地面为什么沉降?

地面沉降
地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象.地面沉降现象很早就为史书所记载.作为自然灾害,地面沉降的发生有着一定的地质原因.但是,随着人类社会经济的发展,人口的膨胀,地面沉降现象越来越频繁,沉降面积也越来越大.在人口密集的城市,地面沉降现象尤为严重.现在我们研究地面沉降的原因时,不难发现,人为因素已大大超过了自然因素.现在的地面沉降现象与其说是自然灾害,倒不如称之为人为祸患.
地面沉降的地质原因
从地质因素看,自然界发生的地面沉降大致有下列三种原因:
1,地表松散地层或半松散地层等在重力作用下,在松散层变成致密的,坚硬或半坚硬岩层时,地面会因地层厚度的变小而发生沉降.
2,因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降.
3,地震导致地面沉降.
地面沉降的人为原因
地面沉降现象与人类活动密切相关.尤其是近几十年来,人类过度开采石油,天然气,固体矿产,地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降.在我国,由于各大中城市都处
于巨大的人口压力之下,地下水的过度抽采更为严重,导致大部分城市出现地面沉降,在沿海地区还造成了海水入侵.
地面沉降导致了地表建筑和地下设施的破坏.据统计,我国每年因地面沉降导致的经济损失达1亿元人民币以上.
地面沉降
地面沉降又称为地面下沉或地陷.它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）.
我国出现的地面沉降的城市较多.按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：
1、现代冲积平原模式,如我国的几大平原.
2、三角洲平原模式,尤其是在现代冲积三角洲平原地区,如长江三角洲就属于这种类型.常州、无锡、苏州、嘉兴、肖山的地面沉降均发生在这种地质环境中.
3、断陷盆地模式,它又可分为近海式和内陆式两类.近海式指滨海平原,如宁波；而内陆式则为湖冲积平原,如西安市、大同市的地面沉降可作为代表.
不同地质环境模式的地面沉降具有不同的规律和特点,在研究方法和预测模型方面也应有所不同.
另外,根据地面沉降发生的原因还可分为：（1）抽汲地下水引起的地面沉降；（2）采掘固体矿产引起的地面沉降；（3）开采石油、天然气引起的地面沉降；（4）抽汲卤水引起的地面沉降.
目前美国的大部分地区都发生了地面沉降,有些地区还相当严重.美国已经有遍及45个州超过44030平方公里的土地受到了地面沉降的影响,由此造成的经济损失更是惊人.仅在美国圣克拉拉山谷,由地面沉降所造成的直接经济损失,在1979年大约为1.31亿美元,而到了1998年则高达3亿美元.造成这一灾害的主要原因是由于含水层的压实、有机质土壤的疏干排水、地下采矿、自然压实、溶坑以及永冻土的解冻等.
美国在地面沉降防治和研究工作中,注重研究开发高新技术,注重水准测量、基岩标和分层标等传统技术方法利用,并始终把地下水和地面沉降监测工作作为防治地面沉降的基础,其中一些经验值得我国学习和借鉴.
监测研究方法不断创新
美国对地面沉降的监测采取了三种方法,即传统的监测、GPS监测、合成孔径干涉雷达监测.
传统的地面沉降测量方法包括水准测量、基岩标和分层标测量.这些方法精度很高,但只能在比较小的范围内开展工作.
对于大规模的区域地面沉降监测应该采用先进的全球定位系统（GPS）进行全方位的测量.GPS可借助于人造地球卫星进行三边测量定位.1996年美国地质调查局在圣克拉山谷河谷建起了地面沉降监测网,确定地面高程的变化情况,而且为与将来的监测结果进行比较建立了基准值.
合成孔径干涉雷达监测是一种卫星遥感技术,可以敏感地监测出地面沉降的变化.