吉林省城市地质调查工作开展的现状及展望

2020-03-01于鹏

西部资源 2020年5期

于鹏

摘要：城市地质工作在城市发展中多个环节具有基础性作用，对于统筹城市地上地下空间具有戰略意义。新时代吉林省城市地质工作面临着新的挑战，应树立起“大地质”意识，创新城市地质工作模式，积极开展多要素地质调查，构建城市地质可视化平台，使城市地质工作更好地服务于吉林省经济社会发展大局，打造吉林省特色的城市地质工作模式。

关键词：吉林省；城市地质调查；多要素；三维模型

1.引言

随着我国城镇化的发展，城市地质作为国土空间规划和城市建设、管理的基石，在提高土地资源利用率，保障城市健康发展过程中，具有基础性和指导性的重要作用。过去吉林省开展的城市地质工作，已掌握了一些城市地质情况，在城市建设过程中起到了一定积极作用。但随着城市建设的提速，原有的工作已经无法满足新时代的要求，需要系统性地开展城市地质调查和研究工作。全面深入地开展城市地质工作，为城市建设提供地质信息，服务于吉林省社会经济发展。

2.吉林省概况

吉林省位于中国东北地区，处在东北亚地理中心位置。地势总体东南高西北低，大黑山山脉将其分为长白山山地和松辽平原两个部分，分别位于新华夏系第二隆起带和第二沉降带。地貌分为五大成因类型：侵蚀火山地貌、侵蚀构造地貌、构造剥蚀地貌、剥蚀堆积地貌、堆积地貌。新构造运动对吉林省地理环境有着重要的影响，主要表现形式是断裂活动、火山活动和地震活动。

吉林省内矿产资源主要有油页岩、石油、天然气、金、钼、硅藻土、大理岩、地热资源等。地热作为一种清洁能源，在城市地质工作中因地制宜地开展浅层地热和地下热水开发利用，具有良好的使用前景。

3.国内外城市地质工作概况

3.1国外城市地质

19世纪60年代，奥地利地质学家爱德华·苏伊斯完成的《维也纳市地质》，开启了城市地质研究的先河。大规模地开展城市地质工作在二战后随着城镇化的发展而兴起。从21世纪初开始，逐渐形成了对城市地质整体性的认识，通过指标的量化完成对城市地质的定量评价，据此建立起环境地质监测平台，使城市地质统筹到城市管理中来。欧美等西方发达国家城市地质工作起步早，相关调查工作已完成，已经朝着多维度发展。城市地质工作发展方向包括利用已有地质资料构建城市空间三维或四维模型、结合专业地质软件和网络技术搭建大数据共享平台、工作内容和服务对象不断扩大以及区域协同进一步增强等。

3.2国内城市地质

上世纪末我国实施国土资源大调查，完成了全国主要城市地质调查。2010年以来，为服务国家战略和功能区划的需求，组织开展了京津冀、长三角等重点城市群地质调查工作。2017年城市地质工作首次在国家层面得到重视，2017年11月中国地质调查局发布《城市地质调查总体方案》（2017年～2025年），确定了雄安新区等城市开展示范项目。同时，城市地质工作在服务城市和城市群国土空间布局、生态环境保护以及重大地质环境问题等方面开始发挥积极作用。2018年开始，为服务国家生态文明建设，重点发展多要素城市地质工作，对城市地质工作提出了新要求。

4.吉林省以往城市地质问题

吉林省开展地质相关工作较早，从20世纪开始，就有日、俄开展的地质调查工作，这些调查目的性较强，均为了掠夺吉林省的矿产资源，但客观上也积累了一定的地质资料。从建国至今，吉林省系统地开展了大量地质调查工作，但是存在地质资料丰富但不成系统、更新不及时等问题。矿产地质调查多数位于山区，并且钻孔深度较深无法完全满足城市地质对浅层空间的要求。水文地质调查缺少区域性高精度调查。工程地质调查多为点或线性，勘察深度多为10m～30m，难以满足对后备资源的要求。环境地质开展较少，仅在2007年～2009年吉林省地质环境监测总站开展了吉林省主要城市环境地质调查工作，仍存在数据资料收集不全、地下水有机物污染和生物污染评价少以及土壤污染调查力度不够等问题，有针对性的城市地质工作尚少。

