2050,上海沉沒 第13章 三角洲傾城之「孽」 (5)
    壓縮率意味著什麼?全國政協委員、華東師範大學教授陸健健對此有個形象的比方,就是沖積土地從「豆腐」變成「豆腐乾」過程中的壓實作用,從而向下塌陷。

    如果說海平面上升毋庸置疑是全球問題,需依賴各國協同效應;上游大壩對三角洲的威脅,需要高度智慧的穿越才可能解決,那麼由於採集地下水等引起的三角洲地陷問題,似乎並不存在爭議的空間了。

    中外激辯上海沉降危險

    在科羅拉多大學得出這一驚人結論方面,爭議依然很大。

    在普通人看來,一個名不經傳的美國科羅拉多大學對上海甚至世界三角洲指手畫腳,不一定有多大的可信度。

    上海地質專家則從技術上進行了駁斥,認為科羅拉多大學通過衛星圖片測量在精度方面存在很大限制,不如我國地面測量數據,不一定準確,因此不認同我國三大三角洲已列入「最嚴重級別」的結論。

    解答上述疑問,我們當然需要「核查」主角的身份以及該份報告的出爐始末。

    翻開美國科羅拉多大學的檔案可以發現,參與該項報告的所有學者都在研究河流和三角洲領域有著多年經驗。

    大約是在2007年的時候,在美國的INSTAAR(美國北極與高山研究所)舉行了一次名為「脆弱的三角洲」的研討會,參加會議的包括美國、英國、日本等國的專家,他們的結論幾乎驚人地一致:在他們各自研究的各個國家的三角洲地區,均出現了不同程度的災害。於是與會者一致決定,成立一個專門研究三角洲沉陷問題的小組,發起此會議的科羅拉多大學作為領銜者,主要負責人有該大學教授阿爾伯特·凱特納。

    會後研究小組向美國國家科學基金會申請資金,希望對全球的三角洲進行一次更加全面的「體檢」。正因為密西西比河三角洲的新奧爾良地區發生過令全美國沉陷悲痛的卡特裡娜颶風,因而很快,他們的申請就被批准了。他們總共獲得了420萬美元的資金(此後美國宇航局也提供了部分資金),用於建立CSDMS系統,對全球各大三角洲進行更為詳細的監測。

    在這個過程中,凱特納教授和其他專家根據從美國宇航局(NASA)提供的雷達地形測繪任務系統的衛星圖,進行了更為徹底的研究。這個目前最為頂尖的雷達地形測繪任務系統,是由美國NASA衛星上的雷達系統,對全球80%地表進行為期12天的掃瞄所積累的圖像記錄所匯總的龐大數據庫。專家們從NASA手中獲得了這些珍貴的衛星圖資料,並對全球大多數三角洲地區從1760年到1922年間的地圖進行了對比,凱特納教授和其他專家還對歷史上的三角洲海平面數據進行了詳細而縝密的分析和比較,對這些地區的森林採伐、森林火災、土地利用情況和氣候變化,也做了不同程度的研究,最終得出結論。

    凱特納教授認為,最重要的是對不同的數據源進行不斷的比較,而不是對當地所獲得的評估數據進行單一分析。他的態度充滿自信:「在美國,我們也有當地機載雷達激光數據,這些數據能夠提供更高精度的一手資料,但對於所有被列入研究範圍的三角洲來說,這些資料並非總是最有用的。我們的確提供了一個較為保守的三角洲現狀評估。不能說我們的數據完美無缺,但可以肯定的一點是,我們的數據絕對不是『分析衛星雲圖』那麼簡單。」

    梳理清楚相關報告的基石,有助於接下來展開的地陷真相探討。

    如果說氣候持續變暖引發的沉沒危機是外來威脅,那麼對於像上海這樣的河口城市而言,三角洲的先天缺陷帶來的沉降現象,則加劇了這一威脅的嚴重程度。

    地陷:上海的影子

    科羅拉多大學的報告沒有提及沉降的具體數字。不過,對此,官方並不諱言,對於三角洲沉降的情況,近年來多個部門持續對外發佈研究結果。

    從1921年開始,每年上海都在「下降」。

    上海市地質調查研究院副總工程師嚴學新曾公開證實,上海在1921年首次發現了地面沉降現象,1921年到1965年這45年間,中心城區地面平均下沉了1.76米,最嚴重的地點達2.63米,差不多是一層樓的高度,地面標高比黃浦江高潮位低了2米左右。

    2002年,上海地質學家曾集體編寫過一本叫《上海城市地質-邁向可持續發展之路》的書。作為編寫者之一的上海地質學會秘書長、地質專家劉守祺,就曾表示,「上海是個一邊升,一邊沉的城市」,是典型的軟土地區,典型的高速發展城市,目前面臨的最大地質災害就是地面沉降。

