國外發(fā)達(dá)國家城市地質(zhì)工作總結(jié)及其經(jīng)驗借鑒論文
引 言
人口、資源、環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展是21 世紀(jì)的重大科學(xué)命題。城市作為人口和現(xiàn)代工業(yè)集中的地區(qū)，在國家建設(shè)和人類生存環(huán)境水平提高中發(fā)揮著巨大作用，城市化的快速發(fā)展促使自然環(huán)境發(fā)生巨變，城市和地質(zhì)環(huán)境不斷進行著相互作用。在過去的 30 多年中，隨著中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市化進程迅速加快，社會和學(xué)術(shù)界對城市地質(zhì)問題表現(xiàn)出前所未有的關(guān)心。我國進行比較系統(tǒng)的城市地質(zhì)研究工作起步較晚，就其研究的廣度和深度以及全面性而言，與國外發(fā)達(dá)國家相比尚有較大差距。因此，本文對國外發(fā)達(dá)國家開展的主要城市地質(zhì)工作進行了總結(jié)，以期能切實反映出城市地質(zhì)研究工作的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢，從而為我國城市地質(zhì)工作的開展提供參考和借鑒。
1 城市地質(zhì)的內(nèi)涵
城市地質(zhì)是地球科學(xué)的一個較新的分支，對城市地質(zhì)的定義和內(nèi)涵，目前仍在研究和探索之中，關(guān)于它是不是一門獨立的學(xué)科，認(rèn)識尚不統(tǒng)一。有的認(rèn)為城市地質(zhì)屬于傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)的范疇，不是獨立的學(xué)科，而是各種地質(zhì)工作在城市和城市化地區(qū)的應(yīng)用； 有的認(rèn)為它是工程地質(zhì)學(xué)的分支，應(yīng)稱為城市工程地質(zhì)學(xué)； 有的認(rèn)為它是環(huán)境地質(zhì)學(xué)的分支，稱為城市環(huán)境地質(zhì)學(xué)。
通過綜合諸家意見認(rèn)為，城市地質(zhì)已發(fā)展成為一門獨立的分支科學(xué)，有著特定的任務(wù)和工作內(nèi)容。其任務(wù)是應(yīng)用地質(zhì)科學(xué)的理論和方法，以城市地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為主要研究對象，將所獲得的地質(zhì)資料和認(rèn)識，應(yīng)用于城市的規(guī)劃、建設(shè)和管理，其實質(zhì)是地質(zhì)科學(xué)和地質(zhì)學(xué)家直接參與城市的規(guī)劃、建設(shè)和管理工作，為城市發(fā)展與控制提供可靠的科學(xué)依據(jù)。工作內(nèi)容包括土地的合理利用、城市供水水源地的勘查和利用、區(qū)域地質(zhì)環(huán)境安全性評價、城市礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與論證、城市地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價與環(huán)境保護以及城市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等。
城市地質(zhì)學(xué)整合了城市管理和發(fā)展中所需的一系列地球科學(xué)分支，因此它是地球科學(xué)中綜合性最強的領(lǐng)域之一，涵蓋了部分工程地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)及土地管理學(xué)等，除此之外還有傳統(tǒng)的地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等。因此，城市地質(zhì)工作是在城市及其周圍地區(qū)或潛在城市化地區(qū)的特定空間范圍內(nèi)，綜合考慮各種地質(zhì)要素，研究其對城市發(fā)展所提供的資源、所施加的約束條件以及城市發(fā)展對其產(chǎn)生的影響，為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理服務(wù)的地質(zhì)工作[1].可見，城市地質(zhì)作為一門應(yīng)用性的地質(zhì)學(xué)科，它并不是簡單的其他地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科資料的堆積，而是需要針對具體的城市地質(zhì)問題，進行分析評估和綜合集成，并提出合理的解決辦法。
