河北省地面沉降灾害预防规划

宋振宇　马奎羽　王鸿卓　宋振峰

【摘 要】河北省地面沉降是全国面积最大、类型最复杂的地区之一，大面积的地面沉降给人民生命财产安全造成了严重威胁，成为制约当地经济可持续发展的重要因素之一，本文对比分析和探讨了我省地面沉降成因，初步提出了不同地质环境结构下地面沉降的防治对策，华北平原地面沉降调查监测防治工作取得了积极进展。

【关键词】地面沉降；防治区；规划

河北省地处华北，地质构造复杂，漳河以北，东临渤海北京周边，西为太行山地，北为燕山山地，燕山以北为张北高原，其余为河北平原，在极端气候条件和人为因素下，地面沉降引发的地质灾害点日益明显，严重影响着人民群众的生命财产，和重大基础设施的安全运营。

地面沉降指由于自然或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。地面沉降的危害是多方面的，沉降是一种缓变过程，到一定程度会使供水管道变形甚至断裂，影响人民生活及工农业生产；地面沉降也影响河道输水，据水利部门测算，因地面沉降造成海河流域行洪能力下降约20%；地面沉降还导致铁路路基加厚；地面裂缝频发，危及城乡建筑安全；城市积水、管网安全受到威胁；地面高程资料大范围失效；加重风暴潮灾害等等。

一、地面沉降的原因

引起地面沉降的因素可分成自然因素及人为因素。自然因素包括构造活动、软弱土层的自生压密圃结，海平面上升等；人为因素包括过量开采地下水、地下热水及油气资源等。

1.自然因素

从地质因素看， 自然界发生的地面沉降大致有下列三种原因：地表松散地层或半松散地层等在重力作用下挤压密而发生沉降；因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降；地震导致地面沉降。

2.人为因素

就河北省而言，人为因素是导致地面沉降的主要原因。人为因素主要总结为以下几类：

2.1长期超量开采地下水：六十年代以后，随着经济和农业的发展，大量开采深层地下水，导致地下水位迅速下降，并长期处于超采状态，地下水位大幅下降，致使地下含水层孔隙水压力减小，粘土层失水，孔隙被压密而导致地面沉降。这是地面沉降主要原因。

2.2采煤、采矿及石油、天然气资源开发：由于多年开采矿产资源，产生采空区或上含水层被压密固结，引起地面沉降。

2.3工程建设、地表建筑物荷载：近几年来房地产的快速发展，是近年来新的沉降制约因素，老城区的改造和新城区的扩大，城市化进程不断加快，地表建筑物增多，加大地面荷载，欠固结土层或软土层在重力荷载下排水固结，发生地面沉降。

二、防治区圈定分类

依据地形地貌、岩土体类型及性质、地质构造以及地下水特征与开采状况等地质灾害形成的地质环境条件和人为活动因素，把河北分成地面塌陷高易发区，中易发区，低易发区。针对不同程度圈定重点防治区8个、次重点防治区3个、一般防治区3个。

1.重点治理区主要分布在以下地区：

1.1廊坊市地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：主要包括廊坊市中心城区和开发区。总面积45km2。

1.2唐海-曹妃甸新区地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：主要包括南堡开发区和曹妃甸工业园区及其附近地区，总面积2797.95km2。

1.3保定市地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：要包括保定市中心城区和开发区，总面积106km2。

1.4任丘-献县一带地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：主要包括高阳、任丘、蠡县、肃宁、河间、献县六个县（市）级行政区部分地区，总面积约2592km2。

1.5沧州市-青县一带地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：包括沧州市中心城区及开发区、沧县、青县部分地区，总面积约1472km2。

1.6衡水市-景县一带地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：包括衡水市中心城区和开发区、武邑县、景县、吴桥部分地区，总面积约1837km2。

1.7南宫市-平乡-威县一带地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：本区属黑龙港流域，包括南宫、平乡、威县、广宗、鸡泽、曲周6县（市）的大部分区域，总面积约2274km2。

