王正阳,张洪岩
(1.哈尔滨工业大学(深圳),广东 深圳 518055;2.深圳市不动产评估中心(深圳市地质环境监测中心),广东 深圳 518040)
深圳市地处中国大陆南部沿海低山丘陵地区,东临惠州和大亚湾、西濒珠江入海口,南接香港,北连东莞。在大地构造位置上位于华南大陆活化区紫金-惠阳凹褶断束中,处于高要-惠来断裂带南侧、莲花山断裂带西南端[1-2]。受海陆交互的内外地质动力影响,区域内地形地貌多样,地质构造条件较复杂[3-4]。
深圳市近年来年降雨量约2 032.3 mm,每年雨季长达6个月,台风、暴雨等灾害性天气频发,强降雨易引发地质灾害[5]。而深圳市经济发达,人口密集,工程建设活动频繁,对自然地质环境产生干扰和破坏,常常形成地质灾害隐患[6],对人民生命财产和工程建设活动安全造成威胁。受自然和人为因素的影响,深圳市主要的地质灾害类型为斜坡类地质灾害,即突发性的崩塌和滑坡地质灾害,以及在山区沟谷处偶尔发生的泥石流地质灾害[7]。
图1 深圳市斜坡类地质灾害重点防范区分布图Fig.1 Distribution map of slope geological hazards prevention key area in Shenzhen city
2007年以来,深圳市崩塌、滑坡地质灾害主要发生在“龙舟水”及台风、暴雨期间,规模以微型、小型为主,突发性强,难以提前发现;大多数灾险情发生在人工开挖形成的无护坡措施的建筑边坡地段,自然因素引发的较少。2011年至今深圳市共发生地质灾害39起,均为滑坡或崩塌地质灾害,无人员死亡,造成4人受伤,直接经济损失约1 000万元。截至2018年底,深圳市在册斜坡类地质灾害隐患点900余处,其中绝大多数为人类工程活动开挖而未进行有效支护所引起的,自然斜坡仅占约十分之一。目前全市隐患等级较大的点基本得到了有效治理,基本上已无危险性和危害性大的地质灾害隐患点。然而,随着城市发展和大规模工程建设,大量人工边坡由于坡较高、坡度大、支护不当,在雨季(特别是持续暴雨期间)较容易发生垮塌,而深圳市人口密度位居全国首位,斜坡类地质灾害的防治形势不容乐观[8]。
斜坡类地质灾害的空间分布规律主要受地形地貌、地层岩性、地质构造及人类工程活动等多种因素控制。
1) 受地形地貌控制。地质灾害的产生与现代地貌呈伴生关系,分布高程与当地的微地貌有关。深圳市斜坡类地质灾害主要发生在丘陵山区、高台地的人工开挖坡脚处,分布在100 m相对高度范围内,滑坡大部分布在40~80 m,占总数的69.4%,崩塌大部分布在20~70 m,占总数的67.3%(图2)。地形的坡度,对地质灾害的发育也有直接影响,深圳市滑坡多发生在40°~70°坡,占总数的94.2%;崩塌多发生在50°~80°坡,占总数的73.8%(图3)。
2) 受地层岩性控制。岩土类型是影响斜坡变形的主要因素。不同岩土类型,其地质灾害的发育程度不同。斜坡类地质灾害(隐患)以土质为主,占总数的51.24%,其次是岩土混合,占总数的38.31%,再次是岩质,占总数的10.45%。不同的岩性,地质灾害发育程度也不同。其中滑坡主要发生在砂岩(48%)、花岗岩(20%)、第四系残坡积土(19%)、泥岩(8%);崩塌主要发生在花岗岩(52%)、砂岩(27%)、变质岩(10%)、第四系残坡积土(8%)(图4)。
图2 深圳市崩塌滑坡灾害高程分布直方图Fig.2 Elevation distribution histogram of collapse and landslide in Shenzhen city
图3 深圳市崩塌滑坡灾害坡度分布直方图Fig.3 Graded distribution histogram of collapse and landslide in Shenzhen city
图4 不同岩性崩塌滑坡发育百分比柱状图Fig.4 Histogram of collapse and landslide development percentage in different lithologies
3) 受人为因素影响。深圳市人口密度大,工程建设活动密集,土地开发强度达50%,人类工程活动开挖边坡形成的地质灾害隐患数量众多。2017~2018年,全市新增斜坡类地质灾害隐患点323处(表1),多数为汛期强降雨期间出现局部土体失稳变形形成,对这341处边坡进行现场调查后发现,其中323处为人类工程建设开挖后未进行有效支护而形成,达到了94.7%,所涉及建设领域有住房建设、交通、水务、城管等。
