河北省沿海地区地面沉降成因分析与对策研究

地面沉降是河北省沿海地区主要地质灾害之一，本区地面沉降具有发生面积广，沉降速率显著加快的特点，地面沉降对经济建设存在较大的危害，本文研究了区域内地面沉降的成因和规律，并提出了相应对策。     

含水层中透镜体对地面沉降过程的影响机制

第四系松散沉积物是发生地面沉降的主要地层，由于复杂的沉积环境导致砂与黏土互层出现，并在沉积过程中形成透镜体。由于透镜体的尺度较小，在研究过程中常被忽略，含有透镜体的非均质地层常被概化为均质的弱透水层或含水层。以宁波地面沉降为例，根据实测剖面含水层中透镜体的分布，运用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对含水层中透镜体的大小及位置进行刻画并进行数值求解，揭示了含水层中透镜体对地面沉降的影响机制。结果表明：考虑含水层中透镜体存在的地面沉降数值模拟过程的拟合精度高于不考虑透镜体存在的数值模型；含水层中透镜体的存在会改变所在位置处的渗透系数，进而改变区域含水层中地下水渗流场的演化；含水层中不同性质透镜体对地面沉降的影响不同，黏性土透镜体分布广泛的地区地面沉降更大；在地面沉降过程中，渗透系数高于周边区域的透镜体处水头变化值减小，使得该区域地面沉降量减小，且地面沉降量随着透镜体渗透系数的增大而减小。本研究结果可为含透镜体地层的地面沉降研究提供理论依据。     

土壤二维蒸气抽排去污效果的影响研究

土壤蒸气抽排是一种经济、高效、安全并已被广泛应用的污染场址现场修复技术,它能经济高效地去除非饱和带土壤中的挥发性有机污染物。以土壤和油污染物为例,进行了土壤二维抽排模拟实验,研究了气体抽排流量对去污效果的影响,通过实验可知:在增加气体抽排流量的情况下,抽排气中挥发性较强的有机物质正戊烷(C5h12)浓度下降的很快,最终保存在较低的浓度水平。挥发性一般的正辛烷(C8h18)和挥发性较弱的正癸烷(C10h22)经过长时间的抽排后,污染物也得到了降低,但是最终保持在比较高的浓度水平。得出增加气体抽排流量可以使污染物去除速率大幅度提高,从而缩短了净化时间,获得很好的去污效果。同时对二维抽排模拟实验和一维抽排模拟实验结果做了比较。     

多元线性回归方法在地面沉降量预测中的解析及应用

地面沉降问题已经在世界范围内普遍存在,地下水的开发利用是导致地面沉降大面积发生的主要因素。针对城市地下水开采引起的地面沉降量预测和计算问题,在分析地下水水位变化引起的地面沉降机理的基础上,采用数理统计方法,依据工程实例分析了地面沉降量与地下水水位变化之间的相关关系,建立了基于太沙基有效应力原理的地面沉降量与地下水水位多元线性回归模型,用来预测未来地下水水位下降后引发的地面沉降量。该研究方法可为城市地下水开采引起的地面沉降问题研究提供思路和参考。     

天津滨海新区地面沉降趋势预测

在分析天津市滨海新区地面沉降概况及灾害的基础上,利用天津地面沉降监测网26年的水准测量资料,采用数据拟合和多核函数方法,研究了天津滨海地区地面沉降随时间的变化规律,对滨海地区地面沉降的趋势进行预测。结果表明地面沉降这一"缓发型"的地质灾害一旦致灾,会给经济建设带来无法挽回的巨大损失。     

粤东典型区地面沉降时空演化特征及成因分析

粤东地区谷饶镇的地面沉降发展时间长、规模大,但是无地面沉降的监测数据,给该地区地面沉降的定性评价带来困难。采用InSAR测量技术,获取了研究区2015—2018年间的地表变形数据,采用克里金方法和空间叠加分析研究了该地区地面沉降的时空演化规律及其影响因素。结果表明:研究区地面沉降速率基本呈减小趋势,整体上呈现持续变形的特征;引起研究区地面沉降的物质条件主要是岩土体松散与土质不均;研究区第四系地层在垂向上主要分为两层压缩土层组,尽管第一压缩土层厚度小于第二压缩土层,但其工程力学性质差,其影响不能忽略;建筑荷载和地下水开采是引起研究区地面沉降的两个重要因素,而造成研究区严重地面沉降及不均匀地面沉降的主要原因是大量开采地下水。     

