中国城市化与地质灾害分析_地震次生灾害论文

中国城市化与地质灾害分析_地震次生灾害论文

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1 问题的提出

城市化是人类社会发展的必然趋势,是一个国家走向现代化的必然趋势。城市是人类最集中活动与工作的地方,是各国政治、经济、文化和交通的中心。目前全球城市人口占全球人口的42%,发达国家的城市人口比例为71%,美国、日本、原西德、英国和加拿大分别高达77%、78.3%、84.7%、90.8%、75.5%,而发展中国家为30.1%,不少国家低于20%。随着世界各国经济的发展,在下个世纪的城市人口还会大规模增加,特别是一些发展中国家,更是势不可挡,据预测下个世纪初期,全球城市人口达50%左右。全国解放之后,中国的城市化进程加快,目前我国城市化水平由1949年10%提高到1995年的29%,城市数由1950年的122个发展到1995年的670个(见表1),建制镇由1978年的2176 个发展到现在的1.67万个。到2000年和下个世纪初,我国的城市化水平将达到33—35%,城市人口达4.5亿—5.5亿。

表1 1949—1995年中国城市化进程

年度 城市数平均年增长数城市人口 城市化水平

1949

122---

1958

1836.7 13685.1

20.74

1965

167

-2.3 10169.9

14.05

1978

1821.2 12444.2

12.93

1995

670

28.7 34752.0

28.85

随着城市的快速发展,工业进程的加快,形成“粮菜要移位、村镇要搬家、危房要改造、环境要改善、马路要扩宽”的局面,城市不断扩建与新建,使城市的生态环境发生重大变化,于是人为产生了一系列地质灾害问题,更由于城市地质灾害具有的趋势性、危害性、潜在性、群发性、多源性、相关性、地区性、突发性、隐蔽性、周期性、社会性的特点,已引起世界各国的高度重视。1971年10月联合国教科文组织在其第十六届会议上正式制定了人与生物圈计划(MAB), 其第十一项计划就是“关于人类居住的生态环境综合研究”,把城市发展与灾害防治特别是地质灾害的防治作为其中的最主要和关键的内容。由于城市灾害的频繁发生,损失越来越重,涉及范围越来越大。1996年10月“国际减灾日”的主题是“城市化与灾害”。1997年10月第一周“世界住房日”的主题是“未来的城市”。中国政府对城市灾害也十分重视,建设部和国家环保局制定了城市灾害防治计划和防治目标,加强城市危堤、危坝的加固工程,并把上海、临汾、宝鸡作为减灾试验区,推动全国城市减灾工作的开展,并建立城市信息系统的预测研究和减灾管理系统及应急系统,成立了自然灾害专科学校,在一些高等院校已开设了减灾专业课程,一些科研院所将减灾作为主攻课题,多种形式的保险业务正在开展,相继出台一些减灾法律与规定,健全了防灾机构。

城市地质灾害是地壳内动力地质作用及岩石圈表层在大气圈、水圈、生物圈相互作用和影响之下,使城市的生态环境和人类生命及财富遭受损失的现象。城市地质灾害包括地震、火山、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等11大类。城市地质灾害虽然也有一般地质灾害的共同特征,但却具有自己的特性,这是由于城市的特点所决定的,因城市人口和财富相对集中,地上地下建筑物和各种管道及电缆交叉分布,一旦受灾,损失大大超过其它地区。1906年4月18日, 美国旧金山发生8.3级地震,使市区2.8万栋房屋付之一炬,6万余人丧生, 财产损失50亿美元。由此可见,城市地质灾害防治将是各国进入21世纪的一项十分艰巨的重大任务。

城市地质灾害治理工作经过几十年的努力,在中国一些城市已取得一些成绩,但并不能轻视,不少城市地质灾害还十分严峻,甚至成为制约城市发展和影响经济改革及社会稳定的重要因素,我们不能把经济的快速增长和城市繁荣作为衡量社会进步的唯一标志,应当看到经济的增长需要消耗各种资源和能源,需要大规模的工程建设,需要大片的土地资源,需要付出生态环境的代价。从现在开始,我们必须高度重视城市的地质灾害,如何制定城市总体规划和远景发展目标,如何发展城市的国民经济和人口控制的措施,如何防治城市地质灾害和城市的合理布局,如何协调传统发展模式和现代化持续发展模式,如何控制生态环境的破坏和良化城市生存空间,将是摆在我们面前的一项重大课题。需要我们科学地对城市地质灾害形成的原因及危害程度进行深入的研究与认真的分析,根据中国经济高速发展的现状和城市化快速推进的特点,提供综合整治城市地质灾害的策略。

