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从华北到长三角不能承重的土地 城市在沉降(组图)

www.sinoca.com 2011-11-11  中国新闻周刊



  “长三角”联合“控沉”

  “光我们控制地下水开采不行,上海的地下水与江苏、浙江都连在一起,需要大家一起控制,长三角城市之间要协调合作。”刘守祺说。

  2005年,南京地质矿产研究所副所长郭坤一耗时4年,花费2000万元进行了详细调查,发布《长三角地区地下水资源与地质灾害评价》。报告认为,长三角地区地面沉降区内累计沉降已超200毫米,面积近10000平方千米。苏锡常(江苏省的苏州、无锡、常州)地区因不均匀沉降,目前已发生22处地裂缝地质灾害。上海从上世纪初到2003年,因沉降造成的损失是2900亿元;苏锡常地区和浙江嘉兴也损失了500多亿元。

  郭坤一发出警告:按照当时的沉降速度,到2050年,海平面将会上升40厘米至70厘米,长三角很可能就此桑田变沧海。

  浙江省国土资源厅地质环境检测院总工程师赵健康对长三角的沉降形势却感到乐观,“如今已经不是这个情况了,沉降好转了很多,个别地区还上升了。”

  赵健康所在的地质监测院每年都要对浙江全省的沉降情况进行监测,并发布当年的环境公报。他们发现,2009年浙江沿海平原地面沉降继续呈现减缓趋势。

  赵健康说,长三角的上海、江苏和浙江联动防沉降工作开始于1999年,联动以后浙江省每年都大幅降低地下水开采量,生活用水多使用地面水,例如从太湖的上游引水。地下水开采量由2000年的1.5亿立方米下降到去年的1600万立方米。但是因为浙江是长三角里沉降程度较轻的,所以没有采用回灌。

  长三角的另一个“角”江苏沉降的程度和速度则远高于浙江,采取的措施则显得更严厉。从20世纪80年代开始,苏锡常一带的乡镇企业风起云涌,但由于环保意识不强,污水废水的排放造成了地表水严重污染,不得已只好转向地下取水,而过量的开采地下水又使得苏锡常的“漏斗”连成一体。无锡、苏州、常州三市及外围乡镇,以地下水水位下降10米计算,漏斗面积已达5000平方公里。

  20世纪30年代时,苏州只有地下深井两口,到90年代,已增加到304口;地下水开采量从20世纪30年代的日开采500吨飙升至90年代的12万吨,由此带来的便是地下漏斗水位由3米下降到61米多。2000年,苏州市区地面累计沉降普遍达到40厘米到60厘米,严重地段超过160厘米,无锡市区、常州市区最大累计地面沉降量分别超过120厘米、110厘米。

  2000年8月,江苏省人大颁布了《关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定》,在全国率先通过立法实施地下水限期禁采。此后,地面沉降速率有所减缓。苏州沉降速率从每年25毫米以上降到小于10毫米;无锡从每年100毫米降到10毫米~15毫米,常州从过去最高每年120毫米降到每年8毫米。

  赵健康也很惊讶为什么长三角的联动配合得这么默契。他现在很欣赏的一个说法是,“地下水是没有行政区划的”。

  地面沉降的中国应对

  我国在19个省份中有超过50个城市发生了不同程度的地面沉降。地面沉降的重灾区主要是长江三角洲地区,华北平原和汾渭盆地。为控制地下水的开采,各地区都在制定相应的地方性条例和法规

  本刊记者/杨迪

  地面沉降,可以被简单地称作“地陷”,在我国《地质灾害防治条例》中,它被定义为“缓变性地质灾害”。国土资源部地质环境司副司长陶庆法告诉《中国新闻周刊》记者,“目前,我国在19个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降,累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。主要在中东部地区。”

  因为地面沉降的反应滞后,且进程缓慢,以毫米为单位计算的沉降率,人们不易察觉。上世纪20年代,上海是我国最早发现地面沉降迹象的城市。据统计,现在上海市区地面累计沉降量超过2米,历史上最大年均沉降量曾达到110毫米。陶庆法说,“尽管这样,人们仍然不会有明显的感受,只有看到不断升高的抽水井井台时,大家才能明白地面矮下去了。”上海人可能因为看到外滩不断加高、加固的防汛墙才意识到地面沉降的发生。而真正开始重视,却是在上世纪60年代中期。

  地面沉降除了给城市建筑物、地下管道形成破坏以外,更直接的影响就是经济损失。根据中国地质调查局等部门评估,几十年来,长三角地区因地面沉降造成的经济损失共计3150亿元。其中上海地区最严重,直接经济损失为145亿元,间接经济损失为2754亿元;华北平原地面沉降所造成的直接经济损失也达404.42亿元,间接经济损失2923.86亿元,累计损失达3328.28亿元。

  陶庆法介绍说,“目前我国地面沉降的重灾区主要是长江三角洲地区,华北平原和汾渭盆地这三个区域。”

  据中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示:自1959年以来,华北平原14万平方公里的调查范围内,地面累计沉降量超过200毫米的区域已达6万多平方公里,接近华北平原面积的一半。其中,天津地区的沉降中心最大累计沉降量一度高达3.25米。调查和监测结果显示,华北平原不同区域的沉降中心仍在不断发展,并且有连成一片的趋势;长江三角洲地区最近30多年累计沉降超过200毫米的面积近1万平方公里,占区域总面积的1/3。上海市、江苏省的苏锡常三市沉积中心区的最大累积沉降量分别达到了2.63米、2.80米,并出现了地裂缝灾害。

