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深入解讀北京2016城市地質工作成果

2017年08月03日 9:40 2399次瀏覽 來源:   分類: 地質礦業   作者:

  質環境安全保障工程——全面支撐首都規劃建設,為城市可持續發展保駕護航
       按照中央部署京津冀一體化協同發展的重大戰略及市領導的指示、相關部門安排,以中央提出的“世界一流、千年大計”“生態、綠色”為標準,北京市地勘局2016年為滿足北京城市副中心總體規劃需求,開展了北京城市副中心區重大地質問題調查評價工作。
  據介紹,這項工作充分體現了地質工作在城市規劃建設源頭所發揮的支撐作用——針對影響城市規劃建設的隱伏斷裂、地面沉降、砂土液化、巖溶塌陷四類重大地質問題進行高精度地質調查評價,全面支撐北京城市副中心建設發展。
  在隱伏斷裂方面,項目組精確厘定了工作區內南苑—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、產狀、基巖斷點位置和上斷點埋深,并對斷裂的活動性進行了定性評價。
  在地面沉降方面,項目組基于地面沉降監測網數據,分析了區內地面沉降發育現狀,并對2009年以來地面沉降監測數據進行系統分析,進行了地面沉降危險性區劃;在砂土液化方面,調查評價了砂土液化的范圍、程度及其對城市建設的影響,按照預測水位最不利條件——水位埋深為0米,對砂土液化進行了預測評價。
  在巖溶塌陷方面,項目組調查評價了巖溶塌陷的范圍、程度及其對城市建設的影響,圈定潛在危險區,并建立了3個級別的防控區。
  為了深化區域地質認知程度,北京市地勘局開展了《區域地質志》修編工作,新修上中下三卷北京市區域地質志,修編1:25萬北京市地質圖;系統梳理了北京地區地層、巖漿、變質、構造、第四紀、深部地質作用等,提升了北京地區基礎地質研究程度,開展基礎地質對城市資源、環境控制影響研究,并在此基礎上編制了“北京市地質環境承載力圖”,對研究成果進行了應用研究。
  為了促進城市可持續化發展,北京市地勘局還深入研究城市發展對城市地質資源環境的負作用,劃出相關底線。
  地面沉降是北京市平原區主要發育的地質災害之一,給城市運行帶來了的安全隱患,地面沉降防控是保證城市可持續發展的一項重要工作。為貫徹落實《北京市水污染防治工作方案》中要求開展“劃定地面沉降區控制區范圍”工作,在地面沉降現狀、成因和危害全面分析的基礎上,該局構建了主要包含三部分的北京市地面沉降防控區劃體系。一是基于地面沉降歷史現狀和機理分析的地面沉降發育程度分區;二是基于城市規劃、用地類型遙感解譯和野外調查的地面沉降危害程度分區;三是對地面沉降發育程度分區和危害程度分區的疊加分析,獲得地面沉降控制分區,編制了《北京市地面沉降控制區劃(2016—2020年)》,為未來5年地面沉降防控工作提供行動指南。
  本著人民生命財產安全放在首位的原則,北京市地勘局加強了突發性地質災害研究工作。
  該局針對北京山洪泥石流開展了預測預警關鍵技術研究工作,完成了泥石流危險分區、研發了基于面流沖刷和泥石流物源啟動的模型裝置,提出了泥石流監測站網布設方案,完成10條示范溝監測示范工程建設;確定了全市和示范溝的泥石流預警指標閾值,建設了泥石流監測預警平臺;針對房山區、密云縣石城鎮、門頭溝區清水鎮等地質災害易發區開展專項調查工作,分析了典型地質災害體特征、成災機理及穩定性狀態;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測等9種監測方法手段,對6條泥石流溝、1處滑坡、1處崩塌實施監測,為建立覆蓋北京市山區突發地質災害自動化監測預警系統奠定基礎。
  戰略性地質資源保障工程——摸清地質資源儲量,大力開發清潔能源,保障城市能源供給
        為了讓首都的天空更加蔚藍,北京市地勘局開展了北京市淺層地溫能資源可持續利用研究及示范工程建設工作,持續建設了淺層地溫能開發利用重點實驗室;在北京城市副中心行政辦公區新建8處地溫監測點,通過對取樣、巖土熱物性測試以及現場熱響應測試,初步認為該區處于地層換熱能力較好的地區;利用獲取的相關數據建立了行政辦公區三維地質模型,并對淺層地溫能資源潛力進行評價。該項成果成功應用于北京城市副中心行政辦公區采用地熱“兩能”率先創建“近零碳排放區”示范工程,成為城市副中心建設工作的一大亮點。
  為配合北京城市副中心、首都新機場、冬奧會等重大建設工程的開展,該局在北京東南邊緣地帶、延慶西北部發展區開展了多項地熱資源調查及評價工作,深入研究了山區構造裂隙型和平原區沉積盆地型地熱資源的成因模式,分析了開發利用地熱資源的可行性。
