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     “一带一路”图示

     

    摘要

    矿产资源领域合作是“一带一路”战略的重要组成部分。一些沿线国家拥有丰富的矿产资源,是世界矿物原材料的主要供给基地。更为重要的是,各国矿产资源合作具有很强的互补性。

    我国与沿线其他国家在产业结构等方面也具有较强的互补性。中亚国家油气资源丰富,但勘探开发开采能力相对较弱,基础设施建设也较薄弱。东南亚区域内矿产资源丰富,但矿产勘查和开发程度低。我国在装备、技术、资金等方面甚有优势。这样的合作方式不但有利于沿线国家的矿业及经济发展,我国也可以优化矿业产业结构,实现优势互补。

    “一带一路”贯穿亚欧非大陆,一头是活跃的东亚经济圈,一头是发达的欧洲经济圈,中间广大腹地国家经济发展潜力巨大。丝绸之路经济带重点畅通中国经中亚、俄罗斯至欧洲(波罗的海);中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海;中国至东南亚、南亚、印度洋。21世纪海上丝绸之路重点方向是从中国沿海港口过南海到印度洋,延伸至欧洲;从中国沿海港口过南海到南太平洋。

    “一带一路”战略的实施,无论是沿线配套建设的铁路、公路、桥梁、水库等基础设施,还是在矿产资源勘查的基础上发展矿业,都具有深远意义。

    我国拥有技术、装备、资金、人才及基础设施建设等优势,一些沿线国家矿产资源丰富,而且都有加大矿产资源勘探开发及实现资源优势向经济优势转变的共同愿景。我国愿与其他沿线国家加强矿业合作,实现优势互补。

    “一带一路”战略的实施,为沿线国家矿业合作提供了新机遇、新平台,广受矿业界人士的好评。矿业巨头淡水河谷负责人直言非常看好“一带一路”,认为“一带一路”沿线国家与地区将率先受益。

    矿业合作是“一带一路”战略重要内容

    “一带一路”战略是综合当前国际国内形势推出的重要举措,对于促进沿线国家经济繁荣与双边、多边区域经济合作具有重要意义。

    为促进“一带一路”建设,在2014年APEC北京峰会上,我国推出了3大创举,即成立亚洲基础设施投资银行(AIIB)、丝绸之路基金以及推进亚太自由贸易区(FTAAP),共同加强全方位基础设施和互联互通建设,促进贸易投资便利化。2015年3月28日,国家发展改革委、外交部、商务部3部委联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》,对共建原则、框架思路、合作重点、合作机制等方面提出了倡议,勾勒了“一带一路”的发展前景。其中,丝绸之路基金明确表示,将资源合作作为重要的融资支持方向。这些举措将为矿产资源合作提供必要的基础设施建设、金融资金支持和贸易便利化服务等。

    我国与一些沿线国家毗邻、山水相依,具有千丝万缕、唇齿相依的独特关系。相邻的国家以矿产资源合作为起点,构建利益共同体,将极大地促进区域和平稳定发展,实现多方共赢,同时为加强矿产资源领域合作提供了重大发展机遇。

    矿产资源领域合作是“一带一路”的重要组成部分,是将地理毗邻、资源优势转化为经济增长优势的关键领域。

    对此,长期在新疆从事矿业开发的喀什西凯矿业有限责任公司董事长韩冰也有着自己的观点:“在‘一带一路’战略的大背景下,我国可以充分发挥基础设施建设优势,但是当‘一带一路’沿线的公路、铁路打通之后,如果沿线没有产业支持,与之相关的战略部署如何落地?依靠什么来支撑?在沿线发展哪些产业?这将是要面对的一系列问题。” 韩冰进一步分析说,我国西部地区,尤其是新疆,以及与之毗邻的一些沿线国家,除了农业,很多地方还没有建成工业化体系,仅仅依靠农牧业,很难大规模地发展第三产业。而且,“一带一路”沿线的公路、铁路打通之后,仅依靠农牧业也远不能满足其运力。我国东西部地区差异非常大,东部依据沿海、人口稠密等要素发展服务贸易具有优势,所以服务贸易经济能够发展起来。但西部地区如果不依靠资源,发展贸易是无源之水,非常困难。即使有内地移民到新疆,如果没有持续长久的产业作为支撑,仅凭贸易一阵风过后,这些新移民还会选择再离开,很难长期驻守在这片土地上,无法实现安居乐业。而与新疆毗邻的一些沿线国家矿产资源丰富,且都有迫切将资源优势转化为经济优势的需求,发展绿色矿业可作为其长久发展的支撑产业。只有这样,“一带一路”战略的落地才能实施的更为顺利,才能形成最牢固的根基,也能更好地促进我国边疆地区的长治久安。

    在国家“一带一路”战略的背景下,韩冰把公司定位于“稳定勘查业务,推进矿业开发,快速结合资本市场,打造为‘三位一体’的综合矿业集团”,如今已经发展成为地质勘查与矿业开发并举的综合性矿业公司,拥有探矿权及采矿权近百个,总面积1200平方千米,分布于新疆喀什地区、和田地区、克州等南疆三地州, 矿权区均位于国家“358”项目的重点成矿区带上,已经探明及发现的矿产有铁、铜、铅锌、金银、锂、铷、钼、钴等。韩冰相信,随着国家“一带一路”战略的实施,矿业企业也会有更多更好的发展机遇,非常值得期待。

    也有业内人士提醒,应该认识到“一带一路”是宏伟战略,不是囊括一两个大项目那么简单,不是短期就能完成的,加之现在的矿业开发已不是简单地实现盈利,而是走向了大地质观、大资源观和大生态观统筹推进的新时代,全面融入了社会经济的各个层面和发展的全过程,更是一个系统工程。

    “一带一路”沿线国家矿产资源丰富

    一提到“一带一路”,国内多数人首先会联想到是新疆,新疆作为“丝绸之路经济带核心区”,也是“一带一路”沿线的一个重要节点,与中亚五国毗邻,中亚也是世界新能源资源基地。在2016年新疆矿博会上,中国地质调查局西安地质调查中心主任兼国土资源部中国-上海合作组织地学合作研究中心主任李文渊表示,新疆与中亚五国合作找矿潜力巨大。据其介绍,全球有五大油气资源富集区,中东是其中油气资源最富集地区,中亚-俄罗斯地区次之,因此中亚五国是世界第二大待开发油气产地的重要组成部分。全球油气资源1707亿吨(相当于1.2万亿桶),有国际机构认为中亚五国石油总储量可能高达2118亿桶,占有相当大的比例。除此之外,中亚地区矿产资源也非常丰富,目前发现有25处百吨以上金矿床、17处千万吨以上铜矿床、6处50万吨以上钼矿床、23处500万吨以上铅锌矿床、8处30万吨以上锑矿床、4处100万吨以上稀土矿床、30处2万吨以上铀矿床……该地区金、锌、铝、锑、锰、铬等矿产资源储量均居世界前列,已发现世界级特大型金属矿床32个,且与我国新疆同属一个成矿域,有相似的成矿环境,含有大型、超大型矿床的成矿带延伸入新疆。

