城市地质调查是一项于服务城市规划、建设和管理的基础性工作,主要目标任务是查明城市的地质、资源和环境基本状况,评价城市发展的资源与环境承载能力,为城市可持续发展提供基础支撑。本文详细地介绍了有关城市地质调查有关内容与方法。 城市与城市地质环境 一、城市地质环境问题的主要类型可以概括为四大类: (一) 大气污染源:工业污染 主要指工矿企业在生产中排放的大量污染物。由火力发电、钢铁、化工和硅酸盐等工矿企业在生产过程中所排放的煤烟、粉尘及有害化合物等形成的污染源。 (二) 城市水资源环境问题:地表水环境恶化问题
目前,流经城市的河段污染严重,重点河段中Ⅰ、Ⅱ类的河段仅占28%,Ⅲ类河段占28%,Ⅳ、Ⅴ类河段占50%。 (三) 城市土壤环境问题:城市土壤环境包括城市土壤物理退化和化学退化等
(四) 城市岩土工程地质环境问题
二、城市地质灾害
三、城市面临的主要资源问题 (一)城市土地资源利用中存在问题
(二)城市水资源问题
(三)地下空间开发问题
特别推荐: 12月1日,国家会议中心三层306 分论坛33-34 《城市地质与雄安新区论坛》 城市规划、建设对地质工作的需求 不论是编制城市总体规划还是分区规划、土地利用规划、地下空间开发规划等专项规划都需要了解基础地质特征,了解水资源状况、地壳稳定性、工程地质条件、地质环境状况等制约城市发展的主要因素,合理地适应和利用城市地质资源和城市地表与地下地质环境条件,适应地质规律,规避地质风险,降低建设成本,使城市向着良性的方向发展。
中国城市地质试点调查介绍 一、试点城市选择 选择中国东部沿海三大城市群中代表山前冲积平原(北京)滨海平原(天津)、河口三角洲平原(上海)、河口平原(杭州)、内陆河谷盆地(南京)、河控三角洲平原(广州)等六个不同景观类型城市进行调查试点。 二、工作现状 1.总体目标
我国目前已完成了306个城市地质环境摸底调查、6个城市三维地质调查试点,自2009年开始通过局省市合作推进了28个城市的三维城市地质调查,2010年开始了城市群综合地质调查。 2017年中国地质调查局部署的城市地质调查工作将着重围绕城镇规划建设区基础性综合地质调查、城市地质调查示范、支撑服务地下空间规划利用编图示范、地下空间探测与安全利用重大科技项目申报、科学普及与公众信息服务等5个方面开展。其中,城镇规划建设区基础性综合地质调查,以中央财政支持为主,填补调查空白,全面完成338个地级以上城市建成区和规划区1∶5万基础性综合地质填图,初步构建城市地下三维地质结构模型。 按全市域(1:25万-1:10万)、重点规划区(1:5万-1:2.5万)、重大工程建设区(1:1万)3个层次和3种精度进行真正意义上的高精度三维立体地质探测,建立三维地质结构、工程地质结构和水文地质结构,在三维空间下准确定位地层、活动断裂、工程建设桩基持力层与软弱层、地下含水层与隔水层的地下展布和空间变化特征,系统查明与评价了城市地质背景、资源与地质环境状况、承载力与容量,建立了城市地下三维地质结构、三维工程地质结构和三维水文地质结构。 2、获得了城市系统的生态地球化学数据,评价了城市地质环境容量,为土地规划提供了重要的基础数据 3、查明与评价了垃圾填埋场、液化砂土、软土、活动断裂等主要环境地质问题 4、查明与评价了地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等主要地质灾害分布情况和危害性,为城市减灾防灾提供了重要资料 5、评价城市地下水、地下空间、土地、应急水源地等地质资源保障能力 6、评价了城市地壳稳定性、地下空间适宜性、工程建设适宜性、土地利用适宜性和地质环境容量 7、建立了覆盖全市域的多元、海量、异构地质信息管理与服务系统,实现一体化组织管理、可视化表达和实时动态更新,更方便地服务于城市规划建设、地质研究和社会公众。 三、应用 1.在城市规划、建设和管理工作中发挥了重要作用
2.为重大工程建设提供重要支撑
3.为城市防灾救灾提供科学依据
4.提出了城市可持续发展对策与建议
四、成果展示 1.建立了集城市三维地质调查、监测与评价、数据库与信息系统建设、成果表达与应用为一体的城市地质调查技术方法体系,为全国全面开展城市地质调查提供了示范和技术支撑,为国家新型城镇化发展战略的实施奠定了坚实的技术基础 2.建立了山前冲积平原、滨海平原、河谷盆地、河口三角洲平原等复杂沉积环境三维地质结构探测方法技术体系 3.建立了地下空间开发适宜性评价体系
