过量开采地下水引起的灾害

本文综述了过量开采地下水所引起的地面沉降、海水回灌、岩溶区塌陷、地裂缝以及加重洪水、风暴潮等灾害;并提出了保护水源涵养林、种树种草等措施、以控制地下水开采,维护生态平衡。     

地面沉降成灾临界水位的识别及意义

在分析以往研究不足的基础上,首次提出了地面沉降成灾临界水位的概念及一般确定方法。以长江三角洲地面沉降区代表城市为例,给出了根据已发生地面沉降灾害城市的地面沉降监测数据确定地面沉降成灾临界水位的具体方法,并确定了该地区地面沉降成灾临界水位。分析了地面沉降成灾临界水位对预防地面沉降灾害发生及合理开采地下水资源的重要意义。     

扬州市城区地面沉降现状与防治对策

扬州市城区第四纪地层覆盖差异很大，明显分成两个不同的区域：扬州城区西南部仅为全新统和上更新统沉积，厚度较薄；而扬州城区东北部，第四纪地层发育较全，厚度较大。地层上的差异使得扬州市城区地下水的开采也呈现出差异性：城区地下水主采层第Ⅱ、第Ⅲ承压含水层主要在城区东北部，西部、南部缺失。由于主要开采层集中在东北部，加之较长期的地下水过量开采，使得本区地下水水位降落漏斗主要分布在城区北部。通过对20年前测量过的一些水准点和监测井的水准复测，证实扬州市城区确实有地面沉降的发生。但扬州城区的地面沉降量并不是很大。结合地质水文条件的分析，文章提出地下水位控制在一定范围之上（-30m）对地面沉降的影响较小的观点，认为应合理控制开发地下水。针对扬州市城区的地面沉降现状，提出在现有地面沉降监测设施的基础上，再补建一些地面沉降监测GPS标石点，对一些重点区应加密布设。同时，密切关注地下水位的变化，预防严重地面沉降灾害的发生。     

苏锡常地区地面沉降的虚拟表现

地下水的长期过量开采导致了苏锡常地区的地面沉降,引发了严重的地质灾害,威胁人民的生活安全,影响了该地区经济的发展;因此,查明含水层结构及各地层的分布规律,研究地面沉降的发生发展过程和机理甚为重要。作者利用Visual C 作为开发工具,采用OpenGL(Open Graphics Library)三维图形生成技术虚拟表现出苏锡常地区第四系含水层结构以及地面沉降的发生发展过程,从而,为研究地面沉降的机理提供了一个辅助手段。     

城市化可能引起的地貌灾害及其防治

城市化可能导致流水地貌过程系统的变化,加剧水土流失和洪水威胁;还可能导致重力地貌过程系统的变化,造成土滑、滑坡和崩塌等灾害;城区地下水、地下其它液体和固体物质的开采,可能引起地面沉降或坍陷。这一切会影响自然环境与人类环境,故应采取相应的防治措施。     

开采地下水引起地面变形的分析

本文模拟开采地下水引起的地面变形机制，建立了一个分析开采地下水引起的地面变形的有限元方法。这个方法可以考虑由于开采地下水引起的土自重的变化，土承受的渗透力的变化，以及承压含水层中水压力及渗透力的变化。在分析中还考虑了土的非均质性及力学非线性性能。分析了一个算例以说明这个分析方法的功能及其适用性。分析结果表明，开采地下水引起的沉降和径向变形对工程的影响是同样重要的，它们在数值上具有相同的数量级；而且，沉降主要是由土自重的变化引起的，径向变形主要是由渗透力的径向分量的变化引起的。此外，这个分析方法可以把开采地下水做为一个过程，分阶段地分析所引起的地面变形     

