延安市城市地质信息平台设计与实现

依托延安市政务网支撑平台——“华为云”平台,基于SOA(Service-Oriented Architecture)架构,采用B/S(Browser/Server)模式,自下而上搭建包括云平台基础层、空间信息感知层、信息资源层、服务层、应用层,综合运用三维数据存储管理、网络传输、可视化等关键技术,开发了延安市自然资源与地质环境信息平台。该平台由服务器、前端界面、运维管理系统和数据发布工具集4部分组成,根据延安城市发展面临的地质问题,开发了三维场景浏览、基础测绘、革命旧址工程病害监测、城市防灾减灾、地下空间开发利用、城市规划等应用功能模块,实现了对自然资源和地质环境数据的三维可视化管理,可在自然资源管理、城市规划建设、地下空间开发利用、防灾减灾等方面为政府相关部门提供服务。

“地质科技助力韧性安全城市建设”专题征稿启事

城市地质期刊计划推出“地质科技助力韧性安全城市建设”专题,聚焦特大城市地质环境安全、特大暴雨洪水灾害、地下水安全等城市地质学研究成果,面向广大学者公开征稿,热忱期盼相关领域专家学者踊跃投稿!

新形势下城市地质工作服务上海高质量发展需求分析

城市地质工作是支撑上海超大城市高效能治理和高质量发展的重要工作。文章聚焦国家和地方重大战略实施,结合上海城市地质工作特点及存在的困惑,分析了城市地质工作支撑“双评价”和城市体检评估、推进地质环境监测与预警、统筹地质资源合理开发利用与保护、强化智慧地质建设、推动地质科技创新等方面的新需求,并提出加强基础地质研究及科技创新,开展精细化、多要素综合调查,推动城市地质工作“数智化”升级等新思考,以期为上海城市地质工作转型升级提供理论支撑。

惠州市金山新城规划区城市地质调查与城市科学发展对策

惠州市金山新城规划区被定位为惠州未来的城市中心。金山新城规划区第四系粗砂层及砾砂层富水性较好,单孔涌水量1166.82~6437.37 m^(3)·d^(-1),渗透系数为21.45~85.46 m·d^(-1)。岩土体按成因、结构、物质组成可分为侵入岩岩性组、喷出岩岩性组、碎屑岩岩性组、红层碎屑岩岩性组、碳酸盐岩岩性组和土体六大类。土地利用类型以农用地为主,占比52.56%,土壤质量以三等(中等)为主,占比54.07%。区内地下水资源较为丰富,地下水天然资源量为89072.57 m^(3)·d^(-1),允许开采资源量为86671.61 m^(3)·d^(-1)。目前地下空间开发利用主要集中在15 m以浅,其中地下商业设施与地下车库已利用的地下空间约9000万m^(3)。区内地质环境问题主要有断裂活动性、地质灾害、隐伏岩溶、软土和水土污染。工程建设适宜区主要分布于中部及北部地段,面积54.46 km^(2),占比46.04%,区内大部分区域地下空间结构有利于开发利用。重大工程建设时应注意避让活动断裂、隐伏岩溶区与深厚软土区,并关注工程建设可能引发的地面沉降问题。重视地下空间资源的开发利用,加强应急备用地下水源地保护。建设城市地质信息综合服务系统,加强海绵城市建设和湿地保护,进一步加强地质灾害防治工作。

山东省济宁市主城区岩土工程勘察标准地层划分

济宁市主城区在工程建设活动中积累了大量岩土工程勘察数据,因缺乏统一的岩土工程勘察地层标准,限制了这些宝贵的数据资源整合与共享。文章通过对“济宁市城市地质调查”项目施工的382个工程地质钻孔数据及“济宁市环城高架”等212个建设项目的岩土工程勘察数据进行系统的分析研究,开展了60 m以浅地层的系统梳理和划分工作。根据沉积时代、成因类型与沉积环境、物质成分与结构特征和物理力学指标,60 m以浅地层可划分为10个工程地质层组。依据地层年代、成因类型、岩性、颜色、物理力学性质等地质特征,进一步划分为24个岩土工程勘察标准地层主层,44个亚层。为了便于推广使用,圈定了分布广泛、便于识别的3个标志层:⑦层黏土、⑭层黏土和⑱层黏土。

