■陳宇 高攀 秦華中
(四川省地礦局區域地質調查隊 四川 成都 610213)
天府新區成都直管區地質災害特征及防治體系建設
■陳宇高攀秦華中
(四川省地礦局區域地質調查隊四川成都610213)
天府新區成都直管區地處川西平原與川中丘陵過渡地帶,滑坡、崩塌、不穩定斜坡等地質災害較為發育,規模以小型為主,災情及險情均屬小型,具點多面廣、水平分帶明顯、時空分布不均、暴發集中等特點。直管區建設可能引發地面沉降、地面塌陷及滑坡、崩塌等工程地質災害,給人民生命財產安全造成危害。為此,應建立包括地質災害調查評價體系、地質災害監測預警體系、地質災害防治體系、地質災害應急體系和地質災害防治科技支撐研究等的防災減災綜合體系,最大限度地保障人民生命財產安全,促進新區經濟社會可持續發展。
地質災害防治建設
地質災害是指由于地質作用(自然的、人為的或綜合的)使地質環境產生突發的或漸進的破壞,并造成人類生命財產損失的現象或事件。天府新區成都直管區是四川天府新區規劃的未來重點發展區域,近年來,由于受“5.12”汶川地震、“4.20”蘆山地震波及,加之頻發極端天氣和新區基礎設施建設等人類工程活動影響,區內滑坡、崩塌、不穩定斜坡等地質災害較為發育,其數量、規模均呈上升之勢,危害程度及險情也逐年加重,一定程度上對直管區開發建設造成了一定影響。因此,研究區內地質災害發育特征并提出切實可行的防災減災措施,對新區的規劃建設和減輕地質災害損失、保護人民生命財產安全,實現社會經濟跨越式發展均具有非常深遠的意義。
天府新區成都直管區位于成都市南部、雙流區東部,地處川西平原與川中丘陵交接地帶,是四川天府新區成都片區中心區域。直管區北接成都市高新區、東鄰龍泉驛區、西接雙流區、南抵眉山市仁壽縣,地理坐標為東經103°58′~104°16′,北緯30°13′~30°35′,幅員面積564km2,行政隸屬成都市雙流區,由天府新區成都管委會行使經濟管理權限,轄1個街道和12個鎮,其區域具體包括四川天府新區總體布局的“一城六區”中的“一城兩區”,即天府新城和成都科學城(創新研發產業功能區)、南部特色優勢產業功能區。直管區是天府新區成都片區的核心區、先行區和示范區,是天府新區“雙中心”的新中心。
2.1氣象
天府新區成都直管區屬亞熱帶濕潤氣候區,具有氣候溫和、雨量充沛、空氣濕度大、日照時間少、無霜期長、四季分明的氣候特點,年均氣溫16.2℃。區內年均降雨量913.5mm,年最大年降雨量1291.3mm(1961年),年最小降雨量645.6mm(1969年),日最大降雨量達100mm;區內降雨時空分布不均,時間上主要集中在夏秋兩季、6~11月,空間上則呈由北西向南東逐漸增強之勢。降雨為區內地質災害發育的主要引發因素。
2.2地形地貌
天府新區成都直管區自西向東跨越成都平原和龍泉山低山丘陵區。地貌形態以淺丘、臺地為主,兼有低山、平原,主山脈呈北東向展布,地勢總體呈北西低東南高之勢。平原區主要分布于直管區北西部,地形平坦,平均海拔約450m,主要為侵蝕堆積地貌;淺丘、臺地多分布于直管區中部、南部及東部,海拔490-520m,相對高差20m,主要為冰磧~冰水堆積臺地及構造剝蝕丘陵;低山區則分布于東部龍泉山區,地勢較高,切割較劇,呈長條狀脊狀山嶺,屬構造剝蝕地貌。區內海拔最高處為永興鎮金臺村龍神埂,海拔969m。
2.3地層巖性與地質構造
