[圖文]北京首次摸清地下情形七條斷裂帶藏身地下 | 陽光歷史

 

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[圖文]北京首次摸清地下情形七條斷裂帶藏身地下

2015年12月29日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 102 次

北京首次摸清地下情形7條斷裂帶藏身地下

紅線為北京地下斷裂帶第四系地層第三系地層基岩層北京平原區三維地質結構示意圖



北京首次摸清地下情形7條斷裂帶藏身地下

被譽為「中國地熱第一村」的豐台區南宮村2號地熱井,出水溫度超過69℃。



  4000平方公里美麗的北京平原,地質結構複雜如迷宮。哪裡有斷裂帶?哪裡地下水豐富?哪裡的土壤適合種植何種農作物?如今,數百名地質調查工作者歷時4年實地踏勘,繪製完成了北京智能化三維地質信息管理與服務系統,這個系統被譽為「『地下迷宮』的立體地圖」。


  7條較大斷裂帶「藏身」地下


  「斷裂帶」是讓人產生緊張聯想的三個字,尤其是在經歷了汶川地震之後。北京平原有多少斷裂帶?分佈在哪裡?這無疑是讓每個市民關心的話題。北京市地勘局副局長呂曉儉是智能化三維地質信息管理與服務系統的項目技術負責人,這位經驗豐富的「老地質」笑著告訴記者,地球是不斷旋轉的,地層出現斷裂情況是很正常的,北京平原地下有很多細小、穩定的斷裂帶,它們對市民的生產、生活不會造成什麼影響。


  「當然,毋庸置疑,一些規模較大的活動斷裂帶還是需要注意的。」呂曉儉一邊介紹一邊打開三維地質管理系統,黃色、綠色、粉色……以不同色彩標識的地層彷彿一個巨大的三明治,一層層錯落分明,一條條斷裂帶如紅色的飄帶不規則地分佈其間。


  「技術人員已經完成了北京主要地裂縫位置圖,這些較大斷裂帶在北京平原的走向以北東-南西為多,大的有七條,間雜有少量北西-南東走向的,差不多有三四條。斷裂帶並不可怕,但要關注兩條斷裂帶的交叉點,尤其是活動的斷裂帶,這些斷裂帶對建築工程還是有很大影響的,如黃莊-高麗營斷裂帶。」呂曉儉拿出一張照片,照片顯示,一處農居牆壁出現開裂。「出現這種民房開裂情況,很大的可能是房子建在了活動斷裂帶上。」呂曉儉說,建築建在斷裂區並不可怕,在兩條斷裂帶之間建房是沒有問題的,猶如馬路上下行車道間的「安全島」,但活動斷裂帶兩側一定範圍內,都不能規劃重要建築,尤其不能將建築跨建在斷裂帶上。


  地下水開採量過高


  北京地下有多少水?至地下150米,儲量大約是600億立方米。北京平原位於由永定河、潮白河、溫榆河等河流聯合作用形成的沖洪積扇地上,北京地下水水源地多位於沖洪積扇的中上部,儘管通過降水補充,北京平原地下水每年能「進賬」26億立方米左右,但由於長期大量開採,還是造成地下水位持續下降。


  「北京市地下水年均可開採量是26.33億立方米,其中平原區地下水年均可采資源為24.55億立方米,山區1.78億立方米,但是,為恢復和涵養地下水,平原區地下水開採資源量控制確定在每年21.32億立方米,南水北調進京後即實施地下水養蓄儲備戰略,涵養地下水。」呂曉儉補充道,北京平原區深層地下水質量總體好於淺層,但超標面積逐漸擴大,有從淺部向深部發展的趨勢,地勘部門已開展了地下水環境監測工作,隨時對全平原區地下水質量實行區域性的立體實時監控。


  地熱只開採了七分之一


  這次調查有個「意外」收穫,就是發現北京有豐富的地熱資源。東南城區、小湯山、天竺、後沙峪、京西北、雙橋、延慶、良鄉、李遂、鳳河營,10個地熱田,地熱水總儲存量達到250億立方米,地熱水每年的可采量是7775萬立方米,可以持續開採100年。


  地熱儲層深淺不一,小湯山鎮地熱儲層埋深較淺,不到500米,小湯山療養院附近最淺,在100米左右,溫度能達到50攝氏度,釣魚台地區打的地熱井就深達3588米,而到了南部雲崗地區,儲熱層深達四五千米。以立水橋地區為例,地熱儲層1250米,水溫70攝氏度,每年的出水量可以達到2000立方米。


  「不少地熱水溫度高達89攝氏度,可以煮熟雞蛋。」呂曉儉說,「現在我們每年開採使用的地熱不到1000萬立方米,潛力很大。不過,為了保護地熱資源,封閉使用的地熱水,像采暖使用的地熱水,使用後必須回灌地下。」


  專家建議


  提前查檔避免事故


  2007年10月,朝陽三間房發生了一起鑽井安全事故,在鑽到地下200多米的時候,鑽機突然像被地心引力吸走了一樣沉入地下,施工工人也隨之被埋入地下。這就是可怕的巖溶塌陷,原因是地層出現空洞,而鑽井的施工人員對此並不知曉。


  「這樣的悲劇是完全可以避免的。」呂曉儉給記者講了一個故事。奧運會舉辦之前,有關部門為奧運村尋找合適的冷熱源供應方式,技術人員首先提出淺層地溫能利用,但是很快就被否定了,因為奧運公園地區處於基巖巖溶比較發達的區域,第四系地層薄,打井和地埋管施工可能引起巖溶塌陷,帶來地質災害。通過更大範圍的尋找,奧運村冷熱源供應最終選中了北側清河污水處理廠的再生水。


  「進行鑽井等施工之前,施工單位要來查一查工程所在地的地質條件,如果地質條件不允許,不可強行上馬。」呂曉儉說。


  水源區垃圾應優先治理


  「我們的項目採用遙感解譯與地面調查相結合的方法,完成了北京平原區的生活垃圾場現狀調查。」呂曉儉說,項目調查結果最終為城市地下水安全管理提供了基礎資料,劃分出禁止填埋區、限制填埋區和適宜填埋區,從地質學角度為垃圾場的科學選址提供了幫助。


  「通過對地下水資源深、中、淺層的立體監測,地下水質量和污染源情況已經掌握,第四系地層比較鬆散,污染物可以影響到地下二三十米處。」呂曉儉說,「因此,我們提出,水源保護地區附近為垃圾優先治理區。」


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