1.8沧州沿海地面沉降和地裂缝地质灾害重点防治区：主要为沧州沿海向内陆延伸10km以内地区，包括大港油田、黄骅港和临港工业园区。总面积约235km2。

2.次重点治理区主要分布在以下几个地区：

2.1唐山、秦皇岛沿海一带地面沉降和地裂缝地质灾害次重点防治区：该区主要包括唐山南部乐亭、秦皇岛昌黎滨海平原及近岸海域附近区域，总面积约928.06km2。

2.2京津以南中东部平原地面沉降和地裂缝地质灾害次重点防治区：该区主要为京津以南中东部平原地面沉降重点防治区外围地区，总面积33586.65km2。

2.3邯郸市地面沉降和地裂缝地质灾害次重点防治区：主要为邯郸市区，面积为66km2。

3.一般治理区主要分布在以下几个地区：

3.1廊坊北三县地面沉降和地裂缝地质灾害一般防治区：该区包括廊坊固安县、永清县、香河县大部分区域，面积1207km2。

3.2京津以南山前平原一带地面沉降和地裂缝地质灾害一般防治区：该区包括京津以南山前平原范围，总面积21511 km2。

3.3唐山-秦皇岛中部山前平原地面沉降和地裂缝地质灾害一般防治区：该区包括唐山市玉田、丰润、滦县、滦南、乐亭和秦皇岛市卢龙、昌黎等平原区，总面积6330.9 km2。

三、 防治措施与方案

“十一五”期间，我省在地质灾害防治方面做了大量工作，在保护人民生命财产安全，保障经济发展和社会稳定等方面，取得了显著成效。

1.加强地质灾害调查研究程度。目前我省地质灾害防治工作仍然缺乏全面系统的基础调查资料，针对地质灾害易发区进行大比例尺、高精度的地质灾害调查，对重点地质灾害隐患点详细勘查，深入研究地质灾害的形成机理、防治工程，从而全面开展地质灾害防治工作。

1.1严格控制地下水的开采量，调整开采层位，避开可压缩性大的含水层的开采，从而减缓地面沉降的速度。

1.2针对矿产资源的采空区积极采取治理措施，采用回填、回灌等方式降低地面沉降发生的可能性。

1.3对已经发生地面塌陷且其稳定性差尚有活动迹象的地段，就坚决避让，不能作为职工居住地、重要设备厂房、公路等；针对以后的工程设计和施工中要注意消除或减轻人为因素的影响；建筑物应尽量避开地面沉降的易发区。

2.完善地质灾害监测体系和地质灾害信息系统。

2.1河北群测群防体系已经建立，要做到预警及时、反应迅速、转移快捷、避险有效。提高是基层国土所和群测群防人员业务水平，加强动态监测培训，规范监测预警工作，提高监测预警水平，在重点防治区成立地面沉降监测中心，并将地面沉降监测所取得的成果及时应用到地面沉降防控管理。

2.2增设地质灾害专业监测点、引进先进的监测方法和手段，推动我省重大地质灾害点的专业监测网络建设，新建两座基岩标，解决了长期以来测量工作须引测外省市基岩标的问题；完成了沧州兴济、唐海两座GPS基准站的建设；新建3组分层标，加强对地面沉降严重区的监测。

2.3通过前期的地面沉降调查监测工作，采集了大量监测数据，及时更新地质灾害信息系统调查数据，实现实时动态管理。

3.加强地质灾害防治的资金管理。如是人为原因地质灾害，由其所在单位或者个人负责治理；自然作用造成的地质灾害，由当地人民政府组织有关部门治理。

4.实现全民防灾减灾知识普及。加强地质灾害防灾知识的培训和演习，作为加强群测群防预警系统建设的重要组成部分，全面提高地质灾害易发区人民群众自防自救能力。

通过最近几年的地面沉降调查监测工作，深入研究了河北平原地面沉降的分布特点、灾害特征、形成机制，深入探讨了地面沉降与地形地貌、地下水、地层等有关要素的关系，结合区域社会经济发展状况，进行了易发区、防治分区划分，为地面沉降的防治奠定了很好的基础。通过地质灾害监测数据的采集、传输和存储；实现地质灾害的有效监控，及时为政府和社会提供服务，为国家防灾减灾提供基础信息，为重大工程项目建设合理规划提出了有效的对策建议，现已经取得了初步的成效。