2 國外研究進展
城市地質(zhì)的主體工作是主題應(yīng)用填圖，為城市各類規(guī)劃、建設(shè)和管理提供決策支持[2].國外最早的城市地質(zhì)工作大約是在 20 世紀(jì) 20 年代末開展的，具有代表性的是德國繪制了用于城市規(guī)劃的特殊土壤分布圖[3].30 年代末，德國出版了標(biāo)示著各種土地利用適宜性的 1∶ 10 000 和 1∶ 5 000的地質(zhì)圖，并用于 Bodenatlas 的城市擴建規(guī)劃[4];第二次世界大戰(zhàn)后，隨著人口增長和經(jīng)濟復(fù)蘇，城市地質(zhì)工作日益頻繁，特別是在歐洲和北美地區(qū)，如德國、捷克、斯洛伐克和荷蘭等國家實施了系統(tǒng)的城市地質(zhì)填圖計劃，主要是對城市地區(qū)土壤和巖石的自然屬性進行填圖，用于指導(dǎo)城市規(guī)劃和建設(shè)[5],其中典型代表是 Prague 城市的1∶ 5 000地基填圖，包含建設(shè)層地基巖土的物理力學(xué)參數(shù)等工程地質(zhì)信息，并且該城市大量的數(shù)據(jù)和圖件在不斷地更新[6].這一時期，德國有十多個城市完成了土地利用主題填圖[7].盡管這些圖件在城市規(guī)劃中發(fā)揮了重要作用，但總體來說其可讀性較差； 圖件及附注中包含了土壤自然屬性和土地利用適宜性的信息，但多為定性描述，這主要是由于土工實驗數(shù)據(jù)以及在原位或?qū)嶒炇覘l件下水文地質(zhì)測試數(shù)據(jù)的有效性較低。
隨著第二次世界大戰(zhàn)后美國經(jīng)濟的高速增長以及其后的城市擴張，大量的地質(zhì)工作者開始展開對城市地質(zhì)的研究工作。例如，20 世紀(jì) 60 年代末至 70 年代，僅洛杉磯就有 150 多名地質(zhì)學(xué)家在從事城市地質(zhì)研究工作[8].同期，由于 Legget 的出版，地質(zhì)數(shù)據(jù)在加拿大城市規(guī)劃和管理中的應(yīng)用取得了突破性進展[6,9].至此，工業(yè)化國家更加關(guān)注城市中自然環(huán)境的改變和大量廢棄物造成的污染，廢棄物處理場的選址成為城市地質(zhì)工作者新的研究領(lǐng)域。應(yīng)用地球化學(xué)解決廢物污染問題迅速地成為一種發(fā)展趨勢，最早在德國出現(xiàn)對土壤納污潛力和污染容量極限的研究，生成“地質(zhì)潛力圖”來為城市規(guī)劃服務(wù)[10],這套填圖系統(tǒng)后來被其他許多國家應(yīng)用。這一時期美國地質(zhì)調(diào)查局繪制了許多城市地質(zhì)圖件[11 -12]; 許多歐洲國家也開展了一些特殊研究，包括尋求最合適的方法在城市化地區(qū)的圖件上展現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)[13 -15].西班牙的許多城市地區(qū)開展了用于城市規(guī)劃的 1∶ 25 000巖石土壤填圖工作[16],初步查清了不同類型地表淺層 巖 土 的 分 布 范 圍，如 在 馬 德 里 開 展 了1∶ 400 000 到1∶ 100 000 的填圖工作[17].可見，這一時期歐美發(fā)達(dá)國家的城市地質(zhì)工作取得了重大進展： 首先，城市地質(zhì)工作內(nèi)容延伸到水土污染調(diào)查評價、地質(zhì)資源潛力及其開發(fā)利用評價、城市廢棄物的處置及應(yīng)用地球化學(xué)方法進行污染治理等多個方面，體現(xiàn)了調(diào)查與治理的相結(jié)合； 其次，工作區(qū)域從單個城市擴展到城市群地區(qū)，同時注重城市地質(zhì)為環(huán)境規(guī)劃和土地利用規(guī)劃服務(wù)，提高了成果的實用性； 再次，各種專業(yè)信息系統(tǒng)相繼建立，這一時期約有 300 個系統(tǒng)投入使用，以獲取和處理地質(zhì)、地理、地形和水資源信息。
20 世紀(jì) 70 年代末至 80 年代初，隨著水文地質(zhì)和巖土模型應(yīng)用的加強，使得定量描述和預(yù)測人類活動對地球圈層的影響成為可能，這一時期城市地質(zhì)工作的一大特點就是主題填圖從定性到定量的過渡。例如，荷蘭開展了由土地開墾造成的地面沉降的危害研究，并在一些城市地區(qū)開展了侵蝕和沉積作用的影響研究[18].電子數(shù)據(jù)技術(shù)的采用帶動了全新的主題填圖工作，從而使規(guī)劃者、決策者和工程師能夠比過去更加容易地獲取這些主題圖，并根據(jù)需要及時地提取有用信息。
