安基固本千秋业

　　12月初，冬日暖阳中，苏州黄埭镇某村池塘边，三三两两的人们正悠闲地钓鱼。面对此情此景，与记者同行的江苏省地质调查研究院高工武健强颇感欣慰——这里，原是地面沉降的严重区位。

　　“10多年前，这里下沉得很厉害，河水基本与河堤持平，屋子里都快进水了，有的家里把预制板垫屋内以防万一。现在感觉不怎么沉了。”一位村民回忆着这里的变迁。

　　地处长江三角洲冲积平原的苏锡常地区，自上世纪以来，长期过量开采地下水逐渐引发地面沉降地质灾害。到20世纪末，地面沉降已成为该地区十分严重的环境地质问题。据上世纪末一份监测资料显示，地面沉降严重区5年内地表下降了500多毫米，照这个速度，平均海拔3米左右的苏锡常地区，用不了几年就可能会沉到海平面以下。

　　苏锡常告急！时不我待。自此，苏州、无锡、常州等地开始了历时15年的地面沉降治理。由江苏省地质调查研究院提议，联合上海市地质调查研究院、浙江省地质环境监测院三家共同申报的《长江三角洲地面沉降防治关键技术研究与应用》成果荣获2013年度国土资源科学技术一等奖第一名。

　　分析“病理”：过度开采地下水导致地面沉降

　　1995年的一天，江苏地调院接到了苏南某镇的情况反映——当地新建的别墅，无缘无故裂缝。在排除工程质量问题的可能性后，问题的指向瞄准了“地下”。

　　专家火速赶往事发地。

　　“我们采取点面结合的方法进行探测，在点上通过钻探，在面上通过地震波探测不同深度松散层下面的基岩形态及状况，从而调查地下水储存环境及分布状况。”江苏地调院专家介绍。

　　通过比对研究，项目组得出结论：过度开采地下水引起地面不均匀沉降，导致房屋裂缝。项目组在调研时还发现了一些异常现象，如很多村民家的水井井管相对抬升、房屋地基下降及桥梁净空减小、河水水位相对上升等，这些现象让当地老百姓误以为是水位升高。究其实，这些都是地面沉降的表现。

　　为此，该院以专报上报江苏省政府，反映灾情并提出开展区域地面沉降防治建议。

　　针对地面严重沉降的现实，2000年8月26日，江苏省第九届人民代表大会常务委员会第十八次会议通过了关于在苏锡常地区限期禁止开采深层地下水，合理利用浅层地下水的决定。决定规定，2005年12月31日前，苏锡常地区全面实现禁止开采深层地下水。

　　这是一个被称为苏锡常地区地面沉降治理的里程碑事件。长期以来，为控制地面沉降，国内外一般采取减小开采量、回灌、调整开采层位等方法。苏锡常地区的“禁采”，开创了控制地面沉降的独特思路。其通过立法形式迅速削减对地下水的开采，以实现地面沉降的“刹车”，这一次前所未有的科学与管理实践，对区域地质环境的影响积极而深远。自此，持续了多年的地下水开采得以全面禁止。与此同时，为保证全省生产用水，江苏投入大量资金进行了地表水配套改造。

　　数据显示，地下水实行禁采后，苏锡常全区地下水资源得到不同程度恢复，地下水位持续回升，区域水位漏斗面积逐渐缩小，年缩减幅度达10%，现状中的40米水位漏斗区约1036平方公里，仅为禁采初期的1/4。

　　“把脉”病灶：监测网24小时提供安全CT图

　　乘坐京沪高铁的人在车行至长三角地区时，一定会注意到铁路边不断出现的小砖塔——地面沉降GPS监测点。通过这些监测点，24小时监测数据会及时传输到监测中心，供科研人员对地面沉降状况进行评估。基于对苏锡常地区地面沉降机理的全新认识，江苏省地调院设计了这套监测网。

　　“通过研究发现，含水砂层也存在塑变和蠕变现象。一般来说，含水砂层的压缩变形多被认为是弹性的，即抽水停止后土层会出现回弹，但实际研究表明，含水砂层具有明显的非线性变形特点，呈现出弹性—弹塑性—塑性的变形规律，甚至是蠕变（长时期缓慢变形）。”江苏省地调院专家介绍说。

　　“就像医生观察了解病人病情一样，对地面沉降的防治，也要时时了解发展动态。”从事地面沉降治理研究十多年的武健强作了一个形象的比喻。

　　2003年开始，江苏省地调院在苏锡常地区着手部署长期监测，然而监测首先遇到了技术难题。

　　“调查发现，有的地方一年下沉10厘米左右，但有的地方一年仅下沉3毫米～5毫米。要是采用人工水准测量的方式，苏锡常地区地面沉降面积达6000多平方公里，需要非常大的人工成本投入，而且精度要求高、保障难度大。”面对这个拦路虎，项目组集思广益、对症下药，找到了在建设行业应用广泛的GPS定位技术。基于这项技术，大范围监测成为可能。

