过度开采地下水会导致城市下沉?有哪些真实的例子?

伊朗首都德黑兰,654.38+05万人口的超大型城市,正在以惊人的速度下沉,部分地区年下沉量超过25厘米。这项研究的结果来自德国波茨坦的GFZ地球科学研究中心。他们的研究人员利用卫星数据分析了德黑兰从2003年到2017年的沉降程度。

德国波茨坦GFZ地球科学研究中心的研究团队利用合成孔径雷达(InSAR)技术,探测到德黑兰地面在一段时间内的微妙变化。InSAR技术是一种新发展起来的空间对地观测技术,通过传统的SAR遥感技术和射电天文干涉技术的结合,可以监测地面毫米级的变化。目前国内很多从事遥感监测服务的公司也在使用这项技术。

在监测过程中,研究小组确定了德黑兰的三个不同地区,这些地区的地面正以每年25厘米的速度下沉。沉降缓慢的地区,如德黑兰国际机场附近地区,也在以每年5厘米的速度下沉。

城市严重下沉的原因显而易见,就是人口加速涌入,以及随之而来的对自然资源尤其是地下水资源的过度利用。“近几十年来,人口的快速增长和城市的工业发展增加了德黑兰的供水需求,”研究小组的一名成员说。由于地下水的枯竭,德黑兰平原一直在快速下沉。

阿利坎特大学的工程师RobertoToms告诉《自然》杂志,“这些地区是世界上沉降率最高的地区之一。”

研究人员表示,德黑兰自20世纪60年代以来的快速经济和人口增长导致了该市越来越多的地下水开采。1968,德黑兰的井不到4000口。到2012年,这些井的数量已经达到了惊人的32000口。人们通过这些井不断开采地下蓄水层。同时,因为这个地区农业的发展,涌现出大量的水坝,也在消耗含水层。含水层的枯竭将导致地表下沉。研究人员解释说:“从1984到2011,德黑兰的平均地下水位下降了大约12米。”

地面裂缝、建筑物损坏、地面位移和墙壁裂缝是德黑兰可以观察到的地下水造成地面沉降的证据。当含水层变形时,为了避免最坏的影响,研究人员指出,这方面的决策者应该转向更合理的用水方向。

“科学研究可以帮助伊朗有关方面修改他们的水资源管理政策,以实现可持续发展,”研究小组成员马赫迪·莫塔格说。如果他们没有意识到问题的严重性,没有采取行动,危险的局势可能变得更加不可控制。

世界其他城市也发生过类似情况,但都采取了有效的补救行动。比如美国洛杉矶长滩,由于过度开采石油和天然气,地表下沉严重。通过向地下注水的项目,地表再次上升了30厘米。意大利水城威尼斯也计划向城市下面的粘土层注入海水,防止城市下沉。

自然资源是大自然给人类最好的礼物,但如果过度需求和过度使用,它们最终会付出代价。

参考资料:

[1]接地

德黑兰含水层系统连续压实的地表响应,

伊朗:来自长期多传感器InSAR分析的结果,远程

环境的感知,2018:第221卷,第534-550页,DOI:

org/10.1016/j . rse . 2018.11.003