2 中国城市地质灾害的主要类型及危害

中国是一个向工业化和城市化发展的国家,80年代后期以来,随着经济的迅速增长和体制改革的深入,中国城市化进入新的高潮,这一时期,城市的数量与人口都有很大的增长,一大批工商业发达的小城市迅速掘起,第三产业上升为城市发展的主要动力。与此同时,城市人口的迅速膨胀和地区面积的扩大,使中国城市地质灾害日益突出,已成为城市经济高速发展的主要限制因素,城市地质灾害已受到“黄牌”警告,目前中国城市地质灾害类型主要有以下9种:

2.1 地震灾害

地震灾害是地壳任何一部分快速运动的一种形式,是地球内部经常发生的一种自然现象,它是人们的感觉或通过仪器能够觉察到的地面运动。地震是城市面临的第一大天灾,强烈的地震不仅会造成大面积房屋倒塌、工程设备破坏、人畜伤亡、交通阻断,而且时常伴随生成山崩地陷、诱发火山、海啸、泥滑流以及城市火灾等一系列次生灾害。20世纪以来,至少有35 个国家的数百个大城市遭到地震灾害的严重破坏。 自1949年10月至1990年底,中国发生8级以上地震3次,7—7.9级地震50次,6—6.9级地震303次,5.9—6级地震1521次,因地震造成人员伤亡 28万,受伤76.5万。其中唐山地震死伤人数分别占到此期间的86%和21%。从1988年起,中国又进入第5个地震活动高潮期, 根据国家地震局灾害防御司提供的数据,90年代中国将发生多次7级以上地震, 并需警惕发生8级地震的可能。根据1990年颁布的中国地震烈度区划图, 我国Ⅶ度以上的地区面积达312万平方公里,约占全国国土面积的33%。有45 %的城市(包括城镇)位于Ⅶ度和Ⅶ度以上地震区内。北京、天津、西安、兰州、太原、包头、海口、呼和浩特市等均在Ⅷ度的高危区域范围内,由于地震有很大的隐蔽性和突发性的特点,故在极短时间内造成极大损失。我国权威部门将邢台地震、唐山地震、通海地震列为中国十大重大灾害事件,唐山地震列为众灾之首。其中1976年7月28日3时42分56秒,河北省唐山市发生了7.8级地震,震中位于唐山市区,震源深度11公里,极震区烈度为11度,地震共死亡24.2万人,重伤16.4万余人,其中市区死亡15万人,全家震亡者7218户,分别占市区人口和户数的18.4%和45%,整个震区直接经济损失达100亿元人民币。 和世界其它国家相比,40多年来我国城市地震死亡总人数和一次最高死亡人数均居世界各国之首,死亡人数约占全世界死亡人数的60%。我国地震灾害虽然发生频率不高,如果一旦发生,造成人员伤亡和损失极大(见表2)。 一些城市被毁之后,需要数十年的恢复,一些文物古迹荡然无存,损失无法计算,成千上万家庭被毁,更加深人们心灵上的伤痕。

表2 我国部分城市地震灾害统计(1966—1990年)

日期 震级死亡人数(人)直接经济损失(亿元)

1996-02-05东川 200 0.2

1996-03-08邢台7983 10

1970-01-05通海

15612 0.2

1975-02-04海城1328 8.1

1976-07-28唐山 242769 100

1989-10-18大同 17 3.7

1989-11-20重庆

3 1.5

1990-04-26共和 119 2.0

日期

死亡率 直接经济损失率

1996-02-05

2.6×10[-7] 1.1×10[-4]

1996-03-08

1.6×10[-5] 5.2×10[-3]

1970-01-05

1.9×10[-5] 8.6×10[-5]

1975-02-04

1.4×10[-6] 2.7×10[-3]

1976-07-28

2.6×10[-4] 3.4×10[-2]

1989-10-18

1.5×10[-8] 2.3×10[-4]

1989-11-20

2.6×10[-9] 9.0×10[-5]

1990-04-26

1.0×10[-7] 1.1×10[-4]

