筑牢城市发展安全屏障

　　筑牢城市发展安全屏障

　　——江苏省环境地质调查大队实施南通市海门地质环境综合调查项目纪实

　　◎  姚子恒 郭华 赵婧

　　近年来，江苏省环境地质调查大队（以下简称“江苏省环境地质队”）以服务国家重大需求和生态文明建设为使命，扎实履行国家公益性地质职能，持续推进地质调查成果融入城市建设管理的主流程，为建设江苏省“透明城市”“智慧城市”提供了有力支撑。

　　取得多项创新性突破

　　江苏省环境地质队扎根素有“江海门户”之称的南通市海门区，实施了南通市海门地质环境综合调查项目，就“空间、资源、环境、灾害”等多要素开展地质环境综合调查，进行了系统的城市地质基础结构、资源和环境状况调查评价，重点开展了地下空间、轨道交通、清洁能源利用等方面的应用性研究，以科技创新为引领，借鉴国内外先进经验，运用多种现代地质调查手段和方法，共完成综合地质调查约1001平方公里，各类钻探累计3419.05米，遥感地质解译1150平方公里，地球物理勘探36.4公里；采集测试各类样品4624件，不仅取得了丰富的地质资料与监测数据，而且取得了多项突破性、创新性成果。该项目的实施，对提升南通市海门的经济社会功能，保障城市安全具有重要作用，为促进城镇规划布局和国土空间开发、实现空间转型升级和集约、绿色、可持续高质量发展奠定了地质基础。项目从设计到报告评审全部获“优”，并获得2024年江苏省地质学会科学技术奖一等奖，同时与省内外高等院校开展产学研用合作，取得多项科研成果，包括17篇论文、2项发明专利、11个实用新型专利等。项目历时3年，该队以优异的成绩圆满完成此次调查任务。

　　支撑服务城市安全发展

　　为了更好地研究海门区浅层地热能开发利用效能，江苏省环境地质队开创性地采用地下水渗流与热量运移三维耦合数值模拟方法，从热平衡角度规划评价了海门浅层地热能的可采资源量、开发利用潜力和最佳开发利用方案，为江苏省浅层地热能的调查评价与可持续开发利用起到了示范作用，为海门合理开发利用绿色能源，改善能源结构及“零碳”城市建设提供了关键技术参数。

　　同时，该队系统开展了海门地下空间资源综合质量评价，重点研究了地下空间开发过程中的开挖、降水、支护、盾构掘进与周边地质环境互馈影响问题，为海门地下空间规划、建设、运管提供明确具体的工程技术参数，并给出一体化地质解决方案。针对地下空间需求开展的多种预测方法及其规划控导研究，具有重要的理论意义和应用价值。

　　此外，该队贴合海门的城市特点和需求，首次建立了建筑荷载、地下水开采与地面沉降三维粘弹塑性变参数全耦合数字模型，厘清了建筑荷载和地下水开采对地面沉降的影响程度，准确刻画了研究区水文地质结构以及土体变形特征，模拟预测了海门地区由地面沉降导致的水平位移发展趋势，研究成果在国内外处于领先地位，为城市建设规划及安全保障提供了科学支撑。

　　为规划提供关键性地质依据

　　江苏省环境地质队查明了海门地质环境条件，构建了三维结构模型，为城市发展与建设规划提供了关键性地质依据。

　　海门属辽阔的长江三角洲平原前缘，海拔高度低，地形坦荡。项目在查明海门地质环境条件的基础上，首次构建了水文地质、工程地质两个层次的三维地质结构模型，直观展示了地下岩石、土层、砂层及含水层的分布特征，开展了海门区域稳定性评价。近10年来，海门整体呈现东南、中部上升，靠江、靠海区域下沉状态。调查显示，整体来看，海门总沉降量不大，较稳定，未出现加速或突变情况。评价结果为海门减灾防灾和制定区域防灾规划提供了基础地质依据。此外，该队还查明了海门的水文地质、工程地质概况，海门松散地层发育，垂向上饱水的多层砂层相互叠置，构成错综复杂的含水层系统，工程地质性质较差，工程建设会遇到一些问题。项目的实施，为海门的安全高质量发展和生态文明建设提供了有力支撑，为推进长江经济带、长三角一体化等国家战略及乡村振兴、新型城镇化战略提供了先行性、基础性地质依据。

