许汇源, 肖春锦, 罗 洪

((湖北省地质局 第七地质大队,湖北 宜昌 443100)

加强民生地质工作服务宜昌“省域副中心城市”建设

许汇源, 肖春锦, 罗 洪

((湖北省地质局 第七地质大队,湖北 宜昌 443100)

宜昌地处湖北省西部,地形地貌多样,地质条件复杂,人类工程活动影响剧烈。以宜昌民生地质工作的开展方向为主旨,简要介绍宜昌市概况及区域地质条件,分析宜昌目前存在的地质环境问题,围绕地质资源、地质灾害、地下空间等方面对民生地质工作有利于城市发展建设进行论述,提出民生地质工作开展方向的建议。

民生地质;地质环境问题;开展方向

随着三峡工程的兴建和三峡城市群·长江经济带开发战略的实施,宜昌作为省域副中心城市,至2030年将建成302 km2现代化特大城市框架,具备承载538万市域常住人口规模的能力[1]。城市规划布局、建设和发展都依赖于地质环境,同时也在不断地改造地质环境,当人类工程活动强度超过地质环境容量时,地质环境的自然平衡就会遭到破坏,水资源破坏、地质灾害等地质环境问题也随之发生。

1 宜昌地质环境简况

1.1 区域地质条件简况

宜昌位于湖北省西部,长江三峡东口,是湖北省第二大城市,地处鄂西黄陵山地与江汉平原接壤的丘陵地带,长江由西北向东南呈反“S”形流经市区中部,城市建筑主要分布在长江西陵峡口下游河谷左岸的一、二、三级阶地上,区域地壳较为稳定,基岩埋藏较浅,地质条件良好,适合城市基础建设和人类居住,具备建设特大型城市的有利条件。但是,随着宜昌省域副中心特大型城市的建设,资源开发、城区改造、城市基础建设等人类工程活动不断加强,促进社会经济发展的同时也改变着人类生存的地质环境。目前,地质环境问题的出现日益明显,地质环境质量逐渐降低。

1.2 水文地质条件简况

按照区内地层岩性组合特点及含水类型的不同,可划分为三大含水岩类,即松散岩孔隙含水岩类、碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩类、碎屑岩裂隙含水岩类。松散岩孔隙含水岩类以卵砾(碎)石夹砂土为主,主要分布于长江高漫滩、各级阶地和长江支流高漫滩、一级阶地中,水位埋深浅,含水层富水性较好,并与地表、长江及长江的支流有密切的水力联系,含水层抗灾能力弱。碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩类以白云岩或白云质灰岩、灰岩局部夹碎屑岩为主,含水层富水性变化较大。碎屑岩裂隙含水岩类以泥质粉砂岩、细砂岩为主,含水层富水性较好,部分地段富含矿物质。宜昌市区域地下水资源丰富,可开发价值与可开采程度较高。

2 水资源保护与开发利用问题

2.1 优质水资源遭到破坏

宜昌鸦鹊岭、顾家店等地的红色碎屑岩层中地下水富含锶和偏硅酸等对人体有益的微量元素,是湖北省境内独一无二的优质矿泉水,极具经济开发价值。矿泉水作为一种矿产资源,理论上与其它矿产资源的最大区别就是可再生,但前提是必须对水源实施严格的保护,使矿泉水生成的整个生态系统不遭到任何破坏。大气降水—郁闭无裸露的植被—未遭破坏的岩体—纯净、无污染的自然环境,构成了矿泉群完整的生态系统和水循环系统。但随着近年宜昌工业发展、人口增加等诸多因素的共同影响,导致该区域矿泉水资源可能面临遭受破坏的局面。区内规划新建大量工业园区,园区的修建破坏了原始地貌形态和植被,水土保持能力降低,影响了降水的渗滤功能;同时,工业发展建设活动也可能对矿泉水源形成污染。纯天然优质的矿泉水可遇而不可求,产量稀少,具有很大的生态资源开发价值。为此,应妥善规划水源保护区、工业园区和人类生活区,做到互不影响、共同发展。

2.2 极端气候条件下供水脆弱

宜昌地区供水水源主要以地表水为主,2014年宜昌大部分城镇遭遇旱灾,全市农作物受灾面积达3.4万hm2,1.2万人饮水困难。其中,远安县遭遇60年一遇特大旱灾,全县7个乡镇100个村出现严重旱情,0.58万hm2农作物受灾,当阳市遭遇重度干旱,0.27万hm2农作物绝收。极端性气候增加了城镇供水的脆弱性,单一的水源供给形式使供水安全性和保证率降低,遇到突发事故,人民生活、生产用水可能受到影响,从而严重影响人民生活质量和安全。

