趙增玉,王 偉，李向前，黃敬軍，于 軍

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210049；2.泰州市自然資源和規(guī)劃局，江蘇 泰州 225300)

0 引言

城市地質(zhì)調(diào)查是優(yōu)化城市空間布局、拓展城市發(fā)展空間、推進(jìn)綠色低碳城市建設(shè)的重要支撐[1-3]。近年自然資源部發(fā)布的《關(guān)于加強城市地質(zhì)調(diào)查工作的指導(dǎo)意見》指出，要以城市地質(zhì)調(diào)查成果為基礎(chǔ)，開展以地質(zhì)資源、環(huán)境、生態(tài)、安全及土地利用等為主要內(nèi)容的國土空間開發(fā)適宜性評價，促進(jìn)城市的開發(fā)建設(shè)與國土空間開發(fā)適宜性相協(xié)調(diào)。因此，以城市地質(zhì)調(diào)查成果為主要支撐的國土開發(fā)適宜性評價是當(dāng)前城市地質(zhì)調(diào)查的重點工作內(nèi)容。

目前，很多學(xué)者關(guān)注小尺度的國土空間開發(fā)適宜性，并開展了相關(guān)工作，如川江經(jīng)濟帶[4]、長江流域[5]和四川省[6]，也有學(xué)者對地級市的國土空間開發(fā)適宜性進(jìn)行過評價[7-9]。但是，不同尺度、不同城市的適宜性評價中的評估框架、指標(biāo)體系與判別標(biāo)準(zhǔn)尚無明確的結(jié)論[10]?！疤┲莩鞘械刭|(zhì)調(diào)查”為江蘇省自然資源廳和泰州市人民政府合作開展的城市地質(zhì)調(diào)查項目[11]，項目緊密圍繞泰州城市建設(shè)和發(fā)展規(guī)劃，在深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測、地質(zhì)資源戰(zhàn)略保障、地質(zhì)環(huán)境安全防護(hù)等方面取得了系列成果[11-17]。在此，筆者以該項目成果為主要支撐，對泰州開展國土空間開發(fā)適宜性評價，以提升地質(zhì)工作主動服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展的能力和水平。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為泰州城市規(guī)劃區(qū)，位于江蘇省中部，是沿海與長江“T”型產(chǎn)業(yè)帶的結(jié)合部，面積1 568 km2。泰州建市近20 a來，城市規(guī)模不斷擴大，城市面貌日新月異，分別隸屬于江蘇省重點發(fā)展區(qū)帶中的長江經(jīng)濟帶和淮河生態(tài)經(jīng)濟帶，2018年獲批第三批新型城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)化試點城市，是全國地級市中唯一一個國家新型城鎮(zhèn)化標(biāo)準(zhǔn)化試點城市，這為泰州新一輪發(fā)展提供了難得機遇，同時也對城市定位提出了更高的要求。

研究區(qū)地表被新近紀(jì)以來的巨厚松散層覆蓋，地層區(qū)劃屬揚子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)，第四紀(jì)地層受長江、淮河兩大水系共同影響，分為南、北2個地層小區(qū)，南為長江三角洲地層小區(qū)，北為里下河地層小區(qū)，二者大體以泰州新通揚運河一線為界(圖1)。長江三角洲地層小區(qū)地表高程一般為3～6 m，淺表地層屬全新世如東組，現(xiàn)代地貌，沉積物較為單一，沉積構(gòu)造不發(fā)育，基本以灰黃色粉砂、粉細(xì)砂或細(xì)砂為主；里下河地層小區(qū)地表高程一般為1～2 m，淺表地層屬全新世淤尖組，沉積物以細(xì)粒的粉砂質(zhì)黏土—黏土為主。

圖1 泰州市地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Taizhou City

2 地質(zhì)調(diào)查主要成果

在城市多要素綜合調(diào)查基礎(chǔ)上，構(gòu)建了泰州市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，全面總結(jié)了城市規(guī)劃區(qū)地質(zhì)資源保障程度與地質(zhì)環(huán)境約束因素，對地下空間開發(fā)適宜性進(jìn)行了評價。

