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揭秘京津冀地区为什么是世界最大的地下水降落漏斗
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经常坐京津城际高铁的人会发现，高铁在经过天津的杨村或北京的亦庄附近时，往往会降速，从将近时速300公里变成时速150公里左右。让我们将目光从亦庄往北延伸50公里，在北京高丽营地区的田野里，你有可能会看到地面上裂开了一个大口子。为什么高铁会降速？地面会裂口子？其实这都是地面沉降“惹的祸”。假如你能“透视”大地，你就会发现地区是世界上最大的地下水降落漏斗，发生地面沉降的面积达到7万平方公里。“京津冀地区地面沉降主要是由于过量开采地下水引起的。但其他因素如构造运动、地表荷载、土体自然固结和有机质氧化也会导致地面沉降。”首都师范大学资源环境与旅游学院副教授张有全告诉记者，当高铁经过地面沉降区域，尤其是不均匀地面沉降地区，会导致部分地段路基和桥梁变形，威胁着高铁的运行安全。首都师范大学区域地面沉降研究团队，在课题负责人首都师范大学宫辉力教授带领下，长期开展遥感与水文地质学等多学科交叉研究。近年来，他们综合InSAR（雷达干涉测量）、GRACE重力卫星与传统监测、模型，创造性地提出“多元场耦合”的区域地面沉降理论与方法，系统揭示了京津冀区域地面沉降机理与调控机制，在京津冀地面沉降防控与重大工程防灾减灾中取得良好应用，显著提升了京津冀地面沉降防控能力。在2016年度北京市科学技术奖评选中，“京津冀地面沉降多元场耦合模型与调控机制研究”项目荣获一等奖。悄无声息的地面沉降地面沉降严重威胁地表建筑、地下管线、高铁运行和防洪等城市安全，缓慢的地面沉降常常不被大家发现，只有当局部不均匀沉降问题比较突出，并诱发地裂缝等次生灾害、对房屋、道路等造成明显的破坏时，我们才会直接感受到它的存在。“但这种悄无声息的地质环境问题会对我们的生活造成巨大影响，地下水压采、高铁减速、建筑抗浮等与地面沉降相关的措施可能经常发生在身边。”首都师范大学区域地面沉降研究团队成员潘云教授告诉记者。比如说，地面沉降会对地表建筑和地下管线等基础设施造成破坏影响，并且会导致河床和河口严重淤积，使河流作用大为降低，降低城市的防洪能力，增加沿海地区海水入侵和风暴潮灾害等风险。
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《矿业界》编缉整理
雄安新区是千年大计、国家大事，是京津冀一体化的重要一环。未来，以北京、天津、雄安为中心的环北京地区将发展为亚洲乃至全球的政治、经济中心。
城市规划，地质先行。许多人想象不到的是，早在２０１５年中国地质调查局为配合京津冀一体化以及潜在规划的雄安新区便完成了《支撑服务京津冀协同发展地质调查报告（2015）》，并制定了《支撑服务京津冀协同发展地质调查实施方案（）》。当前已经取得了大量的地质成果。
今天《矿业界》带你领略雄安新区、京津冀地区的地质调查成果和地质调查计划。看了这些，你会明白地质工作是怎么先行于国家战略规划的，同时也会明白雄安新区选址的地质依据。
京津冀协同发展地质工作部署图（）
京津冀地区国土资源与环境地质图集
京津冀地区交通规划图
支撑服务京津冀协同发展地质调查报告（2015）
支撑服务京津冀协同发展地质调查实施方案（）
京津冀协同发展地质工作部署图（）
京津冀地区国土资源与环境地质图集
京津冀平原浅层地下水资源及应急水源地分布图
京津冀平原深层地下水资源分布图
京津冀平原区富硒和优质耕地分布图
京津冀地区主要活动断裂带分布图
京津冀平原区深层地下水降落漏斗分布图
京津冀平原区深层地下水开采状况图
京津冀平原区浅层地下水降落漏斗分布图
京津冀地区交通规划图
