尚志海,劉 華,朱禮妍
(1.湛江師范學院 生態經濟研究所,廣東 湛江524048;2.華南師范大學 地理科學學院,廣東 廣州514015)
(責任編輯 李楊楊)
本研究討論的珠江三角洲特指小珠江三角洲地區,范圍包括珠江沿岸的廣州、深圳、佛山、珠海、東莞、中山、惠州、江門、肇慶9 個城市組成的區域。珠江三角洲地質災害種類多、突發性強、破壞性大,危害人民生命財產安全,嚴重破壞生態環境,從而對人類生存與發展造成了長遠影響。根據《廣東省防災減災年鑒》,1994—2009年珠江三角洲地區共發生地質災害367次,包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地震等,共造成276 人死亡、534 人受傷,經濟損失186 665萬元[1]。
珠江三角洲的崩塌、滑坡和泥石流災害多發生在山區道路邊坡、河流和水庫邊岸、礦山采石場及建筑施工場地等。1994—2009年,珠江三角洲崩塌、滑坡、泥石流共造成235 人死亡、531 人受傷,經濟損失157 736.75萬元,其中崩塌78 次(大型1 次、中型16次、小型61 次),滑坡139 次(特大型8 次、大型1 次、中型58 次、小型72 次),泥石流13 次(特大型4 次、大型1 次、中型5 次、小型3 次)。
地面沉降是在人類活動影響下,由于土體結構松散、地層固結壓縮,導致地殼表面標高降低的一種局部下降運動[2]。珠江三角洲軟土分布廣泛、厚度較大,是東南沿海軟土地面沉降最典型的區域,尤其是廣州市番禺區南部、中山市北東部及珠海市西南部最具代表性。地面沉降會使交通路面凹凸不平,嚴重影響地面建筑工程、堤圍水利工程、地下水電管網等基礎設施的正常使用,嚴重影響投資競爭力和城市環境[3]。
地面塌陷是指地表巖土體在自然或人為因素作用下向下陷落并在地面形成塌陷坑(洞)的一種地質現象[4]。珠江三角洲較常發生的是隱伏巖溶塌陷,特別是在廣花盆地,近年來已發生15 處隱伏巖溶塌陷,并伴生周圍民房開裂、水井干涸及其他環境地質問題。1994—2009年,珠江三角洲共發生地面塌陷98 次(特大型3 次、中型19 次、小型76 次),地面沉降31 次(特大型3 次、大型1 次、中型8 次、小型19 次)。
珠江三角洲地處弱震區,歷史上地震強度較低,但弱震頻繁,有記錄的地震達400 多次,震源深度普遍在10 km 左右,極少超過30 km,總體特征是頻度高、震級低、南部強、北部弱。珠江三角洲人口密集,地勢平坦,松散沉積物厚度較大,沙土容易液化,河岸堤圍遍布,若發生地震則會造成嚴重的人員傷亡和經濟損失[5]。比如肇慶、廣州、深圳等地的溶洞或土洞在自然或人為因素作用下容易發生塌陷地震,因烈度大、破壞形式獨特,故在震中區往往會造成較大破壞。
地質災害的發生與地層巖性密切相關。首先,珠江三角洲廣泛分布有松散殘坡積層、脹縮土和崩坡積層,這些松散巖類巖性軟弱、抗剪強度低,在降雨及人類活動影響下容易產生斜坡變形,從而引發崩塌、滑坡等;其次,隱伏巖溶較為發育,尤其是深圳市龍崗—坑梓—坪地一帶、廣花盆地、增城市派潭、肇慶市區、江門市臺山等地巖溶發育,在重力和連續降水作用下地下水采排等人類活動容易引發地面塌陷;再次,軟土層主要分布在珠江三角洲平原前緣和中部[2],軟土層天然含水量大、壓縮性高、孔隙比大、抗剪強度低、承載力低,容易產生地面沉降和軟土地基沉降。