(1)從基巖、第四紀(jì)松散層、淺表3個層次揭示了基巖面起伏、第四紀(jì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和淺表沉積結(jié)構(gòu)[12,18-19]。在基礎(chǔ)地質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，劃分了工程地質(zhì)層和地下水含水層，構(gòu)建了研究區(qū)多參數(shù)多要素的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)(圖2)。結(jié)果顯示，受長江、淮河兩大水系的共同影響，研究區(qū)在地層空間分布、含水性、工程地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)等方面有明顯的差異。南側(cè)長江流域分布著巨厚的砂層，含水性好，含水層上下貫通，不良工程土體分布較廣；北側(cè)淮河流域地層韻律清晰，含水層、隔水層層次清楚，工程地質(zhì)條件較好。

(2)對研究區(qū)地質(zhì)資源的空間分布、資源量和質(zhì)量進(jìn)行了全面總結(jié)，并對地下水資源分質(zhì)利用[13]、耕地資源保護(hù)[14]和地?zé)豳Y源綠色開發(fā)[15]開展了系統(tǒng)的研究(圖3)，為地質(zhì)資源的合理利用和保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。

地下水資源中符合可飲用水指標(biāo)的地下水分布區(qū)可作為應(yīng)急備用水源地選址區(qū)；優(yōu)質(zhì)礦泉水分布區(qū)可優(yōu)先建設(shè)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和食品加工產(chǎn)業(yè)；富硒土地是研究區(qū)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，應(yīng)實施保護(hù)和利用并舉，結(jié)合泰州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開發(fā)示范區(qū)建設(shè)情況，科學(xué)開發(fā)優(yōu)質(zhì)耕地資源；區(qū)內(nèi)中深層地?zé)豳Y源豐富，具有熱儲分布廣、水量大、水溫高等優(yōu)點，主要分布于海陵區(qū)、沈高鎮(zhèn)、溱潼鎮(zhèn)等地，這些區(qū)域地?zé)峥辈闂l件良好、地?zé)釢摿Υ?，可建設(shè)地?zé)峋C合利用示范區(qū)。

(3)系統(tǒng)研究了地下水環(huán)境安全[13]、農(nóng)田土壤污染和酸化[14]等水土環(huán)境安全，評價了區(qū)域地殼穩(wěn)定性[12]，分析了地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和風(fēng)險[16]，并基于此分析了工程建設(shè)地質(zhì)環(huán)境安全風(fēng)險[17](圖4)。

受地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，南側(cè)長江三角洲沉積區(qū)由于淺表地層滲透性好，且水文地質(zhì)天窗分布廣泛，深層承壓水之間無穩(wěn)定隔水層分布，為地下水環(huán)境脆弱區(qū)，易遭受外源污染，應(yīng)避免相關(guān)化工企業(yè)入駐。研究區(qū)內(nèi)土壤污染面積較小，且分布分散。

全區(qū)構(gòu)造基本穩(wěn)定，地面沉降風(fēng)險整體較低，江岸整體表現(xiàn)穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)無重大地質(zhì)災(zāi)害問題，工程建設(shè)地質(zhì)條件良好，適宜工程建設(shè)開發(fā)。但沿江區(qū)域存在中等至嚴(yán)重液化的砂土，局部地段軟弱土的厚度較大，地基承載力較低。在這些區(qū)域需采取必要的工程防護(hù)措施，提前防范工程建設(shè)風(fēng)險。

圖2 泰州市0～300 m松散層巖性三維模型Fig.2 3D lithological model of 0-300 meters underground in Taizhou City

圖3 泰州市優(yōu)質(zhì)地質(zhì)資源分布Fig.3 Distribution of premium geological resources in Taizhou City

圖4 泰州市主要地質(zhì)環(huán)境安全問題Fig.4 Major geological environmental issues in Taizhou City

(4)結(jié)合區(qū)內(nèi)的水域特點，以土地利用類型、地表水域和空間格局等為主要影響因子，開展生態(tài)敏感性評價。結(jié)果顯示，基本以區(qū)內(nèi)各主干河道為中心，由內(nèi)向外依次為高敏感區(qū)、較高敏感區(qū)、中敏感區(qū)、較低敏感區(qū)和低敏感區(qū)(圖5)。

圖5 泰州市生態(tài)敏感性Fig.5 Ecological sensitivity in Taizhou City

(5)地下空間開發(fā)適宜性綜合考慮工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，對50 m以淺地下空間開發(fā)適宜性進(jìn)行評價[17](圖6)。總體而言，地下空間開發(fā)條件為北優(yōu)南劣，大致以白馬鎮(zhèn)—白米鎮(zhèn)為界，北側(cè)適宜性為好—較好，南側(cè)適宜性為一般—較差。適宜性較差的區(qū)域主要土層為粉土和粉砂，圍巖穩(wěn)定性差，地下水埋深淺，含水層厚度大，富水性好，其絕大部分區(qū)域單井涌水量大于3 000 m3/d，在該區(qū)域進(jìn)行地下空間開發(fā)會面臨流砂、涌水、軟土變形等諸多風(fēng)險，地下空間開發(fā)工程造價高，施工難度及風(fēng)險較大。

