地质工程论文
20 世纪 70 年代末至 80 年代初，随着水文地质和岩土模型应用的加强，使得定量描述和预测人类活动对地球圈层的影响成为可能，这一时期城市地质工作的一大特点就是主题填图从定性到定量的过渡。例如，荷兰开展了由土地开垦造成的地面沉降的危害研究，并在一些城市地区开展了侵蚀和沉积作用的影响研究[18].电子数据技术的采用带动了全新的主题填图工作，从而使规划者、决策者和工程师能够比过去更加容易地获取这些主题图，并根据需要及时地提取有用信息。
主题图的编制更多地采用了定量化指标，并尽量简化了图面内容，使得非地质专业的用户更加容易地理解图的信息[14].东南亚和太平洋地区从 20世纪 80 年代中期开始，启动了城市地质的研究工作。这项工作主要是在亚太经社会委员会（ ES-CAP,United Nations） 的推动下开展的，到目前为止，已经出版了 9 卷城市地质文集，主要介绍了包括中国、孟加拉、斐济、印度尼西亚、马来西亚，尼泊尔、巴基斯坦、菲律宾、朝鲜、斯里兰卡、泰国和越南在内的国家专门的城市地质研究和现状报告。早在 70 年代，印度的 Calcutta 城市便开展了城市地质工作并出版了一系列的城市岩土研究报告。在非洲，除了多哥外，其他国家均未开展过重大的城市地质工作[19 -20].这一时期城市地质工作的另一大特点是对地质资源保护意识的增强。地下水资源研究从注重水量转变为水质水量并重，解决含水层污染问题从调查治理转变为预防与治理相结合。地下水可供能力、地下含水层脆弱性评价研究与编图作为对地下水资源进行保护的重要措施得到高度重视，并成为 80 年代后期城市地质工作的主题。80 年代末，美国、意大利、荷兰、德国、瑞典、英国、捷克等国家相继出版了 1∶ 1 万 ~1∶ 100 万不同比例尺的地下水脆弱性图，为政府官员、规划者和管理者了解土地利用活动与地下水污染之间的关系，识别地下水易于污染的高风险区，制定地下水保护的方针政策和管理方案提供了依据[21].
20 世纪 90 年代至今，是国际城市地质工作新的发展时期，保障人类生命财产安全和促进城市社会、经济、环境可持续发展的城市地质工作目标进一步明确，工作思路和工作方法也有所创新。
如 90 年代初期英国地质调查局启动了“伦敦计算机化地下与地表项目（ LOCUS） ”.该项目的目标是绘制用于土地利用规划、土木工程建设和解决地质环境问题的各种主题图件。这项工作是基于包含 2 万多份钻孔描述资料的数字化数据库和具有强大功能的 GIS 与模型技术完成的。德国地质调查局将工作重点由矿产勘查转向环境调查研究，主要开展了城市及其周围地区的环境地球化学调查、污染评价； 垃圾场污染的调查、评价及污染监控、治理等环境地质工作； 建立了城市行政机关、地质调查所的综合数据库，并获取广泛的其他地学知识，为城市规划建设和地下水利用服务。
2000 年，英国地质调查局启动了“城市地球科学研究”项目，旨在为城市发展提供综合的地质信息。
该项目划分为地表矿床特征、三维岩体特征和信息系统研发 3 类 6 个主题研究子项目。2003 年，Quaternary International 编辑部出版了 《新西兰和澳大利亚东部城市与第四纪地质》（ Urban andQuaternary Geology,New Zealand and Eastern Aus-tralia） 以及 《The Shaping of Sydney by Its UrbanGeo-logy》。报告论述了这些地区城市的地质条件和面临的问题，阐述了城市地质如何融入到城市规划、土地利用、防灾减灾中，指出城市空间布局和发展战略要适应地质资源和地质环境条件[22].2008 年 8 月第 33 届国际地质大会在挪威奥斯陆召开，大会的主题是“地球系统科学---可持续发展的基石”.此次大会关于城市地质的内容也很多，其中国外城市地质成果介绍中最具代表性的为挪威国家地质调查局在奥斯陆地区开展城市地质调查项目，项目主要研究内容有 10 个方面： 氡灾害、地面沉降、城市土壤污染、地热、砂矿资源、地下水、矿产地质、基底稳定性与监测、地质教育等。
工作思路上在这一时期，一方面注重以整体观点研究城市地质问题。城市地质工作从解决比较简单的规划建设问题深入到解决更为复杂的区域整体开发和决策问题。如美国于 1991 年开始实施水流域综合保护计划，将分散的水资源保护转向使用水流域的研究，在统一的水文地质单元内共同解决水资源的可供能力、水资源污染和生态环境恶化问题，使管理者能够从整个水流域全面地考虑影响水资源的各种作用[18].对于城市灾害，则注重对群发或诱发的灾害系统研究，研究灾害的影响面、易损性和对灾害的反应。近年来在国际地科联环境规划地质科学委员会的倡导下，西方国家正着手建立反映地质过程和地质现象变化大小、频率和趋向的地质指标体系，并将地质指标与城市的经济、社会、环境指标结合起来，从整体来考虑城市的建设和发展。另一方面，实施全面保护城市地质环境、超前服务于城市可持续发展的战略。这一战略的确定正是对过去城市化过程中忽视环境、忽略地学信息，造成城市灾害频发的后果做出的深刻反思。如美国在地下水污染治理方面位居世界前列，最近十几年内仅清理油渗漏造成的土壤和含水层污染的费用就高达数千亿美元。由于对复杂的水文地质条件认识不足，所采用的抽取 - 处理技术并未达到预期效果。
