国内外地面沉降现状与研究

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地面沉降

地面沉降

地面沉降地面沉降的定义:指地层在各种因素的作用下,造成地层压密变形或下沉,从而引起区域性的地面标高下降。

一、我国地面沉降的现状目前,我国已有上海、天津、江苏、浙江、陕西等16个省(区、市)共46个城市、县城出现了地面沉降问题,总沉降面积达48 7x1O4km〔表4-1)。

表4-1 我国地面沉降情况统计(1993年)从成因上看,我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开采所致。

从沉降面积和沉降中心最大累积降深来看,以天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市较为严重,最大累积沉降量均在lm以上;如按最大沉降速率来衡量,天津(最大沉降速率80mm/a)、安徽阜阳〔年沉降速率60~110mm/a)和山西太原(114mm /a)等地的发展趋势最为严峻。

我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性,主要位于厚层松散堆积物分布地区。

1、大型河流三角洲及沿海平原区主要是长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区。

这些地区的第四纪沉积层厚度大,固结程度差,颗粒细,层次多,压缩比强;地下含水层多,补给径流条件差,开采时间长、强度大;城镇密集、人口多,工农业生产发达。

这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗,进而向外围扩展,形成以城镇为中心的大面积沉降区。

2、小型河流三角洲区主要分布在东南沿海地区第四纪沉积厚度不大以海陆交互相的粘土和砂层为主,压缩性相对较小。

地下水开采主要集中于局部的富水地段。

地面沉降范围一般比较小,主要集中于地下水降落漏斗中心附近。

3、山前冲洪积扇及倾斜平原区主要分布在燕山和大行山山前倾斜平原区,以北京、保定、邯郸、郑州及安阳等大、中城市最为严重。

该区第四纪沉积层以冲积、洪积形成的砂层为主;区内城市人口众多、城镇密集工农业生产集中;地下水开采强度大,地下水位下降幅度大。

地面沉降主要发生在地下水集中开采区,沉降范围由开采范围决定。

4、山间盆地和河流谷地区主要集中在陕西省的渭河盆地及山西省的汾河谷地以及一些小型山间盆地内,如西安、咸阳、太原、运城、临汾等城市。

地面沉降工程地质研究

地面沉降工程地质研究
湾设施的能力; (3)桥墩下沉,桥梁净空减小,影响水上交通; (4)在一些地面沉降强烈的地区,伴随地面垂直沉陷而发生的
较大水平位移,往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害; (5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象,如深井管上升、
井台破坏,桥墩的不均匀下沉等,这些现象虽然不致于造成大的 危害,但也会给市政建设的各方面带来一定影响; (6)水资源枯竭,水质恶化。
由水承担的部分称为孔隙水压力,它不能引起土层 的压密,故又称为中性压力,而由土骨架承担的 部分则能直接造成土层的压密,故称为有效应力; 二者之和等于总应力。假定抽水过程中土层内的 总应力不变,那么孔隙水压力的减小必然导致土 中有效应力的等量增大,结果就会引起土层成比 例的固结。由于区域性地面沉降范围较广阔,压 缩层厚度与沉降范围相比较,又相对较小,因此 无论从理论或实际应用上,即可以把这类由于抽 水引起的地面沉降问题按一维固结问题处理。
加剧洪涝灾害
降低防洪排涝工程的强度,加剧洪涝灾害
北京平原地势西北高东南低,有利防洪排涝。 但地面沉降造成积水,洪涝灾害加剧
地面沉降工程地质研究
北京每年平均超采地下水约1亿立方米, 这是造成地面沉降的主要原因。
近年来,北京市每年开采地下水量达 26亿至27亿立方米———平均每年超采1 亿立方米。在2003年,北京平原形成的5 个沉降区中,形成了近1100平方公里的 降落漏斗,导致大面积地面沉降,根据 1999年的统计数据,累计地面沉降量大 于50毫米的地区达到2815平方公里。
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究
地面沉降工程地质研究

地面沉降监测技术现状与发展趋势

地面沉降监测技术现状与发展趋势

图 5 永久散射体干涉技术处理流程图[19]
图 6 干涉雷达时间序列分析 方法地面沉降监测流程图[20]
1.3.3 人工角反射器(CR-InSAR)
永久散射体(PS-SAR)技术在选取稳定点作为 PS 点受到地理,环境的影响。为了建立相 位差变化模型,需要一定量均匀分布的稳定点的时间序列信息。因此,很多研究人员就提出 了人工角反射体(CR-InSAR)技术。顾名思义,CR-InSAR 是人工架设一些稳定的反射体,卫 星通过对这些人工的反射体进行观测,获得高精度的观测相位。对相位变化信息进行有效分 析,建立相位模型,从而获取地表形变信息,并且容易取得更高的精度。人工角反射器 (CR-InSAR)的数据处理是针对点进行的,因此相较于常规 InSAR,人工角反射器(CR—InSAR) 数据处理处理流程上还是相通的,但稍有区别,其处理流程如图 7。
在相当长时间内仍能保持稳定反射特性的散射体(即永久散射体)来减少数据的时间和空间
的去相干、纠正大气影响问题。D-InSAR 的一般处理流程如图 5。目前使用较多的 3 种探测 PS 的方法分别是相干系数阈值法、振幅离差阈值法、相位离差阈值法。
PS-InSAR 该技术在一定程度上能够克服 D-InSAR 技术的瓶颈问题——去相干,从而 大大拓展了 InSAR 技术的应用领域和广度。但是由于 PS 技术本身只是用线性模型近似模拟 大气的影响,在许多时候,其测量精度会有较大的误差。为解决这一问题,目前出现了一种 干涉雷达时间序列分析方法,它是将时间序列分析方法引入差分干涉测量技术中,和永久散 射体技术相结合,对一系列随时间基线连续变化的雷达图像进行分析,其流程如图 6。这种 时间序列分析方法和永久散射体技术相结合的方法,解决了雷达干涉处理中无法精确消除大 气延迟影响的难题。据姚国清等[20]将这种方法应用于天津地面沉降监测的研究结果,证明 该方法能够的得到比较精确的地面沉降监测结果,是一种可行并且有效的监测手段。

