地下水开采
从地下水库中抽取地下水、石油、天然气或其他液体会引起地表的严重下沉。在某些情况下,抽取地下水是自然的。在严重的时期干旱在美国,土壤湿度可能会急剧下降,具有深根系的抗旱植物可以从很深的地方吸取水分,在某些情况下可达100英尺或更深(几十米)。然而,在大多数情况下,深部流体开采引起的下沉是由人类活动引起的。
这种深层下沉机制的运作是因为提取出来的液体有助于支撑上面的风化层的重量。覆盖物质的重量使流体处于显著的压力下,称为静水压力,使风化层中单个颗粒之间的压力保持在最低水平。这反过来有助于防止颗粒变得紧密堆积或压实。如果流体被移除,单个颗粒之间的压力就会增加,颗粒之间会更加紧密地堆积和压实,占据的空间比提取流体之前更小。这会导致地表下沉。少量的下沉可能是暂时的,或可恢复的,但通常只有一次地表沉陷与流体抽取发生有关,是不可恢复的。当这一过程发生在区域范围内时,其影响可能是一个相对较大的区域的下沉。与地下流体开采相关的沉降通常是渐进的,但仍有成本数百万美元每年在美国造成的损失
地表下沉量与从地面抽出的流体量有关,也与流体从其中抽出的地层的可压缩性有关。如果水从坚硬的火成岩、变质岩或沉积岩的裂缝中除去,那么裂缝周围的岩石的强度将足以支撑上面的物质,表面不可能发生下沉。相反,如果流体从可压缩层(如沙子、页岩或粘土)中移除,则流体提取可能会导致严重的地表沉降。粘土和页岩比沙子有更大的孔隙度和压缩性,因此从富含粘土的沉积物中提取水比从砂层中提取等量的液体造成更大的下沉。
与流体开采相关的下沉最常见的原因之一是从含水层中过度抽取地下水。如果许多井从同一个含水层抽水,每口井周围的凹陷锥就会开始合并,从而降低该地区的地下水位。地下水位的降低会导致逐渐的、不可逆的下沉。
在美国西南部的许多地区和新奥尔良等沿海城市,地下水开采引起的地表下沉是一个严重的问题。许多城市,如图森、凤凰城、洛杉矶、盐湖城、拉斯维加斯和圣地亚哥,严重依赖从地下含水层的可压缩层中抽取地下水。
加州的圣华金河谷(San Joaquin Valley)为地下水开采的影响提供了一个引人注目的例子。在过去50年里,为了灌溉而抽取地下水导致了近30英尺(9米)的地表下沉。亚利桑那州图森盆地的部分地区目前正在加速下沉,许多研究人员担心,不断加快的下沉速度反映了从暂时可恢复的下沉到深层含水层永久压实的转变。
世界上最著名的下沉城市是意大利的威尼斯。威尼斯正以每世纪一英尺的速度下沉。自从在海平面附近建立以来,这座城市已经下沉了10多英尺。这座城市的大部分地区低于海平面或略高于海平面,容易因风暴潮和亚得里亚海的天文大潮而引发洪水。这些acqua altas(在意大利语中是高水位的意思)淹没了街道,直到著名的圣马可广场。威尼斯一直在下沉,原因有很多,其中包括建造这座城市的沿海淤泥被压实。威尼斯沉没的主要原因之一是地下水的开采。近2万口地下水井从城市下方可压缩的沉积物中抽水,结果是城市陷入了抽水造成的空白之中。意大利政府现在已经建造了一个引水渠系统饮用水并关闭了2万口井中的大部分。这一行动减缓了城市的下沉,但它仍在下沉,这一行动可能太小也太迟,无法让威尼斯免受未来的影响风暴的影响浪涌和天文高潮。
墨西哥城还饱受地下水开采引起的下沉问题的困扰。墨西哥城建在数千英尺厚的沉积岩和火山岩序列上,包括表面上的一个大型干涸湖床。大部分地下水是从这些沉积物的200英尺(60米)以上提取的。墨西哥城的部分地区已经显著消退,而其他地区则没有。墨西哥城的东北部已经下沉了约20英尺(6米)。墨西哥城的许多下沉模式可能与地下地质有关。在城市东北部等地被松散的可压缩沉积物所覆盖的地方,下沉幅度很大。在其他火山岩下的地方,下沉很小。
石油的开采,bet雷竞技 ,来自地球的其他流体也可能导致地表下沉。在美国,与石油开采有关的地面沉降在德克萨斯州、路易斯安那州和加利福尼亚州的部分地区是一个大问题。最严重的油田下沉案例之一是加州的长滩,由于地下石油的开采,地面已经下沉了30英尺(9米)。长滩大约有2000口油井,从城市地下抽取石油。长滩的大部分沿海地区都下降到了海平面以下,迫使该市建造了一系列堤坝来阻挡洪水。当下沉问题被认识和理解后,该市开始了向油田注水的计划,以取代提取的流体,并防止进一步下沉。这一回注计划始于1958年,从那时起,下沉已经停止,但地表不能再被泵到以前的水平。
从Marina del Rey以西的油田沿Newport-Inglewood断层抽水导致鲍德温山大坝和水库下沉,导致大坝在1963年12月14日发生灾难性的破坏。英格尔伍德油田的石油开采导致大坝和水库下面的断层发生了与下沉相关的滑移,这足以在坝基上引发裂缝。在水库水压的作用下,裂缝迅速扩大,导致大坝在1963年12月14日下午3点38分发生灾难性的坍塌。6500万加仑的水突然被释放出来,摧毁了数十座房屋,造成5人死亡,造成1200万美元的损失。
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nadine瓦格纳4个月前
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颠茄4个月前
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