表1 2017~2018年深圳市各区新增斜坡类地质灾害隐患点统计Table 1 Statistics of new slope geo-hazard hidden points in different districts of Shenzhen city in 2017~2018
近年来,深圳市平均年降雨量为2 032.3 mm,其中80%以上的降雨集中在4~9月的汛期,汛期雨量大,强降雨集中,因此绝大多数的崩塌、滑坡地质灾害发生于这一时段。如2002年9月18日下午1时40分在龙华梅林关羊宝地山发生的滑坡,2005年8月20~21日的强降雨,深圳市共发生滑坡、崩塌117处。2018年8月29~31日三天时间里,深圳全市平均降雨292.2 mm,部分地区超过500 mm,此时间段及随后的数日内全市各区接报斜坡类地质灾害灾险情80余起(图5),其时间分布规律受降雨周期及降雨量影响明显。
由图5可知,深圳市目前在册斜坡类地质灾害隐患点分布受地层岩性、地形地貌、降雨分布、人工开挖等多方面因素控制,而最新发灾点则是受此轮强降雨直接影响而引发的。由此可以看出,斜坡类地质灾害的影响因素众多,而其最直接的诱发因素则往往是持续的高强度降雨,强降雨期间及雨后数日均为斜坡类地质灾害发生风险较高的时期。深圳市地处海岸带区域,内外动力地质作用叠加,地层岩性复杂、构造活动相对强烈,且台风、持续强降雨等极端天气频发,因此其斜坡地质灾害的发育规律也较为复杂。
图5 2018年8月29~31日强降雨过程及斜坡类地质灾害灾险情分布Fig.5 The heavy rainfall process in August 29~31,2018 and distribution of its caused geo-harzard cases
深圳市目前实行规划和自然资源部门牵头,各辖区政府为责任主体,交通、水务、住建、城管等各职能部门分行业监管的地质灾害防治管理制度。经过十余年的发展,全市目前已经形成了较为成熟的地质灾害调查评价体系、监测预警体系、综合治理体系和应急防治体系,并取得了一定的防治成果,近几年未发生造成人员伤亡和较大财产损失的斜坡类地质灾害。
2005~2007年,深圳市对全市开展了系统的地质灾害普查工作,全面摸清了全市斜坡类地质灾害的数量、分布、类型、规模、成因、威胁对象和稳定性等特征。随后每年均开展新增地质灾害隐患点的调查和评价工作,经过十余年的发展已基本摸清了全市斜坡类地质灾害的分布和发育特征。建立了市区协作、以区为主的斜坡类地质灾害(隐患)调查评价体系,实现了汛前排查、汛中巡查、汛后核查的制度,出台了相关规定指导基层工作单位对新增隐患点实时上报,并通过调查和认定逐点明确全市所有斜坡类地质灾害隐患点的监测预防责任单位和治理责任单位。
深圳市斜坡类地质灾害监测预警体系实行以政府为主导、全民参与、专业支撑的模式,主要包括风险预警、群测群防和专业监测等工作内容。其中地质灾害气象风险预警由规划和自然资源部门联合气象部门向全市发布,预警以区为单位对24小时内全市地质灾害气象风险等级划分出黄、橙、红三级,并提出相应的预防措施;群测群防体系的建设主要由各区政府负责,目前已形成涵盖行政区、街道、社区、责任单位及责任人的巡查、登记建档、灾险情报送和先期处置工作机制,并定期对基层群测群防人员和广大群众开展防灾减灾教育培训,形成了较为成熟的全民参与群测群防体系;专业监测工作主要由专业技术人员日常巡查排查和重要隐患点监测(包括人工监测和自动化监测)组成,目前深圳市已建立地质灾害全自动监测系统,将全市危险性较大的斜坡类地质灾害隐患点在隐患消除前纳入了自动化监测中。
深圳市斜坡类地质灾害(隐患)的综合治理体系由以下部分组成:因自然因素引发的地质灾害(隐患)由辖区政府负责治理;因工程建设等人为活动引发的地质灾害(隐患),按照“谁引发,谁治理”的原则,由引发单位、产权人或其他行为人承担治理责任;规划和自然资源部门负责治理责任单位的认定,而因单位注销、自然人死亡等无法落实治理责任的由辖区政府组织治理,并保留依法追偿权;在建工程可能引发地质灾害的由建设单位或产权人负责建设配套地质灾害防治工程,落实配套防治工程与主体工程同步设计、施工、验收和交付使用的制度;治理工程根据涉及领域不同,治理过程由住建、水务和交通等主管部门负责实施监督管理。
