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名称 辽阳市城市地质工作思考
发布机构 科技外事处 索引号 2189234/2020-00325
主题分类 科技发展 文号
发布日期 2020-12-30 主题词

辽阳市城市地质工作思考

发布日期:2020-12-30 15:24 信息来源:科技外事处 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

辽阳市城市地质工作思考

O前言

新中国成立70多年来,我国经历了人类历史上规模最大、速度最快的城镇化进程(唐皇凤等,2019),但在这个过程中也出现了城市生态环境不断恶化、城镇规模同资源环境承载力不匹配、城市地质环境安全缺乏保证等一系列问题,严重制约了城市的可持续发展。党的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,对城市发展有了新的、更高的要求(张志彬,2019)。城市地质工作是城市规划建设的重要基础,贯穿于城市运行管理的全过程(冯久林等,2018;张茂省等,2018),可以为城市规划、国土资源管理、工程建设等提供技术服务。开展城市地质工作,对推进我国生态文明建设和新型城镇化建设具有非常重要的现实意义和战略意义(郭萌等,2018;张茂省等,2018)。

辽阳市是辽中南城市群的中心城市之一,是沈阳经济区副中心城市,是以石化产业为主的现代工业城市。随着辽阳城市规模逐渐扩大,对资源的需求不断增加,人类活动对地质环境的影响逐渐凸显,地质环境恶化、地质灾害频发;城市生产空间、生活空间和生态空间之间的矛盾越来越难以调和,现有地质环境资料数据已无法满足需要。目前辽阳市正在全面推进“四个辽阳”建设(即智慧、文明、美丽、幸福辽阳),着力构建“一区两轴两翼”的城市布局(“一区”指中心城区,“两轴”指沈大发展轴和辽中地区环线高速公路沿线发展轴,“两翼”指西部农业生产片区和东部矿产、旅游发展片区)(辽阳市人民政府,2017)。因此,开展辽阳城市地质工作已是刻不容缓。

1自然地理与地质背景

辽阳市城市地质调查工作区包含辽阳市全境,地理坐标为东经122°35123°40,北纬40°4241°36,总面积4743km2。区内地貌类型齐全,处于辽东低山丘陵与辽河平原的过渡地带,海拔由千米以上到50m以下,自东南向西北依次跌落,构成了同向倾斜的缓降地势(辽宁省地质矿产调查院,2011)。

区域地层大体上分为两部分:西北部为大面积的第四系,主要由黏土、亚黏土、亚砂土、沙和砂砾石组成;东南部为前第四系,分别是前寒武的变质岩结晶基底,以及寒武系的灰岩、页岩、石英砂岩和侏罗系的火山岩(王守兴,2019;张连强等,2018)。区内地质构造复杂,北东向营口佟二堡断裂在区内西部,为隐伏活动断裂,现今构造活动强烈的郯庐断裂北段穿过工作区(刘大为等,2017)。

区内地下水主要有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水以及基岩裂隙水三大类型(胡国军等,2005)。松散岩类孔隙水主要分布在河谷平原,山间谷地等低部位的松散岩层中;碎屑岩类孔隙裂隙水主要分布在丘陵山地;基岩裂隙水主要分布在低山、丘陵区,地势陡峭、沟谷纵横的基岩裸露区。

2辽阳市城市地质工作现状

长期以来,前人关于辽阳市城市地质调查方面做了大量卓有成效的基础工作,积累了丰富的资料,但随着城市化进程的不断推进以及国家振兴东北老工业基地战略的实施,城市建设对地质工作的要求越来越高,现有地质工作程度及成果资料的支撑服务能力出现明显不足,已经无法满足“四个辽阳”的城市建设要求。

(1)辽阳市开展了全区的1:5万区域地质调查、区域地质矿产调查工作,对区内的地层、构造、岩浆岩有了一定认识,但对与城市建设相关性最大的第四系地质特征研究程度较低;同时还开展了全区的110万区域水文地质调查工作,基本查明了区域水文地质条件及环境水文地质问题、地下水资源数量、质量及污染现状,但现有工作程度无法满足城市建设的需求,急需开展1:5万尺度甚至更大比例尺的水文地质调查。

(2)区内的环境地质调查工作还停留在2000年的《150万辽宁省环境地质调查报告》,辽阳市未开展过更大精度的环境地质调查工作,这与城市规划建设所需求的精度相差甚远,严重制约城市的规划与地质环境保护工作。

