地下水开采一地面沉降模型研究
- 格式:pdf
- 大小:268.68 KB
- 文档页数:4
《三江平原水资源开发利用致地面沉降分析及对策》一、引言三江平原,位于中国东北的黑龙江省,是中国重要的农业产区和水资源富集区。
近年来,随着该地区水资源的不断开发利用,出现了地面沉降的现象,这既影响了当地的经济社会发展,也对生态环境带来了不小的挑战。
本文旨在分析三江平原地面沉降的成因,特别是水资源开发利用过程中的问题,并提出相应的对策。
二、三江平原地面沉降的现状与成因分析1. 地面沉降现状三江平原地面沉降现象日益严重,主要表现为土地塌陷、地面裂缝等问题。
这不仅影响了当地居民的生活和农业生产,也对区域生态环境造成了破坏。
2. 地面沉降成因分析(1)水资源过度开发:三江平原水资源丰富,但近年来过度开发、过度利用的情况严重,导致地下水位下降,进而引发地面沉降。
(2)不合理的土地利用:过度开垦、不合理灌溉等土地利用方式,导致土壤结构破坏,地下水补给不足,加剧了地面沉降的现象。
(3)地质因素:三江平原地处松嫩平原,地质构造复杂,加之长期的地质作用,使得地面容易发生沉降。
三、三江平原水资源开发利用与地面沉降的关系三江平原地面沉降与水资源开发利用密切相关。
由于过度开采地下水、不合理的水资源利用方式,导致地下水位下降,土壤固结,进而引发地面沉降。
因此,科学合理的水资源开发利用是防止和减缓地面沉降的关键。
四、对策与建议1. 科学规划水资源开发利用(1)制定科学的水资源开发利用规划,合理分配水资源,确保农业、工业和居民生活用水的需求。
(2)加强水资源保护,严格控制地下水开采量,防止过度开采。
2. 推广节水农业和生态农业(1)推广节水灌溉技术,减少农业用水量,提高水资源利用效率。
(2)发展生态农业,合理利用土地资源,保护土壤结构,提高土壤保水能力。
3. 加强地质监测和预警系统建设(1)加强地质监测,及时掌握地面沉降情况,为防治工作提供依据。
(2)建立地面沉降预警系统,及时发现并处理潜在的安全隐患。
4. 加大政策支持和资金投入(1)制定相关政策,鼓励和支持水资源保护和地面沉降防治工作。
基于时间序列的地下水开采中地面沉降预测方法
雷长彪
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()9
【摘要】传统的地下水开采中地面沉降预测方法,只能收集历史地面沉降数据,不能消除其异常值,导致地面沉降量预测值与实测值相差较大,因此设计一种基于时间序列的地下水开采中地面沉降预测方法。
首先对收集到的地面沉降数据进行预处理,消除异常值和数据间的量纲差异。
将地面沉降数据转换为垂直向沉降速率,基于时间序列和历史数据建立地面沉降预测模型,并根据模型的预测结果分析未来的沉降趋势。
实验结果表明,设计的基于时间序列的地下水开采中地面沉降预测方法,地面沉降量预测值与实测值基本一致,最小仅为0.9 mm。
证明其方法更准确,具有实用性。
【总页数】4页(P147-150)
【作者】雷长彪
【作者单位】中国建筑材料工业地质勘查中心广西总队
【正文语种】中文
【中图分类】TU433
【相关文献】
1.地面沉降与地下水开采相关关系及沉降预测
2.城市地下水开采引起的地面沉降预测
3.天津市地面沉降区地下水开采指标综合评定方法研究
4.地下水开采引起地面
沉降预测方法的现状与未来5.南通市建筑荷载和地下水开采引发地面沉降模拟预测
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
城市地下水开采引起地表沉降关系论述【摘要】地面沉降是指地壳表面在自然力的作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。
可以给人民生活造成严重的危害,对工农业生产,交通运输和城市建设产生重大的经济损失。
本文通过对某些城市地下水的开采与地表沉降的研究,论述了二者之间的关系,并讨论如何利用GPS获取动态监测数据。
【关键词】地下水开采;地表沉降;动态监测;GPS1 地表沉降1.1 地表沉降的涵义地表沉降系指地壳表面在自然力作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。
