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新时代北京市地质灾害综合防控工作现状与建议

2021-11-06孙小华

城市地质 2021年3期
关键词:隐患预警北京市

孙小华

摘 要:20世纪70年代以来,北京地区陆续开展的地质灾害防治工作为首都防灾减灾提供了重要保障,如何满足新时代地质灾害防治的新要求,成为当前地灾防治面临的首要任务。回顾40年来北京地质灾害调查评价、监测、预警与防治工作,分析了当前极端气候条件下人类对地质灾害隐蔽性规律认识不清,人类工程活动引发地质灾害等环境地质问题,以及地质灾害防治工作与新时代具体要求的差距,结合北京具体情况,提出了“十四五”时期北京地质灾害综合防控工作思路,包括强化地质灾害调查评价体系、完善地质灾害监测预警体系、巩固综合治理体系、建强应急防治体系和深化科技创新体系5个方面。

关键词:新时代;地质灾害;防灾减灾;北京

Abstract: The geological disaster prevention and control work since the 1970s in Beijing has provided an important guarantee for the capital's disaster prevention and reduction. In the new area, one primary task of the current geological disaster prevention and control work is to meet the new requirements of geological disaster prevention and control. In this paper, firstly, the achievements of geological disaster investigation and evaluation, monitoring, early warning, prevention and control in Beijing in the past 40 years are reviewed. Then, the environmental geological problems caused by human engineering activities and the gap between the prevention and control of geological disasters and the specific requirements of the new era are analyzed. Finally, in order to enhance the ability of risk prevention and control, five propositions of comprehensive prevention and control of geological disasters are put forward for Beijing during its 14th Five Year Plan period, including strengthening the geological disaster investigation and evaluation system, improving the geological disaster monitoring and early warning system, consolidating the comprehensive management system, strengthening the emergency prevention and control system, as well as deepening the scientific and technological innovation system.

Keywords: new era; geological disaster; prevention and control of disasters; Beijing

在各種自然灾害中,地质灾害以其造成的人员伤亡较多、经济损失巨大,且具有突发性、多发性、隐蔽性和影响持久的特点而占有突出地位(北京市地质矿产勘查开发局等,2008)。北京突发地质灾害主要分布在山区,截至2020年6月15日全市调查发现的突发地质灾害隐患点4964处(北京市规划自然资源委员会,2020);缓变地质灾害主要分布在平原区,自1955年开始累计,截至2020年,全市沉降量大于100 mm的面积为4073 km2(北京市地质矿产勘查院等,2020)。北京地区地质灾害防治工作事关首都人民生命财产安全,事关首都发展大计,对于城市规划建设具有重大意义。党中央历来高度重视地质灾害防治工作,取得了部分防治成效,2016年7月,习近平总书记在河北唐山市考察时,针对国家综合防灾减灾救灾工作提出了“两个坚持、三个转变”,即“坚持以防为主、防抗救相结合;坚持常态减灾和非常态救灾相统一”,“从注重灾后救助向注重灾前预防转变,从应对单一灾种向综合减灾转变,从减少灾害损失向减轻灾害风险转变”(新华社,2016)。新时代地质灾害防治提出了新的具体要求,北京市地质灾害防治工作仍然存在诸多问题,防治形势依然严峻,需要进一步提升地质灾害综合防控能力。

1 北京市地质灾害防治工作现状

北京地区的地质灾害调查、勘查研究工作始于20世纪70年代,进入21世纪,逐步深入到地质灾害监测、预警、防治和管理等诸多方面,取得了一系列专项调查研究成果,为我市做好地质灾害防治工作奠定了坚实基础。

(1)地质灾害调查、勘查有序开展

北京地区地质灾害的调查工作起始于1976年,先后完成了全市突发地质灾害1∶100 000调查和1∶50 000详查,山区泥石流1∶10 000精细调查,以及针对山区道路沿线崩塌、滑坡灾害隐患精细调查与评价,基本掌握了山区突发地质灾害隐患的分布范围和发育特征等情况,并精细调查全市山区901条泥石流隐患的孕灾条件及流域范围,为泥石流精细预警提供了技术支持。针对山区道路沿线建立了崩塌、滑坡发育特征实景三维模型,为精准防控道路沿线突发性地质灾害提供了科学依据。此外,北部山区和西山门头沟清水河流域泥石流灾害勘查,西山地区和门头沟区门城镇采空塌陷灾害勘查,为灾害治理工作奠定了坚实基础(北京市地质矿产勘查开发局等,2008)。2020年完成了北京市地质灾害风险普查试点工作,与以往灾害调查不同,重点完成地质灾害易发性、危险性、易损性、风险评价和防治区划等工作,为全市乃至全国推广地质灾害综合风险普查技术路线和方法奠定了基础。

