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地下水超采引发的地面沉降灾害,目前成为影响我国多个重大城市经济可持续发展、城市规划建设及人们日常生活的主要区域性地质灾害,并已引起国内外众多学者的关注,但目前针对城市地面沉降灾害机理的研究多仅从纯数值模拟的角度进行分析,缺少综合多类实测资料从而构建与客观实际更为切合的地下水流模型,获得对地下水超采引发地面沉降机理的深入认知.基于此,本文选取我国地面沉降严重的西安市作为主要研究对象,并针对西安市高新技术开发区近年来越发严重的地面沉降现象,依据Leak夹层理论与太沙基有效应力原理,结合区域地下水与钻孔等实测资料,根据研究区土层结构及地下水流渗透特性将研究区在垂向上划分为5层结构体,构建了该区域较完备的地下水流模型,反演获取了该区域1992—2007年间地表沉降量及其分布特征,并据此分析了抽取地下承压水对区域地表沉降的影响,有效刻画出了研究域地面沉降发展的三个重要时期-快速发展期(1990—1995年)、持续发展期(1996—2001年)、减速期(2002—2008年).最后通过选取典型特征点并利用实测In SAR与GPS监测结果与模型模拟值进行了对比分析,验证了本文模型反演结果的可靠性.本文研究结果可有效弥补区域内其他监测手段数据空白区问题,对于深入理解及预测由于抽取地下承压水导致区域地表沉降具有一定的参考意义. 相似文献
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近50年来华北地区遭受持续大面积过量开采地下水,已形成区域地下水漏斗、地面沉降、地陷地裂等地质灾害.然而,地下水的抽取减小了地壳的载荷,造成地壳应力场变化,这一点至今尚未被充分认识.为探索华北地区地下水超采对地壳应力场的影响,本文建立了二维有限元模型,定量计算地下水超采引起地壳变形和应力场变化.结果表明:华北地区地下水开采会引起地表抬升达+12.4cm;漏斗区上、中地壳的水平拉应力增量分别达到70kPa和35kPa;而在地下水开采区外围,水平压应力增量达20kPa;而华北地区构造主压应力积累速率约为0.5kPa·a-1.通过对比华北地区1980年前后5级以上地震的分布状况,本文认为地下水开采对区域构造应力场的扰动不可忽略,其卸载过程可能对华北地区大地震孕震过程存在减缓作用. 相似文献
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中国地壳运动观测网络1000个观测站的GPS非连续观测区域网分别在1999年、 2001年、 2004年、 2007年和2009年作了5次观测。 2008年5月12日汶川8.0 级地震震中(31.0°N, 103.4°E)恰好在区域网GPS观测站密集的地区。 区域网长期、 多期GPS观测可降低年周期变化影响, 有利于获取此次地震前后的垂直位移趋势变化。 简要讨论了GPS垂直位移观测的精度。 分析了垂直位移观测的主要干扰地面沉降, 特别是华北地区因大量抽取地下水产生的严重地面沉降。 为获取汶川地震前垂直运动信息, 首先剔除因大量抽取地下水产生的大幅度沉降干扰结果, 通过趋势面分析中国大陆垂直位移空间分布, 显示了3个垂直位移沉降最显著区域。 对比分析表明, 临近汶川震区的沉降区, 未见大量抽取地下水干扰影响。 汶川地震前1999—2007年区域网GPS观测站得到的垂直位移表明, 汶川地震紧临显著沉降区的西北侧, 龙门山断层北段垂直运动闭锁。 该沉降区与另两个沉降区的时空变化明显不同, 也与区域网水平应变异常区的空间分布不同, 但该沉降区与区域网水平应变异常区同时出现。 大幅度同震垂直位移集中在龙门山断层北段震前垂直位移闭锁区。 这些事实表明, 汶川地震前GPS观测到的紧临震中的沉降区及垂直运动闭锁区与汶川地震的发生存在密切关系。 相似文献
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长江三角洲地下水开采的负环境效应及其防治 总被引：11，自引：0，他引：11
长江三角洲位于以上海为中心的经济发达区,是我国经济实力最强、产业规模最大的地区。但是,随着经济的高速发展和人口的高度集中,也进一步加剧了对地下水的需求,使三角洲大部分地区普遍出现地下水位大幅下降,从而引起各种环境负效应,如地面沉降、地裂缝、地面塌陷、海水入侵和水质污染等,严重影响了长江三角洲经济可持续发展和人民群众生活质量的提高,本文对长江三角洲因地下水强烈开采而出现的一列列环境地质灾害进行了总结 相似文献
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西影井水位自1974－1978年三次井溢后，1989年9月以来又出现了一次大起大落的特异变化。很多学者都十分关注这罕见的现象，并认为是区域应力增强所致的。经过多年的调查与分析，笔者认为是大量抽取地下水引起的地面沉降与地裂并由此导致地下岩层的层间错动与井管变形破坏的结果。 相似文献
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研制可合理模拟预测基坑降水过程中引起地面沉降的计算机程序,并提出最优化降水方案。基于三维全耦合数值模型,笔者开发了GWS软件。GWS软件是以比奥固结理论为基础,将土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化考虑进去,通过耦合地下水渗流场和土体应力场进行模拟预测基坑降水过程中渗流场及地面沉降的变化。以一个实际基坑降水工程为例,经GWS软件计算得出5口井联合抽水方案,后续工程证明此方案正确、可靠。以三维全耦合数值理论为基础的GWS软件,可以为基坑降水工程引起的地下水渗流场变化及地面沉降量提供可靠的预测。 相似文献
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西安地裂缝活动多因素影响的GM（1,N）数字模型 总被引：4，自引：0，他引：4