中国地面沉降概况研究

中国地面沉降概况研究

中国地面沉降情况研究摘要中国有很多区域发生了地面沉降,主要都是地下水的不合理开采导致的,还有一些次要原因包括:石油的开采、温泉开发以及大陆板块的新构造运动。

在中国地面沉降的共同特点是进程缓慢、长年积累、不可逆转以及其他特殊的特点。

尽管已经采取了很多措施,但是沉降面积仍在不断扩大,沉降量也在不断积累。

补充含水层的地下水是控制地面沉降的一种辅助方式,但这并不能完全解决地面沉降的问题。

地下水位变化到不同的位置,该位置土层的对总沉降的贡献值取决于它的可压缩性和厚度。

我们观察到,当地下水位以某种特定方式波动时,除了弹性土层,粘性土层与含水层会发生塑性蠕变,使得地面沉降会相对地下水位变化延迟一个时段。

关键词:地面沉降;板块缝隙;地下水过量开采;中国简介地面导致地面不断下沉,产生沉降的原因是有许多。

严重时会演变成地质灾害,地下水过量开采与地质运动是产生地面沉降的两个主因。

在东京、曼谷、威尼斯和休斯敦州的加尔维斯顿区,开采地下水已经成为地面沉降的第一诱因。

德克萨斯、墨西哥和中国都属于沉降区。

中国的地面沉降主要发生在大中型城市,已经发展成一个严重的环境问题。

本文将对中国地面沉降的特点进行介绍。

1基本情况中国地面沉降主要发生在包括上海、天津、江苏和河北等17个中东部省市。

总面积超过7万平方公里,主要分布在以下地区(如图1所示):(1)长江三角洲,包括苏州、无锡、常州和嘉兴。

(2)黄河-淮河-海河一带,包括:天津、沧州、衡水和安阳。

(3)松花江平原与辽河下游地区,包括:大秦、哈尔滨、沈阳与营口。

(4)河谷和山间盆地,如西安、太原、临汾、汾渭河谷以及位于山间盆地的大同。

(5)东南沿海平原,如宁波、泰州、海口、台北等。

这些沉降区域不仅有三角洲、沿海平原、洪冲击平原,也有内陆盆地,其中最严重的就是黄淮平原与长江三角洲。

地面沉降发生在沿海大城市,如上海和天津,在20世纪80年逐渐向发达的内陆扩张,已经形成了长江三角洲和黄淮平原两大沉降区。

地面沉降情况汇报

地面沉降情况汇报

地面沉降情况汇报
最近,我们注意到了一些地面沉降的情况,这对我们的工作和生活都可能造成
一定的影响。

因此,我们需要对这些情况进行汇报和分析,以便及时采取措施应对。

首先,我们需要了解地面沉降的原因。

地面沉降通常是由于地下水抽取、地下
开采、地质构造变化等原因引起的。

在城市建设和发展过程中,地面沉降是一个常见的问题,特别是在一些地质条件较差的地区。

其次,我们需要对地面沉降的影响进行评估。

地面沉降可能会导致建筑物和道
路的损坏,给市民的生活带来不便。

此外,地面沉降还可能引发地质灾害,对人们的生命和财产安全构成威胁。

针对地面沉降的情况,我们已经采取了一些措施。

首先,我们加强了地质勘察
和监测工作,及时发现地面沉降的迹象。

其次,我们加强了对地下水资源的管理和保护,控制地下水的过度开采。

同时,我们还加强了对地面沉降影响的评估和预警工作,确保市民的生命和财产安全。

在未来,我们还将继续加强对地面沉降情况的监测和研究,不断改进预警和防
范措施,保障市民的生活和财产安全。

同时,我们也呼吁广大市民加强环境保护意识,共同保护我们的地球家园。

总的来说,地面沉降是一个复杂的地质问题,需要我们共同努力来解决。

我们
将继续密切关注地面沉降的情况,采取有效措施,确保城市的安全和稳定。

希望大家能够共同参与,共同努力,共同守护我们美丽的家园。

谢谢大家!。

我国地面沉降现状及防治战略设想

我国地面沉降现状及防治战略设想
2、地球物理勘查技术:了解地质构造、土层结构和地下水分布情况,为防 治工作提供基础资料。
3、数值模拟技术:对地质环境进行模拟分析,预测地面沉降趋势及对环境 的影响。
4、修复技术:针对不同程度的地面沉降,采取相应的修复措施,如回填、 排水、加固等。
根据实际情况,综合运用这些技术,制定适合我国的地面沉降防治技术方案。 具体实施过程中,应注重以下几点:
感谢观看
1、防治目标
通过综合施策,逐步减轻地面沉降程度,降低其对生态环境、经济发展和人 类生活的负面影响,实现地质环境的可持续发展。
2、防治措施
(1)加强法律法规建设,依法保护地质环境;(2)强化科学研究,为防治 工作提供科技支撑; (3)优化土地利用,合理调配水资源;(4)加强监测预 警,及时掌握地面沉降动态;(5)推动公众参与,提高社会对地面沉降防治的 认识。
4、加强监测体系建设:建立健全地面沉降监测网络体系,提高监测技术水 平。通过定期监测和分析,及时发现和解决潜在的地面沉降问题。此外,还可以 利用遥感技术、GIS等先进手段,提高监测的准确性和效率。
5、加强公众教育和意识提高:通过媒体、教育机构等多种渠道,加强对公 众的宣传教育,提高人们对地面沉降危害的认识和环境保护意识。培养公众的地 质灾害防范意识,从而形成全社会共同参与、共同防治的良好氛围。
一、我国地面沉降现状
1、区域分布
我国地面沉降主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭谷地等经济发达、人 口密集的地区。这些区域的地质条件复杂,加之人类活动的影响,使得地面沉降 问题愈发突出。
2、形成原因
自然因素方面,地质条件、地下水过度抽取等是导致地面沉降的主要原因。 人类活动方面,不合理的土地利用、水利工程等也会引发地面沉降。
2、影响深远:地面沉降不仅导致土地资源的损失,还对生态环境和人类活 动造成严重影响。如引发建筑物的损坏、管道的破裂、河道的淤积等问题,给社 会经济带来重大损失。

