科普：过度开采磷矿与地面沉降

九曲回肠

      地质沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。截至2014年12月，中国有50余个城市出现地面沉降，长三角地区、华北平原和汾渭盆地已成重灾区。地面升降与经济上升有关，在2012年2月，中国首部地面沉降防治规划获得**批复。
      中国出现的地面沉降的城市较多。按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：
      1、现代冲积平原模式，如中国的几大平原，如东北平原、华北平原、长江中下游平原。
      2、三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区，如长江三角洲就属于这种类型。上海、苏州、无锡、常州、嘉兴、萧山的地面沉降均发生在这种地质环境中。
      3、断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。近海式指滨海平原，如宁波；而内陆式则为湖冲积平原，如西安市、大同市的地面沉降可作为代表。

地面沉降 引发原因
      大面积的地面下沉现象。造成地面沉降的自然因素是地壳的构造运动和地表土壤的自然压实；人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。
      另外，根据地面沉降发生的原因还可分为：（1）抽汲地下水引起的地面沉降；（2）采掘固体矿产引起的地面沉降；（3）开采石油、天然气引起的地面沉降；（4）抽汲卤水引起的地面沉降。
      最强烈的地面沉降发生于美国长滩市威尔明顿油田,其最大累积沉降量达9米。中国的上海、天津、西安、常州等城市也先后发现地面沉降。有关上海地面沉降的报导最早见于1921年，到1965年在市区已形成了一个碟形洼地，其中心处的最大沉降量达2.63米。这是上海历史上地面沉降最快的时期。据记载，上海从1860年开始开采地下水，至上世纪60年代初年开采量达到2亿立方米，为历史最高峰。
      上海是国内最早认识地面沉降危害的城市之一。1965年起对地下水开采实行控制，年开采量开始下降。虽然上世纪90年代由于经济高速发展，地下水开采又有抬头现象，但供水管理部门及时推行了计划用水的措施，而且加快郊区的自来水制水和管网建设，在农村地区提高自来水对地下水的替代率，近年来地下水开采量逐年下降的势头较为稳定，目前年开采量已降至9635万立方米，仅为历史最高年份的46％。上海还采用了向地下水层回灌自来水的办法，使地下水位抬高，达到恢复土层弹性，控制地面沉降的目的。据专家说，影响地面沉降的因素除了控制地下水开采，上海还在大力控制高楼的过度建设，这些措施都与控制地面沉降有关。
      地面沉降在经济发达地区可能导致严重的财产和基础下部建筑的损失。针对这种情况必须采取措施减少地下水的使用量，增加地面水补给。美国地质调查局的研究人员根据地面沉降的特点以及实际情况，对其采用以下几种方法来减缓地面沉降的速度，以及修复地面沉降，把损失降到最低。
      
      中国江汉平原一带地下水丰富，对控制沉降的发生有着先决条件，可采取多种措施防止地面沉降。
      一、含水层存储和修复技术 (略)
      二、改变土地使用类型
      为了防止地面沉降，将土地使用由农业用地型向城市用地型转变，以降低需水强度，防止地下水位的进一步下降。用这种方法可以防止有机土的进一步分解，减缓有机质氧化的速度，使地面发生沉降的速度降低，地基更加稳定。
      三、节水——
      四、加固堤防——
      五、立法保护地下水 (略)
      在当今基础建设项目的工程控制上，地质沉降已经不是难点，随着国家对水资源保护的立法，以及地下矿产、卤水资源的限制开发，这一地质现象正被工程师们逐步征服，如国家高铁建设过程中，采用全程高架的方法，既不受地质沉降的影响，也不会增加建造成本，使中国的高铁建造技术顺利走出国门，服务于世界各地人民，让他们体验到中国高铁的安全、高效与便捷。