地面沉降灾害现状

国内地面沉降现状~

现有文献资料表明，1891年墨西哥城最早记录地面沉降现象，但当时由于地面沉降量不大，危害也不明显，所以没有引起人们的重视。目前平均沉降量达到0.3cm/a，最大累计沉降量超过7.5m，有的地区甚至超过15m。日本于1898年在新潟最早发生地面沉降，至1958年地面沉降速率达530mm/a，1952～1956年新潟是日本地面沉降最严重的地区。日本产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原，其它地区还有名古屋、川崎、山口、尼崎及西宫等。20世纪意大利的Ravenna地区发生了大面积的地面沉降。起初沉降不大，每年数毫米；第二次世界大战后，由于过度抽取地下水，以每年110mm的沉降量剧增。美国于1922年最早在加利福尼亚州萨克拉门托San Joaquin流域发现沉降，1920～1969年地下水位下降达137m，累积地面沉降达2.6m，影响范围9100km2。至20世纪70年代初期，美国已有37个州因开采地下流体而产生的不同程度的地面沉降现象；至1995年，美国50个州均有地面沉降发生。据统计，目前世界上已有60多个国家和地区发生地面沉降，包括美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。
20世纪20年代初，中国最早在上海和天津市区发现地面沉降灾害，至60年代两地地面沉降灾害已十分严重。70年代，长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降；80年代以来，中小城市和农村地区地下水开采利用量大幅度增加，地面沉降范围也由此从城市向农村扩展，在城市上连片发展。同时地面沉降地区伴生的地裂缝加剧了地面沉降灾害。自1921年上海市区最早发现地面沉降以来，至今中国已有90多个城市和地区发生不同程度的地面沉降，到2008年沉降面积达93885km2。代表性地区有上海，天津，浙江的宁波、嘉兴，江苏的苏州、无锡、常州，河北的沧州、唐山、衡水、保定、任丘、南宫，山东的菏泽、济宁、德州，安徽的阜阳，山西的临汾、太原、大同，河南的安阳、开封、洛阳、许昌、郑州，台湾的台北、彰化、屏东等8个县市，陕西的西安，北京和松辽平原等。在这些地区中最为突出的是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。

2.4.1 地面沉降灾害的发育分布状况

地面沉降是危害十分严重的缓变性地质灾害。据专门勘查和区域地形测量结果分析，截至2002年，已经在我国21个省（区、市）82个城市或地区发现地面沉降，沉降面积在6.4万km²以上（表2.7），主要分布在我国东部平原地区，尤其以沿海城市和华北平原等地区最为严重。发生地面沉降的

表2.7 我国地面沉降现状统计

城市或地区有的孤立存在，有的则密集成群或断续相连，形成大面积的地面沉降区（带）。目前主要有下列5条区（带）：①下辽河平原的沈阳-营口地面沉降区；②北部黄淮海平原的天津-沧州-衡水-德州-滨州-东营-潍坊地面沉降区；③南部黄淮海平原的徐州-滨州-东营-潍坊地面沉降区；④长江三角洲的嘉兴-上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地面沉降区；⑤汾渭河谷平原的太原-侯马-运城-西安地面沉降带。

其中，黄淮海平原的天津-沧州-衡水-德州-滨州-东营-潍坊地面沉降区和长江三角洲的嘉兴-上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地面沉降区是全国地面沉降最为严重的地区。现将这两个地区重点介绍如下：

2.4.1.1 黄淮海平原的天津-沧州-衡水-德州-滨州-东营-潍坊地面沉降区

包括北京、天津的平原地区、河北平原中东部和山东鲁西北地区，是我国沉降范围最广，沉降幅度最大的地区。地面沉降与区域地下水位在空间和时间上同步发展。河北平原地面沉降量大于200mm的地区达4.212万km²，大于1000mm的地区为755km²。天津市地面沉降面积已超过9000km²，几乎覆盖了整个平原区，并与河北省沉降区连成一片。北京市1987年以后地面沉降面积快速增加，目前已扩展到1800km²以上，南部已延伸到河北省境内。

北京早在1935年就已经发生了地面沉降。当时地面沉降仅发生在西单到东单一带，1935～1952年局部地面沉降量最大值仅为58mm。截至1983年5月，北京市东郊地面沉降区范围已扩大到600km²，其中累计地面沉降量大于100mm的沉降面积达190km²，大于200mm的沉降面积约为42km²。1987年以后，北京市地面沉降面积快速增加，达到1800km²以上，沉降量大于200mm的地区达到350km²。在老的沉降区继续沉降的同时，又在昌平区海鹊洛、顺义区平各庄及大兴区榆垡等地，又出现了多个新的沉降中心。昌平海鹊洛沉降中心位于昌平区沙河镇-东三旗地区，面积约90km²，1987～1997年10年间最大沉降量达到300mm。顺义平各庄沉降中心位于顺义区城南的平各庄地区，面积约50km²，1987～1997年10年间最大沉降量达到250mm。大兴榆垡沉降中心位于大兴区南部的庞各庄-定福庄-大辛庄-榆垡一带，面积约210km²，南部与河北省接壤，1987～1997年10年累计最大沉降量达到350mm。

