王 松,賴定邦,吳麗霞,李 明
(廣東省水文地質大隊,廣東廣州 510080)
地面沉降是指由自然因素或人類活動引發的地下松散巖層固結壓縮并導致一定區域范圍內地面高程降低的地質現象,是一種緩變性地質災害[1]。該現象具有形成時間長、影響范圍大、防治難度大、難以恢復等特點[2]。作為廣東省地面沉降三大典型區域之一的韓江三角洲平原,因其軟土特性以及經濟發展的特點,其沉降現象與現狀明顯異于珠江三角洲和雷州半島地區。因此,詳細分析韓江三角洲平原地區地面沉降現狀及特征,對深入研究該地區地面沉降機理將起到積極作用。
據2019 年調查數據,對韓江三角洲平原地區地面歷史累計沉降量進行分級,結果顯示,韓江三角洲平原地區地面歷史累計沉降量以0~100mm 為主,面積3498km2,占沉降區總面積的91.19%;其次是100~200mm,面積218km2,占沉降區總面積的5.68%,大于300mm 區域僅有54km2。由此可見,韓江三角洲平原地區地面歷史累計沉降量以小數量級沉降為主,區域相對沉降量值較小,歷史累計沉降量較大地區面積較?。ū?)。

表1 韓江三角洲平原地區歷史累計沉降量分級統計表
歷史累計沉降量較大區主要分布于練江平原谷饒鎮、軍埠鎮、兩英鎮,韓江平原楓溪鎮、澄海區灣頭鎮,揭陽市揭東區炮臺鎮等地(圖1)。兩英鎮、谷饒鎮,揭陽市普寧市軍埠鎮等地局部歷史累計沉降量大于800mm。
據2018 年1 月至2019 年5 月遙感解譯數據,韓江三角洲平原地區在該時間段內沉降速率以0~10mm/a居多,面積 達537km2,其次為10~30mm/a,面積275km2,兩者分別占沉降總面積的14.00%和7.20%(表2)。沉降速率大于30mm/a區域面積僅有14km2,僅占沉降區總面積的0.36%,主要分布于練江平原的兩英鎮、榕江平原河溪鎮、汕頭市金平區沿海地區,其余有少量呈斑點狀分布于各地,與歷史累計沉降量大區分布具有高度吻合性。沉降速率10~30mm/a 區域主要沿練江和榕江呈帶狀散布,兩英鎮和軍埠鎮有大面積分布,其余呈斑塊狀散布于平原地區,其大面積分布區與歷史累計沉降量較大區分布趨于一致(圖2)。

表2 韓江三角洲平原地區沉降速率分級統計表
韓江三角洲平原地區地面沉降主要分布于韓江、榕江、練江海沖積平原區,沉降發育面積3836km2。沉降中心主要位于汕頭市潮南區、金平區、揭陽普寧市下架山鎮、兩英鎮、軍埠鎮等地。沉降具有區域沉降量較小、小數量級沉降區廣泛分布、具有多個沉降中心,且分散、單個沉降中心面積較小、部分沉降中心局部沉降量較大等特征。
韓江三角洲軟土主要分布于三角洲平原及入??诘鹊貐^,面積達3077km2。多形成于全新世,為海陸交互堆積和海積淤泥、淤泥質土、粉砂質淤泥,天然含水量高,孔隙比高、透水性差、具高壓縮性。厚度和分布區域受流域控制,自三角洲頂端至前沿厚度增大、層次增多,在垂向上具有單層、雙層和多層結構等特點[3]。沉積土層中淤泥類軟土以覆蓋型為主,愈近三角洲前緣頂板埋深愈淺,在三角洲前緣地帶軟土直接裸露。韓江西溪、東溪兩岸普遍厚度都大于15m,彩塘—潮安、壩頭—灣頭一帶厚度大于30m,局部最大可達53.90m。
分析韓江三角洲平原區軟土等厚線和歷史累計沉降量等值線疊加圖,結果顯示,韓江三角洲平原軟土分布區均存在地面沉降現象,區域歷史累計沉降量與軟土分布具有相關性。韓江流域潮安區東北部的歷史累計沉降量大區與軟土厚度大區分布較為一致,澄海區沿海一帶的歷史累計沉降量大區與軟土厚度大區分布較為一致,榕江流域歷史累計沉降量大區也分布于軟土較厚地區(圖3)。
練江兩岸平原區是粵東重要的針織服裝工業基地,自20 世紀90 年代以來建有大量的漂染廠,開采松散巖類孔隙承壓水用于生產。2002 年左右開始,練江平原軍埠、下架山、峽山、谷饒、兩英等地地面開始發生明顯沉降現象,沉降量一般20~30cm,最大大于100cm,地裂縫發展方向與主要含水層分布方向一致,建筑物墻體開裂,裂縫大多呈垂向開裂,貫通性較強,方向性明顯,裂縫一般為0.2~0.5cm,最寬處超過50cm。
近十幾年,該地區大量抽取地下水的情況有了很大緩解,但最新遙感解譯數據顯示該地區局部地段沉降速率仍然大于30mm/a。分析練江平原2019年11月和2020年1月淺層地下水等水位線圖(圖4、圖5),結果顯示,練江平原區淺層地下水水位埋深較淺,在兩英鎮和軍埠鎮均出現較為明顯的水位高程低值區,與遙感數據具有相關性,該地區年沉降速率大于30mm/a。
部分沉降量較大的典型地區,地面沉降誘因較為復雜。如軍埠鎮、兩英鎮,區域上存在軟土固結沉降產生的沉降,但局部又同時存在抽水引發的沉降產生。谷饒鎮存在軟土分布,地面沉降的形成主要受巖土體性質差異和過量開采地下水等方面的因素共同影響所致,但該地區住宅區南高北低的差異沉降具有空間展布性,沿95°~130°方向發展,長約60m,與斷裂發育方向具有較高一致性,該地區地面沉降是否還受構造斷裂上下盤錯動影響,仍需要開展進一步工作論證[4]。因此,韓江三角洲平原地區,局部地面沉降誘因較為復雜。
韓江三角洲地區地面沉降主要分布在韓江、榕江、練江海沖積平原區,沉降中心主要位于練江平原的汕頭市潮南區、金平區、揭陽普寧市下架山鎮、兩英鎮、軍埠鎮等地。
沉降特征有:區域沉降量較小,小數量級沉降地區廣泛分布,具有多個沉降中心,其分布具有分散性,單個沉降中心面積較小,局部沉降量較大,如兩英鎮、軍埠鎮等地局部累計沉降量大于800mm,沉降速率可達40~50mm/a。
沉降成因區域上主要受軟土固結影響,部分地區地下水位變動是主要原因,局部典型區沉降誘因復雜。