开拓北京城市地质环境调查的新思路(1).pdf

糸，域千 履 历 币 ， 中 国 地质 彬 ； 饧 捌 堑 可行{徽 。 期 霈 辆 能 1 2 ， ’ 0 镌 钨 疯 镜 铜 奁 勿 钎 路 目前 ， 国土资源部 中国地 质 调查局 已经批 准了 首都地 区 国 土 资 源 与 环 境 调 查 计 划 ，拉 开了北京地 区新一轮 国土资源大调查 的序幕 ， 是为 “ 首都经 济”和城 市建 设规划 的可持 续发 展 战 略实施 的一 项重要举措 ， 同时也从资源与 环境 两个 方 面 赋予 了首都 地 质工作者新 的使命 。 38 2 0世纪 ．由于工 业化 对 矿产资源 的强大需求 ， 地 质工 作 主 要 围绕矿 产 资源 勘查 来 展 开 ． 由此带来 了全球矿业 的 繁 荣 。一 座 座 矿 山拔 地 而 起 ， 带 动 和促 进 了人类 社 会经 济 的发展 。同时 ， 地学本身也得 到了深化 与发展 。 2 1世纪 ， 对人 口、资源和 环境 关系 的研 究成为主题 。 随 着 世界 人 口 的增 长 和城市 化 进程 的 加快 ，与城市 土 地利 用 、 资源 开发 、 废 物处 置 、 环境 保 护 和灾 害 防治 等有 关 的地 质 问题 日益 严重 ， 已直接影响 和 制约 着人类 社会经 济 的可 持续 发展 。为此 ， 城市地质 环 境 调查 已迫 在眉睫。 如美国地 调局 已开始研 究 当今 社会 所 关 注的灾害 、 水和受污染 的环 境 ； 英 国地 调局开展 了有 关土 地 利用 、 环境 保护和减 灾方 面 的调查 ； 加拿大地调局制定 了 地 学在 促进 可持续发 展 、 公共 健康 和 环境保 护 方 面的 战 略 目标 。 中国 地调 局 正在启 动 首都地 区国土资源与环境 调 查计划 项 目。 这一切都表明 ， 城 市 地 质环境 调查是 当 今 垒 球 地 学发展 的重要 方 向 。 为 此 ， 北京市地质矿产局成立 了 “ 北 京市城市地质环境调查研 究院” ，开展北京地 区的新 一 轮 国土 资 源与地 质 环境 调 查 工作 ， 迎接 新的世纪对地学工 作 的挑 战。 可持 续 发 展 是 人类 社会 活动 和对 自然 资源 索 取 之 间 相互 制约 、 相互影 响的矛盾 运 动过 程。由于社会生 产力 的飞 速发展 ， 人类干预 自然 的能力 越来越大 ，已趋 向成为这对矛 盾 的主要方面 但是 ， 大 自然 提供 给人类 的国土矿产 资源 ， 基 本上 是不 能再生的 ， 它不会 随着人 类社 会 生 产力 的发 展 而增加。也就是说 ， 人类对 于 自然资源的索取量 是有“ 度” 的限制 ， 把握好这 个 “ 度” ，人 类 社 会 就 可 在 可 持 续 发 展 的 轨道上前进 ，超过 这个 “ 度” ， 人类 就进 人了 不 可持 续 发展 状态 ， 便会 出现灾难 。为了使 “ 首都经 济”在可 持续发展 的 轨 道上前 进 ． 当前 开展城 市地 质环 境 调查 研 究是 非 常及 时 的 和 必 要 的 。 城市 地质 环境 调 查 的发 展 目标应该是阐明影响 自然 资源 的各种社会 营力作用的动 力学机制，认 识城市区域地 质 环境演化的规律性 ，预测未来 的发展趋向．找 出城市地质 环 境演化的关键 因子 ，为政府的 科 学决 策提 供战略 规划蓝 图 ， 引导城 市建设可持续地发展 。 城 市地 质环 境 调查 的工 作方法 ， 除进 行 自然资源及其 ●f lf _I● l_ __Il ll I● 北京市地质矿产局总工程师董德茂区调队长 吕金波 维普资讯 总第 2 7 2 期 中 应用环境的调查外 ， 还应适 当 加 大 对 社 会 资 源 的 调 查 力 度 ，进行应用 系统 动态分析 、 多元统计 、 计算机数学模拟等 现代化方法 ， 建立动态跟踪监 测 系统 、 数据采集系统和专家 决策 系统等 。 使城市地质环境 调查 的研究成果成为 “ 首都经 济” 可持续发展和城市建设规 划 的基 础 。 根据 北 京城 市 总 体 规 划 ， 北京将建成经济繁荣 、 社 会安定和 各项公共 服务设施 、 基础 设 施及 生态 环 境达 到 世 界第 一 流水 平 的历史 文化 名 城 和现 代化 国际 大都 市 。