山地城市地质灾害综合防治对策研究
——以重庆市渝中区为例
2018-08-15王昕亚胡蓉
王昕亚 胡蓉
王昕亚,重庆市渝中区国土资源管理分局渝中地质环境监测站站长,工程师,主要研究方向为地质灾害工程治理、地质灾害群测群防监测预警和应急管理等。近年来先后组织实施了三峡库区后续规划地质灾害治理项目“嘉陵新路变形斜坡工程治理项目”“李子坝113号后侧不稳定斜坡治理项目”以及重庆市多个重大地质灾害治理项目等,主持2012—2017年渝中区地质灾害专业防治项目。撰写《山地城市立体空间开发利用探讨——以重庆市为例》《政府工程管理中存在的问题及整改措施》等多篇学术论文。
引言
随着我国城镇化的快速推进和发展,城镇建设用地日趋紧缺,为确保城市发展,不得不最大限度开发土地资源。其中,山地城市因为受到地形条件影响,不仅城市扩展受到严重制约,存在的地质灾害隐患也使土地得不到高效的利用。《全国地质灾害防治十三五规划》显示,截至2016年,全国有各类地质灾害隐患29万处,大部分都分布在广西、云南、四川、重庆、贵州、湖北等山地丘陵地区和长江三峡库区沿线,成为制约山地城市发展的重要因素。这些受地质灾害影响的区域如果只是简单采取搬迁避让的消极应对方式,完全弃之不用,不仅动迁费用惊人,也无法适应城镇扩张而带来的土地需求。但如果仅开展以消除隐患为主要目的专项治理,又会使城市用地受到地质灾害治理工程的分隔而更加零碎化,导致城市土地利用乃至城市发展规划受到限制。因此,如何消除地质灾害隐患,最大限度地发挥山地城市土地寸土寸金的效益,一直是众多学者研究的重点。
重庆市渝中区作为全国著名的山城,人口密度高达33980人/平方千米。如何充分利用仅有的18.54平方千米土地资源,在确保地质环境安全的情况下,扩充城市容量成为渝中区下一步针对城市发展的关键和研究的重点。基于此,本文以重庆市渝中区为例,分析山地城市地质灾害特点,诊断山地城市地质灾害治理面临的问题,提出针对山地城市地质灾害治理的对策建议,以此为山地城市最大限度开发土地资源,促进区域经济社会可持续发展提供依据。
图1 治理后的嘉陵新村171号地质灾害隐患点
山地城市地质灾害特点
1.地质灾害隐患数量多,密度大
2002年,通过地质勘查部门调查,渝中区辖区范围内共发育地质灾害隐患142处,沿长江分布于黄沙溪—王家坡—石板坡沿线,沿嘉陵江分布于李子坝—牛角沱及虎头岩—佛图关—鹅岭高陡斜坡地带。虽然从地质灾害隐患绝对数量上看远不及重庆市其余区县动辄几百上千隐患点,但这些隐患点集中分布于不足20平方千米的土地上,密度高达8处/平方千米。近年来,随着渝中区国民经济建设的发展和城市化进程的加快,很多地质灾害隐患点通过专项治理、旧城改造等方式陆陆续续得到治理和消除(图1)。即便如此,截至2017年年底,辖区内还剩地质灾害隐患28处,密度仍然高达1.5处/平方千米(见表1),其地质灾害隐患密度之大,全国都不多见。
表1 渝中区与重庆市部分区县地灾隐患状况
2.地质灾害影响大,危害重
由于历史原因,渝中区常住人口多,辖区内集中了老重庆数量庞大的基础设施,部分设施甚至是解放前修建的。同时,加上典型的山地地形地貌特征,大部分建构筑物均依山而建,近年来随着全球气候环境的异常变化,在遭受极端强降雨情况下,渝中区多次出现点多面广的崩塌、滑坡、土溜等灾害险情,威胁对象包括车辆、行人、居民、公路、轻轨、铁路等,社会影响极大(见表2)。其中,2010年6月23日的大暴雨造成辖区内嘉陵新路出现岩石崩落,虽然没有造成人员伤亡,但是造成从牛滴路前往鹅岭的一条重要市政道路——“三层马路”交通中断长达5小时,不仅严重影响周边市民的正常生活,还造成长江二路、上清寺左边车流量激增,出现严重交通拥堵;2016年8月4日,同样是受到短时强降雨的影响,轨道交通2号线大坪至佛图关沿线出现多处土体溜滑和树木倒伏,经及时排查处置,确保了轻轨2号线的正常运行,否则一旦造成轻轨停运,后果不堪设想。
