云南盐津县城
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利用弃渣回填压脚,加固滑坡形成平台,作为建设用地
十八届三中全会前夕,《2013中国中小城市绿皮书》在京发布。绿皮书指出,改革开放30多年来,中国的城镇化率已从17.9%提高到52.6%,几乎是世界城市化同期进程速度的两倍。根据预测,2020年中国城镇化率将达到60.34%。
很显然,城镇化无疑是今后10多年中国改革发展预案中的“重头戏”,将作为中国社会变革中的一大主题,为中国经济发展提供可持续动力。然而,值得注意的是,在地质灾害多发的广大山区,快速推进的城镇化正在面对地质环境尤其是地质灾害的严峻考验,出现了许多高风险甚至是不设防的城市和村镇。日前,记者就“山区城镇化进程如何避开地质灾害陷阱”,走访了国土资源部地质灾害应急技术指导中心副主任兼总工程师殷跃平。
1 不合理的城镇化,是山区地质灾害的一大诱因
“目前,在我国中西部山区,地质灾害高风险的城镇非常多。”见到记者,殷跃平先是摊出了几张照片。
第一张照片是100多年前由西方传教士拍摄的四川丹巴城。当时,还是一个仅有数十间低矮木屋的小村庄,这些小房屋错落地集中在山前靠河的一小片平地上,即古滑坡体上。第二张是丹巴近年的照片,山前平地早已占满,滑坡体上8层楼房已比比皆是。这两幅照片说明什么?说明在生存空间格外狭小的山区,随着城市建设规模的扩大,他们没地方可去,只能一边挤上河道,一边往山上扩张。“房屋上山就需要进行切坡工程。2005年,丹巴县城的人工切坡高达29米,而且未进行合理支护。这样问题就出现了——不合理的切坡,造成了古滑坡体整体的复活。那时,每天山体变形达到5厘米,县城随时可能遭遇灭顶之灾。”幸好,经过地质工作者著名的“丹巴大营救”,运动中的滑坡体在艰难的应急加固工程中止住了脚步——丹巴城最终还是保住了。
在中西部地区,丹巴城的情况非常普遍和典型。“因不合理城镇建设而诱发的滑坡泥石流等地质灾害,丹巴滑坡不是第一个,更不是最后一个,许多地方远没有丹巴那么幸运。”
这些年,作为国际滑坡委员会副主席、国内著名的地质灾害防治专家,殷跃平总是奔走在一个个令人沉重的地质灾害现场,而他在大小城镇、乡村看到的人为造成的地质灾害危险,则多得数不过来。
在甘肃陇南武都,有的房屋甚至就直接建筑在已经崩塌过半的滑坡体上,看上去十分惊悚;在云南昭通,许多城镇都非常漂亮,但是它们也是直接坐落在滑坡体上,房屋的桩基甚至没有抗滑设施;在西南山区的许多地方,很多建筑物就成片地盖在江边的松散堆积体上,优美地沿江舒展,尽管它们竖向的承载力是够的,但一旦遭遇洪水,房屋的下部很容易就会被掏空,其命运可想而知。
殷跃平告诉记者,这些年,我国的山区城镇发展很快,很多城市乡镇的面积甚至成倍增长。山区城镇建设用地明显不足,因而它们的扩张无法顺利沿用平原区城市“摊大饼”的模式,只能往山坡上走,往城镇后面的深沟里走,前者导致了比较普遍的切坡,后者则会把原来山洪泥石流的排泄沟道挤占了。“在泥石流流通区,空气好,风景也好,于是很多地方都盖上了漂亮的房子,甚至是别墅。结果,一场泥石流下来,房毁人亡。这些年这样的教训非常多。”殷跃平强调,在河道泥石流沟建筑房屋危险太大。“泥石流的沟道一定要让出来,必须预留约1500立方米的过流能力,这意味着至少要留出大约100米宽、3米深的通道。”
“防治地质灾害重点在‘防’,如果总是出了问题再‘救火’,那就要付出高昂的代价。”这样的例子很多。前年3月,甘肃东乡县城因切坡工程导致大面积塌陷滑坡,县城近2/3建成区严重受损,直接经济损失4亿多元。去年,东乡县全面实施了灾害治理及灾后恢复重建工程,项目总投资高达14亿元。“可见,地质灾害造成的损失很大,之后用来恢复治理的费用更是惊人。东乡好在还能就地治理重建,有的地方则需要异地搬迁,背后牵扯的问题就不仅仅是金钱、工程等方面的了。今年7月10日,特大山洪泥石流为四川汶川草坡乡带来的则是灭顶之灾。由于损毁严重,草坡乡现在只能搬迁至水磨郭家坝了。”
在殷跃平的办公室,记者见到了一幅《中国崩塌滑坡灾害图》,上面密密麻麻的红点触目惊心,其范围则与中西部山区的范围惊人地吻合。“我们曾做过统计,近年来地质灾害发生的人为活动因素占到了50%至60%以上。如果不能保证把地质工作尤其是地质灾害防治工作与城镇化进程密切结合,那么大兴土木肯定会诱发大量的地质灾害!”