    不仅中亚国家矿产资源丰富,一些沿线国家也都拥有丰富的矿产资源,“一带一路”串起了一个个巨大的能源矿产宝藏,是世界矿物原材料的主要供给基地,在全球经济和社会发展中扮演着资源的重要角色。据公开的数据显示,在这个区域内储藏的矿产资源有近200种,价值超过250万亿美元,占全球的61%。其中,世界上煤的蕴藏量最高的地区在中国和俄罗斯境内;乌兹别克斯坦被称为“黄金之国”;东南亚诸国有长达2500千米的锡矿带,也是全球最为著名的宝玉石产区;目前已探明的石油蕴藏量最多的地区是西亚诸国;印度和俄罗斯是钻石重要产区;俄罗斯库尔斯克分布有世界最大的产铁盆地等。

    “在全球成矿单元的四大成矿域中,包含12个‘一带一路’成矿区带,各成矿区带中产出大、超大型矿床总数达326个,这也为‘一带一路’开发矿业奠定了有利成矿地质资源背景。”矿床地质与矿产勘查学专家、中国工程院院士裴荣富介绍。

    合作是实现优势互补的必由之路

    沿线国家矿产资源丰富,但更为重要的是,各国矿产资源合作具有很强的互补性。例如,中亚国家的油气资源,印尼、菲律宾的镍、铁,马来西亚、文莱的石油,越南的铝土、铁,泰国、老挝的钾盐等,都是我国急需进口的大宗矿产品。而我国丰富的稀土和钼资源,及广大的市场需求也可为相关国家所用。

    除了矿产资源的互补,我国与沿线其他国家的互补性还表现在产业结构等方面。从经济发展上看,沿线国家大多与我国一样属于发展中国家,拥有共同的利益诉求。我国30多年来的快速发展,为广大发展中国家提供了可资借鉴的发展模式,同时也具备了融资、技术、管理等方面的优势,对矿产资源的合理开发利用具有积极作用。

    “油气资源丰富的中亚国家,勘探开发开采能力相对较弱,而且都面临着基础设施建设、国家工业体系构建、发展经济等重大任务,在此过程中矿业做出了主要贡献,特别是哈萨克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦人均GDP世界排名大幅提高。”李文渊说,由于历史原因,目前中亚国家已探明的能源矿产资源,主要还是前苏联计划经济地质勘查时期的成果。近25年来,中亚各国政府由于财政收入低,地质勘查投入有限,特别是吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦两国政府地质勘查投入很低,矿产勘查主要依赖社会投入,这些国家鼓励外资企业投入勘查,但由于政策的不确定性、不透明性,中资企业面临很大的政策风险和资金风险,进行风险勘查的少,多是购买中亚各国成熟矿山或已探明的矿床,矿产资源进一步合作的空间还较大。

    缅甸矿业部地质调查和矿产勘查局有关负责人也曾表示,缅甸的矿产资源丰富,但开发手段比较传统落后。“目前,缅甸东部地区要做进一步的矿产勘查开发,正在修订相关法律规定以吸引外国投资者,希望引进先进的技术和方法,帮助缅甸解决在矿业开发中遇到的难题。”有业内人士表示,“这种情况在东南亚很普遍。中国与东南亚地理上相邻,地质构造相连。东南亚位于中国西南三江成矿带和华南成矿带向南延伸地带,成矿条件优越,区域内矿产资源丰富,但矿产勘查和开发程度低。”

    在矿业开发方面,沿线这些国家与我国合作前景广阔,潜力巨大。

    加大矿产资源勘探开发力度,实现资源优势向经济优势转变,是“一带一路”沿线国家共同的愿景。而我国是有装备、技术、资金方面的优势,不但有利于沿线国家的矿业及经济发展,而且我国也可抓住机会,优化矿业产业结构。比如,“一带一路”庞大的基础设施建设投资可能会推升钢铁需求。这样的产能合作,不仅可以满足这些国家对钢铁的需求,还可以为国外优越的矿产资源提供市场。

    同时,“一带一路”战略也将给我国国内产业带来以下发展机遇:

    一是通路通航,包括交通运输业(港口、公路、铁路、物流),铁路建设与相关设备,航空服务、设备、整机生产等。在“一带一路”建设中,交通运输是优先发展领域,以加快提升我国与周边国家交通基础设施的互联互通水平,并形成区域交通运输一体化。

    二是基础设施产业链,包含建筑业(建筑及基础设施工程),装备制造业(设备及配套类装备制造),基建材料(钢铁、建材、有色等)。

    三是能源建设,包括中国油气进口的管道建设相关产业,电站建设、电力设备等。

    四是信息产业,抓住各国经济的数字化趋势,加快我国信息产品和服务走出去。

    在矿业全球化的背景下,矿产资源领域合作是将地理毗邻、资源优势转化为经济增长新动力的关键内容。“一带一路”沿线国家与我国具有良好的矿产资源合作基础,且资源合作能进一步带动产能合作与经济互联,为区域命运共同体建设奠定发展基础。因此,“一带一路”沿线国家的矿产合作,是实现优势互补的必由之路。

    沿线国家期待合作走向纵深

    “一带一路”沿线国家相互加强能源资源和产业链合作,提高就地加工转化率,共同开展资源调查评价、矿业风险监测评价,以矿产资源开发为纽带,构建利益共同体。

    很多专家分析认为,“一带一路”战略向纵深推进,必将进一步拓展沿线各国矿业合作的空间,在互惠互利的市场经济条件下,充分利用和整合各方优势,优势互补,激发活力,这对仍处在深度调整期的全球矿业来讲,具有很强的吸引力。

    如今,很多沿线国家已经深切体会到,通过“一带一路”建设,将能够共享中国改革发展的红利,并将本地区的资源、技术与资金优势等转化为市场与合作优势。为此,各国对沿线开展矿业合作的热情高涨。

    “一带一路”沿线很多国家地质调查机构的官员和学者,也纷纷表达了与中国开展矿业合作的强烈愿望。巴基斯坦地质调查局有关负责人表示,由于经济发展需要,巴基斯坦迫切需要发展繁荣矿业,使能源的使用率最大化。

    在2015年中俄博览会东北亚矿业合作会议上,来自俄罗斯和蒙古等国的代表齐聚哈尔滨,分享了各自的找矿成果,表达了积极合作的愿望。短短半天时间,中俄就有22个矿业合作项目签约。

    同年在中国-东盟矿业合作论坛上,来自中国、东盟各国和其他国家的代表,聚焦“一带一路”战略构想下的矿业机遇,围绕矿业形势、地学研究合作、矿业政策研究、地质环境保护等议题进行深入讨论。与此同时,在同年的 “一带一路”沿线国家地学合作论坛上,来自缅甸、越南、泰国、塔吉克斯坦、巴基斯坦和土耳其矿产资源部门的代表,介绍了自己国家的资源赋存和地质勘查情况,表达出强烈地合作愿望。