天津市开发利用地下水始于1923年。据历史水准点资料，伴随着地下水的开发，地面沉降相继发生，当时开采量少，年沉降仅几毫米。新中国成立后，随着工农业的发展，地下水开采量逐渐增加，地面沉降越来越严重。1950～1957年，沉降速率为7～12.0mm/a；1958～1966年，沉降速率为30～46mm/a，沉降中心逐步形成。1967～1985年沉降速率为80～100mm/a，这期间地面沉降急速发展。1986年后，由于开始对沉降进行治理，大部分地区沉降明显减缓，市区沉降速率降低到10～15mm/a。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，面积约8800km²。其中，累计沉降量超过1000mm的面积达4080km²。南部及滨海地区地面沉降尤为明显，并与河北省沉降区连成一片。在这大面积的沉降范围内，又形成了市区、塘沽区、汉沽区、大港区及海河下游工业区等沉降中心。在市区和塘沽等地区，地面沉降控制已取得了明显效果，但从全市总体上看，沉降仍然很严重。近年，随着区县、乡镇经济的发展，出现了武清区、西青区、津南区、静海县、宁河县等新的沉降中心，其发展速度比当年老的沉降区还快。这些地区都是经济发展较快的政府所在地和建制镇，地面沉降危害日益明显。因此，地面沉降已成为天津市的主要地质灾害，在一定程度上制约着城镇的可持续发展。

河北平原随着地下水开采量的增大、地下水水位的下降和地下水水位降落漏斗的形成，地层岩土力学平衡被破坏，逐渐形成了沧州、保定、衡水、任丘、南宫、霸州、大城、曲周、唐海9个主要地面沉降区（表2.8）。截至1998年，河北平原地面沉降大于200mm的面积达48550km²，大于300mm的面积达18718km²，大于500mm的面积达6430km²，大于1000mm的面积755km²。

表2.8 河北平原主要地面沉降区沉降面积统计

山东省德州市地面沉降影响面积已达2038km²，累计沉降量为150～387mm，沉降中心在300～387mm之间，年均沉降量为25～32.25mm。预测2005年和2010年沉降量将达494mm和644mm。济宁市自1989年至今已累计沉降208.9mm，沉降量大于60mm的面积已近90km²，中心最大沉降速率每年达48.8mm，预计2005年和2010年沉降量将达343mm和431mm。另据有关资料，滨州、东营、临邑等城区亦发生了不同程度的地面沉降，对城市建筑、道路、桥梁、城市供排水系统及防洪等构成较大威胁。

2.4.1.2 长江三角洲嘉兴-上海-苏州-无锡-常州-镇江-南通地面沉降区

长江三角洲地面沉降区，包括上海市全部、江苏省的东南部（长江以南的苏锡常地区、长江以北的南通和盐城部分地区）和浙江省的北部（杭嘉湖平原），面积约4.5万km²，是我国经济最发达、开放程度最高的地区之一，也是地面沉降发现最早、危害和损失最严重的地区。目前，长江以南地区累计沉降量超过1m的地区约300km²，超过200mm的地区近1万km²，在区域上连成一片，成为跨省市的区域性地质灾害（图2.15）。长江以北的南通、盐城等城市也已发现明显的地面沉降。经初步评估，长江以南三角洲地区总的经济损失近3500亿元，其中直接经济损失超过200亿元。

图2.15 苏锡常地区地面沉降量累计变化情况图

近20年来，因中小城市和农村地区地下水开发利用量大幅度增加，地面沉降范围已从城市扩展到农村，并在区域上连片发展，地面沉降量呈现此消彼长的特点。也就是说，在一些大中城市（如上海、天津、宁波等），因采取了控制措施，地面沉降得到缓解，但周围中小城市和农村地区地面沉降仍在迅速发展。长江三角洲和环渤海地区就是典型代表，地面沉降已发展成为两个跨省市的区域性地面沉降区，不但制约了当地可持续发展和城镇安全，而且对铁路、公路、地下油气管线、防洪防潮设施等区域性国家基础工程设施构成严重威胁。

2.4.2 地面沉降的成因

引起地面沉降的原因有自然因素和人为因素。自然因素主要是新构造运动引起的地壳形变、第四系松散层的固结等。人为因素引发的地面沉降越来越占主导地位，主要表现在以下几方面：

（1）过量开采地下水

这是引发地面沉降的最主要因素。目前，全国至少有40座城市的地面沉降是不合理开采地下水引起的，如上海、天津、北京、沧州、苏州-无锡-常州地区和嘉兴等。

（2）开采地下矿产资源

黑龙江省的七台河、鸡西、双鸭山、鹤岗等城市，采煤引起的地面沉降面积已达数百平方千米以上、最大深度已达2m。辽宁抚顺煤田引起地表沉降面积已达200km²以上。

（3）城市建设

随着社会经济的发展，人口的膨胀，城市建设速度的加快，大量地面高层建筑、地下交通工程不断兴建，建筑荷载引起的地层压缩、地下空间引起的顶层下沉等地面沉降效应逐渐凸显。这种现象近年在上海市和天津市被监测到。