其特点是以向下的垂直运动为主体,而只有少量或基本上没有水平方向位移。
其速度和沉降量值以及持续时间和范围均因具体诱发因素或地质环境的不同而异。
目前国内外工程界所研究的地表沉降主要是指由抽取液体(以地下水为主,也包括油、气)所引起的区域性地面沉降。
本文的地表沉降是指我国《岩土工程勘察规范》中规定的:在较大面积内由于抽取地下水引起水位下降而造成的地面沉降。
1. 2 地表沉降的危害特点(1)沿海、沿江城市区域潮水上岸,潮水可能漫溢市区的道路、工厂、商店及村庄、农田,经济损失严重;(2)城市下水道排水不畅,降雨积水成灾,发生大面积内涝灾害;(3)河道桥下净空减少,过航能力降低,影响交通运输;(4)城镇区内,建筑物由于地面沉降影响产生不均匀变形,危及稳定安全;(5)既有河海堤坝或防汛墙,其防洪朝的能力降低,致使城市抵御自然灾害的能力降低;(6)港口码头失效,作用功能降低;(7)道路设施以及地下管道遭受破坏;(8)地下水取水设备失效。
1.3 地表发生沉降的原因分析1.2.1 自然因素分析(1)新构造运动可使地面随基底面升降(2)强烈地震对地表沉降的影响(3)土层的天然固结1.2.2 人为因素分析(1)抽取地下气、液体的影响因各种目的而进行的浅层疏干排水和抽取深层的气、液体,使地层内的气、液压降低,土粒间的有效应力增加,地层压密,形成区域性碟形洼地。
地面沉降的研究牛正军【摘要】The paper introduces the reason and mechanism of the ground subsidence, the calculating forecasting model, the inspection technical measures and the prevention measures, has the factual summary of the inspection forecasting and prevention measures, so as to direct the correct forecasting of the ground subsidence and adopt reasonable prevention measures.%系统介绍了地面沉降产生的原因机理、计算预测模型,监测技术手段以及防治措施,并对监测预报以及防治措施进行了较具体的总结,以指导正确预测地面沉降,从而采取合理的预防措施。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)023【总页数】3页(P76-78)【关键词】地面沉降;机理;计算预测模型;防治措施【作者】牛正军【作者单位】安徽省化工设计院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TU4330 引言地面沉降是人为的或自然的因素作用下,由于地壳表层土体受力压缩导致的区域性地面标高整体下降的一种环境和地质现象,是一种无法补偿的永久性环境破坏和资源损失[1]。
地面下沉将引起一系列的危害,如道路、房屋开裂,基础设施遭到破坏及地下水资源恶化等。
根据长江三角洲、华北地区等的研究,据统计,建国以后,仅地面沉降及地裂两项造成的经济损失就达4 500亿元~5 000亿元人民币。
包括直接经济损失350亿元~400亿元人民币,年均损失90亿元~100亿元人民币,年均直接经济损失8亿元~10亿元人民币[2]。
地下水开采引起苏州地区地面沉降的机理分析及防治措施摘要:地面沉降的出现与区域地层岩性结构、水文地质条件、土的类型、厚度、压缩性的大小、固结历史等因素有关,本文以苏州地区为例,对抽汲地下水引起的地面沉降、建设工程性地面沉降等问题进行阐述与分析,并针对这些问题提出了相应的预防与治理措施。
关键词:地下水;开采;沉降;地裂缝;地面沉降作为一种缓变型地质灾害,是世界上许多国家、尤其是位于广大平原区并以开采地下水为主要供水水源的地区共同面临的问题。
苏州地区位于长江三角洲地带江苏省南部,是我国经济最发达、城市工业化程度较高的地区之一,随着工程经济活动强度和规模的不断扩大,地质灾害频繁发生,地质环境日趋恶化。