    中國國土資源部2004年公佈的新一輪中國地下水資源評價同樣顯示,中國地面沉降中心累計最大沉降量超過2米的有上海、天津、太原。

    如果說起這些還不能讓你敏感的話,那先去看看上海地標的遭遇吧。

    上海環球金融中心地處上海市陸家嘴板塊,在這一佔地28平方公里的區域上,集中了全上海、乃至全國最尖端的金融集團,可謂是全國經濟的載重體。作為我國科普期刊領導者的《新知客》,於2009年第9期刊載道:陸家嘴正以每10年0.15米——幾乎一個台階的速度下沉。0.15米是上海市採用回灌技術以來,陸家嘴減緩沉降後的速度,在這之前,陸家嘴沉降最嚴重的時候曾經出現過僅一年就下沉0.11米的情況。通常,蓋房時,對待地下水的態度是「只抽不灌」,抽出的地下水通過下水管、污水管進入城市管網,直至1966年,上海市開始採取地下水人工回灌的方法阻止沉降。

    當然,對於上海選擇在陸家嘴打造金融中心,相信有關方面對於沉降問題已進行了精心的計算和考慮,據劉守祺介紹,「吃重的是70米以下的含水層,上海的大型建築如『東方明珠』和南浦大橋都是用這裡做樁基吃力層,一旦打淺了就會傾斜甚至坍塌。」但由於更多資料並未向社會公開,尚未能阻止憂慮者的猜測。

    沉降下一個焦點在哪呢?會不會是外灘?結果尚不明晰。目前能查得到的公開數據顯示,1962年,地面沉降調查小組曾披露:其時外灘地面標高只有3.7米,在1950年時還是4.5米,短短的11年下降了0.8米。

    作為國際化金融都市,上海有沉沒危險的消息無疑令人震驚,但並非無跡可尋。關於上海受地陷之苦的研究,確實不少。

    「不得了啦,牆壁都開裂的!」

    「哦呦,拉開這麼寬的口子,要嚇死人了。」

    事隔多年,談起起2003年的凱華公寓事件,原住在該小區的老居民仍然心有餘悸。始建於1998年的凱華公寓,是一幢7層高的商住兩用樓,位於上海市徐匯區凱旋路的一條老弄堂內,2003年該公寓多處牆壁出現裂縫,導致56戶居民日常生活嚴重受影響。這應該是上海有沉降歷史以來一個比較突出的事件。

    目前雖無專家出面直接論證該事件為地面沉降,但上海的沉降,確實仍在發生。

    上海地方志辦公室的官方網站上,有關上海地面沉降的資料和數據清晰可查。

    1956年在普陀區中部北站一帶出現100毫米的沉降中心;

    1958年平涼路一帶出現170毫米的沉降中心;

    1965年,上海市市區大部分地區地面沉降總量在75厘米以上,普陀、長寧、靜安、黃埔、楊浦等區總沉降達到1.0至1.5米,形成以市區為中心,以東西兩個工業區為主體的蝶形沉降漏斗。

    經過調整對地下水的開採,1965年之後的市區沉降得到明顯改善,1999年年均沉降為12.29毫米,到2003年下降到只有10毫米,2009年的數據約為7毫米,但陸家嘴的緩慢下沉,仍然具有代表性。

    曾有觀點認為,市區人口數量龐大,集中建設的房屋和市政建設過於複雜,才導致地面沉降,市郊、偏遠地區不會存在這一問題。事實不然,上海較為邊遠的嘉定、松江、奉賢各區也是沉降高發區域。

    官方文件曾經披露過相關數據。

    2001年,奉賢區水文站檢測得出郊區沉降開始加速,奉賢區每年正以16毫米的速度下沉;2006年《嘉定區處置地質災害應急預案》明確提到,「嘉定鎮街道、嘉定工業區、真新街道、南翔鎮、江橋鎮等區域由於經濟的發展,各區域工業發展,城鎮基本建設設施增加,車輛往來震動,人類活動比較頻繁等因素,地面負荷相對比較大,地面沉降區域較多。由於地面沉降在人口密集居住區產生的低窪地段較多,如遇持續暴雨,這些地段將很有可能積水。

    凱華公寓並沒有因開裂而人去樓空,相反,坐擁繁華地段的它,如今成為二手樓市的香餑餑。但並非每一個沉降案例都會有這樣的好結果。

    地面沉降容易造成安全程高的喪失,加劇了潮災和澇災。而上海的地面沉降更多的是不均勻性,也使得部分地區地下水排水溝管坡度改變,排水泵站排水不暢。

    1947年7月25日,上海受颱風、大潮、暴雨三面夾擊,當日吳淞口高潮位5.18米,黃浦江蘇州河口高潮位4.77米,海塘、江堤決口50多處,田地被淹145萬畝,川沙、南匯、奉賢、崇明僅房屋就倒塌6萬餘間。市區南京東路永安百貨公司一帶水深達1米,黃浦江舢板可長驅直入。

