上海是中國發現地麵沉降跡象的城市。一個世紀後,上海市區地麵累計沉降量已經超過2米,貫穿市區的蘇州河麵高度明顯高於河岸。
這不是一個末日預言,而是現實。
2012年2月中旬,一道形似閃電的裂縫,在上海浦東環球金融中心西側地庫出口處出現。這條長約10米的地縫,寬處可以插入一指。在裂縫兩側,瀝青路麵呈現明顯的拱起狀。
數天後,施工方才設法將該裂縫填平。專家稱,初步判斷裂縫是在建上海中心基坑施工過程中,出現的沉降所引起。
追溯到上世紀20年代,上海是中國早發現地麵沉降跡象的城市。一個世紀後,上海市區地麵累計沉降量已經超過2米,貫穿市區的蘇州河麵高度明顯高於河岸。
10年前,一項經濟測算啟動。同濟大學經管學院技術經濟及管理專業博導張維然帶領他的團隊,受研究地麵沉降的權威部門——上海市地質調查研究院(下簡稱“地調院”)委托,主導研究了一份長達100餘頁的《上海市地麵沉降災害經濟損失評估》報告(下簡稱“《經濟損失評估報告》”), 稱2001-2020年上海區地麵沉降災害風險經濟損失總額為245.7億元。
“當年得出的245.7億元的評估數字,現在看來太過保守”,張維然對本報稱,“如果考慮到通貨膨脹和上海經濟總量增加,20年內地麵沉降的經濟損失可能達到千億元的水平。”
承受沉降之痛的不僅是上海。根據國土資源部此前公布的一份官方地質調查報告,地麵沉降災害目前已經在中國的50多個城市裏發生。據此,國務院審批通過了《全國地麵沉降防治規劃》。
沉降經濟損失遠超預期
2002年9月16日,由同濟大學張維然團隊和上海地調院合作研究的《經濟損失評估報告》,在兩位“兩院”院士和其他九名專家的評審下獲得通過。專家團對這份被列入上海市科委重大科研項目的報告評價是,“在經濟評估方麵達到了國際先進水平”。
不久後,該報告中的評估數據就被政府引用,刊載於《上海經濟發展藍皮書》。
“報告內容出乎專家團的預料”,張維然稱,“我們首次把地麵沉降同其造成的災害聯係起來,將一個地質問題轉化為了經濟問題。”
實際上,這份報告的核心內容共分為兩部分。其一是《1921-2000年上海市地麵沉降災害經濟損失評估》,指出在該段時期內,上海因地麵沉降已造成的經濟損失高達2943.07億元,平均年損失36.8億元。
而其後的《2001-2020年上海市地麵沉降災害經濟損失評估》則更引人關注,這份評估內容稱,“地麵沉降是加速潮災、澇災等自然災害的風險源”,“由於上海市市政建設和高層建築的建設以及周邊地區繼續抽取地下水的影響, 地麵沉降趨勢仍在繼續”,通過模型估計的2001-2020年間上海市地麵沉降災害風險經濟損失,達到245.7億元。
“我們當時隻將八個因素納入到了地麵沉降經濟損失的評估模型中”,張維然對本報稱,“但實際造成地麵沉降經濟損失的影響因素,比我們的模型要多一些。由地麵沉降引發的直接經濟損失要比245.7億元的規模翻上數倍”。
報告納入的八個影響因素,包括地麵沉降加重的潮災損失、地麵沉降加重的澇災損失、市政基礎設施損失、建築物及構築物損失等。其中,前兩個因素的經濟損失共為206.69億元,占整體經濟損失的84.12%。
“我們的評估假定2001年以後控製沉降的措施與以前一樣,城市建設的速度基本與以往持平”,張維然說,“danxianzaikanlai,shanghaichengqumianjiyijingkuoda,daguimodeditiejiansheyezaikaizhan,gaoerfuqiuchangdengyanzhonghaofeidixiashuidejianshewomendangshiyemeiyoukaolv,shenzhihaiyoubushaobieshuzhuhuzaizijiayuanzilidajingqushui,zhegeqingkuangyejiaoweipubian。”
張維然表示,近幾年每到夏季台風季,已發生多次預報台風將橫掃上海而擦肩而過的情況,“但誰也無法保證今後上海還能有這樣的運氣。一旦台風正麵襲擊上海,因為沉降而導致的潮澇災損失必將擴大。”
城市優容積率之辯
事實上,肉眼可見的警告已經一再出現。
2012年1月,上海地鐵4號線海倫路站出現“不規則沉降”。2004年,上海市中環線邯鄲路地道工程引起明顯的地麵沉降,周邊樓宇裂縫寬處達5.4厘米。當年11月9日,地道附近的複旦大學葉耀珍樓的消防水管突然爆裂。