这 样 ， 北京地 区水 资源 的匮乏和 环境问题显得更 为突出 ， 这 是 关系到能否实现 相 E 京城市 总 体规划 的大问题。 目前 北 京 的资源 与环 境 面临六大 问题 水 资 源 匮乏 问题 目前 北京 年用水 量 4 0亿立方米 4 1 亿 立方米 ，其 中地表 水 约 1 6亿立 方米 ，占总用 水 量 的 1 ／ 3 ； 地 下水 2 4亿立方 米 一2 5 亿立方 米 ，占 2 ／3 。按北京 的 发展 规划 ， 到 2 0 1 0年将缺水 8 亿立 方米 一1 2亿 立方米 ，而 就 目前状况 ， 2 0 1 0年前北 京不 太可能有外来水 源补充 ， 那 么 必须要立 足 自身 ， 设 法在本市 “ 开源节 流” 解决 。 地下 水环 境 问题地 下 水环境 污染 日趋严重 ， 由于城 市 生活与工业垃圾与 日俱增 ， 引发 了一 系列 城市 地 质环 境 问题 ， 尤 其是 地下永质超标 日 趋增 长， 已经影响 了首都 的形 象 、 城市发展和人民生活 地热 资 源开 发 问题北 京 是世 界 上少 有 的拥有 地 热 资源的几个 首都之一 ， 有着得 天独厚 的优势。 地热资源是 一 种清洁能 源 ， 其开发利用 已越 来越受到重视 。 而 目前全市地 热 资源 的规模 、分布范围 、形 成条件 、 贮存 状况和开发潜 力 不甚清楚 ， 还 难以为合理开 发 规划提供有力依据 。 土地 资 源利 用 问题土 地资源的利用变 化现状 、 土地 质量与评价 、 台理开发 和保护 都需 要进 行一 次 全市 性 的全 面综台调查 ， 从 而建立土地资 源信息系统 和监 测系统 ， 为保 护 和 利用 土地 资源 提供 科 学 依据 。 地 质灾 害 问题北 京地 质灾害主要是山区的泥石流 、 滑坡 、 崩塌和西山煤矿采区的 地 面塌 陷 ，尽管 分布 范 围 不 广 ， 但其危 害程 度不 容忽视 。 要 在 全 面 调 查 的基 础 上 加 强 监 测和建立 预报 系统 ， 防患 于 未然 ， 减少损害 。 城 市 的工 程地 质环 境 问 题 主要是 深 部地 壳 的稳 定 性 ， 以及 过 量 超采 地下 水 引发 的地面沉降。 目前 ， 沉降面积 约 已超过 6 0 o 多平立公里 ． 沉 降 中心 最 大 沉 降量 超 过 6 5 0 毫米。随着城市 发展 ， 地下空 间开 发 的 可能性 亦 需提 供 工 程环 境地 质依据 。 近 2 O年来 ，北 京市 的城 市 建设发 展非 常迅速 目前 ， 全 市大 小 建 筑 工 地 近 5 0 0 0 处 ，其 中 城 近郊 区就 有 3 0 0 0 多个 ， 这种 发展不仅 表现 为平 面 范 围的不 断 扩 展 、还 体 现在 向地 上和 地 下 空 间 的 发 展 上 。特 别 是 地 下 空 问 的 利 用深 度 已达 到 了 2 0多 米 ， 并且 仍在不 断加深 。根据 北 京城 市 总体 规 划“ 注 意地 下空 间的开 发 ，特 别 是 城 市 繁 华 地 区要 综 台开 发利用 地 下空 间 ， 增加建 筑容量 ， 疏 散 地 面人 流 ， 改善购物 环境 ， 提 高大 地 利用效率 。” 由于地下 空 间的开 发 已对 工 程 地质 环 境 带来 了明显 的影 响 ，主要 表 现 在对 地 下水 径 流 场 的改 变 ， 使地 下水 质恶化 ， 基坑 排 水 造 成地下 水 资 源 的严 重浪 费 ， 引起局 部地 面沉降 ， 危 害 周 围建筑物 的安 全稳定 。 近年来 ， 北京市地质矿产 局 在 工程 环 境地 质 方 面做 了 大量 工作 ， 进行 了区域性工程 地质普查 ， 积累 了较多 的基础 数 据和资料 。 但 是 由于城 市建 设 的 迅 猛 发 展 ，向地 下 空 间 开 发势头强劲 ， 不合 理的经济工 维普资讯 ■厘一置嗣麟瑚 固 甲 嘲地 - 懊 2 0 0 0年 弟 1捌 活动引起的工程环境地质 务于首都需求的成果、 为城市 坡、泥石_1流、 采矿塌陷的凋查 题不断出现 ， 对 首都建设和 建设和 “ 首都经济”可持续发 和评 价c 筻展极为不利 ， 但有关北京市 展提供依据 。 