山西省潇河现代产业园区地下空间开发适宜性研究

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进入二十一世纪以来,我国迈入了城市化飞速发展阶段,全国城市人口呈指数倍上升,导致城市人口密度饱和、交通拥挤和城市空间资源严重匮乏。地下空间开发可以有效地缓解城市空间资源短缺问题,但由于地下空间作为新型的国土资源,具有不可逆性,一旦开发则无法循环利用。因此,对地下空间开发进行适宜性评价是实现合理有序开发的重要环节,也是国土空间科学规划的必要前提。本文以“山西省国土资源厅2017年度省级地质勘查项目"(SXZDF20170820)"的子课题:“山西转型综改示范区潇河现代产业区城市地质调查项目”为依托。以潇河现代产业园区为研究对象,在实地调查的基础上,将研究区按照不同深度从地形地貌、工程地质条件、水文地质条件、环境地质、地震地质、地表开发现状六个方面,构建了浅层(0-10m)、中层(10-30m)和深层(30-50m)的评价指标体系。为了避免传统评价模型客观性不足的缺陷,本文提出三角模糊层次分析法与遗传算法相结合(TFN-AHP-GA)对除地表开发现状的各影响因子权重进行计算与赋值,并利用GIS软件的空间计算功能获得了研究区适宜性的初判结果,然后考虑到地表开发现状对研究区各层位适宜性的影响,使用判断矩阵对初判结果进行修改,最终得到研究区3个层位地下空间开发适应性分区评价结果,得到以下结论:研究区内浅层地下空间开发适宜性评价结果:适宜性差区域面积61.7km~2,占比15.97%;适宜性较差区域面积196.87km~2,占比50.97%;适宜性较好区域面积6.82km~2,占比1.77%;适宜性好区域面积120.84km~2,占比31.29%。浅层地下空间开发以适宜性较差(50.97%)和适宜性好(31.29%)为主,整体开发难度较大,开发程度较为饱和,进行开发时应做到合理有序的规划,避免空间资源浪费。限制浅层地下空间开发的主要因素为地表开发现状、地下水腐蚀性和砂土液化。研究区内中层地下空间开发适宜性评价结果如下:适宜性差区域面积1.79km~2,占比0.46%;适宜性较差面积168.79km~2,占比43.70%;适宜性较好区域面积191.58km~2,占比49.60%;适宜性好区域面积24.01km~2,占比6.22%。中层地下空间开发以适宜性较差(43.70%)和适宜性较好(49.60%)为主,研究区这一层位地下空间开发适宜性评价结果较好。制约中层地下空间开发的主要因素为地下水腐蚀性、砂土液化以及地表开发现状(若地表为铁路和高层建筑,其地下0-50m内禁止开发利用),因此在对中浅层地下空间进行开发时需使用振冲、夯实、挤密桩等措施提高地基土密度,同时采取控水措施降低地下水中SO42-、H+等介质的腐蚀性。研究区内深层地下空间开发适宜性评价结果如下:适宜性差区域面积22.13km~2,占比5.73%;适宜性较差面积172.16km~2,占比44.57%;适宜性较好区域面积190.96km~2,占比49.44%;适宜性好区域面积0.98km~2,占比0.25%。深层地下空间开发以适宜性较差(44.57%)和适宜性较好(49.44%)为主,研究区这一层位地下空间开发适宜性评价结果较好。制约深层地下空间开发的主要因素为地下水的腐蚀性以及地表开发现状(若地表为铁路和高层建筑,其地下0-50m内禁止开发利用),因此在对深层进行开发时,需采取控水措施和地基加固措施。目前山西潇河现代产业园区地下空间开发程度还处在相对较低的水平,本研究对评价指标体系的构建方法进行了探索,提出采用TFN-AHP-GA模型计算评价指标权重,并通过GIS软件的空间分析功能和判断矩阵的计算得到研究区3个层位地下空间开发适应性评价结果,为研究区地下空间开发提供了资料借鉴和规划建设参考,同时也对与研究区地质情况相似的平原地区地下空间开发建设提供了一定参考。
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