張 傲,趙信文*,甘華陽(yáng),孫 堯,鄭小戰(zhàn),張慶華,劉 偉,許漢森,蒙 彥,吳 盼,曾 敏,江 拓,顧 濤,何 軍,趙幸悅子,王世昌,黎義勇
1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心(中南地質(zhì)科技創(chuàng)新中心),湖北 武漢 430205;2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,廣東 廣州 510700;3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,北京 100081;4.廣州市地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510440;5.廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510060;6.廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510080;7.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所,廣西 桂林 541004
地質(zhì)調(diào)查工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、先行性、公益性事業(yè),關(guān)系到生態(tài)環(huán)境保護(hù)、國(guó)家能源資源安全以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展(國(guó)務(wù)院,2006;張潤(rùn)麗,2014)。面對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展對(duì)地質(zhì)調(diào)查工作提出的新需求,圍繞解決資源環(huán)境重大問(wèn)題,適應(yīng)新形勢(shì)是地質(zhì)調(diào)查工作彰顯其基礎(chǔ)支撐和服務(wù)保障作用的根本出發(fā)點(diǎn)(李虹,2013)。“十三五”期間,聚焦國(guó)家重大需求和制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大問(wèn)題,全國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作進(jìn)行了系列改革探索,其中支撐服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略區(qū)規(guī)劃建設(shè),是全國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作轉(zhuǎn)型升級(jí)探索的重點(diǎn)方向之一(殷志強(qiáng)等,2020;馬震等,2017,2021)。
2017年3月5日,國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告提出研究制定粵港澳大灣區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大灣區(qū))城市群發(fā)展規(guī)劃的重大戰(zhàn)略決策,是新時(shí)代推動(dòng)形成全面開(kāi)放新格局的新舉措(黃建龍等,2019)。大灣區(qū)是中國(guó)開(kāi)放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一,其建設(shè)重點(diǎn)涉及國(guó)土空間規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展、科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、重大工程建設(shè)、優(yōu)質(zhì)生活圈建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)等諸多方面(國(guó)務(wù)院,2019)。這些內(nèi)容對(duì)地質(zhì)工作提出了新的需求和更高要求,需要傳統(tǒng)地質(zhì)工作轉(zhuǎn)型升級(jí),從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度,提供解決方案。在新形勢(shì)下,地質(zhì)調(diào)查如何支撐服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略區(qū)規(guī)劃建設(shè),需要構(gòu)建全新的工作思路與模式。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局等中央和地方單位通過(guò)建立高效順暢的“央-地”合作模式和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制,精準(zhǔn)對(duì)接粵港澳大灣區(qū)建設(shè)對(duì)地質(zhì)工作需求,先后開(kāi)展了城市地質(zhì)調(diào)查、海岸帶地質(zhì)調(diào)查、活動(dòng)斷裂調(diào)查、地下水質(zhì)量調(diào)查、1∶5萬(wàn)地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查及多項(xiàng)專(zhuān)題研究工作(謝葉彩等,2015;黃長(zhǎng)生等,2018)。