型材

[拼音]:dimian chenjiang

[英文]:land subsidence

地表的海拔標高在一定時期內不斷降低的環境地質現象,是地層形變的一種形式。

概述

地面沉降有自然的地面沉降和人為的地面沉降。自然的地面沉降一種是地表鬆散或半鬆散的沉積層在重力作用下,由鬆散到細密的成巖過程;另一種是由於地質構造運動、地震等引起的地面沉降。人為的地面沉降是在一定的地質條件下,如在鬆散的沉積層或在塑性的岩層下大面積地、過量地開採地下水、石油、天然氣等,使岩層下形成負壓或空洞,以及在地面土層和建築物的靜態負荷的壓力下引起的地面沉降。坑道和溶洞的塌陷是地層斷裂的表現,不屬地面沉降範疇。由於地球內部運動而產生的自然地面沉降,變動極慢,變動量極小。資源的大規模開採而帶來的人為地面沉降,速度大於前者幾十倍以至幾百倍,已成為當前一個嚴重的環境問題。60年代許多國家開始開展了這方面的研究和預測工作。

世界上發生人為的地面沉降的國家有美國、蘇聯、日本、英國、義大利、匈牙利、紐西蘭、澳大利亞、墨西哥、委內瑞拉、泰國和中國等。就城市來說,沉降比較嚴重的有日本的東京、美國的休斯敦、英國的倫敦、墨西哥的墨西哥城、中國的上海和天津等。

觀測

地面沉降表現為堤壩不斷增高,碼頭下沉,井管上升,橋樑淨空減少,地面雨後積水,地下管道折斷或位移等。地面沉降的精確的科學資料是從地面水準測量獲得的。研究地面沉降的水準標誌有地面標、分層標、基岩標三種。地面標設定在土層的表部,表示的沉降量是該點以下土層沉降量的總和。分層標是用以觀測地表下部不同深度層次的沉降量的。每層頂部分層標的沉降量減去該層底部分層標的沉降量,即為該層的沉降量(壓縮量)。基岩標設在基岩上,其沉降量在任何時間都定為零。設基岩標是為了減少從鄰區引進水準測量的時間,也是為了減少測量誤差,提高測量的精確度。通過對地面沉降的觀測,可以確定沉降量和沉降區的範圍,進而總結沉降的規律。在此基礎上進行勘察和力學試驗,查明沉降原因,制定預防措施。

危害

地面沉降的危害主要是:

(1)毀壞建築物和生產設施,如地區不均一的下沉能引起樓房傾斜、開裂,甚至倒塌,並可破壞地下管道系統等。

(2)不利於建設事業和資源開發。發生地面沉降的地區屬於地層不穩定的地帶,在進行城市建設和資源開發時,需要更多的建設投資,而且生產能力也受到限制。在地面沉降區,不宜建築高層樓房,要發展城市勢必擴大用地面積,發生同農業爭地的問題;同時為了防止城市地面下沉,就要控制地下水的抽取量,結果造成水的供需矛盾,影響工農業生產。

(3)造成海水倒灌。地面沉降區多出現在沿海地帶。地面沉降到接近海面時,會發生海水的倒灌,使土壤和地下水鹽鹼化。如遇暴雨和颱風的襲擊,城市會有被海水淹沒的危險。

預防

地面沉降的預防方法主要是針對地面沉降的原因而採取相應的工程措施,如由於過量抽取地下水而引起地面沉降,則可減少地下水的抽取量或採取人工回灌措施,使地下水位逐漸恢復,即可控制地面沉降。

參考書目

上海市水文地質大隊:《地下水人工回灌》,地質出版社,北京,1977。

參考文章

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