  深入研究南水北調新水情變化,該局提出地下水開采及控制紅線。據介紹,該局開展的基于新水情下的北京地下水可持續利用調查評價工作,建立了平原區地下水流數值模擬模型,完成了地下水資源分層計算,以1991~2014年為計算時段,采用水均衡法、動態均衡法和數值模擬三種方法,按行政單元計算了北京市平原區地下水資源量。綜合考慮地下水涵養條件、地面沉降防控要求、地下水環境污染現狀等因素,結合南水北調進京配水規劃,提出地下水資源可持續利用及保護規劃建議,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利用規劃提供科學依據。
  為了給政府部門統籌規劃管理地上地下資源,該局還開展了北京市土地資源質量綜合地質評價工作,通過對通州區、大興區和房山平原區生態地球化學因素土地資源質量評價工作,建立生態地球化學土地資源質量評價體系,為北京市土地規劃利用和土地精細化管理提供科學依據;對北京城市副中心和五環內開展地下空間資源調查評價工作,建立了三維地質模型,完成了地下空間資源量的估算和綜合評價工作。
      首都地質資源環境承載力監測預警平臺——獲取城市地下各項地質要素趨勢變化的“CT”結果
         根據國家建立資源環境承載力監測預警機制的要求,北京市率先建設了首都地質資源環境承載力監測預警平臺。
  這個監測預警平臺以保證城市運行地質安全為核心,以地質演化理論為依據,以高新技術方法手段為依托,建設平面分區、縱向分層的立體監測網,對淺層地表至深層基巖的各項地質因素進行實時監測,分析推演地質演化過程,預測預防風險,為決策部門提供可靠數據,為公眾提供地學信息。
  其中,地面沉降監測預警系統自2002年開始建設,包括7個地面沉降監測站、114個GPS監測站、400多個水準監測點、600多眼地下水動態監測井。這個系統從2004年開始對北京市平原區地面沉降進行逐年的系統監測。監測結果表明:2016年北京平原區年地面沉降量大于10毫米區域的面積為2867平方千米;地面沉降區分為南北兩大集中區域、7個沉降中心。
  地下水環境監測預警系統于2010年建設完成,其中包括地下水位監測井635眼,地下水質監測井1182眼,2011年起正式運行。監測結果表明:2016年北京市平原區生活飲用水源水質狀況總體良好,第一、二含水層組遭受了不同程度的污染。
  地熱與淺層地溫能開發利用地質環境影響監測預警系統已建成42個淺層地溫能利用監測站點,設立了淺層地溫能開發利用及對地質環境影響動態監測網絡,并建立了地溫場監測及采集系統。監測結果表明:地源熱泵在運行過程中會直接影響附近的地溫場,抽水井和灌水井距離越近、地層顆粒物越粗,熱泵系統對附近溫度場影響越大;在設計、施工、運行維護規范的前提下,供暖季和制冷季結束后地溫場能較快的恢復,不會產生持續不可逆的熱積累效應。
  突發地質災害監測預警系統已建成突發地質災害監測預警系統(一期)建設工程,在房山區、門頭溝區和密云區等地質災害易發區安裝各類野外專業監測設備413臺套,監測對象包括對119條泥石流溝、1處滑坡、4處采空塌陷區以及6處崩塌隱患(圖3);在密云區馮家峪鎮西莊子村和門頭溝區齋堂鎮馬蘭溝村分別建設了集科研、應急保障、數據接收和科普為一體的地質災害監測站;新建了擁有數臺服務器、工作站、磁盤陣列、臺式計算機以及網絡服務的數據中心和服務于“北京市突發地質災害監測預警系統”的專業數據庫,實現了3個區突發地質災害隱患的專業監測。
  土壤地質環境監測預警系統已建立北京市平原—丘陵區土壤地質環境監測網180個監測點,監測指標包括重金屬、微量元素及有機污染物等。監測結果表明:土壤環境以一級、二級為主,監測發現汞元素在中心城區出現明顯富集的現象,以殘渣態分布為主,通過分析汞元素與古建筑物使用的含辰砂涂料有關,同時也受燃煤等人為活動的影響。
  在山區白河流域礦山地質環境影響較嚴重的區域,北京市新建32眼監測井。監測結果表明:深層土壤中重金屬含量自淺而深呈現逐步升高的特征;地下水整體水質狀況較好。
  平原區活動斷裂監測預警系統在昌平區未來科技城開展黃莊—高麗營活動斷裂監測試點工作,布設兩條跨斷裂水準測線,建設水準監測點73個。監測結果表明:黃莊—高麗營斷裂有較為明顯的活動異常,沿斷裂延伸局部區域有隆起和地裂縫變寬的現象,并伴隨新地裂縫出現。
  地質安全保障信息服務平臺經不斷建設,平臺網頁版已經在內部局域網上線,并完成了地下水環境、地面沉降、突發地災展示服務系統,集成了地下水環境、地面沉降、地下水動態、地下水資源專業分析系統,實現了資料檢索、信息發布、三維建模、制圖服務、成果展示等功能,為未來平臺的全面建設奠定了基礎。
  北京市城市地質工作正在為全面支撐首都經濟社會發展而努力。

責任編輯:楊凈茹

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