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地面沉降不能掉以轻心

  
评论: 更新日期:2012年10月18日

    在过度开采地下水方面,长江三角洲最为典型。1970年以前,这个地区纺织业发达,但能源紧缺,所以需要集中开采地下水用于纺织厂的空调降温。1980年以来,随着城市周边地区乡镇企业的兴起,地下水又被大量开采,而且地表河道不断被污染,这使得地表水质量普遍下降,地下水开采规模日趋扩大。而在华北地区,因为缺水,地下水的开采量增加,地下水位下降,形成了漏斗,破坏了地层岩土力学平衡,很多地方都出现了沉降。

    地面沉降的一个很大的危害就是出现地裂缝。地面沉降比较均匀时,其破坏性显得不那么突然,而不均匀时,就容易出现地裂缝。如果建筑物正好在这个地裂缝上,且不是钢筋混凝土浇铸的,墙体就容易裂开,存在较大的事故隐患。目前,西安市市区内就已经出现了11条明显的地裂缝。城市地面不均匀的沉降,很可能将掩埋在地下的管线拉断,从而带来巨大的事故隐患。

    其实,地面沉降现象在国外也时有发生。1891年,墨西哥城最先记录了这一现象。之后,全球有50多个国家和地区发生了地面沉降。相对而言,地面沉降在日本和美国更加突出。1981年,日本有59个地区沉降明显。美国1995年在其50个州都发现有地面沉降。加州萨克拉门托流域从1925年到现在,下沉了9米多。

    我国上报的数据大多数不过2米~3米,看起来没有美国那么严重,但因为我国开展监测的时间比较晚,监测时的起始数据跟国外不同。不管怎样,可以肯定的是,随着地下水、油气等资源的开采量越来越大,地面沉降会加剧,面积也会扩大。

    虽然地质原因造成的地面沉降很难控制,但人为因素所导致的沉降,是可以应对的。地面沉降一旦形成规模,以人类现在的能力和技术,治理和恢复起来比较困难。如果我们杜绝或者减少沉降的人为因素,可以减缓或者终止地面沉降。对于已经形成的地下漏斗,人工回灌地下含水层的方法可以将其填满。

    地面沉降一直是困扰我国中、东部许多城市建设和发展的地质灾害,主要发生在三角洲和滨海平原、冲洪积平原、内陆盆地等。据介绍,近20年来,地面沉降大有蔓延之势,从过去的上海逐步发展到长三角、珠三角、京津塘和华北等广大地区,95个城市受到地面沉降的威胁。河北平原地面沉降大于200毫米的面积达到4.855万平方公里。到2003年底,北京已经形成5个地面沉降区,累计沉降量大于50毫米的地区已达到2815平方公里,最大沉降量达到722毫米,并呈加快趋势。

    地面沉降控制与可持续发展

    为控制地面沉降,我国有关部门进行了不懈的努力,并取得了一定的成效。江苏省2000年出台了苏锡常地区限期开采地下水的规定,经过几年的实践,地下水水位得到了回升,地面沉降速率减缓。上海市目前农业生产基本不使用地下水,计划到2010年,工业与乡镇企业地下水开采量降到2500万立方米/年,同时回灌量达到2500万立方米/年,加上对密集高大建筑物的规划限制和对建筑基坑排水治理等相关措施,届时年沉降速率将控制在地质构造运动的最大范围——5毫米内。天津市1973年在1635平方公里范围内建立了精密水准监测网后,2005年监测布网面积达到了3850平方公里,水准监测点达到1624个,完成了国家级GPS一级网建设和沉降易发区二级网建设,并在全市范围内建立了10个分层标组和两个基岩标。2002年6月,北京市地面沉降监测网站预警预报系统正式启动。

    据了解,河北省正在探讨把“南水北调”调过来的水注入地下,利用地下漏斗建成“地下水库”,控制地面沉降。在上海、北京等城市,地下水回灌都取得了不错的效果。2006年,上海平均地面沉降量为7.5毫米,比2000年的平均地面沉降量低了4.8毫米。目前,国家正在积极组织对长三角、华北平原等地区地面沉降进行监测,上海、天津、北京等地在地面沉降控制方面已取得积极成效。

    笔者以为,对我国东部地区地面沉降问题与可持续发展对策研究应基于以下考虑:第一,我国东部地区人口稠密,经济发展快速,自80年代以来,已经形成了以长江三角洲地区和黄淮海平原地区为中心的两大沉降区域。第二,地面沉降一旦形成便难以恢复,影响也是持久的。严重的地面沉降及其造成的灾害,对我国东部地区的国家经济建设及其生态环境均造成很大影响。因此,加强对我国东部区域性整体沉降地区的战略对策研究,预测地面沉降未来发展趋势,探讨及采取有效预防措施,是减灾防灾、维护东部社会可持续发展的当务之急。以中国东部地区地面沉降问题与可持续发展战略对策为主要目标,选择长江三角洲地区与黄淮海平原为核心工作区,以其周边地区作为辅助工作区,其主要研究内容应包括如下5个方面:

    1、地面沉降现状态势调查与地面沉降监测网优化方案。通过实地调研,提供长江三角洲地区与黄淮海平原地面沉降态势及其影响的报告。建立和完善地面沉降监测网络系统,提出地面沉降监测网优化方案及符合地区状况的监测技术。

    2、地面沉降形成的地质环境条件分析与沉降机制。从长江三角洲地区与黄淮海平原所处地质环境的调查研究入手,提出地面沉降形成的地质条件、沉降机制与主控因素。

    3、地面沉降发展趋势预测与水资源开发优化控制调度方案。分别把长江三角洲地区与黄淮海平原作为一个整体,宏观预测地面沉降的发展趋势,提出在最优环境影响状态下,这两个地区的最大安全可采水资源量及优化控制调度方案。

    4、地面沉降与海平面上升的耦合及其对区域生态环境的影响。研究重点为长江三角洲地区,着重分析地面沉降与海平面上升的耦合关系,预测未来5年、10年地面沉降与海平面上升的耦合对区域生态环境的影响和危害。

    5、地面沉降综合防治措施与可持续发展战略对策。包括合理调整地下水开采方案,人工回灌的可行性方案,节约用水措施,地表水污染治理方案,以及相关的法律和法规建议,并从宏观角度提出地面沉降地区可持续发展的战略对策。

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