赵团芝,郑铣鑫,王玲玲(.宁波市地质环境监测站,浙江·宁波 504;.宁波市国土资源信息中心,浙江·宁波 504;.宁波市土地勘测规划院,浙江·宁波 504)
宁波城市化建设及城市地质工作的初步探讨
赵团芝1,郑铣鑫2,王玲玲3
(1.宁波市地质环境监测站,浙江·宁波 315042;2.宁波市国土资源信息中心,浙江·宁波 315042;3.宁波市土地勘测规划院,浙江·宁波 315042)
摘 要:城市化是世界各国发展的必然趋势。城市化建设依赖于地质环境,又不断改造地质环境,诱发了一系列环境地质问题。城市地质工作主要解决制约城市化建设的环境地质问题,推进经济社会可持续发展。本文从城市化建设与地质环境的相互作用入手,梳理了宁波市城市地质环境问题,总结了城市地质工作发展历程及存在的问题,着重阐述了城市地质工作发展方向,并就如何更好地为城市规划、建设和管理提供技术支撑和技术服务提出了建议,确保城市地质工作在城市化建设中发挥作用。
关键词:城市化;城市地质工作;环境地质问题;地质环境
城市化是人类文明和进步的标志,是经济社会发展的结果,也是世界各国发展的必然趋势。目前,全世界70亿人口中,已有50%人生活在城市,发达国家城市人口已超过总人口的70%,全世界约有1/2以上的人居住在占世界陆地总面积不到1%的城市地区[1]。
当前,我国城市化进程持续加快,人类活动致使地质环境不断恶化,与城市规划建设、资源开发利用、生态环境保护、防灾减灾等有关的地质问题日益突出,直接影响和制约着城市的发展和改造[2]。城市地质工作作为国民经济和社会发展的重要先行和基础性工作,工作领域将涉及到资源、环境、经济、社会的方方面面[3,4]。城市地质工作在解决这些关键问题中发挥着越来越重要作用[5],除了目前城市规划建设、土地利用、地下水资源、地下空间开发利用等常规地质领域外,在二氧化碳地质储存—地质减碳,浅层地温能、地热、干热岩的开发利用,农业地质—保卫舌尖上的安全,高毒性、放射性污水地质深部处置,休闲、旅游胜地寻找,城市交通生命线的选址和维护等方面,城市地质工作的前景非常广阔。
宁波地处滨海平原软土地区,地质环境条件十分敏感和脆弱,伴随着城市化的快速推进,突发性地质灾害、地下水污染、地面沉降等一系列地质环境问题易发频发[6]。作为维系经济社会发展、自然资源利用、生态环境保护的重要纽带与桥梁的城市地质工作,在积极构建“资源节约型、环境友好型”的生态文明城市中,将被赋予更深的内涵和更高的使命。
城市是在地质环境体上建设和发展的。一方面,城市化建设依赖于地质环境;另一方面,城市化建设中工程经济活动对地质环境的破坏,将引发相关地质环境问题,反作用于城市化建设,并影响或制约城市化建设及发展。
近几年,我国屡屡出现“城市看海”、“城市天坑”等现象,这无不与城市地质环境密切相关。2011年6月,宁波“前脚碰上60年一遇大旱,后脚遭遇4轮强降水”的“旱涝急转”;2013年,夏季近百年一遇的高温干旱;10月,遭遇“菲特”台风的百年一遇强降水。这除与极端天气密切相关外,与城市地质环境恶化也有紧密联系。
宁波城市地质环境问题主要有以下几个方面:
1.1 山区地质灾害
山区地质灾害频发的原因,除了丘陵山区面积大、地质环境条件复杂及近年来突发性极端气候频繁以外,工业化、城镇化进程加快,大规模基础设施建设对岩土体扰动的加剧也是很重要的原因。
1.2 地面沉降
沿海地区软土层物理性质较差,高含水性、高压缩性,地面沉降现象十分普遍。由于上世纪超强度开采地下水,诱发了区域性地面沉降;本世纪城市化规模不断扩大,出现了多个工程性地面沉降小漏斗。
1.3 地下水水质恶化
地下水大规模开发利用,加上盲目开采及咸淡水混合开采,地下水逐渐咸化。Ⅱ层淡水体面积由上世纪70年代的172km2,缩至目前的142km2。
生活、工业污水的不合理排放及农业化肥、农药喷洒等活动,平原区浅层孔隙潜水普遍受到严重污染,山区沟谷孔隙潜水也不同程度受到一定的污染。
1.4 土壤污染
工业生产污水的随意排放及大规模的农业生产经济活动,全市土壤受到不同程度的污染,污染类型与污染源密切相关,与浅层地下水污染基本一致,主要为重金属污染、有机污染。
1.5 地下水资源衰减
一方面,平原区深层承压水咸化,可饮用淡水体面积缩减,可供城市生活饮用的淡水资源衰减;另一方面,城镇化建设需要,鄞江等山区沟谷砂、砂砾石被大规模开采,地下水含水层日益缩减,沟谷孔隙水潜水资源严重枯竭。
还有其它地质环境问题,如突涌和流沙、砂土液化、海水入侵、浅层气危害、海平面上升等。特别是,近几年过度疯狂围海造田,造成海水水动力条件变化、近岸及近海海域生态系统破坏、天然泄洪出口受阻、区域性地质环境条件受到严重破坏,埋下了重大的地质环境隐患。
