新形势下太仓小城镇城市地质工作战略方向与实施路径

许书刚，赵志俊，黄敬军，龚亚兵，刘明遥

（1. 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室，江苏·南京 210018；2. 江苏省地质调查研究院，江苏·南京 210018；3. 太仓市自然资源和规划局，江苏·苏州 215400）

城市地质工作是国民经济发展的先行性和基础性工作，它服务于城市规划和工程建设，推动城市资源和空间的合理利用，如同给城市做CT，把地下各类地质要素成像于明面，把脉城市资源环境家底，构建城市地下的“三维电子地图”[1]。2002年以来的我国新一轮城市地质调查工作取得了显著成就，构建了城市三维地质结构模型、摸清了城市地质资源禀赋特征、评价了城市地质环境安全、建立了三维可视化城市地质信息管理和服务平台，为城市规划建设、生态安全、防灾减灾、绿色农业开发等方面提供服务保障，对于区域协调发展和新型城镇化建设，优化国土空间布局，具有重要支撑作用[2]。2017年中央政府工作报告明确要求“扎实推进新型城镇化，统筹城市地上地下建设，加强城市地质调查”；十九大报告提出以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局，这是我国未来城镇化的方向和路径，可全面实施乡村振兴战略，也要求城市地质工作显著增强支撑服务生态文明建设和新型城镇化建设的能力和水平。

自2003年起，中国地质调查局先后与上海、北京、天津、杭州、南京、广州等6个城市合作开展城市地质调查试点项目，城市地质工作得到了前所未有的重视，且成果斐然。之后，采用部、省、市的多方合作模式，完成了福州等28个地级以上城市的地质调查工作，但小城镇城市地质工作仅在江苏丹阳、泰兴、金坛、福建永泰、北京四镇、广西贵港等地开展[3]。江苏虽在全国率先覆盖地级城市地质调查工作，但工作区域仅局限于城市规划区，仅占各市国土空间规划区域的30%左右，外围区县工作几乎空白[1]，即现有的城市地质工作无法为更多小城镇国土空间规划的资源环境承载力和国土空间适宜性“双评价”提供地质依据。显然加快开展后工业化时代的小城镇城市地质工作显得尤为重要，可为众多规划的编制与实施提供地质技术支撑，在城市发展空间的拓展和城市安全保障中发挥先导作用[4]。本文以位于长江三角洲经济区的太仓市为例，基于新型城镇化建设和乡村振兴战略、自然资源管理及“长江大保护”和长三角一体化发展等城市地质工作的新需求，在分析以往地质工作成效的基础上，提出新形势下太仓市小城镇城市地质工作方向及战略性意见，为太仓市自然资源保障和地质环境安全及建设“现代田园城”太仓样本提供科学基础支撑。

1 新形势下小城镇地质调查工作方向

当前，中国特色社会主义已进入高质量发展的新时代，已把新型城镇化发展提升到新的战略高度，资源集约利用、生态环境友好、区域协同发展等新型城镇化建设的核心内容与城市地质工作密切相关，为城市地质工作提供了新的契机与舞台。新型城镇化建设要求城市地质工作区域由以往侧重于城市地区转向城镇和乡村，更注重城乡一体化和区域联动，为清洁能源和粮食安全做好服务和支撑；工作内容从资源保障为主转向生态环境质量的维护与提升上，强调要与生态文明建设相统一，解决资源供给的生态约束制约因素，为更好地支撑“健康中国”战略服务；工作重点从基础地质调查转向地下空间开发的地质条件调查，建立城镇区域地下空间不同开发层地质条件的正负清单的地质大数据系统，将工程地质三维模型作为地下空间开发适宜性评价的要素并参与评价，并将评价结果进行三维可视化表达，可定性、定量的为地下空间开发利用提供前期的辅助决策[5]。

2021年6月1日起施行的《乡村振兴促进法》是保障乡村振兴战略全面实施的重要举措。要求实行永久基本农田保护制度，建设粮食生产功能区、重要农产品生产保护区，建设并保护高标准农田；健全重要生态系统保护制度和生态保护补偿机制，实施重要生态系统保护和修复工程，加强乡村生态保护和环境治理，绿化美化乡村环境，建设美丽乡村。基于乡村振兴视角，小城镇城市地质工作应做好人地安全（人居环境安全、建设基础安全、饮用水安全）调查、产业地质（土壤背景、土壤污染、供水保障）调查、地质文化（地质遗迹、旅游地质）调查、生态保护（生态修复）调查、地质灾害（监测、治理）调查，使地球故事与农村故事相融合、综合地质与农业文化相融合、环境地质与村民生活相融合、地质文化与乡村文化相融合[6]，促进乡村旅游业兴起，助力乡村振兴。