平原区地面沉降工作主要开展了1∶25 000重点地区及线性工程地面沉降专项调查、1∶50 000地面沉降、地裂缝专项调查以及1∶100 000地面沉降专项调查,基本查明平原区地面沉降区内的灾情现象及分布,差异沉降(地裂缝现象)对建(构)筑物的破坏现象,沉降区内重要线性工程沿线地面沉降和地下水开采情况。

(2)专业监测网络建设不断推进

2014年以来,北京先后在山区建成了覆盖典型突发地质灾害的专业监测网,并开发了地质灾害气象风险预警平台,揭示了北京山区降雨时空分布规律和地质灾害动态变化特征,初步实现了市、区两级预警,为突发地质灾害防治提供了基础数据和技术支撑。专门建设了京津冀协同发展交通网络地质安全监测预警系统,为交通网络沿线的地质灾害防灾减灾提供了专项技术支撑。

自2002年开始,北京平原区形成了一个覆盖全市主要地面沉降区域的地面沉降監测网,建立并优化了多手段、多尺度、多目标(地面沉降、地裂缝及地下水)的城市缓变地质灾害监测网,实现了沉降区动态实时监测。2009年,在顺义区高丽营镇西王路村建立了目前北京市唯一的一座地裂缝监测站,初步开展了地裂缝活动规律和成因机理的研究。

(3)突发地质灾害综合治理力度不断加大

在地质灾害勘查的基础上,2000年进行了密云番字牌西沟泥石流小流域综合治理,之后不断加大地质灾害治理力度,截至“十三五”期间累计投入达11亿余万元,通过对地质灾害隐患点实施治理,有效保护了人民群众生命财产安全,打造了怀柔琉璃庙镇孙胡沟、门头沟清水镇达摩沟等泥石流治理精品工程。结合“小康社会”“新农村建设”以及“生态文明建设”,完成地质灾害易发区内受灾害威胁的搬迁移民工作,有效减少了受地质灾害威胁的人数,谱写“除险安居”新篇章。

(4)突发地质灾害应急工作有效推进

自2001年开展地质灾害应急调查工作以来,20年来始终坚持每年组织应急调查队员对辖区内的险村险户地质灾害隐患点、部分道路、景区开展巡查排查,实现了应急排(巡)查的常态化。组织开展形式多样、贴近“实战”的地质灾害综合演练,达到了应急演练精细化。利用先进、适用的应急专业监测设备,对灾害体开展了便携、高效、快速地靶标式的专业监测,为公路崩塌、滑坡、泥石流等灾后清理工作提供了地质安全保障。

(5)地质灾害科技支撑能力进一步提高

以山区突发地质灾害基础调查和监测预警为依托,近年来相继开展了泥石流的室内模拟试验,分析了降雨入渗情况下松散物源体的强度衰减机制,揭示了泥石流启动机理和触发机制,进行了突发地质灾害预警“阈值”的初步研究,在地质灾害形成机理研究和监测预警研究等方面发挥了重要作用。

以平原区地面沉降监测网为依托,2018年围绕习总书记以及蔡奇书记和陈吉宁市长关于京津冀地面沉降防控工作的重要批示,开展了地面沉降成灾机理与防控技术研究,进一步深化了地面沉降成因机理、为地面沉降防控提供了技术支撑。

2 存在问题和差距

60年来,北京的地质灾害工作在保障首都广大人民生命财产安全,维护社会稳定和首都形象,实现城市总体战略发展规划等方面取得了一定成效,但地质灾害监测预警仍然是世界性难题,防灾减灾工作任重道远,与新发展阶段的地灾防治工作需求和具体要求仍存在一定差距和不足。

(1)新时代发生或加剧地质灾害的风险依然存在

一是极端气候频发下的地质灾害防治工作形势严峻。近十年来北京市汛期天气形势研判,历史高影响天气有暴雨、高温、雾霾、大风,极端暴雨多发并引发地质灾害,比如2012年的“7·21”暴雨、2016年的“7·20”暴雨、2018年的“7·16”暴雨,地质灾害成为影响我市汛期安全的主要自然灾害风险之一,汛期地质灾害防控形势仍然严峻。