如今美国科学家和立法者已经认识到，最成功的污染治理战略将是对土壤和地下水污染场地及其周围地区实施风险管理战略。类似的如城市快速发展而防灾、减灾措施相对滞后导致的城市灾害影响面扩大和易损性增强，已经影响或制约了城市的可持续发展。为此，地质灾害风险性评估、水土污染风险识别、地下水可供能力、城市脆弱性评价以及建立环境变化的地质指标等作为对城市地质环境实施保护的超前服务工作，成了 90 年代至今城市地质工作的重点和热点。
在技术方法上，多学科、多目标、多种技术方法的交叉配合，提高了城市地质工作的质量和效率，增强了其解决实际问题的能力。如利用探地雷达、高分辨率地震、层析成像等先进技术进行工程和地质灾害勘察取得了显着功效，尤其利用 GIS、RS、GPS 技术进行城市地质调查、地质灾害监测与防治，采集多学科地学信息，建立 GIS平台的地学信息空间数据库和自然灾害风险评估的决策支持系统，较好地满足了城市地质快速适应城市发展的需求。
3 发展趋势
纵观国外城市地质工作的开展历程，经历了工作内容从单纯查清地质条件到涵盖废弃物处置、水土污染防治、地质灾害风险性评估、地下水脆弱性评价、多目标地球化学、生态地质调查等多种内容的综合调查研究； 对城市地质环境的调查与编图从定性描述深入到定量评价； 工作思路从调查分析单一的地质问题转变为从整体上综合考虑城市规划、发展的需求，超前服务于城市社会、经济的可持续发展； 工作区域从单个城市扩展到城市群地区乃至国土规划经济开发区； 技术方法从利用水文地球化学和地球物理技术的勘探开发服务拓展为多学科、多种先进的勘察、检测、分析技术相互结合的多目标服务； 地质信息从编制纸介质的图件、报告提升到建立空间数据库和 GIS平台上的地学信息系统，实现信息及时更新、动态评价和社会共享。进入 21 世纪以来，随着世界城市化进程的加快，城市地质灾害问题日益突出，已成为城市可持续发展的重要制约因素，这使得城市地质研究越来越被重视。
3. 1 城市地质工作理论更加系统更加完善
城市地质工作秉承科学发展观的基本内涵，融合多学科理论观点，形成以确保城市地质生态安全为主题、实现人与自然和谐发展的理论体系，推崇尊重自然规律和社会规律，实现社会经济在地质环境容量允许、质量良好的前提下加快发展。
应特别加强对三维建模、地质灾害风险管理理论研究，建立地下水、土壤污染评价理论体系[23].
3. 2 城市地质工作的深度及服务应用领域将不断拓展
目前城市地质工作更多地侧重于城市基础性地质调查填图和评价工作，如基岩地质、第四纪地质、水文地质与工程地质调查等[24〗; 另外针对环境地质问题或地质灾害开展调查评价工作，如活动断裂、地面沉降、水土污染等。在获得区域地质背景基础上，针对应用开展更深层次的研究工作将是今后城市地质工作的一个重要方向。此外，城市地质的许多工作内容也正在结合应用开展更深层次的研究工作，如工程地质结构应用于地下空间开发和地下地籍管理，水文地质应用于地下工程开挖承压水问题，地球化学应用于土壤监测、修复与治理，岸带冲蚀与淤积应用于滩涂资源管理等。
3. 3 以 GIS 为平台的数字城市地质资料集群化系统将更加智能
地质资料信息服务集群化是今后地质工作的重要方向之一，城市地质资料的集群化工作将是必然趋势，它是城市地质实现服务多元化目标的基础。目前城市地质信息管理平台大多具备地质资料数据库的管理功能、地质成果图件的展示功能，今后将朝更多专业模块融合、专业分析、综合评价、应急管理等更智能方向发展[25].同时城市地质信息管理平台如何实现与土地资源管理平台、城市规划管理平台、城市建设管理平台的衔接也是一个重要方向。例如，英国为确保及时满足城市发展对地质科学信息的需求，形成对各种城市地质问题具有快速反应能力、基于 GIS 平台的地质科学信息基础数据库信息化系统。英国地质调查局地质工作小组还在泰晤士河口地区开展了地球科学数据信息系统建设项目。这在很大程度上反映了当今发达国家城市地质工作的基本趋势。
3. 4 土壤和地下水污染风险识别与评价及其治理仍是今后城市地质工作的重点
近年来，地下水污染治理已成为城市地质工作的重点，并被一些国家提高到保护人类健康和社会持续发展的高度来看待。地下水污染治理走过了以下的历程： 20 世纪70 年代，地下水治理与恢复的战略为“识别→修复”,即识别地下水的污染场地，对其进行治理。到了 80 年代地下水治理与恢复的战略为“预测→防治”,即对地下水污染场地的污染潜力进行预测，对其进行必要的防治措施，以免污染进步扩大。进入 90 年代后，采用以风险评价为基础的地下水治理与恢复的战略，即为保护人类健康和生态环境的长期经济可持续发展，对地下水资源进行全面的保护。尤其在美国，科学家和立法者已经认识到，最成功的污染治理战略将是对土壤和地下水污染场地及其周围的地区实施风险管理战略，即通过风险评价，识别减轻污染的途径，并对污染以某种方式进行遏制来保护人类健康和环境。这是最近几年污染治理的新动向。原位生物治理技术是治理地下水污染和土壤污染的一种很有前景的技术； 然而，由于对地下环境中做生物的作用过程的认识不够，目前国际上真正费用低、效果好的原位生物治理技术仍有限。动力控制与原位微生物方法联合治理地下水污染是今后的发展方向，未来污染的遏制是降低污染处理费用的有效途径。