    新疆矿博会作为 国家“一带一路”沿线上的重要矿业展会,为中国企业进入“一带一路”沿线国家,为沿线国家与中国矿企合作提供了开放的平台。在新疆矿博会举办的中国-亚欧矿业部长级论坛上,来自哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦等国家部长级官员与我国矿界人士共同探讨了“一带一路”战略下的矿业合作发展方向,进一步促进了沿线国家的矿业合作,这些国家的部长级官员与我国矿企及有关部门就矿业开发达成了一揽子意向合作,取得了矿业开发合作的实质性进展,新疆矿博会也因此得到周边国家矿业管理部门的广泛认可。

    在当今矿业全球化大背景下,“一带一路”的战略前景,预示着沿线各国彼此之间的真诚合作,必将把各国的资源优势转化为经济增长新动力,从而为全球矿业发展带来前所未有的新机遇。

     

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    “一带一路”战略

    2013年9月和10月,中国国家主席习近平在出访中亚和东南亚国家期间,先后提出共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”(以下简称“一带一路”)的重大倡议,得到国际社会高度关注。2014年3月,国务院总理李克强在政府工作报告中提到抓紧规划建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”,同年12月,李克强总理开启了新一轮亚欧之旅,全面推进“一带一路”战略,标志着作为国家战略的“一带一路”开始进入实质性操作阶段。

    “一带一路”建设是一项系统工程,要坚持共商、共建、共享原则,积极推进沿线国家发展战略的相互对接。为推进实施“一带一路”重大倡议,让古丝绸之路焕发新的生机活力,以新的形式使亚欧非各国联系更加紧密,互利合作迈向新的历史高度,为此中国政府特制定并发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》。

    从国家顶层设计来看,“一带一路”战略以打造新亚欧大陆桥经济走廊、中伊土经济走廊、中巴经济走廊、孟中印缅经济走廊、中新经济走廊、中蒙俄经济走廊6条经济走廊和海上战略支点为核心,以通路、通航和通商为发力点,向纵深推进。“一带一路”战略有远近两大战略愿景,近期落于“基建互通、金融互通、产业对接、资源引入”,远期则是“商贸文化互通、区域经济一体化和共同繁荣”。

    “一带一路”战略将重点加强与沿线国家在基础设施、经贸、产业投资、能源资源、金融、人文交流、生态环境等多领域、多方面的合作,“一带一路”的建设将极大促进沿线国家和地区的矿业开发,但同时也给矿业开发带来了新机遇、新挑战。

    矿业合作,“一带一路”战略的有力支撑

    近日,全国地质资料馆在北京成功组织召开了地质资料委托管理工作研讨会。会议主要介绍了油气、海洋等成果地质资料汇交验收要求、地质资料委托保管工作要求、委托管理系统及汇交监管平台应用情况,部署了2016年度油气等委托保管地质资料管理年报编报工作;来自中石油、中石化、中海油的9家委托保管单位进行了委托保管工作及年报的经验交流汇报;同时,与会代表研讨了油气委托管理、汇交监管等相关工作。

    全国地质资料馆总工程师谭永杰结合刚刚结束的全国油气地质资料委托保管检查工作,简要分析了地质资料委托保管工作现状,充分肯定了各单位委托保管工作取得的成绩及进展,同时针对委托管理工作提出了三点建议:一是提升委托保管意识,进一步明确地质资料的属性和地质资料工作的职责定位;二是要研究推进委托保管制度建设,实现成果、原始和实物地质资料“三位一体”的汇交、保管与服务,全面提高整体的业务水平;三是资料管理人员要努力提高自身素质和业务能力,加强学习,逐步转型以适应地质资料信息化时代。

    此次会议是全国地质资料馆每年定期召开的研讨会之一,旨在提升地质资料委托保管从业人员的意识,促进油气等地质资料汇交监管、委托管理及年报报送趋于常态工作,提高油气等委托保管地质资料管理与服务水平。

    来自国土资源实物地质资料中心、中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份有限公司、中海石油(中国)有限公司总部及其下属地质资料委托保管单位、延长油矿管理局、青岛海洋地质研究所、广州海洋地质调查局等40家单位的近60余人参加了会议。

     

     

    地质资料委托管理工作研讨会成功召开

    9月25日至27日,由中国科学院地理科学与资源研究所、中国地理学会、联合国环境署国际生态系统管理伙伴计划(UNEP-IEMP)牵头,中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心(以下简称“烟台中心”)联合主办的“国际三角洲论坛”在东营召开。本届论坛以“生态·农业·科技”为主题,国内外200余位专家、学者应邀而至,围绕“三角洲湿地地质环境演变”等方向开展了精彩的学术成果交流。

    开幕式主会场

    会议旨在落实习近平总书记“持续完善黄河流域生态大保护大协同格局,筑牢国家生态安全屏障”的重要指示精神,深入贯彻黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略。

    开幕当天,山东省人力资源和社会保障厅、东营市委、中国科学院地理科学与资源研究所、中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心、国家发改委中国长江经济带发展研究院院长等领导参会并致辞祝贺。

    中国科学院院士邵明安,联合国环境署国际生态系统管理伙伴计划主任、发展中国家科学院院士张林秀,中国科学院院士、挪威科学院外籍院士夏军,中国工程院院士、第三世界科学院院士傅廷栋,俄罗斯国家科学院外籍院士程奇,阿根廷国家科学院院士Esteban Gabriel Jobbagy Gampel,加拿大皇家科学院院士Jeffrey John MacDonald等国内外学者作专题汇报。

    科研平台揭牌仪式

    会上,“自然资源部黄河入海口陆海交互作用野外科学观测研究站”正式揭牌。该站由烟台中心牵头建设,中国地质调查局青岛海洋地质研究所、自然资源部烟台海洋中心、中科山东东营地理研究院、中国地质大学(武汉)及江苏省海洋地质调查院等单位联合共建。该站围绕地球关键带自然资源要素信息监测,重点聚焦海岸带侵蚀淤积及沉积物沉积过程、地表径流-地下水-海水耦合作用及水循环过程、土壤盐渍化及生态系统演变过程三大方向,为服务自然资源管理和黄河三角洲高质量发展提供科技支撑。

    烟台中心相关负责同志主持“三角洲湿地地质环境演变”分论坛,印萍、叶思源、姚郑权等领域内知名专家参加研讨交流。作为“地球上最年轻的一片土地”,世界大河中海陆变迁最活跃、面积增长速度最快的三角洲湿地,黄河三角洲是研究河口新生湿地生态系统形成、地质环境演变的重要基地,对“加快打造原始创新策源地”具有战略意义。

    烟台中心作为本次活动的联合主办方之一,也将在此基础上持续发力,立足区域陆海交互特色,持续促进黄河三角洲地区“产学研用”一体化发展,同时欢迎社会各界广泛参与。

     

     
     
     
    烟台中心联合主办的第五届国际三角洲论坛顺利召开

    近日,青岛海洋地质研究所面向海底摄像资料多金属结核识别领域,自主研发的“基于深度学习的海底多金属结核识别与分析软件V1.0”获得国家版权局计算机软件著作权授权。

    深海多金属结核含有70多种元素,其中锰、铜、镍的资源量高出陆地相应资源量的几十倍到几千倍,具有很高的经济价值,被认为可能是海底分布最广、储量最大的金属资源。海底摄像资料对深海多金属结核的分布及丰度的调查分析发挥着关键作用。该软件针对海底摄像获取的图片及视频资料,利用已训练完成的深度卷积神经网络对图像及视频中海底多金属结核进行识别,并实时显示结核的数量,该软件集成的算法模型无需经过再次训练即能完成不同海洋深度下大规模海底摄像资料的多金属结核识别与分析,为海底多金属结核矿产资源勘查提供新的解决方案。

    该软件是深度神经网络模型在海洋矿产资源勘查中的具体应用,极大提高了海底摄像资料处理效率与应用成效,为深海多金属结核矿产资源勘查提供科学依据,助力于海洋资源的可持续开发利用。

     

    青岛海洋地质研究所获海底多金属结核识别与分析软件...

