建在海綿上的 墨西哥 首都正在陷落中!

作者:德米特里   |   2020 / 10 / 24

文章來源:虎嗅網   |   圖片來源:虎嗅網


說起傾斜的建築,人們第一個想起的往往都是意大利的比薩斜塔。但是有這麼一座城市,城中心的全部建築幾乎都出現了不同程度的傾斜。那就是 墨西哥 的首都 墨西哥城 。如同一些沿海城市一樣,墨西哥城也遭遇著地面沉降問題,近年來城區部分地區每年下降程度達到驚人的 3 公分。相比之下總是被警告正在沉入海底的水城威尼斯,下降到這個距離,則需要至少 20 年。那麼 墨西哥 的首都為何沉降幅度如此之大,又怎麼樣才能走出這個困境呢?

建造在海綿上的城市- 墨西哥城

墨西哥城 位於 墨西哥 中部,與撒哈拉沙漠同一緯度。這一區域屬於熱帶草原氣候,全年分為旱雨兩季,雨季的暴雨順著山脈流向墨西哥谷盆地的中央,形成湖泊。

氣候適宜也有著充沛的水源,所以墨西哥城周邊很早就有人類居住。早期的原住民們在當時該地最大的特斯科科湖上一座小島興建了城市,這是一座獨特的湖上都城,直到歐洲殖民者們來到了這片大陸。征服 墨西哥 的是西班牙人,他們利用堅船利炮征服了阿茲特克文明,佔有了原住民的土地和財富,並強制原住民皈依天主教。

墨西哥 墨西哥城

墨西哥谷曾經是一片湖澤,特諾奇蒂特蘭則建在湖中島上(圖片:[email protected]émhur)

戰火中,特斯科科湖上的島城被夷為平地。隨後西班牙人又在這塊地上建立起了新的城市,作為美洲大陸新建國家新西班牙的首都,也就是今天的 墨西哥城 。

墨西哥 墨西哥城

從特諾奇蒂特蘭到 墨西哥城 (圖片:[email protected]

隨著新西班牙的發展, 墨西哥城 城區不斷擴大,原本的小島不再能承載一個拉美新興城市對於土地的要求。於是西班牙人決定擴大這座小島。 16 世紀以後,西班牙人將湖面的大部分都填平以用作城市用地,街道和廣場代替了堤防和運河,湖水在一次次填土圍堵的過程中被逐漸排乾。時至今日我們已經看不見原來的特斯科科湖以及其它水系,有的只是一座擁有 2,000 多萬人口的超級擁擠城市。

這樣做雖然吸納了巨量的進城人口,但害處也很多,給城市居民生活的安全帶來諸多隱患。首先是洪澇災害,在湖水被排乾之後,由於缺少湖泊調蓄,暴雨之後雨水和匯聚的溪流湧進城市,讓 墨西哥城 連續數年遭到洪水淹沒。

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墨西哥城特別保留一些較小的水域。畢竟水往低處流,完全硬化路面會帶來災難(圖片:[email protected] Stein)

另一個隱患則更為嚴重,那就是整座城市坐落在不穩定的回填土和湖床之上。原有湖床的黏土和後來西班牙人用於填滿湖泊的火山土壤都不同於我們平時腳下踩的土地,極其鬆軟。火山土壤有個特性——多孔。雨水會穿過多孔土壤直接進入到地下含水層,飽滿的含水層又會支撐起上層的土壤。墨西哥城的地下結構可以想像成一個海綿,把水倒進去海綿會吸水膨脹,把水抽出來海綿就會萎縮。

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墨西哥城地勢低窪,底下原是巨大的湖泊,現在低窪處仍保留著一些較小水域(圖片:decolonialatlas.wordpress.com)

所以一旦墨西哥城的水循環出現問題,地下含水層的水量不足以撐起地上的土壤和建築物,那麼整座城市都會下陷,最終有可能沉入地底。危險並不直接來源於城市的下沉,如果整座城市以相同的速度整體向下移動並不會發生什麼,但含水層不規則的形狀導致在缺水的時候城市下沉也是東一塊西一塊。在這個過程中地下管道會被破壞,地上的結構體被縱向撕裂,嚴重威脅人們的安全。

長期超抽地下造成下陷與缺水的惡性循環

儘管墨西哥城的地下結構如此不穩定,可是只要含水層有足夠的水,就能支撐起地面日益擴大的繁忙城市。一座建立在湖床之上的城市看起來似乎並不會存在缺水的問題。

然而氣候變化和人類活動因素,共同改變了中美洲的生態結構。墨西哥大部分地區屬於熱帶草原氣候,全年分為旱雨兩季,降水多出現於雨季。全球變暖所造成的極端氣候現象讓墨西哥雨季的降水變得越來越暴烈,同時雨季變得更短,而乾旱的旱季被拉長,並且旱季降水更為稀少。這導致雨季多餘的降水在滲透到含水層之前就流失掉了,而旱季補充地下水的降水不夠充足,墨西哥的地下水位逐漸下降。

與逐漸下降的地下水位同時發生的,是人口逐漸上升。 20 世紀初,墨西哥全國人口才僅有約 1,400 萬,而今天僅僅首都墨西哥城的人口就超過了 2,200 萬。和拉美其他國家一樣,成千上萬的移民從全國各地湧進首都尋找機會,讓這座城市從 1950 年的約 80 平方公里發展到今天的 7,770 平方公里。

