近年来
全球不少沿海城市都面临着地面沉降的困扰
去年《科学》杂志发表了
关于中国城市地面沉降的研究
研究显示
近一半的中国大城市有局部地面沉降现象
随着海平面上升
许多沿海城市正面临洪水威胁
《地球物理研究快报》研究显示
一些重要城市的下沉速度
甚至超过了海平面上升的速度
至少有33个城市每年下沉超过一厘米
是海平面上升速度的五倍
天津位列下沉最快沿海城市榜首
可能很多人都想不到,世界上地面沉降幅度最大、速度最快的城市,竟然是我国的天津市。
数据显示,我国天津市的地面沉降幅度位居全球首位,每年沉降高达52.2 毫米。相比之下,第二名印尼雅加达每年的地面沉降幅度只有39.6 毫米,泰国首都曼谷每年的沉降幅度为 17.5 毫米,仅仅是天津市的三分之一。除了天津外,国内还有上海上榜,从2015年到2020年,这两个城市的下沉速度都在加快。
其实,我国对天津市地面沉降现象的关注由来已久。早在 1923 年,天津市的地面沉降就被发现。早期的一份数据显示,从 1959 年到 1982 年这段时间里,天津城市地面下降了 2.5 米,中心城区地面沉降幅度更是达到每年 80 - 100 毫米,塘沽城区的沉降情况更为严重,每年可达 80 - 150 毫米。
那么,为什么会出现地面沉降这种现象呢?又是什么原因让天津市成为全球地面沉降最快的城市呢?
不难发现,出现地面沉降的城市的地理位置基本都位于沿海的冲积平原上。冲积平原是由河流携带的泥沙长期冲积而成的,表层土壤比较松软,就像一块松软的海绵,很容易变形和沉降。想象一下,把一块石头砸向地面,如果地面是坚硬的岩石,可能只会产生一个小小的撞击痕迹;但如果地面是松软的土壤,就很容易砸出一个坑。而且,土壤层较厚的地方,其自身的重量也会对下面的土壤层产生挤压,使得下面的土壤层变得更加紧密,密度增大,而这一过程就会导致上面的土壤层沉降。
不过,罗德岛大学的科学家们认为,大型城市用水量巨大,对地下水的过度抽取才是导致这些大城市地面沉降的主要原因。在城市里,无论是工厂生产,还是居民日常生活,都需要大量的水资源。一些工厂和居民区为了满足用水需求,会明里暗里地抽取地下水。随着地下水的不断减少,土壤层中就会出现空洞,土层也会变得更加疏松。就好比一座房子,原本坚实的地基被掏空了一部分,房子自然就会变得摇摇欲坠,地面也会随之沉降甚至塌陷。
天津市的情况更为特殊,它位于华北平原上黄河以北广大区域中海拔最低的地方。整个海河流域面积超过 26 万平方公里,河水都要从天津入海。天津市及其附近地区在很久以前其实是一片海洋,经过海河和黄河等河流携带泥沙常年累月的沉积,才逐渐形成了陆地。这里也是整个华北平原上除黄河三角洲外最后形成的土地,地势相对较低。还有一种地质学观点认为,渤海及其附近地区一直存在地壳沉降现象。大家可以想象一下,如果没有地壳沉降,黄河与海河等河流携带的大量泥沙,早就把渤海填平了。正是这种地壳沉降作用,使得天津一带的地势一直比较低。或许,天津市如今地面沉降幅度较大,也和这一带的地壳沉降现象脱不了干系。
地面沉降有什么危害?如何应对?
城市下沉会毁坏地面上的建筑物以及生产设施,如管线、高速公路、机场跑道等,影响人们的正常生活,不利于建筑业的发展以及各种资源的开发利用。
此外,沿海城市地面下降还会出现海水倒灌,土壤和地下水盐碱化的现象,因此,我们必须及时采取措施,有效预防地面下沉。
印尼首都雅加达大约每年下沉1~15厘米,北部地区平均下沉速度更是达到了每年25厘米。它一度被认为是世界上沉降最快的城市,若不加以控制,2025年大部分地区就会被完全淹没。目前,印度尼西亚正在将其首都从雅加达迁往婆罗洲岛上的一个新建城市。
面对日益严峻的地面沉降问题,天津也并没有坐以待毙。自 2018 年起,当地政府就积极采取行动,致力于改善地面沉降状况。首先,天津市完善了地面沉降立体监测网络体系,在城市的各个角落大量布设地面水准点。这些水准点就像一个个忠诚的 “小卫士”,时刻监测着地面的微小变化。同时,天津市还利用卫星遥感技术,全方位、实时地监测地面高程变化。通过这些高科技手段,能够及时、准确地掌握地面沉降的情况,为后续的治理工作提供了有力的数据支持。
除了监测,天津市还严控地下水开采。政府出台了一系列严格的政策法规,限制工厂和居民对地下水的抽取,鼓励大家使用其他替代水源,比如通过南水北调工程引入的水资源。这些措施取得了显著的成效,通过各种努力,天津市的地面沉降量相比往常减小了 65%,沉降严重区面积更是减小了 98%。这一成果表明,地面沉降虽然是一个棘手的问题,但并不是无法控制的,只要采取科学有效的措施,就能够在一定程度上缓解地面沉降带来的危害。
此外,天津市还加强了对市民的宣传教育。通过社区宣传、媒体报道等多种方式,向市民普及地面沉降的危害和防治知识,提高市民的环保意识和节水意识。许多市民了解情况后,纷纷表示会积极配合政府的工作,节约用水,为缓解地面沉降贡献自己的一份力量。
天津市地面沉降问题的出现给我们敲响了警钟,让我们深刻认识到城市发展与环境保护之间需要达到平衡。天津市在治理地面沉降方面所做出的努力和取得的成果,也为其他面临同样问题的城市提供了宝贵的经验。希望大家都能关注地面沉降问题,从自身做起,节约用水,保护我们的城市和家园。
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