    2016年11月9日-11日,全国实物地质资料管理办法培训会在北京召开。

    国土资源部储量司刘斌处长通报了2016年部储量司在地质资料管理方面所做的主要工作及进展,提出了下一步主要工作安排。他总结了实物地质资料管理办法发布八年来取得的主要成绩,提出了2017年全国地质资料管理工作设想。

    国土资源实物地质资料中心高鹏鑫同志解读了新版《实物地质资料管理办法》,陈新宇同志介绍了《实物地质资料分类要求》,王斌同志介绍了《国家实物地质资料馆“十三五”业务发展规划》,黑龙江、安徽、浙江三省的地质资料馆长作了实物地质资料管理与服务内容的典型发言。

    会议进行了分组讨论,参会主管地质资料的各位领导介绍了本省及本领域的实物地质资料管理现状、馆藏基础设施建设以及下一步工作设想,就实物地质资料管理经验和心得进行了深入的交流,并对下一步新版《实物地质资料管理办法》的贯彻落实提出了建议。

    本次会议是新版《实物地质资料管理办法》发布以来在全国范围内的第一次培训会议,各省(自治区、直辖市)、石油系统、地调系统的资料管理人员深入领会了新版《实物地质资料管理办法》的精神和要求,为下一步在全国贯彻落实新版《实物地质资料管理办法》奠定坚实基础。

    国土资源部矿产储量司,全国31个省、自治区、直辖市国土资源主管部门及地质资料馆藏机构,中国石油天然气股份有限公司,中国石油化工股份有限公司,中海石油(中国)有限公司,延长油矿管理局,全国地质资料馆,地调局六大区地质调查中心,青岛海洋地质研究所,广州海洋地质调查局,国土资源实物地质资料中心共约130余位地质资料主管领导及实物资料管理人员出席本次会议。会议由国土资源实物地质资料中心党委书记许庆丰同志主持。

    参会代表认真记录会议内容 

    全国实物地质资料管理办法培训会顺利召开

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点
      5月4-5日,根据日喀则震后地质灾害分布和国土资源部地质灾害应急专家组分工,中国地质科学院地质力学研究所吴中海研究员、姚鑫副研究员分别参加了吉隆县、定结县地质灾害应急专家小组分赴重灾区开展地质灾害和地质构造应急调查工作。

      吴中海研究员翻越海拔4000多米的雪山到达中尼边界的吉隆口岸、萨勒乡等地,调查了吉隆热索桥大滑坡,并重点考察了该区典型崩塌和滑坡点,从新构造和第四纪地质角度和专家组就吉隆沟的成因和地质构造特点及其与灾害关系进行了分析交流。

      姚鑫副研究员赴定结县陈塘乡重点考察了存在潜在危险的崩塌滑坡点,对地质灾害的潜在威胁进行了现场研判。

    开展日喀则吉隆、定结地震地质灾害应急调查

    2017年7月7日,国土资源部中国地质调查局在北京举办湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会。中国地质调查局党组成员、副局长,南方页岩气科技攻坚战宜昌地区协调领导小组组长王昆宣读了院士、专家对鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果的鉴定意见。研讨会由中国地质调查局资源评价部负责人邢树文主持。

    王昆表示,鄂宜页1井的重大突破得益于党中央、国务院对地质调查工作的高度重视,得益于中央财政对公益性地质调查的长期投入,得益于国土资源部、财政部、科技部等部委的有力指导,得益于几代地质人、石油人并肩战斗、攻坚克难,得益于坚持不懈的基础地质研究和地质理论、工程技术创新。鄂宜页1井的重大突破,进一步拓展了我国南方页岩气的勘查区域和勘查层系,有望支撑形成新的页岩气资源基地,引领长江中游地区页岩气油气勘查开发,对优化长江经济带能源结构、实现绿色发展,提高国家能源资源保障能力具有重要意义。

    康玉柱、李阳等9位院士、专家一致认为:“鄂宜页1井页岩气调查的重大突破是历史性、开拓性、导向性、里程碑式的,填补了中扬子寒武系油气勘探的空白;首次确立了寒武系水井沱组为页岩气勘查开发新的主力层系,对广大南方复杂构造区块油气勘探具有示范引导作用,实现了我国页岩气勘查从长江上游向长江中游的战略拓展,对形成南方页岩气勘查开发新格局,支撑长江经济带战略和油气体制改革具有十分重大的意义”。

    鄂宜页1井项目是在财政部的大力支持下,在国土资源部的正确领导下,中国地质调查局认真贯彻落实中央领导提出的希望继续扩大油气资源调查成果,为保障国家能源安全,优化能源结构作出新贡献的重要指示精神,实施南方页岩气科技攻坚战。在以往油气地质工作的基础上,瞄准久攻未克的南方复杂地质构造区,加大工作力度,部署实施的鄂宜页1井在寒武系水井沱组(地层形成于约5亿年前)获得6.02万方/日、无阻流量12.38万方/日的高产页岩气流,并在震旦系陡山沱组(地层形成于约6亿年前)获得迄今全球最古老页岩气藏的重大发现。

    鄂宜页1井位于湖北省宜昌市城区西南20千米处,是国土资源部中国地质调查局在长江中游部署实施的第一口页岩气压裂试气井,实现了我国南方页岩气调查新区新层系的重大突破、新理论和新技术的自主创新。一是开辟了长江中游页岩气勘查新区。首次在长江中游获得高产页岩气流,圈定1200平方公里有利区,预测资源量超5000亿立方米,有望形成新的页岩气资源基地。打破了我国页岩气勘查开发均集中在四川盆地及周缘的局面,实现了从长江上游到中游的战略拓展。二是发现五套含气地层,在古老地层寒武系、震旦系获页岩气调查重大成果。首次在四川盆地外寒武系水井沱组钻获高产气流,证实该层系是页岩气勘探的又一主力地层;在距今约6亿年前的震旦系陡山沱组,发现迄今全球最古老的页岩气藏,拓展了新的勘查层系,具有巨大勘查开发潜力和重大科学意义。三是创新提出了古隆起边缘斜坡带页岩气成藏新模式。传统认为该地区古老地层生油生气早,历经多期改造难以成藏。经长期研究攻关,提出了“有利相带是基础,有机质含量是保障,基底隆升及演化是关键”的新模式,突破了传统认识,有效指导了勘查部署,丰富了页岩气成藏理论,具有重要的指导意义。四是自主研发了复杂地质条件下页岩气储层改造新技术。针对该区地层高钙低硅、低温、常压、水平应力差大,储层难以改造的特点,创新压裂液配方和改造模式,成功实现了页岩气运移通道的充分疏导,为获得高产气流提供了技术保障。