甘肃永靖地区地质遗迹资源特征及开发利用建议

永靖县域共厘定地质遗迹资源42处,涵盖了地质遗迹的三大类型,主要包括基础地质大类7个,地貌景观大类33个,地质灾害大类2个。其中世界级1处,国家级5处,省级7处,省级以下29处。永靖县地质遗迹资源以丹霞地貌为主,地质遗迹点整体呈现沿黄河两岸中心廊道密集、东西零星分布的特点。黄河两岸地质遗迹资源点占全部地质遗迹点的80%;东部沿道路镇乡分布,较为稀少,占全部地质遗迹点约16%;西部零星分布几个地质遗迹点,占比最少,约4%,呈现地质遗迹资源点分布极不均匀现象。主要成因是受到区域构造影响和后期地壳升降运动等地质作用改造。在开发利用中要保持原有地形地貌格局,要发挥地质景观的造景功能。岩石、地层、峭壁、峡谷、水体可以构成永靖山水城市街景中的重要点缀。

无人机摄影测量在北京“23·7”暴雨地质灾害调查中的应用

无人机倾斜摄影测量技术因其效率高和操作性强等特点在地质灾害防治领域具有明显优势。2023年7月,受台风杜苏芮残余环流影响,北京市出现灾害性特大暴雨天气,门头沟区短时暴雨引发山洪地质灾害。基于无人机倾斜摄影技术,以门头沟区小龙门村为例,构建三维实景模型,分析暴雨前后地质灾害的特征。实践证明,基于构建的三维实景模型,能够快速了解受灾区域的实际情况,满足地质灾害快速调查工作的任务要求。根据门头沟区小龙门村实景三维模型信息,快速掌握北京“23·7”特大暴雨前后地形地貌变化及地质灾害情况,大大提高灾害处置效率,助力实景三维模型在地质灾害调查和监测中的应用。

无锡市区土体工程地质层组划分及其应用

无锡市区地处太湖冲湖积平原区,第四纪松散沉积物较厚,城市建设多以土体为载体,土体结构质量关系到工程建设的成本和周期,但长期以来无锡市区土体工程地质层组划分并无统一标准,地层代号编码混乱,严重降低了工程地质资料的可重复利用率。为提高无锡市区工程地质资料的通用性,使其利用价值最大化,文章基于大量地质钻孔和土体参数测试数据,对比区域地层资料,综合考虑研究区沉积演化特征、土体物质组成及工程特性等因素,采用绘制工程地质剖面的方法建立地层层序结构和编码规则,将无锡市区100 m以浅的土体划分为9个工程地质层组和27个工程地质亚层。利用土体参数的离散性和三维地质结构模型分析了该工程地质层组划分方案的合理性,并探讨了该划分结果在优势持力层的选择、地下空间开发利用适宜性评价和浅层地热能开发利用中的应用。结果显示,该土体工程地质层组划分方案能准确地反映无锡市区100 m以浅的土体结构,划分方案合理正确。

复杂地层结构三维地质建模空间插值方法研究

三维地质体对于自然资源勘探、环境保护、自然灾害风险评估等领域都具有重要意义。在建模过程中,地质体的模型精度与插值算法有着直接关系。为研究不同插值算法的适用情况,文章对云南陆良某污染场地进行浅层三维地质建模,分别选取反距离权重法和自然邻域法,利用钻孔数据插值建模,并对模型结果进行目视检验和误差对比分析。研究结果表明:反距离权重法适用范围广,建模精度较高;相较于自然邻域法,反距离权重法更适用于地层结构复杂的三维地质建模,该方法对断层细节的描述更细致,模型更符合实际情况;而自然邻域法在断层明显的区域插值效果较差,不适用于地层结构复杂的情况。

高光谱遥感技术在地质环境监测中的应用与展望

高光谱遥感技术是一种功能非常强大的综合性学科技术,其以数据的实时性、光谱信息的丰富性、成本的高效益性、覆盖范围的广泛性等特征以及高分辨率和图谱合一的优势,在各个领域上得到了广泛的应用。文章介绍了高光谱遥感技术成像的基本原理、国内外高光谱成像仪和高光谱卫星的发展历程,重点描述了高光谱遥感技术在矿山环境监测、水环境监测与评价、土壤含水率监测等方面的应用成果。高光谱遥感技术面临着“维数灾难”、精确度不足、时效性受限、高光谱遥感数据解译困难等问题,未来可通过协同多平台、利用人工智能模型等方式提高精确度,构建典型的光谱库提高模型的普适性。

