河北平原是全國地面沉降地質災害發育最為嚴重的地區之一,也已成為華北地區地面沉降區的主體,地面沉降造成地面高程損失,引發城區內澇積水、建筑物損壞、堤壩防洪能力降低,加劇地裂縫及沿海地區風暴潮災害,嚴重影響高速鐵路、水利工程、油氣管線、機場的運營安全和雄安新區、渤海新區等重要經濟區的規劃建設,嚴重制約了我省經濟社會高質量發展。黨中央、國務院高度重視京津冀平原地面沉降問題,進一步加強地面沉降防控工作,提升地面沉降地質災害防治與預警預報能力,全面支撐服務華北地下水大漏斗綜合治理和河北平原地下水超采綜合治理與京津冀地面沉降聯防防控,具有重大的政治意義和環境意義。
一、我省地面沉降防控工作存在的主要問題
一是地下水超采問題突出,地面沉降治理難度大。我省地面沉降主要受地下水超采的影響,且地面沉降嚴重區主要分布在地下水超采量大、水資源短缺的區域,而恰恰該區域水源涵養和生態補水能力不足,地下水替代水源有限,難以實行地下水大規模禁采和限采,很大程度上加大了地面沉降防控工作的難度。
二是監測設施不夠完善,機理研究有待加強。我省地面沉降監測點間距較大,水準點平均間距2.7千米,與要求的水準點間距0.5~1千米存在較大差距。監測點密度偏低,每百平方公里為2.3個,僅為北京的31%、天津的16%,控制精度嚴重不足。垂向上基巖標、分層標、地下水專業監測井數量不足。
三是地面沉降防控形勢依然嚴峻。河北平原區地面沉降嚴重區(年沉降量大于50毫米)面積占比依然較高,2019年河北平原區年沉降量大于50毫米面積為0.93萬平方公里,占平原區面積的12.81%,防控形勢依然嚴峻。
二、下一步工作建議
(一)開展地面沉降致災因素調查
以河北平原城市建成區、城市規劃區、重大工程區、沿海區域和地面沉降嚴重區、地下水嚴重超采區為重點,開展地面沉降災害調查工作,查清地面沉降和伴生地裂縫災害分布特征、經濟損失與防治情況,以及地層巖性、水文地質特征、地下水開采量、活動斷裂、大規模高層建筑密集區地表荷載、地熱開發利用狀況等。
(二)完善河北平原地面沉降監測網絡體系
以地面沉降調查為基礎,以重點控制、區域覆蓋為原則,以健全地面沉降監測網絡為目標,以建設防控信息平臺為手段,深化地面沉降科學研究,全面提升地面沉降防控能力和水平。
1.加強基巖標建設。根據水準路線和基巖標分布情況,以整體監測網絡控制和提高監測效率、監測精度為目的新建基巖標。
2.加強分層標組建設。為深入研究地面沉降成因機理和發展趨勢,科學論證沉降層位、沉降量與地下水和地熱開采的定量關系,有效支撐防控地面沉降,在主要的地面沉降中心和重點區域建設分層標組。
3.加密水準監測。按《地面沉降調查與監測規范》(DZ/T0283-2015)規范,在地面沉降顯著發育區、地下水開采區和人類工程建設活動密集區應適度加密水準點。
(三)完善地面沉降防控信息平臺
建立三維地下水流與地面沉降耦合模型,建設集地面沉降監測、地下水監測、地熱水監測和重大工程地面荷載等多元數據為一體的地面沉降防控信息平臺,實現地面沉降實時動態監測、智能分析、科學預警、統一發布、共享應用和防控管理信息化。
(四)強化地面沉降防控科學研究
深入研究不同地貌類型和構造單元地面沉降的產生及演變規律,分析不同巖性土層壓縮過程的差異,對地面沉降成因機理進行深入研究,建立地面沉降預測模型,開展地下水開采量、水位變化、地熱開采與地面沉降關系的定量研究,提出針對性防控措施與防控指標;研判地面沉降潛在致災因子,預測地面沉降發展趨勢。加強防控關鍵技術科技攻關,建立并完善地面沉降防控與風險評價體系,評價地面沉降風險性,評估地面沉降控制效果。