深圳市已建立了成熟的市级部门、区政府、街道等单位的地质灾害应急值守和灾险情速报制度,并由各区政府负责日常的应急物资储备、应急队伍和专家库的建设;应急管理部门负责统一组织、指挥和协调斜坡类地质灾害突发事件的应急救援工作,编制和修订突发地质灾害应急预案,并负责协调应急预案的日常演练和衔接工作;规划和自然资源部门承担应急救援工作的技术支撑,住建、交通、水务、城管等部门按照应急预案和指挥部的安排部署,快速高效的开展应急处置工作,最大限度的保障人民群众的生命财产安全。
深圳市目前已形成了成熟的地质灾害防治管理体系,一定程度上保障了城市的公共安全和生态文明建设,但是近些年来全市工程建设和土地开发强度不断加大,同时极端天气频发,灾害性天气年景日益加重。面临严峻的地质灾害防治形势,必须不断深化改革,提高地质灾害防治管理水平,更加有力的保障人民的生命和财产安全。
目前,深圳市斜坡类地质灾害防治存在“重治理,轻预防”的现象,这种局面的形成主要与深圳市经济发展迅速、财政资金充足有关。耗费巨大的人力、物力、财力开展地质灾害(隐患)治理工作,使得政府部门对基础性城市地质调查和环境地质研究工作的重视程度不足。目前深圳市城市地质调查进度和环境地质研究程度在一线城市中相对落后,且人才建设方向也有待优化,因经济因素的考量,深圳本地地质单位主要以工程地质勘察为主,基础研究能力和科技创新水平有待提高。转变这种现象需要政府加大对地质环境基础研究的重视程度,斜坡类地质灾害防治应回归“预防为主,防治结合”的思路,加强城市地质工作推进力度和地质人才建设力度,进一步发挥基础地质研究工作对城市建设和规划决策的支撑性作用。
深圳市已建立地质灾害防治管理信息系统,基本实现全市斜坡类地质灾害(隐患)的动态实时更新,然而由于核销机制不完善,在系统台账中存在大量已通过工程治理或搬迁避让等方式消除隐患的隐患点信息未能及时核销,造成了管理系统中堆积大量冗余信息,给日常管理带来了不便。同时,部分斜坡治理工程由于未经过正规手续核销,难以落实后续维护管养工作,治理工程的长期稳定性存在一定的隐患。建议在后续的管理工作中,研究制定相关规定,进一步完善已工程治理或搬迁避让的隐患点核销机制,并对符合条件的斜坡治理工程进行及时流转,落实维护管养计划,确保治理工程正常发挥防灾减灾功能。
深圳市斜坡类地质灾害(隐患)多数位于丘陵山区、高台地的人工开挖坡脚区域,这些隐患点多数原属于自然山体的一部分,经长期外动力地质作用改造已处于平衡状态。由于人类建设活动开挖坡脚破坏了边坡原有的平衡,且未进行有效的支护,形成了地质灾害隐患。在斜坡类地质灾害隐患治理过程中,部分治理工程只考虑支护效果,忽视了与周围景观的生态融合,造成了治理工程与周边生态系统格格不入,甚至破坏了整个区域的生态系统,尤其是在公园、绿道、自然保护区等区域,此类现象对已经遭到人为开挖破坏的边坡生态系统造成了更大的损害。国土空间生态修复是推进城市生态文明建设的重大举措,建议主管部门研究制定斜坡类地质灾害(隐患)治理工程的生态修复指引,围绕“区域统筹、综合治理、系统修复”的要求,指导相关单位做好治理工程与周边环境的生态融合[9-10]。
重视地质科技创新和新技术对斜坡类地质灾害监测预警和气象风险预警的支撑,逐步建立风险管控体系。目前深圳市斜坡类地质灾害自动化监测系统已初步建立,但该系统主要是针对已知隐患点开展的,缺乏面上未知点的掌握,且隐患点监测后续预警方案及应急处置体系建设仍有待优化。建议结合“空天地一体化”地质灾害监测理念,使用激光雷达、InSAR等遥感监测手段[11-12],对全市潜在地质灾害隐患进行定期监测,一旦发现异常立即处置,减少潜在的地质灾害发生。另外,针对深圳市地质灾害气象风险预警工作目前面临精细化程度不够、预警模型更新不及时[13]等问题,应进一步开展相关研究,结合近年来气象预报技术的提升和深圳市地质环境的变化特征,不断优化已有预警手段[14]。
研究制定相关政策和法规加强对地质环境保护力度,建议深圳市在国土空间规划阶段加强地质环境和地质灾害等因素考虑,充分开展资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价研究,在规划层面做好产业布局和国土空间用途管控[15],避免后期因城市开发建设与资源环境可持续发生产生冲突时再“被动式”调整规划或治理修复。同时应坚决执法,打击在地质灾害易发区内的违法乱挖乱建行为,加强城市建设工程在勘察、设计、施工等环节的监督和管理,严格要求工程建设活动对可能产生或面临的地质灾害隐患做好治理和防护手段,从源头上避免产生新的隐患。