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2014年南水进京后北京逐步开展地下水回补工作,区域地面沉降逐年缓减,部分地区开始出现回弹。面对北京地区地面沉降开始出现的新变化,科学合理地开展地面沉降防控,精准识别地面沉降防控水位,判别其指示意义显得尤为重要。以天竺地面沉降监测站分层水位与沉降长序列观测资料揭示地面沉降防控临界点与控沉水位,利用交叉小波变换和皮尔逊相关分析等方法,定量研究不同时间段水位变幅与土体周期变化。结果表明：(1)研究区第二、第三和第四含水层控沉水位分别为-14.30 m、-17.31 m和-10.12 m,水位变幅达1.73 m、3.07 m和5.03 m;(2)分层水位与土层形变共振关系周期结果和皮尔逊相关系数验证了地面沉降临界水位时间节点为2019年6月和7月以及2020年10月;(3)区域上结合临界水位变幅时间节点和水位变幅等参数,计算出区域分层储变量为97.11×104 m3、96.57×104 m3和92.95×104 m3。研究结果可为北京乃至全国地面沉降防控和地下水... 相似文献
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超量开采地下水引发的地面沉降已成为北京平原区最主要的地质灾害之一。精准识别现阶段地面沉降主要贡献层位,查明不同水位变化模式下土层变形特征,对实现地面沉降精准防控,建立合适的地下水-地面沉降模型具有重要意义。本文根据北京市7个地面沉降监测站内分层标和水位近十几年观测资料,对不同深度土层沉降变化特征和主要沉降层位进行了精准识别,系统分析了不同压缩层组与含水砂层在不同水位变化模式下的变形特征,探讨了黏性土层产生较大残余变形和滞后变形的原因。结果表明:(1)北京平原区现阶段主要沉降层位集中在第二压缩层组(中深部地层)和第三压缩层组(深部地层),平均沉降占比为31.01%和60.73%,且有增大的趋势。(2)不同深度土层变形量及其在总沉降量中的占比,不仅与相邻含水层水位下降幅度密切相关,而且与该土层的岩性和厚度有关。当可压缩土层厚度大,即使水位下降幅度较小,也可能会产生较大的变形量。(3)不同水位变化模式下,不同压缩层组和含水砂层的变形特征可概括为5类。含水砂层主要表现为弹性变形。不同深度的黏性土层表现出弹性、塑性和蠕变的变形特征,具有显著的黏弹塑性。(4)平原区地下水位总体以2017年为节点由降转升,土层变形特征前后差异性较大。第一压缩层组由弹塑性变形转变为弹性变形。第二和第三压缩层组以黏性土为主时,土层始终表现为塑性变形和蠕变变形。若以砂层为主时,2017年前为塑性变形和蠕变变形,2017年后则存在塑性变形、蠕变变形和弹性变形,黏弹塑性明显。(5)黏性土层存在较大残余变形和变形滞后主要由两种因素引起:其一,非弹性储水率大于弹性储水率。其二,黏性土层中超孔隙水压力消散较慢,存在释水滞后,进而导致土层变形滞后。 相似文献
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从地面沉降综合防控角度出发，借鉴国内外地面沉降综合防控实践经验，分析了目前北京市地面沉降防控遭遇的困境。在此基础上，阐述了构建北京市地面沉降中心区综合防控体系的重大意义、原则以及思路，并结合北京市地面沉降发育特点，给出了综合防控体系的具体范围。最后，从制定性措施（管长远）、管理性措施（管近期）和技术性措施（管创新）等三个维度进行具体防控工作部署，共同形成了地面沉降中心区综合防控体系。该体系以期为地面沉降差异性防控和水资源管理提供决策依据和技术支持，有效缓解地面沉降快速发展的态势，为首都北京提供地质环境安全保障。 相似文献
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为研究南水北调水回灌对地下水环境的影响,探讨区域地下水污染修复技术,建立区域尺度的地下水溶质运移模型,运用地下水数值模拟模型,预测和分析了在永定河河道仅使用南水北调水和南水北调水与本地水混合补给地下水两种模式下,研究区内地下水中硝酸盐氮20年内的变化趋势。结果显示,通过永定河河道回补地下水对研究区地下水起到极大的改善作用,其中部分地区硝酸盐氮浓度降低71.2%;使用南水北调水回补20年后,研究区北部的改善效果是南部的12.3~14.2倍,表明水文地质条件是区域性地下水污染修复的关键因素之一。 相似文献