2.2 崩滑流灾害

崩塌、滑坡、泥石流灾害是世界上城市危害比较严重的地质灾害之一,它仅次于地震灾害。危害惨重,分布广泛,且历史悠久。这几种灾害具有相同的形成条件与分布规律,它们常常在同一区域或地区相伴而生,因此常把这3种灾害归为一类, 它属于外动力地质灾害或外动力作用下形成的岩石圈灾害。城市崩滑流灾害对人类具有多种危害,主要包括:导致人员伤亡、破坏城镇、矿山、企业、学校、铁路、公路、航道、水库等各种工程设施,破坏土地资源和生态环境。特别是我国中西部地区大部分城市处于崩滑流的包围之中。近几十年来,中西部城市各项工程建设的迅速发展,崩滑流发展的范围、频率和强度均达到历史最高阶段。据初步调查,全国有灾害性泥石流沟1.2万条,滑坡数万处, 崩塌数千处,1949—1996年共发生崩滑流灾害4600次,其中造成严重损失的达1001次。1970年1月云南7.0级地震时,极震区内曲江右岸高大——曲江间昆阳群板岩破损带内连片崩滑,该处岩体结构破碎,裂隙发育,更由于附近曾大爆破施工,地震时最大崩塌体积达100万立方米。 陕西韩城市电厂在1982—1985年发生7次大滑坡, 构成一个母子式复合型大滑坡,并有多层滑坡动性,其体积在1000万立方米以上,电厂建筑物出现变形和破坏,严重威胁电厂安全。铜川市有10多处滑坡,对铜川市企业生产和居民生命财产造成危胁。兰州市区黄茨滑坡自1968年以来,刘家峡水库移民迁居黄茨居住与耕种。该地区近10余年多次出现滑坡,造成公路中断,渠道被毁,水管断裂,农田废耕, 人员伤亡等损害。 例如1984—1989年发生滑坡9次,年均1.5次,1990—1995年22次,年均3.67次,呈逐年上升趋势,仅1992—1995年的6次滑坡造成6人死亡,4 人受伤,直接经济损失500万元,有109户居民被迫搬家,损失耕地100公顷。云南云阳县城面积只有5.7平方公里,却隐藏75处滑坡, 其中一半处于不稳定状态,全城1万人口,竟有0.42万人居住在滑坡上。1989年1月的一起滑坡,造成6000万元经济损失,整个县城被迫搬迁。崩塌、滑坡发育地区,为泥石流形成提供了固体物质来源,滥采石料,将大量废石、废土堆集在河床中,又产生新的崩塌、滑坡,为形成泥石流增加人为条件;植被减少造成的水土流失为泥石流的形成也提供介质条件。

2.3 地面变形灾害

地面变形灾害包括地面沉降、地面塌陷和地面裂缝,广泛分布于城镇、矿区、铁路沿线。地面沉降活动始于本世纪20年代,但当时只限于沿海个别城市,50年代以后明显发展,70年代急剧发展,成为影响人民生活、妨碍城市建设的重要环境问题。中国目前发生地面沉降活动的城市达70余个,明显成灾有30余个,最大沉降量已达2.6米, 这些沉降城市有的孤立存在,有的密集成群或继续相连,形成广阔地面沉降区域或沉降带,目前沉降带有6条,即:沈阳—营口; 天津—沧州—德州—滨州—东营—潍坊;徐州—商丘—开封—郑州—上海;上海—无锡—常州—镇江;太原—候马—运城—西安;宜兰—台北—台中—云林—嘉义—屏东。西安地裂缝活动主要受隐性断裂,构造地貌,承压水头下降值及地面沉降量4大因素影响,目前已确定的地裂缝共10条, 受地下水开采等人为因素的影响,其活动速率远远大于作为控制其它活动的临潼—长安断裂平均活动速率3.98毫米/年,具有超常活动性质。据监测资料统计:西安地裂缝垂向活动速率为5—35毫米/年,最大达56 毫米/年;引张速率2—10毫米/年,左施动速率1—3毫米/年, 地裂缝经过之处地面开裂建筑物破坏严重,地下供水输气管道屡屡错断,直接经济损失达6000万元。在大同机车工厂的地裂缝造成的危害极大,使工厂苦不堪言,在长约1公里的地裂缝地段, 因破坏不能住人而被迫拆除的楼房已达2300平方米,造成直接经济损失在100万元以上。在我国, 造成城市地面塌陷的原因大体上有两个方面:(1 )开采地下矿产资源引起的塌陷;(2)表面岩溶活动引起的塌陷。我国煤矿开采以平峒斜井, 竖井等井下作业为主,开采量占原煤总量的95%采煤工作面顶管理绝大部分采用陷落法,由于采空区顶板失去支撑,使原有的断裂、裂隙进一步扩展,造成顶板岩石断裂,冒落,引起地表裂缝、沉陷、坍塌。全国因采煤地表发生沉陷、坍塌面积38万公顷,其中有240余处最为严重。 如淮北矿区塌陷面积1.2万公顷,开滦1.1万公顷,阳泉0.6万公顷, 焦作0.52万公顷,徐州0.5万公顷,平顶山0.3万公顷,铜川0.3万公顷, 地下采煤形成沉陷塌陷,不仅对地表造成破坏,而且直接威胁矿区范围内城市交通、邮电、水利设施安全。上海地面沉降的历史较长,幅度较大,地面沉降累计达2.63米,上海的地面沉降导致黄浦江、苏州河防汛墙降低,码头、仓库被毁,桥下净空减少,建筑物出现裂缝,城市基础设施功能下降,地面沉降的结果使这些城市在地形上成为漏斗状洼地,不利于降水排泄。近十几年来,上海市因地面变形灾害经济损失高达50亿人民币。

