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世界各国是如何应对地面沉降

2013-01-29 14:20

摘要:墨西哥城 墨西哥城是一座建立在湖床上的城市,湖床土质松软,易发生压缩。进入20世纪,墨西哥城的人口迅速膨胀,对水资源的需求量不断增加。而由于地表水资源极其有限,墨西哥城70%以上的自来水供应依靠地下水的开采。据统计,墨西哥城每秒钟要抽取一万升的

  墨西哥城
 
  墨西哥城是一座建立在湖床上的城市,湖床土质松软,易发生压缩。进入20世纪,墨西哥城的人口迅速膨胀,对水资源的需求量不断增加。而由于地表水资源极其有限,墨西哥城70%以上的自来水供应依靠地下水的开采。据统计,墨西哥城每秒钟要抽取一万升的地下水来满足居民的用水需要。过去100年中,墨西哥城大约下陷了9.14米。1951年是其地面沉降最为严重的时候,沉降速率达到每年45厘米。
 
  地面沉降使墨西哥城的一些地下排污管道发生了倾斜变形,污水无法正常排出城市。另外,地面沉降对于城市建筑物、机场、铁路、高速公路、地下管线、排水沟渠等都造成了影响。
 
  为应对地面沉降造成的危害,当地政府启动了一系列的排水工程建设,加固中心区建筑物,疏通地面排污运河。另外,墨西哥城对自来水管道进行了更换,以降低自来水的流失量。未来,政府还会通过雨水储备、污水回收处理等措施来保护地下水资源,阻止地面沉降的进一步发展。专家预测,墨西哥城未来地面沉降的面积可以控制在300平方千米范围以内,沉降速率控制在每年5厘米以内。
 
  日本
 
  日本的地面沉降历史可以追溯到1898年,新泻平原最先发现有地面沉降。而后,由于地下水集中开采,东京和大阪也相继出现地面沉降现象。二战后,因经济发展趋缓,地下水开采量减少,地面沉降也随之缓解。1950年之后,随着日本经济的复苏和发展,地下水开采量迅猛增加,地面沉降急剧发展。上世纪六七十年代是日本地面沉降最严重的时候,沉降速率一度达到每年54厘米,是当时全世界沉降速率最大的地方,部分地区地面标高低于海平面。
 
  1957年开始,为控制地面沉降,日本在全国推行了地下水开采限制措施,同时还进行了多次地下水回灌试验。1971年,新泻县制定了地下水综合规划对策,进一步限制地下水开采。随着地下水位的恢复,地面沉降现象开始得到控制。上世纪70年代后期,由于大量抽取融雪用地下水,地面沉降又有加剧的趋势。1984年,新泻县采取紧急应对措施,一方面向民众宣传地面沉降知识,实时公布地面沉降的动态变化,另一方面要求人们节约用水。这些措施使得当地地面沉降情况得到缓解。
 
  曼谷
 
  泰国曼谷位于湄南河三角洲,地势低洼,平均海拔不足2米。过去四十多年间,曼谷市区逐步扩张,人口不断增加。2010年,曼谷城市人口密度达到每平方千米5801人。上世纪70年代,曼谷开始发现地面沉降现象。1984年是曼谷地面沉降最为严重的时期,地下水水位降幅高达65米,曼谷东部地区的沉降速率一度达到每年12厘米,地面沉降开始成为城市发展的严重威胁。
 
  为控制地面沉降,曼谷政府开始了地面沉降的监测,同时出台了地下水管理政策法规,措施包括逐步提高地下水价格,使之与地表水价格持平,增加地表水供应,修建污水处理厂等。此后,地下水开采量得到控制,地面沉降速率有所降低,但是由于城市化进程仍在继续以及地面沉降本身具有的迟滞性特点,曼谷的地面沉降还会在相当长的一段时间内继续发展。目前地面沉降最严重的地区为曼谷南部郊区,地面沉降速率约为每年2厘米。
 
  地面沉降对于曼谷最大的威胁莫过于增加了洪水的风险,以及海水倒灌。曼谷城区本身地势就非常低洼,四十多年的地面沉降已使东部部分地区地表高度低于海平面1米左右。每当雨季来临,洪水都必须通过排水管道和排水沟渠来抽取。
 
  休斯敦
 
  美国休斯敦地区是美国地面沉降最严重的地区之一。地陷的过程贯穿着上世纪当地经济发展的步伐。20世纪初休斯敦港的建成以及日益增加的石油产量促进了当地工业和人口的迅速增长,这极大了刺激了对地下水的需求。为了确保经济的发展,地下水被过度开采。
 
  位于休斯敦市东部的帕萨迪那市在1906年-1995年之间地表下陷了3米多。大约有8000平方公里的地表下陷了约0.3米。这一地区的地陷形势和石油以及地下水的开采情况非常吻合。
 
  到20世纪70年代中期,由于工业的快速发展导致地下水的抽水量增加,连接休斯敦市与墨西哥湾的休斯敦航道沿线地区已发现约2米的下陷。地方领导人认为,洪涝灾害发生的频率和严重性和地面沉降紧密相关。他们和商界的领导人一起促成了美国第一个地面沉降管理部门的成立。1975年,休斯敦所在地区的得克萨斯州议会成立了哈里斯.加尔维斯顿沿岸地面沉降管理区,以加强对地下水开采的管理,阻止地面的进一步的沉降。这个机构有权拒绝发放钻井许可证,促进水资源的保护,并对社区和学校开展节水的教育和宣传,推进地区由开采地下水向充分利用地表水转变。
 
  20世纪70年代后期,由于地下水开采量的下降,休斯敦航道沿线以及休斯敦东部的地陷都得到大幅度地减少。来自于特里尼蒂河上的李文斯顿湖的地表水成为供应休斯敦航道地区工业用水的重要水源,最终地下水水位得到回升。
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