圖6 泰州市地下空間開發(fā)適宜性Fig.6 Underground development suitability in Taizhou City

3 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

多指標(biāo)的適宜性評價方法是當(dāng)前適宜性評價研究的主流，學(xué)者們往往從自然環(huán)境、區(qū)位及人文因素等多維度出發(fā)構(gòu)建指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價[20-22]。由于自然條件和國家戰(zhàn)略目標(biāo)的不同，每個城市的功能定位、發(fā)展目標(biāo)均具備各自的特點，不同城市的國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)有所不同，因此，要充分結(jié)合城市的特色，構(gòu)建合適的評價指標(biāo)體系。

本文聚焦城鎮(zhèn)建設(shè)，將農(nóng)田屬性、生態(tài)敏感性、地質(zhì)資源環(huán)境等作為泰州城市規(guī)劃區(qū)國土空間開發(fā)適宜性的主要考慮因素，將永久基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)和生態(tài)保護(hù)紅線作為強限制性因素，將地質(zhì)環(huán)境安全、地下空間開發(fā)地質(zhì)條件和生態(tài)敏感性作為一般限制性因素，將優(yōu)勢地質(zhì)資源保障區(qū)和地下空間開發(fā)適宜區(qū)作為國土空間開發(fā)優(yōu)先考慮的因素，得到影響研究區(qū)國土空間開發(fā)適宜性的主要評價指標(biāo)體系(表1)。

表1 研究區(qū)國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系Tab.1 Suitability evaluation index system of land space development in the study area

4 評價結(jié)果與分析

4.1 評價結(jié)果

將全區(qū)劃分為50 m×50 m的網(wǎng)格單元，根據(jù)適宜性評價指標(biāo)體系，將各影響因子進(jìn)行綜合疊加評價，得到研究區(qū)國土空間開發(fā)適宜性結(jié)果，如圖7所示。

圖7 研究區(qū)國土空間開發(fā)適宜性評價結(jié)果Fig.7 The suitability evaluation result of land space development in the study area

國土空間開發(fā)不適宜區(qū)占比約36.47%，主要分布于姜堰區(qū)的大部分區(qū)域，大部分為永久基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)；較不適宜區(qū)占比約22.28%，主要分布于景觀水面及幾大主干河道的緩沖區(qū)內(nèi)；一般適宜區(qū)占比約28.77%，主要分布于醫(yī)藥高新區(qū)和高港區(qū)；較適宜區(qū)和適宜區(qū)占比約12.48%，主要分布于海陵區(qū)和姜堰區(qū)中心城區(qū)。

4.2 空間格局分析與管控建議

本研究結(jié)合《泰州市主體功能區(qū)實施規(guī)劃》[23]，旨在統(tǒng)一視角、統(tǒng)一框架下實現(xiàn)空間格局和開發(fā)利用適宜性的有效整合，以期促進(jìn)宏觀層面國土空間功能分區(qū)與微觀層面土地利用規(guī)制的統(tǒng)一，同時這也是適宜性研究響應(yīng)國土空間開發(fā)利用實踐中“多規(guī)融合”需求的必然要求。

結(jié)合國土空間開發(fā)適宜性綜合評價結(jié)果與泰州市空間格局現(xiàn)狀，對現(xiàn)狀下的城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)空間國土開發(fā)適宜性面積進(jìn)行了統(tǒng)計。其結(jié)果如表2所示。

表2 城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)空間國土開發(fā)適宜性面積統(tǒng)計Tab.2 Statistics of land space development suitable areas in urban space and agricultural space

4.2.1 城鎮(zhèn)空間適宜性分析

由表2可知，一般適宜區(qū)、較適宜區(qū)和適宜區(qū)占城鎮(zhèn)空間總面積的78.37%，表明目前的城鎮(zhèn)空間布局合理，符合全區(qū)國土空間開發(fā)適宜性結(jié)果。但在城鎮(zhèn)空間的不同區(qū)域，國土空間開發(fā)適宜性不同，空間管制措施也會不同，因此，應(yīng)針對不同的適宜性，采取不同的開發(fā)和保護(hù)方案。

