邦泰-太平洋兩岸-近三次大地震竟然出現驚人巧合

地面沉降又稱地面下沉或地陷，是全世界共同面臨的一種地質災害。地面沉降主要是在人類工程經濟活動影響下，由于地下松散土層固結壓縮而引起的地表海拔标高緩慢降低的現象。它是一種緩緩演變的地質災害。在全世界範圍内，出現地面沉降的城市普遍存在。按照發生地面沉降的地質環境可大緻分爲兩大沉降模式。一是沖擊平原模式，例如長江三角洲那樣的江河入海口沖積而成的三角洲平原。這種地質環境是極易發生地面沉降的；二是斷陷盆地模式，例如我國甯波這樣近海的濱海平原，又如西安市、大同市那樣的内陸湖沖擊平原，都是易發地面沉降的區域。
     産生地面沉降雖然有許多因素，但其中最主要的因素是我們人類的工程經濟活動。地面沉降既會造成城市的基礎設施如道路橋梁、港區碼頭、建築物、地下管線、隧道深井等等的直接損壞，還會造成對工礦企業生産的一定影響和城市排水、擋潮等的間接損失。
過度開采地下水的後果
     由于對地下水的無節制開采，在世界範圍内已經引起了大量的地面沉降現象。目前，墨西哥的首都墨西哥城地面正在以驚人的速度沉降，其中沉降最嚴重的地區正以每年0.38米的速度下降，如果再不及時制止，其後果不堪設想。據統計，在過去的100年内墨西哥城地面平均沉降了9.14米。引起墨西哥城迅速下降的原因是過度開采地下水。墨西哥城現擁有人口2200萬，近50年來翻了兩番多，淡水供應因此捉襟見肘。爲了解決越來越嚴重的供水危機，該城每秒鍾從地下蓄水層抽取1萬升水。
     有報道說，墨西哥城輸水管道不嚴密，使得每天抽取的地下水大量因洩漏而流失，以緻即使不停開采地下水，仍然有100萬墨西哥城居民用不上水，700萬至 800萬人口隻能面對水龍頭苦苦等待，往往幾天才能取到一次水。有成千上萬的居民在日夜盼望着供水，他們睡到了半夜會突然驚醒，習慣性地走到窗口，看看自家的盛水容器是否還在容器“長龍”中排隊等候，聽聽戶外供水站是否傳出流水的聲音，一旦發現有水供應，趕緊和家人一起趕到供水站排隊取水。這些居民心裏十分清楚，供水站在白天用水高峰是絕對不可能有水供應的，唯一的希望是在夜深人靜時。
     21世紀世界範圍的水資源匮乏将可能直接導緻世界各大城市的地面迅速沉降。爲此，2006年3月16日世界水資源論壇大會在墨西哥城召開，讨論未來水資源治理問題，以消除像墨西哥城那樣可怕的城市迅速下陷的災難。
     其實，墨西哥城部分地區每年下陷0.38米，如此嚴重的地面沉降是極其罕見的。其原因當然不僅僅是過度開采地下水，該城市的地質結構也是重要原因。原來，西班牙殖民主義首領科特斯在1519年建城選址時犯下了一個根本性的錯誤。當年他選擇了南美洲土著阿茲台克人聚居的特諾奇蒂特蘭地區。那裏滿布土著村落，四周環湖提供了充沛的水源，土著阿茲台克人口不多，他們傍水而居，過着悠閑的生活。科特斯看中了這塊寶地，以西班牙國王的名義宣布占領該地區，以槍炮殘忍地殺戮驅逐了土著居民，在那裏建立了西班牙殖民者的都市，即今日墨西哥城。
     在建城之初，西班牙殖民者排幹了環繞特諾奇蒂特蘭地區的湖泊，毀掉了阿茲台克金字塔，在一些幹涸的湖床上修建了宮殿和教堂。随着城市人口的不斷增加，城市範圍不斷拓展，幾百年後，昔日的湖區已經全部被填埋建造爲城區。今日的墨西哥城就是毀湖建市的成果，城市地下舊河床的地質結構早就爲整座城市迅速下陷埋下了禍根。
     其他災害突現了地面沉降的危害
     墨西哥城地面沉降的速度之快是世界上十分罕見的，由此造成了墨西哥城嚴重的生存危機。然而世界上還有不少地方的地面沉降雖然不很嚴重，但同樣造成了嚴重的生存危機，這是因爲其他自然災害使得地面沉降的危害突現了出來。