目前，吉林省城市地质工作主要由中国地质调查局和吉林省内相关地质单位开展，且数量相对较少，存在国家层面引导不足、地方配合不到位、多部门参与不充分等问题，导致城市地质工作机制不完善，地质环境监测系统建设滞后，城市地质相关资料更新和共享不及时等问题。

当前城市地质工作开展主要从矿产地质、水工环和物探等多学科来解决城市地质问题，尚未形成系统性理论，也缺乏指导性文件，并没有建立起完善的城市地质理论体系和方法。同时，城市地质工作多为传统地质单位开展，在方式和方法上更加重视地质工作，而容易忽视如何服务城市的规划，导致城市地质工作成果与城市建设目标不一致的情况。

城市地质可视化平台建设不完善，可视化平台的建设涉及地质、大数据、计算机等多学科融合，由于地质工作受传统地质的影响，与新兴的计算机软件技术配合不足，各大软件公司因市场经济、专业知识不足等问题缺乏相关平台建设动力，尚未研发出可以广泛用于城市地质三维建模的可视化平台。

5.未来工作展望

根据中央贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，结合吉林省实际，需要构建多部门联动机制，强化“大地质”理念，建立城市地质监测系统。按照《城市地质调查总体方案》（2017年～2025年）开展“空间、资源、环境、灾害”多要素城市地质调查，促进国土空间合理布局，为绿色城市建设提供保障。

5.1创新工作模式

创新城市地质调查和管理联动工作机制，政府出台相应政策性文件，专业地质单位研究规范、规程，将城市地质工作纳入城市管理的工作中来，加强日常监测监管工作。吉林省应充分吸取国内外先进经验，建立起部-省-市三级合作机制，形成中央技术指导、地方政府扶持、地方公益队伍参与的工作模式，及时更新城市地质数据，实现城市地质资料全社会共享。

5.2多要素地质调查

城市地质调查工作涉及多学科和多方向，从空间、资源、环境和灾害方面入手，进行多要素城市地质调查，可以从全方面了解城市地质现状，为城市建设提供全方面依据。

5.2.1空间方面

以吉林省“一主、六双”产业空间布局规划为契机，规划中涉及城市协同发展和配套基础设施建设，这些工作需统筹城市地上和地下空间，掌握城市地质情况。同时，结合长春新区和兴隆综合保税区等区域建设，对城市规划范围进行划分，可分成重要建设区、辅助建设区和一般建设区3个类型。在重点建设区内开展高精度城市地质调查；辅助建设区进行多要素城市地质调查，优先开展与“一主、六双”产业空间布局规划、城市轨道交通和地下管廊密切的区域；一般建设区通过点状城市地质调查工作，掌握与重点建设区和辅助建设区地质问题联系情况。

目前，城市地下空间分为浅层（-10m以上）、中层（-10m～-40m）、深层（-40m以下），其中浅层多为停车场、城市管廊等。中层多为地下轨道交通、地下仓库等。深层多为雨水调蓄、战略防御工事等。吉林省主要城市可按照浅层协调、中层延伸和深层预留的策略进行分层引导，遵循“分层控制”的布局原则，保证城市地下空间布局合理。

5.2.2资源方面

在开展城市地质工作中，针对吉林省自然地理特点，资源方面有地热资源、黑土地资源和地下水资源。2020年1月自然资源部印发《自然资源调查监测体系构建总体方案》，按照方案要求，全国各省完成自然资源现状调查，可以将城市地质工作与自然资源调查工作相结合，提取水资源、耕地资源、地下资源和地表基质等信息，为城市地质工作中资源调查提供有力支撑。

（1）地热资源

吉林省地热资源较丰富，根据吉林省地热资源调查评价与区划工作可知，长白山地区为高温地热区，其余为中低温地热区。吉林省东部地热流体热储温度最高，可达到194.28℃，总体地温梯度从东部向西部减少。吉林省地质资源储量和热储层结构需进一步摸清，特别是可以高效利用的基岩热储。同时，吉林省浅层地热开发、地下水回灌和资源管理方面仍需进一步加强。

