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“浙”自然荐读丨浙江省地面沉降风险管控研究

日期: 来源:浙江自然资源收集编辑:沈慧珍 吴孟杰

地面沉降是指由于自然因素或者工程建设、地下水开采等人为活动等引发地壳表层松散土层压缩,导致地面标高降低的地质现象。浙江省地面沉降主要发生在杭州市、宁波市、温州市、湖州市、嘉兴市、绍兴市、台州市等沿海平原地区,涉及46个县(市、区),易发区面积11738平方千米。地面沉降始于1964年前后嘉兴和宁波,曾经因超采地下水而发生了较为严重的地面沉降灾害,成为全国地面沉降较为严重的省份之一。截至目前,全省地面累计沉降量大于50毫米的沉降面积约5391平方千米,最大累计沉降量已经超过1000毫米,造成洪涝灾害加剧、海潮上岸、城市排水排污能力削弱、内河通航能力下降等危害,影响社会经济的可持续发展。

近年来,浙江省多措并举,不断加强地面沉降防治工作,通过多年努力,因地下水过量开采引发的区域地面沉降基本得到有效控制,实现了沉降速率减缓、沉降面积减少、地下水位回升“两减一升”的良好成效。2021年,全省区域平均沉降速率小于8毫米,大于10毫米/年和20毫米/年的沉降速率面积分别为353.3平方千米和57.2平方千米,累计沉降量超过500毫米的面积535平方千米,全省区域平均地下水位标高已回升至-10米以浅。但在干旱等特殊条件下应急开采地下水区域,城建区大规模工程建设引起的地面荷载加大和基坑排水区域,由于回填欠固结土层自然压缩的部分沿海围垦区,以及高速铁路、轨道交通重大工程沿线等“三区一线”,地面沉降风险依然存在。

地面沉降风险区划

(一)评价方法
根据全省沿海平原区域地面沉降形成机理,结合多年来地面沉降监测成果,在地面沉降易发区划分基础上,进一步选择地面累计沉降量、地面沉降速率、地面高程、城市人口密度、建设用地占比重等评价指标,采取“经验总结+专家打分”相结合的方法综合确定各评价指标权重(表1)。采用综合风险指数计算确定风险等级,根据表1逐一判断各单因素等级,并将各因素等级分值与其权重相乘得到单因素分值,再将各因素分值累加,从而得到地面沉降综合风险指数W,按表2标准划分风险区等级。式中:W—地面沉降综合风险指数;ai—i类影响因素的权重;bi—i类影响因素的分值。
综合风险指数 W 计算公式

(二)风险区划定
根据地面沉降风险评价结果,全省无地面沉降高风险区,地面沉降中风险区11个, 共计面积762平方千米,地面沉降低风险区面积10976平方千米,占易发区面积93%。沪杭、杭甬等平原区高铁,杭州、宁波、温州、嘉兴、绍兴、台州等沿海平原城市轨道交通以及输油管等重大工程保护区两侧200米范围,划为重大工程地面沉降风险防控带。
1. 地面沉降中风险区
中风险区总面积762平方千米。包括嘉兴城区(A1)、桐乡屠甸(A2)、嘉兴王江泾(A3)、平湖城区(A4)、海盐城区(A5)、宁波中心城区(A6)、鄞州中心区-东钱湖(A7)、台州路桥以东(A8)、温岭横峰(A9)、温岭箬横镇以南(A10)、温州龙湾(A11)等 11 个区块。主要位于地面沉降高、中易发区,区内地面标高多为2~3米,多属于中心城区或者基础建设发展迅速区域,经济发达,历史上地下水超采严重,并出现较为严重的地面沉降,累计沉降量一般大于500毫米或者地面沉降速率大于20毫米/年,局部地区累计沉降量超过1米。
2. 地面沉降低风险区
低风险区各大平原均有分布,总面积10976平方千米。主要位于地面沉降中、低易发区内,地面高程以3~4米为主;累计地面沉降量一般小于300毫米,地面沉降速率大部分地区小于5毫米/年,属地面沉降程度较轻或地面沉降影响较小区域。

地面沉降风险管控

(一)管控目标

结合地面沉降现状和“十四五”规划,至2025年,地面沉降区域平均速率控制在每年7.5毫米以内,中风险区和重大工程风险防控带范围内沉降速率控制在每年15毫米以内,沿海围垦区沉降速率控制在每年30毫米以内,地面沉降监测网络进一步完善,地下水水位动态监测控制精度进一步提升(表 3)。

(二)管控措施
全省地面沉降累计沉降大的区域主要分布在嘉兴、台州、宁波城区等沉降历史长的区域,主要是由于过量开采地下水所致,目前这些区块区域沉降速率已经基本得到控制。而杭州、宁波等工程活动较为强烈地区以及台州、温州、宁波等沿海围垦新成陆区,地面沉降速率较大。依据各地不同地面沉降特点,针对不同级别风险区,制定差异化地面沉降风险管控措施。
1.地面沉降中风险区
严格实施孔隙承压地下水禁采,按照地面沉降易发区地质灾害危险性分区评估制度要求,开展新一轮地面沉降分区评估。
(1)区域地面沉降区:加密嘉兴城区、平湖城区、海盐城区、桐乡屠甸、温岭横峰、温岭箬横镇等区域地下水和地面沉降监测网络,加强高精度地面沉降风险识别与监测,开展地下水禁采后地质环境效应评价,加强低洼区域洪涝灾害防治。
(2)工程性地面沉降区:开展杭州、宁波等城建区地下空间开发对地面沉降的影响与预警研究,加强城市建成区工程性地面沉降监测,强化地下工程活动和地下空间利用管理,研究制定相应防范地面沉降的管理制度和技术标准,合理控制建设规模和开发强度。
(3)围垦地面沉降区:加强台州、温州等沿海海塘沿线、沿海围垦新成陆地区地面沉降监测网络建设,持续开展地面沉降监测,密切监控地面沉降状况,加强地面沉降规律研究。
2. 地面沉降低风险区
限制孔隙承压地下水开采,加强建设项目取水水资源论证,进一步完善地下水和地面沉降监测网络,开展地面沉降监测,按照地面沉降分区评估制度要求,开展新一轮地面沉降分区评估。
3. 重大工程风险防控带
重大工程保护区两侧200米,禁止地下水开采,建立重大工程沿线地面沉降监测网,开展地面沉降调查和监测,建立和完善重大工程地面沉降监测与预警机制。

结语

为了合理地开发利用地质环境,实现经济的可持续发展,应理性地应对地面沉降风险。浙江省在地面沉降风险区划的基础上,在政府部门的指导下开展地面沉降风险管理工作,分区制定地面沉降防治措施,为今后开展地面沉降精细化防控工作奠定了基础。

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