(3)辽阳市于2004年开展了全区110万地质灾害调查,查明区内的地质灾害类型主要有崩塌、滑坡(滑塌)、泥石流、采空塌陷,其多分布于低山丘陵区,对主城区影响较小。2007年,辽宁省地质环境监测总站对辽阳市地质灾害开展了较为详细的调查;沈阳地调中心于2015年针对东北平原地面沉降进行了专项调查,并对辽阳西部地区开展了InSAR监测。近年来,辽阳市自然资源局每年都会对各隐患点进行排查,建立了联防机制。辽阳市目前的工程地质调查工作精度只有150万,仅查明了岩土体的基本工程地质类型,与新型城镇化建设的要求还存在诸多差距。

目前,辽阳市规划区内的水工环地质调查精度比较低,未能科学的、统筹的联系起来,这与城市规划建设所需求的高精度的要求相差很大,难以满足规划、建设需要。同时,随着城市化进程的不断推进以及科学技术的进步,各类城市地质调查资料亟待更新、填补和集成统一研究,以便更好地服务于城市建设。因此辽阳市需要开展更高精度的城市地质调查工作。

3问题与思考

(1)水土污染问题

辽阳是以石化产业为主的现代工业城市,化工产业的发展在给当地经济带来繁荣的背后,也带来了一系列环境问题;化工企业排放的废气、烟尘以气态形式进入大气环境,经过自然沉降和雨淋沉降进入水体和土壤,是城市重金属及有机污染物的主要来源。辽阳市环境监测站对辽阳市7条河流14个断面进行了监测,其中1条河流中度污染(Ⅲ类水质)、4条河流重度污染(劣V类水质),水资源安全问题不容乐观(辽阳市环境监测站,2017)。本项目组针对土壤中可能存在的污染问题,对重点区域先期开展了多目标土壤地球化学调查,初步查明了主要污染元素的含量与分布特征。传统的布点采样分析获得土壤重金属含量的方法在小尺度上可以获得较为准确的信息,但也存在着成本高、周期长、缺乏动态监测等问题。高光谱遥感可以实现对土壤重金属污染的动态监测,可以快速调查土壤重金属的空间分布,为后续修复、治理提供依据(叶明丽等,2018)

(2)断裂活动性问题

郯庐断裂是我国东部大陆上的一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,是一条现今仍在继续活动的断裂。辽阳市区位于郯庐断裂带北段,主要表现为3条北北东向断裂。辽宁省地震局于2007年通过氡射气法、浅层地震法、多道直流电法探测到辽阳市区存在早饭屯、张台子、前沙浒西三里3条断裂,但这3条断裂均未错切第四系内部晚更新世地层,显示断裂的最新活动时代为中更新世,属于活动断裂,同时由第四系等厚线分布可见断裂第四纪以来的不同时期对第四系沉积物的分布厚度起控制作用(辽宁省地震研究所,2007)。本区属于地震易发区,历史上曾发生过有感地震20多次,最大地震为发生在辽阳莅窝水库附近的里氏5.2级地震,因此本区应该发生过断裂的活动,但对于断裂活动发生的实际位置、分布范围以及其活动性质等信息还缺乏更深入的了解,有必要通过物探、钻探等方法来准确测定城市地下活动断层的分布和危害性,对地壳稳定性进行评价(何中发,2017;徐德伟,2018)。同时可以补充近几年的InSAR数据,对自然灾害易发区进行重点监测,并综合物探方法,探索快速监测技术。

(3)地质灾害问题

辽阳市的地质灾害以矿山开采导致的地质灾害为主,主要分布于辽阳市的东南山区及弓长岭区,类型主要有采空塌陷、滑坡、崩塌、地裂缝等。弓长岭区因弓长岭铁矿而闻名,弓长岭铁矿是我国重要的富铁矿石基地(朱凯等,2016)。弓长岭区因矿而兴,也因矿而衰,长期的资源开采造成了一系列环境问题,生态环境不断恶化,属于资源枯竭型城市。查明采空区分布范围、沉陷区稳定性、水土环境质量现状等情况,可以服务于矿业城市地质环境综合治理、防灾减灾、拓展城市地下空间资源开发利用。

辽阳市存在冷热地公园、冷热泉等著名的地质遗迹,可以开展地质遗迹的调查工作;同时辽阳市还存在丰富的地热资源,目前已有开采的地热田,开采用途主要为采暖、温室等,可以加大对清洁能源的调查工作,查明深部地热存储状况,以备长期开发利用。

4结论

随着辽阳城市规模逐渐扩大,对资源的需求不断增加,地质环境问题不断凸显,而现有城市地质工作调查程度相对较低,已无法满足“四个辽阳”与“一区两轴两翼”的城市建设总目标。

从多目标土壤地球化学、地壳稳定性评价、资源枯竭型城市转型规划、地质遗迹调查、开发清洁能源等方面人手在辽阳市开展城市地质调查,可以系统提升地质工作服务社会经济发展的保障能力,从而为辽阳市城市规划发展提供地质依据。