主題圖的編制更多地采用了定量化指標(biāo)，并盡量簡化了圖面內(nèi)容，使得非地質(zhì)專業(yè)的用戶更加容易地理解圖的信息[14].東南亞和太平洋地區(qū)從 20世紀(jì) 80 年代中期開始，啟動了城市地質(zhì)的研究工作。這項工作主要是在亞太經(jīng)社會委員會（ ES-CAP,United Nations） 的推動下開展的，到目前為止，已經(jīng)出版了 9 卷城市地質(zhì)文集，主要介紹了包括中國、孟加拉、斐濟、印度尼西亞、馬來西亞，尼泊爾、巴基斯坦、菲律賓、朝鮮、斯里蘭卡、泰國和越南在內(nèi)的國家專門的城市地質(zhì)研究和現(xiàn)狀報告。早在 70 年代，印度的 Calcutta 城市便開展了城市地質(zhì)工作并出版了一系列的城市巖土研究報告。在非洲，除了多哥外，其他國家均未開展過重大的城市地質(zhì)工作[19 -20].這一時期城市地質(zhì)工作的另一大特點是對地質(zhì)資源保護意識的增強。地下水資源研究從注重水量轉(zhuǎn)變?yōu)樗|(zhì)水量并重，解決含水層污染問題從調(diào)查治理轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防與治理相結(jié)合。地下水可供能力、地下含水層脆弱性評價研究與編圖作為對地下水資源進行保護的重要措施得到高度重視，并成為 80 年代后期城市地質(zhì)工作的主題。80 年代末，美國、意大利、荷蘭、德國、瑞典、英國、捷克等國家相繼出版了 1∶ 1 萬 ~1∶ 100 萬不同比例尺的地下水脆弱性圖，為政府官員、規(guī)劃者和管理者了解土地利用活動與地下水污染之間的關(guān)系，識別地下水易于污染的高風(fēng)險區(qū)，制定地下水保護的方針政策和管理方案提供了依據(jù)[21].
20 世紀(jì) 90 年代至今，是國際城市地質(zhì)工作新的發(fā)展時期，保障人類生命財產(chǎn)安全和促進城市社會、經(jīng)濟、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的城市地質(zhì)工作目標(biāo)進一步明確，工作思路和工作方法也有所創(chuàng)新。
如 90 年代初期英國地質(zhì)調(diào)查局啟動了“倫敦計算機化地下與地表項目（ LOCUS） ”.該項目的目標(biāo)是繪制用于土地利用規(guī)劃、土木工程建設(shè)和解決地質(zhì)環(huán)境問題的各種主題圖件。這項工作是基于包含 2 萬多份鉆孔描述資料的數(shù)字化數(shù)據(jù)庫和具有強大功能的 GIS 與模型技術(shù)完成的。德國地質(zhì)調(diào)查局將工作重點由礦產(chǎn)勘查轉(zhuǎn)向環(huán)境調(diào)查研究，主要開展了城市及其周圍地區(qū)的環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查、污染評價； 垃圾場污染的調(diào)查、評價及污染監(jiān)控、治理等環(huán)境地質(zhì)工作； 建立了城市行政機關(guān)、地質(zhì)調(diào)查所的綜合數(shù)據(jù)庫，并獲取廣泛的其他地學(xué)知識，為城市規(guī)劃建設(shè)和地下水利用服務(wù)。
2000 年，英國地質(zhì)調(diào)查局啟動了“城市地球科學(xué)研究”項目，旨在為城市發(fā)展提供綜合的`地質(zhì)信息。
該項目劃分為地表礦床特征、三維巖體特征和信息系統(tǒng)研發(fā) 3 類 6 個主題研究子項目。2003 年，Quaternary International 編輯部出版了 《新西蘭和澳大利亞東部城市與第四紀(jì)地質(zhì)》（ Urban andQuaternary Geology,New Zealand and Eastern Aus-tralia） 以及 《The Shaping of Sydney by Its UrbanGeo-logy》。報告論述了這些地區(qū)城市的地質(zhì)條件和面臨的問題，闡述了城市地質(zhì)如何融入到城市規(guī)劃、土地利用、防災(zāi)減災(zāi)中，指出城市空間布局和發(fā)展戰(zhàn)略要適應(yīng)地質(zhì)資源和地質(zhì)環(huán)境條件[22].2008 年 8 月第 33 屆國際地質(zhì)大會在挪威奧斯陸召開，大會的主題是“地球系統(tǒng)科學(xué)---可持續(xù)發(fā)展的基石”.此次大會關(guān)于城市地質(zhì)的內(nèi)容也很多，其中國外城市地質(zhì)成果介紹中最具代表性的為挪威國家地質(zhì)調(diào)查局在奧斯陸地區(qū)開展城市地質(zhì)調(diào)查項目，項目主要研究內(nèi)容有 10 個方面： 氡災(zāi)害、地面沉降、城市土壤污染、地?zé)�、砂礦資源、地下水、礦產(chǎn)地質(zhì)、基底穩(wěn)定性與監(jiān)測、地質(zhì)教育等。