4.基于地质条件的土地利用适宜性评价方法和指标体系 将地貌、表层水体、土壤及大气降尘调查结果与深部地质结构、工程地质和水文地质条件以及地质灾害等有机结合,科学选取评价因子,创建了城市土地利用适宜性评价体系
5.首创了地质环境容量评价体系
特别推荐: 12月1日,国家会议中心三层306 分论坛33-34 《城市地质与雄安新区论坛》 城市地质调查有关要求和方法 一、技术 1.城市地质数据一体化管理和表达关键技术
实现了地质数据的跨专业综合利用、集成共享和动态更新 2.三维复杂地质体模型构建关键技术
攻克了大区域精细地质模型快速构建难题 3.三维地质空间分析和动态仿真模拟技术
更加直观反映地下地质结构和模拟地质作用过程 研制了一套涵盖地质调查、资源和环境评价、信息管理及可视化表达全过程的技术标准体系,为我国全面开展城市地质调查提供了技术保障。 二、规范 城市地质调查工作指南
数据库与信息系统建设规范
三、调查方式
四、城市地质调查相关工作指南及工作细则
五、城市地质调查工作内容 1.三维基础地质结构调查 城市三维地质结构调查主要指城市基岩区和覆盖区表层与地下三维地质调查。包括基岩面地质调查、覆盖层三维地质结构调查、三维工程地质结构和三维水文地质结构调查、活动构造调查和特殊土体调查等方面的内容。 基本查明城市地下基岩地质构造、基岩面变化和第四纪松散层地质结构特征,建立了城市松散层三维地质、工程与水文地质结构,为城市开展地下空间资源开发适宜性评价、土地利用适应性评价、城市承载力与环境容量评价等奠定了基础。 在三维地质结构调查的基础上进行三维工程地质结构调查岩土体立体结构的研究。
工程地质结构调查应依据城市建设规划和地质特点确定调查精度。平面上,重点调查区工作程度应达到满足城市总体规划阶段的要求,一般调查区应达到规划前期的要求。垂向调查深度重点调查100m以浅的岩土工程地质结构,按照上细下粗的原则,确定不同深度段的调查精度。 工作精度需充分考虑工程地质条件的复杂程度和分区控制平面工程控制程度。工程地质条件复杂程度分为复杂、中等和简单三类 。分区上,一般调查区调查比例尺为1∶50000~1∶100000,重点调查区调查比例尺为1:10000~1:25000。 工程地质调查工程孔控制程度一览表 (单位为孔/100km2) 上表列出的为必须达到的最低要求,可根据已有工作程度和实际需求提高精度,控制性钻孔占钻孔总数的1/3~1/5。
2.工程地质填图单元划分 工程地质调查以岩(土)性层、岩(土)性层综合体为基本填图单元,可能时,划分到工程地质类型。 工程地质填图单位的划分应尽量采用本地区已形成的比较成熟的划分方案。对没有现成方案的地区,应根据地质剖面,结合当地工程地质勘察经验确定填图单元。 评价
3.三维水文地质结构调查
4.松散层三维水文地质调查
1:50000水文地质调查主要工作量 5.填图单位确定方案
综合研究
6.环境地球化学调查与评价 环境地球化学调查和评价分为环境地球化学调查和环境地球化学评价两个层次。环境地球化学调查旨在查清城市土壤中主要污染元素和有机污染物含量与分布特征。环境地球化学评价是在环境地球化学调查基础上,按照不同功能分区需求和环境地球化学问题进行的评价工作。 7.环境地球化学调查 环境地球化学调查以表层土壤调查为主,比例尺为1:50000,调查区域为开展城市地质工作区。 采样点布设、采样方法、样品加工保存、质量监控方法、野外原始资料质量检查等同中国地质调查局调查技术标准DD2005-01《多目标区域地球化学调查规范(1:250000)》。 根据调查工作需要和不同城市特点,可进行水地球化学调查和异常查证工作。 8.土壤及沉积物样品采集密度和采样深度 土壤样品分析测试指标依不同功能区类型,可有所差异,原则上为: 农用地必测指标:pH、TOC、N、P、K、Ca、Mg、F、Cl、Se、S、B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn、As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni。 农用地选测指标:TC、CEC、粘粒、V、Th、U、Tl、I、Si、Al、Na;有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等有机污染物;营养元素有效态和有害元素不同相态;湖泊沉积物、近海域沉积物可加测含水率,盐碱土样品可加测EC。 建设用地必测指标: Hg、U、Th、pH、EC和多氯联苯、多环芳烃等有机污染物; 建设用地选测指标:As、Cd、Cr、Pb、Tl等。
