地面塌陷頻現(xiàn)，城市地質(zhì)安全如何保障？

河南鄭州“7·20”特大暴雨后，人們發(fā)現(xiàn)，鄭州城市道路竟然出現(xiàn)了2000多處地面塌陷。地質(zhì)專家指出，鄭州地下多分布濕陷性黃土，一旦浸水，極易被掏空，而此次強(qiáng)降雨加速了塌陷，也給城市地質(zhì)安全敲響了警鐘。

面對頻繁的極端天氣，如何提升城市地質(zhì)安全保障？專家建言，做好城市地質(zhì)調(diào)查、摸清潛在的隱患首當(dāng)其沖；建立城市安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，做好空間規(guī)劃和用途管制，下好城市安全“一盤棋”需要地方統(tǒng)籌推進(jìn)；最終的目標(biāo)是提升城市抗擊風(fēng)險(xiǎn)、防災(zāi)減災(zāi)的韌性，防患于未然。

現(xiàn)象：地面塌陷威脅城市安全

“7·20”特大暴雨過后，鄭州城區(qū)的積水逐漸退去，路面上出現(xiàn)了多處塌陷，在一些城市主干道上甚至出現(xiàn)了大面積塌陷，最深達(dá)11米，面積有五六十平方米，多處人行道出現(xiàn)直徑一兩米、深度小于半米的小坑。機(jī)動(dòng)車道中的大坑就像張開的大嘴，露出深埋在地下的管線，有的道路甚至連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)塌陷點(diǎn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，7月21日當(dāng)天，鄭州市出現(xiàn)了88處地面塌陷，5天后增加到2057處。

除去降雨的因素，地面塌陷在鄭州也曾經(jīng)多次發(fā)生。根據(jù)公開報(bào)道，2018年鄭州發(fā)生了45起路面塌陷，2019年為48起，2020年為52起。2014年，鄭州市西三環(huán)連續(xù)發(fā)生10多次的坍塌事故，專家分析是由于地下管線施工擾動(dòng)，加上雨水滲入，誘發(fā)地層變形沉降而導(dǎo)致的路面坍塌。

不僅在鄭州。近年來，我國多個(gè)城市都曾發(fā)生地面塌陷，造成不同程度的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。2020年1月13日，西寧市突發(fā)地面塌陷，一輛公交車墜入，造成10人遇難、17人受傷。2019年12月，廈門發(fā)生路面塌陷，兩輛汽車墜入。2018年，廣東佛山發(fā)生路面塌陷，面積有兩個(gè)籃球場大，11人死亡，1人失聯(lián)。

地面塌陷往往事發(fā)突然，難以防范，已經(jīng)成為威脅城市安全的日常隱患之一。

原因：地質(zhì)條件疊加氣象因素

“這次的大暴雨相當(dāng)于把鄭州市整個(gè)泡了一遍。”河南省航空物探遙感中心（以下簡稱河南航遙中心）主任羅玉彬告訴記者，鄭州腳下的黃土屬于第四系黃土，具有濕陷性，“黃土一泡就成了一攤泥”。

濕陷性黃土常見于我國北方地區(qū)，主要集中在河南、陜西、山西、甘肅、青海等地。這種黃土在干燥狀態(tài)下硬度較大，一旦遭遇管線漏水或者強(qiáng)降雨，地下被潛蝕掏空，容易造成地下空洞和地面塌陷。

除了地表看得見的坑，那些隱藏在地下看不見的“空洞”才是最可怕的。針對可能發(fā)生的險(xiǎn)情，7月22日，河南航遙中心成立黨員突擊隊(duì)，對鄭州市中原區(qū)、高新區(qū)塌陷點(diǎn)周邊、城市主干道、老舊小區(qū)等進(jìn)行地毯式排查，主要利用車載三維地質(zhì)雷達(dá)對道路地下情況進(jìn)行探測。“這種檢測方式，就像給人做CT檢查一樣，能夠較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題。”羅玉彬說。

截至8月2日，該中心累計(jì)探測道路24條，布設(shè)雷達(dá)測線311公里，圈定異常區(qū)48處，驗(yàn)證可能發(fā)生塌陷的區(qū)域29處、空洞15個(gè)。

中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所副研究員呂敦玉自2018年來就一直在鄭州實(shí)施城市地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目。通過這幾年的調(diào)查，他對鄭州的情況十分熟悉。

“從區(qū)域位置來看，鄭州市位于華北平原南部、黃河沖洪積扇頂部，地殼相對穩(wěn)定，工程地質(zhì)條件較好，城市發(fā)展受活動(dòng)斷裂、地質(zhì)災(zāi)害等影響較小。目前出現(xiàn)的主要問題是城市的塌陷、內(nèi)澇、地面沉降等，這主要由于鄭州西部黃土堆積多、穩(wěn)定性差，易誘發(fā)地面塌陷；東部地表有松散粉土、砂土，容易被掏空形成地下空洞。”呂敦玉認(rèn)為，即便如此，從全國范圍來看，鄭州乃至華北平原，還是非常適宜城市的建設(shè)和發(fā)展，只是這次暴雨將問題暴露得比較明顯。

