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地下敲响警钟

发布时间:2012-05-23


  地面沉降,这一不易为人察觉的地质灾害正引起人们的注意。不久前,来自全国11省 (市)的100多位代表齐聚上海,就地面沉降防治问题交流经验,梳理思路。据悉,这是国土资源部首次以地面沉降为专题研讨交流。

  地面沉降,意味着什么?

  山西省太原市晋阳湖畔有个武家庄,改革开放初期曾是远近闻名的富裕村。可这些年来不知怎的,武家庄周围地面下沉,形成一个沉降区,就像一口锅,武家庄正好处在“锅”的中央。四周的排水、降水不断向村里汇聚。一年中的大半时间,整个村子都泡在泥水中, 1800亩耕地荒芜,旧宅老院因常年浸水全部坍塌,村民常年生活在潮湿的环境中……地面沉降严重影响了当地村民的生产和生活。
  这是在我国地面沉降区发生的一个事例。

  准确地说,地面沉降,是指在一定的地表面积内发生的地面水平降低的现象,或者指由于自然或人为因素形成的地面标高损失。地面沉降区往往伴生有地裂缝灾害。我国地面沉降范围有多大?据国土资源部统计,上个世纪90年代初,我国上海、天津、北京、河北、江苏、浙江等16省(区、市)发生地面沉降,面积为4.87万平方公里,2003年已升至6.4万平方公里,全国发生地面沉降的城市已超过50个。

  我国地面沉降最早发生于上个世纪20年代的上海和天津市区,到上个世纪70年代,长江三角洲地区主要城市和平原区、天津市平原区,河北东部平原地区也相继发生地面沉降。上个世纪80年代以来,地面沉降由点及面,在区域上逐渐连片发展,范围更趋扩大。

  长江三角洲、华北平原和汾渭地堑中的主要城市,是当前我国地面沉降三大区域。其中,长江三角洲的地面沉降最为严重,沉降区在区域上已连接成片,成为跨省(市)的区域性地质灾害。

  华北平原是我国地面沉降面积最大的地区,并伴有地裂缝灾害。沉降区主要包括天津市区、北京市区和河北省东部,其中在河北省东部平原地区,地面沉降量超过200毫米的地区已达4.8万平方公里。地面沉降导致华北平原滨海低平原区地面标高资源损失,铁路路基下沉、风暴潮灾害加重,给河口滨海地区和低海拔地区居民的生活和生产带来了不良影响。

  汾渭地堑沿陕西渭河、山西六大盆地展布,是我国构造强烈活动区,基底构造差异升降大。由于开采地下水,这里不仅引发了地面沉降,还形成了多条地裂缝,逐渐形成了陕西西安和山西大同、太原3个严重地面沉降及地裂缝区。西安市目前最大累计沉降量已达 2600毫米,沉降区内共发现地裂缝13条,造成文物古迹、地面建筑和地下管网破坏,并对城市防洪造成巨大压力。太原市沉降区南北长约40公里,东西宽约15公里,已形成多个沉降中心。大同市最大累计沉降量已达124毫米,地裂缝已发展到10条。

  除了三大区域,我国其他地区,如安徽阜阳、东北松嫩平原、珠江三角洲、江汉平原等地,也出现了地面沉降灾害。地面沉降已成为这些地区经济社会可持续发展的重要制约因素。我们脚下的地面,已向人们发出警告!

  主要诱因——地下水超采

  作为自然灾害,地面沉降有一定的地质原因,比如构造因素的控制、松软土层的存在等,但主要原因是人类活动。过量开采地下水,已被学者们公认为引发地面沉降的“罪魁祸首”。

  地面沉降是世界各地城市化进程中普遍存在的问题。城市化意味着工业化的快速推进,工程建设活动变得频繁,地面负荷逐渐增加;城市化同时也加速了人口的集聚,导致对水资源的需求日趋旺盛,以至长期过量开采地下水,最后引发地面沉降。

