地面沉降的类型有哪些?

地面沉降的类型

国内外大量研究结果表明,地面沉降大多发生在未固结的粗细粒交互沉积的岩土层和细颗粒土层中。按照岩土体的不同成因特点,可以划分为冲积平原区沉降、三角洲平原区沉降、断陷盆地区沉降和河湖滨海型沉积区沉降。

(1)冲积平原区沉降是指在河流冲积作用下形成的颗粒沉积粗细层相互交错的泛滥平原所产生的沉降。冲积平原一般易沿河床或古河道形成厚度较大的粗细土层交互的二元或多元结构,是良好的储水层和富水区,一旦过量开采含水层中的地下水,就会发生相应的地面沉降。如我国的黄淮海平原、长江中下游平原、松嫩平原等均属于此种沉降类型。

(2)三角洲是在河流入海口形成的一种沉积地貌,常常形成以陆相沉积为主的海陆交互沉积相。三角洲地区的地层具有厚度巨大和交互沉积特征,地下水丰富,人口密集,大中城市居多,如美国密西西比河口的新奥尔良市、尼罗河三角洲的埃及开罗市、中国的长江三角洲,由于过量开采地下水资源导致了地面沉降。

(3)断陷盆地是以早期稳定的地台区为基础,在新近地质时期,由于强烈的褶皱、断裂构造变动,所产生的一种起伏差异很大的地貌形态,具有巨厚沉积层,地下水丰富,油、气、煤炭储量巨大,如四川盆地平均沉积厚度600m以上,汾渭地堑中的沉积盆地沉积厚度达5000m。这些地区的地下水资源被超量开采,引起了严重的地面沉降。

(4)河湖滨海型沉积区沉降。

不同的沉积物和沉积结构特征,产生不同的地面沉降方式和类型。

地面沉降的危害

地面沉降会造成地面建筑物下沉和开裂破坏、深井的井管拉裂、道路桥梁开裂、港口码头下沉、路基下沉、桥基变形、国家测量标志失效、地下水排泄受阻、海平面上升、洼地积水、海水入侵、洪峰警戒水位不准、地下水生态环境破坏严重,加剧洪涝灾害等。

地面沉降的防治

过量开采地下水是导致地面沉降的主要原因,这种事实已被国内外学者所公认。因此,防治地面沉降的措施中最主要的是人为控制地下水的开采。目前,国内外普遍采用的措施有以下几种。

(1)限制地下水的开采量,这是已被我国许多城市的实践所证明了的有效措施。如上海市从20世纪50年代开采量为30万m /d,减少到80年代的4万m /d,使地下水位得到回升,地面沉降量由每年22mm减少到5mm,地面沉降基本上得到控制。

(2)合理规划科学调度地下水资源。适当调整地下水开采层次,科学布设开采井群,合理支配开采时间,对于防止地面沉降是至关重要的。

(3)人工回灌补给地下水,不但可以控制地面沉降,而且可以使地下水资源达到可持续利用的目的。德国的柏林、法国的敦科尔克市、美国的加州地区、日本的东京、我国的上海市等,都通过地下水人工回灌措施,使得当地的地面沉降问题得到了有效控制并得以恢复。

(4)提高环境意识,加强水资源管理与保护。

《全国地面沉降防治规划(2011—2020年)》要求以长江三角洲地区、华北地区、汾渭盆地为主要目标区,实施地面沉降调查、地面沉降监测、地下水控采与超采区治理、地面沉降防治技术创新四大工程,全面推进重点地区地面沉降防治工作,最大限度地减少地面沉降灾害对经济社会造成的损失。到2020年,完成全国地面沉降调查,建立全国地面沉降监测网络;进一步完善地面沉降监测与防治技术体系、管理体系;实施重点地区水资源配置与地下水禁采限采、含水层恢复修复工程,使地面沉降恶化趋势得到有效控制。

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