2.1 城市地质工作状况
国际上,现代意义上的城市地质工作最早始于上世纪20年代末期,以德国出版的特殊土壤图用于城市规划为代表[7]。我国城市地质工作是从60年代初找水、供水开始的,与国外相比,起步较晚,差距较大。上世纪80年代以来,我国城市地质工作发展迅速,在地面沉降、海水入侵和岩溶塌陷等问题研究已进入国际领先水平[8]。宁波城市地质工作始于上世纪70年代初期,其发展历程可分为三个阶段。
(1)城市地质工作起步阶段(上世纪七八十年代)
该阶段城市地质工作主要对城区地下水开发利用和地面沉降状况开展了全面调查,初步建立地下水、地面沉降监测网。
(2)城市地质工作初步发展阶段(上世纪80年代~上世纪末)
该阶段城市地质工作主要是建立了基本完善的地下水、地面沉降监测网,开展了地下水开发利用和保护、地面沉降防治技术研究,提出了地面沉降防治技术管理措施,初步开展了工程性地面沉降探索。
(3)城市地质工作迅速发展阶段(本世纪以来)
本世纪以来,城市地质工作围绕城市化建设,建立了较完善的地质环境监测网络,开展了较全面地质环境技术研究,研发了三维地上—地下一体化可视化模型,以市政府名义出台了“关于进一步加强地面沉降防治工作的意见”等管理性文件。
2.2 城市地质工作存在的问题
尽管从上世纪70年代以来,宁波城市地质工作取得了显著成绩,在工程性地面沉降监测、地面沉降相关软科学研究和地质环境信息化建设等方面走在全省乃至全国前列,但也存在社会认可度不高、研究内容不够深入、研究方法比较落后等诸多问题,目前还不能适应城市规划、建设的要求。
(1)社会认可程度不够
城市规划、建设、管理决策等对城市可持续发展认识不足,城市地质工作重视程度不够,与城市规划、建设和管理结合性不高,存在一定脱节现象。城市规划缺乏地质环境评价依据;城市地质环境调查与评价还没有成为城市发展建设过程中的强制性法定环节。道路修建、市政设施改造、房屋建造等建设活动,地下水、地面沉降等地质环境监测网点破坏十分严重。
(2)研究内容不够深入
城市地质工作总体上仍以单学科纵向深入,以解决城市建设中面临的某一地质环境问题为主,未上升到跨学科的系统集成,也未完全上升到区域整体开发和决策服务层次。城市地质工作成果利用率不高,主要以纯地质性为主,在内容、成果形式上难以为城市中长期规划、城市建设和管理提供有效技术支撑和技术服务。
(3)研究方法比较落后
城市地质工作技术方法、手段相对落后,地质环境成果资料缺乏系统性、综合性,地质环境资料标准化程度亟待提高;地质环境评价方法和指标有待于深入研究;尚未制定出一套比较系统、完整的有关城市地质调查、评价的技术标准和规范要求。
随着城市化快速推进,城市可持续发展、城市地质环境与经济社会系统有机协调已成为当今世界研究的新课题。城市地质工作必须以保障城市资源和环境可持续利用、经济和社会可持续发展为目标,以适应城市发展不同需求为导向,结合当地经济条件和技术水平,综合考虑各种地质环境要素,超前开展多学科、多目标、多用途的综合城市三维环境地质调查,综合评价城市发展的资源保障与环境承载力,为城市规划、建设和管理提供系统的、全方位、多层次技术支撑和技术服务。
3.1 贯穿于城市规划—建设—管理的全过程
城市地质工作最大限度地服务城市化建设,促进资源和环境可持续利用及经济社会可持续发展,就是要求城市地质工作全方位服务于城市发展的全过程。超前开展城市地质工作,为城市规划提供前瞻性、指导性建议;对城市建设过程的地质环境问题,提出对策和措施,确保资源和环境可持续利用;为城市管理政策、法规的制定提供技术依据,确保经济社会可持续发展。
3.2 促进土地节约集约利用管理
城市地质工作要围绕土地资源开发管理,为土地利用规划、工程选址与建设适宜性评估、土地质量评价、基本农田保护、地下地籍调查、后备土地资源调查评价等不同方面,开展针对性工作,提供及时和科学服务[9]。
根据地质结构及地质环境容量与承载力的差异,区分优先、重点、限制、禁止等不同的土地开发强度分级。土地利用规划不仅是地面规划,也应包括地下空间开发的规划,城市地质工作要为地下空间管理提供全面的技术服务。地质图应与地籍图融合,逐步推行“地上地籍图—地下地籍图—地质图”的“三图合一”。
要将地质环境要素纳入到土地利用规划之中[10]。建议将水土污染、土壤地球化学环境等调查信息纳入到基本农田、耕地资源保护工作之中[11],将水文地质工程地质信息纳入到建设用地规划之中。
3.3 满足城市规划和建设的地质需求
