卢耀如院士答网友三问

2015-03-16 17:58:00    作者:卢耀如院士     来源:中国风景园林网     浏览次数:

  3.近年很多地方都发生了地面塌陷事故,这是不是因为地下水减少发生的,我们的海绵城市计划是否对这方面的问题有实际的帮助?

  城市发生塌陷有多种原因。有的城市下面有碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等),可为水溶解,产生地下裂隙通道洞穴,即为地下岩溶(喀斯特)现象。这些地下埋深不大的洞穴通道,易受洪水、干旱、震动(地震等)及重荷载等许多自然因素影响而产生洞顶塌落,使地表产生塌陷,称为岩溶塌陷。

  岩溶化的碳酸盐岩上有土层、砂层覆盖状态下,下伏碳酸盐岩和土、砂覆盖层间易于产生潜蚀作用,使土、砂层中有洞穴发育,称为土洞,发展到一定程度,土洞顶部土、砂层会发生塌陷就成为土洞塌陷。

  我国南北方岩溶地区,都有这类自然岩溶塌陷发生。但人们的蓄水、抽水、震动、爆破以及污染等许多因素影响下,可诱使地下洞穴和土洞加剧形成不稳定状态,而产生人工岩溶塌陷。

  不是岩溶地层分布地区产生的地面塌陷,也有多种成因,有的是地下工程的不当开挖,引起上覆岩土体、砂土层发生塌陷,有的因地下管道漏水产生潜蚀管涌现象,诱发地表产生塌陷,这类塌陷成因在岩溶地区也有发生。

  岩溶塌陷在国内外都有,国外有的大楼陷落,有的地下为岩盐等可溶岩分布地区,由于岩盐岩溶发生塌陷造成城镇的毁灭。在广泛分布的地下无充填采矿巷道系统的地带,发生地面大幅沉降和塌陷在国内外也广泛存在。国内外煤田开采达近千米的矿区,地面沉降达16-20m,其中还有加深的局部塌陷存在。

  可以说,近年来许多地方发生塌陷灾害,并不完全是地下水减少发生的。干旱也使地下水位下降,增厚垂直循环带厚度,减少其孔隙间水的凝聚作用而发生塌陷的成因也是存在的,但不是唯一的。相反,过温和、洪灾,也会诱发更多塌陷。

  自然界是复杂的,加上人工活动因素,城市塌陷的发生是应从当地自然条件、地质结构、水文地质动态等方面去探索。国外有的开展房屋保险措施,包括基础下有无隐伏洞穴存在的问题。

  对于居民集中的城镇,建立相应的监测系统,探测地下洞穴是否在发育、发展,通过实地的地质雷达和其他物探工作和地质工作调查研究,这情况下掌握有关情况(包括检测)可提供有力的判断依据。

  前一段时间有记者采访我,惊呼:“为什么发生这么多这么大的城市天坑,是否地球要毁灭了?”他们把一些大的塌陷称为天坑,新闻中报导也这么称呼,因有“天”字似乎更恐怖。我说地面塌陷特别是岩溶塌陷,世界上早已有了,人类对其认识也不断深入,世界在发展,人类在发展,发生塌陷并不是地球要毁灭。

  地质上称为天坑的是指碳酸盐岩地区有大的洞穴存在,然后发生陷落,进而在地下不断的发展大的通道,大塌陷的天坑直径可达几百米,深度也达数百米,这种天坑及地下大暗河通道是目前研究的一个重点,这类天坑在我国广西的西部、长江三峡、重庆等地区都有分布。这天坑是自然界赋予的资源,塌陷不是地球毁灭的前兆。塌陷的英文是collapse,大的天坑是中国首次发现报导的,朱学稳教授称之为“天坑”,有人认为就是大塌陷。在国外,这“天坑”的学术名称也叫作为“Tiankeng”。2008年8月我们去挪威参加国际三十三届地质大会,会后挪威岩溶专家请中、加、塞等几个国家的专家进北极圈内考察。一次挪威专家让我去看“天坑”,我看了后告诉他:这不是中国称之为天坑的喀斯特现象。

  这三个问题来看,说明我们应当系统地、全面地综合认识地球的复杂性,更科学地防治与减轻自然灾害,不能盲目地采用单一的措施,结果会使自己一叶遮目,不识泰山,不知自然界的复杂性而采取片面的措施。

  人类居住在地球上,应当认识地球、尊重地球、和谐地球,人类会更好地发展,过上更美好的生活。光明的未来是属于人类的。

  卢耀如

  2015.3.10

 

编辑:zhaoai

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