河北平原是全国地面沉降地质灾害发育最为严重的地区之一,也已成为华北地区地面沉降区的主体,地面沉降造成地面高程损失,引发城区内涝积水、建筑物损坏、堤坝防洪能力降低,加剧地裂缝及沿海地区风暴潮灾害,严重影响高速铁路、水利工程、油气管线、机场的运营安全和雄安新区、渤海新区等重要经济区的规划建设,严重制约了我省经济社会高质量发展。党中央、国务院高度重视京津冀平原地面沉降问题,进一步加强地面沉降防控工作,提升地面沉降地质灾害防治与预警预报能力,全面支撑服务华北地下水大漏斗综合治理和河北平原地下水超采综合治理与京津冀地面沉降联防防控,具有重大的政治意义和环境意义。
一、我省地面沉降防控工作存在的主要问题
一是地下水超采问题突出,地面沉降治理难度大。我省地面沉降主要受地下水超采的影响,且地面沉降严重区主要分布在地下水超采量大、水资源短缺的区域,而恰恰该区域水源涵养和生态补水能力不足,地下水替代水源有限,难以实行地下水大规模禁采和限采,很大程度上加大了地面沉降防控工作的难度。
二是监测设施不够完善,机理研究有待加强。我省地面沉降监测点间距较大,水准点平均间距2.7千米,与要求的水准点间距0.5~1千米存在较大差距。监测点密度偏低,每百平方公里为2.3个,仅为北京的31%、天津的16%,控制精度严重不足。垂向上基岩标、分层标、地下水专业监测井数量不足。
三是地面沉降防控形势依然严峻。河北平原区地面沉降严重区(年沉降量大于50毫米)面积占比依然较高,2019年河北平原区年沉降量大于50毫米面积为0.93万平方公里,占平原区面积的12.81%,防控形势依然严峻。
二、下一步工作建议
(一)开展地面沉降致灾因素调查
以河北平原城市建成区、城市规划区、重大工程区、沿海区域和地面沉降严重区、地下水严重超采区为重点,开展地面沉降灾害调查工作,查清地面沉降和伴生地裂缝灾害分布特征、经济损失与防治情况,以及地层岩性、水文地质特征、地下水开采量、活动断裂、大规模高层建筑密集区地表荷载、地热开发利用状况等。
(二)完善河北平原地面沉降监测网络体系
以地面沉降调查为基础,以重点控制、区域覆盖为原则,以健全地面沉降监测网络为目标,以建设防控信息平台为手段,深化地面沉降科学研究,全面提升地面沉降防控能力和水平。
1.加强基岩标建设。根据水准路线和基岩标分布情况,以整体监测网络控制和提高监测效率、监测精度为目的新建基岩标。
2.加强分层标组建设。为深入研究地面沉降成因机理和发展趋势,科学论证沉降层位、沉降量与地下水和地热开采的定量关系,有效支撑防控地面沉降,在主要的地面沉降中心和重点区域建设分层标组。
3.加密水准监测。按《地面沉降调查与监测规范》(DZ/T0283-2015)规范,在地面沉降显著发育区、地下水开采区和人类工程建设活动密集区应适度加密水准点。
(三)完善地面沉降防控信息平台
建立三维地下水流与地面沉降耦合模型,建设集地面沉降监测、地下水监测、地热水监测和重大工程地面荷载等多元数据为一体的地面沉降防控信息平台,实现地面沉降实时动态监测、智能分析、科学预警、统一发布、共享应用和防控管理信息化。
(四)强化地面沉降防控科学研究
深入研究不同地貌类型和构造单元地面沉降的产生及演变规律,分析不同岩性土层压缩过程的差异,对地面沉降成因机理进行深入研究,建立地面沉降预测模型,开展地下水开采量、水位变化、地热开采与地面沉降关系的定量研究,提出针对性防控措施与防控指标;研判地面沉降潜在致灾因子,预测地面沉降发展趋势。加强防控关键技术科技攻关,建立并完善地面沉降防控与风险评价体系,评价地面沉降风险性,评估地面沉降控制效果。