在林草濕、水、地?zé)?、地質(zhì)遺跡等優(yōu)質(zhì)地質(zhì)資源和巖溶塌陷、軟土地面沉降、水土污染、活動(dòng)斷裂等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題方面取得了重要進(jìn)展(顧濤等,2021;葉升明等,2021;李瑞等,2021),為大灣區(qū)建設(shè)提供了重要的資源和安全保障,可作為地質(zhì)調(diào)查工作服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略區(qū)規(guī)劃建設(shè)典型案例。
粵港澳大灣區(qū)位于廣東省中南部,行政區(qū)劃主體包括廣東省的珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)(廣州、深圳、珠海、佛山、惠州、東莞、中山、江門(mén)、肇慶等9市)以及香港、澳門(mén)特別行政區(qū)(趙鐘楠等,2018),總面積約5.6萬(wàn)km2,擁有超級(jí)大城市群、世界性良港、國(guó)際金融中心、連片海灣、發(fā)達(dá)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)、制造業(yè)中心等眾多有利條件,是未來(lái)中國(guó)南方經(jīng)濟(jì)、文化、政治率先一體化的熱點(diǎn)區(qū)域(吳小明等,2018)。
地形地貌以珠江三角洲平原為主體,其西、北、東三面環(huán)山、南面臨南海(圖1)。西、北、東被古兜山、天露山(標(biāo)高達(dá)1251 m)、羅浮山(標(biāo)高1281 m)等斷續(xù)的山地和丘陵環(huán)繞。由于西、北、東江夾帶的泥沙在灣內(nèi)不斷堆積,逐漸形成了現(xiàn)今的珠江三角洲平原。其北部有較多的臺(tái)地,殘丘散布,南部除臺(tái)地外,還有山地、丘陵散布。珠江三角洲河口地段河道眾多,水系紛雜,構(gòu)成了平原上稠密的水網(wǎng),為網(wǎng)河區(qū)。
圖1 粵港澳大灣區(qū)區(qū)域地形地貌圖Fig. 1 Topographic map of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
區(qū)內(nèi)地層出露齊全,從中新元古界至第四系均有分布,以泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、第四系為主。其中,中新元古界云開(kāi)群及南華系-震旦系分布較零星,見(jiàn)于西部和東部地區(qū),巖性為片巖、片麻巖、石英巖、變質(zhì)砂巖、板巖等。寒武系分布也較零星,僅見(jiàn)于西北和西南部的肇慶以及臺(tái)山市一帶,巖性為變質(zhì)砂巖、板巖等。奧陶系-志留系呈條帶狀零星出露,僅見(jiàn)于西部的肇慶和南部臺(tái)山一帶,巖性為石英砂巖、砂礫巖、板巖及少量的硅質(zhì)巖等。上古生界出露較分散,主要在三水盆地、高要市南部的盆地和開(kāi)平-恩平一帶的盆地等盆地邊緣地帶,巖性為碎屑巖及碳酸鹽巖建造等,其中灰?guī)r主要分布在廣花盆地和肇慶等地。三疊系-侏羅系較零散,主要分布于惠州市西部-東莞市黃江鎮(zhèn)-深圳市布吉鎮(zhèn),惠州市的石塘鎮(zhèn)-馬山鎮(zhèn)一帶和公莊鎮(zhèn)東北一些地區(qū),巖性為泥巖、砂巖、火山碎屑巖等。古近系-白堊系主要分布在三水盆地、高要市南部的盆地、開(kāi)平-恩平一帶的盆地等地區(qū),巖性為礫巖、砂巖、凝灰?guī)r等。第四系分布面積最廣,主要見(jiàn)于東江、西江、北江、潭江等水網(wǎng)發(fā)育的平原區(qū)。地下水可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水、碳酸鹽巖類(lèi)裂隙溶洞水、基巖裂隙水三大類(lèi)。其中,碳酸鹽巖類(lèi)夾裂隙溶洞水依其含水巖性特征,又可分為碎屑巖夾碳酸鹽巖類(lèi)裂隙溶洞水、碳酸鹽巖類(lèi)溶洞水二個(gè)亞類(lèi);基巖裂隙水根據(jù)其含水巖組及水理性質(zhì)差異,進(jìn)一步劃分為紅色碎屑巖類(lèi)孔隙裂隙水、層狀巖類(lèi)裂隙水、塊狀巖類(lèi)裂隙水、玄武巖類(lèi)孔洞裂隙水四個(gè)亞類(lèi)。區(qū)內(nèi)在構(gòu)造單元上屬華南褶皺系粵北、粵中坳陷帶,主要坳陷為三水拗陷盆地。較大的斷裂為北東向的吳川-四會(huì)深斷裂帶、恩平-新豐深斷裂帶;北西向三洲-西樵山大斷裂;東西向的高要-惠來(lái)深斷裂帶。