2.4 开挖工程灾害

我国工矿企业的发展与建设,促进了国民经济的发展,同时在工程建设过程中产生了一大批城市,这些城市一般地处山区,地形多杂。如抚顺、大庆、平顶山和义马等。在这些城市周围矿产资源开发和隧道等工程建设中,经常发生突水、突泥、冲击地压、冒顶、煤瓦斯突出、煤层自燃、井巷热害、矿震等灾害,由此造成人员伤亡,设备和工程毁坏,资源冻结。初步统计,1949—1990年共有600 个矿区或矿井发生突发性矿井灾害事件3万余次,造成人员伤亡1.4万余次。解放以来矿井突水事故1300次,造成重大损失95次。1984年6月2日,河北省开滦范各庄矿2171工作面遇到规模巨大的岩溶陷落柱(高280米,体积达61.78万立方米),使奥灰岩溶水突入井巷,最大突水量达2053立方米/分,21小时零1分钟即将年产300万吨的煤矿全部淹没。突水之后,矿区水位大幅度下降,失去供水能力。此次突水灾害损失达3.76亿元(当年价格),治理费用2.33亿元,影响产煤865万吨,成为世界采矿, 史上罕见特大突水事故。冲击冒顶也广泛发生在各类矿井和隧道等地下工程,煤矿最为严重。1949—1985年全国煤矿近40多年来发生破坏性冲击地压1842次,其中重大灾害事故30次以上,典型的冲击地压矿井每年发生灾害10—25次,平均每产100万吨煤发生20—24次。1950—1992年,在全国1775 个煤矿井中有250个矿发生1.6万次瓦斯突出事故,经济损失20亿元,约占世界瓦斯突出事故的40%。我国煤矿发生煤瓦斯突出事故10万余次,仅1984—1995年的10余年间,造成经济损失100余亿元。 煤田自燃和煤矿井下自燃主要发生在北方。它是指煤田埋藏浅,含量高的煤层和干旱地区干燥层发生的煤炭自然灾害。新疆的煤田自燃面积及年燃煤量最大,88个产煤地就有42处着火,燃烧面积112平方公里,年损失煤1亿吨,全国年损失3.5亿吨。