（2）黑土地资源

為了保障国家粮食安全，在吉林省主要产粮市（县）开展大比例尺黑土地资源调查工作和土壤环境评价，通过开展黑土成因与演化规律研究、黑土地演化的地质过程研究、黑土有机质含量变化对生态环境影响研究，掌握土壤和地下水的交互作用机理，查明人类活动与黑土地资源可持续利用间的关系，为黑土地生态保护和高标准农田、新菜田基金项目以及特色农业等农业经济提供专业地质服务。

（3）地下水资源

根据2018年《吉林省水资源公报》，全省地下水资源量为137.88亿立方米，较以往增加11.5%。虽然地下水资源比较丰富，但不均匀，且开采情况也存在差异。东南部山区以林业为主，人口稀疏，工业发展较缓慢，水资源丰富，状况良好。而中部由于人口密度大，经济发达，工农业并重和西部气候干旱等原因，大量开采地下水，水资源有枯竭的危险。应加强城市地下水环境评价和后备水源地调查工作，并对主要区域开展地面沉降监测，系统地掌握地下水现状并科学地预测未来发展趋势。

5.2.3环境方面

山水林田湖草是生命共同体，生态环境的好坏对于城市发展至关重要。伴随着“吉林一号”卫星的成功发射，可以为农业、林业、资源、环境等行业提供更加丰富的遥感数据和产品服务。吉林省应以“吉林一号”卫星为基础，并结合无人机、大数据、物联网等高新技术构建全天候、全方位监测体系。根据《自然资源调查监测体系构建总体方案》的要求，应定期对吉林省自然资源现状进行常规监测和专题监测，不定期进行应急监测，及时掌握自然资源变化及人类活动的影响，合理利用相关监测数据，为吉林省城市环境保护提供科学化建议。

5.2.4地质灾害方面

吉林省地形总体东南高、西北低，降水多集中在6月～8月份，各类地质灾害较多，不同区域地质灾害种类、发育程度和危害有所不同，其中崩塌、滑坡、泥石流和地震等问题最为突出。崩塌、滑坡、泥石流主要分布在吉林省东部山区，地震多分布在北纬43°00～43°30一带呈东西向分布，在地震区划上属弱震区，以弱震为主，但由于震源浅，因此具有烈度大，震感强烈等特点。地震多为构造地震，都分布在活动构造带附近，震中多在其中。特别是断裂经过的城区或重要线性工程，要加强日常监测，加大研发地质物探仪器抗干扰技术和数据处理研究，控制好城市地质灾害风险。

5.3城市地质三维模型

针对城市地质特点，构建三维地质模型，服务于城市地下空间合理开发和利用。结合城市地下空间特点并满足城市管理不同需要，城市地质三维模型需包括第四系、基岩和水文地质3大类三维地质模型。

第四系三维地质模型侧重于松散堆积层的空间分布，服务城市地下空间利用和地面沉降综合研究等。基岩三维地质模型侧重反映基岩面、地层及断层等信息，掌握断裂分布与活动情况，评估对城市建设的危险性。水文地质三维地质模型侧重展示地下水分布和运移情况，为城市后备水源和地下水生态保护提供依据。

截至目前，尚无全世界公认的城市地质三维模型，2019年国家发改委发布了《2019年新型城镇化建设重点任务》，中国正处在新型城镇化建设的关键时期，吉林省也在加快“一主、六双”产业空间布局，建立统一城市地质三维模型，实现城市地下空间的可视化。

6.结论

（1）吉林省已经开展了一些城市地质工作，但无法完全适应国家对城市地质的最新要求，要全方面总结国内外先进经验，找到一条符合吉林省特点的城市地质之路。

（2）创新始终是城市地质发展的动力，要牢固树立“生命共同体”以及“大地质”理念，积极开展多要素城市地质调查。

（3）吉林省城市地质工作应该以满足城市国土空间规划为前提，加强多部门联动，密切关注吉林省总体战略和特有资源环境，打造具有吉林省特色的城市地质典型，出台相关规范并构建城市地质三维模型。

参考文献：

[1]程光华，翟刚毅，庒育勋，等.中国城市地质调查技术方法[M].北京：科学出版社， 2013.

[2]吉林省地质环境监测总站.吉林省主要城市环境地质调查评价报告[R].长春：吉林省地质环境监测总站， 2010.

[3]鲁庆伟.新时代新形势下天津市城市地质工作构想[J].城市地质， 2019， 14（3）： 45-52.