长江是中华民族的母亲河，是中国经济社会发展的黄金水道，在习近平总书记“共抓大保护，不搞大开发”指示下，已把保护和修复长江生态环境摆在压倒性位置。2021年3月1日起施行的《长江保护法》是我国首部有关流域保护的专门法律，要求定期调查长江流域自然资源状况，建立资源基础数据库，评价资源环境承载能力，编制长江流域水资源保护规划、生态环境保护规划、国土空间规划及生态环境修复规划等，将长江流域资源的合理开发利用与生态环境保护作为整体来考虑，统筹推进长江流域各项生态环境修复工作，是长江流域城市地质工作的新机遇和新挑战。小城镇城市地质工作可从资源保护、水污染防治、生态环境修复、绿色发展等方面发挥在长江大保护中的作用，支撑实现“和谐长江（水资源利用协调）”“清洁长江（水质清洁）”“优美长江（水生态环境优美）”“安全长江（水安全风险有效防控）”“健康长江（和谐、清洁、优美、安全的长江生态环境系统）”[7]。

自然资源部的组建也是推进生态文明体制改革的重要举措，实现山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理，迫切需要小城镇城市地质工作适应自然资源调查监测评价和统一确权登记、国土空间规划和用途管制、国土空间生态保护与修复等新的重大需求，积极拓展城市地质工作的服务领域，补齐城市规划建设与管理的地质工作短板，努力延伸城市地质工作的链条，拓展城镇化发展新空间，开辟城镇化建设新资源，统筹地上地下，摸清自然资源家底，掌握自然资源动态变化，成为自然资源和资源环境承载力权威数据的主要提供者，国土空间规划和用途管制与生态修复的重要业务支撑者，推动新型城镇化绿色、低碳、循环、安全、集约、智慧发展。因此，新形势下的小城镇城市地质调查工作应以全新的思路开展，从体系构建、市场需求、产品特点等几方面来构架，改变以往城市地质成果“地质味太纯，城市味不足”，不能适应用户需要的状况，以适应新的要求[8]，以“山水林田湖草生命共同体”整体系统观为指导，服务生态文明建设需求，支撑新型城镇化和乡村振兴战略，助力安全和生态格局的构建，推动资源和空间的合理利用。

2 太仓市地质背景及以往地质工作概况

太仓市是长三角一体化发展、长江经济带和21世纪海上丝绸之路国家战略交汇处的一座新兴港口城市，素有锦绣江南“金太仓”的美誉，是典型的江南鱼米之乡。全市总面积809.93 km2，距上海市中心53 km，是江苏省距离上海最近的城市之一。太仓是江苏省经济最为发达的县（市）之一，2020年实现地区生产总值1386.09亿元，人均GDP166.78万元，城镇化率达67.40%，早已进入后工业时代。太仓市自2015年被列为国家新型城镇化综合改革试点地区后，编制实施《新型城镇化与城乡发展一体化规划》，把“一市双城（主城、港城）三片区（沙溪、浏河、璜泾）”的市域空间布局作为新型城镇化和城乡发展一体化的空间战略，努力实现“与沪同城”和“现代田园城”的太仓样本——左手现代城市，右手诗意乡村。

地处长江新三角洲沉积区的太仓地势平坦，以圩区、平原为主，是在基岩凹陷的背景上形成的，自南华纪以来接受稳定的海相沉积，印支运动发生造山作用，形成区内前印支地层褶皱和推覆构造。前第四纪地层发育比较齐全，钻孔揭露有寒武、震旦系灰岩，其余主要为白垩纪火山岩和碎屑岩（图1）。新近纪以来，处于环太平洋大陆边缘活动构造背景下，以局部断陷作用为主，地壳升降明显，第四纪以持续缓慢的沉降为主，受河海交互作用，发育了200~350m厚的松散堆积沉积物，全新世的海退及长江三角洲的向海推进塑造了今日之地貌格局。

