9月23日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所邀请挪威科学院首席科学家吕明院士、英国地调局（苏格兰）总地质师Diarmad Campbell博士、南京大学李晓昭教授等专家来所进行学术报告，指导青岛海洋所城市地质调查项目的开展。

据了解，吕明院士为挪威科学院首席科学家及挪威工程院吕明院士地学部地下空间咨询国际咨询专家组组长，他的报告题目为“新加坡和挪威地下空间开发简介与海底隧道地质勘探”，吕明院士的报告围绕新加坡需要空间及解决方法、新加坡浅层地下空间利用、新加坡深层地下空间利用和规划、挪威地下空间利用、海底隧道建设方面进行了详细讲述，对青岛海洋所开展青岛地下空间调查提供借鉴和启示。

Diarmad Campbell博士是英国地调局（苏格兰）总地质师及欧盟地下空间行动计划负责人，他的报告题目为“英国和欧洲城市地下空间调查计划”，报告围绕英地调局在城市地下方面中的关键角色、英国、欧洲等城市地下空间协同开发作了深入解读，地下结构三维建模等方面的进行了详尽的讲述。

西南交通大学仇文革教授作了“三度空间理论与探索”的学术报告，报告通过以往地下空间开发的启示，提出了假说，并对假说进行了论证，最后通过现有工程建设的实践进行检验理论的可靠性。

此外，本次学术交流还邀请了西安地调中心张茂省研究员，作了“基于负面清单的西安市地下空间评价”的学术报告。报告首先对以往地下空间评价方法存在的问题进行了论述，提出了基于负面清单的评价方法，列出了西安市地下空间开发的负面清单，最后对西安市地下空间综合评价。该报告提出了一套全新的地下空间评价方法，具有较高的实践应用价值。

报告后，与会专家与青岛海洋所相关专业技术人员进行了热烈的讨论与交流，并对下一步的交流与合作作了深入探讨。

2018年12月18日-20日，自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所郑绵平院士等一行5人，作为合肥国轩高科特邀嘉宾，参加了在安徽合肥举办的“国轩高科第八届科技创新大会”，大会主题为“勤于正道 止于至善”。与会代表就锂矿资源、新能源电池、氢能燃料电池、绿色制造、新能源汽车网联数据库平台、电动汽车安全评价与测试、动力电池回收等内容进行深度交流与研讨，这是一场由企业组织的有关新能源科技创新的盛会。

19日，郑绵平院士为大会作了题为“全球锂资源新分类与可持续发展”的主题演讲。郑绵平院士从全球卤水盐湖锂矿资源储量、锂矿最新分类、提锂技术、以及锂矿未来发展趋势等进行了深入浅出的讲解。20日，陈仁义所长作了题为“新能源汽车发展对全球矿产资源格局的影响”主题演讲。主要内容包括：新能源汽车的界定及其与能源资源的关系、研究分析了新能源汽车对关键矿产资源原料需求的影响程度、预测了新能源汽车未来20余年的产量、预测评估了新能源汽车发展对全球和中国石油、铜、铝、锂、钴、镍、石墨等17种矿产需求格局的影响等。

11月初，《资源所和合肥国轩高科动力能源有限公司联合实验室框架协议》（以下简称《联合实验室框架协议》）经请示自然资源部中国地质调查局批准。20日上午，双方举行了隆重的协议签订仪式。资源所与国轩高科工程研究总院签订了该协议。该协议的签署，标志着资源所实现所企合作，产学研用的结合，取得突破性进展，对于促进该所锂矿等新能源新材料矿产资源产业化、提升基础科学研究具有重要的现实意义。

据悉，中国工程院院士吴锋、郑绵平等6位院士参会。来自中国、美国、加拿大、日本、新加坡等国家的一流科研院所、研究机构、高等院校、国内主流车企等单位的400人参会。

 

 

近日，由中国科协青少年科技中心、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中科院科学传播局共同主办，团中央网络影视中心承办的“问海夏令营”科普实践活动中，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所作为青岛海洋科学与技术试点国家实验室理事单位，承担了海洋可燃冰基础科学前沿相关的科普任务。

据了解，本次活动以“慧聚海洋，声动青春——我是海洋演说家”为主题。活动期间，青岛海洋所天然气水合物团队李彦龙担任科学导师，来自广西钦州第一中学、江苏常州外国语小学等四名学员共同组建“冰火战队”，并开展了 “我与大咖面对面”、可燃冰微观结构拼接比赛、可燃冰成藏过程成像演示等活动。

活动期间，青岛海洋所研究员和新加坡国立大学Praveen Linga教授给夏令营学员们讲解了目前海洋可燃冰开发面临的技术难题、在海水淡化、气体储运等方面的应用、在东南亚国家的研究现状以及新加坡可燃冰学科建设情况等方面情况。

可燃冰实验环节，夏令营学员在科学导师的指导下，从多尺度、多角度认识可燃冰，动手合成并点燃可燃冰样品，亲手触摸实际深海可燃冰实物样品，观看可燃冰烧水视频，使学员通过亲身感知加深认识，培养学生树立正确的科学观。