2.5 城市水污染灾害

城市水污染灾害因废水(包括工业废水与生活废水)引起的城市水源的破坏、饮用水下降、工业用水奇缺的现象。由于人类活动排放的污物进入城镇周围的河流,湖泊、海洋或地下水等水体,使水面和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化,从而降低水体的使用价值。近年来我国政府对水环境治理虽然十分重视,并对数万个重点污染源加强了治理,但水污染并没有得到很好的解决,有些地方还在继续发展。1996年,全国工业废水排放量503亿吨,内含有害物质达850万吨,80%未经处理就直接排入江河湖海,全国82%的河流、湖泊受到污染。据我国七大水系重点评价河段统计,综合《地面水环境标准》,Ⅰ、Ⅱ类标准的占32.8%,符合Ⅲ类标准的占28.9%,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%,与1995年相比,七大水系的水质状况没有好转,水污染程度在加剧,范围也在扩大。长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河7大水系无一幸免,一半河段受到严重污染。我国淮河流经河南、安徽、山东、江苏4省,如今普遍受到污染,每年排入淮河污水24亿吨, 淮河118条河段中,三类以上标准河段达110个,占58%,1993年枯水期污染严重,超标达82%。滇池是我国著名的高原淡水湖,在全国排名第六,昆明市就是以滇池为依托而发展起来的风景旅游名城,近10多年来,由于大量排入污水,造成严重的水质污染,湖中已查明的有机污染物达72种,其中致癌、致畸形物质有12种,严重危害湖区周围居民的身体健康。全国城市地表水更不容乐观,污染达80%以上,在统计138 个城市河段中,有133个河段受到不同程度的污染,占总统计数的96.4%, 属于超过Ⅴ类水质标准的有53个河段,属于Ⅴ类有27个河段,属于Ⅳ类水质的有26个河段,属于Ⅱ、Ⅲ类水质的有32个河段,分别占统计数的38.4%、19.6%、18.8%和23.2%。地下水的形势也十分严重,据对27个城市地下水调查,属稍差、很差的就有21个,占78%。与地表水污染程度十分接近。其中北京、天津、上海、沈阳、西安地下水硬度、矿化度和硝酸盐含量普遍上升,大大超过饮用水标准,加之我国国力有限,污水处理跟不上经济发展形势之需。而我国城市的污染水处理厂只有几十座,工业废水处理率只有17%,生活污水处理率不足10%,结果使20%的淡水受到污染,许多城市的中小河流变成污水沟。水体污染中最严重的污染物是重金属污染和难分解有机物两大类。这类污染物含量高,易分解,不易排泄,易在人体内积累。污染水体的重金属有汞、镉、铅、铬、钡等,以汞的毒性最大,镉次之。此外还有砷等。重金属就是通过食物进入人体,使人慢性中毒,中毒后极难治疗。我国重金有色冶炼渣每年产生量为360万吨,其中砷渣、镉渣、汞渣中含有的金属及化合物, 进入水中不断自行降解,在污染体内积存,而镍渣致癌,铅渣中毒,每年随各种渣流失砷5000吨,镉500吨,汞50吨,引发不少污染事故, 第二松花江汞污染严重,已出现类似“水俣病”的中毒症状。现代化学工业的高度发展,产生出了有剧毒的有机化合物,其中危害最大的有机氯化物和多环有机化合物被废弃之后可通过各种途径流入水体造成污染。流入水体的城市生活污水和食品等工业废水中都含有磷、氮等水生植物生长繁殖所必须的营养素,在富营养化过程中,水体中大量藻类出现,并在表面水层形成一片片“水花”,形成水花的藻类有的带有恶臭,有的会在代谢过程中产生有毒物质使水富营养化,水质不断恶化。水电站和核电站将大量使用过的水温升高了的冷却水排入水体造成热污染,热污染对地面水体的水质和水生生物都有不利影响,水温升高能促使有毒物质的毒性加剧,使水中溶解氧减少,河道自净能力下降,以致水质变坏。在石油的开采、储运炼制和使用过程中,排出的废油及外泄的石油对水域的污染造成石油漂浮水面形成极薄的油膜,阻碍水体复氧过程,抑制水中浮油生物的光和作用,以致水中溶解氧逐渐减少。另外,我国黄河在上游水量不断减少的情况下,下游灌溉引水和城市供水不断增加的情况下,黄河下游的断流日趋严重,黄河1996年断流时间达136天, 1997年断流时间则达160天,断流河长700公里,约占黄河郑州以下总长90%,有专家断言“黄河将在下个世纪成为中国的内流河”。

2.6 城市垃圾灾害(包括工业固体物)

城市垃圾目前在国内外主要有两种:一是生活垃圾;二是工业废弃物。此灾害是指城市居民生活活动中和工业生产中废弃的生活垃圾、商业垃圾、维护及工业废弃物所产生的垃圾,由于人们的消费习惯与意识不同,垃圾的废弃量和构成也不同,当前世界上工业发达国家和中国城市垃圾问题有4大特点:数量剧增,成份变化,占地剧增, 处理难度加大。在中国,平均每人每天垃圾的排出量约为1公斤, 因居民中多数还以煤为日常主要燃料,特别是北方城市冬季取暖,煤灰量特大,要占垃圾的量70-80%。另外,发达国家城市居民粪便全部是通过地下水道输送到污水处理厂处理,我国城市污水处理设施极小,粪便需要收集、清运,因而粪便也是我国垃圾中的一个重要组成部分。自19世纪以来,工业发展而引起世界性人口的迅速集中,城市规模的不断扩大,消费水平的提高,造成垃圾数量增加,垃圾处理问题变得日趋尖锐。垃圾任意堆放,往往造成侵占土地,污染环境,影响景观,并且传播疾病,对人体造成危害。工业垃圾是人为造成的地质灾害,它是工业生产的废弃物,即包括无机垃圾也包括具有放射性的、剧毒的腐蚀性的垃圾。全球人均垃圾达0.81公斤,每天新添垃圾419.9万吨,年均年增垃圾15.7 万吨,年产量目前已达450万吨,平均年增长速度为8.42%。 我国年产量目前已达1万吨,人均产垃圾440公斤,人均日产垃圾0.98公斤,年增长8 -10%。1996年工业固体废物产量6.6亿吨,比1995年增加0.2亿吨,其中危险物产生量0.1亿吨,工业固体物排放量1690亿吨, 其中危险物排放量22万吨,工业固体物质历年累计堆存量64.9亿吨,占地5.17公顷。在固体物中污染最为严重的是危险物,它有两种,一种是能够造成严重危害的易燃、易爆、易炸、易腐蚀和剧毒性废物;另一种则是造成持续性危害的、潜在毒性废物。近几年来垃圾量的增加,垃圾场爆炸事故增多,由于填埋过程中产生的气体在垃圾层中大量积聚,直至积聚压力大于覆盖层重力,在瞬间突破覆盖层,冲压膨胀发生物理爆炸。由于垃圾未及时处理,随便倾倒,其后果十分严重:(1)严重污染环境, 使环境变得肮脏不堪,甚至成为传播疾病的场所,有的垃圾虽已掩埋,但臭气逸出,仍然污染大气;(2)污染水体和土壤。由于大气降水,渗入地下,使垃圾产生强烈的淋滤作用,其中有毒元素有机物被溶解而渗入水中,使土壤和植物受到污染;(3)阻碍道路和排水沟道的畅通。 有的垃圾堆放在道路两旁,积少成多阻碍道路,倾倒在排洪沟的垃圾臭气冲天,影响行水和车辆的安全;(4)影响河道畅通。 垃圾在河道倾倒严重,阻碍防洪,一些单位为图方便和省钱,将垃圾大量倒在沿城河道之中,侵占河道,在雨季来临时,堵塞桥涵和排洪设施,造成洪水成灾。1996年湖南益阳洪灾就很说明问题。