谈国际地面沉降研究综述

谈国际地面沉降研究综述

谈国际地面沉降研究综述关健词:地面沉降压缩含水层地下流体开采地下固矿开采测量与监测灾害治理模拟和预测摘要:文章在介绍国际地面沉降会议历史及2000年第六届国际地面沉降会议简况的基础上,并根据2000年第六届国际地面沉降会议,对国际地面沉降研究进展情况分成如下六个方面进行了综述。

地面沉降地质因素介绍了古代地面沉降、泥炭层沉降、地度砂土液化地面沉降和海平面上升研究状况。

地下流体运移地面沉降方面介绍了以地下水开采为主的地面沉降问题及地面塌陷、天然气开采引起的地面沉降、均匀沉降对建筑结构的破坏和欠固结石英含水层的压密。

固矿开采引起的地面沉降问题介绍了非溶解性矿开采引起的大区域沉降和溶解性矿开采导致的地面沉降。

地面沉降灾害治理与决策制订介绍了保护泄湖不受地面沉降影响的有关措施、地面沉阵引起的法律纠纷和防治地面沉降的决策制订。

地面沉降测里与监测介绍了土层压缩性研究成果、放射性分层标技术、星载合成孔径雷达干涉监测技术及GPS和GIS在地面沉降监测中的应用。

地面沉降计算与模拟介绍了地下水开采引起的地面沉降预测、矿坑涌水地面沉降计算、固矿开采引起的地面沉降预测、天然气开采引起的地面沉降预测和潜水变化所导致的地面沉降计算。

XX1国际地面沉降会议概况XX1。

1国际地面沉降会议的由来及历史简况自50年代以来,地面沉降问题越来越受到全球的关注。

科学界在努力获得对自然沉降和人为沉降的进一步理解,同时在地面沉降的野外和室内监测、机理、预测技术、防治措施与效果方面也取得了丰硕的成果.随着时间的推移,对于地下**,人类认识到不能再遵循所谓的用弃哲学。

事实上,越来越明显地需要遵循对地下**合理管理的一贯策.1969年,教科文组织(**)认识到了地面沉降的严重性,当年就将该问题第一次反映在国际水文十年(IHD)中,后来又包括在国际水文规划(IHP)中。

这样,教科文组织与国际水文科学协会(IAHS)和其它国际及XX组织机构联合举办了6届国际地面沉降会议。

基于文献计量的国际地面沉降、地面塌陷研究态势分析

基于文献计量的国际地面沉降、地面塌陷研究态势分析

基于文献计量的国际地面沉降、地面塌陷研究态势分析摘要:随着经济的发展,人类工程经济活动日趋频繁,随之带来的地质灾害现象也日趋严重。

地面沉降、地面塌陷已成为国内外城市面临的主要地质灾害之一。

科技文献能够反映科学研究的发展动态,本文利用Thomson Data Analyzer(TDA)分析软件对SCIE文献数据库中收录的地面沉降、地面塌陷研究论文进行了数据挖掘和分析,结果表明合成孔径雷达干涉测量、地下水、全球定位系统、开采沉陷、监测、数值模型、地质构造等是该领域的主要研究主题。

关键词:文献计量地面沉降地面塌陷TDAA Bibliometric Analysis of International Ground Subsidence and Collapse ResearchAbstract:With the progress of economy,the human engineering-economical action becomes more frequent, consequently, the geological disasters become gradually serious.The tendency of scientific research could be reflected by bibliometric analysis. In this paper, Thomson Data Analyzer was used to do data mining and analysis of SCIE database about international ground subsidence and collapse research.The results showed that research topics mainly focused on InSAR,groundwater,GPS,mining subsidence,monitoring,numerical modeling and tectonics.Key words:Bibliometrical Analysis;Ground Subsidence;Ground Collapse;TDA地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失,是地质环境系统破坏所导致的恶果。

近期地面沉降情况汇报

近期地面沉降情况汇报

近期地面沉降情况汇报
最近一段时间,我们对地面沉降情况进行了全面的调查和分析,并就此向大家做出如下汇报。

首先,根据我们的调查发现,近期地面沉降情况呈现出逐渐加
剧的趋势。

在城市建设和基础设施建设的快速发展下,地面沉降问
题日益凸显。

尤其是在一些地质条件较差的地区,地面沉降的情况
更加严重。

其次,我们发现地面沉降对城市的影响十分严重。

首先,地面
沉降会导致建筑物的倾斜和损坏,给人们的生命财产安全带来严重
的威胁。

其次,地面沉降还会影响城市的排水系统,导致城市内涝
的问题日益严重。

此外,地面沉降还会对地下管线和地铁等基础设
施造成损坏,给城市的正常运行带来不利影响。

针对地面沉降问题,我们提出了以下解决方案。

首先,我们需
要加强地质勘探工作,对地下地质情况进行深入调查,以便更好地
预测地面沉降的趋势和规律。

其次,我们需要加强对地面沉降的监
测和预警工作,及时发现地面沉降的迹象,并采取相应的措施加以
应对。

此外,我们还需要加强对城市基础设施的维护和管理,及时
修补和加固受到地面沉降影响的建筑物和管线,以确保城市的正常
运行。

综上所述,地面沉降是一个十分严重的问题,需要我们高度重
视并采取有效措施加以解决。

我们将继续密切关注地面沉降的情况,不断完善我们的工作,努力保障城市的安全和稳定。

希望各位也能
共同关注并支持我们的工作,共同为城市的发展和安全做出贡献。

探讨区域地面沉降国内外研究现状

探讨区域地面沉降国内外研究现状

监测显示地面沉降量与地下水位下降幅度呈高度正相关,地面沉降分布范围与地下水位降落漏斗根本吻合,而且地面沉降发育和生长的过程与地下水的开采过程根本保持一致或滞后一个时段。