河北平原的地面沉降

本文通过分析河北省的水准测量资料，揭示了河北平原的地面沉降情况。整个河北平原都存在着下降的趋势。在大范围的下降背景上，又分布着许多大大小小的沉降中心。这些沉降区多数都是以城市为中心，互相连成一片，下沉速度有逐渐加快的趋势。河北平原地面沉降的原因，除少数有构造运动的因素以外，绝大多数都是集中过量开采地下水造成的。     

开采地下水引起的地面变形及其对工程的危害

本文以实例表述了开采地下水对水文地质条件的影响，及其引起的土体变形对工程的危害。从物理和力学观点探讨了开采地下水引起土体变形的三种机制：疏干区土自重的增加；承压含水层水压力的降低；饱水区渗流场水力梯度的变化。在变形机制探讨的基础上，提出了估算开采地下水引起土体变形的力学模型。     

地面沉降监测中一种新的数据处理方法

<正> 由于过量开采地下水造成的地面沉降,已成为我国相当多的大中城市和大型工矿区所面临的一个严重的环境问题,不少地方已开展了地面沉降的监测和控制工作。但在监测和控制工作中所使用的估计沉降量、评价控制沉降效果的常规方法都有不少缺点,本文针对这些提出一套相应的数据处理和定量分析方法。     

城市地下水流场人工调控与减灾方案

以郑州市为例,针对城市区域长期过量开采地下水导致的一系列严重的环境地质灾害,诸如地下水水位持续下降形成区域地下水降落漏斗并不断扩张、含水层疏干、供水井吊泵、泉水断流、地下建筑工程浸没、地面沉降和塌陷等,探讨了城市地下水流场人工调控的减灾方案。建立了地下水系统的准三维动态数值仿真模型,以非均质各向同性渗流模型仿真地下水流,用不规则三角网格有限差分法求解了三维数值仿真模型。先解逆问题反求参数,再解正问题计算地下水各项资源量,数值仿真预报地下水渗流场至１９９８年。在此基础上,通过地下水渗流场的宏观调控与优化管理,使研究区内不合理开采地下水资源所引发的环境灾害减小到最低程度,为郑州市的环境减灾工作提供了科学依据。     

地下水开采引起地面沉降预测方法的现状与未来

地面沉降作为一种广泛的地质灾害,不仅对地面设施造成很大的破坏作用,而且也会使地下环境发生变化,给工业生产、城市建设和人们生活带来的影响是深刻和巨大的。本文首先分析了地下水开采引起地面沉降的机理;然后根据运用的理论将目前由于地下流体资源开发引起地面沉降的预测方法归纳为5种:数理统计法、早期的数值计算法、准三维计算法、基于真三维水流模型的计算法及三维完全耦合模型,并将之分类总结,概括其优缺点。重点介绍了当前运用最多的准三维预测方法,以及1种基于真三维水流模型的计算方法,该方法曾经成功地分析了日本房总半岛由于地下水抽取引起的地面沉降。     

我国东南沿海地面沉降类型及其特点

东南沿海是我国地面沉降发育严重的地质灾害区,按照形成地面沉降的主要原因分为超采地下水而产生的地面沉降、软土地基地面沉降与工程性地面沉降,各类型呈现出各自的沉降特点.     

我国地面沉降灾害现状与防灾减灾对策

介绍了中国大陆地区地面沉降现状,分析了地面沉降的危害,提出要通过加强组织管理和协调,统筹地表水和地下水,建立监测预警体系,合理编制城市规划来预防和减轻地面沉降灾害。     

中国城市灾害地学背景研究

根据特征致灾因子的差异，将中国城市灾害类型大体上划分为沿海台风暴雨洪涝地面沉降型、北方干旱缺水风沙地面沉降型和南方洪涝渍害地面沉陷塌陷型等三大类型区。分别用上海、北京、武汉作为三种案例地区，讨论了以上三种城市灾害类型区的主要灾害及其地学背景。指出除了自然地理的因素外，人类在城市灾害致灾因素中也通过开采地下水、设计防洪排涝设施等行为表现出一定程度的作用.     