2.7 水土流失灾害

水土流失灾害是土壤在外力(风、水等)的作用下,被剥蚀搬运和沉积。由于它的作用发生缓慢,平时觉察不到,等到看出来时,往往已造成巨大的损失,所以又往往称它为“静悄悄的危机”和“爬行性的灾难”。气候、地形、土壤种类和植被覆盖等会影响水土流失的发生,但人类不合理利用土壤、破坏植被则是水土流失的主要因素,土壤被侵蚀之后,会产生一系列社会经济问题,加速自然灾害,阻碍交通,倒塌矿山,淤塞河流,尤其降低肥力,影响植物生长。全国不少大中城市(包括城镇)在快速城市化开发建设中,忽视城市水土保持工作,大量城市土地开发或基础设施建设造成过度的地表扰动,在毫无约束的条件下,随意破坏地貌、植被,从而引起严重的建设开发性的水土流失,其侵蚀模数可达10×10[4](平方公里·a)以上。城市的发展以超常速度和大规模建设,造成河道淤积,下水道淤塞,从而增加城市防洪压力、淤废,破坏城市基础设施,并对城市经济可持续发展和环境质量构成严重威胁。

2.8 风沙尘暴灾害

沙暴沙尘都是一种威胁城市安全的灾害性天气现象。根据深海岩心和冰盖沉积物的测定,地质时期的尘暴沉积量比现在高100倍, 更新世的尘暴造成了中国和中亚大量黄土沉积物,近3000年来我国史书记载的沙尘风暴就有许多。例如有不少北方城市因风沙肆虐被迫丢弃的记载。沙尘历史上记载为“雨土”,公元1278年曾发生“雨土七昼夜,深七、八尺,没死牛畜”的记载。历史上丝绸之路的楼兰古国,因为罗布泊萎缩引起风沙侵袭而于公元前4世纪被迫放弃。目前,西部的西安、兰州、银川、乌鲁木齐、呼和浩特、北京等常受到风沙的侵袭。继1993-1995年西北地区3年出现沙暴之后,1996年5月29日至30日又一场骤然而至的强沙尘暴和大风袭击,甘肃省敦煌市,本来晴朗的天空,瞬间变得天昏地暗,沙尘飞扬,能见度降至5米以内,风力达9级,随着风力时强时弱,天空由黑变红,又由红变黑,车辆不能行走,行人纷纷躲避,树木被刮倒,房顶被刮掉,迷失方向落入水渠的有9人死亡,近0.33 万公顷棉花和249公顷林果受灾,毁坏温室大棚2660座,损坏输电线路10.2 公里,掩埋330公里渠道,造成经济损失5000余万元。

