浅析邢台市城市地质的发展方向

肖明君，赵 岩

（河北省煤田地质局第二地质队，河北邢台054001）

随着邢台市经济社会发展加快，城市化率迅速上升，城市功能的不断增加和日趋复杂化，对城市环境、城市防灾减灾、城市资源环境承载力等城市地质服务需求不断加大，服务水平要求不断提高。但由于对城市地质资源的经济价值、社会价值、生态价值缺乏足够重视，特别是对直接涉及民生的城市地质服务工作重视程度不够，加剧了城市资源环境问题日益凸显，在建设和发展过程中出现了不同程度的地质问题，如地热资源利用、地下水污染、地面沉降、地层污染等，潜伏了一系列地质灾害的风险，威胁城市安全和公众健康。本文就邢台市地质特征，在地表水引流、地热资源开发利用、地面沉降等方面进行了利用分析，并对下步城市地质工作的应用进行了探讨。

1 邢台市河流水系分布特点

这座城市属于海河流域的子牙河系。该地区有20条排洪渠[1-2]。丘陵地区和山前平原地区，洨河、北沙河等15条河流分别汇入大陆泽和宁晋泊。这些河流起源于西部山区。上游沟壑有很多来源，主要是季节性河流。它们通常很少有水，甚至干涸。汛期的洪水又猛又陡，持续时间很短。由于水源短，洪水迅速聚集。河流进入平原后，坡度变慢，沉积物被淤积，河流又宽又浅，深谷很窄。在中部平原地区，小漳河、老漳河等5条河由西向东分布。河流的总体趋势是从西南到东北，流入衡水市[3]。其中宁晋泊[4-5]蓄滞洪区在“7.19”特大洪灾中保证下游人民生命财产安全起到了很大的作用。

2 湿地规划及建设

2.1 湿地作用

湿地被称为“地球之肾”，这是水与土地相互作用之间的自然过渡区。它具有陆地生态学和水生生态学的双重特征，是一种特殊的生态系统。健康的湿地生态系统是国家生态安全系统的重要组成部分，在经济和社会发展中发挥着非常重要的作用。

2.2 邢台市湿地建设及规划

湿地可谓是一个大型储水池，它可以保持3～9 倍甚至大于土壤质量的蓄水量，可以在短时间内积聚洪水，起到“海绵”的作用。利用该地区水系统的特征在原大陆泽一带建造一个湿地公园。它将在蓄洪、防洪和抗旱、气候调节和环境污染退化方面发挥作用，这将使邢台人民受益，在京津地区的气候和改善生态环境方面发挥重要作用。

湿地建成后，结合周围的水利工程，可以繁殖出河道畅通、路堤整齐、芦苇丛生、水面起伏、花鸟和候鸟都畅游的湿地。湿地也是休闲旅行的好地方。空气清新，气氛优美，风景独特。这是人们旅行、娱乐和恢复的最佳场所。

大陆泽湿地的建设符合美丽河北规划要求，对恢复地下水战略储备与生态功能意义重大。

3 清洁能源的发展利用（地热能）

3.1 地热能发展现状

近年来，国家地热资源的开发利用引起了地方政府和有关部门的重视，取得了可喜的成绩。特别是在北京、天津、西安、山东、福州等城市，开发地热资源用于取暖、洗浴、养殖、旅游等。它取得了良好的经济、社会和环境效益[6]。

雄县地热发展模式（现为雄安新区）——“雄县模式”已被国家能源局、各级政府和各地广泛认。雄县采用传统的煤炭供暖，可排放二氧化碳16.87×104t，二氧化硫43×104t 和粉尘1.06×104t。就像在中国北方大多数地区需要冬季采暖一样，每个采暖季节对环境的污染都非常严重。2014 年2 月，在首届全国地热工作会议上正式推广了“雄县模式”。国家能源局指出，“雄县模式”在技术上已经成熟，在经济上可行，可以推广和复制。地热“绿色能源”的发展对于改善城市品位，改善人们的生活质量，培育新的经济增长点以及创造良好的投资环境具有重要意义。