一般而言,地面沉降的开展都经历过缓慢沉降、显著沉降、急剧沉降等几个阶段,与同期地下水少量、大量、超量开采几个阶段相对应。

在开展压缩开采量、人工回灌等治理措施之后,随着地下水位逐步恢复,沉降速率减小。

特别是人工回灌地下水,可能引起地面在一段时间内回弹。

地面沉降是渗流场变化和地层应力重分布的过程[13]。

过量开采地下水会引起松散地层大量释水,造成含水层水位下降,孔隙水压力减小,同时含水层水位地面沉降量主要来源于弱透水层〔黏性土层〕压缩变形和含水砂层压缩变形,对弱透水层和含水砂层变形特征的研究是抽水地面沉降机理研究的重要内容。

黏性土的变形具有塑性变形和蠕变的特点,而砂性土的变形特征较为复杂。

薛禹群等试验说明,不同的砂性土在不同的应力条件下会有不同的表现,有的表现为弹性变形,有的表现为非线性变形,压缩变形以塑性变形为主并包含有蠕变是它变形的根本特点[5, 12, 14]。

所以砂土层变形也存在迟后效应。

发生地面沉降的地区一般都是由岩性不同的多种土层〔如砂土层、黏质土层等〕组成,各土层的沉降量不仅与土层自身特性〔如压缩性〕有关,还与土层的厚度以及地下水的采灌格局有关。

压缩性小的砂性土层如果厚度大,也会引起较大的沉降。

抽采和回灌水的状况影响地下水位的变化,导致土层经历不同的应力路径和应力历史,进而使土层表现不同的变形特征。

薛禹群等研究了上海土层在5 种地下水位变化模式下的变形特征[15]。

对于大面积区域性地面沉降,由于水文地质背景复杂,各土层的变形特征不可一概而论。

研究区域性地面沉降的成因机制需要将不同的水文地质单元别离出来分别研究,试验证明相同的水文地质单元在不同的时期由于地下水位的不同也可能表现出不同的变形特征[5]。

2.1.2 地面建筑荷载引起的地面沉降在地面建筑荷载的作用下,土体产生附加应力,导致持力土层变形并伴随瞬时沉降,这一般发生在施工阶段瞬时完成。

地面沉降的现状、成因分析及防治措施

地面沉降的现状、成因分析及防治措施

———————————————————————作者简介:薛天祥(1990-),男,土家族,贵州遵义人,中级工程师,硕士研究生,研究方向为地质工程、水利水电工程;沈春勇(通讯作者)(1968-),男,贵州锦屏人,教授级高级工程师,工程硕士,从事水电工程地质勘察工作。

0引言随着工业化的快速发展和城镇化进程的加速,地面沉降灾害日益严重,给不同地区的人民生命和财产安全带来了威胁,使城市可持续发展受到了限制。

近年来,国内先后有近百个城市或地区发生地面沉降,形成了以长江三角洲、华北平原及汾渭断陷盆地等为代表的地面沉降典型地区[1]。

地面沉降虽不至于直接造成重大人员伤亡,但地面沉降造成建筑物下沉、地下管道破损、洪涝及风暴灾害加剧等一系列问题,给国民经济造成巨大的损失[2-3]。

目前全国已有7.9万km 2面积的地区地面沉降量累计超过20cm ,数据显示仍存在逐步扩大的可能性[4],经沉降中心统计结果表明,天津、上海、西安、无锡、太原、沧州等地区最大沉降量已超过2m ,天津塘沽的最大沉降量已达3.1m 。

根据相关部分调查评估,地面沉降已经造成长三角地区巨大的经济损失,数额达3000亿元。

上海随着城市化进程的发展,也是地面沉降导致经济损失最多的城市,其经济损失高达2899亿元;因地面沉降的影响,华北平原产生了重大的经济损失,直接经济损失达到404.42亿元,间接经济损失达2923.86亿元,累计损失约3300亿元[5]。

目前,很多学者开展了一系列的地面沉降成因分析工作,对地面沉降问题的治理措施也有了初步成效,但并未能有效的控制其继续恶化的趋势,面对如此严峻的沉降破坏形势,日后的研究工作开展仍十分困难[3]。

因此,本文深入研究地面沉降的国内外现状,提出地面沉降的主要危害,分析其产生的原因,对研究人员开展地面沉降防治工作具有重要意义。

1现状分析地面沉降又称为地面下沉或地陷,是指在人类及自然环境的共同作用下,导致地壳表层土体出现压缩,因而出现不同区域地面标高降低的地质现象,这是难以弥补的永久性资源损失及环境破坏。

近期地面沉降情况汇报

近期地面沉降情况汇报

近期地面沉降情况汇报
根据最新的调查和监测数据显示,近期我国部分地区出现了不
同程度的地面沉降情况。

这一现象引起了广泛关注,对于地面沉降
的原因、影响以及应对措施,我们需要进行深入的分析和研究。

首先,就地面沉降的原因而言,主要有自然因素和人为因素两
大类。

自然因素包括地质构造、地下水开采、地下水位下降等,这
些因素会导致地下土层的松弛和沉降。

而人为因素则包括城市建设、地铁施工、地下管道铺设等,这些活动也会对地下土层产生影响,
引发地面沉降现象。

其次,地面沉降对城市的影响主要体现在建筑物的稳定性、地
下管道的安全以及城市基础设施的完整性等方面。

地面沉降会导致
建筑物的倾斜和裂缝,对于城市的地下管道和基础设施也会带来潜
在的安全隐患,因此,我们需要高度重视地面沉降对城市的影响。

针对地面沉降带来的问题,我们需要采取一系列的措施来加以
解决。

首先,对于地下水的开采和利用需要进行严格的管控,避免
地下水位的过度下降。

其次,在城市建设和地铁施工等活动中,需
要加强对地下土层的监测和评估,确保活动不会对地下土层产生不
可逆的影响。

此外,对于已经出现地面沉降现象的地区,需要进行及时的修复和加固,确保城市的安全和稳定。

综上所述,近期地面沉降情况引起了我们的高度关注,我们需要深入分析地面沉降的原因和影响,采取有效的措施来加以解决。

只有通过科学的研究和有效的管理,我们才能够更好地保护城市的安全和稳定。

希望相关部门能够高度重视这一问题,采取积极的措施,确保城市的可持续发展和安全。

浅谈我国地质问题引起的地面沉降及解决方案

浅谈我国地质问题引起的地面沉降及解决方案

浅谈我国的地面沉降问题及解决方案地面沉降又称为地面下沉或地陷。

它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象)。

国内多个城市发生地面沉降我国有50多个城市不同程度出现了地面沉降和地裂缝灾害,沉降面积扩展到9.4万平方千米,出现地下水降落漏斗180多个,总面积约19万平方千米。