通过一个星期的可燃冰探秘之旅，学员结合自身认识，自主命题并撰写演讲稿，开展了小组出线争夺赛。最终，在由中科院胡敦欣院士、中央戏剧学院陈刚教授和央视少儿频道主持人郏捷担任评委的 “慧聚海洋，声动青春——我是海洋演说家”全国总决赛中，来自广西钦州的林灵代表“冰火战队”参赛，并获得了“最具潜质”奖。

据悉，全国青少年海洋科普系列活动之“慧聚海洋·声动青春—我是海洋科学演说家”问海夏令营得到了多家单位的大力支持和鼎力相助。共吸引了全国29个省、自治区、直辖市300所学校的中小学生积极参与，累计收到130个城市选送的视频演讲作品近2000份。经过激烈角逐、层层比拼，评选出来自全国的20名中小学生来青参与本次夏令营实拍活动，来自青岛海洋地质研究所的李彦龙、中国海洋大学的陈显尧、黄海水产研究所的崔正国、中科院海洋研究所的郑萌和国家海洋局第一海洋研究所的郑彦鹏等5名科研人员担任此次活动的科学导师。

 

随着科技创新对经济、社会的影响越来越大，人们对科学普及的需求也在不断提高。近年来，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所积极推进《中国地质调查局科学技术普及规划（2017-2020年）》，以青少年素质教育的重大需求为导向，立足科技创新成果，加强海洋地质科普能力建设，打造了一支金字塔式的科普团队，创新推出海洋地质研学“精品课程”，实现了科学传播和成果转化双丰收。此外，该所还入选多领域国家级科普和研学基地，科普工作得到了自然资源部、科技部、教育部等国家部委的充分肯定。

聚集资源夯实基础

青岛海洋所依托海洋地质调查研究项目，大力加强科普能力建设，不断积累科普资源，为开展优质科普服务奠定了坚实基础。

一是基础设施齐全。青岛海洋所拥有近5000平方米的科普活动场所，包海洋地质科技馆、海洋地质样品库、天然气水合物实验室、研学专用教室，配备十余台套教学实验设备，以及移动科普平台“海洋地质九号”和“业治铮”科考船。利用这些条件，该所能充分展示“外业调查-地质样品保存-室内分析和模拟实验-综合研究”的海洋自然资源调查研究工作全链条，集中展现海洋地质学科特色和最新科研成果。

二是人力资源齐备。青岛海洋所以地质调查项目科普任务为抓手，打造了一支以工程首席为科普首席专家、研究员为科普资深专家、优秀青年科学家为科普骨干、研究生为科普志愿者的近50人的金字塔式科普人才梯队，已培养出自然资源部首席科学传播专家3人、中国地调局优秀科普传播青年1人、青岛知名科普讲师10余人，组建了海洋地质科普品牌的支撑团队。

三是产品丰富。该所已完成科普报告48个、科普文章31篇、科普专著2部、电子科普游戏1个、科普视频和电视科普专题片16部、科技馆和科考船网上全景影像2部、科普虚拟现实VR系统1套、研学实践课程8个，为海洋地质科普品牌建设打下坚实的基础。

四是平台高。青岛海洋所先后获批国家国土资源科普基地、全国海洋科普教育基地、全国中小学生研学实践教育基地等3个国家级科普和研学基地，成为我国海洋地质科普的核心力量。

参观“海洋地质九号”

注重特色创立品牌

青岛海洋所高级别的科普平台、特色的研学课程、丰富的科普活动、优质的科普服务，受到了青岛市乃至国内外观众的青睐，显著提升了中国地调局科普工作在国内和国际上的影响力。

一是立足青岛，发挥专业特色，服务青少年教育。

将科普工作融入青岛市海洋教育，多项研学课程入选学校教学用书。倡议并推动成立青岛海洋科普联盟，建立与地方政府及中小学校科普需求对接机制，率先启动适合中、小学生的海洋实验课程。7项海洋地质研学课程入选市南区《基础教育海洋特色课程》教学用书，将海洋地质科学知识和重大成果写入课本。

以服务青岛青少年教育为示范，获批国家级科普项目。以突出的科普成果赢得地方政府支持，获得市南区科普专项经费100万元，用于建设满足青少年海洋研学需求的重点实验基地。在此基础上，向教育部申报的全国中小学生研学实践教育基地成功获批，每年获得30万元稳定的经费支持；向中国科协申报的学术资源科普化研究示范项目获得20万元经费支持，将科普工作提升至国家层面。

二是面向全国，走出去、请进来，服务国家战略。

依托大型科普主题活动，面向全国普及海洋地质科学知识。坚持“科技强国、科普惠民”宗旨，在世界地球日、全国科普日、全国海洋日等活动期间，在湖北、山西、河北、江西、北京等地举办海洋地质专题科普展，将海洋地质科普知识带入内陆地区，活动受到中国科协表扬。全国科技周期间，参加科技部“科技列车甘肃行”活动，5天内为定西市四县的6所学校2000多名学生宣讲8场科普报告，得到当地政府和学校的高度评价。在青岛、深圳等地多次举办“海洋地质九号”船科普开放日活动，接待2000多名市民参观。

