过多的高楼是造成上海地面下沉的部分原因,而过度开采地下水则让更多的城市日渐下沉。上海市地质调查研究院的研究表明,仅就上海而言,地面沉降的原因有30%来自高层建筑和重大工程项目本身的影响,其余70%则要归因于城市地下水的过分开采。清华大学环境科学与工程系教授许保玖认为,这项研究很可信。上海自1860年开凿第一口深井至今,已有143年的地下水开采历史。1921—1965年,上海进入开采地下水的高峰期。当时开采的地下水主要集中在市区,用于工厂企业的降温、冷却和洗涤等。1956年,上海一年开采的地下水量竟高达2亿立方米!这种不顾后果的开采导致上海地面迅速下沉。许保玖教授解释说,上海的地下是由近千年来长江冲积的沙子、淤泥逐渐形成的厚达300米的软土层结构,具有含水量大、孔隙较大及压缩性大三大特征;过度开采地下水,地下就变了形,出现沉陷。因此,1921—1965年短短40余年,上海市区地面的平均沉降竟达到了1.70米,平均每年接近4厘米,沉降中心区的最大沉降量累计达到2.63米。
许教授说,要控制城市地面下沉,最行之有效的办法就是控制对地下水的开采。在这方面,中国的上海很有经验。为控制地面沉降,上海自1965年起就采取压缩地下水开采量、调整地下水开采层次及开展地下水人工回灌等措施,使地下水从大量开采期进入采灌期,全市地下水开采量逐步减少,地面沉降得到了有效控制。与此同时,上海还实施了年度地下水采灌方案,即有关部门在评价上一年度地下水采灌执行情况及地面沉降情况的基础上,制订新一年度地下水采灌方案,这个办法一直沿用至今。此后,伴随着大量市政建设及郊区居民用水方式的改变,上海的地下水开采又有所增加,并在1997年出现了历史上第二个开采高峰。但由于采取的相应措施比较得力,上海地面沉降得到了有效控制。据统计,从1965年到20世纪90年代,上海地面平均沉降20厘米,年均不到7毫米,仅为前40年地面沉降量的11.8%。事实证明,地下水采灌是有效的,很多下沉的城市都可以这么做。但许教授也指出,由于人口膨胀,绝对控制地下水的开采,对地面下沉叫停是不可能的。因此,我们要尽量合理利用水资源,如现在很多新建的小区都采用中水处理系统,即将冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水和厨房排水等经过适当处理后,再回用于建筑或建筑小区作为杂用供水。通过类似措施,我们对水的需求可以降低,对地下水的开采可以减少,那么地面下沉的速度也会降低。