发生岩溶塌陷1400多起,海水入侵面积逐年扩大,北方土地荒漠化面积有所增加。

如:广深高速公路北行麻涌路段32号桥墩,地基下沉,路面下陷。

即使是地质状况相对稳定的北京,也同样面临着地面沉降所带来的麻烦。

1998年,在北京市顺义地区曾出现过一条裂沟,迫使当地一个橡胶厂搬迁。

如今,这条沉降沟已经发展到800米宽,25千米长。

在华北地区,地面开裂、房屋倒塌、下水道排水不畅、水质恶化等;在沿海地区,地面下沉使风暴潮危害范围扩大,海岸向内陆侵移。

地面沉降对本来就低洼的沿海地区产生的负面效应和危害,大幅度地增加了低洼湿地面积,使耕地沼泽化。

而在我国东部一些沿海城市,地面沉降所带来的问题更为严重。

这些地区面临着地面沉降和海平面上升的双重压力,致使海岸侵蚀加剧,海水入侵,地下水受到咸潮污染,而让人谈之色变的风暴潮更是越来越猛烈。

在江苏的苏州、无锡、常熟等地,地面沉降也相对严重。

资料显示,该地区沉降面积已达5700平方千米,约占这一地区平原面积的一半,沉降中心最大沉降量达2.8米。

在这一地区,有一座花费数千万元新建的高楼,因为地面沉降,出现了裂缝,不得不拆掉。

地面沉降原因分析一、地质因素。

地壳运动使有的地方抬升,有的地方下降;还有土壤的自然压缩:即土壤中的有机物会慢慢分解,在自然重力作用下,原来的松散地层或半松散地层变成致密、坚硬或半坚硬岩层,地层厚度变小。

从而造成某一地区的地面出现沉降。

二、另外,根据地面沉降发生的原因还可分为:(1)抽汲地下水引起的地面沉降;(2)采掘固体矿产引起的地面沉降;(3)开采石油、天然气引起的地面沉降;(4)抽汲卤水引起的地面沉降。

我国地面沉降及控制方法探讨

我国地面沉降及控制方法探讨

我国地面沉降现状及控制方法探讨摘要:地面沉降又称为地面下沉或地陷。

它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。

其主要原因是人类为了生产生活大量抽取地下水,开采地下流体等,发展缓慢,但一旦发生便很难恢复,会造成极大地经济损失。

本文主要介绍我姑我国地面沉降现状及现在的监测方法,提出控制手段。

关键词:地面沉降,影响,对策引言地面沉降是一种可由多种因素引起的地面标高缓慢降低的环境地质现象。

是我国平原地区的主要地质灾害,在人口密集的城市,地面沉降最为严重。

从国土资源部获悉,目前,中国一半省份存在地面沉降,五十多个城市地面沉降比较严重。

地面沉降具有成长缓漫、持续时问长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种缓变型地质灾害,会造成地面高程损失、建筑物的下沉及破坏等危害。

由于地面沉降造成的地质灾害对我国经济造成了很大的损失。

[1]地面沉降现状及危害2.1现状我国的地面沉降主要出现在上海、天津、江苏、河北等17个省市的东、中部地区,沉降总面积超过7×104 km2,最大累计沉降量已达3m,主要分布于长江三角洲、华北平原、松嫩平原和下辽河平原、汾渭河谷平原和一些山区盆地。

其中,华北平原和长江三角洲是两个集中连片发展的地区,地面沉降十分严重。

由于不均匀地面沉降,华北平原、长江三角洲、汾渭河谷平原以及某些内陆盆地的一些地区出现地裂缝,约450处,一千多条,所经之处建筑物遭到不同程度的破坏,造成巨大损失。

我国地面沉降的特征有:(1)地面沉降分布范围广;(2)地面沉降涉及的深度较大;(3)地面沉降发展的阶段性不均匀性。

[2]中国出现的地面沉降的城市较多。

按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式:(1)现代冲积平原模式,如中国的几大平原。

(2)三角洲平原模式,尤其是在现代冲积三角洲平原地区,如长江三角洲就属于这种类型。

常州、无锡、苏州、嘉兴、肖山的地面沉降均发生在这种地质环境中。

城市地面沉降成因分析及防治对策

城市地面沉降成因分析及防治对策

城市地面沉降成因分析及防治对策摘要:针对国内外城市地面沉降的现状及造成的严重危害,从影响因素方面出发,阐明地面沉降的原因,并相应采取防治措施,从而控制城市地面沉降的深度发展。

关键词:地面沉降,成因分析,影响因素,防治措施Abstract: aiming at the city ground at home and abroad and the present condition of the subsidence caused serious harm, from the aspects of influencing factors, expounds the cause of ground subsidence, and take corresponding prevention and control measures, so as to control the city ground settlement depth development.Key words: the ground settlement, cause analysis, influence factors, prevention and control measures地面沉降又称为地陷。

在我国《地质灾害防治条例》中,它被定义为“缓变性地质灾害”。

它的影响因素可分为自然地质因素和人为因素,在城市中,随着城市建设的步伐加快,城市地面沉降是一种受城市经济活动影响的人为地质灾害。

它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动(或工程地质现象),只要人们找准原因,采用合理的控制手段,城市地面沉降是完全可以控制的。