以科普扶贫为抓手，联合多方力量开展研学实践教育。贯彻“扶贫先扶智”理念，在部扶贫办和局科外部的指导下，牵头联合青岛市13所科研及科普机构，举办“弘扬李四光精神 探索海洋奥秘”主题研学实践教育活动，组织来自江西革命老区赣县五云镇和青岛市的共20名小学生参加为期一周的研学活动，让山那边的孩子和海这边孩子互相陪伴，共同体验“认识青岛”“海洋地质”“海洋生物”“海洋环境”“海洋探测”“海洋权益”六大课程。活动受到中央和地方媒体的高度关注，为局市合作开展科普扶贫综合实践提供了优秀案例，有效服务了国家脱贫攻坚战略。

三是走向国际，引进结合输出，展示大国风范。

科普引智，成功探索科普国际化。举办青岛市首次国际“船岸互动”科普活动，组织高中生与“决心号”大洋钻探船上的科学家成功连线。邀请欧洲科学院院士、美国地调局专家Walter Mooney教授，中国政府友谊奖获得者、路易斯安那州立大学Edward Laws教授，新加坡国立大学Praveen Linga教授等国际著名专家走进青岛高中开展科普讲座。

成果输出，科普服务大国外交。依托科技创新成果和特色研学课程，先后组织开展韩国培明中学师生“解密可燃冰”专题研学、发展中国家地学团组海洋地质专题研学等活动，接待东盟国家、CCOP等组织的官员参观科普基地。通过面向国际的科普活动，宣传地质调查重大成果，展现中国大国风范和科学家风采，有效服务“一带一路”建设。

四是加大推广，树品牌推产品，实现成果转化。

将重大科技创新成果与科普宣传相结合，打造品牌形象。与中国科协青少年科技中心、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中科院科学传播局、中央网络影视中心等合作，制作“问海夏令营——我是海洋科学演说家”之“冰火战队”科普电视真人秀、“青岛海滨神奇的红色石头”“走进海地所探访可燃冰”等电视科普专题产品。多位科学家登上科普中国“科技前沿大师谈”、中国科协科普大讲堂等舞台，受众广泛。创建“业治铮海洋地质科普讲堂”品牌，每年报告几十场。多项科普作品获局科普大赛表彰，科普专著《可燃冰知识100问》入选自然资源部优秀科普图书，树立了青岛海洋所海洋地质学科普品牌形象，扩大了影响。

坚持科普“公益先行，市场跟进”原则，践行公益科普任务的同时注重科技成果转化。创新研发的“海洋地质科普虚拟现实VR2.0系统”拥有丰富立体的场景、沉浸式的体验、一体化的设计、新颖的教学模式等特点，受到市场高度关注，获国家发明专利和软件著作权证书，注册了商标，已通过专利实施许可的方式实现成果转化，取得了经济效益。

体验海洋地质虚拟现实VR2.0

勠力创新绘就蓝图

俗话说，温故而知新。经过梳理和分析，青岛海洋所总结出了科普工作的四大经验与启示，对未来的发展方向也有了新的探索。

首先，领导重视与顶层设计是发展关键。局党组指导制定的《中国地质调查局科学技术普及规划（2017-2020）》是我国地学领域的首个科普规划，为科普工作提供了方向遵循。地调项目绩效目标中设定科普任务极大提升了科技人员的科普意识，为科普工作奠定了坚实的业务基础。所领导的高度重视和积极参与树立了榜样，为科普工作创造了良好氛围。

其次，精准对接与产品服务是发展路径。积极建立与地方的合作关系是科普工作可持续与高质量发展的助燃剂。主动对接地方政府和学校科普需求，根据现代青少年发展的核心素养和素质教育特点开发科普产品，是科普服务精准落地的重要路径。

第三，业务融合与资源整合是重要方法。紧密结合科学普及与地调科研业务，充分利用人才团队、国际合作、成果转化、科考船和实验室等创新平台资源，联通科技创新和科学普及两翼，为创新发展提供动力。充分发挥科普基地兼具区-市-省、局-部-国家等各级平台的优势，深化“政产学研用”渠道，提升科普工作能力与成效。

最后，信息化与智能化是创新手段。通过加强VR、AR、AI等现代化信息技术在学术资源科普化研究中的应用，研发创新型海洋地质科普产品，建设线上科普场馆，开设科普融媒体平台等手段，优化科普传播方式，扩大科普受众面，提高科普工作效率，实现科普工作创新发展。

对于如何突破已取得的成绩，让海洋地质科普产生更深远的影响，青岛海洋所有自己的规划——

该所将在部、局领导下，加强能力建设，筑牢根基，践行国家级科普基地责任，积极谋划并实施面向国内、国际的大型科普活动，创新科普工作理念与方式，做海洋地质科普领域的引领者。