2.9 海平面上升灾害

全球气候变暖,使得地球表面降雨历时加长,降雨强度增大,海洋中冰雪的融化加速,海平面上升。过去的100年来,全球平均气温升高0.45±0.15℃,相应全球海平面上升了10-20厘米。据1997 年国家海洋局发布中国海平面公报认为:江苏沿岸几十年相对海平面平均上升速度为2.2毫米/年,超过同期全球平均上升速率,其中南部吕泗单站( 1969-1989年)相对海平面上升速率高达8.72毫米/年。海平面上升给沿海城市带来一系列灾害:(1)影响城市供水。 海平面上升对城市供水影响主要表现在海平面上升加剧盐水入侵危害和阻碍城市污水排泄而引起的供水水源污染。中国沿海地区主要供水水源以河流地表水为主,且许多重要城市位于入海、河口区,如长江口的上海、钱塘江口的杭州、涌江口的宁波、瓯江口的温州、闽江口的汕头、珠江口的广州等,海平面上升引起河口盐水入侵加剧。由于海平面上升,潮流顶托作用加剧,城市排放污水下泄受阻,造成污水在河网中长期回荡,甚至倒灌,加重城市水体污染。如上海市排入黄浦江的污水因长江口潮流顶托,下泄困难,造成干流75%的河段水质低于国家地面水三级标准,江水黑臭天数日趋增加。海水入侵并不限于直接的经济损失,还使地方病增高。据调查,海水入侵使莱州地区患有甲状腺肿大、氟斑牙、氟骨症、布氏茵等多种地方病,患病人数高达45万人。(2)阻碍城市防洪。 中国沿海平原城市地面高程普遍较低,大部分仅2—3米。天津市50%地区的地面高程不足3米;塘沽、汉沽和大港三区处于3米以下,沿海城市地面相当部分处于当地平均高潮位之下,遇到风暴洪水袭击,极易造成危害。海平面上升将导致天津、上海、广州防洪能力明显下降(表3)。 我们还从表中看出,未来海平面上升50厘米,天津市和上海现状重现期为100 年一遇的高潮位,将变成10年一遇,广州降为20年一遇。(3 )旅游业受到危害。滨海旅游业在沿海城市中占有极为重要的地位,我国沿海城市现已开发滨海公园、浴场、疗养渡假区在内的旅游景点300余处, 旅游海岸线长258公里,旅客人数占全国的60%以上, 海平面上升给滨海旅游业带来很大危害,其中受害最严重则是沙滩资源。据推算,海平面如上升50厘米,大连、秦皇岛、青岛、北海和三亚滨海旅游区淹没和侵蚀加剧后退31—366米,沙滩损失24%, 最著名的北戴河风景区沙滩损失达 60%。

表3 海平面上升对天津、上海、广州防洪的影响

地点 海平面 不同重现期最高潮位(黄海基面m)

上升(cm) 5102050100100

天津 0 2.58 2.83 2.96 3.18

3.33-

50 3.08 3.33 3.46 3.68

3.83-

上海 0 3.04 3.21 3.32 3.55

3.72

4.23

50 3.54 3.71 2.28 4.05

4.22

4.73

广州 0

-

2.76 2.99 3.26

3.47

4.11

50

-

3.26 3.49 3.76

3.97

4.61

地点 防洪设施

设计潮位(m)设计能力(年一遇)