工作思路上在這一時期，一方面注重以整體觀點研究城市地質(zhì)問題。城市地質(zhì)工作從解決比較簡單的規(guī)劃建設(shè)問題深入到解決更為復(fù)雜的區(qū)域整體開發(fā)和決策問題。如美國于 1991 年開始實施水流域綜合保護計劃，將分散的水資源保護轉(zhuǎn)向使用水流域的研究，在統(tǒng)一的水文地質(zhì)單元內(nèi)共同解決水資源的可供能力、水資源污染和生態(tài)環(huán)境惡化問題，使管理者能夠從整個水流域全面地考慮影響水資源的各種作用[18].對于城市災(zāi)害，則注重對群發(fā)或誘發(fā)的災(zāi)害系統(tǒng)研究，研究災(zāi)害的影響面、易損性和對災(zāi)害的反應(yīng)。近年來在國際地科聯(lián)環(huán)境規(guī)劃地質(zhì)科學(xué)委員會的倡導(dǎo)下，西方國家正著手建立反映地質(zhì)過程和地質(zhì)現(xiàn)象變化大小、頻率和趨向的地質(zhì)指標(biāo)體系，并將地質(zhì)指標(biāo)與城市的經(jīng)濟、社會、環(huán)境指標(biāo)結(jié)合起來，從整體來考慮城市的建設(shè)和發(fā)展。另一方面，實施全面保護城市地質(zhì)環(huán)境、超前服務(wù)于城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。這一戰(zhàn)略的確定正是對過去城市化過程中忽視環(huán)境、忽略地學(xué)信息，造成城市災(zāi)害頻發(fā)的后果做出的深刻反思。如美國在地下水污染治理方面位居世界前列，最近十幾年內(nèi)僅清理油滲漏造成的土壤和含水層污染的費用就高達(dá)數(shù)千億美元。由于對復(fù)雜的水文地質(zhì)條件認(rèn)識不足，所采用的抽取 - 處理技術(shù)并未達(dá)到預(yù)期效果。
如今美國科學(xué)家和立法者已經(jīng)認(rèn)識到，最成功的污染治理戰(zhàn)略將是對土壤和地下水污染場地及其周圍地區(qū)實施風(fēng)險管理戰(zhàn)略。類似的如城市快速發(fā)展而防災(zāi)、減災(zāi)措施相對滯后導(dǎo)致的城市災(zāi)害影響面擴大和易損性增強，已經(jīng)影響或制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。為此，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評估、水土污染風(fēng)險識別、地下水可供能力、城市脆弱性評價以及建立環(huán)境變化的地質(zhì)指標(biāo)等作為對城市地質(zhì)環(huán)境實施保護的超前服務(wù)工作，成了 90 年代至今城市地質(zhì)工作的重點和熱點。
在技術(shù)方法上，多學(xué)科、多目標(biāo)、多種技術(shù)方法的交叉配合，提高了城市地質(zhì)工作的質(zhì)量和效率，增強了其解決實際問題的能力。如利用探地雷達(dá)、高分辨率地震、層析成像等先進技術(shù)進行工程和地質(zhì)災(zāi)害勘察取得了顯著功效，尤其利用 GIS、RS、GPS 技術(shù)進行城市地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與防治，采集多學(xué)科地學(xué)信息，建立 GIS平臺的地學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫和自然災(zāi)害風(fēng)險評估的決策支持系統(tǒng)，較好地滿足了城市地質(zhì)快速適應(yīng)城市發(fā)展的需求。
3 發(fā)展趨勢
縱觀國外城市地質(zhì)工作的開展歷程，經(jīng)歷了工作內(nèi)容從單純查清地質(zhì)條件到涵蓋廢棄物處置、水土污染防治、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性評估、地下水脆弱性評價、多目標(biāo)地球化學(xué)、生態(tài)地質(zhì)調(diào)查等多種內(nèi)容的綜合調(diào)查研究； 對城市地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查與編圖從定性描述深入到定量評價； 工作思路從調(diào)查分析單一的地質(zhì)問題轉(zhuǎn)變?yōu)閺恼w上綜合考慮城市規(guī)劃、發(fā)展的需求，超前服務(wù)于城市社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展； 工作區(qū)域從單個城市擴展到城市群地區(qū)乃至國土規(guī)劃經(jīng)濟開發(fā)區(qū)； 技術(shù)方法從利用水文地球化學(xué)和地球物理技術(shù)的勘探開發(fā)服務(wù)拓展為多學(xué)科、多種先進的勘察、檢測、分析技術(shù)相互結(jié)合的多目標(biāo)服務(wù)； 地質(zhì)信息從編制紙介質(zhì)的圖件、報告提升到建立空間數(shù)據(jù)庫和 GIS平臺上的地學(xué)信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息及時更新、動態(tài)評價和社會共享。