大型建筑物可能会导致城市下沉速度加快 - 彭博社

旧金山的千禧大厦（左）自十年前建成以来已经下沉了16英寸。一项新研究警告称，像它这样的其他高楼大厦正在导致整个城市的地面下沉。

摄影师：旧金山纪事报/赫斯特N/赫斯特报社2020年底，工程师们开始进行一项价值1亿美元的项目，旨在阻止旧金山的千禧大厦继续倾斜和进一步下沉。四年前，备受困扰的豪华公寓的租户们得知这座58层高的高楼在十多年间已经下沉了大约16英寸。但这座大厦的困境只是更大问题的一部分，而且不仅仅是对旧金山湾区而言：世界各地的城市都在承受自身城市发展的重压，与此同时海平面也在上升。

彭博社CityLab穆迪成为最新一家离开金丝雀码头前往伦敦城的公司悉尼面临住房危机加剧的困境洛杉矶投票支持公交、自行车和行人设施改善，交通死亡人数上升新的永久化学物质规定可能会导致水费上涨，美国城市警告一项新研究试图量化建筑环境的巨大重量对城市下沉的贡献，这种地质现象被称为土地沉降。尽管城市化只是这种现象中的一个小原因，《AGU Advances》期刊中的论文估计，随着人们大量迁往城市，其影响可能会不断增加。因此，密集城市可能会比不发达地区下沉得更快。

美国地质调查局的地震学家汤姆·帕森斯（Tom Parsons）是这项研究的作者，他以旧金山湾区作为这种影响的案例研究。他估计旧金山地区所有建筑物的总重量大约为1.6万亿千克，或3.5万亿磅。仅这一点可能导致土地下沉多达80毫米，或超过三英寸，随着城市的发展，这种下沉会随时间而发生。

帕森斯表示，这是一个保守的估计。“试图考虑城市中的每一个物品几乎是不可能的，”他说。“但我认为我们在城市中拥有的大部分东西都在建筑物内。”

他用于计算这些数字的模型使用了关于旧金山湾区每栋建筑物的高度和基础轮廓的公共数据，并对它们的构成和内部内容进行了广泛的假设。它不包括其他质量来源，如道路、桥梁和其他铺设区域，也不考虑人类因素。

尽管如此，建筑物的压力足以导致该地区的下沉。2018年的先前研究表明，旧金山周围人口超过700万的密集地区的沿海地区正在以近2毫米的速度下沉。一些地区每年下沉多达10毫米。该地区还面临着灾难性洪水的威胁，因为预计到2050年海平面将上升近一英尺，到本世纪末将上升三英尺。

当地下水抽取、侵蚀和地壳板块的移动通常是地面沉降的主要原因，帕森斯的论文着重讨论了旧金山地区，解释了城市化也在其中扮演了一个小但不可忽视的角色。他说：“在像旧金山市中心这样的超级城市化区域，压力很大，而且范围很小。” 这足以导致地球的岩石外壳，或岩石圈，发生变形和下沉，尽管每年只有几毫米。

此外，城市中许多建筑物建在土壤上，土壤更容易压缩，导致地面随着时间的推移进一步下沉。工程师通常会考虑到这种影响。“当他们第一次建造建筑物时，它会下沉。它可能会立即下沉8或10毫米，”帕森斯说。“随着时间的推移，建筑物，尤其是那些大而重的建筑物，会继续无限期地下沉，因为地下的土壤开始慢慢流动，尤其是如果土壤富含黏土。”

所有这些向下的压力可能相对于其他导致地面沉降的因素来说影响较小。但帕森斯认为，城市发展的重量将在全球范围内变得越来越重要，因为人们继续迁往城市，城市将为了容纳人口增长而进行更多的发展。据估计，到2050年，全球约70%的人口将居住在大城市地区。

“目前相对于其他事情来说，这不是一个巨大的问题，但随着我们继续堆积大规模的发展，这个问题将会增长，”他说。“特别是在发展中国家，那里可能会有50%的人口涌入沿海地区。建设将随之而来。”

这篇论文指出了尼日利亚的拉各斯，那里的城市人口预计在未来三十年内将翻倍，目前每年下沉速度在2至87毫米（或3.4英寸）之间。帕森斯写道，城市目前正以每年10厘米左右的速度下沉。城市沿海的部分地区，即“在贫困沉积物上建造了沉重结构”的地方，正在经历更高的沉降速度。

在发达城市中，几乎没有什么可以逆转城市化效应的方法。在印度尼西亚，领导人最终推动了一个计划，将首都从雅加达搬迁出去，部分原因是为了减轻过度拥挤的城市压力，但雅加达已经是世界上下沉速度最快的大都市。过度抽取地下水导致城市沉降，每年约10厘米，一些沿海地区，贫困居民面临慢性洪水，每年下沉约25毫米。

“如果你打算使一个地方城市化，实际上你无法做太多事情，”帕森斯说。“这只是重力在推动，你无法真正对抗它。” 然而，有一些减缓因素需要考虑。在长期来看，建造地点和建造土地的选择至关重要。城市可能需要重新考虑在靠近海岸线或在回收土地上建造的计划，这些地方容易发生沉降。

他们可能还需要重新思考城市排水系统。当规划者铺设土地时，通常会将排水重新引导到传统河流源头之外，直接排入最近的大水体，无论是海洋还是海湾。因此，“许多通常会在三角洲积聚的定居点被直接排入海洋，”他说。这导致地面随着时间不断压缩，加速城市的下沉。

关键是提前考虑所有这些。否则，“随着城市变得越来越密集，建筑变得越来越高，未来可能会出现一些问题。”