3.地质灾害隐患分布不均匀
由于龙王洞背斜穿过渝中区,整个渝中区就一个山脊,这些地带由沙溪庙组的砂岩和易风化泥岩、粘土构成,由于差异风化作用使斜坡呈陡~缓~陡形式,具有地质灾害发生有利的空间条件。区内地质灾害主要集中在长江与嘉陵江两侧,受低山延伸方向控制,总体上呈北北东向条带状平行排列分布。通过图2渝中区地质灾害易发程度分区图可以清楚地看到,自然原因加上人类工程活动影响,大部分地质灾害隐患主要集中在人类活动比较集中的菜园坝街道、化龙桥街道和两路口街道,占比高达82%,其余隐患点零星分布在大坪街道、石油路街道和上清寺街道,而解放碑街道等5个街道则没有地质灾害隐患发育,地质灾害隐患分布极不均匀。
表2 渝中区地质灾害隐患点基本情况
图2 渝中区地质灾害易发程度分区图
山地城市地质灾害治理面临的问题
1.治理经费投入巨大
由于渝中区社会地位特殊,安全稳定要求很高,历届政府都不惜投入巨资开展地质灾害治理工作,千方百计确保地质环境安全。近年来,渝中区累计投入治理资金2.64亿元,尤其是在“十二五”期间,为了解决整治资金投入不足的问题,渝中区除向国家和重庆市政府争取专项补助资金以外,还通过各种渠道督促鹅岭公园管理处、重庆市轨道公司等责任单位,以及动员社会力量,筹集社会资金参与地灾治理,完成了31个地质灾害隐患的治理和26个应急处置,累计投入资金2.13亿元。但是,渝中区地质环境相对脆弱,虽然大部分地灾隐患已经得到治理,整体处于稳定状态,但是由于人类工程活动扰动和受极端天气影响,不排除之后会出现局部变形或垮塌的险情,而针对此类险情开展的应急排危整治、专业监测,以及日常地质灾害群测群防和治理设施结构的后期维护管理,依然需要巨额经费支持。这对于渝中区财政是一个重大考验。
2.土地不易二次利用
我国历来对在地质灾害易发区范围内的建设行为都有严格的要求和规范,特别是在地质灾害高易发区,禁止进行各种开发建设。同时对地质灾害治理设施结构也有着相应的保护措施,《地质灾害防治条例》中明确规定,破坏地质灾害治理设施将会受到严厉的处罚。治理后的设施结构虽然能够达到治理效果,保障地质安全,但是却不能另作它用,导致在地质灾害治理工程及其周边区域的大片土地资源都只能作为公共绿地,不能进行开发利用,让本来土地资源捉襟见肘的山地城市在城市扩张和发展上举步维艰。如渝中区化龙桥街道辖区内重庆市工业学校后侧不稳定斜坡,采取了格构+抗滑桩+挡土墙+截排水沟的治理方式,治理工作结束后,该区域只能被改造为园林培植基地,虽然之后政府为提升渝中区城市形象,将该片区打造为山地动步公园,并将为之搭配观光车道和步行道,但是如果能更加充分利用土地资源,结合园林绿化,配合修建一些符合城市景观的建筑物,打造成一个集合休闲、运动、娱乐、购物等功能综合经济体,效果会更好。
3.城市景观受到影响
地质灾害工程防治设计单位在开展设计过程中,主要考虑土体或者岩体的稳定问题,对地质灾害尤其是滑坡和不稳定斜坡、边坡的治理方式往往采取石料、混凝土砌筑挡土墙,或采取混凝土锚喷等土木方式。这类治理方式虽然可以减轻水土流失、滑坡、泥石流等带来的危害,但工程所到之处大量留白、绿色不在,与周围城市景观严重不协调,带来了视觉污染和生态失衡等环境问题,受到越来越多的关注和指责。2015年,曾有人大代表和市长公开信箱向国土部门反映鹅岭隧道侧不稳定斜坡、滴水岩应急项目因为采取的混凝土锚喷方式导致坡面留白,影响美观,希望能够得到整改。
4.形成新的安全隐患