進入 21 世紀(jì)以來，隨著世界城市化進程的加快，城市地質(zhì)災(zāi)害問題日益突出，已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，這使得城市地質(zhì)研究越來越被重視。
3. 1 城市地質(zhì)工作理論更加系統(tǒng)更加完善
城市地質(zhì)工作秉承科學(xué)發(fā)展觀的基本內(nèi)涵，融合多學(xué)科理論觀點，形成以確保城市地質(zhì)生態(tài)安全為主題、實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的理論體系，推崇尊重自然規(guī)律和社會規(guī)律，實現(xiàn)社會經(jīng)濟在地質(zhì)環(huán)境容量允許、質(zhì)量良好的前提下加快發(fā)展。
應(yīng)特別加強對三維建模、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管理理論研究，建立地下水、土壤污染評價理論體系[23].
3. 2 城市地質(zhì)工作的深度及服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?/p>
目前城市地質(zhì)工作更多地側(cè)重于城市基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查填圖和評價工作，如基巖地質(zhì)、第四紀(jì)地質(zhì)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)調(diào)查等[24; 另外針對環(huán)境地質(zhì)問題或地質(zhì)災(zāi)害開展調(diào)查評價工作，如活動斷裂、地面沉降、水土污染等。在獲得區(qū)域地質(zhì)背景基礎(chǔ)上，針對應(yīng)用開展更深層次的研究工作將是今后城市地質(zhì)工作的一個重要方向。此外，城市地質(zhì)的許多工作內(nèi)容也正在結(jié)合應(yīng)用開展更深層次的研究工作，如工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于地下空間開發(fā)和地下地籍管理，水文地質(zhì)應(yīng)用于地下工程開挖承壓水問題，地球化學(xué)應(yīng)用于土壤監(jiān)測、修復(fù)與治理，岸帶沖蝕與淤積應(yīng)用于灘涂資源管理等。
3. 3 以 GIS 為平臺的數(shù)字城市地質(zhì)資料集群化系統(tǒng)將更加智能
地質(zhì)資料信息服務(wù)集群化是今后地質(zhì)工作的重要方向之一，城市地質(zhì)資料的集群化工作將是必然趨勢，它是城市地質(zhì)實現(xiàn)服務(wù)多元化目標(biāo)的基礎(chǔ)。目前城市地質(zhì)信息管理平臺大多具備地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫的管理功能、地質(zhì)成果圖件的展示功能，今后將朝更多專業(yè)模塊融合、專業(yè)分析、綜合評價、應(yīng)急管理等更智能方向發(fā)展[25].同時城市地質(zhì)信息管理平臺如何實現(xiàn)與土地資源管理平臺、城市規(guī)劃管理平臺、城市建設(shè)管理平臺的銜接也是一個重要方向。例如，英國為確保及時滿足城市發(fā)展對地質(zhì)科學(xué)信息的需求，形成對各種城市地質(zhì)問題具有快速反應(yīng)能力、基于 GIS 平臺的地質(zhì)科學(xué)信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫信息化系統(tǒng)。英國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)工作小組還在泰晤士河口地區(qū)開展了地球科學(xué)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)建設(shè)項目。這在很大程度上反映了當(dāng)今發(fā)達(dá)國家城市地質(zhì)工作的基本趨勢。
3. 4 土壤和地下水污染風(fēng)險識別與評價及其治理仍是今后城市地質(zhì)工作的重點