    1962年8月2日,上海受7號颱風侵襲,市區一片汪洋,交通停頓一天多,這次洪魔十天後才完全撤退。

    在1966年上海實施地下水回灌措施前,一遇到暴雨和潮災,就造成半個市區被淹的狀況,工廠停工、商店停業、倉庫遭淹、住宅進水、交通中斷,甚至造成人員傷亡,損失慘重。

    2000年7月20日,上海市楊浦區一根700毫米口徑的地下輸水管爆裂,附近多個小區居民家中進水。經查原因是此處地面不均勻沉降所致。

    2003年,地鐵四號線地面出現漏斗狀塌陷。

    2004年夏天,上海市天山路兩戶居民四口人煤氣中毒,經搶救所幸沒有生命危險。調查發現,煤氣洩漏的原因是地面發生沉降,將一根口徑為300毫米的煤氣管道扯斷。

    2009年7月30日午後的那場70年一遇大暴雨,上海市區70多條段馬路積水10-30厘米,閘北、盧灣等地3000多戶居民家中進水5-10厘米。

    目前,在上海,局部性的、可觀測到的地面沉降依然比比皆是。在上海大學新校區的師生曾說,落成10年左右的教學樓,就能看到樓房架空過道上的非均勻沉降。

    因地面沉降帶來的諸多不便,對上海老百姓來說,如同地震與日本,已經很難分離。

    冰冷的數字更顯可怕:自1921年發生地面沉降以來至今,上海沉降面積已達1000平方公里。

    2006年時的公開報道顯示,上海中心城區地面標高在3—3.5米,內環線內區域標高在2.5—3米。當時人們驚歎上海倘若再以這樣的速度沉降,數十年後,上海人將生活於海平面以下。

    三角洲「集體沉默」

    地面沉降之魔絕對不是安分之徒。更多的地陷新聞已現諸其他城市。上網搜索「地陷」一詞,相關網頁竟達493000篇之多。

    曼谷:每年以10厘米的速度在下沉,若不採取措施,「東方威尼斯」20年後將不復存在。

    上海:目前地面以平均每年7毫米的速度下降。有專家驚呼:再下沉2米上海將有被汪洋襲擊的危險。

    天津:塘沽地區20世紀90年代比五六十年代海拔高度降低了3米,海河出現海水倒灌。

    北京:截至2003年底,五個地區出現較大的地面塌陷,累計沉降量大於50毫米的已達2815平方公里,最大沉降量達722毫米。

    地面沉降發生在世界重要的河口三角洲地區,土地在以「集體沉默」的方式表達了抗議。

    真相往往比我們預知的要糟糕得多。綜合各方面的消息分析,河口城市生存之艱難,早已被先知先覺的科學家料個正著。

    河口三角洲地區,依河流而生,建構的基礎也是大江大河從上游流下的泥沙,薄弱的「基因」容易受外來環境的影響,海潮侵蝕、地下水超采、高樓林立,河口城市的脆弱性一覽無遺。

    《科技日報》曾專門分析過三角洲地質特點指出:在這些地區第四紀沉積物厚度大,地下水儲量豐富,潛水面離地表近,便於開採。隨城市規模變大,人口劇增,對地下承壓水的開採量呈急劇增加的趨勢,使地下水位形成大面積漏斗,隨地下水開採量增加,漏斗面積擴大,原含水層中由於水被採出變成鬆散沉積物,在重力作用下發生壓實,從而導致地表沉降。

    全球超過60%的人口,以及2/3的大中型城市,都生活和構築在河口三角洲地區之上。河口的健康和安全,不僅關係到生態系統的完整性,也關係到人類的社會經濟的可持續發展。WWF全球總幹事詹姆斯曾經言辭懇切地向全世界民眾發出警告:「河口站在全球氣候變化的風口浪尖。海平面上升,鹽水入侵,洪澇乾旱,棲息地及生物多樣性喪失,新時期河口面臨著更多的威脅」。

    (1)先天缺陷無可奈何

    由上游泥沙沖積而成的軟土質,是三角洲城市與生俱來的一道硬傷,分析中國出現地面沉降的50多座城市名單,我們不難發現:沉降城市大部分地處沿海和河口三角洲地區,內陸城市只有7座。

    上海地質學會秘書長、地質專家劉守祺介紹,上海市民腳下的土,基本上是鬆軟的第四紀沉積物,第3層、第4層和第8層的大部分土都像稀泥一樣,含水。而7次海陸變遷之後,長江夾帶著的沙泥堆積,在上海市區、浦東、南匯地區才形成陸地。

