编者按 10月13日,是第34个国际减灾日,主题是“共同打造有韧性的未来”,强调构建政府主导、社会参与、多方协同的灾害风险治理模式,保护好灾害脆弱群体,加强防灾减灾中的韧性建设。 我国自然灾害多发,地震、滑坡、洪涝、地面塌陷等灾害种类多、分布地域广、发生频率高。随着极端天气事件频发和城市化进程的加快,地质灾害给城市安全和经济发展带来严峻挑战。地质灾害来临之时,如何预防及减缓灾害带来的各种压力和冲击,保障人民生命财产安全,是近年来地质灾害防治领域专家们思考和探索的关键问题之一。让城市更具韧性,让城市生活更美好,是他们努力的方向和目标。 打好地质灾害防治“组合拳” 齐干 从源头进行地质安全风险防控 葛伟亚 城市承载着人民对美好生活的期盼。我国城镇化率逐年升高,在2022年达到65.22%。随着人口、资源等生产要素的聚集效应增大,城市安全风险也在增大。 城市人口多、聚集度高,因此发生地面沉降、地面塌陷、滑坡等地质灾害造成的损失往往大于非城市区域。比如,2023年5月31日天津市津南区八里台镇居民小区突发的地面沉降、2020年1月13日青海省西宁市南大街发生的路面塌陷、2015年12月20日深圳市光明新区发生的渣土场滑坡等灾害,都造成了重大人民生命及财产损失。因此,增强城市居民识灾、辨灾、防灾的能力,做好地灾防治,助力韧性城市建设势在必行。 众多学者研究认为,城市韧性指的是城市在遭受冲击打击时,其本身的抵御能力、响应能力、快速恢复能力,即在遭受到地震、洪水、地灾等自然灾害时,城市的应对能力。因此,要提高城市韧性,应做好城市安全风险评估,建立灾害风险数据库,开展城市灾害风险和基础设施脆弱性评价,进行不同情景的预测分析,强化灾害高风险区的防控。 在城市发生的地面沉降、地面塌陷、滑坡等地质灾害,往往由城市地质条件和城市人类工程活动共同作用引起,在发生之前通常看不见、摸不着,怎么样减灾防灾?一要通过地质调查,准确发现地灾隐患;二要通过仪器监测,及时预警预报地灾;三要通过科学决策,有效防范防治地灾。因此,增强城市韧性可以通过开展城市地质调查,把城市地下的地质条件和人类活动情况调查清楚,通过建模技术,把地质灾害隐患点刻画出来,让城市地下“透明”起来;对地质灾害隐患点进行监测,掌握地质灾害点的活动状态,让城市风险感知起来;把调查获得的数据资料和监测获得的数据资料通过大数据平台进行智能分析,科学决策城市地灾防治,让城市管理智慧起来。 当前,我国城市规划建设运行过程中还存在地灾隐患底数不清、地下空间开发利用不规范、国土空间规划与用途管制亟待加强等问题。对此,笔者建议,加强城市地质安全风险调查与风险区划,结合国土空间规划与用途管制,从源头上进行地质灾害安全风险防控,多方位统筹做好城市地质灾害防治管理,树立韧性城市建设新理念,从灾难应急应对为主的被动式防灾管理模式转向风险评估—预防规划—应急对策“三位一体”的全过程管理模式。 一是深入开展城市地质安全风险调查和区划。根据地质灾害防治职责,自然资源部可牵头组织实施全国主要城市地质安全风险调查与区划,围绕地面沉降、地面塌陷、滑坡等灾害发育的重点城市,开展地质条件与地下空间开发利用情况等调查,查明地质灾害隐患与易发区段,进行风险区划。二是全面强化城市国土空间规划与地灾安全风险管控。科学开展城市建设用地规划、工程建设规划,将地灾高易发区、高风险区纳入城市国土空间规划和用途管制的特殊地区,严格控制重大工程建设,加强建设用地审批和工程项目准入许可,限制工程建设强度,从源头上降低地灾风险。三是统筹开展城市地质灾害防治管理。鉴于城市中发生的地质灾害往往是人为活动与复杂地质环境条件综合作用的结果,自然资源部门要与市政、住建、人防、交通、水利等相关部门加强信息共享与技术融合,推动建立城市地质灾害联防联控工作机制。