孙文珂
(原国土资源部咨询研究中心,北京 100035)
城市化是我国今后社会发展的必然趋势,在城市化过程中将面临要发展成什么样的城市以及在类型和规模上如何规划和控制的问题。不论是什么样的城市,都希望该城市是可持续发展的,在发展中不造成各种隐患,城市地质环境的安全是有保证的。在城市的选址、规划、建设以及地质环境安全等诸多方面都有许多地质、地球物理和地球化学问题有待解决,因此,急需系统开展城市地质(含地球物理、地球化学)调查。国家政府相关部门现正在逐步推进城市地质调查,已引起社会重视。由于本人长期从事技术管理和地质工作方法研究,因此对城市地质调查工作提出一些意见和建议。
城市地质调查的基本任务是为城市的规划、建设、保证安全和可持续发展提供地质依据和支持。其具体任务和内容可分为基础性和专题性地质调查两大类,前者属公益性地质工作,专题性地质调查中不少仍属公益性,但也有一大部分属商业性地质工作。
基础性地质调查最终应提供一张一定深度下地质结构的立体地质图,该图的比例尺一般为1∶5万~1∶10万,调查中要对第四系进行分层,并给出各主要层的厚度,对其它沉积层进行分层,并给出其总厚度,对覆盖下的基岩进行划分和岩性填图,圈出盖层及基岩中的断层、破碎带和岩溶发育带等地质异常结构体。还应对矿产资源潜力进行调查及评价,避免城市建设中压矿和采矿对城市造成的破坏或灾害。有关成果的显示应采用计算机动画技术进行表达。基础性调查成果是开展各类专题性调查的基础。
专题性地质调查,主要涉及地下水、地热、工程地质、灾害地质、环境地质等项调查。具体有:地下水、地热田探测;为大型建筑、地铁、桥梁、隧道、废物及垃圾填埋场、地下空间利用的选址、选线所进行的地下构造及岩土结构勘查;地壳稳定性、活动断层、地裂缝的调查和评价,地面塌陷、沉降及砂土液化调查,泥石流、滑坡、崩塌的勘测和监测;地下水污染调查、监测,土壤(无机和有机物)污染调查,核辐射背景、核污染调查和监测;海水入侵和土壤盐碱化调查等。专题性调查在基础性调查成果的基础上进行,将有更明确的目的性和针对性,一般是进行小范围大比例尺工作,也有的只需进行若干剖面工作。其成果的表达方式也应尽可能给出立体概念。
由于城市地质调查最主要的任务是为城市规划和建设服务,因此,政府部门要把城市地质调查当成城市基础性调查之一来对待,它必须超前部署和系统开展,也就是要在新城市规划前和老城市扩建前就部署城市地质调查。不超前部署,对规划就起不到本应有的作用。虽然有时还可为规划的调整起些作用。
城市地质调查应系统开展,一般是先开展基础性调查,而后进行专题性调查;基础性调查范围应远大于拟规划区,并采用综合方法快速完成,以便城市规划能有更多的选择。由于城市地质调查未能超前和到位,使城市规划和建设造成失误及损失者不乏其例。当前,一些城市要扩建,地质调查单位若能及时向城市规划部门提出城市应向哪个方向发展,何处地壳稳定性更好,发生地质灾害的可能性最小;那些地方更适于建高层建筑,那些地段核辐射背景低等信息,所有这些对城市规划部门是十分可贵的。
以往在城市开展的地质调查多属于一般性的区域地质调查或个别的专题性调查(如地下水、工程等项调查),缺少对地下地质结构的整体了解,专题性调查的目标又较单一。因此,这些成果还远不能满足当前城市规划所需。另外一方面地质部门与城市建设部门沟通不够,不少市政府尚未把城市地质调查当成城市基础性调查的组成来对待,这些都是城市地质调查工作落后于城市规划的原因。
自上世纪八十年代以来,地质部门曾在一些大中城市专门开展了城市地质调查,物探也在60多个城市开展了1∶5万~1∶10万以重、磁测量为主的物探工作,大多数地区还进行了电测深工作,个别地区还进行了地震勘查。但这些工作的系统性还较差,工作范围多限于当时的城区周围,资料综合得不够,定量推断精度不高,提交的成果专业性过强,没有被地质界充分利用,城市规划部门也尚未认知这些成果。之前虽然在城市开展了大量物探工作,但多属专题性工作,也缺少整体性和系统性。