    下一步中国地质调查局将坚决贯彻落实中共中央、国务院系列指示精神,按照国土资源部党组的决策部署,将页岩气地质调查从已形成规模产能的长江上游向中、下游战略转移。近期主攻中游地区,力争形成与重庆焦石坝、四川长宁-威远三足鼎立的页岩气资源基地;中期向下游地区拓展,努力形成南方页岩气勘查开发新格局。当前,重点抓好以下几项工作:一是继续扩大战果。加快实施“鄂阳页1井”、“鄂宜页2井”等5口井钻探工程,择优开展储层改造和试气求产,力争取得新的更大突破。二是加快区域资源评价。加强油气基础地质调查,优选有利区,实施钻探验证,摸清油气资源家底,为勘查开发奠定资源基础。三是加强科技攻关。深化古隆起区页岩气成藏理论认识,创新勘查评价方法,提升储层改造工程技术,推动长江经济带页岩气油气资源勘查开发。

    会上,武汉地质调查中心陈孝红介绍了鄂宜页1井取得的重大突破成果。来自国土资源部、中石油、中石化、中海油、延长石油的代表进行交流发言。

    财政部、国土资源部、中国地质调查局,湖北省国土资源厅、宜昌市人民政府有关负责人及企业代表参加会议。

     研讨会现场

     代表作工作汇报

     

     

    湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会在京...

    蔡家品,教授级高工,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所(以下简称探矿工程所)海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)主任。

    他不认为自己有什么“远大抱负”,“碰到问题就解决问题,这就是工作的最大意义。”然而,就是这样一个自认为“没有抱负”的人,却被评为中国地质调查局杰出人才。

    在中国的油气钻探领域,蔡家品的名字几乎就是一张名片,不认识他的人很少。地质人长期在野外工作,身上难免会有些江湖习气。在油气钻探这个江湖中,大家都直呼他“老蔡”,钻探过程中遇到难以解决的问题,想到的总是“赶紧把老蔡喊来”。

    蔡家品一直致力于钻具的研究,他带领团队研制的海洋地质调查取样工具及天然气水合物保温保压取样钻具,解决了我国在深水及超深水取样难的问题,均为国内首创,具有自主知识产权,填补了国内空白,打破了国外在该领域的技术垄断,为我国在海洋地质调查、资源勘查(含天然气水合物勘查)及工程勘察提供了技术支撑。

    此外,团队研制的孕镶金刚石钻头,有效解决了在地质及油气勘探开发中,钻头寿命短和机械钻速低的难题。特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品,成为国内施工方的首选。

    在项目实施技术创新研发中,蔡家品始终重视青年技术人员的成长,强调团队意识,已初步建设一个在碎岩工具和海洋取样技术方面(特别是海洋天然气水合物取心技术方面)技术一流、凝聚力和战斗力强的优秀团队。

    最初的追求是跳出农门

    约访蔡家品,是一件并不容易的事。记者从约访到采访成功,经历了40多天的时间,因为他实在太忙,总在野外帮地勘单位处理一些钻探上的难题。可以说,在钻探领域,他已经“玩”得风生水起,很难有时间歇息。

    那天,记者好不容易“逮”着他了,见面时的蔡家品,不免显得有些疲惫。但即使是这样,记者也不可能放过这难得的机会。

    老蔡也乐于奔跑,手机一响,立刻就打包走人往机场赶,一年到头在办公室也待不了几天。这样的生活状态,他早已经习惯了。就像他说的,在北京待上几天没有电话接,心里反而空空的,有点儿无所事事的焦虑。

    这就是蔡家品,一个忙碌得坐不住的人,一个把忙碌当乐趣的科技工作者。

    实际上,就像许许多多农村长大的孩子一样,要说那时有什么崇高的理想和追求,未免有些虚伪,发奋念书的目的就是为了跳出农门。蔡家品来自湖北农村,之所以认为自己没有远大的抱负,也是基于同样的目的。“只要是拿工资吃饭,在农村人看来就是有出息了,再说农村长大的十几岁的孩子,没有什么见识,谁会去计划将来会干什么呀。”

    海上作业中的蔡家品

    就是因为没有什么崇高的理想和抱负,1984年,蔡家品高考结束,加之分数不算太高,高中的授课老师让他填报个地质类的专业,说这样容易录取,将来也好找工作。于是,他就听了老师的,填报了成都地质学院探矿工程专业。从此,他便与探矿工程结下了不解之缘。

    在大学学习期间,蔡家品越来越觉得这个专业很有意思,因为年轻人都有一种放浪的心理,将来毕业了,可以一天到晚泡在野外,纵情于山水,诗意而又浪漫,多美的差事呀。于是,他发奋学习。1988年,蔡家品以优异的成绩毕业,被分配到了原地质矿产部探矿工程研究所。

    蔡家品很感激高中时的授课老师,他确实没有骗他,学地质类专业不但好找工作,而且还被分配到了一个在北京的国家部委所属科研机构,在成都上学,能进北京,已经很了不起了,他觉得自己简直太幸运了。

    进了国家部委的科研机构,担任超硬材料研究室助理工程师,同届毕业的同学们的羡慕是可以想象的,蔡家品也觉得自己不是一般的牛,有点平步青云的眩晕,一股为国奉献青春的豪情油然而生,这种感觉真是爽极了。

    跟探工所三十年的不了情

    到今年为止,蔡家品在探矿工程研究所已经摸爬滚打了整整30年。弹指一挥间,蔡家品从一个意气风发的青年长成了一个成熟稳重的中年,从小蔡混成了老蔡。

    实际上,蔡家品也并不认为自己有多么高尚,多么有热爱事业的情操,在探矿工程所改制的时候,他也一度想过逃离。要知道,一个被财政拨款养着的科研机构,突然要改成到市场上找饭吃,这种心理的撞击是难以形容的。

    20世纪90年代,是地勘行业的低谷,尤其是地勘单位属地化,钻探任务锐减,很多打钻找矿的专业技术人员,受生活所迫,靠副业养家糊口,养鸡的养鸡,养猪的养猪,彼时的状况,让一直致力于钻具研究的蔡家品,心里油然而生出一种“英雄无用武之地”的没落感。

    此时,科技体制改革,原地质矿产部探矿工程研究所更名为北京探矿工程研究所,看似改变不大,干的活也还是原来的活,但这样的改变,却将一个铁饭碗变成了一个泥饭碗,随时可以摔破的。能不能在市场上找到饭吃?这样的恐慌与疑惑,一时压得人喘不过气来。

