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揭秘京津冀地区为什么是世界最大的地下水降落漏斗

2017-05-26 10:35:46  科技日报    参与评论()人

经常坐京津城际高铁的人会发现,高铁在经过天津的杨村或北京的亦庄附近时,往往会降速,从将近时速300公里变成时速150公里左右。

让我们将目光从亦庄往北延伸50公里,在北京高丽营地区的田野里,你有可能会看到地面上裂开了一个大口子。

为什么高铁会降速?地面会裂口子?其实这都是地面沉降“惹的祸”。假如你能“透视”大地,你就会发现京津冀地区是世界上最大的地下水降落漏斗,发生地面沉降的面积达到7万平方公里。

“京津冀地区地面沉降主要是由于过量开采地下水引起的。但其他因素如构造运动、地表荷载、土体自然固结和有机质氧化也会导致地面沉降。”首都师范大学资源环境与旅游学院副教授张有全告诉记者,当高铁经过地面沉降区域,尤其是不均匀地面沉降地区,会导致部分地段路基和桥梁变形,威胁着高铁的运行安全。

首都师范大学区域地面沉降研究团队,在课题负责人首都师范大学宫辉力教授带领下,长期开展遥感与水文地质学等多学科交叉研究。近年来,他们综合InSAR(雷达干涉测量)、GRACE重力卫星与传统监测、模型,创造性地提出“多元场耦合”的区域地面沉降理论与方法,系统揭示了京津冀区域地面沉降机理与调控机制,在京津冀地面沉降防控与重大工程防灾减灾中取得良好应用,显著提升了京津冀地面沉降防控能力。在2016年度北京市科学技术奖评选中,“京津冀地面沉降多元场耦合模型与调控机制研究”项目荣获一等奖。

悄无声息的地面沉降

地面沉降严重威胁地表建筑、地下管线、高铁运行和防洪等城市安全,缓慢的地面沉降常常不被大家发现,只有当局部不均匀沉降问题比较突出,并诱发地裂缝等次生灾害、对房屋、道路等造成明显的破坏时,我们才会直接感受到它的存在。

“但这种悄无声息的地质环境问题会对我们的生活造成巨大影响,地下水压采、高铁减速、建筑抗浮等与地面沉降相关的措施可能经常发生在身边。”首都师范大学区域地面沉降研究团队成员潘云教授告诉记者。

比如说,地面沉降会对地表建筑和地下管线等基础设施造成破坏影响,并且会导致河床和河口严重淤积,使河流作用大为降低,降低城市的防洪能力,增加沿海地区海水入侵和风暴潮灾害等风险。

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