珠江三角洲主要有三組斷裂系統,即NE 方向(東莞斷陷、新會斷陷、中山斷陷),NW 方向(三水斷陷、順德斷陷、斗門斷陷),EW 方向(南崗—太平斷裂、白坭—靈山斷裂、西江斷裂)。地震的發生和分布往往與某條活動斷裂符合或接近,尤其是在構造交匯的地方更為頻繁[6],比如順德、番禺、中山及廣州、南海一帶,受羅浮山斷裂、沙灣斷裂和西江斷裂交匯控制,地震活動較多。
珠江三角洲屬亞熱帶季風氣候區,高溫多雨,年均降水量1 500 ~2 000 mm,降水量空間分布不均,臺風季節常發生強降雨過程。地質災害的高發期與強降雨的高發期基本吻合,地質災害常發生在降雨過程開始后的1 ~2 天內。反復降雨及高溫使得坡體的內部結構逐漸變化,滑裂帶的土壤反復風化并被地下水和滲入的雨水帶走形成孔隙,降低了土體的抗剪能力,使斜坡極易失穩破壞。
不合理的人類活動是造成崩塌、地面塌陷、地基沉降等地質災害頻發的重要原因,比如開挖坡腳、削坡等極易改變山體斜坡的應力狀態,從而引發斜坡災害;大規模的高層建筑施工、地下空間開拓和其他重大工程施加的靜荷載改變了工程地基的應力平衡狀態,使地基土體發生蠕變,引起土體的壓密變形,從而誘發地面沉降[3]。2000年珠江三角洲人類活動引發的崩塌災害共造成27 人死亡、16 人受傷,經濟損失達1 060 萬元。
承災體易損性越高,對災害的抵抗能力越差,災害的危害也就越嚴重。珠江三角洲地區雖然僅占廣東省土地總面積的30.4%,但常住人口和城鎮人口卻達到4 786.24 萬和3 822.23 萬人,分別占全省的49.7%和62.6%,財產分布也相對集中,2009年生產總值占全省的4/5,建筑業及房屋建筑施工面積占到全省的66.8%。珠江三角洲第二、三產業發展快速,城市化進程不斷加快,無序開發現象隨處可見,使承災體易損性增強,一旦發生地質災害,造成的人員傷亡和經濟損失將無法預料。
珠江三角洲地質災害發生頻率高、影響范圍廣、災害損失大,同時地區經濟發達,承災體易損性大,因此迫切需要開展地質災害對經濟可持續發展的影響評價。
地質災害對區域經濟可持續發展影響度(I)的計算公式為
式中:H 是反映地質災害危害程度的指標,萬元;S 是評價區域經濟可持續發展能力的指標,萬元。
地質災害危害程度(H)可用地質災害的年均直接經濟損失(H1)、年均間接經濟損失(H2)、挽救生命的年均安全成本(H3)三者之和來表示。其中,年均間接經濟損失可按照主要地質災害造成的直接經濟損失與間接經濟損失的比值1 ∶5 的方法確定[7]。經濟可持續發展能力(S)可用地區生產總值、地方財政一般預算收入和城鎮居民可支配收入3 個指標的平均數來確定,它們分別從宏觀、管理者和老百姓的角度衡量區域可持續發展水平。
對于挽救生命的年均安全成本,采用尚志海等[8]提出的災害生命風險價值評估方法,通過人均GDP、工作休閑時間比和人口預期壽命3 個指標評價減輕生命風險的成本,即災害生命損失經濟價值。假設為避免災害中1 個人的死亡需要投入相應的安全成本為C,則其計算公式為
式中:g 為年人均GDP,萬元;e 為人口預期壽命,歲;w為預期壽命中工作時間比例。
通過計算在災害中挽救的生命成本,可得出為挽救個人生命需支付的安全成本。假設某地地質災害中預期的死亡人數為N,則挽救生命的成本(H3)的計算公式為
根據珠江三角洲9 市地質災害年均直接經濟損失、年均間接經濟損失、災害傷亡人數、地區生產總值、地方財政一般預算收入、城鎮居民可支配收入(表1),結合公式(1)、(2)、(3),可計算出珠江三角洲9 市地質災害對經濟可持續發展的影響度I,見表2。