四是健全城市地质安全风险防范法制体系。开展城市地质安全风险评价立法工作,提高对地灾防治在韧性城市建设中重要性的认识,强化重大规划建设地质安全风险评估管理制度,强化城市地下空间开发利用地质环境影响评价制度。 (作者系自然资源部城市地下空间探测评价工程技术创新中心主任、中国地质调查局南京地质调查中心城市地质室主任) 不断完善城市地质感知体系 南赟 7月末,台风“杜苏芮”给京津冀地区带来“百年一遇”的强降雨,并引发洪涝和地质灾害。这次强降雨期间,北京市2.9万多人被撤离避险,无人因地质灾害死亡。 2012年北京“7·21”特大暴雨灾害后,北京市规划和自然资源委员会着力构建“人防+技防”的防灾减灾体系,加上北京市地质矿产勘查院(以下简称北京市地勘院)建设的北京市突发地质灾害监测预警系统,北京“防灾网”越织越密,“兜”住生命的能力越来越强。 面对破纪录的暴雨,城市如何在地质灾害来临时更具“韧性”?透过今年7月北京遭遇的“百年一遇”的考验,笔者认为可以从以下5个方面着手。 一是强化应急响应,优化应急工作体系。 提升强降雨期的应急响应能力,功夫要下在平时。未雨绸缪,完善平时防治战时应急工作体系。压紧压实地质灾害防治工作责任,切实加强技术、装备、人才储备,加强极端条件应急演练,扎实做好平时防护、战时应急各项工作。 二是强化隐患排查,拓宽调查深度广度。 7月29日~8月16日,北京市地勘院在10个山区累计排查地质灾害隐患点3900余处,并分区级、市级编写完成应急排查报告。由于突发地质灾害具有隐蔽性和复杂性,排查阶段的调查精细度难以支撑精准预警研判的需求,因此,强降雨后还需要适时开展地质灾害专项调查评价,进一步摸清灾害风险底数,为经济建设、环境治理、防灾减灾等工作提供依据。 三是强化风险研判,提升监测预警精度。 此次地灾防治应急响应中,在台风来临前,该院明确了144条泥石流重点防范沟,在强降雨期间与北京市气象局合作制作地质灾害气象风险预警产品9期、山区道路沿线崩塌灾害气象风险预警产品6期,针对泥石流沟发布360余次预警提醒,为政府领导决策及预警响应提供了科技支撑。可见,通过完善城市地质感知体系,提高地质灾害监测预警能力,使应急调查工作真正做到了及时、高效。 四是强化科技赋能,助力抢险与灾后重建。 在此次应急响应中,利用北京市测绘院提供的应急卫星影像,北京市地勘院解译完成房山西部、门头沟西部1400平方千米影像覆盖区内崩塌滑坡等灾情险情,编制救援通道安全消隐应急图,为打通救援通道发挥了重要作用;对昌平区流村镇6个重点受灾村庄航空摄影测量数据、房山和门头沟东部等地区1600平方千米的卫星数据持续解译,成果图件及时提供野外各应急调查分队及相关单位使用。 遥感数据的快速处理、解译和分发,能够保证应急监测成果第一时间到达救灾一线。但面对海量遥感数据处理分析,以及北京地区灾害规模相对较小、形变量低,但危害性和社会影响较大的特点,地灾隐患遥感识别工作还需要进一步向产业化、精准化、智能化方向推进。 五是强化协同联动,资源共商共建共享。 防汛期间,北京市地勘院与北京市城市规划设计研究院、北京市测绘设计研究院协同配合,提供雨量站点监测降雨数据、地质灾害风险评价图件、泥石流分布图等,有力支撑了地质灾害调查和灾后重建工作;与各区自然资源主管部门、气象、水务、交通等部门协同联动,强化数据融合共享,为灾害预警、临灾转移、打通生命通道等决策的制定提供了重要支撑。