规划是城市建设的先导,落实城市总体发展规划,需要分地区、分专业编制更为细化的规划予以配套,这需要城市地质工作提供全面、准确、通用性更强、实用性更好的各类专门性信息数据和成果图件。城市地质工作应改变以往的思维定式和管理模式,提高工作的主观能动性,优化地质成果表达形式,更加突出地质成果针对性、实用性、可读性,改变以往地质科技成果专业性过强、实际应用效率低下的弊端。
宁波城市化程度高,工程活动又相对集中和频繁,地质环境条件相对脆弱,容易诱发和加剧各类地质灾害问题。特别是随着城市化进程的加速,地质环境的灾害属性也逐渐显现出来。因此,城市地质工作必须为工程规划设计、建设施工和运营管理提供全程服务,切实保障各类工程的安全。
城市建设对地质工作的需求具有面广、量大、多元等特性,是城市地质工作服务的重要领域。
3.4 服务提高生活质量与发展海洋经济
人与自然协调发展和“以人为本、环境友好型” 的城市建设都是城市地质工作的重要工作内容。生态住宅小区等人居环境的改善,生态农业的发展规划,矿泉水与应急地下水源的科学利用,地热、地温等清洁能源的勘查开发,废弃物处置,城市污染改善,区域生态环境的保护等,都是城市地质工作新的工作特点。
海洋是未来经济发展的重点区域之一,也是经济腾飞的又一战场。宁波拥有得天独厚的“港、渔、景、岛、涂、油”等丰富的海洋资源,沿海地区及象山港、三门湾是重要的岸带经济圈,城市地质工作要依托陆域与海岸带地质工作的基础,向海域延伸,全面提升地质工作科技水平,为海洋近岸经济发展提供技术服务。
3.5 构建和完善城市地质信息系统
宁波城市地质的数字化建设,要建立统一技术标准的GIS数据信息平台,建立三维GIS系统所需的各种图形库和属性库以及拓扑关系[12],建立三维可视化的城市地质模型,建立地质咨询与决策服务系统,建立城市地质信息处理服务中心。城市地质信息系统应及时更新补充基础信息数据,不断研制开发各类应用软件和个性化服务,有效提高系统平台的交互性,不断完善信息系统功能,从而为城市的规划、建设、管理提供准确、全面、及时、便捷、周到的服务[13]。
随着宁波城市化建设进一步推进,海洋经济全面启动、生态文明战略实施,城市地质工作必须全方位增强服务经济和社会发展的能力,多层次为城市发展提供地质信息支撑、多方面保障城市地质环境和生态环境安全,确保城市地质工作满足城市资源需求、环境保护需求、工程建设需求、城市管理需求、居民生活品质改善需求。城市地质工作必须立足“大地质”的理念,使得城市地质工作服务链节全程化、服务功能最大化、服务领域多元化、技术研究系统化、服务效果信息化。
为进一步推进城市地质工作,更好地为城市化建设提供技术支撑和技术服务,有以下几点建议。
4.1 建立和完善城市地质工作机制
(1)出台地质环境管理法规
在充分调研的基础上,根据宁波实际,出台“宁波市地质环境管理办法”等法规和政策性文件,规范工程经济活动,保护地质环境,城市地质成果有效服务经济和社会发展。
(2)制定城市地质环境保护规划
为促进资源和环境可持续利用及经济和社会可持续发展,根据城市总体规划,结合城市地质环境条件及地质环境问题,制定“宁波市地质环境保护规划”,为宁波市地质环境开发利用及保护提供相关依据。
(3)建立地质环境论证制度
为更好地利用地质环境和地质资源,避免地质环境问题和地质灾害的发生发展,对城市总体规划、产业布局、基础设施兴建、资源开发利用、工程建设等一切与地质环境相关的经济工程活动,在可行性论证、规划、设计、施工、运营管理等全过程,必须进行地质环境评价和论证,确保地质环境科学可持续利用。
4.2 深化地质环境基础工作
(1)加强地质环境基础调查
城市地质调查要服务于经济和社会发展的全领域和全过程,要进一步加强杭州湾、象山港、三门湾等沿海地区及城市化高的中心城区的水文地质、工程地质、环境地质、农业地质、旅游地质等调查。在调查工作内容上,需从传统的基础地质调查,扩展到资源评价和环境影响评价;在调查方法上,从单学科扩展到多学科;在空间上,从二维扩展到三维,提高调查工作成果的实用性、指导性和前瞻性。
(2)加大地质环境技术研究
针对城市化建设需要,全面加大多学科、多目标、多方位的地质环境技术研究,研究工作要注重成果的实用性、应用性和指导性。
4.3 提升城市地质工作服务能力
(1)完善地质环境监测网络
在现有基础上,加强对沿江沿海、城市化高的地区及地下空间开发利用等地质环境监测网络建设,强化污染源、地下空间及人为地质环境作用影响因素的监测,建立由浅到深、以点带面、内容齐全的立体型地质环境监测网络。
(2)加强地质环境预警预报系统建设
随着极端天气的增多及城市化建设对地质环境扰动和压力的增大,地质环境脆弱性增大,地质环境问题及灾害发生概率和程度增大,在监测的基础上,需运用新的科技手段,建立一系列地质环境预警预报系统,保障城市资源安全、环境安全和社会生活安全。
