一、什么是地面沉降?
地面沉降是指因自然或人为因素导致地表松散岩层压缩,造成地面高程缓慢降低的地质现象。其特点包括:
1.缓变性:通常以毫米/年为单位累积,不易察觉,但长期累积可导致严重危害;
2.不可逆性:一旦发生,治理难度大,部分沉降无法完全恢复;
3.广泛性:全球主要发生在沿海、河流三角洲及地下资源开采区,中国三大沉降区为长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。
二、地面沉降的成因
1.地质构造运动:板块沉降或沉积物在自然压力下固结压缩;
2.超采地下水:地下水过度开采导致含水层压缩,如上海、天津等城市因长期开采地下水,最大累积沉降量超过2.6米;
3.城市建设:高层建筑群增加地面荷载,如上海陆家嘴地区年均沉降达12-15毫米;
4.矿产开采:石油、天然气等资源的开采破坏地层结构,如大庆油田因开采导致地面沉降1.7米。
三、危害与典型案例
1.建筑物开裂、倾斜,如西安大雁塔倾斜1198毫米;
2.地下管道破裂、城市内涝加剧,如天津海河泄洪能力下降;
3.沿海地区海水倒灌,如上海若再沉降2米,部分区域将低于海平面。
四、地面沉降现状
1.全球风险:预计到2040年,全球16亿人口将受地面沉降威胁,其中6.35亿人生活在洪水高风险区;
2.中国情况:全国70多个城市发生沉降,面积达6.4万平方公里,上海、天津、西安等地最大沉降量超过2米。
五、防治措施
1.控制地下水开采;
2.实施人工回灌(上海每年回灌2000万立方米自来水);
3.建立全球卫星定位系统(GPS)和雷达干涉测量(InSAR)监测网络,实时追踪沉降数据。