表1 2000—2009年珠江三角洲地質災害對經濟可持續發展的影響評估指標
表2 珠江三角洲地質災害對經濟可持續發展的影響度
地質災害對區域經濟可持續發展的影響度(I)可以分為三級,在0 ~0.1 之間時,影響程度小;在0.1 ~1.0 之間時,影響程度一般;超過1.0 時,影響程度大。由表2 知,地質災害對珠江三角洲9 市經濟可持續發展的影響程度由大到小依次為肇慶、惠州、珠海、江門、廣州、佛山、深圳、東莞、中山,其中肇慶、惠州、珠海的I 值>1.0,地質災害對區域經濟發展的影響程度大,說明其經濟發展與生態環境不協調,防災減災能力較弱,尤其是肇慶市經濟發展水平相對不高,政府提供公共安全保障的能力和居民生產生活水平都相對較低,建議在加快經濟發展的同時,加大對防災減災工程的投入,加強宣傳教育以提高居民防災減災意識;江門、廣州、佛山、深圳的I 值介于0.1 ~1.0 之間,影響程度一般,由于地質災害規模較大、頻率較高,造成的經濟損失和傷亡人數較多,因此建議在城市建設中將防災減災規劃與城市發展規劃統一起來,完善綜合防災減災機制,同時轉變經濟增長方式,協調經濟發展與生態環境的關系;東莞、中山的I 值介于0 ~0.1 之間,影響程度小,由于地質災害發生頻率和規模很小,年均經濟損失和傷亡人數很少,同時經濟可持續發展能力較強,經濟與環境協調性較高,綜合防災減災能力較強,因此建議在經濟發展過程中注意增強經濟和環境的可持續發展能力,積極應對可能發生的地質災害。
以珠江三角洲9 市為例,分析了地質災害概況及影響因素,并基于區域地質災害的危害程度和經濟可持續發展能力,探討了地質災害對經濟可持續發展的影響程度。結果表明:地質災害對區域經濟可持續發展的影響程度由大至小依次為肇慶、惠州、珠海、江門、廣州、佛山、深圳、東莞、中山。其中,肇慶、惠州、珠海的I 值>1.0,影響程度大;江門、廣州、佛山、深圳的I值介于0.1 ~1.0 之間,影響程度一般;東莞、中山的I值介于0 ~0.1 之間,影響程度小。根據9 市地質災害對區域經濟可持續發展影響程度的計算結果,建議珠江三角洲經濟發展要注重轉變經濟增長方式,減少施工活動對地質環境的不良擾動,同時加強防災減災規劃,增強城市的抗災能力。
[1]廣東省防災減災年鑒編纂委員會.廣東省防災減災年鑒2010[M].廣州:嶺南美術出版社,2010:85-94.
[2]周翠英,牟春梅.珠江三角洲軟土分布及其結構類型劃分[J].中山大學學報:自然科學版,2004,43(6):81-84.
[3]支兵發.影響珠江三角洲可持續城市化發展的若干環境地質問題[J].地質通報,2005,24(6):576-581.
[4]符詩存,張建國.廣州市地質災害現狀與防治對策[J].中國地質災害與防治學報,2008,19(3):92-95.
[5]段永侯.我國地面沉降研究現狀與21 世紀可持續發展[J].中國地質災害與防治學報,1998,9(2):1-5.
[6]盧體祥.珠江三角洲地區的地震地質與區域穩定性[J].地質災害與環境保護,1991,2(2):19-22.
[7]潘懋,李鐵鋒.災害地質學[M].北京:北京大學出版社,2002:14-24.
[8]尚志海,劉希林.基于LQI 的泥石流災害生命風險價值評估[J].熱帶地理,2010,30(3):289-293.