费城多处出现天坑 引发关注

今年年初，费城北部西橡树巷（West Oak Lane）社区一处路口因水管爆裂出现大型天坑。就在两周前，市政府刚刚重新开放因天坑关闭两个月的市中心舒伊尔基尔河步道（Schuylkill River Trail）部分路段。去年夏天，南费城波因特布里兹（Point Breeze）一带居民也曾等待约两个月，才等到街区天坑修复完成。

针对天坑频发的原因及修复进展，天普大学环境地质学荣誉教授、水文地质学家劳拉·托兰（Laura Toran）在接受 The Conversation 美国版采访时，介绍了天坑的形成机制、费城的地质特点，以及相关基础设施维护面临的现实约束。

天坑是什么？主要成因有两类

托兰表示，天坑是由于地下发生变化，导致地表塌陷形成的洞穴或坑洞。从成因看，大致可分为两类：

第一类与碳酸盐岩有关。

在含碳酸盐岩的地区，略带酸性的地下水会逐渐溶解岩石，在地下形成空洞或洞穴。当这些空洞顶部的“岩桥”失去支撑而坍塌时，地表随之塌陷，就会形成天坑。

第二类与地下管线有关。

另一类天坑与埋设在地下的供水或污水管道相关。当管道发生泄漏时，周围的沉积物可能被水流侵蚀、冲走，逐渐形成空隙。如果空隙扩大到足以支撑不住地表，路面或地面就会塌陷，出现天坑。

西橡树巷与舒伊尔基尔河步道案例

托兰介绍，西橡树巷近期发生了两次水管爆裂。由于泄漏水流夹带大量碎片，增加了查找具体破损位置的难度。

她指出，大规模漏水的修复流程较为复杂：

• 首先需要止住漏水；
• 随后清理碎片；
• 采购并更换相应零部件；
• 完成管道修复后，再进行路面修复。

在这一过程中，维修团队往往还需要检查周边管线是否老化，并在条件允许时一并处理，因此不宜单纯追求“抢快”，而忽略潜在隐患。

舒伊尔基尔河步道去年底出现的天坑，同样被认定与管道泄漏有关。该路段封闭约两个月，由水务部门与公园及娱乐部门协同完成修复。托兰提到，市政府用于管道修复的预算有限，而费城作为美国最古老的城市之一，地下基础设施数量庞大、年代久远，后续维护工作量很大。

她表示，相比之下，她更愿意处理由管道问题引发的天坑，而不是碳酸盐岩地区的天坑，因为后者地下空洞的规模往往难以掌握。通常的做法是向空洞灌注混凝土，但在某些情况下，空洞的体积可能远超预估和可用混凝土的数量。

费城是否特别容易出现天坑？

托兰称，费城地区两类天坑都可能出现。市区范围内并不存在碳酸盐岩地层，但在市区外，如普鲁西亚王区（King of Prussia）等地，则存在碳酸盐岩，更容易形成溶蚀型天坑。

在费城市区，目前观测到的天坑主要与地下供水或污水管道泄漏有关。泄漏导致周边土壤被冲刷、带走，形成空隙，最终引发地表塌陷。

她指出，本地区地质条件本身就具备形成天坑的可能性，再加上规模庞大且老化的供水和排水网络，天坑在当地相对常见。不过，一些地区的天坑问题比费城更为突出，例如佛罗里达州几乎完全由碳酸盐岩构成，天坑现象非常普遍。

能否判断天坑正在形成？

在如何识别天坑风险方面，托兰表示，州内已有碳酸盐岩分布图，但并非所有碳酸盐岩都会形成天坑，且难以预测具体何时、何地会发生塌陷。

对于费城这类以管线问题为主的天坑，她认为同样难以提前预判，因为关键过程发生在地下，肉眼不可见，无法准确知道管道何时会出现泄漏。

在某些情况下，地表可能先出现轻微下沉，随后才发展成较大的坑洞；也有时是先发现管道泄漏，之后才出现天坑。但她强调，并非所有泄漏或地面下沉都会演变成天坑，也不一定都会出现明显预警。

尽管如此，托兰认为，居民报告异常情况仍然十分重要。她建议，一旦发现疑似漏水或地面下沉，应及时联系相关部门，以便在问题恶化前进行调查和处置。在费城，居民可拨打水务局紧急热线 215-685-6300 报告泄漏情况。

谈及长期治理，她表示，如果能够整体更换市内所有老化基础设施，天坑数量有望减少。但这类工程成本高昂、施工影响范围大，现实中难以全面推进。目前，市政府主要是在新出现天坑后进行针对性修复。

作者信息与来源说明

劳拉·托兰是天普大学环境地质学教授。本文内容根据其接受 The Conversation 采访的报道整理，并依据知识共享许可协议转载。原文可通过 The Conversation 网站查阅。