津滨海讯（记者 魏薇 吕洪迎 摄影报道）地面沉降，是松散地层在自然因素和人为活动作用下压缩变形所导致的地面高程降低的地质现象，具有形成时间长、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂、修复难度高等特点。如今，地面沉降已成为城市发展过程中的“慢性病”，增加风暴潮灾害发生率、降低城市排水防洪能力、威胁交通轨道安全，影响着经济社会安全可持续发展。
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2018年以来，滨海新区水务局建成了地面沉降多维立体监测体系，为及时掌握滨海新区全域沉降形势、实施精细化防控管理打下坚实基础。
突破防控瓶颈 建设多维立体地面沉降监测体系
据介绍，在滨海新区城市发展过程中，因大范围地下水超采诱发了地面沉降，随着地下水压采工作推进，地面沉降明显减缓。近年来，在原有的地下水压采措施下，新区地面沉降防控成效却不断减小。因此，进一步推动完成区域高效地面沉降防控管理迫在眉睫。
“在多期控沉措施实施后，新区地面沉降表征呈现出由区域大面积地面沉降中心向局部小范围多点沉降中心转变，地面沉降原因由以地下水开采为主向地下水开采、城市建设等多因素转变。因此，特别需要建设多视角、高密度的地面沉降监测体系，多维立体地面沉降监测体系，恰好满足滨海新区地面沉降防控的需要。”天津市地质灾害防治专家委员会成员付炳海介绍说。
多技术融合破解地面沉降监测难点
传统地面沉降监测以水准监测为主，监测密度低，局部沉降刻画较为粗糙，对于诱因分析存在诸多欠缺，极易产生误差，直接影响对沉降结果的可靠判断。
设置于杨家泊镇付庄排灌站院内的地面沉降监测分层标组及配套设施
新区多维立体地面沉降监测体系采用空中CORS、INSAR监测、地面水准监测、地下分层标及地下水位监测的“多手段、多维度”监测模式，逐个击破难点，创建创新监测模式，能够满足区域地面沉降现状监测、发展趋势分析、诱发因素判定等多种需求。
首先，解决低监测密度难点。引进InSAR地面沉降监测技术，利用多景SAR影像及数据处理获取大范围地面沉降数据，相较传统水准监测，监测点密度提升了近1000倍，提高了局部沉降精细刻画能力及沉降严重区定位能力，在国内率先研发了地面沉降属性分类技术，实现了以不同对象为目标的分类监测。
其次，减少基准引测误差。采用卫星定位技术，通过在区域内设置抗干扰能力强的CORS站，监测获取目标连续三维空间位置，大大减少引测距离，为区域地面沉降监测提供了稳定的基准点。
再次，提升分层沉降监测能力。区水务局自主研发“一孔多标分层标”，通过监测地下多个深度段地面沉降量，为沉降发生主要层位分析提供数据，克服了传统“一孔多标”占地面积大、施工周期长、投资金额大等缺点，为区域分层标监测点布设密度提升、专项监测网络建设提供了可行性。
“该体系在理论、技术、设施方面均有创新。”滨海新区水务局水资源室正高级工程师徐廷云说：“项目共发表了论文9篇，取得了发明专利1项、实用新型专利及软件著作权10项。去年，经科学技术评价中心组织、中国矿业大学武强工程院院士领衔专家组鉴定，多维立体监测体系建设达到国际领先水平，其研究应用在地面沉降监测与防控工作中具有创新性、可推广性，达到国际先进水平。”
区水务局水资源室徐廷云介绍多维立体监测体系
精细化创新管理打造地面沉降监测防治“滨城”样本
将多种监测技术、手段、成果融合利用，系统有效避免了单一方法应用中的数据资源浪费。区水务局积极与其他相关部门共享数据，实现数据资源利用最大化，为控沉管理、城市建设规划打下坚实的技术基础。
近年来，滨海新区以地面沉降多维立体监测及融合分析为基础，形成区域地面沉降防控精细化创新管理格局。针对不同诱因、不同趋势地面沉降地区，滨海新区因地制宜开展实施了地下水压采、产业结构调整、建设项目纳管等一系列针对性防控措施。据统计，滨海新区沉降严重区由2018年的33平方公里到2022年基本清零，年沉降速率由2018年的17毫米降至2022年的12毫米。
“区水务局率先将立体沉降监测与控沉管理结合，充分发挥多维立体地面沉降监测‘高密度、大范围、多维度、高可靠’的优势，实现了以街镇、功能区为单元的地面沉降诱因与发展趋势分析，为因地制宜的制定针对性防控措施、实施分区防控打下数据基础，为地面沉降防控决策提供了有效依据。”滨海新区水务局水资源管理室主任王立成介绍说。
数据经验“邻里”共享推动区域联防联控一体化
为推进津冀地区地下水超采综合治理和地面沉降联防联控工作，消除区域行政壁垒、整合监测数据资源、统筹防治工作，滨海新区水务局与唐山市丰南区水利局签订了《区域联防联控一体化工作协议》。近年来，针对津冀交界地区地下水超采治理和地面沉降防控开展了合作联动、优势互补、信息共享等一系列工作，力争协作共赢。多维立体地面沉降监测体系为联防联控提供了丰富的数据资料。
“下一步，防控重点将由域转为点，对于监测数据分析、管理分区划定要求更加精细、准确，”王立成说：“我们将充分调动专业技术及人员积极性，结合区域地面沉降特征变化做好多维立体监测体系优化，保障滨海新区城市安全。”