（4）过量抽取地下热流体

随着地热资源开采和应用高潮的兴起，过量抽取地下热流体引起的地面沉降现象逐渐显现，如西藏羊八井、云南昆明市、福建福州市等都因开采地下热水引起地面沉降。

2.4.3 地面沉降的危害

由于地面沉降灾害的形成主要是地面标高的损失，而且是累进性的，一旦形成便难于恢复，其过程几乎是不可逆的。因而，地面沉降产生的危害主要表现为以下几个方面：

（1）建筑物地基下沉，房屋开裂破坏，地下管道受损

20世纪20年代初，上海市大量开发利用地下水资源，导致严重的地面沉降，使城市安全高程严重损失，继而产生各类基础设施损坏，地面建筑物与构筑物的破坏，加剧涝灾，影响内河功能等，对城市经济的可持续发展能力造成了巨大的创伤。根据评估，1921～2000年，因地面沉降造成的经济损失（含直接经济损失和间接经济损失）高达2898亿元人民币，平均每年36亿元。

由于地面沉降，常导致深井井管抬升、受损，甚至脱裂倾斜，部分建筑墙体开裂、建筑被毁。江苏省苏锡常地区由于地面不均匀沉降产生的14条地裂缝，使1343栋房屋损坏，经济损失3.89亿元，并且使沪宁高速公路、京沪铁路等受到直接或潜在威胁。

北京市区各类地下管道较多，受地面不均匀沉降的影响，地下管道弯曲变形，甚至产生破裂，轻者地下管道产生“滴、漏、冒”和影响正常使用，重者地下管道断裂，输送液溢出污染地下水或无法输送，其后果严重，危害也较大。

（2）地面水准点和地面高程资料失效

由于地面沉降，水准点失准，城市工程建设所需水准资料，需从地面未沉降区水准点引测，增大了水准测量的工作量。如北京市棉纺厂（甲32号）水准点，1987年时总下沉量已超过500mm，该点资料失准不能使用。而朔黄铁路沧州段水准测量与原始记录竟相差1.0～1.2m，严重影响工作进展。地面高程资料是国民经济建设和发展的重要基础资料，因地面沉降造成的地面高程资料大范围失效，导致城市规划失真，市政建设基础数据错误，给城市埋下不可预见的隐患和造成巨大的经济损失。

（3）影响河道输水

沧州市南运河是目前引黄济津和南水北调东线输水河道。由于地面沉降，市区内河段北起北陈屯村闸北，南至石港公路王希鲁大桥北，全长11.8km，导致河床积水深度达0.3～1.5m，经测量河堤已沉降1.3m，降低了泄洪标准。据水利部门测算，因地面沉降造成海河流域行洪能力下降约20%。

（4）河流泄洪能力降低，城市积水

20世纪60年代以前，沧州市遇较大降雨，大部分降水会产生地表径流排出市外。80年代以后，如遇同等雨量，区内大部分积水必须用人工扬水排出。如2002年7月5日，降水量仅97mm，市区内大部分地区已出现积水，地面标高最高的西环路地段也出现了200mm的积水，地面沉降导致沧州市排涝标准大大降低。再如海河设计泄洪量为1200m³/s，由于地面沉降减至不足250m³/s，经治理恢复到800m³/s。

（5）沿海地区防潮堤抗风暴潮能力降低，风暴潮频率、强度增加

1992年，天津发生风暴潮时，150km防潮堤有十几处被冲垮，天津港码头上水、仓库被淹、油田被淹，沿海渔民虾池、鱼池被冲坏，农户进水等，直接经济损失达4亿元人民币。塘沽滨海防潮大堤不得不再次加高（图2.16）。

图2.16 塘沽滨海防潮大堤再次加高

在1985年、1992年、1997年发生的3次风暴潮中，据不完全统计，河北省沿海地区受灾直接经济损失达10亿元以上图2.17和图2.18为1992年风暴潮在河北沧州市滨海地区肆虐的情况。

图2.17 风暴潮冲倒新村小学校的院墙

图2.18 风暴潮冲毁盐田地区的盐垛

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隆林各族自治县15154057073： 地面沉降灾害 - 搜狗百科？
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隆林各族自治县15154057073： 地面沉降会给城市带来哪些危害 - ？
简姜余麦： 地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降.自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下,由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降.地面沉降的危害主要有:(1)毁坏建筑物和生产设施;(2)不利于建设事业和资源开发.发生地面沉降的地区属于地层不稳定的地带,在进行城市建设和资源开发时,需要更多的建设投资,而且生产能力也受到限制;(3)造成海水倒灌.地面沉降区多出现在沿海地带.地面沉降到接近海面时,会发生海水倒灌,使土壤和地下水盐碱化.对地面沉降的预防主要是针对地面沉降的不同原因而采取相应的工程措施