    是去?是留?对于还是踌躇满志的蔡家品来说同样是种折磨。而此时的蔡家品,已经是超硬材料研究室主任助理、工程师,到外面不可能找不到待遇更好的工作。当时,探矿工程研究所正在搞金刚石钻头技术的研发,作为所里钻头技术研发的中坚力量,一旦离开,于单位于个人,都不是一个好的选择。

    所里的领导早就看穿了蔡家品的心事,当面找他聊了很长时间,并语重心长地跟他说:“小蔡呀,留下来吧,拨开云雾见天明,这里才是你施展才能的地方。”

    人在彷徨的时候,是需要一个长者赋予精神力量的。加上对一起共事多年的同事们的不舍,蔡家品于是也就留了下来,这一留就留到了现在,风风雨雨中走过了30年。

    有幸觅获一得力助手

    搞科研工作,能获得一名得力助手,是可遇而不可求的事。阮海龙的到来,如同激活一池春水,让蔡家品的团队一下子更加活跃了起来。

    阮海龙,高级工程师,探矿工程所海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)副主任,中国地质调查局优秀人才。

    阮海龙并不觉得自己干的事有什么高大上,他认为,研发出来的东西,能解决实际问题,能拿到市场上利用,能为单位赚钱,说得漂亮一点,就是成果转化能生出效益来,这事就算妥了。

    蔡家品深知,搞科研要有一个多专业技术人员组成的、互相密切配合的创新团队,并付诸持之以恒、坚持不懈的努力。个体的力量是有限的,但由多个个体组成一个知识结构合理、团结的战斗力强的团队,就可以发挥巨大的能量。

    阮海龙在海洋地质十号钻探船上

    阮海龙是个80后,2006年毕业于中国地质大学钻探专业,在随后读研的几年中,一直跟随在蔡家品左右。阮海龙出生于浙江农村,之所以爱上钻探专业,很多的想法与当初蔡家品大学时代的想法几乎不谋而合。后来参加工作后,才知道一切并非想象中的那么浪漫,那么有纵情于山水之间的诗情画意。

    研究生毕业后,阮海龙留了下来。对于自己专业的发挥,他觉得这是个再好不过的平台,加上蔡家品像老大哥一样对他的关爱,工作配合起来的那种“心有灵犀”的感觉,让人特别爽。很快,阮海龙就成了蔡家品团队的得力干将,并挑起了副主任的重担。

    从某种意义上讲,蔡家品和阮海龙的组合,几乎是天撮之合,这也为后来这个团队攻克一个又一个难题积累了创新的能量。这个科研团队一共15个人,大多都是80后,最小的1992年出生。

    年轻人的思想总是活跃的,科学有时就需要年轻人的浮想联翩,灵光一闪中激发出新的解决方案。每逢技术讨论会,蔡家品和阮海龙最喜欢干的事,就是让年轻人争吵起来,因为人在激烈的争论中脑子会飞速旋转,激发出隐藏于大脑中最潜在的智慧。

    决不能让外国人牵着鼻子走

    探矿工程所一直以服务国家重大战略需求为科研方向,近些年来,特别在服务油气钻探领域发挥了积极作为。研制的孕镶金刚石钻头有效解决了在地质及油气勘探开发中钻头寿命短和机械钻速低的难题,特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品成为国内钻探队伍的首选。

    1999年~2001年,中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息(似海底地震发射波“BSR”)。2002年,国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。

    尽管随后我国在海域天然气水合物钻探上获得一系列突破,但令人尴尬的是,我国海底钻探取样却一直依赖于国外技术,国内几乎没有哪一家机构在此项技术上有所进展。因此,不得不让外国人随意开价。

    团队合影

    眼睁睁地瞅着外国人收取那么高的价钱,而中国人又毫无办法,这是一种什么样的感觉?作为从事钻具研究近二十几年的科研团队的带头人,蔡家品心里很不是滋味。其实当时的想法很简单,就是一定要打破外国人在该领域的技术垄断,把国外同类技术挤出去,这钱应该由中国人自己挣。

    实际上,对海洋钻探取样技术的了解,蔡家品最早是通过参阅了DSDP、ODP、IODP及IODP-china等网站与书面文献的大量资料,了解了国外在深海钻探技术所取得的成就以及今后发展的方向。当时他还在想,他的团队一直在陆地搞钻头和取心工具,什么时候也拓展到海上去发挥探矿工程研究所应有的作用。

    谈及被外国人卡脖子的事,作为蔡家品团队副手的阮海龙,脑子里多次泛起那个场景。那是一次随船出海的钻探作业中,几个帮忙取样的外国人,突然停下手中的活,将项目组的负责人叫过来,咕噜了一阵后,微笑着把旁边的其他人都驱赶开,然后才实施取样作业。

    阮海龙打听到,刚刚的一阵咕噜,是外国专家在关键的时候故意捏你一把,要求项目组提高取样价钱。事情都到了这个份上,不答应的话,之前的作业等于是废了,项目组只好答应了外国技术人员的要求。之所以把其他人都驱离,就是为了对中国人严格保密,不想让中国人看到他们的作业程序。作为一个钻探专业的毕业生,阮海龙内心被深深地刺痛,同时也滋生出深深的责任感,“这活应该由我们来干。”

    机会终于来了,2010年8月,中海油服承担的国家科技重大专项——“大型油气田及煤层气开发”子课题“深水随钻取样器设计和制造技术研究”负责人找到了北京探矿工程研究所,经过多次深入交流,最终同意由蔡家品的团队来承担这个课题。

    不久后,又从中国地质调查局传来好消息,为解决海洋钻探取样难题,中国地质调查局设立专项资金,将《海洋地质调查钻探取样器具及工艺研究》列为科技攻关项目,起止时间为2011年1月到2012年12月,蔡家品作为项目负责人,负责整个项目的实施。

    这真乃好事成双。蔡家品和阮海龙以及他们的团队尽管异常兴奋,但这样的科研项目,能否在短期内取得突破,心里实在没底。

    此时,从接手中海油服“深水随钻取样器设计和制造技术研究”课题,距项目结题时间不到一年(这个项目计划是3年),而且研制的随钻取样器要通过海试应用。时间紧、任务重、压力大,团队经过慎重考虑,最终接下这项任务,因为这是他们下海非常难得的机遇,也是拓宽他们技术领域绝佳的机会。

    经过团队的共同努力,2012年4月,从海洋石油708号深水工程勘察船传来好消息,北京探矿工程研究所研制的TK系列深水随钻取样器搭载海洋石油708号深水工程勘察船,在中国南海番禺区块水深约200米、6级风、涌浪3米的条件下,高效率、高质量地完成了孔深10米(PY34-1-PL10-BH)全孔取样作业和孔深300米(PY34-1-CEP-BH)分段取样作业,一举打破我国海洋钻探船钻孔深度、取样深度两项纪录。

    本次试验还检验了北京探矿工程研究所为海洋钻探取样专门研制的抗涡动金刚石复合片钻头。结果表明,该钻头在作业过程中钻进效率高、成孔质量好、地层适应性强,完全满足海洋钻探各种复杂工况的要求。