邢台市东部地热资源丰富，主要分布在宁晋县、隆尧县、新和县、南宫市和清河县等县[7]。地热梯度一般为 2.6℃ ～3.8℃/100m，深 度 500m 为 30℃ ～40℃ ；1000m 的深度为40℃～60℃。目前，该市在新河县、南宫市、清河县和临西县开发和利用地热能。这些地热能主要用于地热加热和洗浴[8]。如回灌补给不足，地热水的水平将继续下降，这将严重影响地热资源的可持续利用，将会发生土壤沉陷，这将导致地表和地下水淡水盐碱化。

3.2 应对措施及建议

3.2.1 整体规划，集群化开发利用

充分利用政府在政治定位、资源管理和分配中的重要作用，并将地热资源的开发和利用带到法制化轨道。

地热能的使用是有效的，需要大规模开发。邢台市东部地热资源丰富。如果只开采不补充，地热水的水位将继续下降，这将严重影响地热资源的可持续利用。某些地区将发生土壤沉降，从而导致地表和地下水淡水盐碱化。建议在首次示范之后，地热开采项目应遵循“没有取暖用水”的原则。在距地热水井适当距离的地方钻一个补给井。地热水的热能通过换热站使用后，尾水返回原始水库并达到灌溉平衡。

学术界对高等教育发展的范式研究成果相对不足，我们倾向于按照“高等教育自身知识体系积累”的标准将改革开放以来的高等教育发展范式分为“体系化”发展范式、“实效化”发展范式、“文化主义”发展范式［9］这样三个阶段，并且将当前及未来一段时期内高等教育发展的主要范式表述为“个性化”范式。所谓“个性化”范式指的是一种在学生“数字化生存”和“文化生存”时代，通过发挥高等教育的差异化教学、因材施教功能确保每一个学生个体都可以获得全面自由发展的范式，在本质性的意义上它区别于传统的“批量化”“复制式”“灌输式”的教育范式。

3.2.2 制订激励性的政策，促进地热资源产业的发展

采取必要的激励性的政策手段来支持新能源产业的发展，促进地热资源产业的发展，加强对市场建设、财政和税收系统以及资本投资的支持。鼓励驻邢勘察单位服务当地经济，加快热液地热资源等专业领域的建设。

3.2.3 加强地热采矿区域的水文地质监察

开采地热能时，有必要建立地热动力监测机构，以掌握地下热水的水位、水质、水温和水量的动态变化，并检测地下水的回灌，以进一步发展。并利用地热资源，防止不良的环境地质问题。

地热开采很容易污染水环境。地热水中的矿物质和盐含量很高，还会产生有害气体，例如硫化氢。任意将大量地热水排放到环境中，将导致地表水和地下水淡水的污染。以南宫市地热井为例：水化学类型为氯化钠类水，盐度为6.75g/L。尽管不含有害物质，但如果任意排放，则为高盐水（矿化度1～3g/L 为微咸水，3～10g/L为盐水，10～50g/L为盐水），会导致地表水和淡水地下水盐分的污染。

3.2.4 加强地热采矿区域回灌的监察

对地热矿区的水位监测和地下水补给条件的检测。地热水资源不是可再生资源，可以在某些条件下循环利用。地下地热水的产生有其自身规律。尽管热量是确定的，但水量始终在变化。这需要基于地热勘探和监测热量的合理计划地热水提取。该速度不超过地下热水的补给速度，因此需要科学补给。这不仅确保了地热水的循环供应，而且延长了地热井的使用寿命，增加了地热工程的效益，并保护了地质构造，保护资源和环境。

4 地面沉降

4.1 地面沉降概况及背景

近年来，市委、市政府高度重视生态文明建设，各级各部门的协调联动，取得了显著成效[9]。地热作为一种清洁能源，早已为人们所认可。邢台市东部地热资源丰富，为了进一步优化生态环境，地热能势必得到政府的优先发展。

地热资源的建设和开发将加速城市地下水的过度开发，并使地面沉降更加严重。地面沉降会使城市地面变形，降低城市地面标高，减少城市排水和防洪功能，破坏道路、桥梁、城市建设等，对城市安全构成极大威胁，严重影响生产和生活。减少土壤下沉风险的主要原因是尽快修复地下水漏斗。