一般適宜區(qū)、較適宜區(qū)和適宜區(qū)這些區(qū)域占地面積廣，地質(zhì)資源遠(yuǎn)景保障程度高，尤其以地?zé)?、淺層地溫能等綠色能源為主要特色，同時，地質(zhì)環(huán)境承載水平高，因此建議優(yōu)先安排建設(shè)空間，優(yōu)先發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)。推動老城區(qū)率先轉(zhuǎn)變空間開發(fā)方式，推進(jìn)土地立體開發(fā)和混合利用，協(xié)同開發(fā)地下空間資源。

需要注意的是，一般適宜區(qū)大部分位于醫(yī)藥高新區(qū)和高港區(qū)，這些區(qū)域地質(zhì)資源環(huán)境約束較大，因此，開發(fā)時要注意對地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)，避免可能產(chǎn)生污染排放的企業(yè)單位進(jìn)駐，開展水質(zhì)監(jiān)測，做好對該區(qū)地下水環(huán)境的保護(hù)。同時，要注意對不良地質(zhì)條件的避讓，加大土地后備資源整理和開發(fā)力度，為未來發(fā)展預(yù)留空間。

城鎮(zhèn)空間開發(fā)建設(shè)必須避開不適宜區(qū)，加大對永久基本農(nóng)田的保護(hù)，慎重發(fā)展較不適宜區(qū)，嚴(yán)格控制建設(shè)空間，嚴(yán)格保護(hù)較不適宜區(qū)的優(yōu)質(zhì)耕地資源和生態(tài)環(huán)境。

4.2.2 農(nóng)業(yè)空間適宜性分析

農(nóng)業(yè)空間總面積為1 008.85 km2，不適宜區(qū)和較不適宜區(qū)面積占比為60.55%，較適宜區(qū)和適宜區(qū)面積占比為10.06%，表明現(xiàn)有農(nóng)業(yè)空間格局比較符合國土空間開發(fā)適宜性評價結(jié)果。在農(nóng)業(yè)空間的不同區(qū)域，國土空間開發(fā)適宜性不同，應(yīng)實施差異化管控，優(yōu)化城鄉(xiāng)功能布局。

不適宜區(qū)和較不適宜區(qū)絕大多數(shù)為永久基本農(nóng)田分布區(qū)或優(yōu)質(zhì)耕地分布區(qū)，這些區(qū)域要以耕地和基本農(nóng)田保護(hù)為首要任務(wù)，推動綠色農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)，加強建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平；較適宜區(qū)和適宜區(qū)要嚴(yán)格控制村鎮(zhèn)建設(shè)用地的無序擴張，加強農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康維護(hù)和農(nóng)田生態(tài)安全，科學(xué)推動土地綜合整治及土壤污染治理，保證生態(tài)空間面積不減少。

5 結(jié)論

本文基于泰州城市地質(zhì)調(diào)查成果，對泰州城市規(guī)劃區(qū)國土空間開發(fā)適宜性進(jìn)行了研究，取得了如下成果。

(1)結(jié)合泰州城市發(fā)展特點，全面分析了泰州城市規(guī)劃區(qū)的地質(zhì)資源本底、地質(zhì)環(huán)境安全、生態(tài)敏感性和地下空間開發(fā)適宜性，為國土空間開發(fā)適宜性評價提供了基礎(chǔ)支撐。

(2)構(gòu)建了泰州城市規(guī)劃區(qū)國土空間開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系，以守住耕地保護(hù)紅線、基本農(nóng)田保護(hù)紅線和生態(tài)保護(hù)紅線為首要原則，以地質(zhì)環(huán)境安全、地下空間開發(fā)地質(zhì)條件適宜性和生態(tài)敏感性為約束條件，將評價因子分為限制性因子和非限制性因子兩大類，將適宜性等級分為5大類，即不適宜、較不適宜、一般適宜、較適宜和適宜。

(3)開展評價結(jié)果與空間格局的耦合分析，將綜合評價結(jié)果與規(guī)劃的空間格局進(jìn)行耦合，分別針對城鎮(zhèn)空間和農(nóng)業(yè)空間，提出不同空間不同適宜區(qū)的國土空間管控措施。國土空間開發(fā)適宜性除指導(dǎo)國土開發(fā)和建設(shè)空間布局外，還有望在國土空間規(guī)劃、主體功能分區(qū)、多規(guī)合一、土地利用變更等方面得到更廣泛、更深入的應(yīng)用。