全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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从威尼斯到曼谷:城市管理者要学点历史和科学

已有 3202 次阅读 2011-11-8 06:21 |个人分类:科技点评|系统分类:观点评述| 威尼斯, 城市内涝, 城市沉降, 曼谷

                 从威尼斯到曼谷:城市管理者要学点历史和科学

                                杨学祥

 

学者宋清润最近撰文指出,泰国洪灾掀社会大浪。洪水影响泰国1.9万多家企业的生产经营,已造成427(最新数字为506)人死亡,冲垮大量企业,导致六七十万工人失业;支柱产业旅游业将面临一段惨淡期。从725至今,洪灾从泰国北部清迈山区一直淹到南部的曼谷平原地带。泰国政府称洪灾为50年一遇,泰国工业联合会研究报告指出,洪灾造成的工业损失在100亿美元至133亿美元之间。另外,泰国国家经济与社会发展委员会预测称,洪灾造成的农业损失约为16.7亿美元。如洪灾继续蔓延,泰国每月将可能再增损失40亿美元。泰国央行将该国预估经济增长率从4.1%调降至2.6%

泰国今年连遇两大洪灾,34月份,泰国十多个府遭受严重洪灾,100多万人受灾。而725以来,瓢泼大雨下了3个多月。泰国地势总体是北高南低。洪灾最为严重时,波及泰国3/4以上国土,威胁近900万人口。泰国这场严重水灾是环境治理不当和城市化无节制造成的。急速城市化占用河川湿地,湄南河上游伐木而下游又地层下陷[1]

 

                      威尼斯的教训

 

据网上资料,2003914,世界各地的科学家们聚集在英国剑桥召开了一个大规模的国际性会议,讨论如何挽救意大利水城威尼斯。与会科学家指出,从1950年到现在,威尼斯的人口已从当年的15万人下降到5.8万人。在1900年,威尼斯市中心最大的广场——圣马可广场每年只会被水淹上10次,但如今,圣马可广场每年至少要被洪水淹上100次。与100年前相比,威尼斯的水平面如今上升了23厘米。如果不采取行之有效的措施挽救威尼斯的话,到2100年,威尼斯将完全被水淹没,再也不适合人居住。

成名于水也困于水的威尼斯城目前每年有200天被浸泡在水里,而在17世纪初,这一数字只有7天。每年的11月到次年的2月,持续的降雨使得威尼斯泻湖地区海水涨潮时发生倒灌,游客只能踮起脚尖漫步著名的圣马可广场。许多古老的建筑物的地下基础结构被腐蚀,变得不坚固,造成大批古建筑下沉。2001年,科学家们发现,威尼斯自1727年以来的275年间下沉了67厘米。下沉的原因:除了海平面升高的影响外,也有人为的原因,那就是在近代的工业化发展进程中过度开采地下水,造成地下岩石层塌陷,整个水城正一点点没入水中。有人甚至预言说,80年后的威尼斯将成为水中城市。

意大利是非洲板块的一部分,非洲板块一直在向北漂移,似乎要挤入欧洲板块下面,正是这种漂移引起了阿尔卑斯山的上升和威尼斯的下沉。每100年,威尼斯就会下沉1.3厘米。二战后,为满足工农业发展的需求,人们大量开采地下水,这种行为虽然后来被禁止,但恶果已不可挽回:整个城市在20年内下沉了30厘米,威尼斯人生活的中心——圣马可广场只高于警戒水位30厘米。现在,只要洪水发生,圣马可广场就会浸入水面下10厘米,而且情况还在不断恶化。20011月,威尼斯遭受了历史上最为严重的水灾,洪水持续了44夜,城市的大半部分都淹没在水中。

1951年起,已陆续有9万人离开了威尼斯,现有的6万市民非常担忧类似1966年的大洪灾会再次发生。最新统计结果显示,威尼斯全市已不足6万人。自上世纪50年代以来,威尼斯的人口一直在减少。据官方公布的统计数据,1951年威尼斯的常住人口为17.4万人,而1996年这一数字已经下降为7万人。

威尼斯的沉没为现代城市管理者敲响了警钟!

 

                    重演的历史在世界

 

全球地下水(800m深度以上)水量为83×105km3,占全球总水量的0.59%,约为江河湖泊里淡水量的60倍。地下水补给缓慢,全球地下水总储量中大约只有0.1%是可以更新、能进行持续开发的。地下水过度开采可造成种种不良的环境效应。

19世纪初,一些城市化较早的地区已出现地下水位的下降,例如伦敦市在1820年发现其自流水压下降,1843年地下水位下降了7.5m1936年下降了100m。目前研究最详细的一个大型地下含水层的枯竭是美国中西部的欧加拉腊含水层,它北起南达科他州,向南延伸,包括怀俄明州、内布拉斯加州、科罗拉多州、堪萨斯州、俄克拉何马州、新墨西哥州和得克萨斯州等七个州的部分地区。这个含水层灌溉着美国1/5的农田,喂养着美国40%的肉用牛,全部农牧业年产值达320亿美元。这个含水层补给速度极其缓慢,开采速度8倍于补给速度,在南部的4个州里有时开采速度竟比补给速度高出100倍。专家们预测这个含水层将于2020年完全抽干,现在有些地方井深已达2000m,高昂的提水费用开始使一些农民望而却步,有5个州的水浇地面积已在减少,农民不得不改种耗水较少的作物,哪怕是获利较少。尽管如此,这个作为公共财产的含水层仍将继续消耗下去,直到提水费用高到无利可图时为止。