系統(tǒng)梳理制約粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的資源保障和重大環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn),對(duì)接粵港澳大灣區(qū)建設(shè)對(duì)地質(zhì)工作需求,以《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》為藍(lán)本,緊密?chē)@大灣區(qū)建設(shè)部署地質(zhì)調(diào)查工作,按照精準(zhǔn)對(duì)接、精細(xì)調(diào)查、精確服務(wù)的原則,建立高效順暢的“央一地”合作模式和協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制,推動(dòng)項(xiàng)目有效運(yùn)行,保障成果及時(shí)服務(wù),為大灣區(qū)建設(shè)提供地球系統(tǒng)科學(xué)建議,技術(shù)路線路見(jiàn)圖2。
圖2 地質(zhì)調(diào)查支撐服務(wù)粵港澳大灣區(qū)技術(shù)路線Fig. 2 Technical route of geological survey supporting services for Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
聚焦粵港澳大灣區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理的重大需求,圍繞大灣區(qū)“三極、一帶、一網(wǎng)、一區(qū)”空間布局,開(kāi)展粵港澳大灣區(qū)綜合地質(zhì)調(diào)查,為大灣區(qū)規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行管理提供全過(guò)程高效的支撐服務(wù)。
(1)開(kāi)展林草濕、水、地?zé)?、地質(zhì)遺跡等自然資源綜合調(diào)查,查明資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)等稟賦條件,掌握資源利用現(xiàn)狀和開(kāi)發(fā)潛力,提出開(kāi)發(fā)及保護(hù)建議。
(2)開(kāi)展“空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害”等多要素城市地質(zhì)調(diào)查,建立地質(zhì)資料匯交、成果轉(zhuǎn)化與共建共享體制機(jī)制,構(gòu)建城市地質(zhì)信息系統(tǒng)和服務(wù)平臺(tái)。
(3)開(kāi)展海岸帶陸海一體化綜合地質(zhì)調(diào)查,摸清海岸帶濕地、灘涂、海砂等自然資源家底,查明侵蝕淤積、風(fēng)暴災(zāi)害等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題現(xiàn)狀,分析重點(diǎn)區(qū)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境要素,提出海岸帶資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)、生態(tài)環(huán)境修復(fù)地學(xué)建議。
(4)圍繞重點(diǎn)城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)及重大工程建設(shè)區(qū),開(kāi)展活動(dòng)斷裂、巖溶塌陷、軟土地面沉降等重大問(wèn)題精細(xì)化調(diào)查評(píng)價(jià),提出地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)管控建議。
(5)建立資源環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警及地質(zhì)信息服務(wù)平臺(tái),為大灣區(qū)智慧城市及韌性城市建設(shè)、特色農(nóng)業(yè)發(fā)展、重大工程建設(shè)、水資源安全保障、綠色低碳發(fā)展及地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)防控提供地球系統(tǒng)科學(xué)依據(jù)。
(1)通過(guò)橫波反射、微動(dòng)、折射層析成像、瞬態(tài)面波、瞬變電磁法、高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)和綜合測(cè)井等多種地球物理勘探方法試驗(yàn)和應(yīng)用,總結(jié)了適用于大灣區(qū)不同環(huán)境下地下空間探測(cè)的地球物理勘探方法組合應(yīng)用模式,為城市地下空間高精度的探測(cè)提供方法指導(dǎo)(表1)。如針對(duì)廣深科技創(chuàng)新走廊第四系淺覆蓋區(qū),運(yùn)用陸域淺層高分辨率可控震源進(jìn)行淺層地震數(shù)據(jù)采集,并采用矢量波數(shù)變換法(Vector Wavenumber Transformation Method)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)了第四系松散層分層精細(xì)化和斷裂定位精準(zhǔn)化;針對(duì)廣州市南沙區(qū)建成區(qū)以及重點(diǎn)規(guī)劃區(qū)不同的探測(cè)目的和地質(zhì)背景,采用地質(zhì)雷達(dá)、高密度電法、淺層地震等多方法組合模式實(shí)現(xiàn)了地層結(jié)構(gòu)、隱伏構(gòu)造、地下空間巖性-構(gòu)造特征、覆蓋層厚度的快速探測(cè)(陳松等,2020)。
