重视地陷:不要让地层再窒息
http://msn.finance.sina.com.cn 2012-02-23 01:41 来源: 第一财经日报晋风
[ 我们认为,防治地陷当采取长短期相结合的方案。短期方案以人工回灌甚至注入二氧化碳等刹住地表下沉速率,而长期方案则要综合治理 ]
近日,国土资源部等十部委联合编制的中国首部地面沉降防治规划获得国务院批复,从而标志着“控沉”防治由各地的单打独斗变成全面布控。
当前,地面沉降(又名地陷)在各地都有着频繁表现。中国地质环境监测院最近公布的《2011年~2020年全国地面沉降防治规划》指出,全国遭遇地陷灾害的城市超过50个,分布在北京、天津、上海等20个省区市,全国累计地面沉降量超过200毫米的地区达7.9万平方公里,并呈不断扩大态势,其中长三角、华北平原和汾渭盆地等最为突出,其地面累计沉降量大于200毫米的分别接近1万、6.2万和0.7万平方公里。
地陷由一个地理、水力等学科概念而成为舆论热议的经济社会现象,缘自其给所在地区造成的相当可观的直接和间接经济社会损失,以及其对人们生产生活的干扰。以上海为例,“十一五”期间为防治地陷而投入的管网改造就达200亿元,监测方面一年将近花去2000万元,而人工回灌地下水一年的支出为1亿元左右;这尚只是防治地陷的开支,若计算由地陷导致地上建筑物破坏等的损益则更为厉害,而且防治地陷的投入最终也将作为交易成本植入社会经济活动中,如防治地陷抬高的建设成本,最终将反映到房价、企业生产成本和物价中。因此,尽管上海防治地陷的投入使地面沉降量由8.4毫米降至7毫米以下,但代价是昂贵的。
坦率而言,地陷主要包括构造沉降、抽水沉降和采空沉降等三类,当前中国大部分地陷主要是因为抽水沉降所致;而且除地质活跃等自然因素带来的构造地陷外,采空沉降和抽水沉降等都带有突出的人为灾难痕迹。如粗放掠夺式采掘煤炭、石油和天然气等,是资源城市地陷的主要原因。同时,伴随着改革开放以来各地拼要素资源的粗放式发展,导致大量植被遭到破坏,从而导致地表植被无法有效吸附充足水分实现地表水与地下水均衡,而引发许多地区大面积干旱,使地表水无法满足当地用水需求而不得不大量开采地下水,进而导致地下含水层水位下降,含水层土动力不足以及地质失去弹性和塑性,最终部分地层出现固结和半固结而发生地陷。
换言之,如果把地质生态喻为人的呼吸系统,除构造沉降外,采空和抽水沉降本质上就是地质耗损性地丧失呼吸而出现窒息。可见,当前绝大多数地陷都掺杂了人为痕迹。
目前国内外主要以促进地层恢复“呼吸”功能和地质弹性,来应对地面沉降。其方法大致为:减少破坏性的地质活动,节约用水和防止过度开采地下水,提高城市化率,以及向地层人工回灌地下水,海水回灌和注入二氧化碳等。不过,地陷灾害越来越集中在城市的迹象明显,使得提高城市化率和降低农业用水等方法值得商榷。
一则,降低农业用水量,是否就会导致地下水滥采和地陷,尚难定论,而耕地灌溉有推动地表与地下水均衡和促进地层弹性与塑性的功能。一则,大规模的城市建设,如城市地铁、不渗水马路、下水道、城市低裸露和低植被土地,以及追求建高楼等,无疑都不利于城市地层水循环,导致城市地层弹性下降。因此,地陷更加频发于城市,反映出城市化规模越大、越密集,应对地陷压力的成本将会越发突出。
在地表水无法满足生产生活需求之下,如何防止地下水过度开采与满足生产生活用水需求存在矛盾。而对于人工回灌地下水,一则需保障地下水不超采所导致的此处进彼处出的问题,一则这种被动型的防治地陷的方法成本高,且不可持续,如城市淡水的稀缺性会使水价呈现持续走高之势。
鉴于此,我们认为,防治地陷当采取长短期相结合的方案。短期方案以人工回灌甚至注入二氧化碳等刹住地表下沉速率,而长期方案则首先要综合治理。
具体来讲,其一,要以求真务实的科学思维做好城市规划,避免冒进。如基于地层承载张力做好超高层楼宇的间距,应舍去盲目追求高楼的发展思路,同时基于地表地下水循环布局城市下水道,并提高城市土地裸露面积和增加植被,以恢复地层弹性。其二,发展以中小型城市为主的城镇化,避免大城市用水集中而无法促进地表地下水的生态均衡之矛盾,同时城市产业规划尽量契合所在城市的资源支撑力,避免盲目引资加剧城市水资源困境,毕竟工业和商业用水显著高于居民生活用水。其三,下决心扭转当前粗放式经济发展模式和资源破坏性开采模式,提高水资源和其他要素资源的使用效率,缓解资源破坏性开采导致的采空地沉风险。
此外,城市住房和基建等应走出地层打桩扎深至固结层的高成本方式,探索类似于浮动迁移式建筑或基建模式,即建筑等不应单纯以深入固结层的牢固模式,而是转向即便地基未扎深地层固结层,但通过滑动式压力释放等方式、充分借助含水层土力的张力和同向位移能力提高房体动态安全系数,如地震高发带的日本的房子那样。(作者系资深财经观察人士)