9.环境地球化学评价
(典型地区选取矿山、垃圾填埋场、城郊蔬菜基地、生态观光园、工矿企业旧址、加油站、城市放射性污染、农用地等) 综合研究
10.环境地质问题与地质灾害调查
综合研究
地质资源调查与评价 调查具城市区域特色、与所调查城市的经济、社会发展和人民生活密切相关的地质资源,如地下水资源、建筑材料资源、地下空间资源和地质景观资源等,须开展适当的野外调查和评价工作。 一、地质资源调查与评价的内容 1.地下水资源 调查地下水资源量、水质和开采现状等,特别是地下水脆弱性的调查,开展地下水资源量和水质评价。对地下水资源依赖度较高的城市和地下水开采引发地面沉降、地裂缝及水质恶化等环境地质问题的城市,应加强地下水可持续开发的研究,合理确定地下水资源的允许开采量和开采强度,预测开采潜力和选择应急水源地的可行性,进行地下水资源的开发利用区划。 2.地下空间资源 地下空间资源的调查与评价总体上应在三维工程地质结构调查的基础上进一步开展。 对于显性地下空间资源,应调查其成因类型、埋藏位置(顶底板埋深)、大小与展布形态、所处地层层位、岩土性质与完整程度以及与地下水之间的联系等。 对于隐性地下空间资源,主要在三维工程地质结构调查的基础上,对地下岩土体的类型、厚度、埋藏深度、物理力学性质、稳定性(空间上的连续性和变异性)等要素进行系统综合,为城市向地下不同深度层次的拓展提供依据。 对于已利用的地下空间,主要根据地面建筑物类型与其基础深度之间的关系,通过高精度遥感图像上地面建筑物分布面积的统计来进行估算。 在现状调查的基础上,开展城市地下空间资源的评价。城市地下空间资源的评价主要是科学评估城市所拥有的地下空间资源的种类、数量(容量)、质量、适用性、开发优势、开发的有利条件和制约因素等,从而获得宏观的城市地下空间资源可供合理开发的资源数量和质量分类及分布,为城市地下空间开发利用规划和发展战略研究提供宏观基础数据和科学依据。 3.地质景观资源 城市地质景观资源的调查应结合基础地质调查开展。 调查地质景观资源的类型、数量、规模与范围、级别、质量、特点、成因及开发利用情况和价值功能等,在此基础上开展地质景观资源的分级评价,提出合理的开发建议。 二、城市地质数据库与信息系统建设 包括数据库建设要求、三维建模要求、信息系统技术要求三个部分。
包括城市地质数据类型、 数据库框架结构 、数据集内容 、 数据组织与数据库管理 、数据更新与维护 、数据质量检查与验收等方面的要求
包括建模方式、技术流程方面的具体要求
系统体系结构 、系统功能 、系统软硬件选型 、系统安全性 及建设过程等方面要求。 三、城市地质环境综合评价方法 城市地质环境综合评价主要针对区域地壳稳定性、地下空间适宜性、城市工程建设适宜性、土地利用适宜性、城市地质环境容量等方面进行评价。 1.区域地壳稳定性评价 区域地壳稳定性评价常用的方法包括模糊数学、信息模型、专家系统等。目前,大都采用模糊数学方法。地壳稳定性评价影响因素的确定是关键。 2.地下空间容量及适宜性评价 依托三维地质结构的调查,评价地下环境岩土的工程地质条件;结合三维地质结构特征、水文地质条件、区域稳定性和现有地下空间开发利用现状,以断裂构造特征、区块稳定性、岩土工程性质、开发条件、环境影响和可利用程度等为主导评价因素,对不同构造层次地下空间潜在资源的可开发利用程度进行评价,开展地下空间利用的地质环境结构功能区划,建立城市地下空间资源利用数据库。 3.城市工程建设适宜性评价方法 城市工程地质环境质量评价(城市工程地质环境评价)在于分析、评定城市地质环境对工程建设的适宜性和适应性,即城市工程地质环境的稳定性。 对城市工程地质环境质量进行评价,通常是按地质环境因素进行单项评价,而后再总的评价。单项评价是环境评价的基础,综合评价是结论。 4.土地利用适宜性评价方法 土地利用适宜性评价是评价对土地特定用途的适宜程度,是通过对土地的自然、经济属性的综合描述,阐明土地属性所具有的生产潜力以及对不同用途土地的适宜性和适宜程度差异的评定。通过评价可以为土地利用现状分析、土地利用潜力分析、土地利用结构和布局调整、土地利用分区、规划及土地开发提供科学依据,为充分、合理利用土地资源提供科学依据。评价单元的划分、参评因子的选择和分级指标的确定等是土地适宜性评价的准确性和科学性的关键。 本文节选自《城市地质调查的内容和方法》 作者:程光华 |
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