     意大利的威尼斯在過去的300年間沉降了0.3米，這與墨西哥城部分地區每年沉降0.38米相比，簡直可忽略不計了。可是城市下陷0.3米對于威尼斯來說卻是緻使的打擊。因爲這座由威尼斯海灣的上百座島嶼組成的水上都市，海拔标高原來就很低，而且近幾十年來全球天氣變暖導緻極地冰蓋冰川、雪山等加速消融，海平面逐年上升，威尼斯灣海平面在近30年裏已上升了0.2米。
     在地面沉降和海平面上升的雙重因素作用下，威尼斯城已經發生了洩洪困難。在洪水頻繁襲擊下，城市正常生活遭受了破壞。例如威尼斯本島上最大的聖馬可廣場近年來，年均遭受洪水騷擾次數已超過100次。這座聞名于世的水城中很多地方已經無法作爲居住區了，那裏的居民不得不遷徙他鄉。如今威尼斯本島的居民僅剩 5.8萬人，而30年前共有15萬居民。威尼斯正在緩緩沉入海中，按目前下沉的速度推算，100以後威尼斯将完全變成一個水下都市了。
     美國路易斯安娜州的新奧爾良城在去年8月底的“卡特裏娜”飓風襲擊下，遭受了滅頂之災。新奧爾良城的不堪一擊，從表面上看是因爲“卡特裏娜”威力無窮所緻，其實更深層次的原因在于新奧爾良市的地理位置和海拔标高。
     路易斯安娜州的墨西哥灣沿岸地區地勢本來就比較低平，那裏本是氣象災害和地質災害多發區域。1718年法國殖民主義者到來後，在今天的新奧爾良地區修建港口，爲江河修築河堤、大壩和洩洪道，改善航運條件，發展了港區。今天，很多人都指責當年法國人選址錯誤，因爲新奧爾良的海拔太低。然而資料顯示，從 1878年來新奧爾良城的地面平均沉降就已經超過了4.5米，是美國地面沉降速度最快的城市之一。可見1718年法國人選址建港時新奧爾良的海拔标高還要高得多，城市地面如此迅速下陷是當年法國殖民者所始料不及的。可以說，地面沉降才是新奧爾良需遭受滅頂之災的深層次原因，而“卡特裏娜”飓風使得地面沉降危害突現了出來。
     導緻地面沉降的多種因素
     導緻地面沉降的因素很多。大量開采地下水是最主要的原因，除此以外還有其他各種因素，這些因素大多與人類的工程經濟活動有關。開采石油、天然氣與開采地下水造成的地質變化完全一樣，也會形成地面沉降；開采地下固體礦藏，特别是沉積礦床，如煤礦，将會形成地下大面積的采空區，導緻地面下陷變形。可以說，地面沉降是大自然對人類過度索取的報複。
     另外，龐大沉重的建築物等工程對城市地基長期施加着超強的靜荷載，使地基土體發生變形；即使地面承受的荷載不十分沉重，在持續不斷的低荷載作用下，土體的蠕變也可引起地基土的緩慢變形；地面上的動荷載在一定條件下也将引發土體的壓密變形。這就是爲什麽建有大量的高樓大廈工廠企業、人口密集、交通繁忙的大城市，地面沉降更明顯的真正原因。
     人類工程經濟活動對地面沉降的促進是形式多樣的，很多因素交織在一起，使得地面沉降越演越烈。例如近些年來埃及首都開羅和埃及第一大港亞曆山大都在迅速沉降，經過科學家們的考察研究，得出的結論是，包括開羅、亞曆山大在内的整個尼羅河三角洲都在持續沉降，這是由多種因素造成的，其中最主要的因素尼羅河上遊建造了阿斯旺水壩。
     阿斯旺水壩攔截了尼羅河水，造就了納賽爾水庫。水庫又截留了上遊随河水而下的泥沙，使入海徑流的泥沙含量大大減少。于是尼羅河口供沙不足，三角洲就發生内坍、下沉。此外尼羅河三角洲的一些城市大量抽取地下水、疏松的泥沙沉積層被地面上沉重的城市建築壓縮，加劇了地面沉降。尼羅河三角洲對于絕大部分國土是沙漠的埃及而言，實在太重要了，那裏生活着6000萬人口，地面沉降給埃及帶來了極其嚴峻的危機。更何況尼羅河三角洲瀕臨的地中海海平面還在逐年上升，其災難性的後果不言而喻。
     我國的地面沉降情況
     無獨有偶，我國的長江三角洲、珠江三角洲以及華北平原、四川盆地、東北平原等等也都在以不同的速度下沉，其主要原因是過度抽取地下水。這種地面沉降以城市爲中心，逐步向外圍擴展。這是因爲密集的城市建築群和工業生産、交通運輸等活動給城市地面增加了極大的靜、動荷載，促使了地面加速下沉，而高層建築密集的大城市地面沉降災害尤其嚴重。一葉知秋，以地處長江三角洲的上海市爲例進行分析，可知地面沉降災害在我國産生了什麽樣的負面影響。