    在珠江三角洲,軟土地基主要分佈在三角洲前緣和中部廣州至古勞一線以南地表,以海相淤泥層為主,多呈流塑狀,高壓縮性、低承載力,易觸變,從而引起地基下沉。

    黃河三角洲的先天不足也委實經不得折騰,一項研究指出:黃河三角洲濱海沿岸附近地區沉積物形成年代較新,此鬆散沉積物長期的自然固結壓實過程,成為影響地面沉降的主要因素。

    對於上述專業說法,通俗的解釋就是,三角洲地下有重要的土層部分是含水的,自然而然就有沉降壓力,而一旦將水抽離,就會使得土層加速收縮沉積,而若再有外力加載的話,就會沉降得更厲害了。

    (2)釜底抽薪的地下水

    在這裡,我們想再度引用一下美國弗吉尼亞州國土保護部門的傑森·愛爾克遜的研究成果,他和同事對世界上主要的40個處於下沉危機中的三角洲的研究結果顯示:20%的原因是由於開採石油和地下水。

    中國科學院院士張宗祜說,最近20年來,全國地下水開採量平均以每年25億立方米的速度增加,地下水占總供水量的比例不斷攀高。超采地下水使地下水位形成大面積漏斗,原含水層中由於水被採出變成鬆散沉積物,在重力作用下發生壓實,從而導致地表沉降。

    地下水位的下降形成城市的「漏斗」現象,越是城市的中心地帶,地下水位越低。如北京20世紀70年代與20世紀50年代的末期相比,每年同時期的地下水位,在中心地區約下降15至20米,邊緣地帶僅下降3至7米。

    國土資源部南京地質礦產研究所研究員郭坤一直言不諱:「造成長三角地區地面下沉的最主要原因就是地下水過度開採造成地下水漏斗區。」

    目前,超采地下水引發的城市下陷,在休斯敦、威尼斯、雅加達和加爾各答都有發生。

    鑒於三角洲地區特殊的地理位置,地下動水位下降還會引發另一惡性循環:地下水降到海平面以下,為海潮侵蝕、自然風暴的下一波來襲,提供了頻率、危害變本加厲的條件;蓄水的濕地、生態物種等受池魚之殃,反過來又會加大地面沉降力度。

    對於濕地這一特殊而重要的生態系統,在處於沉降的三角洲城市中的命運以及帶來的連鎖反應,後面將詳細描述。

    (3)高樓讓土地低頭(1)

    早在上世紀20年代,上海和天津發現地陷事實首次提出危機論,到了上世紀90年代,全國各地開展如火如荼的高樓建設,地陷危機再次提出。

    華東師範大學地質學教授許世遠認為:「高樓密度大地區,土地下陷問題較嚴重。」在市中心區域內集中而密集的高樓,也給地面沉降帶來沉重的壓力,2005年的公開報道顯示,目前林立的高樓和大規模的工程建設影響地面沉降量大約在30%。

    據瞭解,雖然早在1934年上海就擁有了總高82米的「遠東第一高樓」——國際飯店,但高層建築數量的迅速膨脹還是過去15年的事。數字顯示,上海建於上世紀五六十年代的高層建築有40幢;建於80年代的有650幢;而90年代10年間就興建了2000多幢,其中僅百米以上的超高層建築就有100多幢。自1993年以來,上海平均每天「站」起一座高樓。

    上海市城市規劃管理局的實測沉降資料證實了以下結論:高容量的高層建築建設對地質環境的影響非常明顯。上個世紀90年代以來,高層建築等城市工程建設對中心城區地面沉降的影響上升到約占總體影響的30%(其餘70%左右是因為城市地下水的過分開採等);正如前文提到的,高樓林立的陸家嘴地區的沉降達12至15毫米/年,據此每10年累計沉降約等於一級台階的高度。

    「對單個高層建築而言,一般發生的都是均勻沉降,所以不大會對建築物本身發生太大影響。但是,眾多位置、規格不一的高層建築形成合力,對整個上海市就會造成某種程度、某種區域內的不均勻沉降。」陸家嘴正充滿了上海地質調查院副總工程師嚴學新所說的這種建築物,這直接導致了陸家嘴是上海市沉降最嚴重的地區之一。

    此外,採集礦石和石油也是相關地區地陷的罪魁禍首。在美國洛杉磯,1928—1971年威明頓油田的開採造成了9.3米的地基沉陷;英哥烏德油田在1917-1963年間發生了2.9米的地基沉陷。沿著加利福尼亞海岸帶發生的土地淹沒也是同樣的成因。

    中國三大三角洲的地面沉陷問題確實很嚴重。這是上海地質學會秘書長、地質專家劉守祺的判斷。

    我國地面沉降最早發生於20世紀20年代的上海和天津市區,到20世紀70年代,長江三角洲地區主要城市和平原區、天津市平原區,河北東部平原地區也相繼發生地面沉降。中國科學院院士薛禹群在《2004科學發展報告》中指出,「自20世紀80年代以來,我國地面沉降已由沿海城市向大面積區域性擴展,由淺部向深部發展。」據不完全統計,至今我國已有96個大中城市和地區發生了不同程度的地面沉降。中國地質調查局最新數據顯示,我國累計沉降面積擴展到9.4萬平方公里。