二是人们对地质灾害的隐蔽性特点认识不足。由于突发地质灾害发育的隐蔽性和复杂性,受调查手段、调查精度、认识水平的限制,近十年来全市共发生突发地质灾害256起(图1),其中近60%不在台账中,这就意味着北京地区目前尚有大量地质灾害隐患没有被发现或对其危害认识不清。

三是山区旅游和人类工程活动等增加地质灾害风险。近年来由于山区旅游资源的快速发展,广大游客和驴友爱好者进山区游玩,景区崩塌落石时有发生,增加了发生地质灾害的风险,使得突发性地质灾害更难预测。此外,随着城镇化、乡村振兴进程加快,山区人类工程活动如切坡修路、切坡建房等可能引发的地质灾害也给防控工作带来难度,需加强地质灾害精细调查和风险调查管控。

四是平原区地面沉降仍将保持较快发展势头。北京市是全国和京津冀地区地面沉降最为严重的地区之一,虽然近年来由于南水北调地下水位总体回升,地面沉降出现减缓,但地下水超采现阶段不可避免,发生地面沉降仍是平原区较为突出的地质环境问题之一,加强地面沉降防控刻不容缓。

(2)地质灾害专业监测网络有待完善

山区突发地质灾害监测网络覆盖区域仍需强化,一是专业监测覆盖面小,群测群防的专业化水平需要提高,从地质灾害高中易发区覆盖面来说,整体控制比例仅为20%;对威胁人数最多,危害最严重的泥石流隐患而言,泥石流隐患控制仅47.8%;二是地质灾害气象风险预警系统仍需完善,需深入分析监测数据有效性,提升检测预警产品准确度。

平原区地面沉降发展迅速、监测范围和监测精度有待提升,亟需在海淀山后、平谷、房山、延庆、怀柔南部等监测网空白地区补充建设地面沉降监测网。目前,仅选取了顺义西王路地裂缝作为典型地裂缝区布设了探槽和三维变形监测仪器,存在监测设施较少、方法手段单一等缺点,亟需加强地裂缝监测站建设。

(3)地质灾害综合治理水平有待提高

一是对待未治理的项目需做好谋划,对于未治理的威胁居民点隐患的地质条件掌握不全面。二是对待已治理的项目要完善治理效益评估,分析已经实施治理的工程成效需要进行治理工程监测,开展效益评估。三是宣传培训工作仍需加强。地灾避险宣传的普及面不够,科普教育基地缺乏,地质灾害科普产品需要进一步拓展和开发,科普队伍建设还需要进一步加强。

(4)地质灾害应急支撑能力亟待加强

20年来应急调查队组织开展的地质灾害巡排查工作在强降雨或地震发生后的地质灾害防治工作中发挥了重要作用,但是面对极端气候和新时代地质灾害应急工作需求,一方面要提升应对重大、群发性地质灾害的能力;另一方面要提升应急调查和应急监测技术装备和信息化水平。此外要进一步完善应急调查、应急监测等相关技术标准。

(5)科技支撑能力有待提高

一是技术装备不能满足需求。随着科学技术的进步和国家对地质灾害防治的重视,地质灾害应急装备越来越先进,如车载应急监测和远程会商系统,卫星遥感、无人机以及普适型监测设备。二是支撑城市防灾减灾的科学研究薄弱,制约地质灾害监测预警预报的关键问题目前尚未解决。三是专业技术人才能力和储备不足。面对突发地质灾害海量的专业监测数据,技术人员的综合分析与研判能力有待提升,参与重大地质灾害应急技术指导能力不强。

3 北京市地质灾害防控措施建议

结合习近平总书记对防灾减灾提出的“两个坚持、三个转变”,注重灾害预防和减轻灾害风险,从强化地质灾害调查评价体系、完善地质灾害监测预警体系、巩固综合治理体系、建强应急防治体系和深化科技创新体系等5个方面,提出新时代北京地质灾害综合防控工作思路,具体技术路线见图2。

(1)强化调查评价体系、增强风险管控能力

重点开展地质灾害隐患早期识别,运用光学卫星遥感、无人机航空摄影、中—高分辨率InSAR测量以及多平台激光雷达测量等综合技术,基于地质灾害孕灾背景和形成条件,选择示范区开展隐蔽性地质灾害隐患的识别,地面验证,风险评价,构建“空—天—地”一体化的监测识别体系,为地质灾害有效防控及应急响应提供技术支撑,进一步增强地质灾害风险管控能力。同时,持续做好年度汛期“三查”工作,及时掌握地质灾害风险动态。