“双碳”战略下石灰岩矿山生态修复设计

“双碳”是我国重大的战略决策,矿业作为具有高能源消费和高碳排放特征的行业,已经成为我国实现碳中和的重要战场。“双碳”战略下,如何在恢复矿区生态系统的同时,又能有效提高矿区减排增汇能力,成为一个新的议题。文章以泾阳某矿山修复项目为例,针对存在的地质灾害隐患、土壤污染、土地闲置和土壤、植被碳汇能力降低甚至丧失等生态环境问题,提出以消除地质灾害隐患、恢复土地使用功能和增强减排增汇能力为目的,采用“生态修复+光伏能源+农牧结合”的模式,统筹山水林田湖草沙系统治理,构建绿色低碳循环产业模式,助力乡村振兴,践行两山理论。

渤海湾盆地沧东凹陷沙河街期构造演化及动力机制

基于地震和钻井资料,在分析研究区沙河街组断层、古地貌等特征的基础上,对沧东凹陷沙河街期构造演化特征进行了分析,结合区域动力学背景探讨了沧东凹陷沙河街组的形成动力机制。结果表明,沧东凹陷主要存在平面状、铲状、座椅状和坡坪状4种断层剖面类型,断层剖面组合样式为“Y”型、断阶型、“人”字型和花状构造,断层平面组合特征为雁列状、“羽”状和侧列状。沙河街组不同沉积时期古地貌特征差异较大,总体表现出沉降中心由带状分布转化为面状分布,各构造单元趋于稳定沉积的地貌特征。盆地在沙河街期经历了强烈断陷期(沙三段沉积期)、断陷萎缩期(沙二段沉积期)和断拗期(沙一段沉积期)3个演化阶段。沙三段-沙二段沉积期主要受地幔柱作用导致的伸展作用影响,沙一段沉积期主要受地幔柱作用导致的热沉降作用影响。

珠海市南水镇金龙边坡变形破坏特征及稳定性评价

边坡稳定性分析评价是边坡调查评价过程中一个不可或缺的环节。以珠海市金龙边坡为研究对象,分析了边坡的发育特征、影响因素、形成机制。在查明边坡岩土体出露及结构特征基础上,根据典型断面C、ϕ值反演分析及敏感性分析结果,确定金龙边坡岩土体物理力学参数,采用极限平衡法对金龙边坡进行稳定性分析评价。评价结果表明:金龙边坡在天然工况下处于欠稳定状态,在饱和及饱和+地震工况下处于不稳定状态。

可持续发展视角下浙江省城市水资源生态盈亏时空分异研究

随着浙江省经济社会的不断发展,水资源消耗量不断增加,而水资源可持续发展能力深刻影响着经济社会的发展与进步,深入探究水资源利用问题意义重大。文章旨在分析浙江省水资源生态盈亏状况,进而探讨其水资源可持续发展能力,以便更好地识别水资源利用存在的问题,为地方水资源管理提供一定的理论支撑与决策依据。基于可持续发展视角纳入人口因素,使用人均水资源承载力模型、人均水资源生态足迹模型以及人均水资源生态盈亏模型,分析浙江省2011—2020年城市水资源生态盈亏时空分异规律及水资源可持续发展能力。结果表明:①浙江省人均水资源承载力总体较高,但时间演变波动性较大;人均水资源生态足迹整体呈现下降趋势,人均水资源生态盈亏状况长期为盈余。②浙江衢州、杭州、宁波一直为水资源生态盈余状态,但随着时间的推进,杭州、宁波这种盈余状态有所减弱;嘉兴、湖州、绍兴、舟山、台州长期以来整体处于水资源生态亏损状态,但这种亏损状态近年来有向好趋势;③水资源可持续发展能力整体呈现由西南向东北减弱的空间分布格局。④水资源可持续发展能力整体良好,但时间演变波动性极强,且城市水资源可持续发展能力两极分化较为严重,舟山市、绍兴市、嘉兴市、湖州市、台州市5地可持续发展能力为负值。由此可见,浙江省水资源可持续发展问题深刻影响着其社会经济发展命脉,各地区要积极贯彻绿色发展理念。

陆域新能源基岩浅钻取样技术应用研究

传统燃油动力浅钻取样技术存在不符合防火要求、散装汽油管理严格以及噪声污染、废气污染等问题。利用蓄电池作为能源的便携式陆域基岩取样钻机,解决了超低钻压条件下针对不同类型基岩的钻进取样难题,适用于城市地质调查,相关技术可移植于月球、火星等岩石质行星和其他小行星钻探取样探测。将锂离子电池储能技术应用于便携式钻机,解决了山区、林草区等特殊地貌区防火问题,避免了汽油采购与运输难题,减少了噪声及废气污染,实现浅钻调查零碳排,助力绿色勘查发展。TGQ-DD10便携式电动钻机轻便耐用,在“京西南生态涵养区深部构造探测与地质安全保障”项目中完成了1500组(累计进尺1350 m)岩石样品采集,钻进效率较高,样品质量好。