    中國地質環境勘測院的張衛東也認為,目前,在我國長江、黃河和珠江三角洲,地面沉降正在大面積發生和發展之中。

    長江三角洲隨著地下水資源的大量超采,已成為我國發生地面沉降現象最具典型意義的地區之一。

    中國地質調查局2008年在中國國土部網站上公佈的信息顯示:到2006年,長江三角洲地區16個中心城市中有12個城市發生了地面沉降,面積為1.82萬平方千米,約占平原區總面積的25%,局部地區年沉降量高達59毫米,最大地面沉降量2980毫米。蘇錫常地區已發現地裂縫25處,地裂縫帶延伸最長達2000米,地裂縫帶最寬達180米。目前上海市區的平均地面標高只有3.5米,已經接近3.21米的平均高潮位,遠低於1997年5.72米的歷史最高潮位。

    2005年年底由國土資源部南京地質礦產研究所完成的《長三角地區地下水資源與地質災害調查評價》結果還顯示,在長三角(長江以南)10萬平方公里的範圍內,因為長期超采地下水,引起了區域性地面沉降與地裂縫等地質災害,上海、蘇錫常和杭嘉湖的最大累計沉降量分別達到2.63、1.80和0.82米,以上三地已經形成三個區域性沉降中心,沉降大於200毫米的範圍近1萬平方公里,區內1/3範圍內累計沉降已超過0.2米,最大沉降已達2.6米,面積近10萬平方公里,並且地面沉降在長三角地區有連成一片的趨勢。同時,江蘇省蘇、錫、常地區因不均勻沉降,目前已發生22處地裂縫地質災害。

    黃河三角洲的問題更多的是一種連鎖反應。緣起是黃河斷流。

    對於黃河三角洲的命運,有這麼一個故事似乎表達得更清楚。

    「上世紀50年代我剛來這裡的時候,湖邊的草場非常好,很高也很密。可以割下來,冬天儲存起來用來餵牛羊。而且原來草很密,只要抓住一把,就可以把周圍的一片草都割下來。但現在,不僅不能收割用來冬季儲存,而且草越來越矮,現在牛羊只能用舌頭舔著吃草。」這是一位在黃河源頭最大的湖泊——鄂陵湖邊生活了50多年的老人說的。

    他叫索寶,曾是寺院的活佛,在長達半個多世紀的守護中,這位藏族中的智者,見證了鄂陵湖的興衰變化、並最終使黃河斷流的歷史。

    鄂陵湖是與黃河保持血緣關係的不多幾條河流之一,作為源頭,它是黃河的來水渠道。而黃河斷流,下游淪為「懸河」已成真相,雖然我們已經挖掘到用水量劇增是黃河斷流的「元兇「,但把源頭和上中游地區生態惡化定為「輔凶」,也並不矛盾。鄂陵湖所在的青海,是黃河流域最大的產流區和水源涵養區,境內流域面積佔全流域面積的19.6%,逕流量卻佔黃河總徑流量的近1/2。2003年鄂陵湖首次斷流。源頭無水,黃河要想改變斷流,已成奢望。

    鄂陵湖斷流是蟲草惹的禍。每年春夏季節,大批挖掘蟲草的人們蜂擁而至。挖蟲草的人,為不破壞蟲體,往往會連周圍30平方厘米左右的草皮一起挖走,而將草皮和土回填的人,幾乎沒有。

    鄂陵湖由此遭遇劫難。

    2003年12月至2004年4月,鄂陵湖出水口出現歷史上首次斷流。

    鄂陵湖斷流,黃河無水,受災最大的是黃河三角洲地區,其中北京和天津都是中國最飢渴的城市之一,北京的人均佔有水資源量不到300立方米,天津則是160立方米。龐大的人口基數,要維持基本生活用水,即便開採地下水也捉襟見肘,地面沉降是必然的事情。

    事實上,中國科學院海洋研究所海洋地質與環境重點實驗室2009年的一項研究成果已經明確指出,由於構造運動、沉積物固結壓實、石油及地下水開採等因素的影響,黃河三角洲地區已發生了明顯的地面沉降現象。

