高慧丽  王寒梅  袁炯熙内外环线及高架桥、越江大桥隧道、轨道交通……上海的城市建设日新月异,但在加快重大基础设施建设的同时,城市安全成为可持续发展的重要保障。《上海市三维城市地质调查》项目将上海的地质环境及对城市安全影响呈现在了决策者面前。上海有着很古老的大地,但近年来的城市建设愈发迅猛,内外环线及高架桥、越江大桥隧道、轨道交通……如今,《上海市国民经济和社会发展‘十一五”规划》更明确地提出,加快重大基础设施建设。同时《规划》还提出,切实保障城市安全,坚持防灾、抗灾、救灾相结合,建立健全城市预警体系和应急机制,保障人民群众生命财产安全。从这样的高度出发,国土资源部和上海市人民政府共同部署的《上海市三维城市地质调查》,开设《上海市地质环境及其对城市安全影响调查与对策研究》子项目。寻找应急水源地,地下水开发利用从资源利用型转变为应急保障型上海城市发展之初,地表河水是便利的生活水源,但随着城市人口的增加与工业发展对地表水系污染的加剧,地下水资源成为生活与生产供水的最佳选择。项目调查表明,城市地下水采灌格局随着城市经济发展对地下水的需求、城市产业结构的调整、环境地质问题的控制等方面的变化而相应变化着。1966年至今,上海中心城区地下水人工回灌量大于开采量,净回灌量达1.38亿立方米。在地下水开采与人工回灌共同作用下,上海各承压含水层地下水水质基本保持其原始状态,水质指标总体上没有显著变化。回灌的效果和地下水质的现状让人异常满意。项目组又进行了进一步反思:在上海这样的发达城市,经济的快速发展以及人们生活水平的提高,对地下水的战略利用寄予了越来越高的期待。由此,地下水环境的保障也从1974年以来制定年度计划的工作模式,首次纳入到“五年规划”的宏观体系中。根据上海“十一五”规划目标,全市将形成新一轮地下水采灌平衡格局,短期内在地下水资源得到有效补给的情况下,确保地下水位的稳定,真正实现地下水资源的可持续利用。目前,上海的城市自来水原水主要来自长江、黄浦江上游水源地,而黄浦江承泄太湖来水。2007年5月太湖蓝藻泛滥,严重危及无锡太湖水源地,引发用水危机。市政府及供水部门对应急水源地的建设越来越关注。上海地调院的专家经过全方位调查分析,给出在全市建设14个地下水应急水源地的科学对策,并指出三大类地区可以作为应急水源地建设的重点规划地区。第一类是城市中心地区,确定为大(中)型应急地下水水源地,重点解决应急状态下的生活用水和特殊工业用水。第二类是横沙、长兴等岛屿地区,可用于应对各种原因引发的如地表水源污染、咸潮时间过长、发生严重干旱等突发问题。第三类是松江、金山和临港等九个规划新城区,建立中小型应急供水水源地。综合防治地面沉降,降低城市安全风险上海因其特有的地质条件,自20世纪初开始,伴随着地下水资源的开发利用,地面沉降与日俱增。当时地下水开采存在时间、区域和层次上的“三集中”,深度集中在地下100米范围内,主要用于纺织、印染等行业的夏季工业用水。这导致上部土体的压缩变形,并最终引发地面沉降。监测资料显示,1921年以来,上海中心城区平均累计地面沉降量约2米,即市区高程平均损失2米左右,最大损失可达3米左右。尽管上海是我国发生地面沉降最早、影响最大、危害最深的城市,但对地面沉降的控制也是最具成效的。1965年开始,上海开采地下水得到严格限制,开采量大幅减少;而且地下水的开采层次由浅部100米左右调整至200~300米范围内。同时,开采地下水在区域上予以分散,避免过度集中;并且进行地下水的人工回灌。通过上述综合措施,上海地面沉降年度沉降量仅数毫米,控制成效为国内外所瞩目。自1992年后,随着上海大规模城市建设,高层建筑与重大市政工程的施工成为新的沉降制约因素,也使地面沉降控制面临新的课题与挑战。上海科研人员在地面沉降监测方面取得了突破性进展。目前,全市不同地质结构区分布有25组地面沉降综合监测站,通过定期复测水准点高程变化、利用分层标监测及时掌握不同深度底层变形动态。为了更及时地了解全市地面沉降发展趋势,上海建立了地面沉降GPS监测网,每年12月定期进行复测,4座基准站、33个一级点和110个二级点实现全天候监测地面沉降发展动态,大大提高了GPS监测网平差精度。2006年开始,上海地质调查研究院还与武汉大学合作开展了应用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的可行性研究,并取得了初步成果,增强了地面沉降监测能力。2006年6月27日,《上海地面沉降防治“十一五”规划》正式获得批准,目标到2007年全市平均沉降量控制在7毫米之内,至2010年力争年均地面沉降量进一步有所下降。为此,上海地调院对如何落实“十一五”目标提出措施,以及防治地面沉降的技术路线:加强完善法律法规,保障防治工作顺利开展;继续严格执行地下水采灌管理,专门地下水回灌和停用生产井并举;加强工程性地面沉降防治能力建设;继续加强地面沉降监测能力和地质调查工作。阶段效果评价显示,从2007年上海市地面沉降的总体格局来看,2007年度全市地面沉降为6.8毫米,中心城地面沉降量为7.8毫米,全市地下水继续保持稳定和抬升态势。系统整合海岸带地质数据,科学索要滩涂土地上海市地处长江三角洲东南缘,长江入海口南侧。长江口一杭州湾的地形及其演变对上海的发展有着别样重要的意义。岸带冲淤对上海来说是把双刃剑,一方面造成不可避免的环境地质灾害,另一方面冲淤队及人工促淤是上海发展所需要的非常珍贵的土地津源。如何合理开发、保护滩涂资源,进一步向滩涂索要土地,成为上海国民经济可持续发展的关键问题之一。针对这一问题,上海地调院对长江口—杭州湾及其邻近海域进行了综合调查,在对已有研究成果、监测资料、地形数据的综合利用与系统分析的基础上,将GIS、RS、DEM技术和数据库技术应用到地貌分析中,建立了长江河口较为系统的多源、多比例尺、多时间尺度、多空间分辨率阔地形数据库,对作为上海未来经济产业带的河口海岸地区的地形冲淤演变进行了全面系统的阐述。根据调查结果,上海的后备土地中,高滩资源已经不多,但低滩资源十分丰富。2006年的地形资料统计,0米以上滩涂共603平方公里,-2米以上滩涂面积为1253.7平方公里,-5米以上滩涂面积为2308.8平方公里。低滩资源主要分布在三个区域,即长江口三岛滩地—崇北沿、崇明东滩—浅滩、横沙东滩—浅滩、长兴边滩等;江中沙洲一扁担沙、瑞丰沙、九段沙和江亚南沙等;大陆边滩一长江口南岸的宝山边滩、浦东新区和南汇边滩、杭州湾北岸的南汇奉贤金山边滩。土地的占补平衡关系着经济和环境的和谐以及可持续发展,如何在开发利用后备土地资源的同时,兼顾保护海洋地质环境,正吸引着越来越多科学家的注意。(2008.12.25,地质勘查导报,2版)

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