2015年7月，中国地质调查局发挥专业优势，会同京津冀三省（市）国土资源部门，系统梳理了京津冀地区以往地质调查成果，全面研究了京津冀地区地下水、耕地、地热、地质遗迹、区域地壳稳定性等地质资源环境条件，以及活动构造、地下水超采、地面沉降、地面塌陷、水土污染等问题，着手编制《支撑服务京津冀协同发展地质调查报告（2015年）》，并向国务院呈报。
2016年2月《支撑服务京津冀协同发展地质调查报告（2015）》正式发布。
支撑服务京津冀协同发展地质调查报告
一、支撑京津冀协同发展具有6大有利资源环境条件
从地形地貌、地质构造、气候、水文、土地、能源、矿产、海洋、地下水等方面综合考量，京津冀地区具有较优越的地质和资源环境条件。
（一）地下水可开采资源量为188亿立方米/年，地下淡水质量总体较好，是支撑区内经济社会持续发展和城乡生活用水的主要供水水源
京津冀地下水可开采资源量为188亿立方米/年。其中，平原区地下水可开采资源量为146亿立方米/年（附图1、附图2），多年平均开采量为164亿立方米/年（附表1），满足了区内75%的供水需求。区内地下淡水质量总体较好，可直接或经适当处理后作为饮用水源的占62.6%，与全国地下淡水质量基本持平。
附图1 京津冀平原浅层地下水资源及应急水源地分布图
附图2 京津冀平原深层地下水资源分布图
附表1 京津冀平原区地下水资源量及开采况状一览表
调查监测表明，部分地区浅层地下水尚有12.5亿立方米/年的开采潜力，主要分布在天津、唐山、保定等地，面积为3.8万平方千米，可以适度加大开发利用。另外，在北京、天津、石家庄、保定、唐山等地分布21处具备建立应急水源地条件的远景区，初步评价日供水量可达234万立方米（附图1）。建议尽快开展应急水源地勘查和规划建设，构建城市应急地下水源安全保障体系。
（二）调查表明99%以上耕地无重金属污染，调查发现富硒耕地284万亩、绿色优质耕地1978万亩，有利于发展生态农业和特色优质农业
京津冀地区现有耕地9127万亩，在已调查的8347万亩耕地中，99.2%为无重金属污染或超标的清洁耕地，高于全国91.8%的平均水平。重金属污染或超标耕地面积仅占0.8%，低于全国8.2%的平均水平。
调查发现富硒耕地284万亩（附图3），占调查耕地面积的3.4%，占全国已发现富硒耕地面积的5.4%，主要分布在天津周边、唐山东部、保定周边、石家庄东南部、邢台南部、邯郸西部等地区，是发展富硒农产品等特色农业的珍贵耕地资源。调查发现符合《绿色食品产地生态环境质量标准》（NY/T 391－2000）要求的绿色优质耕地1978万亩（附图3），占调查耕地面积的23.7%，可用于打造优质农产品基地。建议将这些优质耕地资源优先划为永久基本农田，实施最严格的“红线”管控。
附图3 京津冀平原区富硒和优质耕地分布图
（三）浅层地温能和水热型地热能资源丰富，每年可开采热量折合标准煤3.43亿吨，可以替代87%的燃煤量，有利于促进节能减排和大气污染防治
调查评价表明，京津冀规划区13个地级以上城市浅层地温能每年可开采热量折合标准煤9200万吨。若采用热泵系统开发利用浅层地温能，可实现建筑物夏季制冷35亿平方米，冬季供暖29亿平方米。目前，京津冀地区采用浅层地温能供暖制冷面积8500万平方米，占全国利用浅层地温能供暖制冷总面积的20%，是我国浅层地温能开发程度最高、用于建筑物供暖制冷规模最大的地区之一。
京津冀地区水热型地热资源每年可开采流体热量折合标准煤2.5亿吨（附表2），目前年开采量仅占可采量的0.4%，主要用于供暖、旅游疗养、种植养殖等，其中直接采用地下热水进行供暖的建筑面积为7100万平方米。
附表2 京津冀地区水热型地热资源量一览表