西安地裂缝受构造控制,人工抽汲地下水产生的地面沉降,承压水位变化和其它随机因素影响使其活动加剧。利用地裂缝活动及相关监测资料,运用灰色系统理论,建立了地裂缝活动多因素影响的动态模型ＧＭ（１,３）、ＧＭ（１,４）,定量评价了各影响因素对地裂缝垂直活动量的贡献,为建立和完善地裂缝防治减灾系统提供科学依据。 相似文献
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京津高铁是我国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道变形有着严格的要求.京津高铁北京段经过平原区的沉降区域.地面沉降,尤其是不均匀地面沉降已经引起了部分地段路基和桥梁变形,威胁着高铁的运营安全.因此,需要高精度监测铁路路基和桥梁沉降,分析其原因,进而才能提出缓解沉降灾害的合理措施,保证京津高铁安全运行.本文采用时序干涉测量技术、水准测量技术和分层标监测、地下水分层监测手段相结合,对京津高铁北京段地面沉降进行监测,并利用监测结果分析其差异性沉降成因.结果表明:沿线区域地面沉降发展一定程度上受到来广营凸起、南苑—通县断裂和大兴隆起构造控制;地下水超采是区域地面沉降的主要驱动因素,同时第四系沉积环境、地层岩性和补给条件等共同作用,使得地面沉降发展在空间上存在一定差异性,可以分为微小沉降区(DK0-DK9段)、严重沉降区(DK9-DK27段)和一般沉降区(DK27-DK50);沿线区域地面沉降主要贡献层为中深部地层(50~147.5m),该层黏性土厚度较大,且主要呈现弹塑性形变,占总沉降量的76%左右,是未来地面沉降调控的主要层位. 相似文献
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山西临汾中心地震台水准异常变化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对2009年7月至2010年1月临汾台水准出现的巨幅异常变化进行调查和分析,认为引起变化原因是：（1）由BM3点附近5 m的地方2008年冬天新挖的一个坟墓加之多次农田灌溉引起的;（2）BM3点下方11 m～19.1 m处是低阻体,地下水较丰富,长期地下水运动导致黄土湿陷,在重力作用下引起点位下沉;（3）在BM3点下方有一正断层,上断点接近地表,为全新世活动断裂,35 m以下为一个地下水的疏水通道,断层的活动改变了原来稳定的储水构造,使上部土层结构遭到破坏,地下水的潜蚀作用增强带走了部分土体,而引起地面沉降。 相似文献
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１９８０年以来，豫北安阳至清丰水准测线上出现了较大的地面沉降漏斗。通过对标石稳定性、采矿影响、地壳构造运动特别是地下水与地壳形变关系的分析研究，认为漏斗形成的原因与地下水和地层有关，并非地震前兆异常。 相似文献
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本文根据地下水动力学中的Ｄａｒｃｙ定律，建立直受地下水运动支配的地面沉降模型，并采用有限元法给出上述模型的数值解。理论研究表明，如果边界域选取得当，沉降因子γ的初值，导水系数Ｔ及补给项Ｒ（即抽水，注水量）有一个符合研究区实际情况的给定值，该模型的计算结果钭会得以精度。 相似文献
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西安孕育严重的地面沉降及地裂缝灾害,严重制约着城市的现代化发展,本文采用GPS精密定位和InSAR遥感差分技术对西安地面沉降和地裂缝进行变形监测与分析,获取了西安地面沉降与地裂缝整体变形现状的珍贵信息,通过对这些变形信息的研究分析,揭示了西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征和机理：随着停止或限采地下水,西安地面沉降量级由20世纪90年代中期的最大年沉降速率20～30 cm/a减少到不足10 cm/a,且超过60%的沉降区域的年沉降速率已由90年代中期的5~8 cm/a减少到不足2 cm/a;原有的沉降中心大部分已不存在或大大减小;地裂缝在时空活动与分布上与地面沉降存在明显的关联性;地面沉降和地裂缝随着西安高新区的建设向南、西南、东南逐步扩展. 相似文献
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结合1992—1994年的重力变化资料和1988—1991年的水准资料,运用遗传有限元方法计算西安地区的重力变化和对应的地层密度变化,然后计算重力变化梯度场进一步分析西安地区重力变化的原因。结果表明,过量抽取承压地下水引起承压水位下降、黏土层释水压密和两者共同作用导致的地面沉降是西安地区的重力变化的主要原因。大部分地区承压含水层系统中黏土层的压密产生正的剩余地层密度,而在如小寨、铁炉庙区的局部区域,抽取潜水导致潜水位下降、水体流失是产生负的地层密度变化的主要原因,但不排除其与地裂缝活动相关的可能性 相似文献
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长江三角洲地区环境地质问题 总被引：6，自引：0，他引：6
长江三角洲地区是中国经济快速发展地区，在发展中相应的环境地质问题也较严重，本文阐述了水土污染，地面沉降与海平面上升、区域地下水下降及软土变形与地基稳定性等问题现状，并对今后的发展趋势作出预测。 相似文献
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天津滨海新区潜在淹没区发展趋势研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用2006年以前天滓地面沉降监测资料和塘沽、汉沽地区潜在淹没区RTK加密观测资料,以水准监测点为基本研究对象,深入分析研究了每个测点随时间的沉降变化规律,进而“以点带面”绘制了2005年和2011年天津滨海新区地面沉降速率等值线图。同时,还绘制了2005年塘沽、汉沽地区潜在淹没区地面标高等值线分布图,以及预测的2011年塘沽、汉沽地区潜在淹没区的时空分布和面积。最后,提出了应对地面沉降的相关建议,以供政府控制地面沉降时参考。 相似文献