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地面塌陷，是天灾还是人祸

已有 8648 次阅读 2009-5-21 22:31 |个人分类:发表作品|系统分类:科普集锦| 地面塌陷, 太原理工大学, 地球探测与信息技术, 马志飞, 太原理工大学, 地球探测与信息技术

马志飞

2009年4月22日是第40个“世界地球日”。在这样一个“爱护地球、保护家园”的日子里，人们都希望能减少日渐增多的地质灾害。中国是世界上地质灾害最为严重的国家之一，特别是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等地质灾害，严重威胁着人民生命财产安全和制约着社会经济的可持续发展。滑坡和泥石流是人们少见的地质灾害，但是地面塌陷和地裂缝就比较常见。

2007年2月23日凌晨，中美洲危地马拉首都危地马拉城一个贫民区突然传出轰隆一声，就在这震动的一瞬间，贫民区中央惊现一个直径为70米、深度为100米的污水坑！一对兄妹在这场灾难中不幸被淹死，二十多间房屋下陷，当局在事发后及时封锁周边五百米范围，疏散现场附近的居民近千人。

　　2007年3月15日，辽宁省葫芦岛市南票区沙金沟村，几位村民正在一片已经收割的玉米茬地里拣煤渣，不料，大地就像怪兽一样，突然张开大口，短短的几秒钟就将他们吞没腹中，造成6人死亡！据事后一份现场勘查报告显示：此次灾难属于地面塌陷，结果形成了一个直径约10米、深约7米的塌陷区。想起此事，至今还有人称之为恐怖的“地陷吞人”、“大地食人”事件。

　　2008年1月17日，广州荔湾区珠江大桥东面桥脚发生塌方。塌陷的路面和绿化带面积超100平方米，形成一个深达10余米的大坑。22日中午，荔湾区桥中西海南路210号一排石棉瓦平房出租屋突然坍塌，同时地上穿了一个长宽约1米、深约3米的大窟窿。23日上午，几乎在同一地方，荔湾区桥中西海南路再次发生路面和平房塌陷。而且，塌陷面积比前两次都要严重，塌陷面积约300平方米。有关部门及时疏散了附近1000多居民撤离现场，此次事件还导致了上千居民停电数小时。幸运的是，三次塌陷事件均没有造成人员伤亡。

　　2008年3月25日凌晨，四川省宜宾江安县红桥镇五阁村发生了局部地面塌陷，形成大小不等的3个巨型“天坑”，呈直线展开，长约400米。4月1、2日，红桥镇五阁村又接连出现3个“天坑”。此后，类似事件不断出现，至7月2日,江安县红桥镇的地陷坑已经增加到了16个。

　　2008年11月15日15时许，杭州风情大道地铁施工工地突然发生大面积地面塌陷，正在路面行驶的多辆汽车陷入深坑，多名施工人员被困地下。结果，事故造成了风情大道路面坍塌75米，下陷15米，死亡17人，失踪4人，受伤24人的悲惨结局。

诸多案例，不胜枚举。想起可怕的这一幕幕，我们不禁胆颤心惊，同时，我们也会忍不住去思考，这究竟是怎么一回事……是大自然对我们人类的恶意攻击和报复？还是我们人类在打击我们自身？谁，才是真正的幕后黑手？

　其实，这是一种很常见的地质灾害，称为地面塌陷或者地表塌陷，国内外每年都有发生。地面蹋陷是指地表岩体或土体受自然作用或人为活动影响向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成灾害的现象或者过程。当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。如果发生在无人居住区，这种塌陷一般不具备危害性。

　　我国国土辽阔，自然地理和地质构造非常复杂，地质灾害分布广泛、活动频繁，地面塌陷是其中最重要的地质灾害类型之一。根据其成因，可以将它分成自然塌陷和人为塌陷两大类，前者是地表岩、土体由于自然因素作用、如地震、降雨、自重等，向下陷落而成，是为“天灾”；后者是由于地下水超采、不合理开矿及工程建设等人为作用导致的地面塌落，即是“人祸”。

