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四大因素导致地面沉降 ——访中国矿业大学教授崔振东
2014年07月04日 06:57 来源:《中国社会科学报》2014年7月4日第616期 作者:郝欣 曾江 字号
关键词:中国矿业大学;教授;地下水;开采;工程环境

内容摘要:2013年,国家环保部、国土资源部与水利部在京正式发布《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》,地下水的安全问题得到国家部委前所未有的重视。

关键词:中国矿业大学;教授;地下水;开采;工程环境

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  【核心提示】地面沉降是我国乃至世界范围内较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。是哪些主要因素导致了地面沉降,记者近日就此专访了中国矿业大学教授崔振东。 

 

  地面沉降从城市向农村扩展

  《中国社会科学报》:请简要介绍国内地面沉降的整体情况。

  崔振东:我国自1921年上海市区最早发现地面沉降以来,至今已有90多个城市或地区发生不同程度的地面沉降。代表地区有上海,天津,浙江的宁波、嘉兴,江苏的苏州、无锡、常州,河北的沧州、唐山、衡水、保定、任丘、南宫,山东的菏泽、济宁、德州,安徽的阜阳,山西的临汾、太原、大同,河南的安阳、开封、洛阳、许昌、郑州,台湾的台北、彰化、屏东等,陕西的西安,北京和松辽平原等。在这些地区中,最为突出的是长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。

  从时间发展上来说,20世纪20年代初,中国最早在上海和天津市区发现地面沉降,至20世纪60年代两地地面沉降灾害已十分严重。20世纪70年代,长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降;80年代以来,中小城市和农村地区地下水开采利用量大幅度增加,地面沉降范围也由此从城市向农村扩展,在城市连片发展。同时,地面沉降地区伴生的地裂缝,加剧了地面沉降灾害。

  《中国社会科学报》:国外地面沉降情况如何?

  崔振东:据统计,目前世界上已有150多个国家和地区发生地面沉降,如美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。

  现有文献资料表明,1891年墨西哥城最早记录地面沉降现象,但当时由于地面沉降量不大,危害也不明显,所以并未引起人们的重视。日本于1898年在新潟最早发生地面沉降,产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原等。美国于1922年最早在加利福尼亚州萨克拉门托发现沉降,至1995年,美国50个州均有地面沉降发生。

  工程环境效应成近年来新的沉降因素

  《中国社会科学报》:地面沉降发生的主要原因有哪些?

  崔振东:地面沉降是自然因素和人为因素综合作用下形成的地面标高损失。自然因素包括构造下沉、地震、火山活动、气候变化、地应力变化及土体自然固结等。人为因素主要包括开发利用地下流体资源(地下水、石油、天然气等)、开采固体矿产、岩溶塌陷、软土地区与工程建设有关的固结沉降等。原因如下:

  第一是开发利用地下流体资源。由于抽取地下水,在许多国家和地区产生了地面沉降。20世纪20年代,我国上海、天津在市区集中开采地下水的地区发生地面沉降。华北平原地下水降落漏斗和地面沉降已经引起广泛关注。

  第二是岩溶塌陷。中国是世界上岩溶最多的国家之一。随着岩溶地区国民经济的飞速发展,岩溶区土地资源、水资源和矿产资源开发不断增强,由此引发的岩溶塌陷问题日益突出,已成为岩溶地区主要地质灾害问题。

  第三是开采固体矿产。矿山塌陷多分布在矿山的采空区,以采煤塌陷最为突出。中国有约20个省区发生采空塌陷,以黑龙江、山西、安徽、山东、河南等省最为严重。

  第四是工程环境效应。密集高层建筑群等工程环境效应是近年来新的沉降制约因素,在地区城市化进程中不断显露,在部分地区的大规模城市改造建设中地面沉降效应明显。

  以上海为例,上海是中国最早发现区域性地面沉降的城市。自发现沉降以来至1965年,市区地面平均下沉1.76米,最大沉降量达2.63米。这主要是由于不合理开采地下水所致。20世纪60年代中期开始,经采取压缩地下水开采量,调整地下水开采层次及人工回灌等措施,实现了地面沉降的有效控制。

  进入20世纪90年代,随着社会经济的发展,上海市各种基础市政工程及高层建筑开始大规模建设。而在同一时期,上海地面又明显出现加速沉降现象。由于上海中心城区地下水的开采得到严格控制,而且回灌量一直大于开采量,地下水动态历年来基本保持稳定。在严格控制地下水开采的情况下,密集高层建筑群等工程环境效应诱发的地面沉降已成为地面沉降的主要影响因素。

 

  链接

  地面沉降事记

  1891年,墨西哥城最早记录地面沉降现象。此后,1898年日本开始发现沉降,1922年美国开始发现沉降。

  1921年,我国上海发现地面沉降现象。这是我国最早发现的地面沉降现象。

  1964年,联合国教科文组织批准“国际水文十年”。该项目很快将地面沉降问题纳入研究领域,后改为国际水文计划。

  1964年,我国开始在上海和天津组织全国性地面沉降学术会议。“第四届全国地面沉降防治学术研讨会”将于2014年11月在西安举行。

  1969年,联合国教科文组织在日本东京组织了第一届国际地面沉降学术研讨会。

  2001年,中国地质调查局地面沉降研究中心在上海成立。

  2005年,第七届国际地面沉降学术研讨会在上海举行,这是该会议首次在中国举行。

  2010年,中国地质环境监测院、河北省地矿局、沧州市人民政府联合建立“河北沧州地面沉降监测预警与防治示范区”。

  2011年,国务院批准通过了“国家级地下水监测工程”,这是我国第一次针对控制地下水开采启动的大规模工程。

  2012年,由国土资源部、水利部会同发改委、财政部等十部委联合编制的《全国地面沉降防治规划(2011—2020)》获得国务院批准,这是中国首部地面沉降防治规划。

  2013年,国家环保部、国土资源部与水利部在京正式发布《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》,地下水的安全问题得到国家部委前所未有的重视。

  (本报记者 曾江/整理)

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姓名:郝欣 曾江 工作单位:

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