這些現象頻繁出現的根本原因在於,上海是由泥沙衝刷所形成的軟土層結構。軟土層地表具有“含水量大、孔隙大及壓縮性大”三大特征,就像一塊海綿,擠水的同時,會出現嚴重的變形。
而大量的地麵和地下建設,以及開采地下水,使得軟土層不堪重負。
上海市地調院總工程師嚴學新曾在2002年撰文稱,基於對上海市內四個典型高層建築及多層建築密集區段的研究,發現建築密度越大,建築容積率越高,地麵沉降就越顯著。這四個區域分別為陸家嘴、徐家彙、中原和長橋地區。其中,前兩者屬於金融與商業發達區域,後兩者為居民聚集區。
文章透露,隨著上述四大區域建築麵積和容積率在過去30年中不斷增長,導致其中沉降嚴重的中原地區在上世紀90年代的平均年地麵沉降量已達到15.14mm,較之1970年代的年平均1.37mm加速了約13倍,而其餘三大區域也呈現不同程度的沉降加速現象。
文章分析認為,在上海市內,沉降控製條件下適宜的建築容積率應在0.9-1.2之間。然而這在部分倡導城市高密度發展的專家看來,“低密度開發顯然是不可持續的”。
上海市政協常委、上海社科院常務副院長左學金就在今年1月的上海《文彙報》上撰文,力挺上海敞開容積率限製,提倡城市高密度發展。文章甚至暢想,未來上海成為高密度的“立體”城市,容積率可以達到15。
然而上海脆弱的軟土地可能無法承載這一遠大的暢想。上海市地調院沉降研究所所長王寒梅此前在接受媒體采訪時表示,早在2001至2005年,上海中心城區就形成了一個大漏鬥區,其中一塊就是大虹橋開發區。
王wang寒han梅mei稱cheng,大da虹hong橋qiao的de漏lou鬥dou區qu形xing成cheng的de主zhu要yao原yuan因yin,就jiu是shi西xi部bu第di五wu承cheng壓ya含han水shui層ceng有you大da漏lou鬥dou,以yi及ji受shou到dao鄰lin近jin江jiang蘇su對dui這zhe一yi塊kuai地di下xia水shui的de開kai采cai影ying響xiang。這zhe一yi漏lou鬥dou區qu經jing過guo長chang達da5年的填補,直到2010年才通過“地下水回灌井”的技術予以瓦解。
上海市地麵沉降動態監測資料表明,上海市區自1986年以來地麵呈現不斷加速沉降的趨勢。其中,1986-1990年間市區地麵平均下沉36.4mm,1991-1995年間市區地麵平均下沉53.8mm,而在1996-2000年間,市區地麵平均下沉量達到了98.8mm。
更令人憂心的是,在同一時期內地麵沉降速率較大的楊浦區、閘北區、虹口區、黃浦區和長寧區西部,皆為人口密集區。
5年動用210億元防沉降
2006年10月,《上海市地麵沉降防治管理辦法》施行,正式將回灌等防治地麵沉降的方法納入行政管理範疇,也對超采地下水等行為做出了明確的處罰標準。
5年後,由上海市規劃和國土資源管理局編製的《上海市地麵沉降“十二五”防治規劃》審議通過。《規劃》顯示,在“十二五”期間,要確保上海全市年平均地麵沉降量控製在6毫米以內,減少差異地麵沉降,縮小年均沉降量超過10毫米的地麵沉降區麵積,《規劃》並表示要繼續加大地下水開采和人工回灌管理力度,實現按區域、分層次地下水開采與回灌的動態平衡。
而在“十一五”期間,上海市為地麵沉降投入的資金已十分可觀。上海市規劃和國土資源局副局長陳華文今年2月在接受央視采訪時稱,“十一五”期間,在上海地麵沉降的總體投入中,僅在管網方麵的投入就有200億,而每年用以監測的費用則將近2000萬,另外在回灌方麵的投入一年也在1億左右。
由此統計,在過去5年中,上海用以防止地麵沉降的投資資金總額,至少已在210億元左右。
實際上,早在上世紀90年代,上海就已投入3500萬元,建立了一張覆蓋全市的地麵監測網絡。目前網絡已包括全市各區縣的43個基岩標、146個GPS監測點和326個水位觀測點,能夠隨時預報上海各區域地麵沉降現狀。
上海建交委主任黃融此前曾介紹,上海通過關閉深井、控製地下水開采、加強回灌等措施,使得在2011年上海地下水回灌量首次超過開采量,地麵沉降控製在6毫米之內,達到了曆史好水平。
不過在地麵沉降較為嚴重的黃浦區,現實仍顯得格外觸目驚心。在毗鄰外灘的蘇州河兩岸,一些地段的地麵高度已經低於防汛牆內的蘇州河水位高度。
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