城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法

张茂省, 董英, 孙萍萍, 刘江, 王化齐, 冯立. 2023. 城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法——以关中平原城市地质调查评价为例. 西北地质, 56(3): 153-168. doi: 10.12401/j.nwg.2023054
引用本文: 张茂省, 董英, 孙萍萍, 刘江, 王化齐, 冯立. 2023. 城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法——以关中平原城市地质调查评价为例. 西北地质, 56(3): 153-168. doi: 10.12401/j.nwg.2023054
ZHANG Maosheng, DONG Ying, SUN Pingping, LIU Jiang, WANG Huaqi, FENG Li. 2023. Theory and Method for Urban–Rural Integration, Evaluation and Cooperative Detection of Ground and Underground Space: Example from the Urban Geological Survey of Guanzhong Plain. Northwestern Geology, 56(3): 153-168. doi: 10.12401/j.nwg.2023054
Citation: ZHANG Maosheng, DONG Ying, SUN Pingping, LIU Jiang, WANG Huaqi, FENG Li. 2023. Theory and Method for Urban–Rural Integration, Evaluation and Cooperative Detection of Ground and Underground Space: Example from the Urban Geological Survey of Guanzhong Plain. Northwestern Geology, 56(3): 153-168. doi: 10.12401/j.nwg.2023054

城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法

  • 基金项目: 国家重点研发项目(2018YFC1504700),国家自然科学基金重点项目(41641011),中国地质调查局项目“西安城市地质安全调查评价与风险管理示范”(DD20211317)联合资助。
详细信息
    作者简介: 张茂省(1962−),男,研究员,博士生导师,长期从事地质调查、灾害防治与生态修复研究工作。E–mail:xjtzms@xjtu.edu.cn
  • 中图分类号: P642

Theory and Method for Urban–Rural Integration, Evaluation and Cooperative Detection of Ground and Underground Space: Example from the Urban Geological Survey of Guanzhong Plain

  • 城乡融合、地上与地下空间协同探测、评价、规划是节约集约利用空间与自然资源,增强城市韧性,促进人与自然和谐共生现代化建设的重要途径。针对中国新型城镇化与乡村振兴协同发展面临着“多规合一”的国土空间规划、地上与地下空间协调集约利用等新的重大科技问题,以关中平原城市群为研究对象,基于地球系统科学和地球关键带理论,汲取系统论、协同论、信息论等理论,提出了城乡融合、地上与地下空间协同探测、综合评价、统筹规划的新时期城市地质理论,以及城市强干扰环境下地下空间精细化探测和建模关键技术、基于地下水位控制的地上与地下空间风险防控技术、“取热不取水”的地下空间地热能绿色开发新技术,并在多个城市得到成功应用。

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  • 图 1  技术路线图

    Figure 1. 

    图 2  地上与地下空间协同探测评价与规划理论架构图

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    图 3  基于负面因素清单的地上与地下空间综合评价图

    Figure 3. 

    图 4  基于木桶–边际–风险分析的国土空间统筹规划理论(a~d)及规划结果图(e~f)

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    图 5  随钻监测数据及随深度变化图

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    图 6  随钻监测原始油压–时间关系图

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    图 7  综合物探测井参数及解译图

    Figure 7. 

    图 8  关中平原城市地质数据库结构图

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    图 9  基于块体的关中平原地质结构建模图

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    图 10  西咸新区岩性随机模型及剖面栅栏图

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    图 11  西咸新区孔隙度随机模型及剖面栅栏图

    Figure 11. 

    图 12  西咸新区强度指数随机模型及剖面栅栏图

    Figure 12. 

    图 13  研发的黏性土压密测试仪器展示图

    Figure 13. 

    图 14  工业CT获取的不同地层压力下不同深度黏性土孔隙图

    Figure 14. 

    图 15  黏性土大孔隙与空隙面积压缩变形减小率对比图

    Figure 15. 

    图 16  地面沉降分布式光纤监测曲线图

    Figure 16. 

    图 17  西安地区地裂缝风险评价图

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    图 18  潜水位埋深(a)与上升(b)引起的黄土湿陷(c)砂土液化(d)评价图

    Figure 18. 

    图 19  抽水引起地面沉降与突然关井引起地面反弹抬升对比图

    Figure 19. 

    图 20  “取热不取水”的地热井型与热运移数值模拟图

    Figure 20. 

    图 21  不同η值时无量纲距离f的关系图

    Figure 21. 

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出版历程
收稿日期:  2023-01-05
修回日期:  2023-03-24
刊出日期:  2023-06-20

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