图1 太仓市基岩地质图Fig.1 Geological map of bedrock in Taicang

太仓地区未作过专门的综合性地质工作，以往的地质工作主要是包含市域的1/20万、1/5万区域地质调查，1/20万区域水文地质普查，1/50万长江三角洲环境地质调查、地下水资源和地下水污染调查评价等区域地质工作，地下水资源调查评价是太仓唯一的专门性地质工作，基本查明了水文地质条件，并采用数值模拟法计算了地下水可采资源量。为支撑《苏南现代化建设示范区规划》实施而开展的太仓市地质资源环境调查，全面整合了以往地质调查成果，对太仓市区域地质条件、环境地质条件、地下水资源和土壤质量有了一定的了解，但对城市建设相关性最大的工程地质条件研究程度较低，也缺少自然资源和生态环境状况的全面调查，不能满足自然资源管理和长江大保护要求，无法全面支撑新型城镇化建设和乡村振兴战略。随着娄江新城和太仓港的规模建设，城市发展的空间、资源、环境等问题日益突出，现有地质环境资料数据已无法满足需要。因此，开展太仓小城镇城市地质工作成为必然。

3 太仓小城镇城市地质工作方向与实施路径

3.1 开展水资源优化配置研究，助力于水资源确权和供水安全保障

太仓市多年平均降水量为1116mm，水资源总量3.48×108m3，其中地表水资源量2.45×108m3、地下水资源量1.03×108m3。全市水域面积256km2中长江水域超过一半（143.9 km2），多年平均过境水量9272×108m3，是重要引水水源和泄洪排水通道。目前，太仓市水环境问题突出，除长江外的地表水受工业废水、生活污水、农业面源等污染，已不宜作为生活饮用水水源，城市及乡村供水是以长江为水源，依托浏河、杨林塘、七浦塘三大引水口门，利用长江高潮位自流引江，供水能力达70×104t/d，并建成浏河蓄淡避咸水库应急水源地，总库容0.17×108m3，实行咸潮期从水库内取水，非咸潮期由长江取水[9]。自2000年苏锡常地区地下水禁采以来，太仓市地下水得到涵养，水位全面恢复，以地面沉降和地下水位为约束条件的地下水资源评价表明，太仓沿江地段第I、II、III承压水可采资源量达0.30×108m3/a，且多数为偏硅酸含量29.5~36.4mg/L的饮用天然矿泉水。

优化配置有限的水资源，优质优用地下水，防范突发性水污染事件，对实现水资源的可持续利用具有现实意义。因此，太仓市水资源优化配置必须基于地表水、地下水及长江过境水等水源，以经济社会、生态环境效益和最严格水资源管理“三条红线（水资源开发利用、用水效率、水功能区限制纳污）”为目标，以供水能力、需水量为约束条件，构建多目标水资源优化配置模型，利用优化手段来评估水资源优化配置情况，注重地表水和地下水资源联合调度，提出在时间和区域上的优化配置方案，做到统筹水资源合理开发，保障供水安全保障。同时以区域用水总量控制指标和江河水量分配方案等为依据，开展水资源权籍调查，建立地表水形态（河、湖、江）立体模型和地下三维水文地质结构模型，立体可视化展示水资源的空间形态和属性特征，实现地表水和地下水资源一张图展示和三维可视化管理，探索水资源统一确权的三维登记。

3.2 加强绿色清洁能源勘查与开发，支撑乡村振兴和现代田园城建设

浅层地热能是一种积蓄在地下200m浅的无形自然资源，是地球深部的热传导和热对流与太阳辐射共同作用的产物，通过地源热泵和水源热泵技术不仅可实现建筑物的供暖和制冷，还可辅助大棚种植和水产养殖，是可再生的绿色清洁能源。太仓市200m以浅均为第四系松散沉积的黏性土和砂性土，浅层地热能赋存条件良好，沿江地带为地表水换热系统适宜区，其他地区为地埋管地源热泵适宜区。查明浅层地热能赋存条件、论证资源开发利用潜力及合理开发浅层地热能资源，在改善乡村能源使用结构、节能减排等方面有着积极的作用，助力现代田园城建设。

