基礎信息
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| 孫鐵、王二林、李曉茹、劉天亮、龔潔、孫振營、李慶春、王辰浩、李軍、彭慧 |
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項目摘要
為了振興天津市經濟,確立天津市作為中國北方經濟中心的地位,天津市市委、市政府制定了用十年左右時間建成濱海新區的戰略決策。為了進一步修改完善天津市濱海新區總體規劃,預防城市建設中環境地質問題的發生,合理地開發寶貴的自然資源,而開展天津市濱海新區綜合地質評價工作。 該項目以天津市濱海新區為工作地域,以天津市濱海新區整個地質體為研究評價對象,以為天津市濱海新區的城市規劃、建設、管理及大型項目選址提供可操作的地質依據為工作目的,在對該地區地質體的基礎地質條件、自然資源、環境水文地質條件、環境工程地質條件等諸方面進行全面勘查基礎上,以GIS技術為基礎,運用綜合評價思想,對天津市濱海新區地質工程環境進行綜合評價。 1、對濱海新區地下資源進行了全面的調查,基本查清地下資源的種類、分布、儲量及開採現狀。豐富的石油、天然氣、地下熱水等資源為濱海新區經濟可持續發展提供了能源保證。 2、 為查明地質構造條件,首先採用重力和航磁確定區域地質構造構架,在局部重點地段採用大地電磁測深和人工地震方法進一步勘探的工作方法,大大降低了勘探費用,提高了工作精度。在對區域地質構造條件分析基礎上,結合震害調查成果、區域地震發生規律分析,對濱海新區地殼穩定性進行初步分區,為濱海新區總體規劃及重大項目選址興利避害提供了依據。 3、 通過對全區地下淡水開採現狀的全面調查,對地下水賦存條件的分析及地下水開採引起地面沉降機理的深入研究,認為地面沉降是本地區地下水開採的主要制約因素,由於受含水層結構性質、固結狀態、應力-應變關係、地下水水位變化幅度等因素影響,地下水開採與地面沉降之間關係是十分複雜的,只有分別建立含水層、弱透水層的水流模型和固結模型,並真正解決兩類模型的耦合,才能確定某一時刻地下水與地面沉降的關係。針對濱海新區地下水開採現狀,認為控制地下水水位的變化是控制本地區地面沉降的關鍵,由此提出在地面沉降約束條件下地下水合理開採的評價方案,為濱海新區科學、合理地開發、利用寶貴的地下淡水資源奠定了理論基礎。 4、 通過對地基土的勘查及地基土工程利用條件,將地基土分為天然地基、軟土地基和樁基三個工程地質段,對每個工程地質段的工程地質條件、工程利用等方面,選擇相應的地質要素,採用直接評分法進行各工程地質段的綜合工程地質質量分區,提出不同地區地基土的適宜利用建議,為濱海新區建設中降低基礎處理費用、避免建築基礎工程病害對投資環境的影響提供依據。 5、 針對濱海新區五大經濟功能區的經濟發展方向和建設特點,對各經濟功能區的綜合地質環境特徵進行了全面分析,指出各經濟功能區地質環境優勢和制約因素,為各經濟功能區的合理規劃、重大項目建設提供了綜合地質依據。 目前國內、國外對地下水開採與地面沉降關係研究,一方面在採用經典土體滲流條件下固結模型評價地面沉降時,將含水層水位與粘性土水位等效使用;另一方面忽略地下水開採引起地面沉降的滯後性,造成地下水資源評價中,在地下水水位上升期,仍產生地面沉降的錯誤結果。本成果深入分析了地下水開採與地面沉降的關係,在目前尚無法確定含水層水位與粘性土水位關係前提下,提出約束含水層水位變幅,以達到控制地面沉降的目的的方法,該方法大大的簡化了地下水資源評價過程,同時評價結果更加可靠。 在掌握大量工程地質資料前提下,依據相關規範,在MAPGIS基礎上,建立的工程地質綜合評價系統,目前,在國內尚未見報導。 成果以地質體為研究對象,從多角度綜合分析各地質要素之間的關係,避免了原有項目成果的片面性。 成果研究中密切聯繫當地經濟發展,有針對性地評價地質環境的優勢和地質制約因素,使成果較一般地質報告更具實用性。 報告緊密圍繞天津市濱海新區區域經濟發展規劃,從土地開發、地基土最佳化利用、地質資源合理利用、地質構造穩定性影響等方面,對經濟建設中環境地質條件的優勢、存在的問題等分別進行了評價。體現了城市地質工作為經濟可持續發展服務的工作目標。 該成果的以城市發展規劃和社會發展為評價目標,以地質體為評價對象,開展綜合地質評價思想,對今後開展同類工作具指導意義。綜合工程地質評價系統和地面沉降與地下水開採關係分析可在相關領域廣泛套用。該項成果已套用於天津市濱海新區地下水資源管理,總體規劃修編和重要項目選址等工作中。