20多年前江苏果断出台“禁采令”，让地裂缝“神秘消失” ——
大地裂缝，藏着怎样的秘密？
□ 记者 丁蔚文
自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室，近期在全国76家重点实验室评估中荣获优秀，引发关注。这家藏在深闺的实验室，以地裂缝防治研究为主攻方向，由江苏省自然资源厅主管，江苏省地质调查研究院联合长安大学、南京大学共同建设。
我省苏锡常的一些地区曾在上世纪90年代一度受到地裂缝威胁，为何地裂缝威胁突然神秘消失？那些曾经的地裂缝现状如何？地裂缝这些大地“伤痕”可以预测吗？这些大地“伤痕”如何修复？记者近日实地探访地裂缝，走进自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室，一一为你解开疑问。
地裂缝长什么样
“光明村地裂缝将近两公里，这段马路地裂最严重了，东面、北面几百米，一路沉下去了。”8月8日，在无锡光明村杨墅里，自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室王光亚教授，带记者沿着“光明村地裂缝”前行，只见修复的水泥地上仍可见道道裂缝，断裂坡道最高落差50厘米左右，大地仿佛生生被一只巨手撕裂。
记者跨步裂缝，一脚一跨，堪比上了两三个台阶，十分吃力。王光亚指着扭曲的村路说，“这就是地裂缝破坏的后遗症，可以看出来它的破坏力有多强。原先这里是平坦如砥的水稻田，受地裂影响错裂断成一道斜坡，灌下去的水直接流走了。”
自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室地裂缝自动化监测站就在杨墅里。这里有卫星雷达监测设施及巨大的警示柱、布满各类监测设备的方形围栏，这里还是国际最先进的地裂缝监测站。
在苏州黄棣镇，记者十几年前曾在农田地裂缝现场，见识过大地撕裂的场景。上世纪80年代末至本世纪初，一些地区由于不均匀沉降产生了地裂缝，江苏省地质调查研究院共调查发现20多条地裂缝，长度累计23千米。其中，在无锡东亭镇发现第一条地裂缝，长度达六七百米。“石塘湾因果岸地裂缝相当于一个小断层，断层陡坎30到50厘米，地裂缝变形比较剧烈的带宽有五六十米。”王光亚说。1999年发现的光明村地裂缝，为发生较晚的地裂缝，尽管可见深度只有几米，但根据模型计算，深度达几十米。实验室工程师刘明遥告诉记者，钻探发现，地裂缝发生地下面是一个隐伏的山体，整个地裂缝的走向跟山脊的走向是一致的。
地裂缝对道路、桥梁、管线、房屋等造成重大威胁，房屋墙体开裂、地基下沉，河道水线上升，圩区面积不断扩大，农田水渍化加重。“当时村民都很惊恐，开始不明白怎么回事，突然地面变形了，墙体开裂了。”王光亚已经记不清多少次到地裂缝现场勘察。
“禁采令”完全控制住地裂缝
过度开采地下水，是引起地面不均匀沉降，并导致地裂缝发生的最主要原因。我省为阻止地裂缝蔓延，做好居民安顿、生态修复等工作，当地政府花费了大量人力物力。统计数据表明，苏锡常地区自1980年代中期至2000年，因地面沉降造成的经济损失累计约360亿元。
2000年，为快速遏制地面沉降发展迅速的态势，我省颁布《关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定》，在全国率先通过立法实施地下水禁采，并宣布到2005年实施全面禁采。“禁采令”被称为应对地面沉降的绝招，禁采后，地面沉降得到全面控制。光明村地裂缝的变形趋于零，王光亚说，地裂缝已经完全控制住了。
“苏南地区地裂缝已经成为过去了。”江苏省地质调查研究院科学技术部主任龚绪龙说。地裂缝是困扰全世界的问题，墨西哥、美国、非洲都有地裂缝，“我们的地裂缝最早出现在城镇化程度比较高的地区，一度对城市的规划建设造成较大影响。”龚绪龙介绍，监测资料显示，在上世纪末的5年内沉降最严重地区地面下沉近40厘米。平均海拔3米左右的平原，如果沉降长期持续下去，局部地面高程可能会低于海平面，那样地表降水排不出去，会导致洪涝。