持续推进地质灾害风险普查,在房山区自然灾害风险普查成果基础上,开展全市地质灾害风险普查,结合地质灾害承灾体信息,摸清全市灾害风险隐患底数,查明受地质灾害威胁严重的人口聚集区抵御灾害能力,同时开展不同情景条件下地质灾害风险评价,提出地质灾害风险防控对策,为全市国土空间规划提供支撑。

完善重点区地质灾害隐患精细调查,在继续推进山区沿线崩塌、滑坡隐患精细调查基础上,开展重点人口聚集区地质灾害隐患精细调查和勘查;深入开展重点区地面沉降、地裂缝高精度调查,为北京规划发展重点区地质安全提供保障。

(2)完善监测预警体系、提升精准预报能力

在做好已建突发地质灾害和地面沉降监测网运维的基础上,继续完善和优化平原区地面沉降监测网络,采用先进监测设备,在海淀山后、平谷等监测网空白区,补充建设地面沉降监测网,推进全市地裂缝监测网。同时,提升群测群防监测预警能力,配备简易、标准化技术设备,提高群测群防员专业化水平,构建“群专结合”的监测预警体系。

提升地质灾害预警预报精度,以地质灾害调查和专业监测为基础,深入开展地质灾害预警关键技术方法的试验研究,构建预警模型和阈值。以泥石流隐患为研究对象,开展典型泥石流单沟预警模型示范研究,并逐步推广全市。

(3)巩固综合治理体系、增强源头管控能力

推进地质灾害隐患综合治理,按地质灾害风险等级,对风险等级高和极高的地质灾害隐患宜采取工程治理措施,对险情紧迫的中小型隐患点采取排危除险措施,减缓地质灾害风险。结合美丽乡村、生态修复等规划实施,宜编制工程治理、搬迁避让、排危除险等综合治理措施,消除或减轻地质灾害发生,提升治理效益。

此外,要加强地质灾害防治宣传和培训,提高公众防灾减灾意识。

(4)加强应急防治体系、提高风险防控能力

健全地质灾害应急防御机制,包括完善地质灾害应急预案,提升应急调查技术人员应对重大突发地质灾害和综合灾害的技术指导水平;开展应急演练,做好应急值守、加强巡排查,努力实现从注重灾后救助向注重风险转变。

(5)深化科技创新体系、提高科技支撑能力

强化科技创新推动成果转化,提升地质灾害形成机理科学研究水平,开展山区突发地质灾害监测预警关键技术研究,以遥感解译、室内外试验以及数值模拟为手段,开展泥石流野外模拟实验的次声监测研究,确定雨量、含水率、水位、流速以及次声等设备阈值(葛大庆等,2019;许强等,2019;何朝阳等,2019;胡雨豪等,2018;李朝安等,2012);开展危岩体内部结构综合物探和三维激光扫描动态监测,以声发射、次声、微震等多种监测手段为基础的崩塌预警阈值研究(贺凯等,2018;田卿燕,2008);针对采空塌陷开展基于监测信息的三维模型“等效岩体参数”智能识别(胡静云等,2014;翟淑花等,2011),深入研究采空塌陷機理,建立采空塌陷预警指标体系。平原区持续深化新水情条件下地面沉降滞后性、水土耦合效应、预警阈值等研究,推动京津冀联防联控。

同时,要加强地质灾害专业化技术装备集成化、智能化水平、风险预警能力和信息化服务水平,实现地质灾害防治“人防+技防”。加强无人机、三维激光扫描仪、真实孔径雷达、机载激光雷达等专业装备配置,有效提升应急处置能力(南等,2020)。整合已有信息化建设成果,开发现场监测信息采集APP,为技术人员和群测群防员提供现场监测技术支持;实现地质灾害调查评价、监测预警、应急防治统一管理;开发推广地质灾害隐患掌上查询,为政府精准决策、公众科学避灾提供技术支撑(黄来源,2020)。

4 结论

新时代北京地质灾害防治工作始终坚持“人民至上、生命至上”,以习总书记“两个坚持、三个转变”为遵循,坚持预防为主,风险管控,完善构建北京市地质灾害综合防控体系,进一步增强风险防控能力,精准预报能力和科技支撑能力,应加强政策支持力度开展地质灾害精细调查和风险普查,深入开展监测预警预报研究,切实发挥基础调查和科技创新在地质灾害风险防控中的作用,最大程度的减少或降低因地质灾害带来的损失,为首都防灾减灾保驾护航。

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