地下水开采量减少或停滞开采后,水位可以得到部分的恢复,其中较显著的例子是美国加利福尼亚州中央谷地的门多塔地区,在引入地表水取代地下水以后,地下水位从1968年至1983年间上升了259m

以过量开采地下水来抗旱救灾只能是应急之举,决非长久之计。地下水层被抽干以后,其物理性质与力学性质发生变化,在上覆层的压力下发生沉陷。第二次世界大战以后有些城市迅速膨胀,地面沉陷幅度也很大。地面较大幅度沉陷带来一系列问题:地表渠道与地下管线损坏、路面与建筑物破坏,这些均需耗费大量人力物力进行维修、加固和重建。美国加州洛杉矶以南的长滩市1940年开始发现地面沉陷,70年代中期沉陷区中心部分下沉9m,造成的经济损失估计达1亿美元。1958年开始大量注水,充填原来采油的岩层,几年以后制止了沉陷,1963年地面回升15%。墨西哥城也是一个迅速发展的城市,1895年人口为50万,1975年发展到800万(1988年达1920万),与此同时地面沉陷了7m1937年建成的美术馆下沉了3m,一楼已完全变成地下室。世界上面积最大的沉陷区之一是美国加利福尼亚州的圣华金谷地,沉陷区面积达13500km2,沉陷幅度平均为1m,最大处达10m。谷地中长达112km的地段沉陷3m以上,整个沉陷区的体积达180km3。沉陷原因是过量抽取地下水,从 1920年开始抽水,至50年代中期谷地两侧的沉陷幅度达0.55m,此后抽水量逐渐减少,至1973年停止抽水,改为引用萨克拉门托河水,地面沉陷逐渐停止,至80年代初地下水位也上升了60m[2]

 

 

                    重演的历史在中国

 

我国华北平原地下水位的下降也遵循同样的规律。北京城区明代时仍有部分自流井,至明末清初因地下水位下降不再自流。北京西郊的承压水层所形成的自流井一直延续到1960年以后才因水位下降而干涸,1960年以来,北京的地下水位每年下降约1m。目前,我国北方地下水超采严重,北方37个城市每年超采地下水63亿m3,深层地下水位则以每年2m的速度下降。

我国大城市的地面沉降也有类似情况。天津市19591982年累计最大地面沉陷量达2.3m,平均每年沉陷10cm。上海市区的地面沉陷量已达2m以上,以50年代后期沉陷最严重,市区平均每年沉陷量达11cm,沉陷中心(普陀区)达115cm,沉陷大于50cm的面积达66.1km2。常州、苏州和无锡的沉陷也很明显,年平均沉陷量在14~38cm,南通市的年沉陷量达5cm。据目前统计,天津、北京、西安、太原等二十多个城市出现地面沉降。沉降量在100~600mm的达34000km2600~1100mm5000km2。国内外地面沉降的教训应该记取。应注重地下水回灌技术的研究和试验,合理开发和利用地下水资源。

华北平原的地面沉降并不是新问题。自上世纪50年代以来,华北平原京津唐—沧州、衡水一带持续发生大片地面沉降,局部累计最大沉降量3.18m,最大年沉降量高达100mm以上,受影响面积7万余平方公里,占华北平原一半以上,其中以北京、天津、塘沽和沧州等地最为严重。据中国地质环境监测院地质调查与科技处处长吴爱民介绍,从上世纪70年代至今,沧州大约沉降了2.4米。

6年前,2005322日第十三届“世界水日”前夕,由国土资源部南京地质矿产研究所主持的《长三角地区地下水资源与地质灾害调查评价》报告完成。据报告显示:由于地下水资源被过度开采,地面沉降对长三角地区造成的直接和间接损失已经达到3150亿元,包括对建筑楼房、道路桥梁、地下管线等造成的损失,其中上海约为2900多亿元,苏锡常为469亿元。长三角地面沉降大于200毫米的范围近1万平方公里,上海、苏锡常和杭嘉湖的最大累计沉降量分别达到2.631.800.82米。长三角的地下水资源衰竭对苏锡常地区的地面下沉已经造成非常大的危害,如果这一情况不能得到改善,“沉默的土地危机”将随时有可能在长三角大范围爆发[3,4]。一再迟到的警告并没有引起城市管理者的关注,严重损失谁来买单?

 

             威尼斯沉降和曼谷洪水敲响城市发展的警钟

 

海平面上升、百米高楼林立和抽取地下水,是现代城市沉降、内涝频繁发生和水资源短缺的根本原因。受自然条件的限制,城市盲目的扩大和发展是最大的资源浪费,它给后世子孙带来的灾难历史清晰可见,遗迹犹存。

威尼斯沉降和曼谷洪水敲响了现代城市盲目发展的警钟。

 

 

参考文献

 

1.       宋清润。泰国洪灾掀社会大浪。2011110710:02来源:瞭望新闻周刊。http://news.sohu.com/20111107/n324760949.shtml

2.       杨学祥. 冷静看待人类对自然界的胜利. <人民政协报>, 200194日第6.

3.       杨学祥。迟到的警告:从2005年的上海到2011年的北京。2011-11-1 15:38 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=503453

4.       杨学祥。迟到的警告:三千亿损失谁来买单?(修改稿)。上传日期:2005-3-25 上海热线 绿色论坛。http://www.envir.gov.cn/forum/20055128.htm

 

 



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