3 城市发展中的地质环境问题

3.1 工程建设引发地质灾害

随着宜昌经济的飞速发展,城市范围不断扩展,一些因工程建设引发的地质灾害也越来越突出。

(1) 宜昌特大型城市规划新区建设场地多属低山丘陵地貌,新区的建设必将对原有场地进行大规模的开挖与回填整平,形成大面积的挖方与填方区域,挖方区域人工切坡最高达30余米,填方区最厚达20余米,且宜昌城区基岩以灰红色碎屑泥质粉砂岩为主,该类岩体易风化、易软化,大规模的开挖与回填必将会引发滑坡、崩塌及地面沉降等一系列的地质灾害,威胁新区的建设及安全生产。

(2) 近年宜昌市高层建筑和市政工程大量涌现,各类地下工程诸如地下商场(停车场)、地下民防等设施已随处可见。这些工程的共同特点是都要进行大规模的下开挖,导致大量的基坑工程产生,同时密集的建筑物、复杂的深坑形式,使得基坑开挖的条件越来越复杂,基坑垮塌事故也时有发生。

(3) 猇亭新区一带上覆土层多为膨胀土,该类土具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形等特性,性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,造成位移、开裂、倾斜甚至破坏,且往往成群出现,尤以低层房屋最为严重。新区开发建设有大量的一至两层的厂房,膨胀土地基对厂房建设的危害极大。

(4) 受地形条件影响,宜昌城市主要沿长江建设,沿江段岸坡不断加长。沿岸建设必将对原始岸坡进行改造,塌岸区域也将增加。城市滨江护岸工程、塌岸治理工程对于城市的发展空间、环境美化与防护安全都具有十分重要的意义[2]。

3.2 地下空间分布利用问题

宜昌城市地表规划从城镇体系、景观风貌到市政工程布设等均比较全面,但随着城市的发展、人口的增加,区内地下管网系统越来越庞大,越来越复杂,种类也越来越多,所担负的城市人民群众赖以生存的物质基础作用也越来越强。

(1) 宜昌老城区地下管网现状的分布情况和基础资料不完备、精度不高或缺乏实时更新,可能与现状偏差甚远,对城市规划建设影响很大。同时,在城市建设施工中挖断或损坏地下管线的现象时常发生,管道断裂造成长时间停水、停气,严重影响了人民群众的工作与生活,造成了较大的经济损失和不良的社会影响。

(2) 因宜昌独特的战略地位导致老城区现存大量的人防设施,目前针对宜昌老城区人防设施的分布与利用情况开展的工作亦比较少,基础地质工作发展迟缓,对宜昌用地的规划与地下轨道交通的建设产生影响。

4 加强宜昌市民生地质工作的建议

民生地质工作是依靠环境地质的科学方法和技术手段,为保护与改善地质环境,保障地质安全,促进人民生活健康、富裕,推进生态文明建设所开展的地质工作,与人民生产生活和经济社会发展息息相关,是绿色发展的重要体现。宜昌区域地质环境条件较好,地壳较稳定,适宜城市做大、做强、做久。但是随着经济建设的发展,人类对原始地质形态的改造越来越强烈,如何做到人与环境相和谐,城市可持续发展,建议从民生地质学的角度开展以下工作:

4.1 建立水文地质调查与水资源安全保障工程

地下水安全管理是保障城市居民饮水、生产安全、维护社会和谐稳定的必然需要,是湖北省生态文明建设的重要内容,是贯彻“生态强省”战略的具体体现。建设地下水安全保障工程,可以解决因自然灾害(特枯水年、连续多年干旱、地质灾害等)、水污染等非常规事件导致的供水紧张;也可以解决城市供水水源单一,供水系统稳定性差、城市水质差、对外调水依赖度高、工程建设用水等一般性事件的水源保证;同时还可以合理开发、合理利用地下水资源,使其发挥最大的潜力与价值。

(1) 通过水文地质调查、钻探、物化探等手段,针对宜昌优质矿泉水资源发育区(如鸦鹊岭、顾家店等地)做进一步调查,圈定矿泉水资源分布范围,查明其资源储量与可开采储量、含水岩系的特征等水文地质条件,根据调查成果并结合区内发展建设规划,对矿泉水发育区进行抗灾风险评价与预测,为区内工程建设规划提供地质依据,圈定水资源保护区;通过取样测试、水土检测等化验手段,查明区内水和土壤的基本水化学信息,确定地下水中的元素组分,尤其是对人体有益的矿物元素的含量(锶、偏硅酸等),根据检测结果分析评价水资源开发利用的可行性与衍生价值。针对矿泉水资源所开展的调查评价与检测工作,为政府保护、合理开发利用优质自然资源提供地质资料,也为今后水资源可持续开发利用、水资源保护区的建设及区域资源优势转化为经济优势提供地质依据。