2 从规划入手,加强山区城镇地质灾害的风险管理
殷跃平也谈到了《2013中国中小城市绿皮书》,谈到了里面专家对中国城镇化的预测。他说,未来20年内,中小城市将成为提升城市化质量、推进城市化加速进行的主要战场。这意味着,中西部山区城镇化的发展速度还会提升,这也为地质灾害防治工作提出了更高的要求。
“必须从最初的城镇规划入手,千万不能‘不设防’!”殷跃平强调。
新型城镇化“新”在哪里?就是要从根本上走出过去片面注重追求城市规模扩大、空间扩张的误区,全面提升城镇化质量和水平,走科学发展、集约高效、功能完善、环境友好、社会和谐、个性鲜明、城乡一体、大中小城市和小城镇协调发展的城镇化建设路子,真正使我们的城镇成为具有较高品质的适宜人居之所。显然,地质安全是基础的基础。
以前的教训很多。一个典型的例子是2008年汶川特大地震后,重灾区北川遭遇的次生滑坡灾害。一个滑坡下来,建筑在滑坡体上的50多栋楼全部成为废墟。其实,原地质矿产部909水文地质工程地质大队曾在1992年为北川新县城规划建设进行环境地质调查时,发现新老县城都坐落在滑坡区内,提示过这个危险。更让他们担心的是,龙门山主中央断裂带恰好穿过了新县城、老县城之间。之后,他们明确提出此地不适宜作为县城选址,并在调查报告的建议部分写上了这样一些看似耸人听闻的话:要根据城市地质环境容量来制定城市发展规划,鉴于北川县城地质环境容量有限,城市规模不应继续加大;对于几个大的不稳定体要进行监测,切不可抱侥幸心理;为防止地质灾害进一步恶化,要限制人类工程经济活动的强度和范围,不了解地质环境容量的客观存在而进行的工程活动必然受到环境的惩罚。
殷跃平很能理解山区城市发展面对环境容量制约时的无奈,但他还是认为,地质灾害的风险性必须得到高度重视,因为,有些发生灾害的原本是可以避免的,因为,人民的生命安全大于天。“在一些地区,我们的地质工作做了,认识也到位了,却并没有发挥出应有的作用。反思的结论是:必须加强对山区城镇地质灾害的风险管理,开展承载力评价,调整重建城镇功能,并在城市建设、工程施工的整个过程中,强制性地进行标准化的地质灾害危险性评估。”
这种危险性评估不仅仅是针对某些建筑而进行的单纯的评估,要由地质灾害的评估向综合的地质环境评估转变。比如,在汶川震区,由于泥石流搬运的作用,河床普遍抬高,多条河道都出现了“悬河化”,这样,房屋、路桥、隧洞的位置一年比一年低,成灾风险也将一年比一年大。所以,我们的城镇化建设就要从全流域的观点出发,从河流的演变、地质环境变迁的角度来考虑。
应该说,这些年在我国中小城镇建设的过程中,已经明显开始重视地质安全的问题了。比如,计划到2015年城镇化率达到31%的四川省甘孜州,就在今年提出了要在大力推进新型城镇化建设中,从城镇最急需的规划入手,“着力避开地质灾害隐患点,从空间结构上依山就势,顺应地形,并科学选址,避让地质灾害隐患地、地震断裂带等灾害地形”。
在四川芦山地震重灾区的宝兴县城兴建中,工程建设与地质工作密切结合的重建规划已经出来了,按照地质灾害等地质环境风险程度,划分了禁建区、限建区、宜建区,之后的建设审批将严格按照法规进行管理。“我认为,城镇化建设必须开展承载力评价,并据此调整城镇各个区域的功能,这是‘以人为本’理念在新型城镇化建设中的一个体现,也是历史发展的必然要求。”
殷跃平是采访前两日,刚刚从云南镇雄返京的。今年1月镇雄发生特大滑坡后,中国地质环境监测院便把镇雄设为扶贫点之一。
“以前地质单位扶贫,大多是从扶持地方发展的角度,帮助他们找水、找矿、土地整理或是提供帮扶资金,这次我们到镇雄调研后,感到他们最需要的是安全的保障。那里是地质灾害高发区,严重的地质灾害已经很大程度上威胁到了老百姓的生存。所以我们这次扶贫的重点是‘安全’,帮助他们避免因地质灾害而造成重大伤亡。我们调查发现,全县隐患点多达300余处,主要是滑坡泥石流。因为当地采煤活动频繁,山体采空范围很广,地质灾害隐患的家底尚不清楚,所以我们这几年还有要侧重于灾害的识别。我们感觉,县里不是不重视地质灾害防治工作,但由于没有专业队伍的支撑,实在是力不从心。现在,我们正在帮县政府制定地质灾害防治规划。”