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從 1910 到 1990 ,墨西哥城的快速擴張(圖片:wikipedia)

城市在整個山谷鋪展而開,幾乎抹去了原始湖泊所有剩餘的痕跡。現今墨西哥城都會區人口排名世界前列,狹窄有限的土地艱難承載著龐大首都的運轉。我們可以以同樣人口密集的日本東京都會區作為比較。

東京處於亞熱帶季風氣候區,又是島國海岸,降水豐沛。即使是這樣優越的先天條件,它也曾經因為無度開採地下水而導致地面沉降,並在 1968 年達到頂峰。這一年整個東京市平均下降了 2.4 公分,該市的地下水抽取量也達到每天 150 萬立方米。後來東京政府出台了限制抽水的法案,將沉降速度降至每年低於 0.1 公分。

但墨西哥城顯然無法做到停止抽取地下水,它的地表河流和淺層地下水無法滿足城市運轉的需求,還要從遠處水庫和更深層的地下索取更多水源。其實說起墨西哥城的取水管道,當地人都會特別自豪,認為這是現代水力工程的奇蹟之一。那裡從城外向城中心輸送水的管道總長度超過了 12,000 公里,城郊供居民飲用和提取的水井深度普遍超過了 300 米。

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這座城市的成長還遠沒有止步,城市的邊界還在擴展,水源地也要擴展到更遠更深(圖片:John Dorton / Shutterstock)

抽取和運送這些水資源所需要的消耗的能量是巨大的,更令人心痛的是這座本來就乾渴的城市面臨著不可避免的水源浪費。由於地面的不均勻沉降,一些埋於地下的運水管道受到擠壓而破損,這些管道往往不能得到及時的維修,導致 40% 的水在被輸送的過程中跑冒滴漏。

這就形成了一個惡性循環:因為缺水而從地下深處取水,取出來的水因為地面沉降的原因,一部分不能得到利用就被蒸發流失掉了,人們只能繼續向更深的地下索取水資源,導致地面沉降愈發嚴重。墨西哥城市政府為了保證城市的水源供應,已經投入了大量資金,不過城市居民用水並沒有得到有效保障,仍有 20% 的居民家中不能做到打開水龍頭就有水。他們只能常年把水龍頭打開著,來迎接那一周可能僅有1個小時的供水時間。

由於污染,水龍頭的水不能直接喝,更多的人選擇集資租用卡車運送飲用水。在墨西哥城,每天約有 500 輛往返於市郊和城區的運水卡車承載著郊區深井打出的飲用水,用奔忙來緩解這座城市的干渴。

人口增加帶來更多水資源壓力,地層下陷危機要如何從源頭解決?

上個世紀整個墨西哥城下沉了 0.9 公分,這個世紀的頭 20 年繼續以平均每年 0.6 公分的速度向下“沉沒”。然而“平均”是一個有迷惑性的詞彙,事實上在有些街區,一年的沉降能達到 3 公分。不可控制的地面沉降讓建築陷入了危險之中,市中心的數百座教堂和民宅因為地面塌陷而被廢置或者拆除;墨西哥城的地鐵二號線由於地面不規則沉降導致軌道也變得上下起伏。

最明顯的證據還是墨西哥立國的標誌——獨立紀念碑。作為世界上最高的紀念碑,它矗立在市中心開闊林蔭大道的轉盤中央,建築頂端鍍金的天使俯視著身下的車流,她是墨西哥人的驕傲。

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紀念墨西哥獨立戰爭 100 週年的獨立天使紀念碑,墨西哥城最知名的地標之一(圖片:Aberu.Go / Shutterstock)

當時的墨西哥總統在 1910 年為它剪彩時,紀念碑基座僅有 9 層台階,但隨著這片區域地面的嚴重沉降,最終必須在基座上增加 14 個大台階,以使紀念碑仍與街道連接。現如今地面沉降已經對墨西哥城市民的生命財產安全產生了威脅,首都最擁擠的街區“伊斯塔帕拉帕”,一條街居住了約 200 萬人,同樣也是城市裡缺水現象最嚴重的街區。之前還有新聞報導稱白天這條街上的道路路面突然開裂,一名少年不慎跌入巨大的裂縫中喪生。

可目前墨西哥城的人口還在以每年 35 萬的數量增加。據滑鐵盧大學的地質學家艾倫·摩根( Alan Morgan )研究,首都周邊地區地下水位每年下降約 3 英尺,由於降水率低於蒸發率這種下降是不可逆的,如果目前的地下水年抽取量不變的話,預計 50 年之內首都的地下淺層含水層將被完全抽空。到那時墨西哥城無疑會更糟,整個城市的建築基礎、水井、街道和下水道系統都將遭到不同程度的破壞,城市也可能因此癱瘓。它帶來的唯一“好處”,或許是創造了一批就業崗位——現在墨西哥城專門有一批工人隊伍負責填補由於地面沉降導致建築物開裂出現的裂縫,據統計,維修隊員們每年大概能堵上 40,000 條裂縫。

在湖中小島建立城市的時候,或許連阿茲特克最好的預言家也不會想到,現在的首都會在當時水面下方的2米處。這樣乾渴、擁擠、骯髒的下沉城市,在極端氣候日益嚴重的當下充滿了危機,說不定哪一天一場暴雨就會讓它恢復成歐洲殖民者來之前的樣子。中美洲式賽博朋克,在這裡就能看到全貌。

參考文獻:

虎嗅網》授權轉載

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