摘自:《城市地质》2020年第3

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辽阳市城市地质工作思考

科技外事处 2020-12-30

辽阳市城市地质工作思考

O前言

新中国成立70多年来,我国经历了人类历史上规模最大、速度最快的城镇化进程(唐皇凤等,2019),但在这个过程中也出现了城市生态环境不断恶化、城镇规模同资源环境承载力不匹配、城市地质环境安全缺乏保证等一系列问题,严重制约了城市的可持续发展。党的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,对城市发展有了新的、更高的要求(张志彬,2019)。城市地质工作是城市规划建设的重要基础,贯穿于城市运行管理的全过程(冯久林等,2018;张茂省等,2018),可以为城市规划、国土资源管理、工程建设等提供技术服务。开展城市地质工作,对推进我国生态文明建设和新型城镇化建设具有非常重要的现实意义和战略意义(郭萌等,2018;张茂省等,2018)。

辽阳市是辽中南城市群的中心城市之一,是沈阳经济区副中心城市,是以石化产业为主的现代工业城市。随着辽阳城市规模逐渐扩大,对资源的需求不断增加,人类活动对地质环境的影响逐渐凸显,地质环境恶化、地质灾害频发;城市生产空间、生活空间和生态空间之间的矛盾越来越难以调和,现有地质环境资料数据已无法满足需要。目前辽阳市正在全面推进“四个辽阳”建设(即智慧、文明、美丽、幸福辽阳),着力构建“一区两轴两翼”的城市布局(“一区”指中心城区,“两轴”指沈大发展轴和辽中地区环线高速公路沿线发展轴,“两翼”指西部农业生产片区和东部矿产、旅游发展片区)(辽阳市人民政府,2017)。因此,开展辽阳城市地质工作已是刻不容缓。

1自然地理与地质背景

辽阳市城市地质调查工作区包含辽阳市全境,地理坐标为东经122°35123°40,北纬40°4241°36,总面积4743km2。区内地貌类型齐全,处于辽东低山丘陵与辽河平原的过渡地带,海拔由千米以上到50m以下,自东南向西北依次跌落,构成了同向倾斜的缓降地势(辽宁省地质矿产调查院,2011)。

区域地层大体上分为两部分:西北部为大面积的第四系,主要由黏土、亚黏土、亚砂土、沙和砂砾石组成;东南部为前第四系,分别是前寒武的变质岩结晶基底,以及寒武系的灰岩、页岩、石英砂岩和侏罗系的火山岩(王守兴,2019;张连强等,2018)。区内地质构造复杂,北东向营口佟二堡断裂在区内西部,为隐伏活动断裂,现今构造活动强烈的郯庐断裂北段穿过工作区(刘大为等,2017)。

区内地下水主要有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水以及基岩裂隙水三大类型(胡国军等,2005)。松散岩类孔隙水主要分布在河谷平原,山间谷地等低部位的松散岩层中;碎屑岩类孔隙裂隙水主要分布在丘陵山地;基岩裂隙水主要分布在低山、丘陵区,地势陡峭、沟谷纵横的基岩裸露区。

2辽阳市城市地质工作现状

长期以来,前人关于辽阳市城市地质调查方面做了大量卓有成效的基础工作,积累了丰富的资料,但随着城市化进程的不断推进以及国家振兴东北老工业基地战略的实施,城市建设对地质工作的要求越来越高,现有地质工作程度及成果资料的支撑服务能力出现明显不足,已经无法满足“四个辽阳”的城市建设要求。

(1)辽阳市开展了全区的1:5万区域地质调查、区域地质矿产调查工作,对区内的地层、构造、岩浆岩有了一定认识,但对与城市建设相关性最大的第四系地质特征研究程度较低;同时还开展了全区的110万区域水文地质调查工作,基本查明了区域水文地质条件及环境水文地质问题、地下水资源数量、质量及污染现状,但现有工作程度无法满足城市建设的需求,急需开展1:5万尺度甚至更大比例尺的水文地质调查。

(2)区内的环境地质调查工作还停留在2000年的《150万辽宁省环境地质调查报告》,辽阳市未开展过更大精度的环境地质调查工作,这与城市规划建设所需求的精度相差甚远,严重制约城市的规划与地质环境保护工作。

(3)辽阳市于2004年开展了全区110万地质灾害调查,查明区内的地质灾害类型主要有崩塌、滑坡(滑塌)、泥石流、采空塌陷,其多分布于低山丘陵区,对主城区影响较小。2007年,辽宁省地质环境监测总站对辽阳市地质灾害开展了较为详细的调查;沈阳地调中心于2015年针对东北平原地面沉降进行了专项调查,并对辽阳西部地区开展了InSAR监测。近年来,辽阳市自然资源局每年都会对各隐患点进行排查,建立了联防机制。辽阳市目前的工程地质调查工作精度只有150万,仅查明了岩土体的基本工程地质类型,与新型城镇化建设的要求还存在诸多差距。

