地下水开采引发的地面沉降易发性区划及控制措施

杨了然　魏强　曹鼎鑫

[摘要]在我国大部分的地区都存在着地下水开采过度的问题，地下水过度的开采会造成地下水水位大幅度的下降，从而导致大面积的地面沉降。地面沉降是地质灾害的一种，虽然成灾慢，但是损失大、不易治理。为了防止地面沉降，根据容易造成的地面沉降的因素，制定出有效地控制措施，阻止地质灾害的产生。

[关键词]地下水开采 地面沉降 易发性区划 控制措施

[中图分类号] TU476+.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-346-1

0前言

近年来，随着我国人口不断地增长，使得人口对水资源的需求不断的增加，导致了水资源过度的开发，最终引发了地面沉降等地质灾害。地面沉降会严重的影响和制约经济、社会的可持续发展，为了避免引起更大规模的地面沉降，采取有效地控制措施就变得十分有必要。

1地面沉降带来的危害

人们为了满足自身对水资源的需求，从而大量的开采地下水，地下水的过度开采使地下水的水位下降，导致了地面沉降问题的产生，地面沉降给我们日常的生活带来了巨大的危害，具体表现在以下几方面：

第一，城镇的基础设施及农田耕地遭到破坏。城镇生活中有大量的建筑物，地面沉降会让地表变得不均匀，这种不均匀会导致建筑物变得倾斜、墙体开裂，甚至还会造成建筑物倒塌。除了对建筑物造成损害，还会影响城市的交通运输情况，因为地下沉会造成路基变形下沉、路面形成裂缝，从而导致公路、铁路等不同程度的受到破坏。因地面沉降在农田内形成的的地裂缝对农田灌溉及耕种的人畜安全造成了极大的影响，就沧州而言根据野外的实际调查由于农田内发生地裂缝导致在灌溉农田时水流随裂缝流向地下，造成农田无法充分得到灌溉，从而影响了农田耕地的产量。

第二，降低城市的防洪能力。地面沉降会导致城市排水系统的排水口高于河水位，失去了其应有的排水功能，在雨天的时候导致城市出现积水。另外，地面下沉还会导致沿海城市的防汛墙高度降低，使得海水更容易侵入城市，大大地降低了沿海城市的防汛能力。

第三，影响河流的航运。对于以航运为主的地区，地面下沉会造成桥梁净空减小，从而使桥梁的承受能力降低，最终导致过桥能力降低。

第四，引发其它地质灾害。伴随着地面沉降一起发生的还有地裂缝现象，甚至引发其它的地质灾害，严重的影响了人们的生活，给社会带来了巨大的经济损失。

2地面沉降易发性区划

地面沉降易发性区要充分的利用GIS的叠加分析功能，通过对地面沉降影响因素的叠加分析，从而得出地面沉降易发性区划。地面沉降的影响因素包括黏土层厚度、地下水水位下降速度、地下水开采量三个因素，再根据这三个影响因素的影响程度做出因子权重选择。

对地面沉降具有决定作用的是黏土层厚度，因此在地面沉降易发性划分时要重点考虑黏土层厚度分区；而地下水水位下降速度是地面沉降的诱发性因素；地下水的水位下降速度受到地下水开采量的影响。

利用GIS技术将各图层网格化，通过软件分别计算出各单元中各因子的分值与权重的成绩，并求和，得出各单元的综合评分。接着根据各单元的综合分析将地面沉降易发性分区划分为五级区域，分别为不易沉降区、一般沉降区、中等沉降区、较易沉降区和易发沉降区。

3地面沉降的控制措施

造成地面沉降的主要的原因就是地下水的严重开采，因为人们对水资源需求的不断增加，所以地下水的开采程度超过了水资源自身的恢复能力，导致水位下降，产生地面沉降。

3.1禁采或者限采地下水

在地面沉降越来越严重的地区，禁采地下水是最有效的措施。禁采或者限采地下水有效地遏制了地面沉降的速度，但是却在一定程度上影响了当地人民的生活和生产，因此，从多方面考虑来看，这并不是适合长期使用的措施，禁采地下水和人们的正常生活之间的矛盾还有待进一步解决。

3.2寻找一个适合的地下水开采层位

为了适应不断增长的水资源的需求，促进生产的发展，各个城市开始大规模的对深层地下水进行开采和利用，这导致了深层地下水水位的持续下降，进而导致城市中明显的出现了地面下沉的现象。为了解决这个问题，各大城市对深层地下水的水位进行了控制，保证深层地下水位于上层咸水的水头压力差减小，从而在一定程度上控制了咸水下移的趋势。采取优化地下水开采层位措施，将可压缩性大的含水层避开，有效地降低了沉降量，阻止了地面沉降的发生。

3.3提高城市废水的利用率

城市废水是指城镇企业所排放出来的污水，开发利用废水资源具有不受气候影响、水源可靠、成本低、距离用户近等优点，也是一个解决地面沉降有效地措施。不同的企业对用水水质的要求不同，将废水的串联使用不仅可以减少污水的排放，还可以有效地缓解城市缺水和水资源污染之间的矛盾。通过采取适当的科学技术，对污水进行处理之后再利用，大大地缓解了水资源的供需矛盾，有利于保证人们生产的正常进行。另外，污水的处理再利用也在一定程度上减少了地下水的开采量，有效地遏制了地面沉降的发生。

3.4建设节水型社会

水资源是人类生产和生活不可缺少的资源之一，我国目前水资源浪费的现象非常的严重，从而导致了地下水大量的开发。水资源短缺是我国建设小康社会进程中所面临的重大挑战，与水资源短缺相比，水资源浪费更是一个严重的问题，我国的用水效率低，所以水资源的节省空间巨大。加强节水的管理，提高水的利用率，建设节水型社会能够有效地缓解开采地下水带来的压力，减少地面沉降等地质灾害发生的可能，从而保证人们生产和生活正常的进行。

4结论

地下水的超标开采引起了严重的地面沉降，地面沉降给人们的生产和生活都带来了极大的危害，严峻的形式对地下水的开采和管理提出了新的要求。要在充分认识地面下沉的危害的前提下，提出有效地控制地面下沉的措施，对地下水资源的开采进行合理的配置。

参考文献

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