据数据统计：北京正下沉 6条地铁线已变形....

发布时间: 2023-7-19 08:55| 查看: 3024| 评论: 1|来自: 国家地理中文网

地球是一个奇迹

环境|北京

北京中央商务区 | 视觉中国

你知道，北京地铁线变形了吗？

这是2022年北方工业大学联合武汉大学发表的一篇论文《InSAR数据揭示北京土地沉降》发现的。

据数据统计：

北京15条地铁线中有6条平均变形率超过5毫米/年；其中1号线上的八通线平均变形率最大，达到22.5毫米/年；6号线和7号线，最大变形率分别为70.4毫米/年和115.1毫米/年。

其中朝阳区黑庄户地铁站位于最大变形区。

北京地铁沿线沉降率 | MDPI

很早之前就有研究者提出警告，北京自1935年来就开始下沉，但“土地沉降速率和程度正显示出增长趋势”。

持续的下沉对北京构成安全威胁，其中一项就是“对列车运行影响巨大”。30多吨重的地铁在持续运行中，会对加重沉降现象，继而影响线路产生变形。

地铁只是冰山一角，这座城市正面临沉降危机。

北京下沉

2022年发表的《联合InSAR与PCA的北京平原地面沉降时空分析》调查表明：2017-2020年北京昌平东南部、海淀西北部、朝阳东部、通州西北部、顺义西南部、大兴南部等区域均存在地面沉降；

其中海淀西北部、朝阳东部、通州西北部为地面沉降重灾区；朝阳金盏区尤其严重，下降了0.34米。

北京平原垂直变形速率图，红色代表严重程度最高 | 光谱学与光谱分析期刊

这项研究使用可监测地形、地貌以及表面微小变化的合成孔径雷达干涉（InSAR）技术，现用于对地表沉降监测。

无独有偶，2016年《卫报》报道称——整座北京城都在下沉，而朝阳区情况最显著。

尤其是中央商务区每年下沉多达11厘米。

自1990年以来，CBD所在的朝阳区蓬勃发展，建起大批摩天楼、环路和其他开发项目。研究人员称，一些地区下沉程度的不均衡对建筑物以及其他基础设施构成危险。

2022年北京一小区地面发生塌陷 | 新京报

2020年北京通州一小区两栋楼之间地面发生裂痕 | 新京报

北京在全球最大“水漏斗”上

过度开采地下水是下沉的主因。

据《中国日报》报导，华北地下水（京津冀晋蒙）超采达1200亿立方米，相当于200个白洋淀的水量。“事实上，真实的情况可能更严重。”一位不愿透露姓名的专家说。华北透支的地下水估计已近2000亿立方米。

地下水位不断下降，造成华北形成了一个全球最大地下水漏斗区。

什么是“地下水漏斗区”？

地球内部富含地下水，一般分为“地下水资源”（参与水循环）和“地下水储存量”（不参与水循环）两种。

“地下水资源”是可更新的资源，但“地下水储存量”和化石能源一样，一旦开采只减不增。

华北平原自上世纪70年代开始，集中开采的是“地下水储存量”，导致开采区的地下水位下降，于是潜水面的地下水集中向中间流，形成区域性漏斗状凹面。

长此以往，地面也会随之下沉。

| Wikipedia

中国地质科学院《揭秘华北平原地下水降落漏斗的“前世今生”》一文中认为华北平原地下是一个巨大的“复合漏斗”——有无数个大大小小的“水漏斗”共同组成。

“2005年浅层地下水降落漏斗总面积为9657.9平方千米，2019年发展到14840.41平方千米，2021年进一步增至16385.09平方千米，浅层地下水降落漏斗总面积不断增大。”

北京就处于这个巨大“复合水漏斗”上。

人民网援引公开资料，2000-2010年，北京超采的地下水超过56亿立方米，已处于一个2650平方公里的地下水漏斗区上。‍

2022年华北平原深层地下水复合漏斗 | 中国地质科学院

西安大雁塔因处于华北“水漏斗”边缘，塔身向西北倾斜约43毫米 | Wikipedia

沉降只能缓解

地表沉降不可逆，也无法恢复，只能缓解。

北京人口不断增长，城市扩张导致水资源紧张，北京在世界上最缺水的城市中排名第五。

8年前，北京启动“南水进京”工程，累积84.08亿立方米的水流入，占城市用水的七成，大大减少了地下水开采。地下水位已连续7年累计回升10.11米。

此外，北京还进行了地下水回灌项目，利用收集的雨水净化后补充进地表，这些水必须彻底干净，不然会导致水体污染。

清华大学环境学院教授刘文君介绍：“更深层的地下水已经无法补充。”

5南阳陶岔渠首枢纽，南水北调中线工程的起点 | Wikipedia

2022年有研究表明，除昌平外，其余沉降区沉降速度都在缓解。

调查发现，北京5处沉降区（昌平、顺义、通州、大兴以及亦庄）2018-2020年的最大形变速率和平均形变速率都在下降，其中通州区下降最为明显，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处沉降区变形速率统计 | 大地测量与地球动力学

沉降的不止是北京

世界上不少其他城市也受到过度抽取地下水导致地表下沉。

据《财新》杂志报导，美国科罗拉多大学根据卫星拍摄的历史图像分析——

从1965年至今，上海的地面已经下沉了110毫米，而高耸入云的摩天大厦还是一幢幢拔地而起。人口超过1600万的现今上海的地平面已经比100年前降低了大约三米。

此外，墨西哥城每年下沉多达28厘米，雅加达下沉速度类似，曼谷每年下沉多达12厘米，与北京相近。

除了北京的南水进京工程（开源），墨西哥还采用各种循环用水方案，减轻地下水负担（节流）。

如不采取遏止措施，也许明天我们会看到一个连接成片的东北平原地下水漏斗，长江三角洲地下水漏斗，西北地下水漏斗。

城市沉降带来的灾难将无可避免。