安徽省蚌埠市城市地质调查成果应用路径探讨

郑立博

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽蚌埠 233000）

0 引言

城市地质调查是围绕制约城市可持续发展的地质资源、地质环境等因素，采用地质、物探、化探、钻探、遥感等综合手段，全面调查城市三维地质结构、地质资源、地质环境和地质灾害[1]，建立城市地质信息数据库与三维可视化数据管理服务系统，为城市地质安全、生态环境保护和国土空间规划提供服务，是城市可持续发展服务的先行性、基础性地质工作[2-4]。

城市地质调查工作，对城市建设和可持续发展具有非常重要的现实意义和深远的历史意义。

1 城市地质调查及主要成果

1.1 工作概况

蚌埠市城市地质调查工作实施时间为2013—2015 年，为基础性、公益性和应用性地质调查项目。工作区涵盖蚌埠市辖区范围（龙子湖区、蚌山区、禹会区和淮上区），总面积为601.5 km2。重点调查区为蚌埠市中心城区规划范围，总面积约为230.0 km2，一般调查区和重点调查区工作精度分别为1∶50 000和 1∶25 000。

蚌埠市城市地质调查围绕可持续发展的地质资源、地质环境等综合因素，开展了多学科、多目标、多用途的综合三维地质调查；全面调查了城市地表与地下地质结构、地质环境、地质资源和地质灾害现状，建立城市地质信息数据库与三维可视化数据管理服务系统。

工作内容包括三个专项调查：基础地质调查、环境地质调查和城市地质资源调查；三个专题研究：垃圾处置场现状调查评价选址研究、浅层地温能资源调查评价和工程地质研究。

1.2 取得的成果

蚌埠市城市地质调查查明了城市地表与地下地质结构、地质环境、地质资源和地质灾害现状；建立了城市地质调查数据库、三维城市地质信息管理系统和三维地质模型；查明了影响城市安全的主要地质环境问题和地质灾害；开展了城市地质资源的调查工作，摸清了地下水资源、主要矿产资源、浅层地温能资源、地下空间资源、地质遗迹资源的基本状况；首次对蚌埠市地质环境条件进行了系统的评价。

采用多种评价方法对地下水质量、地下水污染程度、地质灾害危险性、垃圾处置场选址适宜性、城市地下空间开发工程地质条件适宜性、建设用地地质环境适宜性、地质环境质量进行了较为系统的评价[5]；系统编制了较高精度的蚌埠市的一系列地质图集。

基于城市地质调查结果，对地下水防污性能、地下水质量与污染、垃圾填埋场适宜性、地下空间开发、地质环境质量等方向进行了深入的研究，为开展蚌埠市资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价提供依据。

2 蚌埠市地质调查成果应用探讨

蚌埠市城市地质调查成果可为生态环境保护、国土空间规划和城市地质安全提供不同区域、不同层次、不同空间的基础地质成果服务。

2.1 生态保护修复

蚌埠市城市地质调查查明了蚌埠市辖区地质条件，识别土地资源、矿产资源、旅游资源及地质灾害等基础要素，诊断生态问题，为山水林田湖草生态保护修复规划编制提供技术依据。

通过对工作区地下水质量、地下水污染、地下水防污性能、地质环境质量、地质环境承载力、垃圾填埋场适宜性和地质遗迹景观资源等进行评价，获取了高质量的地质环境质量相关数据，为城市生态环境保护提供了有力的数据支撑和决策依据。

工作区地下水化学组分存在较明显超标的是Mn、Fe、总硬度、溶解性总固体及NH4+、NO2-、NO3-。Mn、Fe 的超标主要是地下水化学背景值异常，总硬度、溶解性总固体、NH4+、NO2-、NO3-的超标是地下水受污染导致。工作报告分析了主要污染组分存在的形式、来源及其诱因[6]，通过防污性能分析，开展了淮河沿岸地下水防污性能研究[7（]图1），为服务淮河生态廊道建设、沿淮生态环境保护及修复提供基础数据。

图1 浅层地下水防污性能评价图Figure 1. Evaluation diagram of anti-pollution performance of shallow groundwater