浅层地温能和水热型地热资源是区内可持续开发的重要清洁能源，每年可利用热量折合标准煤3.43亿吨，占京津冀2014年燃煤消耗总量的87%，每年可减排二氧化碳8.18亿吨，在治理大气污染行动中可发挥重要作用。另外，北京延庆地热资源可以满足2022年冬奥会场馆规划区建筑的冬季供暖需求，为绿色办奥提供支撑。建议进一步加大地热资源公益性勘查资金投入，以降低商业勘探风险。出台价格补贴、税收优惠等鼓励政策，加快地热资源勘查和可持续开发利用。
（四）区域地壳相对稳定区面积占85%，场地工程地质条件总体良好
调查评价表明，京津冀区域地壳相对稳定区占全区面积的85%。山区地质灾害主要为中、低易发的中小型崩塌、滑坡、泥石流和采矿塌陷。平原区地形平坦，除局部受活动断裂带、地面塌陷和严重地面沉降影响外，其余地区场地工程地质条件总体良好，可通过现有工程技术手段保障城市发展和重大建设工程运行安全。
经初步调查，延庆、崇礼两地冬奥会场馆规划区及周边无制约基础设施建设的重大地质问题。
（五）326处地质遗迹可纳入环首都国家公园规划建设
调查评价表明，区内分布地质遗迹326处，主要有地质剖面、重要化石产地、重要岩矿石产地、岩土体地貌、水体地貌、海岸地貌、火山地貌、地震遗迹和地质灾害等类型。地质遗迹是记录地质历史事件的重要载体，也是开展地质科普教育、发展旅游产业的重要资源。目前，京津冀地区已建成世界级地质公园2处、国家级地质公园17处、国家级湿地公园3处。建议充分利用丰富多样的地质遗迹资源禀赋，统筹规划建设环首都国家公园。
（六）地质调查工作可为燕山－太行山集中连片特困区实施精准扶贫、精准脱贫提供有力支撑
近10年来，通过实施燕山－太行山集中连片特困区地下水勘查与打井示范，施工探采结合井226眼，直接解决了当地32万人的饮水困难问题。对缺水的山区贫困县，可以通过实施水文地质调查，为解决人畜饮水水源问题提供技术支撑。
经调查，在燕山－太行山集中连片特困区发现可供开发利用的地质遗迹240余处，地热田、温泉40余处。其中近期发现的阜平县大台乡神仙山溶洞，是华北地区少有的岩溶地质景观，具有较大的旅游开发价值。
建议进一步加强贫困缺水山区勘查找水、地质遗迹调查评价、特色农业区土地质量地球化学调查等工作，为改善贫困山区生产生活条件、促进旅游产业和特色农业发展提供资源环境支撑。
二、京津冀协同发展需要关注的8个重大地质问题
调查表明，区内分布有主要活动断裂31条，深层地下水超采面积占平原区面积的67%，严重地面沉降区面积为9350平方千米，唐山市规划区存在地面塌陷易发区，大规模填海造陆影响海域工程地质稳定性，风暴潮和海平面上升等因素加大了海岸带重大工程运行的安全风险，局部地下水和耕地污染严重，部分地区环境地质问题突出，城市和重大工程规划建设，以及生态环境保护需要对这些重大地质问题予以高度关注。
（一）区内分布31条主要活动断裂带，可能直接影响城市发展和交通、水利等重大工程规划建设及运行安全
区内分布的31条主要活动断裂带所涉及的地壳相对不稳定区范围约占京津冀总面积的15%（附图4）。其中，有106处活动断裂带通过的地段可能直接影响城市和高速铁路、城际铁路、南水北调等重大工程规划建设及运行安全。建议在城市发展、产业转移承接和重大工程规划选址及建设时，加强活动断裂带调查评价，确定断层的准确位置和活动强度，采取避让活动断层或提高相应抗震设防等级等措施。
附图4 京津冀地区主要活动断裂带分布图
（二）平原区地下水超采量为18亿立方米/年，其中深层地下水超采面积占平原区面积的67%，诱发了地面沉降等地质灾害