同时，他们计划与青岛市自然资源与规划局、蓝谷管理局等单位合作，推进青岛市城市地质调查成果科普化进程，联合筹建青岛市城市地质科普展厅、海洋地质科普展厅，将地质工作服务地方经济社会发展辐射延伸到科普领域。

在科普产品应用方面，该所依托海洋地质虚拟现实科普系统，完成研学课程的系统化、结构化和信息化升级；与青岛市中小学合作，联合建设海洋地质科普虚拟现实教学示范点，推广沉浸式体验与动手实践相结合的特色研学课程，丰富科学普及形式和教学模式。

该所还积极鼓励科普领域的发明创造，加强科普知识产权申请与保护；积极扩展服务范围，向博物馆、研学机构推介海洋地质虚拟现实科普系统、研学课程等拥有自主知识产权的科普产品，利用好科技成果转化政策，争取更大的科普产品科技成果转化收益，从而反哺科普工作，不断提升科普研究水平。

 

2019年11月22日，自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心（以下简称“水环中心”）聘请加拿大皇家科学院John A. Cherry院士、香港大学焦赳赳教授作为特聘专家，指导水环中心分层监测与钻探工程技术、水文地质、生态地质等方面工作。水环中心主要负责人为两位专家颁发了聘书。

John A. Cherry先生是加拿大皇家科学院院士、美国工程院外籍院士，现任加拿大圭尔夫大学兼职教授、大学野外地下水研究联盟主任和G360地下水研究所副主任以及香港大学客座教授，曾获多项奖项及荣誉。2016年，被授予李光耀水资源奖（新加坡）以表彰其对全球地下水科学技术的贡献。曾任加拿大页岩气开发（水力压裂法）环境影响专家团主席（2012-2014）。他是新加坡政府顾问，也是中国环境保护部下属的中国环境科学研究院（CRAES）国际咨询委员会（ISAC）联合主席。

焦赳赳先生是英国伯明翰大学土木工程学院博士，香港大学教授，博士生导师。英国伦敦地质学会会士（Fellow, Geological Society of London）、美国地质学会会士（Fellow，Geological Society of America）、和美国土木工程师协会会士(Fellow, American Society of Civil Engineers)。获得美国地下水协会2011年度John Hem杰出贡献奖。2013年以来一直任新加坡地下水资源评价顾问。承担15个香港研究基金会项目与2个国家自然科学基金项目，发表SCI论文150余篇。

聘任会上，John A. Cherry院士做了题为“沉积岩裂隙水：研究方法”的学术报告，阐述了沉积岩裂隙水污染运移特征及研究实例，介绍了当前国际先进的地下水分层监测设备，特别展示了圭尔夫大学地下水研究所最新G360系统成果以及用于地下水监测的便携式钻机。焦赳赳教授做了题为“高密度城区地下建筑对地下水系统的改变—以香港半山区为例”的学术报告，介绍了1888年以来香港城市化进程，分析了香港地下水系统的改变，展示数值模拟成果，同时探讨了地下水水化学变化。两位专家就地下水分层监测、监测井钻探施工工艺、城市建设地质环境效应关键问题与参会技术人员进行了研讨。

会后，两位教授参观水环中心地质环境监测技术成果产品展室，对水环中心自主研发的系列产品给予高度认可和评价，之后还实地考察了白洋淀地区生态地质调查项目巢式监测井与地热钻井现场，就监测取样、钻探技术等方面工作进行了深入研讨。

 

 

 

7月19-20日，新加坡国立大学（NUS）化学与生物分子工程学院Praveen Linga博士，应邀访问了中国地质调查局青岛海洋地质研究所与国土资源部天然气水合物研究中心，并做了题为“Natural Gas Hydrates as an Energy Resource: Prospects and Challenges”专题报告。

Praveen博士从全球水合物的分布，水合物资源量评估、水合物开采方法到其所在实验室近期在水合物热激发与降压开采实验与模拟研究成果进行了介绍，并就热激发开采热激温度、储藏稳定性、实验过程中水合物生成结束后含气量测定等科学问题，以及如何平衡研究工作与个人生活等现实问题与所青年科学工作者进行了深入讨论。他指出，科研工作者既要承担项目申请与项目实施工作，又要做好研究生学生指导工作，任务繁重，但如何高效、有序开展工作更应该是我们需要关注的问题。

会后，Praveen博士参观了国土资源部天然气水合物研究中心与青岛国家海洋技术与功能实验室，并就双方进行深入合作交流访问进行了讨论。

据悉，Praveen Linga 博士现为新加坡国立大学能源研究与技术中心带头人，Journal of Natural Gas Science and Engineering (IF:2.72) 期刊副主编。其研究领域包括天然气水合物、流动安全保障、能量存储、二氧化碳捕获与封存、海水淡化等。基于其卓越成就，从2012年起，其先后获得期刊或出版社颁发的各种奖项，在近期的第九届国际水合物大会上，其又荣获“Donald W. Davidson”青年学者奖。通过邀请Praveen博士来所访问，为我所青年科研工作者与研究生创造了一个良好学术交流平台，也促进双方进一步合作提供更多可能。