表1 地下空間探測(cè)技術(shù)方法體系Table 1 Underground space exploration technology and method system
(2)通過(guò)對(duì)廣州市重點(diǎn)區(qū)域南沙新區(qū)地下空間的勘查,共實(shí)施和收集了8082個(gè)地質(zhì)鉆孔,查明了南沙新區(qū)地下空間結(jié)構(gòu)特征。并將地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS的三維建模及可視化模塊,構(gòu)建了南沙新區(qū)200 m深度的三維地質(zhì)模型。模型實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)體的任意剖切、開(kāi)挖、切塊、虛擬孔鉆取、地層等值線圖生成等基礎(chǔ)功能,并創(chuàng)建了屬性統(tǒng)計(jì)分析、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析、規(guī)劃建設(shè)建議、地質(zhì)模型web端的公眾共享服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),為城市地下空間智慧化開(kāi)發(fā)、建設(shè)與管理提供有力支撐。
(3)以廣州市南沙區(qū)為重點(diǎn)區(qū)域,開(kāi)展地下空間開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)理論、方法及標(biāo)準(zhǔn)流程研究工作。構(gòu)建地下空間開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用層次分析法確定各個(gè)指標(biāo)權(quán)重,并基于改進(jìn)后的模糊綜合評(píng)判法建立了地下空間開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)模型,對(duì)廣州市南沙區(qū)地下空間淺層(0~20 m)、中層(20~50 m)、次深層(50~100 m)、深層(100~200 m)進(jìn)行了分層適宜性評(píng)價(jià)(表2)。
表2 南沙新區(qū)地下空間開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Evaluation results of the suitability of underground space development and utilization in Nansha New Area
(4)按照共建共享理念,打造地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警共享系統(tǒng)、地質(zhì)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、“地質(zhì)隨身行”APP等模塊,構(gòu)成具有查詢(xún)、更新、監(jiān)測(cè)、預(yù)警功能的城市地質(zhì)信息共享服務(wù)平臺(tái),納入廣州“穗智管”政府行政管理平臺(tái)和“智慧廣州時(shí)空信息云平臺(tái)”,創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查成果服務(wù)與政務(wù)信息互連互通。
大灣區(qū)優(yōu)質(zhì)耕地和富硒耕地分布面積廣泛,可大力發(fā)展富硒產(chǎn)業(yè)。硒是是世界衛(wèi)生組織確定的人體必需微量元素,與人體健康密切相關(guān)。萬(wàn)物土中生,食以土為本,土壤是植物硒的直接來(lái)源。大灣區(qū)分布著得天獨(dú)厚的富硒優(yōu)質(zhì)耕地,是發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的珍貴資源。根據(jù)土地質(zhì)量和有益元素分析,大灣區(qū)土地總面積約54666.67 km2,其中耕地面積約6566.67 km2,約占全區(qū)土地面積的12%;優(yōu)質(zhì)耕地1586.7 km2,占全區(qū)耕地面積的24.2%,成片分布在惠州市、江門(mén)市、廣州市和肇慶市,各市分別占全區(qū)優(yōu)質(zhì)耕地面積的28%、25%、18%、11%;富硒優(yōu)質(zhì)耕地1358 km2,約占全區(qū)耕地面積的20.68%、優(yōu)質(zhì)耕地面積的86%,主要分布于江門(mén)市鶴山市-臺(tái)山南部、惠州惠陽(yáng)-惠東東部、廣州花都-從化、肇慶鼎湖-四會(huì)(圖3),這些區(qū)域硒含量最高值為2.209 μg/g,平均值0.55 μg/g,遠(yuǎn)超過(guò)《廣東富硒土壤(T/GDBX 018-2019)》(硒平均含量≥0.50 μg/g)的標(biāo)準(zhǔn)(廣東省標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì),2019),適合種植富硒特色農(nóng)產(chǎn)品。調(diào)查成果助推了江門(mén)打造廣東省首個(gè)天然富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范基地,帶動(dòng)廣東新會(huì)、臺(tái)山、陽(yáng)西、化州、饒平富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)。