近年來，地下水污染治理已成為城市地質(zhì)工作的重點，并被一些國家提高到保護人類健康和社會持續(xù)發(fā)展的高度來看待。地下水污染治理走過了以下的歷程： 20 世紀(jì)70 年代，地下水治理與恢復(fù)的戰(zhàn)略為“識別→修復(fù)”,即識別地下水的污染場地，對其進行治理。到了 80 年代地下水治理與恢復(fù)的戰(zhàn)略為“預(yù)測→防治”,即對地下水污染場地的污染潛力進行預(yù)測，對其進行必要的防治措施，以免污染進步擴大。進入 90 年代后，采用以風(fēng)險評價為基礎(chǔ)的地下水治理與恢復(fù)的戰(zhàn)略，即為保護人類健康和生態(tài)環(huán)境的長期經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，對地下水資源進行全面的保護。尤其在美國，科學(xué)家和立法者已經(jīng)認(rèn)識到，最成功的污染治理戰(zhàn)略將是對土壤和地下水污染場地及其周圍的地區(qū)實施風(fēng)險管理戰(zhàn)略，即通過風(fēng)險評價，識別減輕污染的途徑，并對污染以某種方式進行遏制來保護人類健康和環(huán)境。這是最近幾年污染治理的新動向。原位生物治理技術(shù)是治理地下水污染和土壤污染的一種很有前景的技術(shù)； 然而，由于對地下環(huán)境中做生物的作用過程的認(rèn)識不夠，目前國際上真正費用低、效果好的原位生物治理技術(shù)仍有限。動力控制與原位微生物方法聯(lián)合治理地下水污染是今后的發(fā)展方向，未來污染的遏制是降低污染處理費用的有效途徑。
3. 5 地下水動力系統(tǒng)的變化對城市基礎(chǔ)設(shè)施的影響已引起廣泛的關(guān)注
城市發(fā)展的初期，經(jīng)濟快速發(fā)展，用水量急劇增加，導(dǎo)致大量抽取地下水，使地下水水位普遍下降，從而引起系列的工程和環(huán)境問題。如黏土壓實引起地面沉降、地裂縫，使工程地基和地下工程不穩(wěn)定； 咸水入侵和水質(zhì)惡化； 水井掉泵等問題。城市發(fā)展的成熟階段，地下水上升會引發(fā)一系列的水土、工程和環(huán)境效應(yīng)。人們認(rèn)為城市化最明顯的影響因素是道路鋪瀝青和澆筑混凝土使土地表面透水性不好。
最近的研究表明，城市地區(qū)地下水總的補給大多是增加的。原因是： 在不透水地方的邊緣，入滲增大； 供水系統(tǒng)的滲漏； 污水系統(tǒng)、化糞池和工業(yè)污水處置的滲漏，特別是在發(fā)展中國家排污設(shè)施條件差或沒有排污設(shè)施的地方； 綠地和樹木的過度澆灌，增大補給。城市地下水總補給量的增加可以大大抵消由于城市化地面不透水所引起的任何地下水補給的減少量。這種補給的增加，不僅改變了地下水的動態(tài)平衡（ 使地下水水位上升） ,也改變了地下水的水質(zhì)，引起地下水的污染。地下水補給增多對地下工程的穩(wěn)定性也產(chǎn)生重要的影響，主要表現(xiàn)在： 突水對地基和隧道的破壞； 承載力的下降和一些建筑物的下沉； 對地下構(gòu)筑物的侵蝕作用增加； 地下水構(gòu)筑物的抬升和結(jié)構(gòu)的破壞； 對地下水污水管道和化糞池的破壞，使污染物進入地下水中，使人類健康和環(huán)境處于風(fēng)險之中； 污染物和有毒氣體從污染的土壤中遷移。這一系列問題都將是未來城市地質(zhì)工作的研究熱點。
3. 6 城市地質(zhì)調(diào)查正在更多地區(qū)不同類型的城市開展
城市地質(zhì)調(diào)查從 20 世紀(jì)開始到現(xiàn)在，已經(jīng)近百年，世界上許多城市已經(jīng)開展過城市地質(zhì)調(diào)查，如洛杉磯、柏林、東京、倫敦和莫斯科等都開展過相對綜合的城市地質(zhì)調(diào)查并出版了相關(guān)著作，如 《莫斯科城市地質(zhì)》。目前有更多的城市正在開展城市地質(zhì)調(diào)查工作，如我國的上海、北京、天津、廣州、南京和杭州，國外如挪威的奧斯陸、芬蘭的赫爾辛基和日本的東京等。其中挪威奧斯陸城市地質(zhì)調(diào)查覆蓋了地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)資源、地質(zhì)災(zāi)害等方面內(nèi)容。非洲的許多國家城市地質(zhì)也正在許多城市開展，比如尼日利亞的拉各斯、埃及的開羅等。由我國國土資源部組織開展、中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所承擔(dān)的全國306 座城市地質(zhì)問題摸底調(diào)查工作，歷經(jīng) 8 年于2012 年完成，此次調(diào)查將我國城市按所處地貌環(huán)境分為平原、盆地、低山、丘陵、山地和高原等類型（ 圖 1） ,對各類型城市地質(zhì)問題現(xiàn)狀和危害進行了調(diào)查評價。調(diào)查發(fā)現(xiàn)位于不同地貌類型地區(qū)的城市，其地質(zhì)問題各具特點，城市發(fā)展適宜性也不同，在進行城市地質(zhì)工作時有必要分類進行研究。