 

成都地下空间建设现场。 赵 凡 摄

 

武汉地铁站。 赵 凡 摄

 

上海地铁地下空间。资料图片

 

核心提示：城市化使得城市土地资源日益紧张，有效开发和利用地下空间成为大势所趋。在5月份召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。而国土资源部提出的科技创新“三深一土”战略，则让“向地球深部战略”实施进入快车道。其实近年来，上海、成都、武汉等城市已经开始立体空间发展的探索和实践，取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段，如何解决地下空间的安全利用问题迫在眉睫。

 

自以为熟悉成都，可我还是在它最中心位置的天府广场上迷失。令人堵心的堵车和比肩接踵的人流像是不见了。

这是11月27日的上午，成都少有的太阳出来，眼前所见，是宽阔的广场，上面喷泉、绿地、雕塑、玩闹孩子，还有晒太阳的老人。

成都市规划院的领导带着我们来到步梯口，一边往下走，一边介绍：天府广场地下工程的总体布局是四层：地面广场，用于休闲和人车集散；地下一层，是商业、文化、交通功能；地下二层，是车库和地铁站厅，地下三层，是1号线站台，地下四层，是2号线站台。

原来，地面上的广场，在地下却成为另一个立体的繁华世界。会生活的成都人依然会生活，但是换了一种方式。

这种改变，是从什么时候开始的？终将向何方？

 

一

朝向未来的国家战略，迫切性、必要性几乎被大举进军的城市化“逼”出来，一开始就显示出不可阻挡的趋势性。从政府角度看，“三深一土”是中国科技创新的新高地。中国城市未来的发展、中国地勘产业的未来转型都能在地下空间利用中找到突破口

 

当在很多人都在纠结如何利用地面空间的时候，地下空间的利用，其实早就开始，只不过没有上升到整体的、长远的理念上认识。

中国在西汉时期就出现了5到7米深的水井；

1835年，四川自贡诞生了1001.42米的人工钻凿盐井；

我国目前最深的油井在新疆塔里木盆地，深达8408米；

我国第一口用于科学研究目的的5000米深钻在江苏省东海县诞生；

1969年10月1日，北京第一条地铁线路建成通车；

20世纪初，中国地质调查局开始把城市地质调查研究作为重要的工作内容

……

无论是单孔挖凿,还是成面积的挖掘建设，亦或是摸清家底的探索研究，我们早就因为各种各样的原因打起了地下空间的主意。但是，当21世纪第一个15年过去之后，很多有识之士深刻地意识到，这件事，我们再不做，就晚了。

在国外高校执教多年的中国地质科学院教授级高工戴春森知道不少国际做法。比如美国的“地球透明计划”、芬兰的“赫尔辛基地下空间总体规划”、马来西亚的“排洪与地下公路一体化”。

这些成规模、成系统的地下空间利用规划，在一些国家已经完成。地下空间利用的实践也在一些国家做得有声有色，比如新加坡利用100米以下的地下空间，主要是做物流；加拿大蒙特利的城市空间建设，30%已经转到地下；东京在地下修建了巨型的排水系统。有数据表明，国际城市地下空间利用率为30%。而我国城市平均地下空间的利用率只是17%。

地下空间利用的差距是因为整体深测水平有差距。按照地球深部探测首席专家组组长董树文的观点，我国深部探测领域相对国际先进水平之间有一个30年左右的代沟，我们在探测技术、探测和利用深度、探测分辨率和探测程度上都存在明显差距。就在人家开始第二轮深地探测时，我们的第一轮才刚刚开始。

其实，对地下空间利用的必要性，地球人的认识都一样，因为横亘在所有人眼前的问题都一样——而中国，压力则更大。

人口增长、交通拥堵、日益加剧的污染、越来越频繁的自然灾害、越来越严重的地表资源的枯竭……种种问题表明，要做到可持续发展，必须要把深地探测研究上升到国家战略的高度认识。

地下空间安全利用的国家专项研究势在必行。

在今年5月召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。国家领导人对地下空间和能源资源的开发利用高度重视，而新近叫响的国土资源科技创新“三深一土”战略，恰好契合了国家“十三五”规划纲要中提出的“深空、深海、深地、深蓝”发展目标。

“向地球深部战略”实施进入快车道。在此背景下，国土资源部与教育部、中科院、中国地震局共商建立了深地探测研究协调机制，成立了由国土资源部部长姜大明任组长的深部研究领导小组，责成由8位院士专家组成的首席专家组领衔编制地球深部探测国家重大科技项目方案，由多位院士专家组成的专家顾问委员会咨询把关，共同推进深地探测研究重大科技项目立项。