1、国内外城市地面沉降的现状与危害1.1、现状据资料记载,1891年墨西哥最早发生地面沉降,首都墨西哥城座落在高山谷地冲击平原上,现在该城市已形成世界上罕见的大面积沉降区,城市地面大约下陷9米。

抽取地下水引起地面沉降的研究现状与进展

抽取地下水引起地面沉降的研究现状与进展

0 前言
降给这些地区的社会经济发展、城市建设、环境保
地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地 表松散未固结土体压缩而引起的地面高程降低的地 质现象, 是 一 种 不 可 补 偿 的 永 久 性 环 境 和 资 源 损 失。世界上很多国家都出现了这一问题,如意大利 威尼斯、日本关东、美国加利福尼亚的圣华金谷、 中国的上海、天津、泰国曼谷等。其中圣华金谷的 沉降量达到了 9m,影响范围达到 9900km2 。地面沉
模型及模拟方法的发展过程及现状。最后对我国地面沉降的研究提出了建议。
关键词: 地面沉降; 监测方法; 水流模型; 耦合模型
中图分类号: P641. 69
文献标识码: A
Present situation and advance problems on the land subsidence caused by groundwater pumping
Yang Yong1 ,Li Guomin1 ,Dou Yanbing2 ,Li Ming1 ,Yang Zhongshan2
(1. Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China; 2. Beijing Hydraulic Center,Beijing 100039,China)
而1970年以后由于对地下水开采的限制地面下沉速度趋于缓和到2000年下沉平均总幅度控制在了5cm左右79泰国曼谷地面沉降到1980年地面沉降达到2m总面积达到800km泰国政府意识到问题的严重性在21世纪初采取强硬措施限制地下水的开采并对使用地下水收取更高的费用然而由于过去35年地下水的严重使用粘土层的滞后效应使得地面沉降仍在继续但与过去相比沉降速率小很多80通过人工回灌井直接对承压含水层进行人工回灌加压该方法成功用于控制美国加利福尼亚南部的威尔明顿油田的地面沉降从注水到1969地面沉降面积由1958减少到8km面回弹03m81结论与展望目前国内外地面沉降研究和防治工作已进入数学模型预测为主的动态微量控制阶段随着高性能计算机的发展越来越多的复杂地质问题大都通过数值手段来解决

地面沉降涉及国内21省103个城市!国外更严重!专家:已得到缓解

地面沉降涉及国内21省103个城市!国外更严重!专家:已得到缓解

地面沉降涉及国内21省103个城市!国外更严重!专家:已得到缓解近日,土耳其媒体曝光离奇画面,展示了该国肯尼亚省出现的数百个巨型“天坑”。

据报道,由于地质因素和地下水减少,科尼亚地区地面沉降现象频发,早在2018年,当地就曾出现过多个巨型天坑,引发民众担忧。

实际上,地面沉降是包括我国在内的世界范围较为普遍的地质灾害。

地面沉降灾害的发生,不仅给人们的生产生活带来影响和经济上的损失,还将直接影响灾害区域的生态文明建设和可持续发展。

那么,地面沉降可以快速准确监测到吗?答案是肯定的。

中国测绘科学研究院利用卫星合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,自主研制了高性能的地表形变监测处理系统,能敏锐地捕获到精度达3-5毫米/每年的地面形变信息,犹如医生利用CT给病人体检一样,地表细微的下沉或抬升都逃不过InSAR的“法眼”,实现了从太空对地面沉降的高分辨率、高精度监测。

地面沉降涉及21个省103个地级市时间退回到2016年9月2日晚,江苏徐州,一辆厢式货车行至二环北路临近鼓楼广场的路段时,突然遇到地面沉降,地下一根供水主管道发生爆裂,涌出的大量清水将周边数百平米道路淹成一片“汪洋”,多个小区供水受到不同程度影响。

不仅是徐州,在全国许多城市,这样的地面沉降事故经常见诸报端,地面沉降引发的灾害事故严重影响着当地生产生活的正常秩序。

由于地下资源的不合理开发利用,我国许多城市都有地面沉降现象。

目前全国共有21个省(自治区/直辖市)103个地级市发生过地面沉降。

数据显示,2016年以来,沉降速率超过50毫米/年的城市共有20个,集中分布于华北平原、汾渭盆地等地。

地面沉降是指地球表面,由于自然因素或人为因素引起的一定区域范围内陆面标高缓慢降低的地质现象,属缓变型地质灾害,具有形成时间长、影响范围广、防治难度大等特点。

地面沉降影响的范围非常广泛,如城市排水系统变形失效,进而导致防汛能力下降;不均匀的沉降会使地表建筑物的地基下沉,导致楼房倾斜、房屋开裂;地下建筑如水井、油井的倾斜,导致拉裂毁坏;地面沉降还会破坏大型线状工程如铁路、输水输油管线、桥梁等。

常州市地面沉降现状及分析

常州市地面沉降现状及分析

常州市地面沉降现状及分析常州市地面沉降现状及分析常州市位于江苏省南部,北临长江,南靠太湖,是我国经济与技术发展较快的中等城市之一。

市区供水以第四系松散岩类孔隙地下水为主,开采层次主要是第承压含水层。

1 地面沉降现状自70年代起,由于大量开采地下水,常州市开始出现地面沉降现象,如井管相对抬升,地面开裂等。

1980~1983年,江苏省第一水文地质工程地质大队对常州市进行了等水准测量,发现该市地面下降在300mm 左右,累计沉降量最大的东方印染厂已达512mm 。

此后,由于没有采取有效措施,地面沉降幅度和范围逐年发展,至1993年最新水准点测量资料,常州市五星乡—青龙乡一线西南,湖塘镇—戚墅埝一线以北的大面积范围内,1980年以来的沉降量超过600mm ,其中超过800mm 的重度沉降区面积约3417km 2,最大累计沉降量超过1000mm 。