由于长期依靠超采地下水来满足城市发展和工农业生产快速增长的需求，在京津冀地区形成了世界上面积最大的“华北平原－环渤海复合大漏斗”（附图5），诱发了严重的地面沉降、地裂缝等地质灾害。目前，京津冀平原地下水超采量约18亿立方米/年，超采率12.3%（附表1）。其中，100米以下的深层地下水超采严重，超采率达83.5%，超采量达12.7亿立方米/年（附表1），超采区面积约6万平方千米，占平原区面积的67%（附图6）。建议科学开发利用地下水资源，严格控制深层地下水开采，按照“优质优用、工业慎用、农业少用、生活主用”的原则，将深层地下水作为战备水资源进行储存，同时，进一步加强地下水动态监测，及时优化调整地下水压采方案。另外，可充分利用浅层地下水降落漏斗和含水层的调蓄能力（附图7），规划建设南水北调工程地下调蓄水库和“海绵城市”。
附图5 京津冀平原区深层地下水降落漏斗分布图
附图6 京津冀平原区深层地下水开采状况图
附图7 京津冀平原区浅层地下水降落漏斗分布图
（三）区内分布9350平方千米的严重地面沉降区，直接影响城市和重大线性工程规划建设及运行安全
目前，京津冀累计沉降量大于200毫米的地区有6.3万平方千米，占平原区面积的71.3%。沉降速率大于50毫米/年的严重沉降区面积9350平方千米，比2012年增长了142%，主要分布在35个县（市、区），占京津冀平原区面积的11.7%，占全国严重沉降区面积的91.6%。另外，分布长度大于1千米的地裂缝65条。地面沉降、地裂缝灾害将影响城市规划建设、高铁安全运行和南水北调工程输水流量。建议进一步加强重点地区、重大工程区地面沉降监测预警，强化区域联防联控等防治措施。
（四）唐山市规划区存在地面塌陷易发区，城市规划建设应予以高度关注
调查发现，在唐山城市规划区南部和东部等地分布地面塌陷易发区，对城市工程建设和运行安全构成较大威胁。建议加强隐伏岩溶及采空区调查，严格控制该区域的建设规模，科学谨慎进行土地用途规划，合理划定禁止建设区、限制建设区和城市开发边界。
（五）大规模填海造陆影响海域工程地质稳定性
近10年来，津冀沿海填海造陆面积为586平方千米，规划到2020年填海造陆面积将达到750平方千米。大规模填海造陆改变了近岸海洋水动力条件，造成海洋生态环境劣化和海域工程地质条件变化。建议强化填海造陆区的地质环境条件适宜性、限制性和港口群建设的环境影响监测评价，严格控制填海造陆规模和速度。严格保护自然岸线，自然岸线（包括以盐田为主的半自然岸线）保有率宜维持在目前55%的水平。
（六）风暴潮、海平面上升等因素叠加，增加了沿海产业带重大工程运行安全风险
目前规划的沿海产业转移承接区，多位于填海造陆区或临近区域，是遭受海平面上升、风暴潮、洪水内涝等灾害严重威胁的高风险区。根据海岸现有地面高程、地面沉降速率、海平面上升速率、极端风暴潮增水等综合因素，建议天津滨海新区的海堤顶面高程设计应不低于5.1米，曹妃甸区的海堤顶面高程设计应不低于6.67米。
（七）局部地区地下水和耕地受到严重污染，建议调整土地用途，加强水土污染监测与科学修复治理
京津冀平原区地下水污染组分主要为氮和铅、铬、镉、汞等重金属，以及有机氯溶剂、多环芳烃及农药类等有毒有害有机物，呈点状零星分布在大中城市和工矿企业周边、排污河两侧及部分农田区，氮污染在局部地段呈面状发展趋势。调查还表明，重金属严重污染或超标的耕地面积为65万亩，占调查耕地面积的0.8%，主要分布在老工业区和城镇区周边。建议强化对城市周边、工业区和农业面状污染源的管控，对污染耕地、地下水采取修复治理、调整种植结构或土地用途等措施。
（八）区内分布有1287万亩环境地质问题突出的土地，建议通过轮作休耕、退耕造林、退耕还湿、生态环境修复治理等综合措施，科学合理利用与保护土地资源
调查表明，京津冀平原区有1144万亩土地存在不同类型、不同程度的环境地质问题。其中，地下水超采且地面沉降严重区610万亩，建议对这一区域内的耕地采取轮作休耕、农业节水、调整种植结构、实施替代水源工程等综合措施，严格控制地下水开采；对534万亩地裂缝高易发、水土污染严重、地面塌陷易发、湿地萎缩、盐碱化、沙化等环境地质问题突出的土地，建议优先在这些地区开展退耕造林、退耕还湿、沿海生态防护林、绿色生态河流廊道等规划建设。在山区，尚有矿山开采损毁土地143万亩，建议结合山区水源涵养与生态环境修复，对损毁土地进行整治和复绿，加快建设绿色矿山。