立项建议书目前已经完成，计划年底前完成论证工作，这是深地探测的进度表。在科学家的立项书里，深地探测项目分四个层次：第一层，近地表探测（0到0.5公里）；第二层，万米资源探测（0.5到10公里）；第三层，透视地壳探测（10到30公里）；第四层，深地科学探测（大于30公里）。要完成八大任务：地下空间探测与安全利用；深部含水层结构探测；深部资源能源探测与开采；深部油气探测与开采；地热资源探测与地热利用；深部地下观测与地壳活动性监测；深部探测前沿技术与装备；深部探测与深部过程。

地下空间安全利用的课题排在八大任务的第一，不仅因为它对于中国未来发展至关重要，还因为大家对它最摸不清底。

中国地下空间起步晚发展快，存在资源浪费、生态环境破坏等诸多问题，亟须科学的理论、先进的技术和严谨的规则进行破解，迫切需要通过国家重大科技专项“创理论、攻技术、建规则”。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈说，地下空间安全利用和立项研究对于国家发展有三个重大意义：第一是缓解城市土地供应的压力，保障城市可持续发展；第二是防范自然灾害影响；第三是引导产业转型，培育新兴产业，增加社会经济的效益和生态环境的效益。因此，“向地下要空间、要安全、要效益，是我国社会经济和城市发展的必然选择”。

调研，就是立项论证工作的重要部分。

11月25日~28日，地球深部深探研究领导小组及首席专家组成员赴上海、武汉、成都三个大都市调研。来自国土资源部、教育部、中科院、中国地震局等不同部门的有关院士、专家每到一处，即马不停蹄地召开座谈会并考察现场，了解各个城市地下空间安全利用的需求点、梳理未来在地下空间安全利用中需要攻克的科技难题、沟通各地方因地制宜的特色发展途径。

 

二

关于地下空间的种种涉及，不能再只当成文学看。科学家的畅想把一个完全不一样的世界展现出来，你还当这是异想天开吗？不，它也许就是我们看得见的未来

 

“全球变暖，环境恶化，地面城市问题突出，人类已经开始探索太空定居。那么，我们有没有可能往下看？深部空间资源丰富，人类能否实现在地球深部生存和定居？”

四川大学的谢和平院士从这个发问开始了自己的阐述。他说，与我们已经熟悉的地面空间相比较，深地空间环境清洁、隔音隔震、天然抗自然灾害，低成本无辐射而且恒温恒湿。因此，深地空间可能成为优于太空移民定居，应对未来地球灾害的人类移居方式。

移居地下生活，需要建立全链条的生态圈。谢和平构想的奇特之处正在于此。在他的构想中，地下空间要打造出三层——地下宜居城市、地下生态圈和科学探索基地。在这张构想图中，有生活和文化区域，比如可将图书馆、博物馆、会展中心、体育馆、音乐厅、养老院等地上文化、娱乐设施转入地下；有交通与通信，比如可以在深部纵向和横向设计覆盖整个地下空间网络；有生态景观，比如可以进行包括植物、动物和微生物的地下生态系统构造，以及地下瀑布等景观系统建设。

科学的构想不是科幻小说，它的内核，还是科学研究与推理。对于谢和平带来的这场头脑风暴，大家观点并不相同，但都认为，地下空间的安全利用可以通过科技攻关实现，这已经并可能为越来越多的实践案例所证实。

地球深部工程要做什么？

地质学告诉我们，地球从地表到地心，分地壳、地幔和地核三个同心球层。现在所谓的地下空间利用，主要还在地壳层。在开发的过程中，要对付的，主要是覆土层和基岩层。而这两个层面的施工，需要多种技术的支持。

技术是为目标服务的。董树文提出，首先，地下空间是资源，需要向评价其他地下矿产资源一样进行规范地调查、勘查和评价；其次，所谓地下空间并“不空”，而是充满水土、岩石物质、具有温压梯度、应力变化等多重场元的平衡系统，一旦开发利用必然产生原始平衡的扰动和破坏，需要精细的探测和实时的监测技术；再次，地下深部空间具有极端物理、化学、生物和地质环境，可以开展地表温压条件下不可实现的实验，如增重环境与上天的失重环境恰恰相反，极具探索性。所以，地下空间探测与安全利用，包括了城市地下空间、地下含水层和特殊空间三个部分。

地质勘查、工程地质和地铁建设的多年实践，已经开发和运用了不少地下工程技术。但是要想达到董树文所说的三部分的要求，还远远不够。

戴春森根据国际事例研究提出，深部工程的展开，应该走这样的流程：第一是要做探测评价。要搞清地球原始平衡状态、建立多场的3D静态模型，画出基本线。第二是做规划。规划设计要考虑多种影响因素，比如工程叠加后对地质环境的影响、地质环境变化对工程的影响，这些变化随时间的演变过程、对这些演变最终造成灾害的可行性的动态模拟及灾变预测和规划、设计中的规避。第三就是建设使用阶段。这一阶段要进行对变化参数的监测，监测结果要用于校正和更新动态模型，要工程干预消除或延缓灾变演变过程。

