太原市是山西省政治、经济、文化中心, 在我国中西部开发战略中起着重要的作用。但近年来, 随着人口的增加和城市建设的飞速发展，水资源短缺的瓶颈越来越明显，地下水开采量逐年上升；同时，由于超采地下水引发的地面沉降也愈演愈烈，沉降范围和幅度逐年扩大。目前，太原市已形成了五个沉降漏斗区，最大累计沉降量达3122mm，成为我国地面沉降较严重的城市之一,地面沉降给太原市的城市建设和人民生活带来了诸多危害^[6-9]。

1太原市地面沉降发展历史

根据多年来监测资料分析，不同时期地面沉降的沉降范围、面积、沉降量以及速率等均不相同，根据这些特征可将太原市地面沉降的发展历史划分为四个阶段，即初步形成阶段、快速发展阶段、持续急剧扩展阶段和缓慢发展阶段。

1.1 1956～1981年地面沉降概况

1956～1981年为地面沉降中心初步形成阶段。其中，1965年以前无明显地面沉降现象；1965～1970年是缓慢沉降时期；1970～1981年是地面沉降不均匀发展时期。从图1中可以看出：截止1981年，外围闭合线为20mm，沉降范围为：北起下薛村，南至西草寨，西起晋源镇，东至西温庄；南北长约36km，东西宽约10km，沉降面积358km²。在此期间形成了吴家堡沉降中心，形状似西瓜状，长轴为北东——南西向，外闭合线为200mm，内闭合线为800mm，沉降漏斗面积为52.5km²。

1.2 1982～1989年地面沉降概况

1982～1989年为地面沉降快速发展阶段。从图2可以看出：1989年外围半闭合线已扩展至50mm，南北长约37km，东西宽约12km，沉降面积为441.8km²；西部向南寒冲洪积扇区及黄土台塬区延伸，南部50～200mm沉降等值线已撇开呈喇叭形，向盆地区伸延。在此期间形成了2处沉降区和4个沉降漏斗中心。西张沉降中心：呈椭圆状，长轴为北西——南东向，外闭合线为300mm，内闭合线为400mm，沉降漏斗面积为16.47km²。城区沉降区外围闭合线为300mm，沉降范围为：北至小东流，南至武家寨，长轴为北西——南西向，南北长约23km，东西宽约8km，沉降漏斗面积153.14km²。其中3个沉降中心为：①万柏林沉降中心：外闭合线400mm，沉降漏斗面积为2.14km²；②下元沉降中心：呈葫芦状，南北宽约2km，东西长约4.5km，外闭合线500mm，沉降漏斗面积为7.49km²；③吴家堡沉降中心：长轴为北东——南东向，南北长约11km，东西宽约6.5km，外闭合线500mm，沉降漏斗面积为55.12km²。

1.3 1990～2000年地面沉降概况

1990～2000年为地面沉降持续急剧扩展阶段。到2000年为止，外围半闭合线已扩展至100mm，南北长约38km，东西宽约12.5km，沉降面积为453.3km²。西部50mm辅助线已延伸至黄土台塬风声河——西铭，东部100～200mm沉降等值线已撇开呈喇叭形，向榆次方向延伸，南部100～500mm沉降等值线也已撇开，急剧向盆地延伸。在此期间4个沉降漏斗的面积均迅速扩展。西张沉降中心：形状似圆状，外闭合线400mm，内闭合线600mm，沉降漏斗面积为28.6km²。城区沉降区已扩展至400mm半闭合线，沉降范围北至新村，南部撇开呈喇叭状，南北长约28km，东西宽约9km，沉降漏斗面积为232.28km²。其中3个沉降漏斗中心的具体情况如下：①万柏林沉降中心：呈圆状，外闭合线为700mm，内闭合线为900mm，沉降漏斗面积为7.2km²；②下元沉降中心：呈橄榄状，南北长约1.8km，东西宽约4km，外闭合线为900mm，内闭合线为1400mm，沉降漏斗面积为5.81km²；③吴家堡沉降中心：呈密网状，长轴为北东——南西向，外闭合线为1000mm，内闭合线为2800mm，沉降漏斗面积为46.82km²，漏斗中心有向东移的趋势。