天府新區成都直管區境內出露中生界侏羅系、白堊系和新生界第四系地層,以陸相碎屑巖為主。其中,侏羅系地層主要分布于東部龍泉山低山區,巖性以泥巖夾泥質粉砂巖及長石石英砂巖為主;白堊系地層多分布于中部、南部淺丘臺地區,巖性主要為泥巖與泥質粉砂巖、砂巖互層或互為夾層;第四系地層分布廣泛,主要分布于平原區、淺丘臺地區和東部低山坡麓、谷坡及緩坡、低洼地帶,其成因主要有冰水~冰磧堆積、沖積、殘積、坡積、崩積、滑坡堆積等,巖性主要有礫石、砂土、粉土、砂質粘土、粉質粘土、粘土、碎石土等。
直管區區域構造位于新華夏系第三沉降帶~四川盆地西部邊緣,區內北西部屬成都斷凹,中東部為龍泉山穹褶束,構造形跡主要為北北東向的壓扭性斷裂、褶皺。新近紀以來,成都斷凹東部之龍泉山呈不等幅度相對上升,成都斷凹則以持續間歇性下降為主,臺地區兼有小幅度間歇性上升,新構造運動總體不強烈,區域性斷層活動微弱。直管區地震動峰值加速度為0.10g,動反應譜特征周期為0.45s,對應地震基本烈度為7度,區域穩定性較好。
2.4工程地質及水文地質條件
按巖土物理力學性質、巖性組合及地形地貌等條件的不同,天府新區成都直管區可劃為松散巖類工程地質區、半堅硬巖組工程地質區及堅硬巖組工程地質區等三個工程地質區。松散巖類工程地質區主要分布于平原區、丘陵臺地區及低山坡麓、谷坡、緩坡、低洼地帶,其主要工程地質問題為砂土液化、基坑開挖涌水和坑壁坍塌、地基不均勻沉降及土層滑坡等;半堅硬巖組工程地質區主要分布于蘇碼頭背斜,滑坡、崩塌等地質災害一般不發育;堅硬巖組工程地質區主要分布于東部龍泉山區,工程地質條件復雜,崩塌、滑坡等地質災害較發育。
天府新區成都直管區內地下水按照其賦存狀態可分為松散巖類孔隙水、砂泥巖風化帶孔隙裂隙水兩類。松散巖類孔隙水主要賦存于平原區、臺地丘陵區及低山斜坡地帶第四系松散堆積層中,地下水水量總體較豐富、埋藏淺,補、逕、排條件良好;砂泥巖風化帶孔除裂隙水廣布于丘陵、低山區,地下水賦存于白堊系、侏羅系砂巖、泥巖、礫巖的淺風化裂隙帶中,其富水程度受其巖性、地貌、構造等因素影響呈明顯差異性。
2.5人類工程活動
人類工程活動是引發地質災害的重要因素之一。在城鎮房屋修繕、地面及地下交通建設、水利電力設施建設、市政管網敷設等人類工程活動中,不合理的削坡、填方、基坑開挖、棄土(渣)堆放、地表水排放等都易引發或加劇地質災害。近年來,隨著城鄉統籌發展戰略的實施、現代田園城市的打造及新型城鎮化的持續推進,特別是天府新區成都直管區“一城兩區”的建設,區內原有地形地貌、水文及工程地質條件發生改變,使地質環境遭受一定程度破壞,甚至引發了不同程度的地質災害。
天府新區成都直管區地處成都斷凹與龍泉山穹褶束兩大構造單元接合部位,自西向東依次跨平原、丘陵臺地、低山等地貌單元,受地形地貌、地層巖性、地質構造及人類工程活動等影響,區內地質災害總體較為發育且時空分布不均,特別是“5.12”汶川地震以來,加之受近期頻發極端天氣的影響,區內地質災害發生頻率、數量和規模,總體呈不穩定上升趨勢。
3.1地質災害類型及其基本特征
天府新區成都直管區目前共發育地質災害點51處,地質災害類型以滑坡為主,潛在不穩定斜坡次之,崩塌最少。其中,滑坡37處、崩塌(危巖)3處、潛在不穩定斜坡11處,分別占災點總數72.5%、5.9%、21.6%。
從地質災害規模等級看,直管區現有地質災害規模以小型為主,中型次之,全區目前無大型及以上規模地質災害點。其中,全區共有小型地質災害47處(滑坡35處、崩塌2處、不穩定斜坡10處),占災點總數92.2%;中型地質災害4處(滑坡2處、崩塌1處、不穩定斜坡1處),占災點總數7.8%。