     上海市的地面沉降情況不用任何儀器測量，老上海人憑直覺都能感知。解放前上海的外白渡橋下可以行船，現在早已不可能了。60年代的外灘，漲潮時可以走到黃浦江邊洗手，現在以加高加固的防汛牆把整個江邊封閉，因爲上海地面沉降過快。上海乃至整個長江三角洲沉降的最主要原因是，工業化、城市化發展過程中地下水過量開采，造成淺層軟土(二層土或三層土)的闆結、沉降。楊浦區和黃浦區已形成上海最大的兩個沉降“漏鬥”地形。
     早在上世紀60年代初，上海就開始對地面沉降的監測和研究，但所做的一些工作沒有和整個長三角地區同步進行，成效不夠理想，因爲地下水是聯成一片的，即使上海嚴格控制了抽取地下水，如果蘇州、無錫，甚至南京依然超額抽取，上海仍将不斷下沉。在一份由國土資源部南京地礦研究所主持的《長三角地區地下水資源與地質災害調查評價》報告中顯示，因超采地下水形成地面沉降，造成長三角地區經濟損失近3150億元，其中上海損失2900億元。上海市區累計沉降量最大，長三角的杭嘉湖、蘇錫常地區也發生了較大的沉降。
     長江三角洲由于持續的地面沉降，不僅改變了區域地貌形态和地表水的自然排洩條件，造成洪澇災害頻發，還将造成局部農田低窪，常年積水，形成了對農業生産的潛在威脅。其實，類似的情況不止發生在長三角地區，目前我國有近50個城市發生了地面沉降，全國沉降面積48655平方公裏。
     資料顯示，最近20年來，全國地下水開采量平均以每年25億立方米的速度增加，華北、西北地區城市利用地下水比例分别高達72％、66％，不少地區已屬超量開采。按目前的情況看，我國的地面沉降還将繼續發生，而且其後果将越來越嚴重。
     沉降後果與治理對策
     地面沉降是一種地質災害，它導緻區域性的地面标高降低，進而會促成一系列次生災害，造成嚴重的危害。由于地區不同，地面沉降危害的表現也有所不同。以天津市爲例，地面沉降引發了以下幾種次生災害：地面沉降緻使海水上岸，防潮堤必須加高加固；地下潛水位擡高；加重濱海平原土壤的鹽漬化、沼澤化；海河洩洪能力降低，市區因此更易被洪水侵擾；河道沉降不均而變形，船舶航運因此受阻；排水管道因不均勻沉降而破損，既污染了地下水，又影響了城市排水；井管普遍相對上升，輸水管受影響。地面沉降嚴重的塘沽區，甚至有被海水淹沒的危險。
     又如北京市地面沉降也引發了一系列次生災害：不均勻沉降破壞建築物和道路工程；損壞井管，排水管道功能降低；河水倒灌；淡水含水層鹹化。因爲同是沿海港口城市，上海的情況與天津基本相似，但也不盡相同，還有其獨有的特點。
     針對我國地面沉降災害普遍存在的具體情況，專家提出了四項治理對策。首先是減少地下水的開采量。例如上海市對地下水抽取進行了嚴格控制，從50年代每天抽地下水30多萬立方米，減少到80年代每天隻開采4萬立方米，使地下水位得到回升，地面沉降量由每年22毫米減少到5毫米，從而使地面沉降得到基本控制。其次，調整開采地下水的層次，以利減緩地面沉降。其三，人工向地下灌入水，補充地下水量，提高地下水位。其四，利用合理的開采和回灌地下水，科學開發利用地下水。
     上述四項對策在上海曾同時進行了實踐，并取得較好的成績。上海自1921年發現地面沉降以來，到1965年市區最大沉降量已達到2.63米。于是1965 年後開始減少地下水抽取、調整抽取層次、人工回灌水、合理開發利用地下水等綜合治理，到1987年22年間累計沉降已減小到36.7毫米，年均隻有1.7 毫米，地面沉降得到了較好的控制。但是，近年來上海大量的高層建築拔地而起，地面沉降又有所反彈。

近三次大地震竟然出現驚人巧合

中國城市地面嚴重沉降