多地超采地下水致地面沉降 專家稱不該飲鴆止渴

發生在江西贛州的地面沉降災害。

　　專家檔案

　　秦四清中國科學院地質與地球物理研究所研究員，博士生導師。中國地質學會工程地質專業委員會委員；巖石力學與工程學會理事；兼任《工程地質學報》編委；《巖土工程學報》編委等職。曾獲國際工程地質與環境學會“RichardWolters”獎和國家科技進步獎二等獎，長期從事工程地質學、巖土力學與巖土工程學的研究。

　　核心提示

　　近日，媒體報道了我國多個城市受到地面沉降的威脅，地面沉降已成為目前許多城市的一大地質災害。因為事關生命財產安全，所以這個問題受到普遍關注——沉降是否能得到控制、能否守住地平線？今天就請地質專家從科學的角度解讀一下地面沉降的危害及防治。

　　沉降量超200毫米地區已達7.9萬平方公里

　　遼寧日報：央視報道了多個城市發生地面沉降的情況，沉降問題再次受到人們關注。您是研究地質的專家，在調查和研究中，一定對地面沉降的危害有了直觀和獨特的感受吧，請您給我們講講。

　　秦四清：我們曾對我國的一些發生沉降的地區做過研究和調查，在這個過程中，我們感覺地面沉降已經對我國一些地區形成了較為嚴重的威脅，比如在北方某沿海地區，發生沉降的城市區域時常被潮水沿下水道倒灌，導致排污不暢，污水上涌，城市長時間積水，如果趕上臺風、暴雨及發生洪水，大面積的地勢低洼使洪澇災害的發生及受災程度加劇，直接威脅生命財產安全。

　　遼寧日報：我們一般直接想到和擔心的是房屋會不會隨地面沉降而發生危險？

　　秦四清：理論上是有可能的。地面沉降導致高層建筑的不穩定是直觀的，還有一些“隱性”的問題也尤為突出，如造成煤氣、自來水、排污管道斷裂，道路開裂，影響城市安全，其他依附在地表的構筑物也 “難以幸免”，比如橋墩錯位、鐵路路基斷裂。可以說，地面沉降作為一種緩慢的地基壓縮變形過程，對生活在地表之上的人類來說，會形成比較復雜的災害鏈，特別是在現代化、城市化日益加深的今天。

　　遼寧日報：看來，一旦發生地面沉降災害，損失是巨大的。

　　秦四清：是的，地面沉降威脅著堤壩、房屋、管道、交通等設施的完整和安全，需要不斷投入資金來維護，改建排污泵站，遷移低洼區工廠、居民區等，城市建設和維護費用巨大；新建的公路、鐵路、碼頭、港口、機場及城市各種建筑物均需要提高設計標準，增加基建投資。

　　當然，災害形成后的直接損失也是巨大的，比如有專家做過統計，上海從上世紀初到2003年，因沉降造成的損失可達2900億元，蘇州、無錫、常州、嘉興地區也損失了500多億元。

　　遼寧日報：近日，中央電視臺報道說我國有50多個城市面臨地面沉降的威脅。哪些地區比較嚴重？

　　秦四清：我國地面沉降的較為嚴重的區域主要有三大片區，一個是長江三角洲地區，一個是華北地區，另外就是陜西和山西的汾渭地區，按面積來說，全國地面沉降量超過200毫米的地區達到7.9萬平方公里，我國東、中部地區的上海、天津、北京、江蘇、浙江、河北等17個省市，沉降總面積超過5萬平方公里，較嚴重的城市有上海、天津、臺北、蘇州、寧波等地。

發生在長沙機場公路的沉降災害。

　　地下水超采是主因 調水工程可“治本”

　　遼寧日報：為什么這些地區沉降的比較嚴重？造成地面沉降的主要原因是什么？

　　秦四清：影響地面沉降的有6個因素，包括構造運動、區域性海平面上升、地熱開采、煤炭石油開采、工程沉降、地下水開采等。前4項引起的沉降與后兩項相比，引起的沉降量要么很小，要么及其緩慢，要么影響范圍很小，而工程沉降、地下水開采卻是影響剛才提到的三大片區沉降的普遍而直接的原因，其中地下水超采則是最主要的原因，所起作用在許多地區甚至達到了90%。全國40多個城市因為不合理開采地下水而發生地面沉降，其中沉降中心累計最大沉降量超過2米的有上海、天津、太原等。

　　遼寧日報：抽地下水為什么能引發沉降？

　　秦四清：我們抽取的地下水都是含水層中的水，含水層主要是由砂和水構成，其富含的孔隙水對上面(粘)土層及地表壓力產生了一個向上的托付力。在地下水開采后，地下水位下降，使地層中土顆粒所承擔的那部分力(有效應力)增大，從而引起土體壓縮，伴隨上面的土層整體下壓，在地面則表現為沉降，抽水越多，壓得越低，地面隨之沉降的越厲害，這種現象成正比關系。

