徐州市城市地质调查驱动因素及关键问题分析

熊彩霞，刘沂轩

（1.徐州中国矿大岩土工程新技术发展有限公司，江苏徐州 221100；2.江苏省水文水资源勘测局徐州分局，江苏徐州 221008）

城市地质调查工作就是在一个城市以及该城市的周边地区或者该城市未来要进行城市化的区域范围之内，对该地区内部的地质情况进行调查工作，研究该地区之中对于城市发展有促进作用的资源以及该地区在进行城市建设工作时对于该地区的地质环境所造成的影响。

1 国内外城市地质工作的起源和发展

国外城市地质工作起源于20世纪20年代末期，到20世纪60年代末70年代初发展已较为完善了，其中包含了如城市废弃物处置工作、水土污染预防和治理工作、地质灾害的风险评估工作以及生态地质调查工作等综合调查研究工作。与国外相比，我国的城市地质工作发展比较晚，在20世纪80年代才刚刚开始发展，到了2002年的时候，我国才在如上海、北京、天津以及广州等城市进行了城市地质工作试点。如在北京开展的城市地质工作的目的就是为了解决北京水资源紧缺的作用，在上海开展城市地质工作是为了防灾减灾等等。

2 开展城市地质工作的意义

徐州市是我国江苏省重点规划建设的三大都市圈之一，同时也是江苏省地质环境最复杂的一个城市，诸如岩溶塌陷、采空塌陷、地面沉降等多方面的地质问题严重影响了徐州市的经济社会的可持续发展，因此在徐州市开展地质调查工作是现阶段徐州市城市化建设工作势在必行的举措[1]。

3 开展城市地质调查的驱动因素

3.1 城市规划建设工作的需求

《徐州市城市总体规划（2007-2020）》将老城区和徐州新区划分为核心，将铜山区、利国区、贾汪区、大许镇、双沟镇以及郑集镇划分为重点发展组团，将包括柳新镇、青山泉镇、汴塘镇、大吴镇、茅村镇、大彭镇等10个镇划分到大都市空间结构之中，并在此基础之上建设7条轨道交通借此将主城区与外围组团之间的连结起来。总体建设工程非常庞大，因此在进行建设工作时必须结合徐州市自然地理以及地质环境等多种情况，这样才能以可持续的方式有效利用徐州市的土地资源。首先，在进行徐州市城市规划建设工作中大部分的环节都需要地质资源作为支撑，同时经济社会的可持续发展也需要足够的矿产资源、能源以及水资源等地质资源，同时在进行建设工作时还需要保证地质环境的安全[2]；其次就是徐州市现如今正由原来的城市自由行程与发展的阶段朝着城市依靠自然和社会科学进行规划管理的阶段发展，只有通过进行地质调查的工作，才能够使徐州市科学合理的进行城市的规划和建设工作，实现大规模建设和快速发展的战略目的。

3.2 重大工程建设驱动开展地质调查工作

近些年，我国因为大型工程建设工作导致的安全事故频频发生，造成这些事故发生的主要原因就是因为施工单位对于发生事故当地的地质条件不清楚。《徐州市城市轨道交通近期建设规划（2013-2020）》报告显示，在徐州市城市规划建设工作之中有3条地铁线路经过的地区之中存在着大量的隐伏岩溶区以及煤矿采空区，在这些地区内经常会发生岩溶塌陷以及采空塌陷等地质灾害。因此，现阶段徐州市在进行城市化建设工作之前急需开展地质调查工作，对该地区存在的地质问题对开展地铁建设工作的影响以及地铁建设可能会导致出现地质灾害等方面进行研究分析，借此有效保证轨道交通安全建设和安全运行。

3.3 城市防灾减灾工作的需求

随着城市化建设工作的开展，居住在城市建设地区的民众相比较以前将会更多，这时一旦发生自然或者人为的灾害，其所造成的损失将会更加严重。从1986年至今，徐州市区共发生岩溶塌陷等地质灾害有18起，不仅对灾害周边地区的工程建筑以及居民带来严重的安全隐患，同时也会给我国社会稳定带来非常严重的不良影响。虽然徐州市于1996年就开展了岩溶塌陷地质勘察工作并且取得了一定的成果，但是由于该工作的勘查区域仅仅局限于徐州市老城区的270km2内，而徐州市城市规划区内有1800多平方千米的地区内有隐伏岩溶分布，因此其难以给徐州市城市建设提供完善的岩溶地质信息。除此之外徐州市是我国重要的煤炭能源基地之一，经过了130多年的开采后，出现了170km2的采煤塌陷地，虽然徐州市也采取了诸如土地复垦等方法进行地质灾害治理，但是由于采煤历史悠久以及乡镇小煤窑的过度开发等原因导致效果并不明显。因此开展地质调查工作就是现阶段徐州市的重要任务。

