地质环境调查积极服务曹妃甸新区规划建设

摘要：针对影响曹妃甸规划建设的地质与资源安全问题，开展部省合作，创新工作机制与服务机制，积极主动将取得的地质调查成果及时服务于规划建设，为沿海重要经济区和重大工程建设区地质环境调查评价工作提供了示范。

1.项目概况

曹妃甸地区位于河北省唐山南部沿海，2003年开始的大规模填海造陆等人为活动对环境的影响持续加大，社会经济发展规划与建设面临着断裂发育、地面沉降、海岸侵蚀淤积等诸多环境地质问题，制约着曹妃甸新区的进一步发展。 2007—2014年，国土资源部中国地质调查局与河北省人民政府共同出资，合作开展“河北曹妃甸滨海地区海岸带环境地质调查评价”与“曹妃甸区域开发地质环境保障调查评价”项目，对影响曹妃甸开发区规划建设的地质与资源安全问题开展综合性调查评价。该项目取得了多项具有重要意义的地调成果和原创性基础资料，为曹妃甸新城规划选址、编制可再生能源开发利用区划、海洋功能区划修编等方面提供了直接依据。

2.成果简介

经过8年努力，该项目按照“陆海 统筹”的原则，统一部署与实施海岸带 陆域和海域的综合性地质调查评价，在 活动断裂探测、地面沉降预警系统建设、 近岸海域地质环境综合评价、工程建设 适宜性、地下水资源潜力、地热能资源 开发利用方案、地质环境综合评价与功 能区划、地质环境综合监测体系建设、 三维可视化信息系统建设9个方面取得了重要成果，为城镇和重大工程区规划与建设提供了地质调查工作的支撑。

(1)探索建立了平原深覆盖区活动断裂探测的有效方法组合，初步查明了影响区内工程建设规划建设安全的3条活动断裂的基本特征，为曹妃甸新城选址提供了重要地质依据。采用多种物探方法和地层学方法，从深部到浅部追踪断裂的错断地层，建立断裂构造组合模式。在此基础上，布置钻探联合剖面进行验证（图1)。概略查明了区域主要断裂的分布及基本特征，初步确认高柳断裂、柏各庄断裂、西南庄断裂为活动断裂。其中，高柳断裂中F4-1断层的上断点埋深65m，柏各庄断裂中F2-1断层上断点埋深20m，二者均为晚更新世活动断裂。根据区域地壳稳定性评价结果，提出了重大和敏感工程在活动断裂穿越区域应尽可能采取避让措施并提高地基设防标准的具体建议。

(2)根据多年区域调查和动态监测资料，对曹妃甸新区近岸海域海洋水动力环境与工程布局建设的相互影响进行了深入调查研究。结果显示，在现有工程情况下，曹妃甸区域的海床基本稳定，局部出现较大的冲淤状态。其中，曹妃甸甸头深槽呈侵蚀状态，西部滩涂和东坑坨一带侵蚀淤积变化较大。提出了曹妃甸海域开发利用对策建议（图2)。这些成果为曹妃甸工业区工程运行安全保障、生态 环境保护和海岸带功能区优化提供了重要基础资料。

(3 )实施了曹妃甸填海造陆区多方法地面沉降监测网建设，采用中一高分辨率InSAR数据，实现了对地表环境变化剧烈的大规模工程建设区地面沉降的高分辨率遥感实时动态监测，提出了曹妃甸防潮堤顶面高程设计方案建议，为曹妃甸开发区预防风暴潮灾害提供了地质依据。选择累积沉降量、沉降速率和距海岸线距离3个影响因素，对曹妃甸新区地面沉降危险性进行了分区。通过建筑物荷载作用产生的地面沉降与岛域分层标实测数据对比研究显示，曹妃甸岛域沉降主要发生在50m以上的浅部土层中，占其总沉降量80%以上。根据曹妃甸新区南部现有地面高程、地面沉降速率、地下水开采、海平面上升、风暴潮增水等影响因素，提出了曹妃甸填海区和新城 防潮堤规划建设应充分考虑地面保有高程、地面沉降等问题的具体建议。按百年一遇设计防潮堤顶面高程，建议为6.67m。

(4)首次建立了基于海岸带风暴潮 灾害风险管理的三维可视化信息系统， 研发了海岸带变迁动态演示模型和风暴 潮淹没范围动态演示模型，进行了基于海岸带管理的风暴潮灾害风险区划，提 出了应对风暴潮灾害最大安全疏散转移方案建议（图3)。

3.成果意义

该成果为曹妃甸新区规划建设提供了直接的重要地质依据。同时，在部省合作的实施过程中，坚持以满足重大需求和破解重大问题为导向，按照“陆海 统筹”的原则，统一工作部署，统筹资金使用，探索建立了部省合作项目的运行机制：①与有关部门建立了贯穿项目实施全过程的“供需互动机制”；②形成 了“工作统一部署、资金整合使用，国家引领示范、地方全面跟进”的项目部省合作机制；③形成了“中央队伍牵头、地方队伍支撑，产学研用有机结合、多专业多技术相互配合”的项目工作机制；④提出了以推进3个层面工作为主线、打造“四模一网一平台”为主要工作内容的重要经济区地质环境综合调查评价的 “3+1”工作模式。(中国地质调查局天津地质调查中心 柳富田 供稿）