2 地面沉降特征众所周知,地下水过量开采是引起地面沉降的直接原因,但是前者究竟以何种方式对后者产生影响,本文试图结合有关资料,对此进行初步探讨。

211 沉降层的分析在常州市清凉小学内,设有江苏省目前唯一的一组基岩标和分层标,1984年至1994年的监测资料表明,该地11a 间下沉了约500mm ,平均每年下沉40~50mm 。

为研究各土层压缩情况,结合含水层的开采层次和土层的岩性特征,将地层划分为四个沉降层,分别阐述如下:第一层,埋深0~39119m ,为承压含水层底板以上,岩性为粉砂、亚砂土、亚粘土,含水层为粉砂。

根据有关资料,该层的累计压缩量大于10mm ,占沉降量的2%,土层厚度占总沉降土层厚度的四分之一,其中大部分的压缩量为1990年以前的压缩量,1990年以后,该层基本上处于时升时降的重复状态,至今压缩量累计近似于零,说明该层土固结压密已趋稳定,今后该层的压缩量不会有大的变化。

第二层,埋深39119~92166m ,为承压含水层的顶板,其岩性为灰黄、棕黄、黄绿、青灰色亚粘土。

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国内外地面沉降现状与研究摘要:系统地介绍了国内外地面沉降的现状、引起沉降的原因、地面沉降的机理和地面沉降灾害预测与监测。

特别针对上海地区随着大规模的城市建设产生的由工程环境效应引起的地面沉降及其监测与研究做了阐述。

关键词:地面沉降;地质灾害;工程环境效应0、引言地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。

地面沉降具有生成缓慢、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,是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。

地面沉降是我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。

1、地面沉降现状1.1、国外地面沉降现状现有文献资料表明,1891年墨西哥城最早记录地面沉降现象,但当时由于地面沉降量不大,危害也不明显[1],所以没有引起人们的重视。

目前平均沉降量达到0.3cm/a,最大累计沉降量超过7.5m,有的地区甚至超过15m。

日本于1898年在新泻最早发生地面沉降,至1958年地面沉降速率达530mm/a,1952-1956年新泻是日本地面沉降最严重的地区。

日本产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原,其它地区还有名古屋、川崎、山口、尼崎及西宫等[2]。

上个世纪意大利的Ravenna地区发生了大面积的地面沉降[324]。

起初沉降不大,每年数毫米;第二次世界大战后,由于过度抽取地下水,以每年110mm的沉降量剧增。

美国于1922年最早在加州萨克拉门托SanJoaquin流域发现沉降,1920-1969年地下水位下降达137m,累积地面沉降达2.6m,影响范围9100km2。

至20世纪70年代初期,美国已有37个州因开采地下流体而产生的不同程度的地面沉降现象;至1995年,美国50个州均有地面沉降发生[5]。

据统计[6],目前世界上已有60多个国家和地区发生地面沉降,包括美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。

1.2、国内地面沉降现状20世纪20年代初,中国最早在上海和天津市区发现地面沉降灾害,至20世纪60年代两地地面沉降灾害已十分严重[7]。

20世纪70年代,长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降;80年代以来,中小城市和农村地区地下水开采利用量大幅度增加,地面沉降范围也由此从城市向农村扩展,在城市上连片发展。

同时地面沉降地区伴生的地裂缝加剧了地面沉降灾害[8210]。

自1921年上海市区最早发现地面沉降以来,至今中国已有90多个城市和地区发生不同程度的地面沉降,到2003年沉降面积达93885km2[11]。

代表性地区有上海,天津,浙江的宁波、嘉兴,江苏的苏州、无锡、常州,河北的沧州、唐山、衡水、保定、任丘、南宫,山东的菏泽、济宁、德州,安徽的阜阳,山西的临汾、太原、大同,河南的安阳、开封、洛阳、许昌、郑州,台湾的台北、彰化、屏东等8个县市,陕西的西安,北京和松辽平原等。

在这些地区中最为突出的是以上海为代表的长江三角洲、以天津为代表的环渤海区和西安等地。

2、地面沉降灾害原因地面沉降成因主要包括开发利用地下流体资源(地下水、石油、天然气等)、开采固体矿产、岩溶塌陷、软土地区与工程建设有关的固结沉降等,此外还包括新构造运动、动土融化等因素。

2.1、开发利用地下流体资源(1)地下水开采引起的地面沉降在许多国家和地区[12217]由于抽取地下水引起地面沉降。

在台湾由于抽取地下水引起的地面沉降总面积达1890km2[18];美国加利福尼亚州SanJoa2quin峡谷开采地下水产生了达9m的地面沉降[19]。

20世纪20年代,上海、天津在市区集中开采地下水的地区发生地面沉降,到60年代两市地面沉降灾害已十分严重。

(2)开发利用石油天然气资源美国德克萨斯州等地由于碳氢化合物的开采诱发地面沉降[20224];胜利油田开采区的平均沉降量10mm/a左右,现河采油厂的耿家井附近15年下沉量为378mm,平均沉降25.2mm/a[25];20世纪80年代中期大庆油田为了增加原油产量采取了注水采油的方法,从而产生区域性地面沉降,1978-1991年期间累计地面沉降量达1.5m[26227]。

(3)开发利用地热资源进入90年代以来,昆明市地下热水的开采规模扩大,1999年达22000m3/d以上,累计开采量已超过1亿m3[28]。

2.2、岩溶塌陷中国可溶岩分布面积达365万km2,占国土面积的1/3以上,是世界上岩溶最发育的国家之一。

近年来随着岩溶地区国民经济的飞速发展,岩溶区土地资源、水资源和矿产资源开发的不断增强,由此引发的岩溶塌陷问题日益突出,已成为岩溶地区主要地质灾害问题。

仅广西、云南、贵州、四川和重庆等五个西南省区就已发生岩溶塌陷859次,占全国岩溶塌陷总数的78%[29]。

2.3、开采固体矿产矿区采空塌陷分布在各矿区,以采煤塌陷最为突出。

南斯拉夫吐斯拉城岩盐矿经过近100年的开采,盐水层水压力下降,地面最大沉降量达10m;波兰最大铜矿莱格纳卡产生超越开采区的巨大沉降槽,地面最大沉降量达0.8m;中国有20个省区共发生采空塌陷180处以上,塌陷面积大于1150km2,以黑龙江、山西、安徽、山东、河南等省最为严重。

