防治地面沉降切忌“頭痛醫(yī)頭”

童潛明

地面沉降的防治對(duì)國(guó)計(jì)民生很重要，只有搞清楚了原因才能做到有的放矢。

2012年2月21日央視報(bào)道，因過(guò)度抽排地下水，全國(guó)有50個(gè)以上城市發(fā)生地面沉降，嚴(yán)重者出現(xiàn)地裂縫和“天坑”，波及面積達(dá)7.9萬(wàn)平方公里，且有繼續(xù)擴(kuò)大之勢(shì)。報(bào)道中還特別舉了西安市地裂縫和湖南益陽(yáng)市岳家橋鎮(zhèn)的“天坑”。

2月27日《京華時(shí)報(bào)》以“北京10年抽干地下2800個(gè)昆明湖”為題報(bào)道了北京被赫然列入地面沉降城市之一。

報(bào)道中的地面沉降是一種地質(zhì)災(zāi)害，因所處地質(zhì)環(huán)境不同，其形成機(jī)理也就不同，按報(bào)道的情況可分三種。

一種是自然作用和人為作用共同所至，以西安市為例。西安市區(qū)位于第四系厚達(dá)300~900米砂、砂礫石、礫石、亞粘土、黃土狀粘土等沉積物層之上，市區(qū)內(nèi)有長(zhǎng)安—臨潼等區(qū)域性活動(dòng)斷層穿過(guò)。通過(guò)多年跨斷層水準(zhǔn)測(cè)量，斷層垂向活動(dòng)速率為4毫米/年，因而使第四系中形成了具正斷層性質(zhì)的地裂縫。如該市二環(huán)路一處立交橋，地裂縫使橋梁分成兩段，高差達(dá)30厘米。這種因斷裂活動(dòng)導(dǎo)致的地裂縫自古以來(lái)各朝代都發(fā)生過(guò)，最早在1501年就有記載。近10余年更頻繁出現(xiàn)。

另一種是人為作用所至，以北京市為例。北京是世界上少有的以地下水為主要供水水源的大都市，市民喝的三杯水中，有兩杯來(lái)自地下水。北京地下水主要來(lái)自華北平原北京地區(qū)第四系沉積層，它與西安市不同的是第四系之下的基底地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，地面沉降沒(méi)有構(gòu)造活動(dòng)的影響，經(jīng)研究是超采地下水。數(shù)十年的超采，地下水位由1999年平均12米左右下降到2010年平均24米左右，使北京市處在一個(gè)2650平方公里的地下水降落大漏斗上，已形成與降落漏斗基本相一致的一個(gè)地面沉降區(qū)。北京理工大學(xué)楊艷（2009）研究，截至2009年北京市最大的年沉降量達(dá)13.7厘米，最大累計(jì)沉降量達(dá)116.3厘米。地下水是一種礦產(chǎn)資源，但這種礦產(chǎn)資源與別的礦產(chǎn)資源不同，不只是決定于數(shù)量，還決定于開(kāi)采后對(duì)環(huán)境的影響，故規(guī)定地下水穩(wěn)定的允許開(kāi)采量是為了不引起地面沉降和水質(zhì)惡化。像北京還有其他地方，超采的那部分地下水已造成地面沉降和水質(zhì)惡化，這種情況是不允許的。

第三種是在特殊的地質(zhì)背景下由人為作用引起的以“天坑”為主的地面沉降，根據(jù)筆者分析，湖南的寧鄉(xiāng)—赫山正是此種情況的突出代表。該地區(qū)地質(zhì)背景有三個(gè)特點(diǎn)，即有強(qiáng)含水的巖溶層、含有可供開(kāi)采的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤的煤系地層和是一向斜構(gòu)造。向斜的巖層變化在平面上由向斜核部向四周依次為含煤地層、強(qiáng)含水巖溶層，故強(qiáng)含水巖溶層分布面積遠(yuǎn)大于煤系地層，且向四周越來(lái)越接近地表。因有國(guó)家急需的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤就必開(kāi)采，開(kāi)采必須抽排地下水，這就使巖溶層中的溶洞、裂縫中的充填物隨排水帶走，破壞了原有平衡而可能垮塌及真空吸蝕作用形成土洞和巖洞，延伸到地表就成地面塌陷。

地面沉降的防治對(duì)國(guó)計(jì)民生很重要。要有效防治，首先就要如2010年溫家寶總理視察寧鄉(xiāng)大成橋鎮(zhèn)地面塌陷時(shí)的指示“第一就是迅速查明塌陷的原因和范圍”。只有搞清楚了原因才能有的放矢地防治，例如西安在其活動(dòng)帶采取嚴(yán)格限采地下水措施；北京市的用水實(shí)施限采地下水已不可能，于是按國(guó)家“南水北調(diào)”工程，在2014年中線(xiàn)引水有約10億立方米長(zhǎng)江流域水進(jìn)京，使目前開(kāi)采25億立方米地下水減少到開(kāi)采15億立方米，這將會(huì)有效地抑制地面沉降；至于湖南寧鄉(xiāng)—赫山的地面塌陷，不可能不抽排地下水，且排水量還將增大，在這種情況下，更應(yīng)查明原因及分布規(guī)律，才不會(huì)只從現(xiàn)象上采取“頭痛醫(yī)頭”的應(yīng)急措施，而是要從本質(zhì)上采取行之有效的防治措施。