三、“十三五”支撑服务京津冀协同发展地质工作设想
为有力支撑和精确服务《京津冀协同发展规划纲要》的实施，全面贯彻落实十八届五中全会精神和《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中关于推进京津冀协同发展战略的要求，“十三五”期间，国土资源部中国地质调查局将以交通一体化、生态环境保护、产业升级转移3个重点领域率先突破为目标，以研究解决影响和制约京津冀协同发展的重大地质问题为导向，统筹部署京津冀地质调查，主要开展5个方面工作：
一是围绕服务交通一体化规划建设，开展京唐秦、京保石、津保、京张、京承等交通沿线和冬奥会场馆周边的地质环境安全调查评价；二是围绕服务疏解北京非首都功能和产业升级转移承接区规划建设，开展北京通州－廊坊北三县等中部核心功能区、京保石发展轴、京唐秦发展轴和东部滨海发展区的资源环境综合地质调查；三是围绕服务生态环境保护规划建设，开展白洋淀、滹沱河、漳卫河、滦河流域，以及地面沉降严重区的水文地质环境地质调查；四是围绕服务燕山－太行山集中连片特困区精准扶贫、精准脱贫，开展缺水区地下水勘查、特色农业区土地质量地球化学调查和旅游地质资源调查；五是优先开展京津冀地区国家地下水监测工程建设，完善地下水和地面沉降监测系统。
近期，国土资源部将联合京津冀三省（市）人民政府召开“京津冀协同发展地质工作研讨会”，旨在建立中央与地方地质工作协调机制，加大地质调查工作力度，加强信息资料互联共享，合作构建国土资源环境承载能力评价与监测预警系统，为京津冀协同发展战略提供坚实可靠的地质支撑。
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钢铁产业也需要消耗大量水资源。这些水资源只能从通过开采地下水来获取，降水量少、河流水源不足、居民生产生活需要大量供水。河北省重点发展的农业，是严重缺水地区。北京、天津两个特大型城市的发展京津冀地区人口密集、生产和生活用水量很大，使京津冀地区已形成20多个下降漏斗区，5万平方公里出现“漏斗”。京津冀地区对地下水的开采，是一种掠夺性开采，华北地下水超采达1200亿立方米，相当于200个白洋淀的水量。华北地区透支的地下水估计有2000亿立方米。地下水的严重超采。官方数据中
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科研资料表明，华北平原已成为世界上超采地下水最严重的地区之一，也是地下水降落漏斗面积最大、地面沉降面积最大、类型最复杂的地区之一，其中又以京津冀鲁地区表现最为突出。大面积的地面沉降给人民生命财产安全造成了严重威胁，成为制约当地经济可持续发展的重要因素之一。读华北某城市平原区地面沉降分布（数值单位：cm）
据图回答下列问题。
1.该城市平原区局部地面沉降大的主要原因（
A．长期超量开采地下水
B．地下有溶洞，暗河
C．石油的开采
D．城市建筑的增多
2.提出为防止地面沉降应采取的措施（
A．加大对河流水的利用
B．节约用水，跨流域调水，
C．用海水回灌
D．发展节水农业，限制工业用水
3.华北地区春季干旱的原因，错误的是（
A．春季，雨季还没到
B．气温回升快，蒸发强烈
C．农业需水量大
D．浪费严重
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1.。答案选A。
考点：该题考查华北地区地面沉降的表现、原因及措施分析。
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