3. 7 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測是城市地質(zhì)的重要內(nèi)容之一
地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土污染和岸帶沖淤等地質(zhì)災(zāi)害將直接影響城市的可持續(xù)發(fā)展，每個城市都面臨不同的地質(zhì)災(zāi)害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國地級以上城市建成區(qū)范圍內(nèi)，近 10 年間，滑坡、崩塌、泥石流和塌陷等地質(zhì)災(zāi)害共造成 529 人死亡，規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)造成 3 681 人傷亡，毀壞房屋 24 萬余間； 近 30 年來，城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)各類城市地質(zhì)問題累計造成經(jīng)濟損失約 3. 2萬億元�？梢姡刭|(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測仍將是未來城市地質(zhì)的重要內(nèi)容之一，并且，今后除繼續(xù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查之外，更應(yīng)側(cè)重地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警預(yù)報。如何將地面沉降監(jiān)測與軌道交通安全運營結(jié)合起來開展預(yù)警預(yù)報工作，如何建立覆蓋不同建設(shè)用地類型、農(nóng)用地類型的土地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，海岸帶沖蝕淤積監(jiān)測如何與跨海大橋、重點岸堤保護結(jié)合等，地震、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害如何監(jiān)測及如何啟動應(yīng)急響應(yīng)機制等。
3. 8 調(diào)查、監(jiān)測和測試等方法技術(shù)會不斷革新
隨著城市管理的要求逐步提高，城市地質(zhì)調(diào)查對方法技術(shù)要求越來越高，比如通過提升地球物理探測技術(shù)獲得工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤污染等參數(shù)信息[26],通過衛(wèi)星遙感技術(shù)的改進監(jiān)測區(qū)域地面沉降、水土污染、岸帶沖淤等，如何在現(xiàn)場快速圈定受污染土壤的范圍，地震、滑坡及泥石流的監(jiān)測預(yù)警預(yù)報技術(shù)的需求也非常迫切。
另外測試質(zhì)量水平將直接影響地質(zhì)評價的結(jié)果，如目前土壤地球化學(xué)元素測試技術(shù)還不能完全滿足土地質(zhì)量動態(tài)監(jiān)測的較高要求，某元素的檢出限誤差可能比實際年度變化量高許多，年代測試的準(zhǔn)確與否將直接決定地層歸屬，水土有機污染物測試結(jié)果的重復(fù)性檢驗較差將直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。調(diào)查、監(jiān)測及測試等方法技術(shù)的不斷革新，將是今后完善城市地質(zhì)工作的重要途徑之一。
3. 9 城市地質(zhì)工作機制建設(shè)越來越被重視
城市地質(zhì)如何融入到城市規(guī)劃建設(shè)與管理的機制建設(shè)將是決定城市地質(zhì)發(fā)展動力關(guān)鍵所在，今后城市地質(zhì)服務(wù)機制的建立和完善將是一個重要的發(fā)展趨勢。如城市地質(zhì)工作模式由問題推動型到理念發(fā)展型的發(fā)展[27],城市地質(zhì)工作與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃結(jié)合機制的形成，城市地質(zhì)工作如何融入到城市規(guī)劃管理流程、土地資源管理流程等政府管理主流程[28],城市地質(zhì)信息更新與共享服務(wù)機制建設(shè)等[29 -30].
