下沉的地平线:城市沉降危机

作者:    发布时间:2019-09-10 22:58    浏览:

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原标题:下沉的地平线:城市沉降危机

2019年8月29日,《环球时报》发布一则消息《全球数十座都市正在下沉?美媒:21世纪末,美国多地可能被淹》,文中提到:“在未来数十年间,全球恐将有数十座主要城市或部分下沉、或整体消失,数千片沿海而建的社区将无法居住。

截图自:全球数十座都市正在下沉?美媒:21世纪末,美国多地可能被淹_国际新闻_环球网http://world.huanqiu.com/exclusive/2019-08/15375750.html

面对这样的灾害威胁,

我们需要了解更多的事实真相。

美国沉没,是否危言耸听?

媒体报道,美国墨西哥湾沿岸的新奥尔良市每年下沉5厘米左右,预计市内大片区域将在2100年没入水下;南卡罗来纳州的查尔斯顿,将在2050年沦为一座“半淹没的鬼城”;此外,还有德克萨斯州的休斯敦、新泽西州大西洋城、华盛顿市等诸多城市,美国科学家估算在2060年左右将有30座城市沉于水下。

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美国加利福尼亚州乐橙国际官网地面沉降,杆上的标志显示了1925年、1955年和1977年陆地表面的大致高度。

(图片来源:Dr. Joseph F. Poland, USGS)

媒体称这一系列现象为“美国沉没”,看似科幻大片,实则是现实中的真实危机。其实,不只是美国,日本、墨西哥、印度尼西亚、泰国、意大利、中国……许多国家都不同程度地面临着类似的困扰。

墨西哥首都墨西哥城里的一家教堂,因地面沉降而发生倾斜。

(图片来源:Czuber,Dreamstime.com)

英国一家著名的网红酒吧,这家酒吧的4个墙角中有一个比另外三个低了约1.2米,从外面看,连没喝酒的人都难免会认为是自己眼花了呢,其实这是地面沉降造成的

(图片来源:wikipedia.org)

近年来,一些城市经常出现雨水季节受淹的情况,地面沉降就是原因之一。如果是滨海城市,还可能会造成海水倒灌现象,甚至使整个城市下沉到海平面以下。2019年4月,印度尼西亚包括首都雅加达在内的多个城市遭受洪水灾害,这里的洪水几乎成了每年的惯例,给当地人民的生活造成了严重困扰。

印度尼西亚万隆理工学院的一位学者研究发现,雅加达目前正在以每年1~15厘米的速度下降,部分地区的下降速度达到了每年25厘米。照此下去,雅加达的北部临海的部分地区到2050年将完全被淹没。以至于印尼总统在今年4月29日对外宣布,计划将首都从频频遭灾的爪哇岛迁出去,8月26日正式宣布将把印尼首都从雅加达迁至东加里曼丹省。

地面沉降还会对城市建设工程造成严重破坏,比如建筑物地基下沉、房屋开裂、地下管道变形或断裂等。而且,随着地面的下沉,会造成地面高程资料大范围失效,从而导致城市规划失真,市政建设基础数据错误,给城市埋下不可预见的隐患。

因地面沉降而造成的房屋裂缝(马志飞摄)

城市沉降,谁是罪魁祸首?

地面沉降是地表的高程在一定时期内不断降低的地质现象,通常是指大面积的地面下沉。与崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害不同,它是一种缓发性的、短期内难以觉察的灾害,沉降速率比较缓慢,常为每年几毫米或几厘米。造成地面沉降的原因有很多,既有自然因素,也有社会因素的影响。

首先,可以是因地表土壤自然压实而形成的,在自然重力作用下,原本松散的地层变成致密、坚硬,这是所有地区都存在的一种自然现象,影响不大。

其次,可能是地壳运动造成的。如2011年3月11日的日本9.0级大地震之后,日本政府部门对地震中严重受灾的岩手、宫城和福岛三县沿海地区的28个地点进行了测量调查,并比对大地震之前的数据,结果发现:所有调查点都出现了不同程度的地面沉降,其中下沉最严重的地方竟然下沉了84厘米。这些大范围的地面沉降就与地壳运动密切相关。

第三种原因,与人类活动有关。一方面,人类开采松散地层的地下水、石油、天然气,降低地面承载力,形成地下漏斗;另一方面,城市中的高层建筑群越来越多,加重了城市土地的负荷。因此,地面沉降大多发生于人口稠密、工农业迅速发展的地区,特别是大量抽取地下水的地区。

第四种原因,由于全球气候变暖导致海平面上升,相对而言就意味着陆地的沉降。关于这个话题已经是老生常谈了,尽管直到现在仍然有很多人对全球变暖现象持否定态度,但海平面的上升却是毋庸置疑的事实,这对很多沿海城市的威胁是显而易见的。

面对危机,未来何去何从?

地面沉降有一个发生、发展的变化过程,正是这样一个缓慢的过程给我们的深入研究提供良好的条件,并能想法设法进行挽救。目前国内外的主要做法包括动态监测、控制地下水开采、注水回灌等方式。

监测是为了全面掌握城市地面沉降的发展变化规律,通过地下水位监测、GPS监测和遥感卫星空间观测等,形成立体监测网络,连续和动态监测本地区的地面沉降情况,并预测其发展趋势。目前世界上许多国家已经建立了专门的地面沉降监测系统,我国在地面沉降较为严重的长江三角洲、华北平原、汾渭盆地等地也开展了地面沉降调查监测工作,为后期治理提供基础数据支撑。

大部分城市的地面沉降都是由于过量抽取地下水所致,严格控制地下水的开采已经迫在眉睫,在地面沉降剧烈的情况下,甚至需要暂停开采地下水。但这样做仅仅是降低地面沉降的速率,不如人工注水回灌的治理效果明显。将地表水注入地下含水层,提高地下水位,能在一定程度上对沉降的地面进行恢复。

例如,意大利的威尼斯城近年来不断遭遇洪水灾害,为了避免其沉入大海之中,意大利的科学家计划在城市地下挖掘12个孔洞,然后向底部的黏土层注入海水。据估算,大概需要十年的时间才能使威尼斯上升30厘米,需要注入的海水总量约为1.5亿立方米。尽管这么做耗时、耗财,但除此之外还能有什么好办法呢?

意大利画家加纳莱托1730年的画作,展现了美丽的威尼斯风光

(图片来源:wikipedia.org)

从全球视角来看,地面沉降问题既是地下水资源危机问题,也折射出了全球变暖的气候危机。这不是哪一个城市、哪一个国家的危机,而是关系到全世界的未来安全,但愿在全人类的共同努力下,科学家所预言的那些即将沉没的城市能够躲过此劫。

本文转载自:地震三点通