　　充分利用优质地质资源

　　海门正在全力打造沪苏通核心三角强支点城市示范区、南通跨江融合先行区、大通州湾建设核心区，中心城区建设用地紧张，亟待拓展新的发展空间，而科学合理规划和开发利用地下空间是解决城市建设用地不足问题的最有效手段。

　　该队经调查发现，海门城区范围内地表30米以浅范围内地下空间资源丰富，可供开发的地下空间估算为60亿立方米，可置换地表土地面积约360万亩。经调查认为，主城区现有地下空间开发利用具有规模较小、点状分布、开发层位浅、功能单一的特征，属于开发利用初期阶段，有巨大的应用潜力。

　　除此之外，海门蕴藏丰富的浅层地热能资源，开发利用浅层地热能具有得天独厚的优势，作为地下水地源热泵换热介质的第Ⅰ承压水，为咸水，水量极为丰富，基本无其它工农业开发利用价值，开发潜力巨大。

　　通过工作，项目组圈定了海门镇-二甲和四甲镇-余东镇-包场镇两个地热开发利用远景区，推断出远景区预测地热储层为石炭系碳酸盐岩，计算得出海门水热型地热能资源可开采热量折合标准煤1.25万吨，每年可减少CO2排放约2.99万吨。

　　海门对于节能减排的绿色能源有着迫切的需求，具有巨大的社会效益和经济效益。该队建议海门出台相关鼓励政策，积极推进地热能的开发利用，尤其对于建筑容积率较小的办公园区和公共建筑等应优先开发利用浅层地热能。

　　海门区饮用水主要依靠长江地表水，供水水源单一，存在一定的供水安全风险。在地下水资源调查方面，该队调查发现，海门承压含水层地下水的可开采资源量为2013.9万立方米/年，水质符合饮用水标准。目前，海门在滨江新区规划建设了长江水厂集中型地下水应急水源地，供水规模为2.3万立方米/天，各乡镇保留应急水井作为分散型地下水应急水源地，供水规模为12.27万立方米/天，可基本保障居民应急生活用水安全。

　　在优质农用地资源调查方面，该队经调查发现，海门农用地优质农田面积57863公顷，占全市农用地总面积的77.15%，其余均为良好。海门交通十分便利，土壤质量优良，适合建设无公害、有机蔬菜基地。该队建议扩大蔬菜基地种植面积，充分发挥临近上海且优质土地资源丰富的优势，提供更多无公害有机蔬菜，助力乡村特色农业产业发展。

　　积极提供地学建议

　　科学开发地下空间，优化土地资源配置。海门未来规划与建设中应科学统筹地上、地下空间资源开发利用，充分考虑建设成本、施工风险、运营维护、地质环境安全等因素，积极探索完善建设用地使用权（地下）出让方式，鼓励和支持地下空间的开发利用，提高城市用地的效率。

　　突出保护生态环境，促进人与自然和谐共生。该队建议，以建设生态友好型城市为目标，一要优化调整基本农田保护区，打造绿色生态园，规划无公害、绿色农产品基地；二要持续稳步推进地热能特别是地下水源热泵系统建设，促进全市节能减排和低碳技术发展；三要加强生态环境综合整治力度，促进自然资源生态价值实现，实现人地和谐新格局。

　　合理利用地质资源，构筑安全发展屏障。科学规划地质资源的开发利用，进一步完善全市地质环境监测网络系统，开展海门城区建筑物密集区地面沉降变形监测工作，加强土壤污染的成因、污染物来源调查，开展污染治理、修复方法技术研究，改善水土地环境质量，保障生态地质安全。

　　充分应用地质信息，加快数字海门建设。该队已建立海门城市地质信息管理与服务系统平台，具备了地质数据综合管理、三维地质建模与分析评价、辅助政府管理决策、公众信息发布等功能，将地质调查成果维护更新融入城市建设当中。