地面沉降浅谈

■吴海燕(天津市河西区环境保护监测站天津300201)

地面沉降浅谈

■吴海燕
(天津市河西区环境保护监测站天津300201)

本文从地面沉降的概念说起，介绍国内外地面沉降的现状，分析了地面沉降的危害，最后着重讨论了天津地面沉降的一些特点，分析了原因。

地面沉降现状危害

1　基本概念

地面沉降是在自然和人为因素作用下，由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象，是一种不可补偿的永久性环境和资源损失，是地质环境系统破坏所导致的恶果。自然因素包括构造下沉、地震、火山活动、气候变化、应力变化及土体自然固结等；人为因素是指人类社会经济活动诱发的，包括开采地下流体资源(油、水、气)、开采地下固体矿产资源(金属矿、煤、盐岩等)、地面荷载加重等。随着社会经济的发展和都市化程度的提高，地面沉降日趋严重。

地面沉降具有成生缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点，是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。

2　地面沉降现状

世界上，1898年在日本新泻最早发现地面沉降。目前，世界上已有50多个国家和地区发生地面沉降，较严重的国家为日本、美国、墨西哥、意大利、泰国和中国等。美国的地面沉降最早在加州一个河谷发现，到1995年，美国50个州均有发生，年均地面沉降控制成本约4亿美元。

在中国，自从1921年上海首次出现地面沉降以来，至今已有96个城市和地区发生了不同程度地面沉降。我国地面沉降主要出现在上海、天津、北京、江苏、浙江、河北等17个省市的我国东、中部地区。据监测资料统计，沉降总面积超过5×104km2[3]。从地域分布来看，地面沉降主要分布在下列地区：①长江三角洲，包括上海、苏锡常(苏州、无锡、常州地区)、嘉兴、湖州等地；②黄淮海平原和松嫩平原，如天津、衡水、沧州、安阳、哈尔滨和大庆；③东南沿海平原，如宁波、湛江、台北等地；④河谷平原和山间盆地，如西安、太原、大同。

从地质角度看，我国地面沉降主要发生在三角洲和滨海平原、冲-洪积平原和内陆盆地，最为突出的有以上海为代表的长江三角洲、以天津为代表的环渤海区和西安等地。需要特别指出的是西藏羊八井由于过量抽取地下热流体发电，20世纪末期也发现在中心区有大于20mm的地面沉降，最大达363.8mm。

3　地面沉降的危害

地面沉降会给国家经济建设和人民正常生活带来多方面的危害。主要表现在：（1）损失地面高程，使洪涝灾害加剧，防洪、排涝工程效能下降。地面标高的损失和海平面的相对上升使沿海地区降低抗风暴潮的能力，从而加重风暴潮灾害，发生风暴潮的频率也会增加。（2）增加低洼湿地面积，耕地沼泽化。一些地区由于地面沉降地面已低于当地河水位，靠堤抵挡河水，造成室内室外地面潮湿，给当地人民的生产、生活带来极大的困难。（3）地面沉降特别是不均匀沉降破坏建筑物地基，导致建筑物下沉变形、开裂乃至破坏。（4）桥下净空减小，内河通航能力下降。（5）破坏市政供气供水管线，导致水井等设施报废。（6）地面测量控制点失准。

4　天津地面沉降的一些特点

天津市的地面沉降是20世纪50年代末发现的，目前宝坻城关以南的广大平原区均有不同程度的地面沉降，尤以南部和滨海地区最为明显，并与河北省的沉降区连成了一片。在这个8000多km2的沉降区范围内，又分别形成市区、塘沽区、汉沽区、大港区、海河下游工业区等几个沉降中心。近年来，市区和塘沽区的沉降虽已得到基本控制，平均沉降速率约10~15mm/a，但最大累计沉降量仍超过3.1m，塘沽一些地区的标高仍低于平均海平面；汉沽区最大累计沉降量也已超过2.8m,不少地区的标高低于平均海平面，近年来的沉降速率虽较1995年已明显减缓，但沉降速率仍超过30mm/a，形势仍然严峻；大港区的沉降速率也已明显减缓。应该指出，武清、杨柳青等郊县地面沉降也相当严重，如不迅速采取措施控制其发展，必然会影响这些城镇的可持续发展。

目前天津正在建设国际港口城市、北方经济中心和生态城市，必须追求环境、资源与社会经济协调、可持续发展，因此正确认识地面沉降规律并实现其量化结果，这对于天津市社会经济可持续发展和滨海新区发展布局与其他环境建设，改善生活环境，提高人民生活质量具有十分深远的意义。需要指出的是天津的一些地区通过禁采、限采地下水，水位虽已恢复至开采前的水平，但沉降仍在继续。究其原因，包括两个方面：（1）地面沉降存在滞后效应；（2）市政建设、建筑荷载等其他因素已成为影响地面沉降不容忽视的因素。据最新实测地面沉降资料显示，城市建设对地面沉降的影响已上升到约占地面沉降总量的30%，特别是大容量的高层建筑物对地质环境的影响非常明显。但目前针对城市建设对地面沉降的作用研究基本上还处于空白，建议加强此方面研究。

X37[文献码]B

1000-405X（2016）-1-48-1