中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員 張永紅

過(guò)度開(kāi)采地下水，導(dǎo)致部分地區(qū)地面沉降日益加劇，其中最大的沉降點(diǎn)位于北京東部地區(qū)，2003—2011年間該地的沉降速率超過(guò)了10厘米/年。這一結(jié)論源自首都師范大學(xué)副教授陳蜜等中外學(xué)者6月發(fā)表在國(guó)際期刊《遙感科學(xué)》上的一篇論文。消息甫一傳出，迅速引發(fā)輿論關(guān)切。

然而，在過(guò)去的城市規(guī)劃中，地面沉降因素常常被忽視。

地面沉降是個(gè)“慢性病”

中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究員張永紅提及陳蜜等人的研究結(jié)論時(shí)，他表示并不驚訝。

事實(shí)上，早在2015年9月，張永紅團(tuán)隊(duì)就對(duì)外發(fā)布了京津冀重點(diǎn)地區(qū)1992—2014年地表沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果。“我們通過(guò)對(duì)近千幅衛(wèi)星sar影像的處理，首次使用遙感手段，獲取了京津冀重點(diǎn)地區(qū)近22年全域覆蓋、時(shí)間連續(xù)、高精度的地面沉降信息。”

他們的研究顯示，北京市平原地區(qū)1992—2002年為地表沉降初步發(fā)展階段，自2003年以后不斷加劇，截至2014年7月，北京形成了朝陽(yáng)—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(dá)15.2厘米/年，嚴(yán)重沉降區(qū)(年均沉降超過(guò)50毫米)有433平方千米。

作為普通市民，似乎對(duì)沉降沒(méi)有太多直觀感受。對(duì)此，張永紅分析道，地表沉降是個(gè)長(zhǎng)期緩慢形成的過(guò)程，不像塌陷那么顯而易見(jiàn)，可以通俗地理解為是個(gè)“慢性病”。“另外，發(fā)生沉降的范圍通常是以公里為尺度的，而一棟建筑大多不過(guò)百米尺度，如果不是處在不均勻沉降地區(qū)，難以感受到地面沉降的影響。”

地下資源超采是沉降主因

“地下資源，包括地下水、礦產(chǎn)、油氣等的超采，是造成地面沉降的主要原因。”張永紅說(shuō)。

他介紹，通過(guò)資料對(duì)比發(fā)現(xiàn)，京津冀地區(qū)地表沉降的成因主要與地下水長(zhǎng)期過(guò)量開(kāi)采和地層結(jié)構(gòu)有關(guān)。“地表以下是不同分層結(jié)構(gòu)，由含水層、巖石層交錯(cuò)疊加而成，含水層好比是充滿水的海綿，一旦地下水使用過(guò)量，‘海綿’就會(huì)干癟，形成沉降。”

對(duì)此，北京公眾環(huán)境研究中心主任馬軍也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。他指出，在北京的朝陽(yáng)—通州沉降帶和北部的海淀—昌平—順義沉降帶，近年來(lái)地下水超采較重。上述地區(qū)一方面在快速城市化過(guò)程中人口大量增加，一方面作為京郊，農(nóng)村種、養(yǎng)殖地下水消耗多，導(dǎo)致用水需求居高不下。

高密度開(kāi)發(fā)應(yīng)避開(kāi)沉降高風(fēng)險(xiǎn)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(qū)地表沉降呈現(xiàn)三地沉降漏斗連接成片的趨勢(shì)，可能會(huì)對(duì)區(qū)內(nèi)建筑物安全、地下管網(wǎng)安全、高速鐵路等交通設(shè)施的運(yùn)營(yíng)等造成影響，也會(huì)加劇城市內(nèi)澇。

從微觀尺度上看，地表沉降也與局部地表載荷有關(guān)，地表高層、超高層建筑的集中建設(shè)，重要地上、地下交通網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的施工及運(yùn)營(yíng)，都使得局部動(dòng)靜載荷增加，從而造成局部沉降。

張永紅坦言，在過(guò)去的城市規(guī)劃中，較少考慮地面沉降因素，在不適宜高密度開(kāi)發(fā)的沉降帶上建cbd的例子并不鮮見(jiàn)。“近十多年來(lái)，隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)對(duì)大范圍地面沉降進(jìn)行高效、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的方法已經(jīng)成熟，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度而言，在城市規(guī)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(huì)對(duì)線狀結(jié)構(gòu)的物體構(gòu)成危害。張永紅舉例道，北京東部部分地區(qū)，近年來(lái)頻繁發(fā)生地下管線爆裂的事件，這與當(dāng)?shù)氐牡孛娉两涤泻艽箨P(guān)聯(lián)。“地下管線鋪設(shè)較長(zhǎng)，很可能經(jīng)過(guò)不均勻沉降的地段，不均勻沉降構(gòu)成一個(gè)剪切的力量作用在管線上，就會(huì)造成管線的斷裂。高鐵的路基同樣是線狀結(jié)構(gòu)，路基的平整度對(duì)于高鐵的運(yùn)營(yíng)安全有直接影響，高鐵線路規(guī)劃及高鐵運(yùn)行維護(hù)工作中也應(yīng)充分重視地面沉降監(jiān)測(cè)。”