地面沉降会降低规划区域的防洪能力，导致洪水淹没河岸并造成内部停滞。邢台市西部山区片麻岩地表岩石松散破碎，岩石裸露，没有良好的储水层。在洪水达到溢洪坝高度时，它对洪水是有拦截作用的；等到洪水超出库容时，它只能把水放掉，根本顾不上下游；如果下游正处于大的汛情之中，两者就会出现严重的叠加效应。滞留区由于地面沉降，无法发挥效用，1963年一片泽泊的景象又会重现。

由于土壤沉降是由于过度开采地下水引起的，因此最直接和有效的方法是严格控制地下水的开采。中国北方地下水的过度开采主要用于农业灌溉。邢台市地下水超采综合治理子项目威县15年节水灌溉项目现已实施运行，基本解决了平原地区农业灌溉用水的问题。这从侧面证实了市委、市政府对土地沉降问题的重视，并已开始对其进行管理。

地面沉降的特征是缓慢而连续的，并且在短时间内没有明显的特征，这通常很难发现。有效控制了地下水的过度开采，除了控制开采量，还应采用回灌来增加补给，这对于缓解地下水位下降和地面沉降产生的作用非常有效。

4.2 应对措施及建议

（1）整合地勘资源，调查并观察地面沉降，掌握地面沉降的动态发展。单位驻邢的地质队较多，由国土部门整合各地质局之间的水文地质资料。在地面沉降区域建立基岩标记，消除现有地面沉降对海拔变形的影响，建立区域地面沉降监测网络，加强沉降监测，进一步改善动态地下水监测网络，确定沉降的面积和发展速度。各地区地下水分层沉降特征及动态关系；并定期检查地下水开采、水位、水压和水质变化。

（2）加强地下水与其他资源的科学开采与科学管理。现长江水沿着邢清干渠，已进入威县境内。使客水为回灌水源成为可能，南水北调工程的水不直接用于农业，而是用于城市居民和工业用水，代替过度开采的地下水，这间接地有益于农业灌溉和地下水生态学。

加快实施节水灌溉工程。地下水使用量的近80%～85%直接用于农田灌溉。例如，大规模的喷灌可以有效利用水资源。控制地下水的开采量，调整生产井的设计和开采时间，合理地开采地下水。调整供水结构，减少地下水抽取量，恢复城市地下水位并减少土壤沉降。通过采取控制地下水提取和人工补给地下水的措施，达到了恢复地下水位和减少土壤沉降的目的。

（3）加强地面沉降的基础理论和机理研究，结合地质条件，加强对地面沉降机理的深入研究，促使地下水位上升。政府制定有效的法律法规，以法律、行政和经济手段加强对水资源的管理。

在中国，只有少数几个城市（地区），如上海、天津、西安、北京、苏州、无锡和宁波，对土地沉降进行了系统地监测和研究，并采取了针对性的预防措施来监测和研究土地沉陷。在防控工作方面积累了丰富的经验和成果，并对土地沉降形成机理、发展规律和土地沉降预测模型进行了深入研究。然而，在大多数其他城市中，很少进行地面沉降的调查、沉积的形成机理以及对发展规律的研究和监测。为了有效地预防和控制这些城市的地面沉降，仍然有很多工作要做。

在城市建设规划过程中，一方面，对于大规模的城市建设活动，由于建筑负荷的增加，应考虑增加新的沉降。另一方面，应考虑可能的土壤沉降，并适当增加地基的高度以允许沉降。应加强市政排水措施，以确保地面沉降后不会发生洪水，并造成更大的经济损失。

5 结论

地质工作是经济建设的第一步，它涵盖了整个长期建设过程，渗透到经济社会发展的许多方面。抓住“京津冀一体化发展”的契机，进一步发挥地质工作的基础和积极作用。充分利用城市的水文地质特征，加强地质工作的前提作用。必将为节能减排、地质灾害预警和城市防灾减灾方面作出贡献、造福社会。