直管區地質災害總體災情不嚴重,災情規模均為小型,暫無人員傷亡情況。但區內地質災害險情依然突出,全區51處地質災害累計威脅分散農戶210戶共計688人,威脅財產2182萬元,各地質災害隱患點險情等級均為小型。
3.2地質災害時空分布特征
區內地質災害分布以點狀分布為主,規模以小型為主,具有點多面廣、水平分帶明顯、時空分布不均、暴發時段集中等特點。
從平面上看,區內地質災害以點狀分布為主,其分布范圍較廣,水平分帶特征明顯。其中東部龍泉山低山區最為發育,次為中部臺地丘陵區,其余地帶僅零星分布。從高程分布來看,區內地質災害主要分布在海拔450~900m之間,其中海拔450~500m及600~900m之間是區內地質災害發育最有利、亦是地質災害最為發育的地帶,共分布災點43處,占災害點總數的84.3%,該區地形坡度及巖性組合均有利于地質災害的形成和發展。
從行政區劃上看,直管區的13個鎮(街道辦事處)中,除華陽街道辦事處、萬安鎮、新興鎮外的10個鎮均有地質災害點分布,但災點數量、分布密度差異性大,其中合江鎮、太平鎮、永興鎮等三個山區鎮地質災害點分布最多,分別為11處、9處和6處,分別占災點總數的21.6%、17.6%、11.8%,災點密度分別達2.5處/10km2、2.1處/10km2、1.3處/10km2。
區內地質災害時間分布規律主要與大氣降水時間分布密切相關,區內降雨主要集中在夏秋兩季、6~11月,區內地質災害則主要發生在每年6~10月降雨集中時段,尤其是連續降雨或強降雨時段地質災害發生概率最高,二者時間上的一致性表明,區內降雨為地質災害的主要引發因素之一。
隨著城市化進程的加快,地質環境對城市可持續發展的影響和制約作用將越來越大。特別是城市建設大量邊坡及土石方的移動、地下工程開挖等均可能引發工程地質災害。天府新區成都直管區建設可能引發的工程地質災害主要體現在以下兩方面:
4.1地面變形災害
地面變形災害是城市建設中的一個主要環境地質問題,其成因可分為自然因素和人為因素兩類。天府新區成都直管區建設中可能出現的地面變形災害主要為人為因素引發,包括地面沉降和地面塌陷。其危害可能導致市政管網及道路設施破壞、建筑物開裂損毀、交通受阻或中斷,城市防洪防汛效能降低,人命生命財產受到威脅等。
天府新區作為一個新的“產業成都”,其未來對城市空間的需求會不斷擴大,必須大力開發利用地下空間,用于安排軌道交通、市政及人防設施、商業服務及文娛設施等。一旦地下空間開拓過度或開挖不合理、防治措施不到位,可能引發地面沉降、地面塌陷等地面變形災害。高層建筑基坑開挖、施工降水作業,若基坑邊坡處理不當、降水及回灌措施選擇不當也可能引發地面沉降、地面塌陷等地質災害。
4.2斜坡失穩災害
滑坡、崩塌地質災害是城市建設中引發最多且危害較大的斜坡失穩災害,它是地質、自然地理和不合理人類工程活動共同作用的結果。
隨著天府新直管區“一城兩區”的建設,“兩橫四縱”高速路、“三橫七縱”快速路的構建和龍泉山生態屏障的打造,區內斜坡原有的平衡狀態將被打破,如處理不當將使斜坡穩定性降低,從而引發斜坡失穩災害。如區內房屋建設基坑開挖、道路修建挖方填方、市政管網建設基槽開挖、旅游設施基礎開挖、固體廢棄物堆載、地表水的排放等人類工程活動,都會使斜坡原有的應力狀態發生改變,特別是不合理的切坡、不合理坡體堆載和不合理的排水將使斜坡穩定性急劇下降并破壞其原有的穩定狀態,引發滑坡、崩塌等地質災害。其危害主要包括導致人員傷亡、破壞城鎮各類工程設施、破壞土地資源和生態環境等。