将地面建设放到地下，必须杜绝急功近利。

作为地球深部探测首席专家，中国地质大学（北京）教授王成善院士说，在调研中，他产生了两个基本想法。第一个想法是要保证规划第一、安全第一和环境第一。城市地下空间的利用具有不可逆性。地面上建一个建筑，觉得不合适可以炸掉，地下就不行了；地下空间的发展是高成本投入，空间利用先后次序不同，影响的不是一两亿元，而是几十亿元、几百亿元的问题；地下空间受多强制性要素的约束，所谓上天容易入地难，是因为地下是个固体空间，充满了巨大不确定性。

他的第二个想法是地下空间利用规划必须考虑全功能、全深度、全资源和全灾害。他解释道，所谓全功能，是说由于地下空间的特殊性和巨大挑战性，我们一开始做的时候，就要把所有功能都考虑清楚，这种考虑要非常超前。所谓全深度，是指要站在整个世界科技发展的前沿态势来考虑深度问题。所谓全资源，不仅指地下资源，而且指在开发过程中的水、热和废渣石等资源的综合利用。所谓全灾害，是指既要考虑在地下空间利用之前的灾害问题，也要考虑到在开发利用过程之中的灾害问题，还要考虑开发利用之后运行过程中的灾害问题。

 

三

对于中国正在崛起的一批特大乃至超大型城市，解决地下空间的安全利用问题已迫在眉睫。城镇化大举进攻下，满负荷、超载量滋生出形形色色的城市病。一些城市已经开始立体空间发展的探索和实践，也取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段

 

21世纪初，中国地质调查局开始拓展了一项有重要意义的工作：城市地质。2003~2009年，环渤海、长三角和珠三角启动了上海、北京、杭州、天津、南京、广州6个城市的三维地质调查试点。

南京地调中心研究员程光华告诉记者，三维地质调查试点在多领域采用多种技术手段对城市地质进行了全面、综合、系统的调查。在多个试点城市建立了数据库、三维模型和信息系统，为城市地下空间探测奠定了很好基础。但是调查深度大都以50米以浅为主，以工程地质钻为主，以钻孔为主，没能够很好地解决不确定性和抗干扰性的问题，深度和精度都有很大的局限性。

但是城镇化的大潮完全不能等待。大城市、特大城市、超大城市的交通和各种形式的污染让城市管理者急切寻找另一个空间，在全国各地迅速兴起的地铁建设热，是这种情绪最直接的表现。

成都，一个让人充满安逸生活想象的城市，在2005年之前，它的地下空间建设主要还是在人防工程、地下人行通道、车行下穿隧道、地下停车场这个层面。2005年，地下空间利用问题进入市政府的重要议事日程，该市先后编制了地下空间总体规划纲要（2005~2020）和《成都市中心城区地下空间利用规划》，将商业空间及居民活动空间逐渐往地下拓展。从2010年起，成都市进入了地铁快速发展期。该市规划局有关负责人说，目前，成都已经开通了地铁2号线、4号线1期和地铁3号线1期工程，运营里程达108公里。明年将开通运营4号线2期、10号线1期和7号线。

让他们自豪的还有巧用地下空间建交通隧道、地下停车场、地下综合管廊，以此来舒缓地面老城区压力。比如天府广场地下工程、川大校园内运动场地下工程、川师车辆段与综合基地地下工程等。把地下通道、停车场和地铁综合在一个空间成规模设计施工，既解决了交通拥堵老大难问题，又让历史古建熠熠生辉，让老城旧貌换新颜。

针对地区特点，成都市对地震水文进行认真分析梳理，在规划中重点研究地下公共设施规划布局，在深度上按浅、中、深分层指导，平面上形成分类控制布局。

成都市的热情非常高涨。他们计划要在2020年末，全市地铁运营总里程达到650公里以上，运营达到500公里以上。计划2025年末，全市建成地下综合管廊约500公里，全域成都基本形成区域骨干地下综合管廊网线。

武汉，一个由长江和其支流分为三处、水面面积占整个区域版图面积1/4的江城，地下空间如何利用？这个问题，实在让武汉市政府焦虑。武汉市市委常委、常务副市长龙正才感慨道，武汉这地方，动不动就要修桥，动不动就要修隧道，地上建筑设计力量还算雄厚。但是要论地下，难度就大了。

据武汉市规划部门介绍，该市2007年启动第一轮主城区地下空间利用专题规划，2014年结合地铁城市、海绵城市建设、“三旧”改造以及“十三五”规划等，启动新一轮武汉市地下空间综合利用专项规划编制。按规划，到2020年，武汉主城区地下空间规模要达到达到450万平方米，人均地下空间建筑面积达到6个平方米。

