用，助力現代田園城建設。

淺層氣指埋藏在地下淤泥層中的有機質經厭氧菌的生物化學作用產生的甲烷型生物氣，淺層氣既可作為天然氣資源開發，又是一種地質災害，在工程建設中常引發燃燒、爆炸等火災事故，嚴重會造成地下隧道扭曲和基坑邊坡滑塌等工程事故[10]。太倉市地下20~50m深度范圍內普遍分布有淺層天然氣，位于江蘇3個淺層氣含氣帶中Ⅰ級氣源帶（南京—上海沿江含氣帶）上，是淺層氣勘探和開發的有利地區。在能源短缺和結構單一的鄉村地區，淺層氣是寶貴的清潔能源，確定淺層氣的氣源層、規模和氣體特征、圈定儲氣層分布范圍和空間展布特征，不僅可為鄉村振興尋找新的綠色清潔能源，還可為南沿江高鐵、蘇錫常城際、婁江新城等工程建設防治淺層氣地質災害，制訂相應的防治措施和預案提供依據。

3.3 調查長江太倉段生態環境和岸線資源，服務于長江大保護戰略

長江是中國的經濟支撐、生態屏障、清潔能源基地和戰略水源地，但當下面臨水生態受損、水污染加劇、水災害頻發及局部水資源短缺等生態環境問題，沿岸城市供水安全風險凸顯，成為制約長江流域可持續發展的重大瓶頸。長江下游的“江?！鄙鷳B系統是江海物質和能量交換、咸淡水混合、污染物排放入海及濕地生態涵養和生物繁育保護區[11]，其生態系統的健康是長江大保護的關鍵。地處長江口的太倉，擁有38.8km長江岸線，其中25.7km為萬噸級以上泊位的優良深水岸線，長江太倉段均屬國家級的太倉港經濟技術開發區，長江岸線除建有港口碼頭外，還有拆船廠、造船廠及化工園區，開發利用程度較高，因此，不能滿足自然資源管理和長江大保護要求。

為全面落實習近平總書記對長江“當前和今后相當長一個時期，要把修復長江生態環境擺在壓倒性位置，共抓大保護，不搞大開發”的重要指示精神，一是要開展濱江濕地及入江河道生態環境調查，查明長江太倉段七丫口郊野濕地公園、七浦塘生態公園、白茆口生態濕地、瀏河口等濱江濕地的類型和分布特征、濕地生物和動植物種類及多樣性、濕地水源補排積及蓄水情況；查明瀏河、新塘河和七浦塘等入江河道水質及富營養化程度，與生產空間的防護隔離措施（污染物處理與排放達標狀況）；查明入江河道和長江河道底泥土壤地球化學特征（79家關停的規模化養殖場和50家取締的非法碼頭為重點區域），構建科學、系統、全面、詳實的水生態環境本底數據庫，為實施長江岸線生態修復、“長江綠廊”工程提供決策依據。二是要開展岸線資源開發利用及濱江園區有機更新調查，查明長江太倉段38.8km岸線資源深水岸線分布、深泓和沖淤變化及現狀、開發利用強度、利用功能類型（港口碼頭和倉儲、臨港工業園、生活生態和水源地保護）；查明中華太倉化工產業園、嘉民太倉工業園、雅鹿村化纖紡織產業園、太倉圖輝物流園等關停、轉移、升級和重組的濱江園區地下水和土壤污染類型、污染程度和有機更新狀況（重點為28家關停并轉化工企業區域），為江蘇破解“化工圍江”難題和太倉長江生態環境保護和綠色發展規劃提供依據。

3.4 建立三維工程地質結構模型，服務城鄉地下空間規劃建設管理

進入后工業化時代的太倉市和大中城市一樣，正處于城鎮化建設的瓶頸階段，面臨國土空間資源緊約束，“無地可用”正成為城市發展不可回避的問題，在外延型拓展無望的狀態下，向地下要空間也成為必然選擇[12]。雖然目前地下空間開發利用程度較低，但隨著科教新城和滬通鐵路太倉南站（蘇州地鐵S1號和上海地鐵11號站點）地下空間及海太過江通道的規劃建設，地下空間必將成為太倉城市建設的熱點和發展的依賴，太倉市著手編制的《城市地下空間開發利用專項規劃》和《婁江新城地下空間專項規劃》就是最好的注釋。