天津 3.0 20-40

3.0

5

上海 3.7-4.2 100-1000

3.7-4.2

10-100

广州

3.2 40-50

3.2

10

3 城市地质灾害防治对策

城市人口密集、工厂林立,是一个地区经济、政治、文化的心脏,同时也是地质灾害频率高、分布广、损失重的地区,在同样强度下,损失明显高于非城市地区。另外,城市地质灾害严重,而且次生灾害,人为灾害又多叠加形成的二次,三次灾害,将会造成较大的损失。因此,要采取有力措施,防治城市地质灾害,是一项迫在眉睫的工作。(1 )加强对城市地质灾害链、灾害处理、灾害区划、灾害评估及灾害预警系统的综合研究。建立城市地质灾害信息系统,为国家、地区和部门减灾提供综合灾害信息,组织多部门多学科开展灾害的系统科学研究,共同协作攻关,解决城市地质灾害的共同难点,借鉴计算机技术、遥感技术、航天技术,以便科学地制订减灾防灾方案,最大限度地减少灾害损失。在改造利用过程中化害为利,尽可能向着有利于人类生存的良性环境转化。(2)加强法制建设,建立健全有关减灾法规。 我国目前已颁布有关减少和制止人们不当行为作用于自然环境的法律和法规,取得了明显的效果。但没有一个有关减灾的法律,一部分人对灾害的危害还没有引起高度重视。应加强对城市全体公民的法制教育,特别是各级领导干部更要重视法规的学习,以增强以法制灾,以法保城的意识,主管部门应做到“有法可依,有法必依、执法必严、违法必究”,维护法律的严肃性。同时各级人大和职能部门要加快《城市地质灾害防治法》的制订工作,把城市地质灾害防治纳入法制轨道,保护城市人民的安全,促进国民经济的发展。(3)我国城市地质灾害损失惨重,因此, 要确立减灾与发展并重的观点,推动各部门、地区制订与经济建设同步发展的减灾计划,进行城市地质灾害的综合评价,提出切合实际的因灾设防,因地减灾,同域和异域协同减灾的途径和措施,根据城市地质灾害评价结果,在制定和实施区域社会经济发展时,能有预见性避开灾害危险区,避免布局失误而造成的不必要损失和人员伤亡。实现国民经济发展与城市地质灾害防治协调发展。(4)加大城市地质灾害防治的投入; 加强防灾工程建设;开展包括城市绿化、水土流失治理、防滑、防泥石流和入海口防潮工程;加强病库、危坝的加固工程和防洪、防震等城市防灾工程,以及小流域治理。同时还要采取综合措施,加强水资源管理,治理“三废”污染,推行垃圾无公害处理,加大垃圾袋装推广的力度,加快完善排水网络,建设城市污水处理厂,发展城市煤气化和集中供热、改进道路交通建设垃圾变废为害(如发电、炼油、加工有机肥等)处理装置,不断提高城市防灾保护能力。(5)打破地方保护主义, 只顾本单位的眼前利益,忽视社会利益的消极思想,树立全民动员,综合防灾全局一盘棋的思想。在当地政府的行政首长统一领导之下,成立跨部门和跨学科减灾机构,市区各单位将人财物集中起来统一防灾,在紧急情况下,采取必要的强制手段,树立全局观念。强化管理,落实责任,建立国家管理、部门管理、地方管理相互结合的管理系统。(6 )对于城市地质灾害,要采取多种手段宣传。在减灾过程中还要转变人们“等靠要”的观念,树立“自力更生、艰苦奋斗、奋发图强、建设家园”的精神,努力提高社会减灾的综合能力。(7)要总结减灾教育经验、 弥补工作中不足,发挥优点,减灾部门要与教育部门通力合作,采取有效措施,将减灾纳入教育总体规划,适应减灾事业发展之需。扩大招收大中专生规模,培养减灾专业的硕士生、博士生、博士后,调整现有专业结构;结合大学基础教育,开设减灾课程和专业;成人教育要跟上经济形势之需要,加快在职人员培训教育,提高减灾队伍的整体水平;面向世界,有计划邀请国外专家来华讲学,进行学术交流,有针对性派出有关人员到国外培训,学习国外减灾的先进经验。(8 )推动减灾工作的社会化,为社会减灾作出贡献,社会化减灾起到纽带和桥梁作用,因为社会既是承灾体,也是减灾体。社会活动因80%的人为因素干扰而成为重要的致灾因素,因此减灾需要全社会上下共同努力,把城市减灾工作当成一项重要的社会事业。尽快建立减灾基金,除国家财政一部分投入外,还接受社会各界捐款。减灾工作要大力发展保险事业,国家建立政策性保险公司,同时对商业性保险公司经营灾害保险业务的采取自愿政策,并给予补贴,根据中国的财力情况,采取联合共保办法,共同发展灾害保险,国家应以整体、经济利益出发,在财政上优先照顾灾害保险的发展。灾害防治的好坏,直接关系到整个国民经济的发展,国家要优先考虑灾害保险的财政支持要求,同时,在税收,政府方面扶持灾害保险业务的发展,推动防治灾害走向社会化,将减灾纳入各行各业的行动计划,把减灾责任分解和落到单位和个人。(9)发展城市地质灾害学科建设。 城市地质灾害不仅包括土地资源学、地貌学,城市环境工程学、结构工程学、生态学、林学、土壤学、大气学、海洋学、资源环境学、系统工程学等,而且包括社会制度、政策法令、国土开发、城市布局、历史状况、社会治安、公民素质、救灾队伍结构等社会科学。应充分发挥该学科的优势,让他们共同献计献策,从而奠定有关城市地质灾害综合体系的理论基础,用以指导有关实践活动,在统一规划原则下,制定防灾的综合规划,让防灾减灾系统相辅相成,构成一个有效而科学的防灾综合体系。(10)制定科学的、切实可行的减灾措施,研究分析清楚城市地质灾害的种类、成因、发展规律、危害程度、成灾区位,因地制宜,采用中、长期预报与短期预报相结合,减灾措施与环境治理相结合,兴利避害相结合;综合减灾措施与主攻大灾相结合;对症下药,充实研究力量,尽快制定《跨世纪减灾计划》,把一切可避免的灾害消灭在萌芽状态,对于可能发生但未发生的灾害,做好预报工作,对不易预见的灾害,则要宣传防护知识,加强预期综合研究,防患于未然。

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中国城市化与地质灾害分析_地震次生灾害论文
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