2.4、工程环境效应工程建设是近年来新的沉降制约因素[30],在地区城市化进程中不断显露,在部分地区的大规模城市改造建设中地面沉降效应明显。

上海的地面沉降问题开始于20世纪20年代近代工业形成以后,由于对地下水资源不合理的集中开采,引起地面沉降急剧发展,最大年沉降速率曾超过110mm,最大累积地面沉降量达2.63m,成为我国地面沉降发生最早、影响最大、危害最深的城市。

60年代中期开始上海对地面沉降进行了综合治理,结合地下水资源的系统管理实施了一系列控制沉降措施,使地面沉降总体保持在每年数毫米的微量沉降状态,基本实现对地面沉降的有效与持续性控制。

进入90年代以来城市基础设施建设迅猛发展,旧区改造、新居住区开发,大量高层、超高层建筑的兴建,在此条件下工程建设引起的地面沉降效应逐渐凸出,成为上海近年来新的沉降发展因素。

监测成果显示,建国后至1965年上海地面沉降量年均65mm,1966-1971年地面年均回弹3.2mm,1972-1989年年均沉降量3.5mm。

但进入90年代以来,中心城区年均沉降量为11.9mm,这与产业结构调整引起的全市地下水采灌数量、布局改变及大规模城市工程建设有密切关系。

上海城区大规模的工程建设,特别是重大市政工程和高层建筑物的建设对中心城区的地面沉降带来了严重影响,城市工程建设引起的沉降约占近期总体沉降的30%。

根据近年来市区地下水采灌量及土层变形分层监测统计结果,地下水开采造成的土层变形主要集中在70m以深土层,而70m以浅土层的变形主要是城市工程建设引起的。

在城区严格控制地下水开采的情况下,城区产生过大地面沉降量(年均10mm以上)与大规模的工程建设、过大的建筑容积率有关。

进入20世纪90年代,上海地面又明显出现加速沉降现象,中心城区年均沉降量是前一时期的4倍多,如图1所示。

由于上海中心城区地下水的开采得到严格控制,而且回灌量一直大于开采量,地下水动态历年来基本保持稳定,并在区域与层次上的展布也较为均衡,抽灌地下水引发地面沉降的发展过程中心城区较为平缓。

在此背景下上海中心城区大规模城市建设诱发的工程建设效应引起密切关注。

对于工程建设等环境效应引起的地面沉降,国内外对这方面的研究很少,同济大学地下建筑与工程系的城市工程地质研究所对此展开了初步研究,并同上海地质调查研究院进行合作研究。

3、地面沉降机理抽汲地下水(或石油与天然气)时,伴随着地下水从沉积含水层组中,尤其在那些厚层的半固结淤泥、粘土层(弱含水层)组中排出,含水层的孔隙体积和总体蓄水能力大幅度减少,并且不能完全恢复,最终表现为地面沉降。

这类沉降的成因有二种机理:一个是有效应力原理,另一个是水动力固结理论。

这两个原理将含水层的压实分为两个过程,前者解释了含水层在抽水过程中的压实引发的地面沉降,后者解释了抽水以后的残余压实引发的地面沉降。

根据有效压应力理论,抽水以前上覆土层和水的重力由孔隙水压力和粒间有效压力共同平衡;抽水后总压力不变,孔隙水压力降低,有效压力增加,这样颗粒骨架所受压力增加,土层被压缩,微观上表现为颗粒之间的孔隙度降低,宏观上表现为含水层变薄。

抽水结束后,地面沉降并未停止,这可以用水动力固结理论来解释:在抽水过程中透水层的放水速度比弱透水层快,因而水位下降也快,停止抽水后,由于两类含水层之间水位高度不同,存在水位差,而表现为弱透水层向透水层渗水,弱透水层因而继续有压实作用.仍有沉降发生。

图1、上海市地面沉降发展历程Fig.1、ProcessoflandsubsidenceinShanghai.4、地面沉降灾害预测与监测4.1、地面沉降预测国内外有关地面沉降的预测方法很多,主要有模糊神经网络、灰色理论[31232]等。

例如王寒梅和唐益群等利用灰色理论建立非等时距GM(1,1)模型,对上海路家嘴地区因工程环境效应因素引起的地面沉降进行了预测,并和实测数据进行了比较,预测值与实测结果基本相符,具有较好的精度。

李涛和潘云等[31]在分析天津市区地面沉降特点的基础上,结合人工神经网络原理,预测了2010年天津市区地面沉降的情况。

当沉降均匀平稳时,宜采用灰色预测,当沉降波动较大时,宜采用人工神经网络预测。

沉降是一个受多方面因素影响的复杂过程,其影响因素与沉降之间存在复杂的非线性关系,正确选择预测方法和建立相应的模型,对于精确的预测沉降和防止事故的发生显得尤为重要。

4.2、地面沉降监测地面沉降的监测技术日益先进,全球定位系统(GPS)已经逐渐取代区域性水准测量得到广泛的应用。

日本的Hiroshi[33]利用GPS技术量测了新泻的地面沉降,绘制了沉降变化图。

上海市于20世纪60年代初期开始建立地面沉降监测网络[34235],采取多种措施进行防治,使地面沉降得到了有效控制。

90年代以来,由于大规模的城市建设,高层建筑荷载及市周边地区增加开采地下水,致使中心城区地面沉降处于新的加速沉降阶段。

上海建立了长江三角洲统一的地面沉降GPS监测网、完成了地面沉降信息系统(LSIS)、编制了地面沉降有关图件等;美国正在研制用于探测地面沉降的干涉合成孔径雷达(InSAR)监测技术[36]。

5、总结本文对国内外地面沉降的现状、地面沉降灾害发生的原因、地面沉降机理以及地面沉降灾害预测与防治,作了系统全面的论述。

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