4 結(jié)論與討論
綜上所述，城市地質(zhì)兼有自然科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)的雙重屬性，隨著科技與社會的進步，城市地質(zhì)學(xué)的概念不斷變化和拓展，而城市地質(zhì)學(xué)的核心仍是地質(zhì)學(xué)，其最大特點是綜合性，其發(fā)展的動力要依托機制的創(chuàng)新，應(yīng)注重它的應(yīng)用性、方法技術(shù)的革新。我們既要研究現(xiàn)有地學(xué)成果和技術(shù)手段如何應(yīng)用于城市建設(shè)，又要研究如何更新技術(shù)手段以滿足城市建設(shè)新的需求。
從整體而言，我國城市地質(zhì)工作水平仍落后于發(fā)達(dá)國家，但差距正在逐步縮小。20 世紀(jì) 60 年代，主要是以抓基礎(chǔ)地質(zhì)為主，科研方向為基礎(chǔ)地質(zhì)理論。70-80 年代，國內(nèi)有關(guān)專家和地質(zhì)科研機構(gòu)對地震地質(zhì)愈來愈重視。20 世紀(jì) 90 年代以來，隨著城市化戰(zhàn)略的提出，大規(guī)模工程建設(shè)活動則使城市環(huán)境巖土工程問題及地質(zhì)災(zāi)害問題成為優(yōu)先研究方向[31 -32].如今，建設(shè)富裕、安全、和諧社會這一建設(shè)目標(biāo)的提出，使現(xiàn)階段科研規(guī)劃中資源環(huán)境仍為優(yōu)先領(lǐng)域，資源、環(huán)境、污染成為優(yōu)先主題。
我國未來城市地質(zhì)工作的重點、內(nèi)容應(yīng)根據(jù)城市、經(jīng)濟區(qū)具體的地質(zhì)問題和發(fā)展需求而定。
北方資源型缺水城市，解決地下水水源、可持續(xù)開發(fā)利用地下水資源是城市地質(zhì)的重要任務(wù)，查明含水層的空間分布，進行地下水源地的勘查，優(yōu)選和評價地下水庫等成為城市地質(zhì)調(diào)查的主要內(nèi)容。西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，在西部大開發(fā)的形勢下，城市地質(zhì)要圍繞生態(tài)環(huán)境保護做工作，工作內(nèi)容擬包括地質(zhì)環(huán)境組成要素的脆弱性調(diào)查評價、城市建設(shè)適宜性評價等。礦山城市要重點調(diào)查開礦產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、水土污染等，進行地質(zhì)環(huán)境安全性評價，提出治理對策； 對將要閉坑的礦山城市，為生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，可進行土地復(fù)墾、地面塌陷治理條件、治理方法適宜性的調(diào)查評價等�？傮w而言，城市地質(zhì)工作應(yīng)在 3 個層面上展開： 基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、主題填圖、綜合評價與研究。各層面之間相互聯(lián)系，彼此依托，互為促進[33].可見，城市地質(zhì)工作的全面推進，有賴于將地質(zhì)調(diào)查評價結(jié)果與城市的經(jīng)濟、社會、環(huán)境指標(biāo)相結(jié)合，通過資源系統(tǒng)的承載力、地質(zhì)環(huán)境容量的評價和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，實現(xiàn)城市地質(zhì)與城市國民經(jīng)濟系統(tǒng)的融合，全面保護城市地質(zhì)環(huán)境，服務(wù)于城市可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
[1] 孫培善。 城市地質(zhì)工作概論 [M]. 北京： 地質(zhì)出版社，2004: 50 - 62.
[2] 王孔忠。 城市地質(zhì)工作的需求與目標(biāo) [J]. 地質(zhì)通報，2003,22（ 8） : 597 - 600.
[3] Hoyningen-Huene P F Von. Ubersichtskartierung im Gebiet derMeβtischbl|tter Kempen, Krefeld, Viersen, Willich nebstRandgebieten: “ Briefe ” Landesplanungsverb [M]. Berlin:Düsseldorf: 1931: 5 - 11.
[4] Brdning K. Bodenatlas von Niedersachsen [M]. Gottingen:Wirtschaftswiss,1940: 7 - 9.
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