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文中采用InSAR与GPS技术相结合,获取了北京平原区时序地表三维形变场信息,分析了其分布特征与演化规律。研究表明:(1)北京平原区在抽水引发的第四系附加应力场作用下,地表呈现出显著的三维变形特征,以垂向变形为主,并辅以水平向位移。(2)平原区地面沉降主要集中在东部、北部和南部等地,存在多个沉降中心,总体呈减缓的趋势。其中:东部的朝阳区和通州部分地区是地面沉降发育最为严重的地区,多年沉降速率均超过100 mm·a-1,最大沉降速率143.20 mm·a-1,最大累计沉降量816.77 mm,且连片发展,不均匀沉降现象明显。(3)在ITRF2005参考框架下,平原区GPS点水平走向基本一致,以SE方向运动为主,优势运动方向NE112.5°~NE113.8°。其中:E向运动速率27.12~36.19 mm·a-1,平均值30.78 mm·a-1;N向运动速率-10.90~-19.73 mm·a-1,平均值-13.57 mm·a-1。反映出整个平原区具有统一的大陆动力学环境下连续变形特征。(4)在欧亚参考框架下,GPS点水平运动速率明显减小,各点之间非一致性变化较为明显,不具备整体趋势性活动特征。特别是几大活动断裂交接部位的地面沉降严重区,往往也是GPS点水平运动速率较大的地区。GPS点水平运动方向总体指向地面沉降或地下水位降落漏斗中心,或由高水位指向低水位地区。这主要是抽取地下水导致第四系含水层系统在水平向产生的变形分量引起的。 相似文献
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近年来由于北京市平原区地裂缝灾害凸显,不仅加速地表水土流失,而且对灾害区基础设施建设造成严重影响。为分析地裂缝形成原因,缓解及减轻地裂缝灾害造成的经济、财产损失,本文以新发现的宋庄地裂缝作为靶区,通过地质调查、InSAR监测、槽探、钻探等方法,揭示了宋庄地裂缝空间发育特征,从地质构造、地层岩性、地面沉降等方面,深入分析成因。结果显示:（1）宋庄地裂缝影响长度达8.7 km,NEE向延伸,受灾体主要展现出拉张形变;（2）区域拉张应力场为宋庄地裂缝形成提供内动力条件,构造影响下的第四系沉积厚度差异及地层岩性不均一,为宋庄地裂缝形成提供重要地质背景;（3）南苑-通县断裂为宋庄地裂缝形成提供了应力积累和传递媒介;（4）地下水超采引发的土体水平、垂向变形是地裂缝形成的诱发条件。受基底伸展变形、隐伏断裂及地下水开采影响,土体发生水平及垂向变形,使得在非饱和带断层区附近形成拉应力集中区,当达到土体抗拉强度时,形成盲裂缝,在雨水侵蚀或潜水位回升作用下,扩展至地表形成裂缝及串珠状土洞。 相似文献
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本文在综合分析北京市西郊地下水化学特征及历史土地利用状况的基础上,运用piper三线图和箱形图等技术方法,从地下水水化学表现的差异性角度对北京市西郊地下水污染特征进行了研究,通过对比污染源分布特征进行了西郊污染特征分区。研究结果显示,依据北京市西郊地区地下水化学的差异性可划分为基本无污染区、历史工业污染区、历史城市居民生活污染区和历史农业污染区4个区,其中基本无污染区主要分布在山前地区,地下水质总体较好,工业污染区主要分布在历史的首钢老工业区及下游的污灌区,其主要影响因子为SO_4~(2-)和Cl~-;城市污染区主要分布在二环内,其主要影响因子为NO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-);农业污染区主要分布在东南部历史上的污水和清水的混合灌区,其主要影响因子为NO_3~-。 相似文献
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2012年7月21日北京特大暴雨过程的水汽输送特征 总被引：6，自引：0，他引：6
利用NCEP再分析资料,根据水汽收支方程计算2012年7月21日北京特大暴雨时期华北东北部暴雨区域的水汽收支情况并分析水汽输送特征。得到以下结论:经向水汽输送在此次暴雨过程中起主要作用,暴雨区内水汽主要来源于中、低层(500 hPa以下)的南边界。暴雨区内水汽的辐合与暴雨发生的时间和空间具有较好一致性,在低层水汽的辐合起主要作用,中高层水汽垂直输送作用更为显著。HYSPLIT后向轨迹模拟得到的结果显示根据水汽源地划分影响此次暴雨过程水汽输送路径主要有:从孟加拉湾、南海地区处于中低层直接北上的西南路径,以及中层以下从我国东部海域(黄海、东海为主)进入内陆之后北折向东北偏北方向运动的L形高湿路径;同时高层沿着西风带西北路径的干空气输送也对此次强降水有重要影响。三者中从东部海域到达暴雨区的水汽贡献率最大,而孟加拉湾、南海的水汽输送对于此次强降水起到了明显的增强作用。 相似文献
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