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防地面沉降應從城市規劃開始

2016年07月10日01:29 科技日報

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　　■週末特別策劃

　　過度開采地下水，導致北京部分地區地面沉降日益加劇，其中最大的沉降點位於北京東部地區，2003—2011年間該地的沉降速率超過了10釐米/年。這一結論源自首都師範大學副教授陳蜜等中外學者今年6月發表在國際期刊《遙感科學》上的一篇論文。消息甫一傳出，迅速引發輿論關切。

　　然而，科技日報記者在採訪中了解到，在過去的城市規劃中，地面沉降因素常常被忽視。

　　地面沉降是個“慢性病”

　　記者向中國測繪科學研究院研究員張永紅提及陳蜜等人的研究結論時，他表示並不驚訝。

　　事實上，早在2015年9月，張永紅團隊就對外發佈了京津冀重點地區1992—2014年地表沉降監測結果。“我們通過對近千幅衛星SAR影像的處理，首次使用遙感手段，獲取了京津冀重點地區近22年全域覆蓋、時間連續、高精度的地面沉降資訊。”

　　他們的研究顯示，北京市平原地區1992—2002年為地表沉降初步發展階段，自2003年以後不斷加劇，截至2014年7月，北京形成了朝陽—通州沉降帶和北部的海淀—昌平—順義沉降帶，最大沉降速率達15.2釐米/年，嚴重沉降區（年均沉降超過50毫米）有433平方千米。

　　作為普通市民，似乎對沉降沒有太多直觀感受。對此，張永紅分析道，地表沉降是個長期緩慢形成的過程，不像塌陷那麼顯而易見，可以通俗地理解為是個“慢性病”。“另外，發生沉降的範圍通常是以公里為尺度的，而一棟建築大多不過百米尺度，如果不是處在不均勻沉降地區，難以感受到地面沉降的影響。”

　　地下資源超採是沉降主因

　　“地下資源，包括地下水、礦産、油氣等的超採，是造成地面沉降的主要原因。” 張永紅對科技日報記者説。

　　他介紹，通過資料對比發現，京津冀地區地表沉降的成因主要與地下水長期過量開採和地層結構有關。“地表以下是不同分層結構，由含水層、岩石層交錯疊加而成，含水層好比是充滿水的海綿，一旦地下水使用過量，‘海綿’就會乾癟，形成沉降。”

　　對此，北京公眾環境研究中心主任馬軍也表達了類似的觀點。他指出，在北京的朝陽—通州沉降帶和北部的海淀—昌平—順義沉降帶，近年來地下水超採較重。上述地區一方面在快速城市化過程中人口大量增加，一方面作為京郊，農村種、養殖地下水消耗多，導致用水需求居高不下。

　　 高密度開發應避開沉降高風險帶

　　地面沉降造成的潛在危害不少。張永紅指出，京津冀平原地區地表沉降呈現三地沉降漏斗連接成片的趨勢，可能會對區內建築物安全、地下管網安全、高速鐵路等交通設施的運營等造成影響，也會加劇城市內澇。

　　從微觀尺度上看，地表沉降也與局部地表載荷有關，地表高層、超高層建築的集中建設，重要地上、地下交通網節點的施工及運營，都使得局部動靜載荷增加，從而造成局部沉降。

　　張永紅坦言，在過去的城市規劃中，較少考慮地面沉降因素，在不適宜高密度開發的沉降帶上建CBD的例子並不鮮見。“近十多年來，隨著遙感技術的不斷進步，利用衛星合成孔徑雷達干涉測量技術對大範圍地面沉降進行高效、準確監測的方法已經成熟，從技術和經濟的角度而言，在城市規劃中納入地面沉降因素的考量是可行和必要的。”

　　地面沉降尤其會對線狀結構的物體構成危害。張永紅舉例道，北京東部部分地區，近年來頻繁發生地下管線爆裂的事件，這與當地的地面沉降有很大關聯。“地下管線鋪設較長，很可能經過不均勻沉降的地段，不均勻沉降構成一個剪切的力量作用在管線上，就會造成管線的斷裂。高鐵的路基同樣是線狀結構，路基的平整度對於高鐵的運營安全有直接影響，高鐵線路規劃及高鐵運作維護工作中也應充分重視地面沉降監測。”（科技日報北京7月8日電）

(責任編輯：羅伯特)

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