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院院長郝愛兵指出，地面塌陷的原因主要有三種：一是人類工程活動(dòng)引起的，包括地下工程施工、采煤、采礦過程中支護(hù)措施不到位和大量抽排水；二是地下輸水管線長時(shí)間漏水，掏空潛蝕地下土體；三是自然因素造成的，包括濕陷性黃土分布區(qū)長時(shí)間被水浸泡、巖溶發(fā)育地區(qū)地下水位暴漲暴落等。鄭州主要屬于第三種，而且這次暴雨起到了催化劑的作用，加劇了塌陷和空洞的形成。

對策：加強(qiáng)城市地質(zhì)調(diào)查

暴雨之后，呂敦玉也在反思，為什么每當(dāng)遭遇極端天氣，我們的城市就會(huì)暴露出很多問題？“從地質(zhì)角度看，城市化極大改變了城市自然生態(tài)本底和水文循環(huán)特征，降低了天然防洪排澇能力。并且，很多時(shí)候在城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行中沒有充分考慮地質(zhì)條件約束，未能利用好地質(zhì)環(huán)境優(yōu)勢。”

“在推進(jìn)以人為核心的新型城鎮(zhèn)化背景下，城市地質(zhì)安全的保障尤為重要。”呂敦玉建議，要進(jìn)一步加強(qiáng)城市地質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查評價(jià)，將城市關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)查清楚，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測體系，與國土空間規(guī)劃、用途管制有機(jī)融合，在城市的規(guī)劃建設(shè)時(shí)能夠因地制宜，趨利避害。

鄭州作為國家中心城市，人口規(guī)模超過千萬，雖然這次確實(shí)因遭遇了罕見的暴雨極端天氣，但同時(shí)也暴露出了基礎(chǔ)性地質(zhì)工作不扎實(shí)的短板。

像鄭州這樣常住人口達(dá)到千萬級的城市，我國已經(jīng)有17座。當(dāng)城市人口、功能和規(guī)模不斷擴(kuò)大，運(yùn)行系統(tǒng)日益復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)也在不斷增大。中國地質(zhì)調(diào)查局城市地質(zhì)調(diào)查工程首席專家、教授級高級工程師葛偉亞指出，在面對突然的自然災(zāi)害時(shí)，城市可能更脆弱。

鄭州這次暴雨后出現(xiàn)多處地面塌陷，其他大城市應(yīng)該引以為戒，未雨綢繆。葛偉亞建議，對地面塌陷頻發(fā)的城市，首先要查清地質(zhì)結(jié)構(gòu)這個(gè)孕災(zāi)因子，結(jié)合氣象等致災(zāi)因子，提出城市地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，建立監(jiān)測預(yù)警。“一些處在比較特殊位置的城市，比如鄭州處在黃河中下游交界地帶，應(yīng)該從流域（區(qū)域）角度建立城市災(zāi)害防治模式。”

葛偉亞介紹，2018年來，中國地質(zhì)調(diào)查局和相關(guān)省市政府合作，在雄安新區(qū)、成都、西安、杭州等19個(gè)城市開展了多要素城市地質(zhì)調(diào)查示范，圍繞“空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害”等方面統(tǒng)籌部署地質(zhì)調(diào)查工作，為城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和管理提供自然資源和地質(zhì)環(huán)境保障。

葛偉亞還提出了一個(gè)城市安全“三步走”的概念，首先是查清地質(zhì)條件，做好城市體檢，建立“透明城市”，知道災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患在哪里；其次是對風(fēng)險(xiǎn)開展動(dòng)態(tài)監(jiān)測，打造“感知城市”，預(yù)判災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性；最后則是綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)，形成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)智能防控系統(tǒng)，構(gòu)建“智慧城市”。

在郝愛兵看來，自然資源部門主導(dǎo)的城市地質(zhì)調(diào)查，主要有兩方面的作用，一方面是查清有利的地質(zhì)資源環(huán)境，為城市空間規(guī)劃、用途管制提供本底數(shù)據(jù)，助推城市高質(zhì)量發(fā)展；另一方面就是查清不利的地質(zhì)條件，圈出潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，提升城市防災(zāi)減災(zāi)、抵御風(fēng)險(xiǎn)的地質(zhì)韌性。目前，物探技術(shù)發(fā)展很快，對于深度小于50米的具有一定規(guī)模的地下空洞、裂縫的探測準(zhǔn)確程度大大提高。

郝愛兵也指出，調(diào)查的最終導(dǎo)向，應(yīng)該是建立起城市地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，將地面塌陷、地下水、地面沉降等一系列數(shù)據(jù)接入智慧城市，同時(shí)統(tǒng)籌地下空間開發(fā)利用。（中國自然資源報(bào)）