    北京市地勘局在進行地質環境監測工作後發現:到2003年年底,北京平原已經形成五個地面沉降區。這五個較大的地面沉降區分別位於在北京市的東郊八里莊—大郊亭、昌平沙河—八仙莊、大興榆垡—禮賢、東北郊來廣營、順義平各莊等地,沉降中心累計沉降量分別達到722毫米、565毫米、661毫米、688毫米、250毫米。地面沉降強烈危險區主要分佈在順義區南部地區,沿前門—順義斷裂方向展佈,地質環境脆弱,經常發生地裂縫現象,導致建築物破壞,經濟損失嚴重;中等危害區主要分佈在東郊八里莊劃內—大郊亭沉降區、東北郊來廣營沉降區、昌平沙河—海鵲落沉降區、大興龐各莊—榆垡沉降區的沉降中心,累計沉降量較大,地質環境質量明顯降低,地質環境較脆弱,並存在排洪困難、井管上升、水準點失准等潛在災害;輕微沉降區分佈於北京市區東部、東郊、東北郊、昌平南部、順義南部、大興南部的廣大地區,面積約960平方公里,累計地面沉降量200—500毫米。

    有專家認為,近年來北京平原地面沉降趨勢越來越快,最嚴重的地方地表還在以每年20—30毫米的速度下沉。

    而主要靠外調的灤河水和黃河水的天津,一旦遭遇黃流斷流,無異於是雪上加霜。

    看看2005年公佈的這組數據:天津全市有1萬多平方公里的地面有不同程度的沉降,形成了市區、塘沽、漢沽三個沉降中心,累計沉降量最大為3.916米,最大速率為80毫米/年。天津市沿海一帶負海拔標高地區面積近20平方千米,淤積突出,風暴潮災害非常嚴重。近年來,武清、西青、津南、靜海、寧河等天津周邊區縣出現了新的地面沉降發育中心。

    2006年的公開報道指出,天津市區近一半區域地面標高從3—5米降至1—3米,少數地區已處於海平面以下,出現排水困難及嚴重風暴潮入侵。

    2007年,中國新華社發佈的消息稱,天津60%的地面發生沉降,塘沽區的沉降量達到3.1米。

    對於珠江三角洲總體沉降情況的公開數據不多,但其沉降問題不容忽視。2010年由國家海洋局海底科學重點實驗室和國家海洋局第二海洋研究所聯合發佈的《珠江三角洲脆弱性研究進展》也指出,三角洲脆弱性與軟土層密切相關。珠三角是東南沿海軟土地基沉降最典型地區,軟土分佈廣泛,厚度大,軟土層主要分佈在珠三角平原前緣和中部,面積約7969平方公里,是在晚更新世以來的三次海侵過程中形成的,它多是在靜水或緩慢的流水環境中沉積,經生物、化學作用形成為軟土,包括淤泥和淤泥質土,其厚度變化從老到新,由穩定到不穩定,力學強度則隨之而減弱。珠三角軟土層天然含水量大,壓縮性高,孔隙比大,抗剪強度低,承載力低,呈流塑—軟塑狀態。

    該研究並指出,該三角洲地區地面沉降較為集中地分佈在軟土層厚度大於20米的區段內,代表性區域為廣州市番禺區南部,中山市北東部及珠海市西南部。

    世界三角洲在消失路上

    在本系列叢書第一卷《2012地球懸念》一書中,已經提到我國台灣地區著名電視製作人陳文茜,她在鳳凰衛視製作的一檔節目《世界2/3三角洲瀕臨沉沒》,著重點出恆河三角洲、湄南河三角洲、隆河三角洲、密西西比河三角洲等,都在危險之列。

    (3)高樓讓土地低頭(2)

    事實如此。2009年美國科羅拉多大學研究報告顯示,過去10年中,全球33個大型三角洲地區中有85%曾受到嚴重洪澇災害,導致26萬平方公里土地受淹。而如果海平面持續以目前所預測的速度上升,本世紀內受淹土地面積還將增加50%。

    在如此背景之下,這些著名三角洲的重城,所遭遇的地面沉降危機無異於一種致命危險。

    一項資料顯示,目前,世界上有200多個城市發生了不同程度的地面沉降,最大的沉降已超過10米。這個隨著工業化進程而產生的全球問題,已經給世界帶來了巨大的損失。

    曼谷下沉觸目驚心,主要歸咎城內和鄰近五個府的工廠和居民無限制地抽取地下水。目前這些地區每年抽取的地下水多達250萬立方米,比該地區的地下水量高出了一倍。目前曼谷有多達10多平方公里的地帶已低於平均海平線,下沉地區正好位於曼谷鍋底形盆地的底部。整個城市正以每年10厘米的驚人速度沉入鬆軟的土壤中。泰國國家災害預警中心主任史密斯說,如果不採取任何措施的話,20年後,曼谷可能被淹沒在水面下50厘米到1米左右。

    墨西哥國立自治大學工程學研究院在2004年指出,由於過度開採地下水,墨西哥城在過去100年中下沉了8米(這一數字在2006年被更新為9.14米)。該研究院在一份公報中稱,隨著人口的增長,地下水開採量成倍增加,墨西哥城地面出現不同程度的下沉。城市東部地區下沉幅度最大為8米,中心地區平均下沉7米。該院教授拉米雷斯進一步認為,近來墨西哥城中心區部分古教堂出現大裂縫皆因地面下沉所致。