2.2 城市地下空间布局

城市地下空间如同土地和矿产资源一样，是一种宝贵的自然资源，需要法律保障合理、有序地开发利用，确保地下空间得到安全有效的开发。

蚌埠市较为详细地调查了城区内工程地质、水文地质、环境地质条件，详细论述了影响地下空间开发利用的主要工程地质问题，根据工作区的地质条件进行了地下空间开发利用适宜性分区与评价，对重点调查区进行了不同空间域（10～20 m、20～30 m）的隧道工程地下空间开发利用适宜性分区（图2）。城市地质调查地下空间开发适宜性评价结果，可为城市人防工程建设、地下室开发以及城市管廊建设提供科学依据[8]，并可为《蚌埠市地下空间综合开发利用规划》提供基础性数据。

图2 隧道工程地下空间开发利用适宜性分区图（上图：10～20 m；下图：20～30 m）Figure 2. Suitability zoning of underground space development and utilization of tunnel engineering(upper：10～20 m; lower：20～30 m)

2.3 城市地质安全

随着城市的快速发展，地质环境对人类生活、生产活动的地质效应愈发明显，环境地质问题愈发突出。查明存在或可能发生的主要环境地质问题，对城市发展具有重要的指导意义。本次查明了工作区内地质灾害隐患38处，对其发育特征及诱发机制进行了深入研究，可有效指导蚌埠市辖区地质灾害的防治工作，保障城市地质安全。

2.4 地质资源的开发与保护

2.4.1 地下水资源开发利用与保护

地下水作为水资源的重要组成部分，对国民经济发展起着十分重要的作用。通过收集资料，计算工作区内多年平均地下水资源模数为10.39×104m3/（a·km2），多年平均资源量为6 249 16×104m3/a，同时科学划分市辖区的应急备用水源地，为地下水资源的开发利用、控制和管理提供基础数据，为缓解城市缺水、提高城市居民饮水质量、保护地下水水源、保障居民饮水安全提供技术支撑。

2.4.2 浅层地温能资源开发利用

浅层地温能为蕴藏在浅层（一般为恒温带至200 m埋深）岩土体和地下水中的低温地热资源，是一种清洁、廉价、丰富且可再生的新型环保能源，具有储量巨大、分布广泛、可再生的优点，利用前景广阔。

本次调查通过地热孔勘探、岩土热物性测试分析等系统地研究了工作区典型岩土体的热物性特征。以地质条件为基础，以水文地质条件为依托，以现场热响应测试及岩土体热物性试验资料等为媒介，进行了浅层地温能开发利用适宜性分区（图3），为浅层地温能开发利用规划、合理开发利用和管理提供技术依据。

图3 地源型开发利用方式适宜性分区图Figure 3. Suitability zoning of shallow geothermal energy development and utilization

2.4.3 地质遗迹资源开发利用与保护

工作区地貌景观类型多样，地质遗迹典型、丰富，主要分布于龙子湖、涂山一带，具有较高的观赏和科学研究价值。通过价值分析、环境条件前景分析，论述了其科学价值、美学价值、稀有价值、自然完整价值，对景观的通达性、安全性进行了定性评价。根据调查成果进行地质遗迹资源保护与利用实证研究，提出相关的战略实施策略，以实现地质遗迹资源的保护与可持续利用。

3 蚌埠市城市地质调查成果应用存在的问题

3.1 不能满足新型城镇化发展需要

新型城镇化发展强调以人为核心，强化大资源、大环境、大数据的理念，强化科技创新引领，统筹城市地上地下建设。随着城镇化的发展，土地的集约化和综合利用成为解决城市建设用地紧张的最佳途径，合理开发地下空间也成为国土空间开发利用的必然要求。

本次城市地质调查对地质资源环境约束性考虑不够，城市地质工作与城市规划建设管理结合不够紧密、融合不够，城市资源环境安全与国土空间开发利用协调性研究不充分，需统筹生产、生活、生态空间布局，科学开展资源环境承载能力和空间开发适宜性评价工作。