  河北是全国地面沉降面积最大、类型最复杂的地区。究其原因,我们发现,地下水是河北重要的供水水源,一般年份地下水抽取量占供水量的50%,有的城市甚至达 100%。由于河北地处环渤海、京津两大经济圈之间,是重点开发建设地区,环渤海大港工程、北方钢铁基地、化工基地都集中在这里,加剧了对水资源的需求。自上个世纪70年代以来,因深层淡水的大规模开采,在河北中东部平原出现工地下水城市集中开采区和农业集中开采区,形成了深层地下水降落漏斗,地下水下降范围扩大,最后引发大面积的地面沉降,形成了沧州、衡水等13个沉降中心。

  浙江杭嘉湖、于波、奉化等沿海平原地区,在占全省15%的土地面积上聚集了全省 35%的人口,创造了全省50%以上GDP和财政收入。由于长期集中开采地下水,上个世纪 60年代,嘉兴和宁波也出现了地面沉降。到了上个世纪80年代,温岭、黄岩、温州、瑞安等地也相继出现了地面沉降。截至目前,全省沿海平原无一例外,都存在地面沉降。

  对于地面沉降的形成原因,近年来也出现了一些新的情况:不仅地质因素和过量开采地下水可造成地面沉降,而且开采石油、天然气等流体矿产也可导致地面沉降。在一些地区,大规模的市政工程建设已成为引发地面沉降的新的重要因素。据初步监测分析,上个世纪90年代以来,上海市工程建设产生的沉降量约占同期地面沉降量的30%左右。

  并非不治之症

  人类不仅能够认识自然,也能够利用自然的规律与自然协调,进而为人类服务。与滑坡、崩塌、泥石流等突变型地质灾害不同,地面沉降是一种渐进的、累积的缓变型地质灾害。它的缓变,正好给了人类充分的时间来从容应对。实践表明,只要人类深入研究其机理,逐步认识其规律,由政府发挥主导作用,通过政策、法律、技术等多种手段加以综合防治,地面沉降完全可以得到控制。

  日本就成功地控制了地面沉降。

  早在1898年,日本新泻平原就发生了地面沉降。1923年和1925年前后,东京、大阪两地随着地下水集中开采,地面沉降现象比较突出。1935年后沉降加剧,最大幅度可达几百毫米。随着沉降量的急速增加,发生了不均匀沉降,导致房屋损坏、海潮入侵,地面沉降一时成了严重的社会问题。后来,日本政府采取了一系列措施,以控制地面沉降的发生。一是严格限制地下水开采量,如严格控制井位、井径、井数以及出水量。二是人工回灌地下水,主要是把河水、雨水及经过三级处理的废水注入含水层,以使地下水保持平衡状态。三是调整开采层次。如:将上部含水层的地下水开采转向下部含水层,对地面沉降有一定的缓解作用。四是颁布《工业用水法》。在一些大城市建立环境地质数据库及有关地下水的数学模型,用于评价水质水量,研究由于抽水引起地面沉降问题。

  地面沉降事关全社会,为了启发人们对地面沉降的防范意识,日本环境部门把地面沉降的相关信息和地下水抽取的有关规定加以整理,登载在网上,收到了良好的宣传效果。通过一系列卓有成效的措施,现在日本的地面沉降已得到了有效控制。

  他山之石可以攻玉。我国的上海市,也运用人工回灌等手段控制地面沉降,取得了较好成效,目前上海的地面沉降已基本得到控制。近年来,上海对地下水资源的保护性开发策略成效显著,地下水位明显上升,地面沉降控制能力已达国际水平。据了解,目前世界上地面沉降控制工作做得最好的是日本和美国。其中日本全国大部分地区每年沉降量大约控制在20毫米左右。上海市现在已经超过了这一水平。2002年,全市沉降量控制在10.22毫米,2003年控制在9.6毫米,年平均沉降量已减至10毫米。

  天津市政府对地面沉降的控制高度重视,从1985年起,制定了3年一期的地面沉降控制实施计划,投入大量资金,采取了一系列措施:在地面沉降发生区,减少地下水开采量,并进行一定量的回灌;引滦入津、引黄入津,以解决居民生活用水和农业用水等问题。通过努力,天津市正在加速发展的地面沉降也得到了有效遏制。

  实践坚定了人们的信心:地面沉降并不可怕,我们完全有能力防治它!(丁全利)


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