徐其榮，尤法俊

1.溫州市國土資源局，浙江溫州 325006

2.溫州工程勘察院有限公司，浙江溫州 325006

0 引言

地面沉降是指由于各種因素的影響，地面標高發(fā)生明顯的降低，對人類生存和生產(chǎn)活動構成危害的環(huán)境地質現(xiàn)象，是一種緩變型地質災害，其具有易發(fā)性、累進性、不可逆等特點。它可以通過一定途徑和措施加以控制和防治。

隨著溫州經(jīng)濟快速發(fā)展，城區(qū)面積快速擴張，城市人口增加，人群活動集中，加以城市工業(yè)化程度提高，對水資源的需求量急劇上升，致使地下水超采，產(chǎn)生了水位持續(xù)下降、降落漏斗，導致溫州地區(qū)大面積的地面沉降。地面沉降給溫州濱海平原的防洪排澇、城市基礎設施及城市建設等方面造成了一定的危害。

1 地面沉降的原因及其機理

對地下水開采造成地面沉降的機理解釋主要有土力學中的有效應力原理和水動力固結原理。由于開采地下水引起含水層水位下降，因而引起相鄰粘土層中孔隙水壓力降低。根據(jù)太沙基的有效應力原理及固結理論可知，土中由覆蓋層荷載引起的總應力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔的。假定粘土地層內(nèi)應力保持不變，如果孔隙水壓力降低，必將引起粘性土粒間有效應力增加，從而使顆粒間距減小，引起孔隙體積減小，而導致地面沉降。

地面沉降主要是抽采地下流體引起土層壓縮而引起的，厚層松散細粒土層的存在則構成了地面沉降的物質基礎。溫州地區(qū)濱海平原第四系堆積物厚度約50～170m，淺表部主要為第四系沖—海相沉積，淺部軟土層厚度較大，為30～80m的軟土層。厚層軟土構成了地面沉降的物質基礎，也是地面沉降的內(nèi)因。另外，從2000年～2005年，地下水開采量平均每年以13.3%的速度增長，到2005年總開采量達到2538.05萬m3。由于過量開采地下水，本地區(qū)地下水位急劇下降，普遍下降10～20m，降落漏斗中心水位下降達40m以上。因此，過量開采地下水為地面沉降的主要誘發(fā)因素。

2 地面沉降現(xiàn)狀

地面沉降是出現(xiàn)在溫州濱海平原地區(qū)的一種緩變性地質災害類型，始見于上個世紀90年代初，主要發(fā)生于龍灣區(qū)永強、蒼南縣龍港、樂清市天成等地，以龍灣區(qū)永強平原地面沉降最為嚴重。

據(jù)監(jiān)測統(tǒng)計，自90年代初到2008年，永強平原地面沉降中心累計沉降量已超過300mm，地面沉降累計大于50mm的面積約20km2，約占永強平原面積的20.4%，其中2004～2008年地面沉降累計大于50mm的面積約9.27 km2(見圖1)。

圖1 2004～2008年永強平原累計沉降量等值線圖

2006～2007年沉降速率在10～25mm/年，大于30mm/年的呈點分布。平蒼平原地面沉降主要發(fā)生于蒼南縣的龍港鎮(zhèn)和平陽縣的鰲江鎮(zhèn)、錢倉鎮(zhèn)一帶，目前地面沉降累計沉降量為31～126mm，沉降速率為10～20mm/年，最大約25mm/年。樂清市天成地面沉降主要分布天成鄉(xiāng)中南一帶，其影響面積為42.3 km2，地下水位埋深約20.0～30.0m。局部地面沉降跡象表現(xiàn)為房屋開裂、地面下降63～177mm或井管抬升180～800mm等。近年來，由于行政管理限制開采地下水，溫州地下水開采量逐步減少，龍灣區(qū)永強平原地下水位降落漏斗面積已明顯縮小，漏斗中心地下水位逐年回升。

3 地面沉降的防治對策

地面沉降雖然具有不可逆性、累進性等特點，但是相對于其他地質災害而言，具有一定的可控性。針對本地區(qū)地面沉降的特點及其工作現(xiàn)狀，提出以下幾點防治措施：

1）逐步加強地面沉降監(jiān)測。本地區(qū)地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡已初步建成，還需逐步加強和完善監(jiān)測網(wǎng)絡，提高監(jiān)測頻率和精度。通過監(jiān)測獲得的信息服務于未來規(guī)劃的實施和相關政策的制定。

2）控制地下水開采量，加強地表供水能力。過量抽取地下水是導致地面沉降的最主要原因，這種事實已被國內(nèi)外學著所公認。因此，減輕地面沉降災害的措施中最主要的就是人為控制地下水的開采量，這是已被我國很多城市的實踐所證明了的有效措施。本地區(qū)從2005年開始，已逐步禁限采地下水，地下水開采量逐年減少，但由于廣大的平原河網(wǎng)及部分主干河段的污染嚴重及供水工程的滯后，地下水仍將是平原區(qū)廣大鄉(xiāng)村尚難替代的生活用水水源。因此需要因地制宜，興修水庫，加強地表供水能力，進而實行全面限采地下水，同時對其進行合理的規(guī)劃和利用。

3）人工回灌地下含水層。采用人工回灌控制地面沉降已有許多成功的范例可以借鑒，其效果值得肯定。但要實施有較大的難度，如回灌水源必須符合生活飲用水標準或不能低于當?shù)氐叵滤|量現(xiàn)狀，而溫州城市供水能只能基本滿足用戶用水要求。因此，現(xiàn)階段我們應利用有利地塊進行地下水人工回灌試驗，并有計劃有步驟的推廣和實施地下水人工回灌工作。

4）加固堤防，防止海水入侵。溫州地處沿海地帶，由于地下水過量開采，地下水位下降，導致海水倒灌入地下水，污染地下淡水。如永強平原可在近海及甌江岸邊采用人工堤壩，減少海水對地下水污染。

4 結論

由于地面沉降的不可逆性，一旦成災就很難恢復，其嚴重后果不言而喻，它危及到社會生產(chǎn)生活和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，所以，控制其發(fā)展是當務之急。因此，應當積極開展本地區(qū)的地面沉降調查、監(jiān)測與研究工作，為抗沉減災提供依據(jù)，為經(jīng)濟社會快速穩(wěn)定發(fā)展提供服務。

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