　　2003年～2005年，江苏省地调院又在该地区实施了由国土资源部和江苏省人民政府联合开展的《江苏省生态环境地质调查与监测》项目，进一步建设和完善苏锡常地区地面沉降监测网络，并拓展到长江以北的扬州、泰州、南通地区。

　　目前，全方位的长三角（江苏）地面沉降监测网已全面建成，控制面积覆盖江南江北约3万平方公里，形成国家一级GPS监测点67个、1座GPS固定站和苏锡常地面沉降监控中心，同时建设了5座地面沉降自动化监测站、1座地裂缝三维形变自动化监测站，完全实现了自动数据采集、有线或无线数据传输、自动数据处理及分析计算功能，为地面沉降预测研究由定性向定量方向发展奠定了良好基础，全面提升了江苏全省地面沉降自动化监测信息管理水平。

　　业内人士评价，这样的监测即使在发达国家也是很罕见的。

　　开出“药方”：风险管理为决策者提供避险参考

　　无锡市西北某村的村民，这些天正忙着搬往它处新居。因为，他们原来的村子正好处在地面沉降引起的地裂缝易发区带上。

　　江苏省地调院的研究报告显示，地面沉降对经济社会的影响一般可划分为两类：一类是显性的，即直接造成经济损失，显而易见；另一类是隐性的，由于地面沉降渐次降低建设环境和生态环境的总体质量，在不知不觉中导致一系列地质环境质量恶化。

　　与房屋裂缝等显性损失相比，更须提防的是隐性影响，它就像慢性病不能立马治愈一样，需要医生时时问诊，根据不同的时间不同的人开出不同的药方，而这就是“地面沉降风险管理”。

　　目前，长江三角洲地面沉降研究已进入到风险评价管理阶段。自2006年至今，江苏省地调院承担起苏锡常地区地面沉降监测与风险管理项目，这是国土资源大调查项目开展以来，中国地质调查局部署的长江三角洲地面沉降防治工作第三期。江苏省地调院创造性地开展了地面沉降风险“识别—评价—处置”的系统性研究，提出了“水—土”一体化管理、动态规划的建议。

　　“我们制定了地面沉降动态风险的评价方法，即建立地面沉降风险评价管理模型，实现灾害最小化、经济和社会效益最大化的控制目标，从收益、成本、风险三方面综合考虑，为决策者提供制定相关防治措施的综合支持。”江苏省地调院专家解释道，“地面沉降风险评价管理模型，也就是综合考虑地下水开采量与地面沉降相关性以及社会经济等多因素的评估模型，对未来做预测。根据收集的数据，综合地方经济社会发展的指标，评估地面沉降的危险性，为政府决策提供参考，政府部门据此有针对性地调整建设投入、城市布局等。比如，对京沪高铁沿线的地面沉降作定量化分析，预测未来5年～10年的发展态势，尤其是差异性沉降，这样在高铁轨道选型时，可为设计部门提供科学依据。”

　　地面沉降风险评价的结果，是划分出轻度、低度、中度、高度等不同层级的风险区，由此帮助地方政府作出更加精准的判断。如风险区的居民点要不要搬迁或者哪些地带适合建设等。

　　对上述村庄的调查结果显示，其处于较高级别的风险区，需要搬迁。在这份递交给当地政府的评估报告中，同样指出了适宜集中居住的地区。江苏省地调院提交的类似报告还很多。比如，为京沪高速铁路、苏通大桥建设提供地质安全论证，为地方城镇规划选址提供决策依据等。此外，江苏城市地质调查、沿海地质调查都将地面沉降调查与监测纳入其中。

　　为了让管理层有更直观的认知，江苏省地调院还作了三维模拟的仿真演练。“比如，通过监测了解地下水分布范围、分析地下水可采资源量，对开采后会产生什么影响等进行数值模拟、预测预警、动画演示，便于管理层理解。”武健强介绍说。

　　有心人天不负。据悉，通过对地面沉降的综合防治，苏南85%的平原区沉降得到有效控制，目前仍发生沉降的区域面积约1200平方公里，比10年前减小了70%，地面沉降速率也从高峰时期的每年100毫米降至每年10毫米以下，苏锡常地区正步入微沉降时代。与地面沉降速率减缓相一致的是，地裂缝灾害活动也有不同程度缓解。由江苏省地质调查研究院提议，联合上海市地质调查研究院、浙江省地质环境监测院三家共同申报的《长江三角洲地面沉降防治关键技术研究与应用》成果荣获2013年度国土资源科学技术一等奖第一名。

　　由此，人类在这块土地上的美好蓝图也得以展开。如今，标志着中国第一个以现代化建设为主题的区域规划——《苏南现代化建设示范区规划》正在这里实施，苏州、无锡、常州成为示范区的中心地区。

　　然而，前事不忘，后事之师。在苏锡常未来发展的美好前景中，曾经的历史教训当如警钟常鸣……