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最近,地陷新闻逐渐增加。它不是天然地震,而是人类地下工程的副产品。早在上世纪八九十年代,中国媒体上基本没有这类新闻。随着基础工程规模飞速扩大,现在三不五时见诸报端。在银幕上,德国影片《地陷》把地陷的危险用画面方式传达给观众。
在电影《地陷》中,危险制造者是蒙坦能源公司。他们经营的煤矿因发生矿难而关闭。地质学家妮娜的亲人在那场矿难中或死或伤,若干年后,她从仪器里发现城市下面出现巨洞,并且已经部分塌陷。引发湖底开裂,湖水倒灌。妮娜怀疑地下工程已经导致深处发生巨变,并将在该市引发大规模地陷。
这便是《地陷》的核心情节,它向观众展示了人类地下活动所造成的大面积塌陷。地陷从小到大可以分为三类:规模最小的是城市基建导致的局部塌陷,通常直径十几米到几十米,很快就能恢复。最近我国很多城市大修地铁,造成了一些地陷事故。我们通常在新闻里看到的,主要是这类地陷。
大规模开发城市地下空间,是基建技术发展的结果。以上海为例,各种地下管道、车站、建筑物地下部分全加起来,已经达到全市建筑面积的16%。对这种可能造成伤亡的地陷,必须加以警惕。
较大的地陷多由矿业活动造成,面积大,影响广泛,很多这类地陷无法修补,就暴露在那里。中国有不少城市来自矿业,一座城往往从一座矿起家。城市下面经过几十年开发,早就千疮百孔。矿业城市经过扩建也会延伸到坑道上方,随时面临地陷威胁。
北方某省某市就是一个代表。该市在建城初期缺乏规划,市中心就设置在煤田上。当坑道不断延伸时,该市地面经常塌陷,建筑物开裂,数所学校、几十家单位和大量商业网点被迫搬迁,造成很多物质损失。
比电影《地陷》情景更严重的是,该地矿井中的瓦斯会沿地面裂隙上升,渗入各家院落,其浓度会超过爆炸底限。当地已经有人在点火做饭时被冒出来的瓦斯烧伤。因为一些居民区坐落在“地下炸弹”上,当地政府只好将他们整体搬迁。
后来,我国城市规划部门吸取教训,新兴城市一定要建在远离矿道的地方。同时,新的煤矿安全规章里也规定,不能在水体下、建筑物下、或者铁路下进行开采。而影片《地陷》中的蒙坦能源公司,基本突破了上述所有规定。
影响最大的地陷来自超采地下水,尤其是“水漏斗”,其景观很像电影里面的地下空洞。某处地下水被超采,地表水无法及时补充,该处地下水位就会形成中间低,四周高的漏斗形,称为水漏斗。地下水可以流动,水漏斗会扩展得非常大。北京市就位于水漏斗上面,由于城区面积扩大,很多地表被水泥覆盖,雨水渗不下去,加剧了水漏斗的形成。
在我国某个地区,已经形成了一个大水漏斗,面积达7万平方公里,是全球最大水漏斗。在它上面,由于地面沉陷所造成的煤气、水、电管道破裂,以及楼房开裂,类似事故时有发生。除了还没有整栋楼陷入地下之外,电影《地陷》里面出现的各种灾难征兆都有发生。更有甚者,城市下面都有很多管线,从水到天然气输送着各种物资。地陷引进的变形会挤压管线,导致破损。
然而,与2017年发生在韩国浦项市的人为地震相比,这些地陷都属于慢性病、局部病。韩国不在火山地震带上,那次5.4级地震已经是1978年后记录到的韩国第二大地震。它完全是由于当地进行干热岩实验所引发,是人类工程造成的最大地质灾害。
地下几千米深的热岩蕴含着巨大能量,是石油、煤炭和天然气总储量的几十倍,且完全无污染。但要开采这种能源,必须不断把水灌下去,变成蒸汽提升上来。这个过程会造成岩石断裂,积累到一定程度,便激发了这次人为地震。如今,韩国政府已经封闭实验电站,而它所带来的教训值得各国能源部门重视。
需要注意的是,有报道把地陷称为“天坑”。其实,“天坑”是喀斯特地区在古代发生自然塌陷后形成的景观,其拼音“tiankeng”已经在2005年被国际学术界吸收为专门词汇。地陷则是指人为的小规模塌陷,可以出现在任何地方。
(作者系科幻作家,中国未来研究会常务理事)