论蒙脱石的脱水作用及其对地面沉降的影响

过去对开采地下水所引起的地面沉降，普遍采用有效应力原理进行解释。由于早期的有效应力观点是以假设土壤颗粒与孔隙水均不可压缩为前提，所以无法描述粘土矿物层间水脱水反应所造成的体积改变。因此对由地下水超采导致粘土发生脱水作用，从而产生地层次要压密并用于地面沉降的研究较少。蒙脱石作为第四纪土壤地层中粘土矿物的主要成分，虽然颗粒细小，但其具有特殊的形态和结构特征、特殊的物理化学性质，在其成岩转变的过程中，记录了地面沉降整个过程的演变信息。蒙脱石在地层压实过程中所发生的脱水作用，造成层间水释出，需纳入到地面沉降量的计算范围之内。本文讨论了用费脱石的脱水作用来计其次要地面沉降量的相关问题。     

油污染土壤气体抽排去污影响因素分析及机理模型

本文对油污染土壤油排去污影响因素进行了分析；在假定土壤中非水相液态有机物及抽排气体都为理想状态下，应用拉乌尔定律及达西方程，建立了一种简化机理模型，给出了求解步骤及计算机求解程序算法流程。     

长江三角洲南部地面沉降与地裂缝

过量开采地下水导致长江三角洲南部产生严重的地面沉降和地裂缝,造成巨大的经济损失。地面沉降和地裂缝的发生和发展在时空上与地下水开采具有密切联系,在地下水开采高峰期,地面沉降速率明显增加,在地下水位稳定期和回升期,地面沉降速率显著减小,甚至出现少量回弹。平面上,地面沉降分布形态与主采层地下水位分布形态具有很强的关联性;垂向上,地面沉降分布形态与沉降层、主采层及土层的厚度、压缩性等有关,弱透水层和含水层都可能成为主要沉降层。开采地下水条件下土层的变形与其经历的地下水位变化过程有关,不仅弱透水层存在塑性和粘塑性变形,在一定水位变化条件下含水砂层也存在塑性和粘塑性变形。地面沉降是地表下所有受影响土层的变形之和,为了控制地面沉降和地裂缝的发展,应限制地下水的开采量,尤其是避免出现地下水位低于土层历史上曾经达到的最低水位。     

抽水对地壳形变观测影响的研究

抽水引起地面沉降问题早已引起世界各国的关注，是目前世界上许多取用地下水的国家共同面临的严重环境保护问题。我国地面沉降研究工作的开展已有10多年的历史，主要方法是利用沉降模型进行模拟推测，其弊端较多。由于缺少地下水水位和地面沉降的实际观测资料，难以进行细致的研究．蓟县地震台进行地形变监测已有十几年的历史，在长期的地形变观测中，不仅能监视到抽水引起地面倾角的地变化（经换算可得地面垂直方向的变化），还能监视地面因抽水引起地面水平方向的变化．为具体研究人工抽水与地壳形变的关系进行抽水实验。     

上海市地面沉降防治措施及其效果

上海是我国著名的地面沉降灾害城市,经过45年来防治地面沉降的探索,取得了防治平原区地面沉降灾害的宝贵经验.上海地面沉降历史可分为两大时期,即1921～1965年快速沉降时期和1966～1995年的缓慢沉降时期.20世纪20年代以来,上海的主要地面沉降灾害有:潮水上岸、暴雨导致地面积水、高潮桥下通航受阻、基础设施遭损、地貌形态改变等.自1956年以来,上海采取了如下八个方面的防治措施:建设防汛墙、建设排涝泵站、压缩地下水开采量、开展地下水人工回灌、调整地下水开采层次、地面沉降监测与研究、制订地下水采灌方案及地面沉降法制措施等.如今,抵御住了潮水上岸的洪灾;暴雨导致地面积水程度大大降低.1966～1995年,上海市中心城区沉降量仅116mm(年均4mm),仅为1921～1965年的7%,取得了以中心城区最小的地面沉降量换取全市最大量地开发地下水资源的效果.     