3.2 地质成果表达形式单一

城市地质调查主要为国土资源开发整治、城市规划、建设、管理、防灾减灾、环境治理以及社会公众信息需求提供基础数据和决策平台，服务对象具有多元化的特征。不同的服务对象需求角度是不同的[9]，本次调查形成的成果专业性强，成果表达较为单一，缺少可视化的成果。专业性强、单一化的地质成果难以满足各方用户需求，如规划部门需要的地质成果数据需支撑全市范围内的各项总体规划、控制性规划和详细性规划等，建设部门需要针对建设区域内详细的地质参数，社会公共需要通俗易懂的地质资料等[10]。因此，地质成果的表达需进一步增加其针对性和通俗性。

3.3 城市地质信息未能实行动态管理

蚌埠市城市地质调查建立了城市地质调查数据库、三维城市地质信息管理与咨询服务系统，实现了地质调查、物探、钻探、试验、测试等原始数据的标准化储存和集中管理，实现了城市地质成果的信息化和地质信息查看等服务。

基于城市地质成果信息的多样化，未将地质工作服务融入政府动态管理流程。目前蚌埠市城市地质调查产品服务未主动融入城市规划、建设、管理、环境治理等流程。城市地质的工作模式应根据实际需求逐渐转变形式，需开展保障城市可持续发展和城市生态系统动态平衡的主动服务型城市地质工作模式[11]，最终实现地质信息系统更新和动态管理。

4 蚌埠市城市地质调查工作的新思路

围绕打造“宜居城市、韧性城市、智能城市”的中心目标，蚌埠市城市地质工作应坚持需求导向、问题导向、目标导向，开展空间、资源、环境、灾害、生态多要素调查，推进地质大数据信息平台建设，深化地质成果转化应用。

4.1 开展城市地质安全风险调查评价，健全地质安全监测预警体系

有针对性地开展蚌埠市活动断裂、水土污染、地质灾害防治、饮用水安全等专题研究，开展生态环境与城市地质安全调查评价工作，建立威胁城市安全的地质环境问题风险评价体系和监测预警体系，达到保障生态宜居环境的目标。

强化城市垃圾填埋场周边和工业用地水土环境质量管控，健全地下水污染、土地质量、城乡黑臭水体监测体系。加强城市地质灾害风险调查评价，健全地质灾害监测预警系统，建立监测信息共享机制。

4.2 开展多尺度三维地质调查，建立地下空间综合利用体系

进一步开展多尺度三维地质调查工作，查明城市地质体的空间特征和区域地质构造特征，获取地质结构、参数信息，构建覆盖全域的基岩地质、第四纪地质、水文地质、工程地质三维地质结构模型和地表形态（山、水、林、田、湖、草）立体模型。

在三维地质结构调查基础上，查明地下空间地质要素分布状况，构建高精度三维地下空间模型，评估地下空间资源家底，建立地下空间综合利用体系，为地下空间可持续安全利用及规划建设提供决策依据。

4.3 建立智慧城市三维地质管理平台，构建城市地质大数据共享与应用体系

集成地质资料统一管理，整合城市地质信息数据，构建城市地质大数据共享平台，实现地质资料数据共享社会化，应用服务多元化，延伸城市地质工作服务领域，创新地质成果转化应用形式。

形成地下空间全要素一张图，建立城市地下空间三维信息平台，对城市地下空间的开发利用情况进行管理，实现地下构筑物、地表重大工程、三维地质模型的集成可视化，基于GIS 技术的空间分布展示和空间查询能力，提供多种形式的数据表达方式，为国土空间三维管理提供支持。

5 结论

（1）蚌埠市城市地质调查查明了城市地表与地下地质结构、地质环境、地质资源和地质灾害现状，取得了丰富的地质成果；建立了城市地质调查数据库、三维城市地质信息管理系统和三维地质模型。调查成果为城市规划建设、生态环境保护修复、地质安全及地质资源开发与保护工作提供不同区域、不同层次、不同空间的基础地质成果数据。

（2）围绕生态文明建设和新型城镇化建设，新时代城市地质工作应以需求为导向，开展城市地质安全风险调查评价，健全地质安全监测预警体系，保障城市生态宜居环境；开展多尺度三维地质调查，建立地下空间综合利用体系；助力数字政府，建立智慧城市三维地质管理平台，构建城市地质大数据共享与应用体系。