    这意味着,这项由国外垄断的深海钻探取样技术,已被中国地质调查局北京探矿工程研究所的科研团队彻底打破,取样成本只接近外国专家取样的一半。

    保温保压取样钻具破题

    天然气水合物是甲烷气与水在高压低温条件下类冰状结晶物,大家形象地把它叫做“可燃冰”,一旦温度升高或压力降低至一定程度,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。如利用常规取心(非保压取心)设备将含天然气水合物沉积物从海底取至海面时,压力或温度的变化会导致天然气水合物分解,这会扰动沉积物,有时会使岩心遭到完全的破坏,分解成一堆泥浆。

    由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使用保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。而当时,这项技术也一直被一些西方少数几个发达国家所掌控。

    在突破深海钻探取样技术后,蔡家品和他的团队就开始讨论研制保温保压取样钻具的可行性,由于想取到大直径岩心,当时初步设计按照翻板密封来进行,很有挑战性,但是在翻板密封的方式上有不同的意见,最后蔡家品决定两种方式同步进行,根据室内试验的结果再来选定,整个工作有条不紊。

    实际上,保温保压取样钻具的研制难度是非常大的,当时,有关单位依托863项目也在试制研发,项目进程采取了严格的保密措施,他们具体进展到什么程度,外界一无所知。但在2014年3月初,国内一家海洋油气勘查单位突然通知蔡家品,他们计划在4月初出海给相关单位搞保压工具的实验,问蔡家品团队的进展如何,可以免费搭载试验。蔡家品觉得这是一个难得的试验机会,在他和阮海龙的带动下,团队成员加班加点赶进度。

    在室内实验过程中,团队成员充分发挥智慧,对在海试中可能遇到的复杂情况做了充分的预判。比如,海底的泥沙对管子的摩擦,提起钻管过程中的卡管等,一切可以预判的状况,都在实验室中模拟完成。这段时间,团队成员深夜加班加点是家常便饭。为了给这帮年轻的队员鼓劲打气,常常干到晚上十一二点的时候,蔡家品和阮海龙便带着所有的加班人员上街烤羊肉串,喝个啤酒,然后又接着干。

    由于这样的钻具是自我研发的,所有的部件不可能在市场上轻易买得到,团队成员大都学会了车工,所有的零部件几乎都是他们自己一点一点地车出来的。阮海龙跟大家自嘲,将来失业了,大家都是一个优秀的车床工人,工作随便找,饿是饿不死的。

    在团队所有成员的共同努力下,终于按照海洋油气勘查单位的要求时间把钻具运到船上参加海试,这次试验的结果初步保温保压成功,对方未成功。之后,团队又回来在室内做了大量的技术改进及试验工作,于2014年7月由蔡家品亲自带队参加海试,也是与对方PK,结果是探矿工程所完胜。

    2014年9月,海洋油气勘查单位专门安排一个航次到天然气水合物靶区取样,蔡家品团队再次很好地完成了任务,这是我国首次采用国产装备成功提取到保压天然气水合物样品,为我国“十三五”开展天然气水合物勘探及试开采提供了有力的技术支撑。

    “没有抱负”的成就者

    2018年12月1日,以“加强油气勘探开发,增强国家能源安全”为主题的中国油气资源发展战略高端研讨会在北京召开。会议由自然资源部油气资源战略研究中心举办,自然资源部矿业权管理司、矿产资源保护监督司、国家能源局、国家发改委、自然资源部中国地质调查局及主要油公司的相关领导专家应邀参会。

    会议主要目的是贯彻落实习近平总书记关于“大力提升国内油气勘探开发力度,增强国家能源安全”的批示精神,促进全国油气勘探开采,提高国内油气资源供应能力。与会专家围绕主题对油气勘探开发现状与进展、油气增储上产潜力与前景、油气勘探开发重点领域与方向及油气资源管理改革与政策展开了热烈的探讨。

    会上,中石油、中石化、中海油、延长石油和中联煤层气等油公司分别汇报了在各自矿权区的油气勘探开发现状和增储上产潜力。油气调查中心主要负责人代表中国地质调查局做了“公益性油气调查进展”的汇报。会议还对我国致密油、页岩气和煤层气等非常规矿种的勘探开发现状、潜力和存在问题进行了充分的讨论。

     

     
    油气调查中心参加中国油气资源发展战略高端研讨会

    原标题:“地热+”:绿色中国新名片(改革开放40周年科技系列报道之能源篇④)

    西藏羊八井地热发电站。(资料照片)

    绝大部分地热能源深深埋藏于地下,除了火山喷发或者一些地方浅层热能能够为人们所直接感知之外,其内部蕴含的丰富热能只有通过钻探等方式才能为人们所认识和利用。从新中国成立以来,特别是改革开放40年来,中国科学家不仅摸清了本国地热资源的分布规律,绘制出翔实的“地热地图”,而且在地热资源开发利用方面取得了突出成就,把地热能转化为电能,把地热能用于采暖和制冷,并与农业等行业紧密结合,打造出丰富多彩的“地热+”模式,并使其成为一张亮丽的中国“绿色名片”。

    西藏羊八井地热发电站蜚声海外

    在中国地热资源分布图上,我们能够看到西藏自治区中的一大片被涂成“火红色”,那里正是国际上著名的“地中海—喜马拉雅地热带”的重要组成部分,是地球内热活动在陆地表面的主要显示带之一,这里的热储温度可以达到150~200℃以上,中国蜚声世界的西藏羊八井地热发电站就位于这条显示带上。

    上世纪70年代,西藏自治区选定在拉萨西北当雄县境内建设羊八井地热发电站。该地海拔4306米,地热田地下深200米,地热蒸汽温度达172℃。1977年10月,1号实验机组建成并启动试运行。1978年,羊八井地热电站达到设计要求。之后,装机容量进一步扩大,至1991年,该电站共完成8台3000千瓦机组建设,装机容量约2.4万千瓦。在国家高技术研究发展计划(863计划)项目“中低温地热发电项目”支持下,中国自主知识产权的“螺杆膨胀发电机组机”分别于 2008年和2010年两次应用于羊八井地热电站,使其性能和效率进一步提升。

    羊八井地热发电站是世界上海拔最高的地热发电站,开创了国际上利用中低温地热发电的先例,在世界新能源的开发利用史上占有重要位置。自建成投产以来,羊八井地热发电站一直安全、稳定发电,到2017年,该电站累计发电量已超过30亿千瓦时,为西藏经济社会发展和环境保护做出了卓越贡献。

    近年来,中国地热发电领域陆续取得新进展。2016年11月25日云南德宏傣族景颇族自治州地美特地热发电项目的第一口井开钻,不到8个月,第一台机组便成功发电并网。2017年,四川康定小热水地热田钻成高温热井,成功安装了200千瓦发电机组。《地热能开发利用“十三五”规划》提出,2020年新增装机容量达到50万千瓦。届时,地热能发电将有望为中国能源生产和使用的“绿化”作出更大贡献。