3.4 生态环境保护驱动开展地质调查工作

徐州市6大千亿元主导工业产业分别是能源产业、装备制造业、冶金业、建材业、煤盐化工业以及食品和农副产品加工业，这6种产业之中煤炭采掘业对生态环境的破坏为最，另外5种行业则会对地下水的水质以及周边土壤环境造成非常严重的污染。因此徐州市的生态环境保护工作的工作人员所面临的工作压力非常大[3]。如何保障以上6种企业周边地域的耕地质量、6种企业周边农业发展如何合理布局以及徐州市城市规划建设工作如何有效趋利避害等多个问题都需地质调查工作之中的土壤地球化学调查评价方面的科学依据。

4 徐州城市地质调查工作之中的关键问题

4.1 地下水资源约束以及城市应急供水保障

我国有40个城市存在严重缺水的情况，徐州市就是其中之一。徐州市地表上的水源主要靠降雨补充，徐州市的河流大部分都是非畅流型的人工控制蓄水河道。经调查显示，徐州市多年平均水资源总量为35.3×108m3，人均水资源量为403.1m3，正常年份全市缺水15×108m3，干旱年份则达到40×108m3，随着徐州市的经济不断发展，水资源短缺现如今已经严重制约了徐州市社会经济的进一步发展。

对此，徐州市也提出将地下水作为城市供水水源的方法解决这个问题，但是由于长期对岩溶地下水的不合理开采，导致了徐州市区域范围之内出现了多起岩溶塌陷的地质灾害。除此之外由于降雨及地表水是岩溶水的主要补充来源，所以就导致了徐州市各种工业产业排泄出的大量工业废水就借此渗入了岩溶地下水中造成污染。有鉴于此，徐州市在开展地质调查工作时不仅要对自身区域范围之内的如地下水的类型、水量、水质、分布特征以及可利用程度等多个方面开展工作，还应当调查清楚各个含水层的水质条件以及地下水资源赋存空间等。并在此基础之上对徐州市的地下水的水位以及水质动态变化的规律进行研究分析，根据分析结果建立一个岩溶地下水溶质运移模型，从而有效找出岩溶地下水的迁移规律及污染物的迁移速率。最后通过结合徐州市城市规划区的供水规划方案，建立出一个科学合理的防止控制岩溶塌陷以及水质污染的对策，有效保证徐州市的供水安全。

4.2 岩溶区地下工程风险与灾害防控

随着徐州市城市发展规模的逐渐扩大，关于城市建设使用的资源供给与需求之间的矛盾也随之日益尖锐，徐州市城市建设工作开始呈现出2种趋势，一种是不断兴建一批批高大建筑，另外一种趋势就是不断的大规模开发利用地下空间，随着这些建设工作的不断推进，徐州市城市地质灾害隐患也越来越大。

对此，徐州市开展城市化建设时需要做到以下2点内容。首先第一点就是通过调查工程当地的岩土体类型、物理学性质、特殊土体的分布特征以及地下空间利用等情况分析出各个建设工程当地地质岩组的工程地质条件，第二点就是通过调查岩溶地质环境条件、岩溶塌陷发育分布特征以及人类工程活动等情况分析出当地岩溶发育的特征以及水平垂向分布的规律，并在此基础上进行相关建设工作，有效防止岩溶塌陷地质灾害的发生。

4.3 采空区建设用地的适宜性以及风险评价

在开展地质调查工作的时候主要需要注意到以下2点。首先第一点就是查明地下采空区的空间分布、采空塌陷的时空分布特征及其影响范围、危害及造成的损失，其主要通过采空区形成的资源条件、矿产资源开发利用及采空塌陷的分布特征等方面开展地下采空区调查工作来达到这一目的；第二点就是以采空区失稳破坏及导致地面塌陷的机制为切入点，进行采空塌陷易发性评价，同时结合徐州市城市规划，针对城市未来建设发展重点区域，在采空区稳定性分析的基础上进行采空塌陷风险性评价，建立采空区及采空塌陷信息管理系统和监测网，为矿区灾害综合治理、土地综合利用等提供对策依据[4]。

5 结束语

徐州市开展城市地质调查有多方面的驱动因素，通过调查可以解决城市化和城市建设面临的诸多环境地质问题，可以在基础地质、地质资源及地质环境调查的基础上，综合评价徐州市地质资源环境承载能力，并进一步建立三维城市地质信息管理与服务系统，借此有效解决徐州市水资源短缺、防治隐伏岩溶区塌陷以及采空区土地资源利用等多方面的地质问题，真正意义上实现城市地质与城市国民经济系统的有机融合，借此全面保护徐州城市地质环境，以实现可持续发展的目标。