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據數據統計:北京正下沉:6條地鐵線已變形….

北京中央商務區|視覺中國

你知道,北京地鐵線變形了嗎?

這是2022年北方工業大學聯合武漢大學發表的一篇論文《InSAR數據揭示北京土地沉降》發現的。

據數據統計:

北京15條地鐵線中有6條平均變形率超過5毫米/年;其中1號線上的八通線平均變形率最大,達到22.5毫米/年;6號線和7號線,最大變形率分別為70.4毫米/年和115.1毫米/年。

其中朝陽區黑莊戶地鐵站位於最大變形區。

北京地鐵沿線沉降率| MDPI

很早之前就有研究者提出警告,北京自1935年來就開始下沉,但「土地沉降速率和程度正顯示出增長趨勢」。

持續的下沉對北京構成安全威脅,其中一項就是「對列車運行影響巨大」。30多噸重的地鐵在持續運行中,會對加重沉降現象,繼而影響線路產生變形。

地鐵只是冰山一角,這座城市正面臨沉降危機。

北京下沉

2022年發表的《聯合InSAR與PCA的北京平原地盤下陷時空分析》調查表明:2017-2020年北京昌平東南部、海淀西北部、朝陽東部、通州西北部、順義西南部、大興南部等區域均存在地盤下陷;

其中海淀西北部、朝陽東部、通州西北部為地盤下陷重災區;朝陽金盞區尤其嚴重,下降了0.34米。

北京平原垂直變形速率圖,紅色代表嚴重程度最高|光譜學與光譜分析期刊

這項研究使用可監測地形、地貌以及表面微小變化的合成孔徑雷達干涉(InSAR)技術,現用於對地表沉降監測。

無獨有偶,2016年《衛報》報導稱——座北京城都在下沉,而朝陽區情況最顯著。

尤其是中央商務區每年下沉多達11厘米。

自1990年以來,CBD所在的朝陽區蓬勃發展,建起大批摩天樓、環道和其他開發項目。研究人員稱,一些地區下沉程度的不均衡對建築物以及其他基礎設施構成危險。

2022年北京一小區地面發生塌陷|新京報

2020年北京通州一小區兩棟樓之間地面發生裂痕|新京報

北京在全球最大「水漏斗」上

過度開採地下水是下沉的主因。

據《中國日報》報導,華北地下水(京津冀晉蒙)超采達1200億立方米,相當於200個白洋淀的水量。「事實上,真實的情況可能更嚴重。」一位不願透露姓名的專家說。華北透支的地下水估計已近2000億立方米。

地下水位不斷下降,造成華北形成了一個全球最大地下水漏斗區。

什麼是「地下水漏斗區」?

地球內部富含地下水,一般分為「地下水資源」(參與水循環)「地下水儲存量」(不參與水循環)兩種。

「地下水資源」是可更新的資源,但「地下水儲存量」和化石能源一樣,一旦開採只減不增。

華北平原自上世紀70年代開始,集中開採的是「地下水儲存量」,導致開採區的地下水位下降,於是潛水面的地下水集中向中間流,形成區域性漏斗狀凹面。

長此以往,地面也會隨之下沉。

| Wikipedia

中國地質科學院《揭秘華北平原地下水降落漏斗的「前世今生」》一文中認為華北平原地下是一個巨大的「複合漏斗」——有無數個大大小小的「水漏斗」共同組成

「2005年淺層地下水降落漏斗總面積為9657.9平方公里,2019年發展到14840.41平方公里,2021年進一步增至16385.09平方公里,淺層地下水降落漏斗總面積不斷增大。」

北京就處於這個巨大「複合水漏斗」上。

人民網援引公開資料,2000-2010年,北京超采的地下水超過56億立方米,已處於一個2650平方公里的地下水漏斗區上。‍

2022年華北平原深層地下水複合漏斗|中國地質科學院

西安大雁塔因處於華北「水漏斗」邊緣,塔身向西北傾斜約43毫米| Wikipedia

沉降只能緩解

地表沉降不可逆,也無法恢復,只能緩解。

北京人口不斷增長,城市擴張導致水資源緊張,北京在世界上最缺水的城市中排名第五

8年前,北京啟動「南水進京」工程,累積84.08億立方米的水流入,占城市用水的七成,大大減少了地下水開採。地下水位已連續7年累計回升10.11米。

此外,北京還進行了地下水回灌項目,利用收集的雨水淨化後補充進地表,這些水必須徹底乾淨,不然會導致水體污染。

清華大學環境學院教授劉文君介紹:「更深層的地下水已經無法補充。」

5南陽陶岔渠首樞紐,南水北調中線工程的起點| Wikipedia

2022年有研究表明,除昌平外,其餘沉降區沉降速度都在緩解。

調查發現,北京5處沉降區(昌平、順義、通州、大興以及亦莊)2018-2020年的最大形變速率和平均形變速率都在下降,其中通州區下降最為明顯,最大沉降速率由113.0毫米/年下降到77.8毫米/年,平均沉降速率由50.7毫米/年下降到23.7毫米/年。

但昌平沉降仍在加快。

5處沉降區變形速率統計|大地測量與地球動力學

沉降的不止是北京

世界上不少其他城市也受到過度抽取地下水導致地表下沉。

據《財新》雜誌報導,美國科羅拉多大學根據衛星拍攝的歷史圖像分析——

從1965年至今,上海的地面已經下沉了110毫米,而高聳入雲的摩天大廈還是一幢幢拔地而起。人口超過1600萬的現今上海的地平面已經比100年前降低了大約三米

此外,墨西哥城每年下沉多達28厘米,雅加達下沉速度類似,曼谷每年下沉多達12厘米,與北京相近

除了北京的南水進京工程(開源),墨西哥還採用各種循環用水方案,減輕地下水負擔(節流)。

如不採取遏止措施,也許明天我們會看到一個連接成片的東北平原地下水漏斗,長江三角洲地下水漏斗,西北地下水漏斗。

城市沉降帶來的災難將無可避免。

 

責任編輯: 夏雨荷  來源:國家地理中文網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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