地質災害綜合防治體系建設包括地質災害調查評價體系建設、地質災害監測預警體系建設、地質災害防治體系建設、地質災害應急體系建設和地質災害防治科技支撐研究等。
5.1地質災害調查評價體系建設
開展區內1∶5萬地質災害詳細調查工作,對城鎮、學校、安置點、聚居點及旅游景點、交通干線等人口密集區和地質災害高易發區開展大比例尺地質災害測繪,對有代表性的典型災點實施專項勘查,對新(改、擴)建項目按要求開展地質災害危險性評估,進一步查明區內地質災害形成的地質環境背景條件及地質災害發育特征,總結孕災規律,開展地質災害易發性及危險性評價與區劃,完成地質災害地理信息系統建設,制定地質災害防治規劃、避險搬遷安置規劃,提出防治對策措施,為經濟社會發展、地質環境保護、土地合理利用和工程建設提供服務。
5.2地質災害監測預警體系建設
對已查明的地質災害點全面納入群測群防監測體系,健全專職監測隊伍;對處于地質災害高易發區的重點區域、城鎮以及納入區(縣)級及以上預案點的重大地質災害點、可能引發較大規?;蜉^大險情地質災害的工程建設項目開展專業監測預警;建立地質災害氣象監測預警服務系統,充分利用氣象資料為地質災害預報監測提供依據,及時通過電視、互聯網、手機短信等媒體向社會發布地質災害風險預報預警信息;建立國土、建設、水務、交通、氣象等部門聯合的監測預報預警信息共享平臺及地質環境信息管理系統。
5.3地質災害防治體系建設
對已查明的地質災害點開展災情險情、防治緊迫性及可行性綜合評價;對危害程度高、治理難度大的地質災害點實施搬遷安置工程;對直接威脅城鎮、聚居點等人口密集區或重要設施安全,且難以實施搬遷避讓的重大地質災害點實施工程治理;對威脅對象較大、規模較小、變形特征明顯、治理措施較為簡單的地質災害實施排危除險;對可能引發或遭受地質災害的建設項目應按規定配套建設地質災害治理工程,并同主體工程的設計、施工、驗收同時進行,以增強工程防御能力,盡最大限度減輕人員傷亡和財產損失。
5.4地質災害應急體系建設
統籌整合資源,建立健全直管區、鎮兩級地質環境監測與地質災害應急技術指導機構。通過充實專業人員、裝備必要的交通、通信和專業裝備、加強技術培訓、整合專家隊伍等措施,增強和充實各級專業機構的綜合防災能力和應急搶險救援能力,健全地質災害應急處置和救援系統,完善直管區、鎮兩級突發地質災害應急預案及預案操作手冊,統籌建設、完善區內應急避難場所,儲備應及救援物資。編制出版地質災害防治科普宣教讀物、掛圖、音像制品,開展宣傳普及培訓,組織群眾進行應急響應及防災避險演練,大力營造全民參與的防災減災社會氛圍,提高防治管理水平及公眾防災意識和避險技能。
5.5開展地質災害防治科技支撐研究
充分發揮科研院校、駐天府新區成都直管區專業地勘單位的科技力量,開展地質災害風險評估和地質災害防治綜合應用技術研究和技術攻關,科學指導地質災害防治工作;充分利用遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)等“3S”技術,建立“動態”地質災害空間數據庫和地質災害監測網站,實現地質災害的動態監測和預警,全面提升地質災害綜合防災減災水平。
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P694[文獻碼]B
1000-405X(2016)-9-455-2