    雄安新区引领地热采暖制冷建设

    对于2017年冬天遭遇的天然气供应不足导致的“气荒”,很多人可能还记忆犹新。供暖摒弃煤炭,改用天然气的确可以在很大程度上减轻空气污染,但是“煤改气”清洁取暖工程稳妥推进的前提是充足的天然气供应。有没有更绿色环保、更经济便捷的采暖方式呢?很多人把目光投向地热能。

    地热能采暖(制冷)的原理并不复杂,简单来说就是通过地源热泵和深埋于建筑物周围的管路系统,冬季从土壤或水源中“提取”的热能,送到建筑物中;夏季将建筑物中的热量“带走”,释放到水体或土壤中去,以达到给建筑物室内制冷的目的。就地热制冷而言,还有一种被称作“吸收式制冷”的方式,即以地热蒸汽或地热水为热源提供的热能为动力,驱动吸收式制冷设备制冷。

    地热能供暖和制冷有得天独厚的优势。这一方面在于其分布范围广泛。根据中国地质调查局的最新资源评价结果,全国336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤达7亿吨,用于建筑物供暖,可实现建筑物冬季供暖面积323亿平方米,夏季制冷面积326亿平方米。全国适宜开发浅层地热能的地区主要分布在中东部,包括北京、天津等地。另一方面在于地热供暖和制冷的核心技术难度不大,成本相对较低,既方便又经济实用。

    2017年4月,国家级新区雄安新区横空出世,其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”,以地热能为主,多能互补的供暖方案率先被提出,并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。据此,两个多月后,支撑服务雄安新区规划建设的地质调查工作就正式展开。当年8月23日,第一阶段结果公布:雄安新区地质条件优越,区内浅层地温能开发利用条件适宜,可满足约1亿平方米建筑面积供暖制冷需要。

    作为雄安新区重要组成部分,原河北雄县在地热能开发利用方面一直走在全国前列,早在2006年,该县就被国土资源部等机构命名为“中国温泉之乡”。2009年雄县与冰岛及中国石化签订战略协议,大力引进先进技术,开发地热集中供暖。数年间,雄县共开凿地热井近80眼,城区地热供暖面积达270万平方米,占集中供暖总面积的92%,年替代标准煤9万吨,减排二氧化碳18.99万吨、二氧化硫0.48万吨、粉尘1.19万吨,为改善城市空气质量作出了积极努力和贡献。雄县成为了取暖“无烟城”,并形成了“政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓”的地热能利用格局。这些为雄安新区开发利用地热能取暖制冷积累了难得的经验。

    据统计,2015年底,中国浅层地热能供暖面积近4亿平方米,水热型地热能供暖面积超过1亿平方米。随着南方地区冬季采暖需求的增强和浅层、水热型地热能供暖技术进一步成熟完善,浅层地热能的应用范围将在全国范围拓展。根据《地热能开发利用“十三五”规划》,“十三五”时期,中国新增地热(制冷)包括新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米,新增水热型地热供暖面积4亿平方米。

    北京鲜花港是地热能园艺典范

    在北京东北部的顺义区杨镇,有一个总体规划4平方公里的“国际鲜花港”。作为北京市花卉的生产、研发、展示和交易中心,花卉的休闲观光和文化交流中心,这里曾是2009年第七届中国花卉博览会的主要工程,每年都会举办郁金香节、月季节、菊花节、迎春年宵花展。当游客们徜徉于花海,流连忘返的时候,可能会闪过一个念头:这么多不同地域环境才能茁壮生长的花卉为何都能在鲜花港内精彩绽放呢?答案其实并不复杂,那就是国际鲜花港采用了“地热+花卉”的模式。

    据了解,为解决温室及建筑供暖问题,突出园区绿色、科技、循环、集约的建设宗旨,国际鲜花港在完成浅层地热能测试、水资源论证和地热物探勘查的基础上,先后到国家北方苗木基地、用友软件园、华清集团等地现场调研,历经10余次专家座谈及论证会,最终确定了以地热梯级利用为主,地源热泵、水源热泵为辅,结合燃气调峰的供暖形式。该供暖方式虽然前期一次投资大,但与常规供暖方式相比存在无污染、零排放、能源可再生、系统运行费用低等特点,环保性和节能性明显。正是通过大规模使用地热综合技术,精准调节温度湿度等参数,实现了“世界花卉尽收港内”“花卉博览会永不落幕”的现代农业奇迹。

    北京国际鲜花港是地热能在园艺领域应用的一个典范。“地热+农业”将给传统农业在诸多方面带来深刻变革。一是可以拓展品种种植时空。既能把外地品种实现本地化种植,又能帮助农作物在反季节上市,减少了病虫害,降低了生产成本,提高了价值和安全性。二是提高了质量和产量。使作物在虚拟的更加适宜的自然环境下,产量提高的同时,口感、营养等品质也更好。三是地热能可以帮助进行稀有蔬菜花卉的育苗,辅助进行一些高科技农产品技术实验。就养殖业来说,地热资源的利用也可以提升产业附加值。比如,热水养殖可以大大缩短多种水生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类等养殖产业。

    《 人民日报海外版 》( 2018年06月27日 第 05 版)

    【改革开放40周年】“地热+”:绿色中国新名片

    为贯彻落实中国地质调查局“以科技创新引领、支撑和服务地质调查工作”的要求及创建“新型的中央与地方公益性地质工作关系”精神,加强双方在城市地质调查等领域的深度合作,2018年6月7日-9日,中国地质调查局地质力学研究所组织人员赴云南省地质调查局,就新构造运动的资源环境效应及城市地质调查等内容进行了深入交流与对接,同时与云南省地质调查局举行了战略合作协议签字仪式。

    座谈会上,双方首先介绍了单位概况、主要业务结构和重点工作进展,随后“国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室”主任吴中海和冯振博士分别作了“川滇地块活动构造体系研究新进展与滇中经济区地壳稳定性问题”、“城市地质调查趋势与建议”的报告,最后双方就如何发挥科技引领作用,进一步加强滇中城市群地质调查等工作进行了讨论。

    地质力学所表示,签署合作协议是贯彻党和国家新发展理念、建设以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局、加快生态文明体制改革、推进绿色发展的重要举措,是落实中国地质调查局创建“新型的中央与地方公益性地质工作关系”精神的具体体现。强调:一是希望双方发顺应时代发展,发挥各自优势,加强协同创新,共同促进新时期地质调查工作的转型、创新与发展,实现新形势下的合作互利共赢;二是以滇中城市群地质调查为抓手,抓住重大需求和重大科技问题,突出实用性和创新性,共同推动典型城市地质调查、活动构造与地壳稳定性评价等工作;三是拓展合作深度,提前谋划地质遗迹、新能源等领域的自然资源综合调查。

    地质力学所相关领导,科技处、新构造与活动构造研究室和地质灾害研究室相关人员,云南省国土资源厅、云南省地质调查局有关同志参加了地调科研业务对接。

    地质力学所一行赴云南省地质调查局进行地调科研业务...
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