    日本的29個都、道、府中,已有59個地區發現地面沉降,沉降面積達9萬多平方公里,約占日本可居住面積的12%。東京地區的地面沉降範圍達1000多平方公里,最大沉降量達到4.6米。1960年,東京地區僅有35.2平方公里的地面位於海面以下,而在1974年該面積增加到67.6平方公里,使150萬人口受到洪水的威脅。

    多數河口三角洲的沉陷都與地下水過度開採有關,這裡不得不提到與中國長江共享源頭的湄南河三角洲,同樣作為抽取地下水的結果,每年下沉50至150毫米。同時,波河三角洲沉降在意大利是由於甲烷開採造成的。

    在美國50個州中,大約有24個州由於開採地下水、石油和可燃性天然氣而產生不同程度的地面沉降,美國加州長灘市的年沉降量數字很驚人。此外,英國的倫敦市、俄羅斯的莫斯科市、匈牙利的德波勒斯市、委內瑞拉的馬拉開波湖、德岡沿海以及新西蘭和丹麥等國家也都發生了不同程度的地面沉降。

    地陷是張貪婪的口

    即便不提研究機構預測的三角洲城市未來會被淹沒,地面沉降、地表海拔緩慢降低,也現實地對三角洲進行了凶狠地打擊。

    最顯為易見的災難是:地面海拔高度降低,沿海城市排洪受阻、對風暴潮的抵抗能力減弱,城市建築物傾斜或下陷、地下設施和地下管道功能失效等等。

    上海地質學會秘書長、地質學專家劉守祺提供的計算公式是,根據目前的數據分析顯示,地面每下沉1毫米,所在城市就會造成2億元人民幣左右的經濟損失。

    據有關部門統計,我國的地面沉降年均直接經濟損失超過1億元。

    2005年發佈的《長江三角洲地區地下水資源與地址災害調查評價》顯示,因為長期超采地下水導致的地面沉陷造成多城市經濟蒙受損失,其中上海經濟損失2900億元;江蘇省的蘇、錫、常地區經濟損失469億元;浙江省的杭、嘉、湖(杭州、嘉興、湖州)經濟損失85億元,三地累計經濟損失3454億元。

    在天津塘沽,由於地面標高的損失,受到的風暴潮危害更是巨大。上世紀80年代,塘沽沉降中心的地面標高已不足1米,而遇風暴時海水上漲五六米,防潮堤不足以抵擋海水,造成大面積被淹。有研究表明,1959年至1993年天津地區由於地面沉降直接經濟損失172億元,間接損失1724億元,共1896億元。

    2005年完成的國土資源大調查項目——《珠江三角洲經濟區1:25萬生態環境地質調查》結果顯示,至2003年,珠江三角洲因軟基沉降造成的經濟損失達589億元。其中直接經濟損失103億元,以樓(平)房的損失最為慘重,達52.58億元;間接損失達486億元。

    其他難以估算的打擊形式還有:地面沉降會造成地面水平面降低、城市積水、污水倒灌;不均勻沉降還會伴生地裂縫,導致建築物開裂、地下輸排管道破裂,破壞橋樑和道路交通設施,影響通航與水上運輸,危及民眾生命安全和城市發展。

    地面沉降還會引起碼頭下沉、倉庫進水,使三角洲地區作為重要的物流中轉與集散中心的功能與效益受到一定影響。

    地球「腎」衰竭之苦

    經濟的損失還是可見的,對於生態系統的損壞,其產生的連鎖反應,無法以金錢衡量。濕地對於臨近的三角洲,就是一個異常重要的生態系統。

    因為地下水,地陷與美麗的濕地發生了深度關聯。從生態邏輯上,我們可以簡單理清其中的關係:

    濕地是補充地下蓄水層的水源,可以通過滲透作用向地下水補給,對維持周圍地下水的水位,保證持續供水具有重要作用。地下水並非源源不斷,要保持有水源向地下水補給,就離不開濕地。如果濕地受到破壞或消失,就無法為地下蓄水層供水,地下水資源因此就會減少甚至枯竭。

    因此,我們可以得出結論:濕地參與地下水的補給,除了普遍意義上的調節徑流、防止乾旱和洪澇,更重要的是可以避免缺少地下水引發的地面沉降,避免危及人們的生活和生命安全。