浅层气指埋藏在地下淤泥层中的有机质经厌氧菌的生物化学作用产生的甲烷型生物气，浅层气既可作为天然气资源开发，又是一种地质灾害，在工程建设中常引发燃烧、爆炸等火灾事故，严重会造成地下隧道扭曲和基坑边坡滑塌等工程事故[10]。太仓市地下20~50m深度范围内普遍分布有浅层天然气，位于江苏3个浅层气含气带中Ⅰ级气源带（南京—上海沿江含气带）上，是浅层气勘探和开发的有利地区。在能源短缺和结构单一的乡村地区，浅层气是宝贵的清洁能源，确定浅层气的气源层、规模和气体特征、圈定储气层分布范围和空间展布特征，不仅可为乡村振兴寻找新的绿色清洁能源，还可为南沿江高铁、苏锡常城际、娄江新城等工程建设防治浅层气地质灾害，制订相应的防治措施和预案提供依据。

3.3 调查长江太仓段生态环境和岸线资源，服务于长江大保护战略

长江是中国的经济支撑、生态屏障、清洁能源基地和战略水源地，但当下面临水生态受损、水污染加剧、水灾害频发及局部水资源短缺等生态环境问题，沿岸城市供水安全风险凸显，成为制约长江流域可持续发展的重大瓶颈。长江下游的“江海”生态系统是江海物质和能量交换、咸淡水混合、污染物排放入海及湿地生态涵养和生物繁育保护区[11]，其生态系统的健康是长江大保护的关键。地处长江口的太仓，拥有38.8km长江岸线，其中25.7km为万吨级以上泊位的优良深水岸线，长江太仓段均属国家级的太仓港经济技术开发区，长江岸线除建有港口码头外，还有拆船厂、造船厂及化工园区，开发利用程度较高，因此，不能满足自然资源管理和长江大保护要求。

为全面落实习近平总书记对长江“当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发”的重要指示精神，一是要开展滨江湿地及入江河道生态环境调查，查明长江太仓段七丫口郊野湿地公园、七浦塘生态公园、白茆口生态湿地、浏河口等滨江湿地的类型和分布特征、湿地生物和动植物种类及多样性、湿地水源补排积及蓄水情况；查明浏河、新塘河和七浦塘等入江河道水质及富营养化程度，与生产空间的防护隔离措施（污染物处理与排放达标状况）；查明入江河道和长江河道底泥土壤地球化学特征（79家关停的规模化养殖场和50家取缔的非法码头为重点区域），构建科学、系统、全面、详实的水生态环境本底数据库，为实施长江岸线生态修复、“长江绿廊”工程提供决策依据。二是要开展岸线资源开发利用及滨江园区有机更新调查，查明长江太仓段38.8km岸线资源深水岸线分布、深泓和冲淤变化及现状、开发利用强度、利用功能类型（港口码头和仓储、临港工业园、生活生态和水源地保护）；查明中华太仓化工产业园、嘉民太仓工业园、雅鹿村化纤纺织产业园、太仓图辉物流园等关停、转移、升级和重组的滨江园区地下水和土壤污染类型、污染程度和有机更新状况（重点为28家关停并转化工企业区域），为江苏破解“化工围江”难题和太仓长江生态环境保护和绿色发展规划提供依据。

3.4 建立三维工程地质结构模型，服务城乡地下空间规划建设管理

进入后工业化时代的太仓市和大中城市一样，正处于城镇化建设的瓶颈阶段，面临国土空间资源紧约束，“无地可用”正成为城市发展不可回避的问题，在外延型拓展无望的状态下，向地下要空间也成为必然选择[12]。虽然目前地下空间开发利用程度较低，但随着科教新城和沪通铁路太仓南站（苏州地铁S1号和上海地铁11号站点）地下空间及海太过江通道的规划建设，地下空间必将成为太仓城市建设的热点和发展的依赖，太仓市着手编制的《城市地下空间开发利用专项规划》和《娄江新城地下空间专项规划》就是最好的注释。

