地面沉降,是自然因素和人为因素综合作用下形成的地面标高损失。在《地质灾害防治条例》中,被定义为“缓变性地质灾害”,因其反应滞后,且进程缓慢,以毫米为单位计算的沉降率,人们不易察觉,具有形成时间长、影响范围广、防治难度大、不易恢复等特点。其中,自然因素包括构造下沉、地震、火山活动、气候变化、地应力变化及土体自然固结等。人为因素主要包括开发利用地下流体资源(地下水、石油、天然气等)、开采固体矿产、岩溶塌陷、软土地区与工程建设有关的固结沉降等。具体原因如下:
第一是开发利用地下流体资源。由于抽取地下水,在许多国家和地区产生了地面沉降。20世纪20年代,我国上海、天津在市区集中开采地下水的地区发生地面沉降。华北平原地下水降落漏斗和地面沉降已经引起广泛关注。
第二是岩溶塌陷。中国是世界上岩溶最多的国家之一。随着岩溶地区国民经济的飞速发展,岩溶区土地资源、水资源和矿产资源开发不断增强,由此引发的岩溶塌陷问题日益突出,已成为岩溶地区主要地质灾害问题。
第三是开采固体矿产。矿山塌陷多分布在矿山的采空区,以采煤塌陷最为突出。中国有约20个省区发生采空塌陷,以黑龙江、山西、安徽、山东、河南等省最为严重。
第四是工程环境效应。密集高层建筑群等工程环境效应是近年来新的沉降制约因素,在地区城市化进程中不断显露,在部分地区的大规模城市改造建设中地面沉降效应明显。
地下水超采严重易形成“漏斗区”
专家指出,影响我国部分地区地面沉降的因素很多,其中地下水超采是最主要原因,所起作用在许多地区甚至达到了90%。如由于过量开采地下水,北京、上海、天津等许多大、中城市都出现了地面沉降。
根据水利部今年3月22日公布的数据,目前全国地下水超采区达30万平方公里,超采量约170亿立方米,主要集中在北方地区。公开资料也显示,华北很多城市的地下水开采量已占总供水量的70%以上。华北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的区域地下水降落漏斗,形成了沧州、衡水等13个沉降中心,甚至有近7万平方公里面积的地下水位低于海平面。
以河北省为例,上世纪80年代以来,水资源短缺的阴影一直笼罩着这个省。河北省人均水资源不足300立方米,仅为全国平均水平1/7。截至2013年年底,河北累计超采地下水1500亿立方米左右,面积达6.7万平方公里,均占全国的1/3。地下水水位不断下降,全