圖3 粵港澳大灣區(qū)富硒優(yōu)質(zhì)耕地分布圖Fig. 3 Distribution map of selenium rich and high-quality cultivated land in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
摸清了廣東近海海砂資源家底,估算遠(yuǎn)景資源量約700億m3(圖4),詳查圈定珠海等地20個(gè)擬出讓海砂資源區(qū)塊,推斷資源量約3.25億m3。大灣區(qū)近海(50 m水深以淺)總體發(fā)育4種類(lèi)型的海砂,分別為古河道砂、古海岸砂、沿岸流砂和現(xiàn)代沙波砂。對(duì)萬(wàn)山島海域內(nèi)海砂進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)海砂中主要伴生礦物均未達(dá)到邊界品位,海砂的放射性照射指數(shù)小于1,符合《建筑用砂(GB/T 14684-2011)》(國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,2012)規(guī)范要求,對(duì)環(huán)境和人體無(wú)危害性。采用海域使用權(quán)和海砂采礦權(quán)“兩權(quán)合一”的模式,支撐完成7個(gè)區(qū)塊掛牌出讓?zhuān)I百Y源的查明可有效緩解大灣區(qū)內(nèi)海砂資源供應(yīng)緊張局面,切實(shí)保障重大項(xiàng)目用砂需求。
圖4 粵港澳大灣區(qū)海砂資源遠(yuǎn)景區(qū)分布圖Fig. 4 Distribution map of prospective areas of sea sand resources in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
隨著大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展,水資源供需矛盾凸顯,區(qū)域水資源問(wèn)題嚴(yán)峻,成為嚴(yán)重制約大灣區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸(Varis et al., 2001;Yang D W et al., 2004;文琦等,2008;張捷旋等,2016;Ren C F et al., 2016;吳盼等,2021)。水資源除作為基本的自然資源、生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵要素,進(jìn)一步上升成為決定未來(lái)大灣區(qū)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源(Fitts, 2002;夏軍等,2011,2015; Gorelick and zheng C,2015; Guo H P et al., 2015;吳斌等,2019)?!痘浉郯拇鬄硡^(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出要“加強(qiáng)飲用水水源地和備用水源安全保障達(dá)標(biāo)建設(shè)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控工程建設(shè),保障珠三角以及港澳供水安全”(殷志強(qiáng)等,2018;Wang P et al., 2019;曹建文等,2021)。通過(guò)開(kāi)展大灣區(qū)地下水資源調(diào)查與評(píng)價(jià),系統(tǒng)梳理了大灣區(qū)地表與地下水資源量、開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀、應(yīng)急水源地和礦泉水點(diǎn)狀況,并結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水資源現(xiàn)狀進(jìn)行了協(xié)同演化規(guī)律研究。
(1)大灣區(qū)地下水資源豐富,地下水應(yīng)急供水保障能力強(qiáng)。大灣區(qū)珠三角九市地下淡水天然資源量約為每年149.4億m3,允許開(kāi)采資源量約為每年80億m3。地下水類(lèi)型可劃分為松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水、巖溶水三大類(lèi)(圖5)。松散巖類(lèi)孔隙水天然資源總量36.6億m3/a,可開(kāi)采資源量為16.1億m3/a;基巖裂隙水天然資源總量為105.7億m3/a,可開(kāi)采資源量為61.3億m3/a;巖溶水天然資源總量為7.1億m3/a,可開(kāi)采資源量為2.6億m3/a。
圖5 粵港澳大灣區(qū)地下水資源分布圖Fig. 5 Distribution map of groundwater resources in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