    然而,諸多三角洲地區的濕地,卻以尷尬的姿勢肩負著上述重任。

    一望無際的蘆葦蕩,漫天飛舞的候鳥,326平方公里濕地,上海崇明東灘因其濕地氣勢和迷人風光成為中國最知名的濕地景觀區之一。

    東灘位於長江入海口,是由長江攜帶大量的泥沙沉積而成,是長江口地區規模最大、發育最完善的河口型潮汐灘涂濕地,是國際著名候鳥亞太遷徙路線的重要驛站和棲息地。春秋兩季,百餘種、數百萬隻候鳥在澳大利亞─西伯利亞之間遷飛,其中珍稀保護鳥類有白鸛、白頭鶴、小天鵝等,崇明島恰位於這條長達萬餘公里的遷飛路線中間,成為候鳥「驛站」,它們在這裡棲息中轉,然後繼續飛行。因此,東灘濕地又被稱為「涉禽王國」。

    美麗並不能代表堅強。

    面對氣候變化的應對能力,濕地區域相當脆弱。2008年7月21日,復旦大學環境科學系王祥榮教授在「河口城市氣候變化脆弱性評估」項目報告中為上海做出了科學的診斷:在該市對於氣候變化影響最為脆弱級別中,崇明島東南部河口濕地位列其中。

    以2006年的那次大降雨分析,海水侵入上海的淡水供應系統,就影響了包括濕地在內的生態系統。

    2009年WWF發佈的《長江流域氣候變化脆弱性與適應性研究》報告提供的數據或許是佐證:1982年至2000年,崇明島東部濕地面積幾乎損失了3/4,其中水體面積減少了4%,灘涂面積減少了69%。

    數據顯示,中國的濕地面積(包括濱海、河口、河流、湖泊和沼澤)大約2500萬公頃,佔全國國土面積的2.6%,其中河口和濱海濕地約為500萬公頃,是極為重要的兩大生態系統。

    然而氣候持續暖化等因素,不僅使得濕地面積逐年減少、濕地原有的功能也在漸行退化。2006年發佈的一份研究顯示,黃河三角洲原生濕地總面積約4500平方公里,上世紀80年代以來,隨著黃河斷流的不斷加劇,下洩泥沙的銳減,黃河三角洲原生濕地不僅其生態系統的結構和功能正面臨新的挑戰和嚴重威脅,而且受海水侵蝕,大面積後退,期間帶濕地範圍減少。

    有「濕地珍禽、百鳥樂園「之稱的黃河三角洲,曾經是丹頂鶴、白枕鶴、灰鶴、白鸛等大批候鳥的越冬地和繁殖地。如今,我們卻常聽到這樣一句話:「鳥類北飛,趕不上氣候變暖的速度。」

    《長江流域氣候變化脆弱性與適應性研究》報告也指出,在氣候變化和人類活動的雙重壓力之下,不僅是崇明東灘,長江中下游濕地過去幾十年面積均急劇萎縮,濕地破碎化程度加劇,而未來的氣候變化將會進一步加劇長江流域濕地生態系統的脆弱性。

    根據這份報告的分析:在氣候變化背景下,上海地區的極端氣候事件有增加的趨勢:上海近50年降水災害概率為21.1%,比前50年上升了5.3個百分點;極端最高氣溫從上世紀70年代末期開始上升,尤其是在2003年出現了39.6°C的極端高溫;氣溫、降水和氣流的變化加劇了風暴潮產生的可能性,同時風暴潮產生的損失也隨之加大。若未來海平面持續上升,海岸區域將遭受洪水氾濫、濕地喪失、海水侵入淡水水源地等事件。

    對於三角洲城市而言,濕地面積的萎縮不僅打擊了地下水的補給線,而且還加劇了三角洲受海平面上升的威脅程度,這是因為濕地植被由於植物根系和堆積的植物殘體對海岸具有強大固著作用,可以削弱海浪和水流的衝力和沉降沉積物,因此海岸濕地如同海濱長城一樣保護海岸、控制侵蝕。

    在三角洲與濕地的更深層次關係上,氣候是所有問題的癥結。

    在地球上,濕地與海洋、森林一起並稱為地球的三大生態系統。其中,森林生態系統提供了生命所需的氧氣,人稱「地球之肺」。而濕地不僅為人類、動物提供大量食物、原料和水資源,而且在降解有機物污染、吸收重金屬方面具有不可替代的作用,人稱「地球之腎」。

    另一方面,濕地中由腐爛的植物產生的二氧化碳、甲烷的含量較高。眾所周知,二氧化碳、甲烷就是臭名昭著的氣候變暖的元兇。不過調查發現,這些元兇都被「困於」濕地下淤泥的罅隙之中,不能逃逸到空氣中「為非作歹」。

    濕地的碳匯作用,削減了氣候變暖的動力,但是隨著全球氣候變暖,不少濕地缺少水,導致濕地不再是濕地,泥土罅隙中儲藏的溫室氣體「逃逸」出來,作為碳匯的濕地反而淪為碳源,將加劇全球變暖的進程,如此形成惡性循環。

    海平面上升、海岸侵蝕、海水入侵、濕地喪失、地下水短缺、三角洲下沉,因為氣候暖化,這些事件也成為交叉影響互為因果的一道最複雜的算術題。
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