按照塌陷的地质条件，地面塌陷又可分为岩溶塌陷、采空塌陷及黄土湿陷三种。

在空间上，岩溶塌陷主要分布于岩溶强烈及中等发育的覆盖型碳酸盐岩地区，除北京、天津、上海、河南、甘肃、宁夏、新疆以外的24省、区、市都发现岩溶塌陷灾害。全国岩溶塌陷总数近3000处，塌陷坑3万多个，塌陷面积300多平方公里，其中以广西、湖南、贵州、湖北、江西、云南、四川、河北、辽宁等省市区最为发育。采空塌陷广泛分布于我国各地的矿山及其周围地区，其中又以煤矿采空塌陷最为突出，黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省则是矿山采空塌陷的严重发育区。据不完全统计，在全国20个省、区内，共发生采空塌陷180处以上，塌陷面积大于1000平方公里。黄土湿陷则主要分布于湿陷性黄土发育的地区，主要见于河北、青海、陕西、甘肃、宁夏、河南、山西、黑龙江等8个黄土分布省区。

在时间上，随着近年来采矿活动的不断加强，塌陷现象有加剧的趋势。据《中国地质环境公报》的数据显示，2006年，全国共发生地面塌陷灾害398 起，2007年，共发生地面塌陷灾害578 起，2008年仅上半年全国就发生地面塌陷466起。

地面塌陷不仅破坏建筑、道路和农田，而且还严重威胁着人民的生命财产安全！但是，我们应该将其归咎于“天灾”还是“人祸”呢？人类活动对地面塌陷的产生起了什么样的作用？据统计分析，地面塌陷中，采空塌陷的危害最大，造成的损失最重，岩溶塌陷次之，黄土湿陷相对小也较集中。可见，造成地面塌陷的主要因素是人为因素！

对地面塌陷有重要影响的主要人类活动就是：矿山地下开采。地下采矿活动造成一定范围的采空区，使上方岩体失去支撑，从而导致地面塌陷。这种人为活动是采矿区地面塌陷的主要原因。我国已有许多矿区发生了这类地面塌陷，并产生了相当程度的危害。照片上显示的是2008年笔者在山西晋城某矿区拍摄下的地面塌陷情况。因煤矿开采引起的不均匀沉降造成地面大面积坍塌，耕地破坏、公路被毁、地面上的房屋建筑出现裂缝，直接威胁到居民的生命财产安全。有关数据表明，山西省各类矿山采空区已达2万多平方公里，以全省15.6万平方公里的土地面积计算，山西有近七分之一的地面已经成为“悬空区”，使大面积土地塌陷。截至2007年，全国矿业开发占用和损坏的土地面积为165.8万公顷，其中采矿塌陷20.3万公顷，占到总数的12％。

此外，由于排疏地下水或者过量抽采地下水，使地下水位快速降低，其上方的地表岩、土体平衡失调，在有地下洞隙存在时，可产生地面塌陷。还有其他一些特殊原因造成的地面塌陷，如广西南丹八圩水库的修建，使地下水位上升、地下水的潜蚀、冲刷作用加强，引起了地面塌陷最终使库水全部漏失；武汉中南轧钢厂料场由于处在隐伏洞穴发育部位上方,人工堆放荷载导致了地面塌陷的产生；广西贵县吴良村因爆破的振动作用造成地面塌陷迫使全村迁移；广西桂林第二造纸厂的地面塌陷则是由该厂排放化学污水下渗所致。

如同地震一样，虽然我们现在还不能准确预报何时何地会发生地面塌陷，但现在的科学技术已经可以有效地较少它的危害，因为地面塌陷在发生前往往也有前兆出现，如井、泉的突然干枯或浑浊翻沙，水位骤然降落，地面积水或人工蓄水（渗漏）引起的地面冒气泡或水泡、地面出现环状裂缝并不断扩展，产生局部的地鼓或下沉现象，建筑物作响、倾斜、开裂等。

现在，我国已经对地面塌陷多发区开展了定期监测，特别是在煤矿采区，长期、连续地监测地面、建筑物的变形和水点中水量、水态的变化，地下洞穴分布及其发展状况等，防患于未然。先进的地球物理勘探手段，包括地震勘探技术、电法勘探技术、重力和磁法勘探、放射性勘探技术，在查明地下洞穴分布、采空区的位置和范围等方面发挥了越来越重要的作用。

对于自然原因形成的塌陷易发区，我们在城市规划和建设时应该尽量避让，不作为建筑物和居民生活用地；对于地下采空区，应首先查明位置和范围，在以后的工程设计和施工中要注意消除或减轻人为因素的影响，如设计完善的排水系统，避免地表水大量入渗，对已有塌陷坑进行填堵处理，防止地表水向其汇聚注入等。

天灾，我们正在逐渐提高警觉，想方设法与之斗争！

人祸，我们岂能熟视无睹？面对着被日益破坏的大自然，我们每一个人都应该挺身而出，为保护美丽的家园，与危害人民生命财产安全的一切邪恶势力作斗争！