(3)推进地质环境信息系统建设
推进城市大中比例尺地质环境数据库建设,实现地质环境调查、监测信息采集、处理、储存、分析全过程的信息化,建立综合、实用的地质环境信息查询系统,提高城市地质环境对城市化建设的快速响应能力,提高地质环境信息的社会化服务水平。
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Preliminary discussion of urbanized construction and urban geological work in Ningbo city
ZHAO Tuan-Zhi1,ZHENG Xian-Xin2,WANG Ling-Ling3
(1.Ningbo Monitoring Station for Geological Enνironment,Zhejiang Ningbo 315042,China;2.Ningbo Information Center of Land and Resources,Zhejiang Ningbo 315042,China;3.Ningbo Institute of Land Surνeying and Planning,Zhejiang Ningbo 315042,China)
Abstract:Urbanization is an inevitable trend in the development of countries around the world.In addition to its dependence on the geological environment,urbanized construction also transforms the geological environment,which has caused a series of environmental geology problems.Urban geological work is mainly used to solve environmental geology problems restricting urbanized construction,and it can promote the sustainable development of the economy and society.Beginning with the interaction of urbanization and the geological environment,this paper outlines the geological environment problems of Ningbo city,summarizes the development process and problems of urban geological work,and elaborates on the development direction of urban geological work.This paper provides suggestions about how to better provide technical support and technical services for urban planning,construction,and management,and shows how urban geological work can play a role in urban construction.
Key words:urbanization;urban geological work;environmental geology problem;geological environment
基金项目:中国地质调查局地质调查项目
作者简介:赵团芝(1982-),男,硕士,工程师,主要从事城市环境地质研究.
修订日期:2015-12-03
收稿日期:2015-10-15
doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2016.01.013
中图分类号:P642.26
文献标志码:A
文章编号:2095-1329(2016)01-0058-04
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