到 2 0 1 0年 全面 完成首 者 I 也下 工 程建设 的工 程环 境 地 北 京 地 区是 我 国地 质 调 地区生态 地质环境 调查 ； 完 成 最问题 和地 面沉 降 的情 况 尚 查工 作 的摇 篮 ，调查 历史 最 地下水 、 地热 资源潜力 调查评 全面准确地掌握 ， 有必要开 长 ， 研究程度最高 。北 京最早 价 ； 初 步建立垃圾污染模拟强 琵全 面 的工 程 环境 地 质和 地 进行 11 0万 和 1 5万 区域 测模 型 ， 利用 G I S建立 垃圾 埔 酊沉降 的综合 凋查 ， 及时掌握 地质调查 ，11 0万水文地质 埋 地质 环境信息系统 ； 建立地 【程 环境地 质影 响和地 面沉 测绘 。 但过去 以矿产资源为核 面沉降监测 系统 ， 开展地 面沉 革的发展状况 ， 建立地面沉降 心 的调查 远 不 能满 足 首都 城 降预测 ， 制定 防治地 面沉降剥 断则系统 ， 划分适于进一步开 市发展 和社会公众需求。 急需 策 ； 全 面获取地 质灾 害形成发 殳地下空 间的范围和深度 ． 既 开展 以城 市地 质环 境 为 主 的 展 的基础信 息 ， 建立地质灾 害 耍发展地下多层空间交通系 新一轮国土资源太调查。 信息系统； 完成耕地质量及适 完，又不影响工程地质环境 ， 2 0 0 2年 底 以前 凋查 工 作 宜性 的凋查 与评价等。 l勾 首都 的城市建设服务 。 的具体 目标是 完成首都 地 区 在实施 首都地 区国土资 甘 虹 下 7 k咨 演甘 虹 下 7 k环 堵 席 量 源 与 环 堵 谰 杳 计 划 项 目对 稗 全 面实施北京地区国土 及 污染 状况 的 调查 评 价与 开 中 ， 要充分利用 已有 的资料 和 资源与环境调查 发规划研究 ； 完成 北京平原 区 成 果 ，注重资 料的二次 开发 ， 地 热资 源 的调 查评 价 与开 发 运用 新的理论 和方法 ， 采用角 针 对北 京 资 源 与环 境 面 规划研究 ； 完成北 京地 区垃圾 新技术 手段 ，进行快 速 、准磙 伍的六大问题 ， 中国地质调查 填埋 现状 的调查 评 价 及其 地 的凋查 和动态评 价。 体现 以提 哥 极为重视， 积极启动 首都 质生态环境评价， 提 出垃圾场 高城市功能和可持续发展 能 也区国土 资源 与环 境调 查 计 的选址和规划建议 ； 完 成 区内 力 为 目标 的城市 地 质 资料 研 ，为尽快取得一批 紧密服 突发性地质灾害 ，如崩塌 、滑 境 调查的整体 行为。 上接第 3 7页 土资源利用和开发的安全性评价 以及 国土资源形 成和发展 的机理研究 等方面 ， 新 概念地质力学理论具有重要的指导意义 。 十八、 结语 可持续发展 的社会需求是多 方面 、多层次 的。为此 ，新概念地 质力学作 为规划 与对策的 科 学基础应划分 为两大层次 ，即满足可持续发 展中面临的紧迫问题的任务研究和远期效应的 基础理论研究。但二者有许多 内在联系 。相互 促进 ， 不 能截 然分开。在这 里 ， 新概念地质力学 是可持续发展战略的科学基础 。不仅要研究 自 然规 律 ， 而且还为社会发展提 出规划依据 ， 后者 是 与社会法律相联 的软科 学。因此 ，新概念地 质力学 在社会 可持续 中的意义是 非常重要 的。 参考文献 1 ． 李四光 ， 地质力学概论 ， 北京 科学出版， 1 9 7 3 。 2 ． 率思文，新概惫地质 力学～ 地球 系统力学的提 出与探 索 纪念著名地质学家李四光教授诞辰 1 1 0周年 大陆构造厦陆内变形 暨第六届全 国地质力学学术 讨论 套论 文集 ， 北京 地 震 出版社 ， 1 9 9 9 ， 1 0， 2 4 02 4 4 。 3 ． 丰 思丈 ， 统一 构造 理论初 探 ， 地 学前 缘 、 1 9 9 8 ， B 增刊 青年科 学家论坛文选， 1 9 8 ～2 1 0 4 ． 半思文， 地球 系统科学与可持续发展 。 北京 地 质 出版社 。 1 9 9 8 。 5 ． 毕恩丈，新概念地质力学，博士后研 究工作报 告 ， 清华大 学力学系。 1 9 9 9 ． 1 2 。 维普资讯