这次实践证明,加强相关单位之间工作衔接,推动防灾减灾工作一体化建设,充分整合现有数据资源、网络资源和信息化系统,优化完善信息化应用体系和业务流程,建立健全数据治理机制和统一数据标准体系,实现地质关键信息与市委、市政府管理平台的互联互通,能切实提升地质灾害防治工作实效。 (作者系北京市地质矿产勘查院地灾防治部部长) 警惕小沟酿大灾——狭陡型泥石流 崔华丽 狭陡型泥石流典型横断面 经历过强震的地区,地质灾害成灾条件发生了极大变化,泥石流在相当长的一段时间内都将处于活跃期。狭陡型泥石流因在震前发育程度不高,未能引起人们足够的重视,震后活动特征发生明显变化,其隐蔽性和破坏性极强,在防灾减灾工作中不容忽视。 灾害特征:纵向落差大、横向切割深、松散物源丰富 狭陡型泥石流,是经归纳研究汶川 Ms8.0强震区100余条特殊泥石流沟的孕灾和致灾特征,于2013年正式提出的。其定义的是,流域邻脊狭窄、沟床纵坡陡峻、地表物源丰富的发展期山坡泥石流,主要特征表现为流域面积小于等于5平方千米,沟床平均纵坡大于等于300‰,流域的完整系数小于等于0.4,平面形态呈狭长型,沟道横断面形态以“V”型为主。这类泥石流主要发育在流域高差大于等于1000米的中高山区,区内断裂发育、新构造运动频繁,区域气候湿润,雨季强降雨集中、暴发频率高,冲淤幅度大。 成灾过程:高势能转化为高动能 狭陡型泥石流多发育于高山峡谷地区,沿河及其支流两岸分布,陡斜坡深切割冲沟地形,沟内崩塌、滑坡等不良地质灾害为泥石流的发生提供了丰富的物源。强降雨后,流域快速汇流于狭窄而陡峻的沟道中,泥石流物质倾泻而下,下泻流动过程中高势能转化为高动能,流速急剧增大,沿途像滚雪球式不断吸纳汇水,并侵蚀、冲刷、铲刮新的固体物质,携带的固体物质数量越来越多,块石粒径和冲击力迅速增大,流量与流速均发生急剧变化。此时的沟道类似“消防水管”。泥石流物质短时间内在狭窄的沟道中极易壅塞停滞或迅速溃决冲刷,流体流量的急剧变化导致沟道内出现较大的压力波动,其瞬间压力可大大超过正常压力并产生破坏性影响。这种具有很大惯性力的泥石流,犹如消防管中的水锤,一波波一锤锤冲击和裹挟着沿途的松散物质一路冲向沟口,最终堵塞主河,淤埋和冲毁公路、电力、通信等基础设施以及居民点,给承灾体造成致命危害。 防治思路:充分利用自然条件,优化配置工程体系,研发新型适用结构 充分认识到狭陡型泥石流的危害后,相关地区的道路规划以及基础设施建设最好绕避隐患点或风险区,若无法绕避,则在选址时要尊重自然规律。相对普通常规型泥石流,狭陡型泥石流暴发频率大,临界降雨量小,现有规范计算得出的防治设计参数难以满足实际需要。在狭陡的沟道修建拦挡坝稳固物源,其回淤长度较短而坝体宽深比小,导致拦淤库容和反压稳固方量有限。而且,狭陡型泥石流流速快、冲击力强,对治理工程基础的掏蚀与冲刷严重,导致治理工程结构易受损伤。此外,施工场地不具备设备转运和布置空间,施工安全风险较大。 因此,在前期隐患点调查工作中,相关部门要仔细判识物源,既要考虑上游流域的崩滑物源,也要考虑近沟口处第四纪堆积物的分布、类型和数量。 在防治规划阶段,要适度和均衡配置防治工程体系,充分利用主河的输移能力,对泥石流物质进行沿程合理分配,根据泥石流冲出量与主河输移能力的规模对比选用相应的治理措施。 在治理阶段,要合理选择工程布置位置,优化治理工程的结构,使用柔性拦砂坝、透水型格栅坝、微型钢管桩坝基以及护底消能排导槽等新型结构和技术工艺;优选稳定性和耐磨蚀强的工程材料,推荐采用轻便且易于组装与转运的施工机械,选用施工简易快速与挖填方量小的施工方法。 (作者单位:中国地质调查局探矿工艺研究所) 文字编辑:赵玲玲 i自然全媒体 转载请在醒目位置标注来源:i自然全媒体 i自然投稿邮箱:mnrnews@163.com 电话:010-68047618