3 监测预警现代化,为山区城镇化减灾防灾提供支撑
地质灾害的到来经常会猝不及防。
2010年8月8日,一场特大山洪泥石流将美丽的甘肃舟曲无情地撕裂:县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,摧毁房屋,吞噬了1700多条鲜活的生命。
“我们后来去舟曲县城后山调查,发现里面形成泥石流的物源太多了,只要有暴雨,肯定会形成泥石流一泻而下。而且,根据舟曲城区和东山台站记录的降雨量对比,在8月8日凌晨零点的时候,形成山洪泥石流的后山的降雨量已经达到了97毫米,而县城却只有11毫米,这当然很难引起人们的警觉。”
“舟曲就是一个地质灾害高风险的城市,很有代表性。”殷跃平认为,对地质灾害防治工作而言,舟曲的悲剧至少有两个重要启示:一个是我们对城镇周围地质环境的调查还不够,必须从更大尺度上加大基础地质工作;二是必须依靠先进技术手段,加强对城镇附近三四千米的高山的监测。
对此,殷跃平是这样解释的:
第一,现在城镇化的发展太快了,我们去过的许多城镇,甚至没有详细的工程地质图,勘查程度非常不够。而在一些地区,场地的调查和地灾评价是能够保障的,但对周围地质环境的调查就远远不够了,许多隐藏在深沟中的泥石流物源没有查清,当然也无从在整治物源沟道、加大导水能力等方面加强治理,这也是汶川县城、高川、清平等地的灾后重建工程甚至是集镇,每年汛期会不同程度地遭受地质灾害的一个原因。
第二,群测群防是地质灾害防治的重要手段,但在地质条件复杂的人口密集区,有些灾害完全超出了一般群众监测员的经验和能力范围,必须依靠现代化科技手段进行监测和预警。在西南山区,地形雨和局地降雨很严重,经常山上已经是暴雨倾盆,而山下的城镇还是细雨蒙蒙,加上山地的相对高差非常大,极易在很远的地方启动高速远程滑坡和泥石流,造成群死群伤。这样看,我们以前着重于房前屋后或流通区的预警系统就不够完善了,必须到灾害点的分水岭、沟道的上面去,加强对三四千米的高山的监测。“特别是汶川地震后,大量山体被震裂,更要加强高位泥石流和滑坡-碎屑流的防范。”
一个相关的好消息是,舟曲特大山洪泥石流灾害之后,我国已攻克了高寒山区地质灾害实时监测预警技术,并在今年芦山特大地震灾害后,首次应用于宝兴的两条泥石流沟中。从此,沟内所有的蛛丝马迹都会通过现场的雨量监测设备和具有夜视条件的激光可视化监测预警系统,以及天上的北斗卫星,实时传输到相关人员的手机终端上。“这项技术使我们可以对所有监控的泥石流沟或其他隐患点的动向清楚掌握,为百姓的转移避险创造条件,后来,还真的监控到了宝兴冷木沟泥石流的发生。”
记者从一份资料上得知,这项技术只是殷跃平作为首席科学家主持的《地质灾害监测预警与风险评估技术方法研究》中的部分成果。按计划,这一“十二五”国家科技支撑计划项目将在今后3年中,继续开展与滑坡等地质灾害相关的理论研究,研发并推广具有自主知识产权的地质灾害关键监测预警技术,同时,还将结合国家城镇化建设发展规划,开展山区城镇突发性地质灾害风险管理技术研究,为国家重大工程和城镇化建设及其减灾防灾战略提供科技支撑。
殷跃平认为,当前,建立山区城镇建设地质灾害工程地质减灾防灾的技术标准体系至关重要。“在中西部地质条件复杂地区,不能沿用原有的在地质条件相对简单地区建立的地质灾害防治理论和手段。地质灾害调查要从‘视线内’拓展到‘视线外’,滑坡泥石流治理要密切结合城镇化建设,调查方法、治理思路肯定就会与以前有所不同。现在我们正在着力对山区地质灾害防治的技术标准进行更新完善。这些技术标准大概有100多部,正在陆续出台。相信,随着技术标准体系的建立和更新,山区地质灾害的损失会大大减轻。”
4 推广防灾兴利技术,从单纯避让灾害到科学利用灾害体
“地质灾害很可怕,但有时我们只能与它们相依为命。因为,中西部山区的环境容量就那么大,很多即使有危险,也无处可避。所以,我们的地质工作不仅要帮助人们逃离地质灾害的魔爪,还要通过合理有效的工程措施,防灾兴利,甚至化害为利。”