1.4 2001～2004年地面沉降概况

2001～2004年为地面沉降缓慢发展阶段。其中，西张沉降中心向西扩展，但沉降速率减缓；吴家堡沉降中心向小店镇方向发展，外闭合线为1100mm，内闭合线为3000mm；下元沉降中心有向西移动的趋势；万柏林和下元沉降中心已逐渐连成一片；小店附近形成新的沉降中心。

2． 2004年以来地面沉降表现出的新特征

2004年以来为地面沉降治理阶段。鉴于太原市地下水资源的极度缺乏和地面沉降的严重现状，市政府长期以来投入巨资致力于引黄入晋工程建设。2002年12月19日引黄河水入太原市，2003年11月引黄入并首期40万m³/d供水能力系统建成， 同月又发出了《太原市人民政府关于引黄供水关井压采的通告》，一场关井压采工作全面展开。截至2006年6月8日，共关闭了130个单位的地下水开采自备井245眼，压缩地下水开采量25.0万m³/d。正是由于采取了这些有效的控制措施，据最新观测资料显示，2004～2006年间地面沉降已经趋于缓和，各沉降区呈现出如下特征：西张沉降区：个别观测点出现反弹，反弹量10～20mm；城区沉降区：总体地面沉降向南延伸。下元沉降中心继续西移，中心位置在闫家沟附近，沉降速率90mm/a；吴家堡沉降中心的沉降速率较2004年以前趋缓，年均沉降速率为65mm/a；小店区附近新的沉降中心沉降速率最大点位于孙家寨，年均沉降速率为100mm/a。

3太原市地面沉降造成的危害

太原市地面沉降发生时间较早，历史较长，目前已成为本市主要的地质灾害之一，对城市规划、工农业生产、交通运输以及人民生活均造成了很大的影响，在某种程度上已经制约了城市的可持续发展。它所引发的灾害与环境影响主要有以下几个方面：

（一）雨季积水严重，造成房屋开裂，甚至倒塌。

太原市地面沉降的首要危害是雨季积水、房屋倒塌现象严重，其中最严重的地方是南郊武家庄村。武家庄村地处晋阳湖北畔，曾是一个远近闻名的富裕村；然而，近二十年来，由于地面沉降的发生，群众生活水平及农村经济持续下滑。武家庄村地面沉降区呈锅状，深度约3m，居民区正处于锅底中央。周围约5km²范围的降水及废水向这里汇集，导致该村一年中有多半时间浸泡在泥水中。农田水利设施全部毁坏，1800亩耕地荒芜；全村50处老宅院全部倒塌，90﹪的新房成为危房；村民的车辆、家具、家电等均遭损坏；粮食受潮；村民常年生活在潮湿环境中，免疫力下降，发病率增高。以上各种损失粗略估算为2.194亿元。

（二）地面水准点失准。地面水准点在太原市城市建设中起着重要的作用，是城市规划和建设的主要依据，但由于地面沉降的发生，造成部分水准点数据损失，给相关工作带来了严重的影响和干扰，浪费了极大的人力、物力和财力。据粗略统计，1981～2004年间，因地面沉降而导致的测量标志和测量成果的损失达6000多万元。

（三）基础下沉，地裂缝频频发生。由于地面不均匀下沉，太原市南内环桥自1988年建成以来，桥上下错动达10cm，并出现多处裂缝；旧迎泽大桥出现桥墩下陷、桥面开裂现象。此外，吴家堡村所遭受的危害也十分严重，地基下沉达1.5～2.5m。

（四）城市管网安全受到威胁。一些城市管网随地面不均匀沉降发生弯曲变形，导致管道漏水、漏气甚至折断，直接影响了工农业生产以及市民生活。例如武家寨地区，由于地面沉降引起排水不畅、管道倒流，给水、煤气、热力等管线都受到了严重威胁。

（五）井管上升。迎新街观测站J₃⁴孔的井管座落在深部基岩上，自1984年以来，由于地面沉降井管相对升高了330mm。

（六）含水层结构损失。据太原市地面沉降分层标监测资料显示，粘性土的失水压密是地面沉降的主要原因。由于粘性土层发生非弹性压缩，所以即使地下水位得到恢复，粘性土含水层也不会发生反弹，这样就导致了地下水存贮空间减少，储藏能力降低，含水层结构损失。