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我国地面沉降的分布

2022-09-27 05:14:37 编辑:join 浏览量:629

我国地面沉降的分布

我国地面沉降的分布

我国地面沉降主要发生在新生代松散堆积物分布区,特别是砂、砂砾石等粗颗粒物质与亚黏土、黏土等细粒物质叠置、交错,相变复杂的冲洪积扇中段、前缘、扇间地带,以及河湖平原和滨海地区。正因如此,我国地面沉降问题主要出现在中部和东部,包括长江三角洲、珠江三角洲、渤海湾及其他沿海地区。在内陆,主要分布在华北平原、汾渭盆地等大型盆地和广袤的冲积平原区。

20世纪60年代初,我国地面沉降的城市主要为上海和天津,到80年代初,已扩展到北京、西安、常州、无锡、苏州、嘉兴、杭州、宁波、太原和河北平原一些中小城市。目前,我国已有17个省(市、区)的55个城市出现了地面沉降,总面积超过6.5×104km2

(一)长江三角洲平原的地面沉降

长江三角洲平原是我国发生地面沉降现象最具典型意义的地区之一。上海市是我国发生地面沉降现象最早、影响最大、危害最严重的城市。20世纪80年代以来,江苏省的苏锡常地区及扬州-泰州-南通地区与浙江省杭嘉湖地区及宁波-绍兴地区相继发生了地面沉降灾害。20世纪90年代末,苏锡常、杭嘉湖以及上海市累计沉降超过200mm的范围已达1/3,面积近10000km2,并在区域上有连成一片的趋势。以上海市中心城区、江苏省苏锡常地区、浙江省嘉兴市为代表的沉降中心区的最大沉降量分别已达2.63m、2.80m、0.82m。

上海市于20世纪60年代初期,开始建立地面沉降监测网络,采取多种措施进行防治,使地面沉降得到了有效控制。20世纪90年代以来,由于大规模的城市建设,高层建筑荷载及市区周边增加开采地下水,致使中心城区地面处于新的加速沉降阶段。

在苏锡常地区,虽然近年来已实行地下水禁采,大部分地区地下水位已开始回升,但沉降速率仍然达到20~40mm/a,部分乡镇甚至高达80~120mm/a。1990年后,苏锡常地区由于不均匀地面沉降引发了地裂缝,目前已发现20余处,发育规模较大的地区已形成长数千米、宽数十米不等的地裂缝带,地裂缝带的差异沉降还在继续发展,仍处于高发时期。

杭嘉湖平原地面沉降不断向区域性发展,形成多个沉降中心。截止到2000年,嘉兴沉降中心累计沉降量达到827.6mm,1991~2000年,平均沉降速率为23mm/a,2000年沉降速率为14mm/a,表明其沉降速率有减缓趋势。近年来,浙江省沿海地带城市由于地下水超采严重,地面沉降发展较快。2002年,宁波市沉降中心累计沉降量484.6mm,沉降面积超过175km2,沉降速率3~12mm/a。温岭市西部平原已形成了多处沉降带,中心累计沉降量已大于1300mm,地面累计沉降量大于300mm的面积已达36.45km2,已成为浙江省地面沉降灾害最为严重的地区。

长江三角洲地区的地面沉降主要是开发利用地下水引起的。1970年前,城市地区纺织业发达但能源紧缺,因而大量集中开采地下水用于纺织业工厂的空调降温,使地下水位大幅下降而导致城市地区严重的地面沉降。20世纪90年代以来,在城市周边地区乡镇企业兴起的同时,长江三角洲水环境不断恶化,导致水资源极为丰富的长江三角洲水网地区地表水质量普遍下降,使整个区域成为水质型缺水地区,加剧了广大农村地区居民用水紧张,促使地下水开采量的急剧增加,产生了区域性水位降落漏斗,由此诱发的地面沉降目前已成为以城市为中心的区域性地质环境问题。

(二)华北平原区的地面沉降

华北平原地面沉降较严重的地区包括北京、天津、河北和山东等地的平原地区。

1935年,北京市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仅为58mm。20世纪50年代以后,随着北京地区地下水的开采量不断增加,逐渐形成了以东郊工业区为中心的区域性地下水位降落漏斗,到1983年5月,北京市东郊地面沉降区面积达600km2,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。1966~1983年,北京市北郊的来广营地面沉降中心沉降量约为277mm,南部大交亭地面沉降中心沉降量累计约532mm。1987年以后,北京市地面沉降影响范围快速扩展到1800km2,沉降量大于200mm的地区达到350km2

天津市坐落于渤海之滨,地面标高3~5m,是全国海拔高程较低的工业港口城市之一。1959年前,地下水开采地区年沉降量约10~20mm;1959年后,天津市内大部分地区沉降量超过50mm,1975年达262mm/a。天津市区从1959~1988年累计沉降约1356mm,最大沉降量为2628mm,沉降面积达7300km2以上。

河北平原区地面沉降主要形成于20世纪80年代,随着地下水水位的下降和地下水水位降落漏斗的形成,河北平原逐渐形成了沧州、保定、衡水、任丘、南宫、霸州、大城、曲周、唐海等9个主要地面沉降区。截至1998年,河北平原地面沉降大于200mm的面积达48550km2。沧州地面沉降累计已达2250mm,加上基底断块差异升降,出现了20多条地裂缝。

山东省德州市地面沉降影响面积已达2037.5km2,累计沉降量150~387mm,沉降中心在300~387mm之间。从20世纪70年代末到现在,年均沉降量25~32.25mm。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。

北京地区由于第四纪沉积物相对致密,地面沉降及其危害轻于天津和河北平原地区。但是,由于高层建筑和其他重大工程对地面变形要求很高,其潜在威胁不容忽视。

(三)汾渭地堑盆地的地面沉降

汾渭地堑沿陕西渭河、山西5大盆地斜列展布,是我国构造活动强烈区,基底构造差异升降大。由于地下水的开采,不仅引发了地面沉降,而且形成了多条顺构造线展布的地裂缝,逐渐形成了西安、大同、太原3个严重的地面沉降及地裂缝区。其中,西安地区地面沉降累计达2.6m,产生了13条地裂缝,总长73km;太原地面沉降累计大于3m,近年地裂缝灾害有加剧趋势,长度达到15km;大同、榆次、临汾、运城等盆地已出现地面沉降和多条地裂缝。

西安地面沉降自20世纪60年代初发现至今已有40多年的历史。截至1996年,西安地面沉降累计沉降量超过100mm的面积已达150km2,波及范围达200km2,最大沉降速率300mm/a,并形成了7个沉降中心,累计沉降量均超过2000mm,最大累计沉降量达2600mm。

山西太原市地面沉降范围南北长约40km,东西宽约15km,形成多个沉降中心。目前,该沉降区正在向东部的高新技术开发区发展。1980年太原市盆地内沉降量大于100mm的面积为108km2,沉降中心在吴家堡一带,累计沉降量达819mm;1990年吴家堡累计沉降量2600mm,10年间下沉了1781mm,年平均下降178.1mm;2002年累计沉降量为3700mm。

山西大同市地面沉降出现于20世纪70年代末,沉降中心累计地面沉降量一般为40~50mm,最大累计沉降量124mm,平均沉降速度8~10mm/a。大同地面沉降与地下水降落漏斗在时空分布上有较好的对应关系。

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