在殷跃平看来,随着我国经济社会发展进程的加快,地质灾害防治应尽快全面进入“防灾兴利”的新阶段,即由单纯的避让灾害到科学利用灾害体等。我国有300多个城镇坐落在相对平缓的滑坡台地上,由于难以异地选址,存在整体滑动入江的灾难隐患,特别是在三峡库区,水位长期变动,近百个滑坡城镇的地质安全备受重视。
“按照地质灾害防治条例的规定,发现滑坡应以搬迁避让为主,但如果避不了,怎么办?现在一个普遍的办法就是结合高陡切坡防护和道路建设,采用承重抗滑桩加固边坡。由于承重抗滑桩可以当作建筑物的基础,加固后的边坡可作为建筑场地直接利用。”据殷跃平介绍,抗滑承重技术可根除县城整体滑动入江的危险,拯救了雅江、木里等许多坐落在滑坡体上的城镇。
“我们在三峡库区做了多年的地质灾害防治示范。大家都知道,许多三峡移民的安置方式是就地后靠,从平地上山。为了防治就地后靠城镇存在的滑坡等地质灾害,我们做了很多尝试,其中一个值得推广的经验就是结合库岸防护和港口建设,对滑坡体进行减载和压脚,综合治理同时,增加城镇建筑用地。即:挖除滑坡体上部的岩土体,减少上部岩土体重量造成的下滑力;在滑坡中部采用锚索格构护坡,稳定滑坡;在滑坡前缘采用弃渣回填压脚,加固滑坡形成平台,作为建设用地。”
工程弃渣对移民工程甚至长江航道危害非常严重,兴山、秭归、巴东、巫山、奉节、云阳等县区在暴雨期间,由于弃渣的不合理堆放引发了人工泥石流和滑坡,对道路、工矿企业、房屋等造成了危害。现在,这些弃渣也成了地灾防治工程的原料——形成高达50余米的超高加筋土挡墙,为山区城市沟谷型地质灾害兴利防灾提供了新方法。
滑坡可以通过治理得到利用,泥石流冲沟也可通过治理改造成开阔的平地。如今,多种山区城市沟谷型地质灾害防灾兴利的新技术,已经在西部许多地区得到了推广。“这些新技术,亮点就在于不仅能控制灾害,还能化害为利。如今,许多山区都非常关注低丘缓坡的应用,计划通过‘工业上山、城镇上山’等形式,缓解城镇化快速推进过程中保护耕地与保障用地的矛盾。显然,这些新技术也能在低丘缓坡的应用方面发挥重要作用。”
“在土地资源越来越少的情况下,‘防灾兴利’走的就是一条可持续发展之路。”殷跃平表示。
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城镇化进程中有哪些地质环境问题?
在东部城镇化程度较高的典型地区,主要地质环境问题有过量开采地下水引发的地面沉降、不合理的废物堆放引发的地下水污染和土壤污染以及海岸带侵蚀与淤积等,其中尤以地面沉降最为突出。
在东部沿海地区,主要的地质环境问题以超采地下水引发的地面沉降为主,海(咸)水入侵、岩溶塌陷、矿山地质环境问题和海岸带变迁等也比较突出。
以河南省为代表的中部地区,主要的地质环境问题有地下水资源衰减和土壤环境污染等,其中尤以水资源衰竭最为突出。
西北地区城镇化程度相对较低,主要地质环境问题包括崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害、地下水资源衰减、荒漠化以及水土环境污染等,其中地下水资源衰减和生态地质环境问题最为严重。
城镇化与地质环境如何协调发展?
第一,国土开发要将区域资源环境承载能力评价作为制定当地城镇化建设和经济社会发展目标的先决条件,开发前要先做好地质资源承载力与地质环境风险性分析,根据资源环境承载能力确定开发强度。
第二,加快建立和完善城镇化进程中的水资源保护体系建设,完善地下水资源开发利用监管体系,实现地下水资源开采量和地下水环境质量的科学管控。
第三,制定地区性地质灾害防治规划,严格控制地质灾害高易发区的大规模开发,鼓励企业、个人或集体治理地质灾害。
第四,对“三废”排放,进行科学管控;对已经遭受重金属污染的地区,进行长期土壤观测及土质化验,实施国土整治工程。
第五,选择已有的自然生态区建立生态环境保护区,大力推进生态环境恢复工程。