(2) 查明宜昌特大城市规划区及三峡库区小流域地表水、地下水的污染状况,为采取相应的防治对策提供依据,是水资源安全保障工程不可缺少的内容。同时,根据宜昌城市发展规划,对新(拟)建的垃圾处理场、污水处理厂等污染治理工程进行必要的水工环地质调查评估工作,依据调查成果,对新(拟)建工程场地的可行性、适宜性及危害性提出合理化建议。

(3) 通过野外调查、钻探、取样试验、物化探、航空遥感等综合勘查手段开展干旱缺水地区地下水资源调查评价、严重干旱缺水乡镇地下水应急供水水源勘探以及宜昌特大城市规划区地下水应急战略水源地勘查与建设等相关工作,查明城区四周具有一定供水意义的含水层分布范围、含水岩系厚度、地下水水质、水资源储量等水文地质特征,为应急战略水源建设与城市规划提供水文地质依据,以保障城市居民生产、生活用水安全,保护和科学管理水资源。

4.2 建立地质灾害调查与城市安全保障工程

开展宜昌特大型城市规划区高精度的地质灾害调查与建设适宜性分区评价,根据调查评价成果对人力不可改变的自然地质灾害(如构造沉降、地震、活动断裂蠕滑和崩塌与滑坡等)进行监测和预报,提请城市决策规划部门加以注意与警觉,采取相应对策;对因人类活动引发的地质灾害可采取如下措施。

(1) 加强宜昌大城区地质灾害(如高边坡、滑坡、地面沉降等)调查评价工作,查明其灾害机理与空间分布特征,提出防治措施或降低灾害损失的具体建议,为城市规划建设提供地质依据。

(2) 针对宜昌大城区规划的地下工程(基坑)区域,开展地质环境调查评价工作,查明地下工程(基坑)规划区水文地质与岩土工程地质条件,为地下工程(基坑)规划布局及支护提供可靠的依据,减轻地下工程(基坑)对周边环境带来的影响。

(3) 开展规划新区区域特殊性岩土(如膨胀土等)调查评价工作,查明特殊性岩土分布区域、岩土力学性质及其变化规律,提出合理的处理措施或避让措施,为新区拟建建筑物基础的稳定性提供地质保障。

(4) 开展宜昌大城区规划范围内长江岸坡水文地质、工程地质调查评价工作,查明规划区近岸水流条件、地下水渗流条件、岸坡形态及其地质结构,为城市空间发展、岸坡利用、环境保护提供针对性强的地质依据。

4.3 建立基础地质调查与城市发展保障工程

城市基础地质调查工作是为城市的规划建设、国土资源管理、城市安全和可持续发展提供基础地质资料与决策依据。可从以下三方面展开:

(1) 围绕宜昌发展整体规划与城市建设的需要,重点抓好宜昌市水文地质、工程地质、环境地质调查工作。20世纪80年代中后期,湖北省鄂西地质大队(现湖北省地质局第七地质大队前身)和湖北省水文地质工程地质大队完成了1∶5万宜昌市地质图、构造地质图、矿产分布图、城区工程地质、水文地质等城市基础地质调查工作,但随着城市建设的飞速发展、规划范围的扩大、城市人口的快速增长,区内地质环境现状较20世纪已有了很大的改变,前人的调查成果同现状已有很大出入,且在范围上已不能满足城市日益发展的需要。开展宜昌特大城市规划区1∶5万水文地质、工程地质、环境地质调查修编工作可以弥补过去调查范围偏小、工作精度有限等不足,摸清宜昌市地质环境现状,为大城市规划区的建设、管理提供可靠依据,降低城市建设的风险与投资,保证城市社会、经济与环境相互协调的可持续发展。

(2) 开展宜昌老城区现有地下建(构)筑物及地下管网等设施高精度的地质调查与评价工作,查明其分布规模、地质环境条件及再利用情况,可以为后期城市的发展、管网改良与建造、地下空间开发利用及轨道交通建设提供准确的地质依据,促进宜昌市地下空间系统协调管理。

(3) 根据地质环境调查成果,制作基础性图件、专题性图件和综合评价性图件,将城市地质环境网格化管理,分别评价每个网格对各类用地的地质适宜性[3];同时,可进一步集成地质调查资料与数据,建立宜昌市地质信息平台及地下空间三维信息平台,全面提升地质信息服务能力。

4.4 建立地质资源产业开发工程

地质资源是城市发展和正常运转的重要物质支撑和约束,包括浅层地温能资源、旅游地质资源等。民生地质工作中的一项重要内容就是为地质环境资源开发利用提供技术依据,为地质环境资源优势转化为经济优势提供技术保障。结合宜昌城市发展现状,上述地质资源的调查评价是民生地质工作的重点。