城市地质学理论研究

本文在系统研究国内外城市地质学理论研究与工作实践基础上,系统分析并拓展了城市地质学的内涵与外延;根据城市可持续发展的需求,提出了保证城市不同发展阶段地质安全是城市地质学理论研究的根本任务和永恒主题;明确提出了城市地质学研究的三个科学问题,即城市选址安全底限问题、城市发展规模上限问题、城市发展可持续性问题;由此构建了区域地质条件适宜性评价、地质资源环境承载力评价、城市地质作用研究,三方面的城市地质学理论体系。

北京市海淀区突发地质灾害时空分布规律、成因分析及防治对策

海淀区是为数不多的经济发达、人口众多且发育地质灾害的城市中心区。海淀区西北部山区地质条件复杂,发育地质灾害隐患点37处,灾害类型为崩塌(19处)、泥石流(9处)、不稳定斜坡(8处)、地面塌陷(1处)。故在野外调查分析的基础上,将海淀区地质灾害划分为3个风险区:分别为香山风险区、凤凰岭—阳台山风险区与普安店风险区,并分析总结了海淀区地质灾害隐患点的空间分布、灾害类型、规模、成因、威胁对象、工程治理状况、人类工程活动、发展趋势等。得出以下结论:1)海淀区70%的隐患点成因为人类工程活动。2)68%的隐患点已完成工程治理,未治理的隐患点大部分集中分布于森林防火道路沿线,少部分威胁对象已搬迁避让。3)不同的地层岩性发育不同类型的地质灾害,山区基岩出露区域主要发育岩质崩塌;山前冲洪积物堆积区域主要发育泥石流、不稳定斜坡及土质崩塌。

基于Rockfall的沟谷区高位危岩体危险性评估

为了降低高位危岩体对沟谷区建设用地威胁,以沟谷区内某商住小区为例,探讨高位危岩体危险性评估结果。通过资料收集和现场调查,采用Rockfall模型软件计算沟谷区高位危岩体对小区现状地质灾害危险性,评估了防治措施情景下的地质灾害危险性。用Rockfall模拟软件计算出沟谷区内危岩体现状和设计情景条件下的运动路径和最远威胁距离,确定建设用地红线范围内的地质灾害危险性结果。结果表明,现状条件下沟谷区建设用地红线范围内危险性中等区域面积112.15 m2,设计情景下建设用地红线范围均为危险性小的区域。

北京北宫镇大灰厂路牵引式岩质滑坡勘查及防治对策

大灰厂滑坡位于北京西山地区。现场采用调查、槽探、钻探、岩土测试等方法勘察确定了大灰厂路滑坡的特征,滑坡范围包括1个主滑坡和1个伴生滑坡,主滑坡平面形态呈倒“V”型,伴生滑坡平面形态呈“圈椅”状。滑坡总面积2322 m^(2),总方量约4644 m^(3),规模为小型。滑动面为沿着滑体下伏页岩层面形成的平面。总体来看,大灰厂路滑坡是沿坡体基岩面顺层滑动的小型牵引式浅层岩质滑坡。对该滑坡3种工况的稳定性分析表明:在天然工况和地震工况下,滑坡处于稳定状态;而在持续降雨工况下的滑坡则会发生失稳破坏。治理工程采用了“清理滑塌堆积体+截排水沟+锚杆格构梁+重力式挡墙”的综合治理方案。

武汉花山矿区地质环境治理方案设计研究

矿产资源的大量开采,极大地推动着我国经济的发展,但是开采过程往往呈现粗暴式发展,导致矿区生态环境和地质环境不断恶化。如何协调发展与保护,寻求矿山地质环境治理针对性解决措施是许多矿区所面临的重点问题。以武汉花山矿区地质环境治理工程为研究对象,针对矿区地质环境问题以及边坡结构特点,对花山矿区①段治理区地质环境治理方案设计进行深入研究,采用了削方减载、回填压脚、扶壁式挡土墙、截排水沟以及植生袋脚墙等治理工程措施消除地质灾害隐患,为同类工程提供一定的参考价值。