太仓近临上海，是典型的三角洲沉积平原，松散沉积物以海陆交替相和海相的黏土、砂和粉土为主，依据上海地区地下工程施工深度影响特点可知，软土为影响0~15m浅层地下空间开发的主要地质因素，高孔隙比（1.34）、高含水量（50.9%）、高压缩性（1.12 M/Pa）和低渗透性（水平2.52×10-5cm/s、垂向1.02×10-8cm/s）；浅层地下水和浅层气是影响15~30m次浅层地下空间开发的主要地质因素，浅层地下水含水岩性为粉砂、粉细砂，顶板埋深20~30m、厚10~20m、单井涌水量300~1000m3/d，该含水砂层同时又是浅层天然气的储气层。因此摸清太仓市地质条件是关键，利用工程地质钻孔的地质信息，建立的三维工程地质结构模型[13]，直观可视展示工程地质层、含水层、储气层的空间展布特征，能在地下空间开发利用中起到辅助作用。建立地下空间不同开发层地质条件的负面清单，评估地下空间资源承载力和地下空间开发适宜性及难易程度，可作为地下空间规划的前置刚性约束。推进地下空间资源调查与评价融入自然资源管理主流程，实现地上地籍、地下地籍、地质图“三位一体”管理。

3.5 监测及评价地质环境安全，服务于国土空间规划的“双评价”

地面沉降是太仓市主要环境地质问题之一，已形成以主城区和浏河镇为中心的沉降漏斗，至2019年累计沉降量超过200mm的区域达270 km2，最大累计沉降量近700mm。2000年地下水禁采以来，太仓市地面沉降得到了有效控制，但近年来的工后沉降严重，斑点状分布在沿江码头、工业产业园和高层建筑区，年沉降量10~30 mm。显然工程建设活动已成为太仓市地面沉降主因之一，地面沉降仍然是威胁城市安全和永续发展的主要灾害[14]。土壤重金属污染也是太仓市主要的环境地质问题，污染程度与典型行业的污染特征密切相关，印染区土壤Cu强累积、电镀区土壤Zn累积、化工区土壤Hg相对较高[15]。工业“三废”排放是太仓市农用地土壤的主要污染途径。

资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价（简称“双评价”）是编制国土空间规划的前提和基础，而地面沉降和土壤污染是太仓市国土空间规划“双评价”中的关键限制性地质要素，显然地面沉降和土壤污染调查数据的有效性是“双评价”的基础数据来源和重要评判依据。因此，一是加强对太仓已建立的地面沉降监测网（由1座基岩标、3个分布式光纤监测标、6个GPS监测点、9个地下水监测站、40km一等水准测量构成）监测，实时更新地面沉降监测数据；二是要加强太仓已建立的耕地监测网（33个省级、34个市级耕地监测点）监测，增加沿江化工园区土壤污染监测，实时更新耕地质量和土壤污染监测数据；三是依据地面沉降和土壤污染状况，优化完善地面沉降和土壤污染的监测网络或加大地面沉降和土壤污染监测频率；四是通过全覆盖InSAR长期区域监测和自动化及光纤等连续动态监测，精准控制地面沉降状况，为“双评价”提供可靠的地学依据，支撑国土空间规划。

3.6 强化资源协同利用调查识别与共享管理，推动资源的合理利用

太仓市地质资源除地上的土地、地表水资源外，地下还蕴藏着浅层地热能、地下水、浅层气和地下空间资源，共存同一环境系统的土地、地表水、地下水、浅层地热能、浅层气和地下空间资源的开发相互影响又相互制约，开发任何一种资源都有可能会对其他资源的开发潜力产生影响[16]。永久基本农田保护约束浅层地热能和地下空间开发；地下水开发影响浅层地热能利用效率，超量开采诱发地面沉降将制约土地资源和地下空间开发；地表水保护区不宜城镇建设和浅层地热能开发；浅层气利用可排除浅层气地质灾害，有助土地和地下空间资源利用；浅层地热能与地下空间资源开发利用相互影响和制约；地下空间开发是增量土地资源的途径之一，可节约集约利用土地。为充分发挥地上地下各种资源的特色优势，减少资源利用诱发的不良环境效应，多种资源的协同利用显得尤其重要。

摸清资源家底是地上地下多种资源协同利用和共享管理及一体化规划的基础。因此，太仓市多种资源协同利用要求把土地、地表水、地下水、浅层地热能、浅层气和地下空间资源的开发作为一个整体来看待，全面摸清多资源三维空间分布特征、开发利用状况、关键参数、资源量和权属等信息，查明交叉重叠关系，借助信息系统及服务平台，建立集土地、地表水、浅层地热能、地下水、浅层气和地下空间资源管理数据的多库一体化数据管理平台，构建多种资源分布的三维结构模型，立体可视化展示各资源的空间形态和属性特征，实现地上地下多种资源一张图展示和三维可视化管理，为不同资源的决策分析和多种资源协同利用提供了基础数据支撑。