6 min read

难以承受之重|我们该如何阻止地面沉降?

大地量子运用InSAR技术发现毫厘间的地表形变风险
难以承受之重|我们该如何阻止地面沉降?

地面沉降虽不是一个新现象,但是它发生的频率正在以惊人的速度增加。

难以承受之重  

2019年12月1日上午,广东省广州市广州大道北与禺东西路交界处出现地面塌陷,事发路段为广州地铁十一号线沙河站施工区域。

2020年1月13日下午17时30分,青海西宁红十字医院公交车站附近的地面忽然塌陷,一辆搭载乘客的17路公交车掉入坑中。

沉降,又称为地面下沉或地陷。它可以快速或缓慢地发生;可以是由自然因素引发,如自然沉积物压实;也可以由人类活动引起,如地下水、石油和天然气等的过量开采。但研究人员发现,由人类活动造成的沉降正变得越来越普遍。

根据美国地质调查局的数据,在美国,超过 80% 的已知沉降都源于过量抽取地下水。事实上,全球范围内对地下水的需求早已达到历史最高水平。

在许多地区,地下水抽取速度超过了通过自然过程补充水的速度,这才导致了可测量的地下水位下降以及上覆土层的显著下沉。

2010年1月,美国佛罗里达中西部因农民大量用水导致地陷,共110个塌陷点

目前,地面沉降问题已经成为世界各地普遍存在的地质灾害,同样,中国也必须面对日益严峻的地面沉降问题。

调查数据显示,截至2011年12月,中国19个省份中有50余个城市出现地面沉降,累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。其中,长三角地区、华北平原和汾渭盆地已成重灾区。

被低估的问题    

一个由联合国教科文组织资助的西班牙研究团队开发了一个全球地面沉降模型,该模型表明,至 2040 年,地下水日益枯竭将使全球近五分之一的人口面临地面沉降。

2016年11月8日,日本福冈道路塌陷事故

地面沉降每年造成的破坏越来越多,如前面提到的突发性地面坍塌造成的人员伤亡。此外,地面沉降还可能影响建筑物的稳定性和功能性,带来重大经济损失。


除了城市之外,边坡、桥梁、隧道口、水库等基础设施也会面临沉降风险。


通常,我们难以切实地感受到地面的下沉,这是由于不同于突发性的地质灾害,地面沉降的发生大多悄无声息,直到质变的产生,才让我们惊觉脚下的土地已经越来越低。

这是世界上许多特大城市的现状,特别是在过度开发地下资源的沿海地区,这种威胁更是被放大了数倍,雅加达便是其中下沉速度最快的城市。

此前,我们在《即将消失的城市》中就讨论过因城市下沉、海平面上升,不堪重负的印度尼西亚首都雅加达被迫决定迁都一事。

大地量子:雅加达沉降分析

由人为因素造成的沉降大多是不可逆的,这意味着预防才是更好的补救措施。从现有的研究数据来看,科学家们认为停止抽取地下水可以很大程度上阻止地面沉降。

与此同时,我们现在也拥有比以往更精准的工具来测量、量化甚至预测土地沉降。譬如InSAR测量技术就可以帮助我们发现毫厘间的地表形变风险,这可以帮助我们减轻其影响,并规划更具弹性的应对措施来排除可能在未来产生的问题。

大地量子:成都第二绕城高速地质风险监测

图为大地量子对成都市第二绕城高速周边带状区域做出的监测,结果显示监测区域内存在不同程度的沉降现象。

大地量子:黑水县西尔隧道坍塌监测


2021年9月30日,国道347线黑水路段西尔隧道口发生高位坍塌,大地量子利用常态化监测措施,敏锐捕捉异常变化,准确定位到坍塌区域,通过不同的颜色,展示监测区域中不同的沉降速率。

注:在地质条件、气温等因素的影响下,地表上面的任何建筑,发生轻微位移都是一种正常现象。