最近,《科学》杂志发表了一项关于中国城市地面沉降的研究,该研究一公布便引起了学术界和公众的极大关注。这项研究显示,近一半的中国大城市发生了局部地面沉降的现象,这个话题一度爬升至社交媒体热搜榜首位。那么,我们需要担心这个问题吗?究竟是什么原因导致了城市的沉降?在这一现象背后又隐藏着哪些有意思的故事?
城市地面沉降,俗称“地陷”,就是城市区域地面因种种原因高度下降的现象。
与地震和海啸相比,地面沉降发生得悄无声息,因此往往难以引起人们的关注。即使是较小范围的地面沉降,也会对人们的生命和财产安全造成很大威胁。地面沉降可能会导致道路、桥梁以及建筑物产生裂缝或变形,会破坏城市排水系统,引发雨水积水或污水反流。地铁、地下停车场等地下设施都可能因为地面沉降而受到破坏。因此,城市地面沉降在《地质灾害防治条例》中,被定义为“缓变性地质灾害”。
在《科学》杂志的这项研究中,科学家们运用了一种称为“干涉合成孔径雷达”(InSAR)的先进卫星遥感技术,来监测中国82个大型城市的地表沉降情况。这种技术通过发射雷达波并接收其从地表反射回来的信号。利用卫星在不同时间的两次过境所收集的雷达数据,分析地表反射雷达波的相位变化,从而精确地测量地表在两次观测间的微小移动,如沉降或抬升,从而能够精确测量这段时间内地面的沉降程度。
结果显示,44.7%的城市区域每年的地面沉降速度超过3毫米,而15.8%的区域地面沉降速度甚至超过每年10毫米,包括北京、天津、合肥和西安等城市。地面沉降速率的中位数则为每年约2毫米。在82个城市中,约三分之二的人口居住在沉降速度超过3毫米/年的地区,7.3%的人口居住在沉降速度超过10毫米/年的地区。换句话说,可能有2.7亿中国人生活在正在下沉的土地上。
值得注意的是,这个数据仅代表城市的某些部分地区可能出现下沉,并不代表整个城市都在下沉,更不意味着所有居民都面临同等的危险。虽然中国当前面临的城市地面沉降问题略显严峻,实际上,早在1920年,上海和天津就已经出现了地面沉降的迹象。到了20世纪70年代,长江三角洲的主要城市以及华北平原地区开始经历地面沉降。从20世纪80年代起,地面沉降现象由点及面,形成连片发展的趋势,影响范围进一步扩大。
这项研究估算,中国沿海四分之一的土地可能在2120年沉降到海平面以下。城市地面沉降不仅是地区性问题,而且是全球性的环境挑战。研究表明,全球约19%的人口正处于由沉降引起的危险之中。
在中国,地下水过度开采引起的地面沉降尤其严重。根据水利部的数据,20世纪70年代,中国地下水的开采量平均为每年570亿立方米,到了80年代增加至每年750亿立方米,而到2009年已飙升至每年1098亿立方米。
超过300个地区出现了地下水超采现象,涉及面积达19万平方公里,其中严重超采区域高达7.2万平方公里。华北平原之所以成为地面沉降的重灾区,就是由于华北平原地区人均水资源量不到全国平均水平的六分之一,地下水占到总供水量的70%以上。可以说,解决中国城市沉降问题的关键就在于长期、持续地控制地下水开采。
实际上,我国政府对城市地面沉降问题早已给予高度关注,并采取了一系列有效措施以应对这一挑战。
早在2012年,我国就出台了由十个部委联合制定的首部《地面沉降防治规划》。为了更好地管理和保护水资源,中国还制定了《水法》和《地下水管理条例》等一系列法律法规,规范地下水的合理开发与利用。又有南水北调工程这样的重大水资源管理项目通过调配水资源,有效减轻了华北地区的水压力,从而间接降低了对地下水的过度依赖和抽取,这不仅成功地提升了地下水位,也稳定了城市的地面沉降。
对于我们普通人来说,通过在日常生活中减少用水量,使用节水器具,以及循环用水,都可以有效减轻对地下水资源的压