　　遼寧日報：原來開采地下水有可能產生如此大的副作用，那么地下水到底是采、還是不采？

　　秦四清：水是生命之源，經濟發展之本。我國的地表水(庫水、河水、江水等)資源不夠豐富，且水資源分布不均，大部分經濟發達地區依賴于地下水資源的開采，如目前華北平原地下水開采量為每年206億立方米，主要用水需求靠地下水支撐。

　　所以，完全禁采地下水也是不現實的。但是減少對地下水的開采是可行的。因為一個重大的措施是大力發展調水工程，如引灤入津、南水北調等調水工程等都在一定程度上緩解了缺水地區的地下水開采量，起到了控制沉降作用，我想這在目前是一個 “治本”的措施。

　　遼寧日報：既然是由于超采地下水造成的地面沉降，那么補充地下水是不是可以減少危害？

　　秦四清：補充地下水層我們稱之為人工回灌，從理論上說，它確實是防止和治理地面沉降的手段之一，但是在現實中回灌面臨著很大的困難，主要是本來水就短缺，難有更多余的水來回灌，而且為控制地面沉降進行人工回灌的工程量一般都大，短時間內難以實現。

　　遼寧日報：雨水回灌行不行？

　　秦四清：可以，但是必須經過收集、凈化處理，因為回灌是直接補充深部的含水層，所以不能低于當地地下水質量現狀。根據各地的水文地質條件，特別是已發生較為嚴重沉降的地區，籌措水源，因地制宜開始地下水人工回灌是必要的，是補救和防治沉降的重要手段之一。

　　打井深度學問大首部防治規劃已出臺

　　遼寧日報：常有某地突然出現塌陷坑的事件，是不是地面沉降的表現？

　　秦四清：個別的塌陷可能有多種原因造成，比如地下管線施工回填不實形成路基空洞、地鐵隧道施工造成的地層擾動，當然也有由于長期干旱或超采地下水也導致某位點的地表承載力不足，導致塌陷，所以要具體分析，不能簡單歸結為地面整體沉降。

　　遼寧日報：地下水開采量和地面沉降的關系是否應該有一個科學的界定和估算？

　　秦四清：是的，我們講要科學防治地面沉降，那么首先一點要做的就是要研究開采地下水引起的各土層的變形特征以及過量開采引起的地面沉降在時間、空間上的分布規律，通過建立模型以及相關的數值模擬做相應的闡述，為合理開采和科學防治提供依據。在這方面我們有許多工作要做。

　　遼寧日報：您能不能給我們舉個例子？

　　秦四清：比如，調整地下水的開采層次作為一種輔助措施，在一定階段有助于控制地面沉降。我們對天津某沉降地區的研究后發現，同時開采第二、五含水層引起的地面沉降量最大，一年最大沉降量達到94.2毫米，同時開采第三、五含水層引起的地面沉降量最小，一年最大沉降量僅為53.1毫米。

　　我們建議對地下水的開采做一個合理的規劃，確定地下水超采區，劃定限采區和禁采區，實現地下水資源的動態管理，把地下水開采量控制在合理范圍之內。

　　遼寧日報：地面的沉降是潛移默化的，很細微，每年可能只有幾毫米，不易察覺，能否進行監測？

　　秦四清：現代科技手段完全可以對地面沉降進行監測，許多城市已經建立地面沉降監測網，實行地下水位及地面沉降同步監測，掌握地下水位及地面沉降變化趨勢，使政府決策有的放矢。

　　遼寧日報：地面沉降是個關系到生命財產安全及可持續發展的大問題，必須高度重視、早加治理。

　　秦四清：國家和地方政府非常重視這個問題，國土資源部有專門的部門來負責地面沉降問題，各地也采取了積極措施進行科學防治，通過健全法制、規范管理來加強地面沉降的綜合防治。

　　在這方面，可參考上海等城市的做法。上海等城市已制定了相應的如 “深井管理辦法”、“取水許可制度實施細則”、“地面沉降監測設施管理辦法”、“地面沉降防治管理辦法”、“地面沉降災害經濟損失評估方法”等行政法規。通過一系列舉措，我國很多地區的地面沉降現象得到了一定程度的控制。我國首部地面沉降防治規劃在不久前出臺，把地下水資源管理和地面沉降區監測、防控作為重點任務，相信會起到更大的作用和效果。

　　遼寧日報：謝謝您的講解，這更增強了我們對地面沉降防治的認識和信心。

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