(1) 浅层地温能资源。对区内浅层地温能资源的分布范围、发育深度、资源储量等要素进行调查,对其可开发利用价值进行评价。编制区域浅层地温能资源的开发利用方案,促进建筑水源热泵空调系统、温泉旅游区的建设工作。同时可以对水体热源开发利用进行研究与示范,对利用水源热泵技术提取城市中水蕴藏的丰富热能进行技术攻关和开发研究。

(2) 地质遗迹景观资源。宜昌地处鄂西山地与江汉平原交接部位,长期的地壳运动,造就了峡山险拔、风光绚丽的自然景观。虽然区内地质遗迹资源众多,但多数尚未进行规划与开发,通过民生地质工作手段,查明对宜昌城市经济发展有积极促进作用的地质遗迹景观资源(如矿山地质公园的建设等),进行景观评价与景观分级,对开发规划分区提出合理建议。

4.5 加强地质环境监测管理工作,完善地质环境监测机构

根据2014年4月29日中华人民共和国国土资源部发布的第59号令,地质环境监测的范围包括:地质灾害监测、地下水地质环境监测、矿山地质环境监测、地质遗迹监测等[4]。根据宜昌市区域的地质环境现状,完成宜昌大城市规划区1∶5万水文地质、工程地质与环境地质调查修编,在地质灾害监测方面,选择代表性强和危害性较大的灾害点(如三游洞景区擂鼓台开裂变形点等)进行定期监测;在地下水监测方面,于城区滨江公园一级阶地近前缘施工阶地孔隙潜水监测孔及选择可作为宜昌市大型后备供水水源地之一的当阳双莲寺附近的大流量泉水点(或勘探孔)进行水位、水量和水质监测;在矿区地质环境和地质遗迹方面,通过进一步水工环地质调查后,再选择代表性强的监测点建立定期监测体系,并逐步形成宜昌市域地质环境监测网络和建立地质环境监测预报、预警系统。

5 结论

综上所述,具有“大地质观、大资源观和大生态观”的民生地质工作,就是为城市决策规划部门提供服务,力求减少城市建设失误的先行性、基础性工作。民生地质工作的开展,便于提高城市决策规划部门对地质工作重要性的认识与理解,减少或避免因不重视地质工作造成的城市建设失误,体现出地质工作给城市规划与建设带来的社会效益、环境效益和经济效益。民生地质工作的全面推进,有赖于将地质结果与城市的经济、社会、环境指标相结合,通过资源系统的承载力、地质环境容量的评价和地质灾害防治与预警,实现地质工作与经济系统的融合,全面保护城市地质环境,超前服务于城市的可持续发展。

目前,宜昌市民生地质工作仍落后于中国大型城市(北京、上海、武汉等),随着宜昌省域副中心特大型城市的建设、经济的发展以及人们对提高生活质量的需求,在宜昌全方位地开展民生地质工作可加快城市建设步伐,保障城市地质安全,促进城市生态文明建设和绿色快速发展。

[1] 中国城市规划设计研究院.宜昌市城市总体规划(2011—2030年)[R].宜昌:宜昌市人民政府,2013.

[2] 管宏飞,肖诗荣,明成涛.宜昌城区长江岸坡稳定性预测评价[J].三峡大学学报(自然科学版),2012,34(8):42-46.

[3] 吴恒.城市用地的影响因素分析及其评价系统[J].地理研究,1995(4):69-77.

[4] 中华人民共和国国土资源部.地质环境监测管理办法[S].北京:中华人民共和国国土资源部,2014.

(责任编辑：陈姣霞)

Strengthening Livelihood Geological Work,Servicing Construction ofDeputy Provincial Cities

XU Huiyuan, XIAO Chunjin, LUO Hong

(SeventhGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Yichang,Hubei443100)

Yichang is located in the west of Hubei Province,the terrain is diverse,the geological conditions are complex,and the human engineering activities are affected greatly. The paper mainly concerns development direction of livelihood geological work in Yichang,briefly introduces the geological conditions of Yichang city and regional geological condition,analyses geological environment problem.Around the geological resources,geological disasters,underground space and other aspects of livelihood geological work is conducive to the development and construction of the city to discuss,the paper puts forward the proposal of development direction of livelihood geological work.

livelihood geological work; geological environment problem; development direction

2016-08-29;改回日期:2016-10-08

许汇源(1984-),男,工程师,水文与水资源工程专业,从事矿山水文地质工作。E-mail:xhy79000@163.com

P694; X37

A

1671-1211(2016)06-0946-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.06.027

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20161109.0953.002.html 数字出版日期:2016-11-09 09:53