地震是一瞬间的山崩地裂，地裂缝的发生、发展则是一个相对长期的过程。江苏省自然资源系统在苏锡常地区围绕地面沉降开展了一系列地质调查，对地面沉降及地裂缝灾害分布规律、形成机理及防治等进行了系统研究，省地调院围绕地裂缝开展研究，识别地裂缝发生、加速、衰减、恢复全过程，为地裂缝灾害防控提供决策参考。
什么时间、在哪里会出现地裂缝？省地调院专家采取点面结合的方法进行探测，在点上通过钻探、在面上通过地震波探测不同深度松散层下面的基岩形态。龚绪龙介绍，实验室开展的区域尺度风险评价和场地尺度精确预警，圈出地裂缝高风险区；实验室研发了一套模拟预警模型，预测地下水开采达到什么规模之后，可能会出现地裂缝。记者了解到，具体精准到哪个点位出现地裂缝，目前还难以做到。
实验室助力修复大地“伤痕”
8月14日，南京百水桥，自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室，记者探访如何防控地面沉降、破解修复大地“伤痕”。
自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室于2012年批准建设。
实验室采用新的光纤监测技术监测土体内部形变。“基于光纤监测原理的地裂缝监测传感器，从以前的点式监测发展到现在的分布式监测，获取一条线上所有的点的变形。常规监测设备，把监测点放在哪就测哪，现在监测线路经过的地方都能监测。”实验室地裂缝光纤传感器研发与测试室技术专家卢毅向记者介绍，实验室针对地裂缝形变特点，研发多种光纤传感器，特别是地裂缝大变形的特点，变形测试精度可以达到5个微应变。同时，研发的传感器可以测试地裂缝区域水位、温度等的变化。
实验室研发的光纤传感器布设到地裂缝区，如果裂缝变大，拉伸时会有变形，通过自动化手段，实时将地裂缝变化情况、建筑形变情况传送回监测平台。无锡石塘湾地裂缝发生后，1992年整村搬迁。8月14日10点44分，记者在实验室地裂缝监测平台看到，石塘湾因果岸地裂缝示范站在线监测系统实时传回地裂缝数据：地裂缝监测场区院内东墙测点，位移传感器最新测值为1.594毫米，北墙测点位移传感器最新测值5.436毫米，墙上轻微拉伸5毫米，波动幅度2—3毫米。光纤传感器已应用于光明村等多个地方，监测地面沉降，远程自动发回实时数据。
实验室构建了国际首个“采水型”地裂缝物理模型。实验室办公室主任张岩介绍，模型主要利用光纤监测技术开展试验研究，还原地下水开采过程地裂缝发育演化过程，提出了地裂缝拉张—剪切力学机制。记者了解到，实验室在国际上还首次实现了区域—场地双尺度的地裂缝地质灾害预测预警。
实验室与研究地面沉降模拟的顶级高校意大利帕多瓦大学和南京大学联合攻关，首次引入界面元实现野外实际地裂缝定量预测预警，地裂缝的模拟预测与预警水平达到国际领先。龚绪龙表示，江苏的地面沉降，生命周期处于晚年。换句话说，江苏的地面已经非常稳定，并在逐步修复过程中。目前，实验室已构建地面沉降、地裂缝监测网络，GPS监测点239座、基岩深标12座、分层标7组、水准控制剖面260公里，另有配套的地下水长期观测站网，部分站点已实现对地面沉降自动化监测和数据实时传输。
地裂缝对于江苏的危害，从上世纪90年代相对比较严重，到江苏省人大出台地下水禁采令后，地下水回升，江苏地裂缝灾害已被成功遏制。但汾渭盆地、华北平原等一些地方，还有正在活动的地裂缝。“实验室地裂缝研究，走在国际前列。”龚绪龙说，“解决了江苏的问题，实验室将立足于全国地裂缝灾害开展创新研究，为我国地裂缝灾害防治提供支撑，把江苏经验用于全国其他发生地裂缝危害的区域。”