  陶庆法说,“地层是塑性的,不是弹性的。如果是弹性的,加上压力后缩下去,当压力放开就可以回复。但地面沉降很难修复,所谓的反弹也相当有限,即便把地下水控制住之后,可能也反弹一点,但是那个量相当小,基本可以忽略不计。”

  虽然某些天然因素可以造成地面沉降,但地面沉降的主要原因还是人为的:地下水、石油、天然气、地热等资源的过度开采;城市建筑;重大工程造成地基土体发生缓慢变形……这些都在不知不觉中改变着我们脚下的大地。目前,我国以及世界上主要沉降区的资料都证实,过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因。

  近30年来,随着中国城市化、工业化进程的高速发展,地表水的污染日益严重,人们的生产、生活越来越多地依赖地下水,人们对于地下水的开发利用一直在迅速增加。综合水利部公布的数据,在20世纪70年代,中国地下水的开采量为平均570亿立方/年,80年代增长到年均750亿立方,而水利部最新数据显示,2009年地下水的开发利用量已经增到1098亿立方/年。

  目前,在中国655个城市中,有400多个以地下水为饮用水源,北方城市对地下水的依赖更重,目前北方城市65%生活用水,50%的工业用水以及33%的农业灌溉都是主要依靠地下水。

  “全国地下水超采区域300多个,面积达19万平方公里,严重超采面积达7.2万平方公里。”水利部水资源司副司长于琪洋10月28日在新闻发布会公布了这组数字。

  正是因为不合理开采地下水而使很多城市发生了地面沉降,使得国内沉降中心个别点的最大累计沉降量不断升高。沿海地区的大连、秦皇岛等城市地下水水位的下降,引起海水入侵,导致地下水水质恶化,其中山东、辽东半岛海水入侵更加严重。

  华北平原之所以成为地面沉降的重灾区,也是由于多年的地下水超采。华北平原总面积为13.6万平方公里,人口约1.11亿,包括北京、天津、河北省的全部平原及河南省、山东省的黄河以北平原,是中国政治、经济中心和主要粮食生产基地。但人均水资源量每年仅为335立方米,不足全国平均水平的1/6。且华北平原地表水分布不均,使得地下水成为大华北经济社会可持续发展的重要支柱,很多城市的地下水开采量已占总供水量的70%以上。

  虽然国家以及各级政府对地下水的开采有总量的控制,但是陶庆法告诉《中国新闻周刊》,“总量控制是一笔大账,是一定面积的平均开采量。而因为开采布局不合理,个别地区超采严重,就会形成区域性漏斗状凹面。”华北平原已经成为世界上最大的“漏斗区”。包括浅层漏斗和深层漏斗在内的华北平原复合地下水漏斗,面积达73288平方公里,占华北平原总面积的52.6%。

  据统计,全国已形成区域地下水降落漏斗100多个,面积达15万平方公里。华北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的区域地下水降落漏斗,甚至有近7万平方公里面积的地下水位低于海平面。

  近20年来,因为国内一些重点城市开始控制地下水的开采,大部分城市的地面沉降率有所降低,但因中小城市和农村地区地下水开发利用量大幅度增加,地面沉降范围已从城市扩展到农村,并在区域上连片发展,地面沉降量呈现此消彼长的特点。长江三角洲和环渤海地区就是典型代表,地面沉降已发展成为两个跨省市的区域性地面沉降区,不但制约了当地可持续发展和城镇安全,而且对铁路、公路、地下油气管线、防洪防潮设施等基础工程设施构成威胁。

  由于地面沉降是地下水超采造成的,最直接、有效的办法就是严格控制地下水的开采。现在我国各地区主要采取的办法就是关井,禁止或者限制开采。近些年为控制地下水的开采,我国各地区都在制定相应的地方性条例、法规。但是监管能否到位,是让陶庆法深感头疼的一个问题,“取地下水太方便了,就地打一口井就取水了。”

  除了控制开采量,国内还有些地区采取回灌的办法增加补给,对于缓解地面水位下降和由此引发的地面沉降也非常有效。在陶庆法看来,“压采地下水的关键就是要解决替代水源。人们生活需要用水、工业、农业生产都需要用水,不解决用水矛盾问题,防治地面沉降就是一句空话。”这个问题尤其在华北地区比较突出,华北的地下水过量开采主要是用于农业灌溉,要是不解决华北大平原农村农用灌溉用水问题,地面沉降的解决也只能是纸上谈兵。

  为了解决替代水源问题,我国很多地区在搞跨流域引水,有省与省之间的调水,还有区域间的调水。目前国内重大战略性工程“南水北调”,正是为了缓解北方水资源短缺而实施的大规模跨流域引水工程。

  目前,全国还没有建成统一的地面沉降监测网,包括各地区也没有统一的区域性监测网,所以难以掌握整体的变化规律,即使条件最好的长江三角洲地区也只是按省市行政区在逐步建立。

  10月28日,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地下水启动大规模的工程。

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