大部分不稳定斜坡和滑坡在实施治理工作时都会进行一定程度的降低坡度,同时在坡体上采用格构和截排水沟的方式。在治理工作结束后,隐患点周边居住的市民却利用格构和排水沟等设施在坡体上开山种菜。虽然这种行为不会对大环境构成威胁,但是在小区域内对山体的破坏确实不容忽视。一方面因为蔬菜属于季节性的植物,对山体的水土保持和水源涵养没有任何作用,而且在耕种过程中,市民对坡体上的土体和基岩进行随意挖掘和堆砌,使其失去治理结构的保护,一旦遭遇极端降雨天气或其他人为扰动,极有可能失稳滑塌,造成严重后果;另一方面,市民在自发耕种时为贪图方便和效益,肆意而盲目地对地灾构筑物进行破坏,使治理结构防治效果大打折扣。比如在渝中区化上村治理现场,有市民私自将排水沟截断注水用于浇灌蔬菜和养鱼,使排水沟失去疏导泄洪的作用,一旦遭遇强降雨天气,大量雨水无法通过排水沟进行分流,极有可能造成坡面散排,形成新的安全隐患。此外,由于市民的个人行为缺乏统一管理,使用农药、化肥的随意性很强,很多高毒农药可能会残留在土地中长达20年,造成严重污染。
山地城市地质灾害综合防治对策
1.科学布局,城市发展要考虑地质灾害隐患分布特点
山地城市在发展过程中常常受到复杂的地形环境和地质灾害的影响,因此在城市扩张过程中要把选址和发育有地质灾害的地块进行统筹考虑,灵活布局。这就需要技术单位将目标范围内的地质环境现状和地质灾害隐患分布情况进行摸底调查,再结合区位、文化、产业、交通等综合因素划分出适合各类土地利用的安全建设用地范围,尽量避免在地质灾害高易发区进行开发建设。此外,随着现代技术的发展,对于某些地质灾害,可以通过一定的技术手段得到治理(图3),对于此类区域,可以通过总体规划进行统一规划管理,为后续规划建设解决用地问题。
2.创新观念,地质灾害治理与城市景观保护有机结合
地质灾害治理的目的不仅仅是防止地质灾害的发生,保护生命安全,还是一种对自然环境的保护,这种保护不仅包括区域类地貌和地质环境,还包括区域类地貌与周边环境相互呼应的植被和色彩,因此,按照以往大量留灰留白的粗放型治理方式是不可取的。在实际建设过程中,材料的选取、工程的外形、以及绿化恢复的物种选择,都应尽可能地削弱地质灾害工程痕迹,将灾害点治理与周边城市景观协调。如通过点锚的方式对危岩实施治理时,如果采取以往的治理方式,必定会使岩石上出现成片的正方体混凝土钉帽,如渝中区的观音岩危岩(图4)、佛图关危岩等,这种治理方式会导致工程痕迹很重,尤其是佛图关危岩位于渝中区最大的城市公园——鹅岭公园范围内,虽然达到消除安全隐患的目的,但是与周边环境极不协调,严重影响景观。针对这种情况,如果考虑在封锚关模过程中将锚头钉帽制作为具有基岩相似形态和颜色的不规则多面人工塑石,其工程痕迹就会大大减弱,与周围环境相互融合。
图3 治理后文具厂地质灾害隐患点
图4 治理后的观音岩危岩
3.一体设计,土地利用开发与地质灾害治理和谐共存
一直以来,针对危岩、滑坡的防治只是单纯地为了消除隐患,并没有考虑治理的系统性、经济合理性,也没有考虑地质灾害地块的再利用,造成了土地资源的严重浪费。但是,地质灾害灾地是可以在整治的基础上加以综合利用的,地质灾害防治工程既是灾害防治的土木工程,又是景观建设或市政道路建设工程,还是植被恢复工程,因此可以通过一体化的设计,将治理工程的布局、用料和结构在满足主要使用功能和结构安全的前提下,尽可能为之后该区域的建设做好铺垫,打下结构基础,使之后该区域内其他工程建设项目能够充分利用原有结构,这不仅可以提高土地利用效率,还可以节约大量资金成本。如渝中区肖家湾金库危岩治理工程,设计单位针对危岩凹腔设计支撑柱时,适当地增加了支撑柱的数量、直径和配筋,有效提升了安全系数,而这些支撑柱,在后期被另一开发建设项目充分利用,作为房屋建筑的支柱使用,这种设计,不但可以让危岩凹腔内有限的土地资源得到利用,房屋建设成本也得到有效的降低。此外,渝中区的另一个项目——李子坝大弯道滑坡治理工程,也是通过增加桩体安全系数后,被用作市政主干道的支撑柱,再一次充分体现了地质灾害治理一体化设计的必要性。另一方面,国土资源管理部门可以在土地出让时给予一些优惠政策,让地质灾害灾地结合周边拟出让地块进行打包出让,由开放商出资将其打造为公园绿地,不仅可以缓解政府财政资金压力,同时还可以提升小区配套景观,达到双赢目的。