深入解讀北京2016城市地質(zhì)工作成果
2017年08月03日 9:40 1964次瀏覽 來源: 中國國土資源報(bào) 分類: 地質(zhì)礦業(yè) 作者: 段金平 蔣明 劉宗明
質(zhì)環(huán)境安全保障工程——全面支撐首都規(guī)劃建設(shè),為城市可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航
按照中央部署京津冀一體化協(xié)同發(fā)展的重大戰(zhàn)略及市領(lǐng)導(dǎo)的指示、相關(guān)部門安排,以中央提出的“世界一流、千年大計(jì)”“生態(tài)、綠色”為標(biāo)準(zhǔn),北京市地勘局2016年為滿足北京城市副中心總體規(guī)劃需求,開展了北京城市副中心區(qū)重大地質(zhì)問題調(diào)查評(píng)價(jià)工作。
據(jù)介紹,這項(xiàng)工作充分體現(xiàn)了地質(zhì)工作在城市規(guī)劃建設(shè)源頭所發(fā)揮的支撐作用——針對(duì)影響城市規(guī)劃建設(shè)的隱伏斷裂、地面沉降、砂土液化、巖溶塌陷四類重大地質(zhì)問題進(jìn)行高精度地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià),全面支撐北京城市副中心建設(shè)發(fā)展。
在隱伏斷裂方面,項(xiàng)目組精確厘定了工作區(qū)內(nèi)南苑—通縣斷裂、南口—孫河斷裂、張家灣斷裂、姚辛莊斷裂、夏墊斷裂等11條隱伏斷裂的性質(zhì)、產(chǎn)狀、基巖斷點(diǎn)位置和上斷點(diǎn)埋深,并對(duì)斷裂的活動(dòng)性進(jìn)行了定性評(píng)價(jià)。
在地面沉降方面,項(xiàng)目組基于地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù),分析了區(qū)內(nèi)地面沉降發(fā)育現(xiàn)狀,并對(duì)2009年以來地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,進(jìn)行了地面沉降危險(xiǎn)性區(qū)劃;在砂土液化方面,調(diào)查評(píng)價(jià)了砂土液化的范圍、程度及其對(duì)城市建設(shè)的影響,按照預(yù)測(cè)水位最不利條件——水位埋深為0米,對(duì)砂土液化進(jìn)行了預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。
在巖溶塌陷方面,項(xiàng)目組調(diào)查評(píng)價(jià)了巖溶塌陷的范圍、程度及其對(duì)城市建設(shè)的影響,圈定潛在危險(xiǎn)區(qū),并建立了3個(gè)級(jí)別的防控區(qū)。
為了深化區(qū)域地質(zhì)認(rèn)知程度,北京市地勘局開展了《區(qū)域地質(zhì)志》修編工作,新修上中下三卷北京市區(qū)域地質(zhì)志,修編1:25萬北京市地質(zhì)圖;系統(tǒng)梳理了北京地區(qū)地層、巖漿、變質(zhì)、構(gòu)造、第四紀(jì)、深部地質(zhì)作用等,提升了北京地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究程度,開展基礎(chǔ)地質(zhì)對(duì)城市資源、環(huán)境控制影響研究,并在此基礎(chǔ)上編制了“北京市地質(zhì)環(huán)境承載力圖”,對(duì)研究成果進(jìn)行了應(yīng)用研究。
為了促進(jìn)城市可持續(xù)化發(fā)展,北京市地勘局還深入研究城市發(fā)展對(duì)城市地質(zhì)資源環(huán)境的負(fù)作用,劃出相關(guān)底線。
地面沉降是北京市平原區(qū)主要發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害之一,給城市運(yùn)行帶來了的安全隱患,地面沉降防控是保證城市可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作。為貫徹落實(shí)《北京市水污染防治工作方案》中要求開展“劃定地面沉降區(qū)控制區(qū)范圍”工作,在地面沉降現(xiàn)狀、成因和危害全面分析的基礎(chǔ)上,該局構(gòu)建了主要包含三部分的北京市地面沉降防控區(qū)劃體系。一是基于地面沉降歷史現(xiàn)狀和機(jī)理分析的地面沉降發(fā)育程度分區(qū);二是基于城市規(guī)劃、用地類型遙感解譯和野外調(diào)查的地面沉降危害程度分區(qū);三是對(duì)地面沉降發(fā)育程度分區(qū)和危害程度分區(qū)的疊加分析,獲得地面沉降控制分區(qū),編制了《北京市地面沉降控制區(qū)劃(2016—2020年)》,為未來5年地面沉降防控工作提供行動(dòng)指南。
本著人民生命財(cái)產(chǎn)安全放在首位的原則,北京市地勘局加強(qiáng)了突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害研究工作。
該局針對(duì)北京山洪泥石流開展了預(yù)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究工作,完成了泥石流危險(xiǎn)分區(qū)、研發(fā)了基于面流沖刷和泥石流物源啟動(dòng)的模型裝置,提出了泥石流監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)方案,完成10條示范溝監(jiān)測(cè)示范工程建設(shè);確定了全市和示范溝的泥石流預(yù)警指標(biāo)閾值,建設(shè)了泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái);針對(duì)房山區(qū)、密云縣石城鎮(zhèn)、門頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)開展專項(xiàng)調(diào)查工作,分析了典型地質(zhì)災(zāi)害體特征、成災(zāi)機(jī)理及穩(wěn)定性狀態(tài);采用雨量、次聲儀、土壤含水率、泥水位、地表變形以及深部位移監(jiān)測(cè)等9種監(jiān)測(cè)方法手段,對(duì)6條泥石流溝、1處滑坡、1處崩塌實(shí)施監(jiān)測(cè),為建立覆蓋北京市山區(qū)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