(2)已圈定后備/應(yīng)急地下淡水水源地、遠(yuǎn)景區(qū)24處,水質(zhì)優(yōu)良,允許開(kāi)采量約12億m3/a,在應(yīng)急狀態(tài)下,按供水標(biāo)準(zhǔn)定額每人0.105 m3/d計(jì)算,可解決約3000萬(wàn)人口應(yīng)急供水。發(fā)現(xiàn)多處地下天然礦泉水,主要為偏硅酸型礦泉水,部分兼具富鍶、鋅、硒等特征。偏硅酸型礦泉水達(dá)103處,礦泉點(diǎn)多,分布面廣。主要分布在廣州、深圳、珠海、中山、佛山市等地,允許開(kāi)采資源量為0.99億m3/a。
(3)大灣區(qū)人口、GDP穩(wěn)步增長(zhǎng)的同時(shí),水資源卻存在時(shí)空分布不均、供需矛盾突出、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大等問(wèn)題。大灣區(qū)水源供給結(jié)構(gòu)較為單一,西江、北江及東江等地表水為最主要的供水來(lái)源(杜慶棠,2006;趙鐘楠等,2018),供水率超過(guò)98%,其中中部三角洲及沿海地區(qū)的廣州、佛山、東莞、深圳、中山、江門(mén)以及珠海地表水供水率更是超過(guò)99%。單一的供水結(jié)構(gòu)使得大灣區(qū)大部分地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用率較高,其中佛山、中山、東莞、廣州以及深圳河流開(kāi)發(fā)利用率分別為100.25%、89.27%、81.53%、81.53%、43.45%,均超出國(guó)際公認(rèn)的河流開(kāi)發(fā)利用率警戒線(40%)(安新代,2007)。供水結(jié)構(gòu)不合理及水資源分布不均的現(xiàn)狀導(dǎo)致大灣區(qū)水資源量與人均水資源量均呈現(xiàn)出“中部低,四周高”的態(tài)勢(shì)。按照國(guó)際用水標(biāo)準(zhǔn),中部地區(qū)基本處于重度缺水甚至極度缺水狀態(tài),區(qū)域發(fā)展核心引擎的四大中心城市中,澳門(mén)、香港以及深圳處于極度缺水狀態(tài),而廣州屬于重度缺水狀態(tài)(吳盼等,2021)。相比地表水,大灣區(qū)地下水開(kāi)發(fā)利用程度低、潛力大,開(kāi)采利用地下水可以?xún)?yōu)化大灣區(qū)供水結(jié)構(gòu)。建議按照“廣佛肇、深莞惠港、珠中江澳”三大區(qū)域調(diào)控地下水資源開(kāi)發(fā)格局,將已探明的24處地下水應(yīng)急(后備)水源地作為優(yōu)化大灣區(qū)供水結(jié)構(gòu)的主要水源;將優(yōu)質(zhì)天然礦泉水資源作為生活用水供給的有效補(bǔ)充,提升大灣區(qū)居民生活品質(zhì),助力大灣區(qū)宜居宜業(yè)宜游的優(yōu)質(zhì)生活圈建設(shè);適當(dāng)開(kāi)發(fā)平原區(qū)松散孔隙水,作為分散式供水水源,緩解局部地區(qū)供水矛盾問(wèn)題。
(1)大灣區(qū)林地面積為28011.22 km2,有林地面積最大,為26322.49 km2,占全區(qū)林地面積的93.97%;灌木林地面積最小,為332.88 km2,占1.19%;其他林地面積1355.84 km2,占4.84%。草地資源面積為326.24 km2,其他草地占地面積最大,達(dá)304.94 km2,占全區(qū)草地面積的93.47%;人工草地次之,面積僅11.31 km2,占3.47%;天然草地面積最小,僅9.99 km2,占3.06%。濕地面積為8649.87 km2,主要集中在珠江口西側(cè)的中山、珠海和江門(mén),分為人工濕地、濱海濕地、河流濕地、沼澤濕地、湖泊濕地等五大類(lèi),所占比例分別為46.85%、37.73%、14.81%、0.44%、0.17%,以人工濕地為主,占比近一半。灘涂資源面積達(dá)480 km2,灘涂資源主要分布在珠江口伶仃洋兩岸以及珠江口西部。其中,伶仃洋兩岸灘涂面積約150 km2,約占31%;珠江口西部灘涂面積達(dá)258 km2,占54%;珠江口東部灘涂面積約72 km2,約占15%(圖6)。
圖6 粵港澳大灣區(qū)灘涂資源分布圖Fig. 6 Distribution map of tidal flat resources in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
(2)地?zé)豳Y源潛力豐富,開(kāi)發(fā)程度低,具有廣闊的利用前景。目前已發(fā)現(xiàn)地?zé)崽?5處,包括裂隙型帶狀熱儲(chǔ)74處,巖溶型層狀熱儲(chǔ)1處。水熱型地?zé)豳Y源總量達(dá)14000×1015J,可開(kāi)采熱量800×1015J。地?zé)豳Y源量可折合標(biāo)準(zhǔn)煤每年2730萬(wàn)噸,若代替燃煤發(fā)電,每年可減少二氧化碳排放6514萬(wàn)噸,減少二氧化硫排放46.41萬(wàn)噸。惠州惠熱1井成功探獲127℃的自噴水熱資源,出水穩(wěn)定溫度118℃,流量137 m3/h,是我國(guó)東南部迄今為止水溫最高、壓力和流量最大的高產(chǎn)能自噴地?zé)峋?,?duì)應(yīng)總結(jié)出了對(duì)流型地?zé)峥辈樵u(píng)價(jià)技術(shù)方法與成藏模式,可為綠色低碳發(fā)展提供重要參考價(jià)值。