由于上述种种原因,我国城市的系统地质调查还刚起步,大多数城市尚未系统开展更未超前部署。因此,今后应把城市地质调查专项列入地质计划,其成果应成为城市规划和建设不可缺的必要依据,政府有关部门应把城市地质调查当成城市基础性调查之一对待。
为能提供城市的地下立体地质结构图,城市地质调查必须采用地质、地球物理和钻探等综合方法;为进行环境地质调查时除采用地质、地球物理方法外,地球化学调查是必须的。
多年工作实践表明,地下立体填图采用地质、地球物理、钻探相结合的工作方法,可以达到事半功倍之效。地球物理不仅能够了解基岩内的岩性及构造,还能够对第四系和沉积盖层进行岩性分层,这对于钻孔少的地区及钻孔间的地质推断均将更为可信。
基础性调查中地球物理主要采用的方法是区域性大面积的重力、航空磁测(或地面磁测)、航空伽玛能谱测量,在覆盖区要系统进行电测深及地震勘查的剖面测量,个别地段要进行面积性的电测深及地震勘查;在基岩出露区可采用电剖面法、地面放射性法等方法的剖面或面积性测量。
专题性的调查中许多工作也都要采用综合方法,对于地下水、地热、工程地质、灾害地质及环境地质等项调查中均要采用相应的专门性地球物理方法及专门研究开发的一些物理检测方法,在土壤污染调查、核辐射及核污染调查中还要采用核物探和地球化学方法。
专题性调查的成果为适应用户的需要,也应提交立体地质结构图件或反映动态调查成果的可视化图件。
专题类任务,针对不同专题任务将采用不同的地球物理方法技术。例如,活断层的调查主要使用高分辨率地震方法;地热调查中不可缺少的是浅层和井中地温测量;土壤中有机及无机物污染调查时除地球化学方法,还可采用高密度电法、自电法、微磁测等方法。目前我国针对不同专题任务基本已总结出了一套工作流程和方法技术组合。
在城市地质调查中,综合方法的运用必须发挥各方法的特点做到有机结合。对各方法资料的综合研究十分重要,对已有资料(数据)的重新整理、处理和再解释,更有利于快速解决问题。
城市地质调查应按城区、郊区、远郊区及城市辖区四个层次进行不同要求的调查。城区是城市的中心地带,人口密集,各类建筑大体已就位或已有了规划,不少城市对城区的地下地质结构基本上有了一定了解。而对郊区及远郊区则可能了解不多或不系统,过去虽然开展了一些区域地质调查,但对地下地质结构了解甚少,而这些地区正是城市扩建的首选区。至于城周辖区多为小城镇或农村,一时可能不会大规模建设,但从长远看,有的可能成为绿色食品供应基地、环境保护地、优良水源地、风景旅游地、城市建设用材地(沙石等)、垃圾等废物填埋场、电站、易污染环境的工业场地等。
正因为四个层次有着不同的功能和不同的地质调查程度,因此城市地质调查具体部署和任务也应有不同的要求。作为基础性地质调查,原则上应覆盖全辖区,重点可先完成郊区及远郊区,其比例尺一般不宜小于1∶5万;城区若已有资料较多者可以编为主,补做部分工作,比例尺一般可较1∶5万大些。专题性调查根据需要安排相应工作,范围往往局限,比例尺一般宜大于1∶5万,个别地区可达1∶1万或更大比例尺。
不论那个层次和那种性质的工作,都应充分收集已有资料,进行综合分析研究后,确定应补做的工作内容。不少城市可收集到各部门在该城市所完成的各类地质调查资料,这些资料当时虽因工作目的不同,有可能未对城市地质调查的目标进行研究,但资料(数据)可用于城市调查。因此,要对这些资料进行重新整理、处理和再解释及研究,完全可能从中提取出有关城市调查的有用信息和新认识。
基于上述分析,城市地质调查工作的具体实施,可以有不同类型,有的是收集资料、综合研究,以编图为主;也有的是编图加部分补测;对地质工作程度低的地区或新建城市的地区以新的地质调查为主。
以上意见,希望对正在开展中的城市地质调查提供一些参考。