戰(zhàn)略性地質(zhì)資源保障工程——摸清地質(zhì)資源儲(chǔ)量,大力開發(fā)清潔能源,保障城市能源供給
為了讓首都的天空更加蔚藍(lán),北京市地勘局開展了北京市淺層地溫能資源可持續(xù)利用研究及示范工程建設(shè)工作,持續(xù)建設(shè)了淺層地溫能開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;在北京城市副中心行政辦公區(qū)新建8處地溫監(jiān)測(cè)點(diǎn),通過對(duì)取樣、巖土熱物性測(cè)試以及現(xiàn)場(chǎng)熱響應(yīng)測(cè)試,初步認(rèn)為該區(qū)處于地層換熱能力較好的地區(qū);利用獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)建立了行政辦公區(qū)三維地質(zhì)模型,并對(duì)淺層地溫能資源潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)。該項(xiàng)成果成功應(yīng)用于北京城市副中心行政辦公區(qū)采用地?zé)?ldquo;兩能”率先創(chuàng)建“近零碳排放區(qū)”示范工程,成為城市副中心建設(shè)工作的一大亮點(diǎn)。
為配合北京城市副中心、首都新機(jī)場(chǎng)、冬奧會(huì)等重大建設(shè)工程的開展,該局在北京東南邊緣地帶、延慶西北部發(fā)展區(qū)開展了多項(xiàng)地?zé)豳Y源調(diào)查及評(píng)價(jià)工作,深入研究了山區(qū)構(gòu)造裂隙型和平原區(qū)沉積盆地型地?zé)豳Y源的成因模式,分析了開發(fā)利用地?zé)豳Y源的可行性。
深入研究南水北調(diào)新水情變化,該局提出地下水開采及控制紅線。據(jù)介紹,該局開展的基于新水情下的北京地下水可持續(xù)利用調(diào)查評(píng)價(jià)工作,建立了平原區(qū)地下水流數(shù)值模擬模型,完成了地下水資源分層計(jì)算,以1991~2014年為計(jì)算時(shí)段,采用水均衡法、動(dòng)態(tài)均衡法和數(shù)值模擬三種方法,按行政單元計(jì)算了北京市平原區(qū)地下水資源量。綜合考慮地下水涵養(yǎng)條件、地面沉降防控要求、地下水環(huán)境污染現(xiàn)狀等因素,結(jié)合南水北調(diào)進(jìn)京配水規(guī)劃,提出地下水資源可持續(xù)利用及保護(hù)規(guī)劃建議,分別確定了地下水開采量紅線和地下水位控制紅線,為北京市地下水資源管理和可持續(xù)利用規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。
為了給政府部門統(tǒng)籌規(guī)劃管理地上地下資源,該局還開展了北京市土地資源質(zhì)量綜合地質(zhì)評(píng)價(jià)工作,通過對(duì)通州區(qū)、大興區(qū)和房山平原區(qū)生態(tài)地球化學(xué)因素土地資源質(zhì)量評(píng)價(jià)工作,建立生態(tài)地球化學(xué)土地資源質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,為北京市土地規(guī)劃利用和土地精細(xì)化管理提供科學(xué)依據(jù);對(duì)北京城市副中心和五環(huán)內(nèi)開展地下空間資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作,建立了三維地質(zhì)模型,完成了地下空間資源量的估算和綜合評(píng)價(jià)工作。
首都地質(zhì)資源環(huán)境承載力監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)——獲取城市地下各項(xiàng)地質(zhì)要素趨勢(shì)變化的“CT”結(jié)果
根據(jù)國家建立資源環(huán)境承載力監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制的要求,北京市率先建設(shè)了首都地質(zhì)資源環(huán)境承載力監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)。
這個(gè)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)以保證城市運(yùn)行地質(zhì)安全為核心,以地質(zhì)演化理論為依據(jù),以高新技術(shù)方法手段為依托,建設(shè)平面分區(qū)、縱向分層的立體監(jiān)測(cè)網(wǎng),對(duì)淺層地表至深層基巖的各項(xiàng)地質(zhì)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),分析推演地質(zhì)演化過程,預(yù)測(cè)預(yù)防風(fēng)險(xiǎn),為決策部門提供可靠數(shù)據(jù),為公眾提供地學(xué)信息。
其中,地面沉降監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)自2002年開始建設(shè),包括7個(gè)地面沉降監(jiān)測(cè)站、114個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站、400多個(gè)水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、600多眼地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井。這個(gè)系統(tǒng)從2004年開始對(duì)北京市平原區(qū)地面沉降進(jìn)行逐年的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:2016年北京平原區(qū)年地面沉降量大于10毫米區(qū)域的面積為2867平方千米;地面沉降區(qū)分為南北兩大集中區(qū)域、7個(gè)沉降中心。
地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)于2010年建設(shè)完成,其中包括地下水位監(jiān)測(cè)井635眼,地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)井1182眼,2011年起正式運(yùn)行。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:2016年北京市平原區(qū)生活飲用水源水質(zhì)狀況總體良好,第一、二含水層組遭受了不同程度的污染。