目前,辽阳市规划区内的水工环地质调查精度比较低,未能科学的、统筹的联系起来,这与城市规划建设所需求的高精度的要求相差很大,难以满足规划、建设需要。同时,随着城市化进程的不断推进以及科学技术的进步,各类城市地质调查资料亟待更新、填补和集成统一研究,以便更好地服务于城市建设。因此辽阳市需要开展更高精度的城市地质调查工作。

3问题与思考

(1)水土污染问题

辽阳是以石化产业为主的现代工业城市,化工产业的发展在给当地经济带来繁荣的背后,也带来了一系列环境问题;化工企业排放的废气、烟尘以气态形式进入大气环境,经过自然沉降和雨淋沉降进入水体和土壤,是城市重金属及有机污染物的主要来源。辽阳市环境监测站对辽阳市7条河流14个断面进行了监测,其中1条河流中度污染(Ⅲ类水质)、4条河流重度污染(劣V类水质),水资源安全问题不容乐观(辽阳市环境监测站,2017)。本项目组针对土壤中可能存在的污染问题,对重点区域先期开展了多目标土壤地球化学调查,初步查明了主要污染元素的含量与分布特征。传统的布点采样分析获得土壤重金属含量的方法在小尺度上可以获得较为准确的信息,但也存在着成本高、周期长、缺乏动态监测等问题。高光谱遥感可以实现对土壤重金属污染的动态监测,可以快速调查土壤重金属的空间分布,为后续修复、治理提供依据(叶明丽等,2018)

(2)断裂活动性问题

郯庐断裂是我国东部大陆上的一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,是一条现今仍在继续活动的断裂。辽阳市区位于郯庐断裂带北段,主要表现为3条北北东向断裂。辽宁省地震局于2007年通过氡射气法、浅层地震法、多道直流电法探测到辽阳市区存在早饭屯、张台子、前沙浒西三里3条断裂,但这3条断裂均未错切第四系内部晚更新世地层,显示断裂的最新活动时代为中更新世,属于活动断裂,同时由第四系等厚线分布可见断裂第四纪以来的不同时期对第四系沉积物的分布厚度起控制作用(辽宁省地震研究所,2007)。本区属于地震易发区,历史上曾发生过有感地震20多次,最大地震为发生在辽阳莅窝水库附近的里氏5.2级地震,因此本区应该发生过断裂的活动,但对于断裂活动发生的实际位置、分布范围以及其活动性质等信息还缺乏更深入的了解,有必要通过物探、钻探等方法来准确测定城市地下活动断层的分布和危害性,对地壳稳定性进行评价(何中发,2017;徐德伟,2018)。同时可以补充近几年的InSAR数据,对自然灾害易发区进行重点监测,并综合物探方法,探索快速监测技术。

(3)地质灾害问题

辽阳市的地质灾害以矿山开采导致的地质灾害为主,主要分布于辽阳市的东南山区及弓长岭区,类型主要有采空塌陷、滑坡、崩塌、地裂缝等。弓长岭区因弓长岭铁矿而闻名,弓长岭铁矿是我国重要的富铁矿石基地(朱凯等,2016)。弓长岭区因矿而兴,也因矿而衰,长期的资源开采造成了一系列环境问题,生态环境不断恶化,属于资源枯竭型城市。查明采空区分布范围、沉陷区稳定性、水土环境质量现状等情况,可以服务于矿业城市地质环境综合治理、防灾减灾、拓展城市地下空间资源开发利用。

辽阳市存在冷热地公园、冷热泉等著名的地质遗迹,可以开展地质遗迹的调查工作;同时辽阳市还存在丰富的地热资源,目前已有开采的地热田,开采用途主要为采暖、温室等,可以加大对清洁能源的调查工作,查明深部地热存储状况,以备长期开发利用。

4结论

随着辽阳城市规模逐渐扩大,对资源的需求不断增加,地质环境问题不断凸显,而现有城市地质工作调查程度相对较低,已无法满足“四个辽阳”与“一区两轴两翼”的城市建设总目标。

从多目标土壤地球化学、地壳稳定性评价、资源枯竭型城市转型规划、地质遗迹调查、开发清洁能源等方面人手在辽阳市开展城市地质调查,可以系统提升地质工作服务社会经济发展的保障能力,从而为辽阳市城市规划发展提供地质依据。

摘自:《城市地质》2020年第3