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城市正在下沉,全球16亿人将受影响,地面沉降有多严重?

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与地震、台风等自然灾害相比,地面沉降似乎更容易被人忽视,因为地面沉降的程度常以毫米、厘米等小刻度单位来表示,某一个地区地面下降了几毫米几厘米也不会造成什么重大人员伤亡,但是,俗话说水滴石穿,地面沉降长年累月积累下去的危害将是巨大的。

地面沉降的真实状况

地面沉降俗称地陷,是一种缓慢而渐进的地质灾害,是在自然因素和人为因素的综合作用下形成的。地震、火山活动、地壳应力变化等都可能引起一定程度的地面沉降,人类对地下固体矿物质或流体石油等资源的过度开采则加剧了地面沉降的速度。

长期过度抽取地下水,是造成地面沉降的最主要人为因素。地下水是指埋藏在地表之下的水资源,储存地下水的含水系统一般由砂土或黏土等介质组成,它们像一块海绵,随着含水量的变化可以相应地压缩和回弹。

如果过度开采地下水,地下水位降低到一定程度后,含水系统的自我调节能力就会丧失,地层中的砂土或黏土等介质被压缩,表现在地表就成为了地面沉降。在过去的一个世纪时间里,34个不同国家因过度开采地下水导致的地面沉降地点达到了200个。

然而,新的研究数据表明,实际存在的地面沉降地点远远不止记录到的200个,真实的数据可能是记录数据的3倍左右。而且,因为地面沉降是一个缓慢渐进的过程,它的危害很容易被人们所忽视,从而造成更严重的地面沉降现象。

联合国教科文组织已经在2021年发出警告,预计在2040年,全球潜在地面沉降面积将增加8%,全球范围内大概有1/5的人口将受到地面沉降带来的威胁,人口数达到了16亿,而这些人口大多数分布在亚洲地区。

地面沉降的影响

地面沉降是一种较为缓慢的地质灾害,短期内可能看不出什么影响,只是一些地表发生破裂,但是如果将时间线拉长,地面沉降的危害将会是巨大的。人类发展到现代社会,为了便利生活,在地表建立了许多的建筑物,地面沉降将会破坏这些建筑物。

房屋、地铁轨道,高架桥等建筑物在建立之前是要先打地基的,并且它们都具有一定的使用年限,地下土层坍缩引起的地面沉降将会使这些建筑物的使用寿命减少,甚至对它们直接造成破坏。

地面沉降使得地表高程下降,还会引起海水倒灌。全球变暖造成的极地冰川融化使得海平面不断上升,同时地面沉降又使地表高程下降,沿海地区发生海水倒灌,将会造成严重的生态破坏和洪涝灾害。

目前地面沉降速度最快的城市是印度尼西亚首都雅加达,雅加达位于瓜哇岛西北海岸,地面以每年28厘米的速度发生沉降,地表下降超2.5米,地处海边的建筑物已经在海平面以下,印度尼西亚政府也因此计划将首都迁至婆罗洲岛。

中东国家伊朗,也是地面沉降较为严重的地区,部分城市以每年25厘米的速度发生沉降。在欧洲,荷兰已经有25%的国土面积位于海平面之下,荷兰或将成为全球第一个“漂浮国家”。在我国,地处沉积盆地的城市受到地面沉降的影响较大。

地面沉降亟待恢复

相较于全球变暖问题来说,地面沉降这个地质灾害其实是很好处理的。人造卫星等全球定位系统能够精准定位发生地面沉降的地区,还有一些高科技手段可以同步监控地下水位变化,针对地面沉降采取有效的措施。

在上世纪初,日本东京地区曾出现严重的地面沉降问题,部分地区地表沉降已经超过了4米,但是后面政府通过规划地下用水、减少地下水开采等措施恢复了沉降区域的地下水位,较好地解决了这个问题。

我国的上海、天津等滨海城市,地下分布有大量的软土层,软土层压缩性能较好,一旦地下水过度开采极易造成地面沉降,使得这些城市发生海水倒灌,造成重大经济损失和人员伤亡。此外,汾渭地区如陕西和山西等城市也容易发生地面沉降。

面对地面沉降这一地质灾害,我国也出台了《全国地面沉降防治规划》等一系列相应的政策措施,来对地面沉降进行管理和防治。同时,开展南水北调工程,缓解京津冀地区的用水紧张,以及提高农业灌溉水的效率。

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