地?zé)崤c淺層地溫能開發(fā)利用地質(zhì)環(huán)境影響監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已建成42個(gè)淺層地溫能利用監(jiān)測(cè)站點(diǎn),設(shè)立了淺層地溫能開發(fā)利用及對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),并建立了地溫場(chǎng)監(jiān)測(cè)及采集系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:地源熱泵在運(yùn)行過程中會(huì)直接影響附近的地溫場(chǎng),抽水井和灌水井距離越近、地層顆粒物越粗,熱泵系統(tǒng)對(duì)附近溫度場(chǎng)影響越大;在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)規(guī)范的前提下,供暖季和制冷季結(jié)束后地溫場(chǎng)能較快的恢復(fù),不會(huì)產(chǎn)生持續(xù)不可逆的熱積累效應(yīng)。
突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已建成突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)(一期)建設(shè)工程,在房山區(qū)、門頭溝區(qū)和密云區(qū)等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)安裝各類野外專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備413臺(tái)套,監(jiān)測(cè)對(duì)象包括對(duì)119條泥石流溝、1處滑坡、4處采空塌陷區(qū)以及6處崩塌隱患(圖3);在密云區(qū)馮家峪鎮(zhèn)西莊子村和門頭溝區(qū)齋堂鎮(zhèn)馬蘭溝村分別建設(shè)了集科研、應(yīng)急保障、數(shù)據(jù)接收和科普為一體的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)站;新建了擁有數(shù)臺(tái)服務(wù)器、工作站、磁盤陣列、臺(tái)式計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)于“北京市突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”的專業(yè)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)了3個(gè)區(qū)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害隱患的專業(yè)監(jiān)測(cè)。
土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已建立北京市平原—丘陵區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)180個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括重金屬、微量元素及有機(jī)污染物等。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:土壤環(huán)境以一級(jí)、二級(jí)為主,監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)汞元素在中心城區(qū)出現(xiàn)明顯富集的現(xiàn)象,以殘?jiān)鼞B(tài)分布為主,通過分析汞元素與古建筑物使用的含辰砂涂料有關(guān),同時(shí)也受燃煤等人為活動(dòng)的影響。
在山區(qū)白河流域礦山地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重的區(qū)域,北京市新建32眼監(jiān)測(cè)井。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:深層土壤中重金屬含量自淺而深呈現(xiàn)逐步升高的特征;地下水整體水質(zhì)狀況較好。
平原區(qū)活動(dòng)斷裂監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在昌平區(qū)未來科技城開展黃莊—高麗營活動(dòng)斷裂監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作,布設(shè)兩條跨斷裂水準(zhǔn)測(cè)線,建設(shè)水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)73個(gè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:黃莊—高麗營斷裂有較為明顯的活動(dòng)異常,沿?cái)嗔蜒由炀植繀^(qū)域有隆起和地裂縫變寬的現(xiàn)象,并伴隨新地裂縫出現(xiàn)。
地質(zhì)安全保障信息服務(wù)平臺(tái)經(jīng)不斷建設(shè),平臺(tái)網(wǎng)頁版已經(jīng)在內(nèi)部局域網(wǎng)上線,并完成了地下水環(huán)境、地面沉降、突發(fā)地災(zāi)展示服務(wù)系統(tǒng),集成了地下水環(huán)境、地面沉降、地下水動(dòng)態(tài)、地下水資源專業(yè)分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了資料檢索、信息發(fā)布、三維建模、制圖服務(wù)、成果展示等功能,為未來平臺(tái)的全面建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
北京市城市地質(zhì)工作正在為全面支撐首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展而努力。
責(zé)任編輯:楊凈茹
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