(3)擁有省級(jí)以上地質(zhì)遺跡66處,其中世界級(jí)1處、國(guó)家級(jí)26處、省級(jí)39處。涵蓋基礎(chǔ)地質(zhì)、地貌景觀和地質(zhì)災(zāi)害三大類(lèi),包括地層剖面、地質(zhì)構(gòu)造、古生物化石、典型礦山、典型地貌、水體景觀、火山遺跡、海岸帶、地震遺跡和地質(zhì)災(zāi)害遺跡等14種類(lèi)型。建議將地質(zhì)遺跡資源豐富的“三區(qū)一帶一中心”納入粵港澳大灣區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,豐富旅游資源的科學(xué)內(nèi)涵,提升旅游品質(zhì)。優(yōu)化增城地質(zhì)公園、巽寮灣海蝕地貌等的資源配置,推進(jìn)佛山南海古脊椎動(dòng)物化石產(chǎn)地、紫洞火山巖地貌、黃圃和七星崗海蝕地貌等地質(zhì)遺跡的有序開(kāi)發(fā),積極申報(bào)地質(zhì)文化村助力鄉(xiāng)村振興。
(4)海岸線分布范圍廣,變遷演化過(guò)程中受?chē)詈9こ逃绊懽顬閲?yán)重,需優(yōu)化人工岸線開(kāi)發(fā),加強(qiáng)自然岸線生態(tài)保護(hù)與修復(fù)。通過(guò)對(duì)大灣區(qū)2016年Landsat遙感影像的解譯,大灣區(qū)海岸線總長(zhǎng)3201.20 km(含島嶼),海岸類(lèi)型分為基巖海岸、泥質(zhì)海岸、砂質(zhì)海岸、生物海岸、人工海岸五類(lèi),其中基巖海岸和人工海岸約占岸線總長(zhǎng)的96%。自1975年至2017年,自然岸線減少了553.46 km,人工岸線則增加了635.63 km(圖7)。結(jié)合歷史影像數(shù)據(jù),岸線變化以圍填海工程影響最大。區(qū)內(nèi)岸線變化強(qiáng)烈地區(qū)主要為大亞灣、鹽田港、深圳新機(jī)場(chǎng)、廣州南沙新區(qū)、新墾鎮(zhèn)、珠海金灣圍填海建設(shè),鶴洲圍墾區(qū)等,變化強(qiáng)度最大達(dá)到68.81 m/a(楊晨晨,2021)。
圖7 粵港澳大灣區(qū)海岸類(lèi)型圖Fig. 7 Coastal Type Map of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
(1)大灣區(qū)可溶巖分布面積大于2600 km2,主要位于廣州、佛山、肇慶等地。巖溶類(lèi)型分為裸露型、覆蓋型和埋藏型三類(lèi),其中覆蓋型巖溶占90%以上。巖溶區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的地下水資源,為城市應(yīng)急地下水源地,也存在著巖溶塌陷等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。從地質(zhì)條件分析,巖溶塌陷高易發(fā)區(qū)面積大于1500 km2,占可溶巖面積的50%以上(圖8),已查明的巖溶塌陷90%以上位于高易發(fā)區(qū)。106段、186 km的線性基礎(chǔ)設(shè)施和重大工程建設(shè)存在巖溶塌陷安全隱患。巖溶塌陷地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查與評(píng)價(jià)為大灣區(qū)多起典型巖溶塌陷事故應(yīng)急處置和防治提供了重要技術(shù)支撐。
圖8 粵港澳大灣區(qū)巖溶塌陷易發(fā)性分布圖Fig. 8 Distribution map of karst collapse susceptibility in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
(2)大灣區(qū)軟土分布總面積11187 km2,約占全區(qū)面積的20%(圖9)。其中,厚度超過(guò)30 m的區(qū)域面積325.8 km2,占軟土分布區(qū)的3%,主要分布于珠海、中山、江門(mén)和廣州的河口地區(qū);厚度超過(guò)10 m的區(qū)域面積達(dá)2846.3 km2,占軟土分布區(qū)的25%,主要分布于廣州、中山、東莞、珠海、江門(mén)的八大入??诘貐^(qū)及江門(mén)至中山、佛山的部分地區(qū)。軟土地面沉降高風(fēng)險(xiǎn)區(qū),面積約為737 km2,大灣區(qū)內(nèi)受軟土地面沉降威脅的公路、輸油管道和天然氣管道有115段、999 km。軟土地面沉降地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查與評(píng)價(jià)為大灣區(qū)軟土地面沉降防治提供了重要基礎(chǔ)。
圖9 粵港澳大灣區(qū)軟土厚度分布圖Fig. 9 Distribution map of soft soil thickness in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area