太倉近臨上海，是典型的三角洲沉積平原，松散沉積物以海陸交替相和海相的黏土、砂和粉土為主，依據上海地區地下工程施工深度影響特點可知，軟土為影響0~15m淺層地下空間開發的主要地質因素，高孔隙比（1.34）、高含水量（50.9%）、高壓縮性（1.12 M/Pa）和低滲透性（水平2.52×10-5cm/s、垂向1.02×10-8cm/s）；淺層地下水和淺層氣是影響15~30m次淺層地下空間開發的主要地質因素，淺層地下水含水巖性為粉砂、粉細砂，頂板埋深20~30m、厚10~20m、單井涌水量300~1000m3/d，該含水砂層同時又是淺層天然氣的儲氣層。因此摸清太倉市地質條件是關鍵，利用工程地質鉆孔的地質信息，建立的三維工程地質結構模型[13]，直觀可視展示工程地質層、含水層、儲氣層的空間展布特征，能在地下空間開發利用中起到輔助作用。建立地下空間不同開發層地質條件的負面清單，評估地下空間資源承載力和地下空間開發適宜性及難易程度，可作為地下空間規劃的前置剛性約束。推進地下空間資源調查與評價融入自然資源管理主流程，實現地上地籍、地下地籍、地質圖“三位一體”管理。

3.5 監測及評價地質環境安全，服務于國土空間規劃的“雙評價”

地面沉降是太倉市主要環境地質問題之一，已形成以主城區和瀏河鎮為中心的沉降漏斗，至2019年累計沉降量超過200mm的區域達270 km2，最大累計沉降量近700mm。2000年地下水禁采以來，太倉市地面沉降得到了有效控制，但近年來的工后沉降嚴重，斑點狀分布在沿江碼頭、工業產業園和高層建筑區，年沉降量10~30 mm。顯然工程建設活動已成為太倉市地面沉降主因之一，地面沉降仍然是威脅城市安全和永續發展的主要災害[14]。土壤重金屬污染也是太倉市主要的環境地質問題，污染程度與典型行業的污染特征密切相關，印染區土壤Cu強累積、電鍍區土壤Zn累積、化工區土壤Hg相對較高[15]。工業“三廢”排放是太倉市農用地土壤的主要污染途徑。

資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價（簡稱“雙評價”）是編制國土空間規劃的前提和基礎，而地面沉降和土壤污染是太倉市國土空間規劃“雙評價”中的關鍵限制性地質要素，顯然地面沉降和土壤污染調查數據的有效性是“雙評價”的基礎數據來源和重要評判依據。因此，一是加強對太倉已建立的地面沉降監測網（由1座基巖標、3個分布式光纖監測標、6個GPS監測點、9個地下水監測站、40km一等水準測量構成）監測，實時更新地面沉降監測數據；二是要加強太倉已建立的耕地監測網（33個省級、34個市級耕地監測點）監測，增加沿江化工園區土壤污染監測，實時更新耕地質量和土壤污染監測數據；三是依據地面沉降和土壤污染狀況，優化完善地面沉降和土壤污染的監測網絡或加大地面沉降和土壤污染監測頻率；四是通過全覆蓋InSAR長期區域監測和自動化及光纖等連續動態監測，精準控制地面沉降狀況，為“雙評價”提供可靠的地學依據，支撐國土空間規劃。

3.6 強化資源協同利用調查識別與共享管理，推動資源的合理利用

太倉市地質資源除地上的土地、地表水資源外，地下還蘊藏著淺層地熱能、地下水、淺層氣和地下空間資源，共存同一環境系統的土地、地表水、地下水、淺層地熱能、淺層氣和地下空間資源的開發相互影響又相互制約，開發任何一種資源都有可能會對其他資源的開發潛力產生影響[16]。永久基本農田保護約束淺層地熱能和地下空間開發；地下水開發影響淺層地熱能利用效率，超量開采誘發地面沉降將制約土地資源和地下空間開發；地表水保護區不宜城鎮建設和淺層地熱能開發；淺層氣利用可排除淺層氣地質災害，有助土地和地下空間資源利用；淺層地熱能與地下空間資源開發利用相互影響和制約；地下空間開發是增量土地資源的途徑之一，可節約集約利用土地。為充分發揮地上地下各種資源的特色優勢，減少資源利用誘發的不良環境效應，多種資源的協同利用顯得尤其重要。

摸清資源家底是地上地下多種資源協同利用和共享管理及一體化規劃的基礎。因此，太倉市多種資源協同利用要求把土地、地表水、地下水、淺層地熱能、淺層氣和地下空間資源的開發作為一個整體來看待，全面摸清多資源三維空間分布特征、開發利用狀況、關鍵參數、資源量和權屬等信息，查明交叉重疊關系，借助信息系統及服務平臺，建立集土地、地表水、淺層地熱能、地下水、淺層氣和地下空間資源管理數據的多庫一體化數據管理平臺，構建多種資源分布的三維結構模型，立體可視化展示各資源的空間形態和屬性特征，實現地上地下多種資源一張圖展示和三維可視化管理，為不同資源的決策分析和多種資源協同利用提供了基礎數據支撐。