武汉人说，目前他们的地下空间使用最多的还是停车场。自2012年首条地铁通车后，武汉市进入地铁时代。目前已建成2、3、4号线地下轨道，线网总长度达到89公里。但这距离目标还很远。他们的规划是以14条线轨道交通线路，达到60分钟穿越，30分钟达到中心城区的目标。此外，武汉完成了多条水下隧道，其中武汉长江隧道2008年建成使用，是万里长江上第一条穿江隧道。东湖隧道2015年建成，是我国最长承重湖隧道。综合管廊、大型地下商业项目、地下人防设施等都在建设中。今后，他们将进一步拓展过江隧道，谋划地下排水深邃建设。

在管理方面，武汉市出台了《地下空间开发利用管理暂行规定》《轨道交通规划管理办法》等一批地方管理法规，探索了地下土地供应和产权登记，轨道交通安全建设与运营管控途径，开展了全市及重点地区的地下空间综合利用规划。

在对三个大城市的考察中，专家们不约而同地对上海地下空间安全利用的实践和规划思路竖起了大拇指。

上海的常住人口高达2415万，对于地下空间的迫切需求，促使它较早即开始了地下空间的开发。20世纪90年代以来，随着大规模旧城改造和新区建设，特别是地铁建设的大力推进，上海的地下空间开发已经形成一定规模，近几年更是进入快速发展期。

上海市规划和国土资源管理局有关人士介绍说，截至2016年，全市已经建成地下地下工程共有3.6万个，总建筑面积8186万平方米。截至“十二五”末，上海城市轨道交通网络运行线路总数已达14条600多公里，城市轨道交通基本网络已经全面建成。形成了一批多功能、大规模的地下综合体。地下综合交通枢纽和道路为优化城市交通提供了新渠道，结合绿地、广场、公园建成的地下车库缓解了中心城区停车资源紧张的问题。地下市政管线设施已成相当规模，专业管沟和综合管廊建设正在探索和推进阶段。此外，还已建成了一批指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程和大型人员隐蔽部等骨干民防工程。

上海在地下空间利用的管理上也进行了多项探索。比如出台了一系列法规政策，对地下空间安全使用管理和地下空间开发引发地面沉降防治等进行规范。2014年颁布实施的《上海市地下空间规划建设条例》要求，地下空间开发应遵循统筹规划、综合开发、合理利用、安全环保、公共利益优先、地下与地上相协调的原则，并对地下空间实现分层利用。同时，上海还建立了地下空间管理联席会议制度，市住建委牵头、17个部门统筹协调涉及地下空间利用的重大事项。为加强地下地籍管理，上海市还发布了《上海市城市地下空间建设用地审批和房地产登记规定》，分别针对存量单建地下空间、存量结建地下空间和新增地下空间提出了三维宗地构建方法。2013年市政府办公厅转发了《上海市地下建设用地使用权出让规定》，规范了经营型地下建设用地使用权实行出让制度，明确了出让方式，量化了出让价款的确定方法。

早在2003年，上海就在全国率先完成地下空间概念规划，这些年，该市相继出台不少相关规划，已有的规划在不断完善中。2012年出台《上海市城市地下空间开发利用和保护十二五规划》。目前，该市已制定了《上海市城市总体规划2016~2040》并向社会公示。

规划、法律、管理、技术工艺等等方面尽可能到位，上海的探索让人感受到精致用心的国际范儿。

三个城市以自己的方式因地制宜地探索地下空间的安全利用，原因是他们都有共同迫切的需求！

但问题和困难也是显见的，比如：

——规划布局需要有更长远的眼光，需要为未来发展做预留。

——就目前开发的深度和结构而论，尽管不少城市地下交通设施建设规模不小，但开发深度与全球城市相比有差距，轨道交通承担公共交通比重有待提高，地下交通网络化需要完善，地下快速路和地下步行道尚处于起步阶段。

——就管理而言，地下市政公用设施缺乏统一监管。地下空间建设的历史信息缺乏梳理和统筹管理和分享机制。

——在复杂地形上的地下空间利用好还存在技术工艺的难点

——在地下空间利用的法规政策上还有很多问题需要探索规范

——如何在地下空间建设中防灾减灾，保障地面和地下空间的安全，技术和设施需要借鉴全球城市经验，提前做合理有序的开展规划和建设。

11月28日晚，记者在返京的飞机上采访了刚结束调研任务的深地探测协调领导小组成员、中国地质调查局总工程师、地球深部探测中心主任严光生。

“中国城市发展的迅速程度令人震惊，像上海、武汉、成都这样的特大城市对地下空间的需求之大，简直就是迫不及待，而且它们都在加快脚步发展地下设施建设。”这种状态，严光生觉得，有喜有忧。“喜的是大家都意识到了地下空间安全利用的必要性，像上海这样的城市，甚至考虑得更长远，在规划中给后人留下了发展空间，从环保的角度，编制了2030年和2040年的不同规划。忧的是，我们现在对地下空间的了解还并不十分清楚，仓促上阵，肯定不行。还有很多科技难关需要进一步攻克”。下一步，他说，要在今年底前完成总体方案的论证，明年争取将完善好的方案上报国家。