(1)通過(guò)橫波反射、微動(dòng)、折射層析成像等多種地球物理勘探方法試驗(yàn)和應(yīng)用,形成了大灣區(qū)地下空間探測(cè)方法組合應(yīng)用模式,實(shí)現(xiàn)了地層結(jié)構(gòu)、隱伏構(gòu)造、地下空間巖性-構(gòu)造特征的精準(zhǔn)定位與快速探測(cè)。開(kāi)展了南沙新區(qū)地下空間開(kāi)發(fā)利用適宜性評(píng)價(jià),淺層-中層地下空間評(píng)價(jià)結(jié)果為較差-較好,需防范飽和砂土液化、軟土地面沉降等問(wèn)題,次深層-深層評(píng)價(jià)結(jié)果為較好-好,需防范斷裂構(gòu)造、基巖面起伏較大等問(wèn)題。構(gòu)建了南沙新區(qū)200 m深度的三維地質(zhì)模型,實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)體的任意剖切、開(kāi)挖、虛擬孔鉆取。建立了城市地質(zhì)信息共享服務(wù)平臺(tái),開(kāi)發(fā)完善了“地質(zhì)隨身行”APP,創(chuàng)新了地質(zhì)調(diào)查成果,有力支撐服務(wù)現(xiàn)代智慧城市和韌性城市建設(shè)。
(2)大灣區(qū)現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)耕地面積為1586.7 km2,其中天然富硒耕地面積為1358 km2,占耕地總面積20.68%,主要分布于江門(mén)市鶴山市-臺(tái)山南部、惠州惠陽(yáng)-惠東東部、廣州花都-從化、肇慶鼎湖-四會(huì),區(qū)域內(nèi)硒含量最高值為2.209 μg/g,平均值0.55 μg/g。調(diào)查成果助推江門(mén)打造廣東省首個(gè)天然富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范基地,促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展。
(3)大灣區(qū)近??傮w發(fā)育4種類(lèi)型的海砂,分別為古河道砂、古海岸砂、沿岸流砂和現(xiàn)代沙波砂。估算海砂遠(yuǎn)景資源量約700億m3,圈定20個(gè)區(qū)塊資源量3.25億m3,支撐完成7個(gè)區(qū)塊掛牌出讓?zhuān)瑸橄愀蹤C(jī)場(chǎng)、深中通道等重大工程建設(shè)提供資源保障。
(4)大灣區(qū)地下淡水天然資源量約為149.4億m3/a,允許開(kāi)采資源量約為80億m3/a,圈定后備/應(yīng)急地下淡水水源地、遠(yuǎn)景區(qū)24處,允許開(kāi)采量約12億m3/a。但水資源存在時(shí)空分布不均、供需矛盾突出、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大等問(wèn)題。建議調(diào)控區(qū)域地下水資源開(kāi)發(fā)格局,將已探明的24處地下水后備/應(yīng)急水源地作為優(yōu)化大灣區(qū)供水結(jié)構(gòu)的主要水源;充分利用優(yōu)質(zhì)天然礦泉水資源作為生活用水供給的有效補(bǔ)充;適當(dāng)開(kāi)發(fā)平原區(qū)松散孔隙水,作為分散式供水水源,緩解局部地區(qū)供水矛盾問(wèn)題。
(5)大灣區(qū)林草濕自然資源稟賦條件優(yōu)越,林地面積為28011.22 km2,草地資源面積為326.24 km2,濕地面積為8649.87 km2,灘涂資源面積為480 km2;地?zé)豳Y源潛力豐富,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)地?zé)崽?5處,其中裂隙型帶狀熱儲(chǔ)74處,巖溶型層狀熱儲(chǔ)1處,水熱型地?zé)豳Y源總量達(dá)14000×1015J,可開(kāi)采熱量800×1015J;擁有省級(jí)以上地質(zhì)遺跡66處,其中世界級(jí)1處、國(guó)家級(jí)26處、省級(jí)39處;海岸線(含島嶼)總長(zhǎng)3201.20 km,基巖海岸和人工海岸約占岸線總長(zhǎng)的96%。1975年至2017年,自然岸線減少553.46 km,人工岸線增加635.63 km。
(6)大灣區(qū)整體地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定,工程地質(zhì)條件較好,有利于大型工程建設(shè),但局部存在巖溶塌陷、軟土地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。巖溶塌陷易發(fā)區(qū)1937 km2,巖溶塌陷點(diǎn)541處,查明106段186 km的線性基礎(chǔ)設(shè)施和重大工程存在巖溶塌陷安全隱患;軟土分布面積為11187 km2,地面沉降高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積約為737 km2,115段999 km線性基礎(chǔ)設(shè)施受軟土地面沉降威脅?;谥卮蟮刭|(zhì)問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別與刻畫(huà),有效指導(dǎo)了大灣區(qū)地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)防控及應(yīng)急處置,保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。