水份对土壤二维蒸气抽排去污效果影响研究

土壤蒸气抽排（SVE）是一种经济、高效、安全并已被广泛应用的污染场址现场修复技术．它能经济高效地去除非饱和带土壤中的挥发性有机污染物（VOCs）。在此以油污染土壤为例。进行了土壤二维抽排模拟实验．研究了土壤质量分数m（H2O）：m（土壤）对VOCs去污效果的影响,实验结果表明：在降低m（H2O）：m（土壤）的情况下,抽排气中挥发性较强的有机物质正戊烷（C5H12）质量浓度下降的很快,较早地进入SVE的拖尾阶段,最终保持在较低的质量浓度水平。挥发性一般的正辛烷（C8H18）和挥发性较弱的正癸烷（C10H22）经过长时间的抽排后,污染物的质量浓度也得到了降低,进入拖尾的时间相对较长,最终保持在一定的质量浓度水平。这表明降低m（H2O）：m（土壤）可以提高污染物去除速率,从而缩短净化时间,提高了去污效果。同时对一维抽排模拟实验和二维抽排模拟实验结果进行了比较．说明了两者之间的异同之处．     

西安市地面沉降调查与预测

城市地面沉降预测,是国家下达的2000年环境预测内容之一。本文是笔者承担的2000年陕西省地下水环境预测中的一部分。 一、地面沉降的发生与发展 西安自1959年开始,发现了有微弱的地面沉降,1971年以后沉降速率逐渐加快,1978年开始     

宁波市地下水位动态与地面沉降预测分析

为了准确预测分析宁波市地下水位动态与地面沉降的发展趋势,建立了宁波市第四纪松散沉积层孔隙地下水流三维数值模拟模型和地面沉降与地下水位多元线性回归模型,预测了2009年底到2020年底的逐月地下水位动态和逐年地面沉降量的变化特征。结果表明,从2013年起,除山区沟谷孔隙潜水地下水位降落漏斗逐渐扩大外,其余孔隙水的地下水流场基本趋于稳定,地下水位年际变化很小,年地面沉降量也逐渐变小,由2012年的5.62mm/a逐渐下降到2020年的5.54mm/a,由地下水位下降引起的地面沉降基本得到控制。     

浙江温黄平原地下水控采后地面沉降效应分析

通过收集整理相关检测数据,分析浙江温黄平原地下水控采后的地面沉降特征及发展趋势。结果表明,随地下水大幅减采,地下水位回升明显,地面沉降同步快速减缓,由区域性沉降转变为局部工程性沉降,认为工程性沉降监测防治是今后温黄平原地面沉降防治工作的重点。     

基坑降水引起的地面沉降机理探讨

分析了基坑降水引起坑周边地面沉降的机理、影响范围,探讨了基坑降水引起地面沉降的影响因素及减少地面沉降的措施。以“上海某钢铁公司1780mm热轧厂旋流池超深基坑的深井降水”工程为例,指出之所以出现周边环境安全问题,多因抽水中含砂量高引起。     

上海市污水回用用于防治地面沉降

以上海市为例,介绍了地面沉降的危害以及现有的防治对策,同时提出了污水经处理后回用于防治地面沉降的新思想,主要包括两种方法:①将处理后的污水回灌地下补给地下水;②用处理后的污水回用代替部分自来水,减少地下水的开采量,以控制地面沉降。     

现代黄河三角洲近期地面沉降监测及诱发因素研究

针对现代黄河三角洲地区目前普遍存在的地面沉降问题,通过重复性水准测量,提取近期黄河三角洲地区的地表形变信息,以期对该区地面沉降的现状和近期演变特征及原因做出分析。     

连云港南部沿海地区地面沉降驱动因素研究

通过对连云港南部沿海地区特定的地质环境背景、人类工程活动以及地面沉降现状的分析,阐述了连云港南部沿海地区地面沉降的驱动因素主要有地下水过量开采、工程建设产生的附加荷载、土体自然固结压实、海平面上升四个方面,并初步探讨了各个驱动因素对地面沉降的影响程度。结果表明:地下水过量开采、土体自然固结压实为连云港南部沿海地区地面沉降的主要驱动因素,但控制范围存在区域性差异;工程建设产生的附加荷载和海平面上升是不可忽视的驱动因素。     

天津市区地下水开采与地面沉降关系研究

为了准确预测地面沉降量,在1960—1993年天津市区地下水开采、地下水位及地面沉降34年实际资料的基础上,取前25年的资料,用统计软件SPSS10.0建立了开采量-沉降量、水位-沉降量的线性回归方程,并对所建立的线性回归方程进行了检验,发现地下水开采量与地面沉降量有着更好的相关性。利用所建立的开采量-沉降量线性回归方程对后9年的沉降进行了模型预测,结果显示预测是可靠的。因此提出建立某个特定区域的地下水开采量与地面沉降量的线性模型,可大大提高预测的精确度。