基于GPS的北京市2007-2012年地面沉降变化研究

利用经验模态分解(EMD)方法处理2007-2012年的北京GPS数据,并通过与地下水埋深比较分析近年来的地面沉降。首先通过2007-2012年的年沉降速率,发现北京沉降中心连片,形成了中东部的沉降漏斗。DSQI累积沉降量达到510 mm,DSQI、CHAO、NLSH三站点的年沉降速率分别为85 mm/a,41.7 mm/a和20mm/a。其次采用EMD方法提取DSQI、NLSH的垂向序列的趋势项,分析其沉降趋势。最后,对地下水埋深和GPS站点沉降趋势之间的关系进行了对比分析,地面沉降变化趋势与地下水水位变化具有较好的一致性,地下水水位变化是地面沉降发生发展的主要诱因。     

合理开采地下水可以控制西安地面继续下沉

地面沉降是一种在人类工程—经济活动下,由于土层压密下沉,从而造成地面标高降低,引起种种不良后果的环境地质现象。在全国迄今发现地沉现象的城市中,天津、西安、常州三座城市情况比较严重。西安地沉发现于1959年。1979年以后,随着过量开采地下水而逐渐加剧。1981年底平均沉降量已达24.7毫米1983年,沉降面积达181平方公里。1972—1983年,最大累计沉降量777亳米,年平均沉降量30—70亳米的     

西安市地面沉降成因机理中的若干问题探讨

针对西安市区的地质环境和地面沉降特征,总结国内外与此相关的研究成果,重点从土层渗流与变形特性、地面沉降和地裂缝的关系、下部地层压密与地面变形关系以及开采地热资源对地面沉降的影响等几个方面分析西安市区地面沉降研究的现状及存在的问题,并针对这些问题提出了几点建议.     

福州温泉区地面沉降灰色系统预测模型

地面沉降是一种永久性资源损失的环境地质灾害现象，其具有成生缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点。福州温泉区地面沉降的影响因素是多方面的，包括地质条件、地热水开采、地下水水位动态变化、地面荷载等多种因素。根据灰色GM(1，1)模型的建模机理和条件，采用灰色系统理论，对福州温泉区的地面沉降历史观测数据进行处理，建立了福州温泉区灰色动态GM模型，模型的预测计算结果与实测数据拟合良好。还可以将新的实测数据补充到GM模型中，并剔除一些老的数据，再建GM(1，1)模型，因此GM(1，1)模型具有动态时变性。     

苏州地面沉降区土层微观结构和宏观力学性质分析

地面沉降是苏州地区主要的地质灾害之一,由于长期开采地下水,该地区地面沉降不断加剧,制约了经济发展。结合土体微观结构定量分析和宏观力学性质试验,探索地面沉降问题的微宏观机制。以苏州地面沉降区200m的钻孔土样为研究对象,开展了快速固结、液塑限测定等一系列土工试验。采用冷冻干燥法获取各土层的SEM图像,使用PCAS分析软件对土样进行微观结构分析并在钻孔中布设FBG光缆进行持续性土层应变监测。结合液、塑限试验,快速固结实验数据,微观结构定量分析结果与光纤监测数据,得出以下结论:沉积土层的含水率,液性指数,压缩系数随深度递减;随着深度的增加,土层的定向性由差变好;第二承压含水层土层孔隙大且数量多,压缩潜力强于第三承压含水层,稳定性较差,有必要开展进一步监测研究。     

无锡东亭地裂缝及其成因分析

近几年来无锡县东亭镇部分村舍发生房裂、地裂等灾害。研究表明,过量抽取地下水引起地面沉降是产生地裂缝的背景因素;裂缝区第四系覆盖层以下的古陡坡地形是张应力集中区、其上方易先产生不均匀沉降;裂缝区不均匀分布的软弱土层是使房裂地裂发育的直接原因。