其中在该地区分布最广、影响最大的地质灾害就是地面沉降。
1、城市地面沉降产生的原因1.1抽汲地下水引起地面沉降抽汲地下水引起的地面沉降大多发生在大量开采松散沉积物孔隙承压水的地区。
其机理是:根据有效应力原理,饱和土体的自重应力由颗粒和孔隙水共同承担,由土颗粒所承担的那部分应力为有效应力。
当抽水引起承压水水位下降时,含水层本身及其上下隔水层中孔隙水压力也随之降低。
在总应力不变的条件下,饱和土体中孔隙压力减小必然会使土中有效应力等量增大。
使土体被压密并导致地面沉降。
如图1,在外荷载作用下,土中应力被土骨架和土中的水气共同承担,但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形,具有抗剪强度。
有效应力原理: σ =σ′+μ式中:σ为平面上法向总应力, kPa;σ′为平面上有效法向应力, kPa;μ为孔隙水压力, kPa。
图1:有效应力原理图有效应力原理表示研究平面上的总应力、有效应力与孔隙水压力三者之间的关系,当总应力保持不变时,孔隙水压力与有效应力可以相互转化,即:有效孔隙水压力减小等于有效应力的等量增加。
1.2工程降水引起局部地面沉降在深基坑和地下构筑物的开挖过程中往往会遇到地下水位高于施工作业面的情况,为防止基坑边坡失稳,保证顺利开挖,避免水下作业,须进行基坑降(排) 水。
《北京市平原区地面沉降研究进展与思考》篇一一、引言北京市作为我国的首都,其地面沉降问题愈发引人关注。
特别是平原区,因多种因素影响,地面沉降现象愈发严重。
本文将针对北京市平原区地面沉降的研究进展进行综述,并提出一些思考与建议。
二、北京市平原区地面沉降现状及成因北京市平原区地面沉降现象主要源于两个方面:一是自然因素,如地质构造、地下水开采等;二是人为因素,如过度开采地下水、工程建设等。
这些因素导致土层压缩、地壳变形,进而引发地面沉降。
三、北京市平原区地面沉降研究进展近年来,针对北京市平原区地面沉降问题,众多学者进行了大量研究。
在研究方法上,主要采用地质勘探、地下水观测、卫星遥感等技术手段。
在研究内容上,涉及地面沉降的成因、发展规律、预测预报以及防治措施等方面。
1. 地面沉降成因研究学者们通过地质勘探和地下水观测,发现北京市平原区地面沉降的主要原因是过度开采地下水和工程建设。
其中,地下水开采导致土层压缩,地壳变形;工程建设则改变了土层的应力分布,导致地面沉降。
2. 地面沉降监测技术随着卫星遥感技术的发展,学者们开始利用该技术进行地面沉降监测。
通过分析卫星图像,可以实时监测地面沉降情况,为防治措施的制定提供依据。
3. 地面沉降预测预报针对地面沉降的预测预报,学者们建立了多种数学模型和方法。
这些方法主要包括基于地下水开采量的预测模型、基于地质条件的预测模型等。
这些模型可以为政府决策提供科学依据。
四、思考与建议1. 加强监测与预警为更好地掌握北京市平原区地面沉降情况,应加强监测与预警工作。
除了采用传统的地质勘探和地下水观测方法外,还应利用卫星遥感技术进行实时监测。
同时,建立完善的预警系统,及时发现地面沉降现象,为防治措施的制定提供依据。
2. 严格控制地下水开采过度开采地下水是导致北京市平原区地面沉降的主要原因之一。
因此,应严格控制地下水开采量,确保地下水位保持在合理范围内。
同时,推广节水型设备和工艺,减少水资源浪费。
地面沉降与地下水开采相关关系及沉降预测作者:杨丽萍周志华来源:《南水北调与水利科技》2016年第03期摘要:对天津市中心城区、塘沽区、汉沽区和大港区1980年-2013年的地下水开采量、地面沉降量进行数据统计分析,建立了各区域的累计地面沉降量和累计地下水开采量的线性相关关系模型,验证结果表明,此相关性模型模拟累计地面沉降量时误差较小。
根据实际情况,设计三种地下水开采方案,利用该模型对2014年-2020年各区域的地面沉降量进行了预测,发现方案3为最优地下水开采方案,较方案1年沉降量和累计沉降量降低比率分别为68.29%和5.47%,较方案2年沉降量和累计沉降量降低比率分别为65.65%和4.97%。
在南水北调天津输水工程通水后,采用方案3将会大幅减缓天津市地面沉降速率,有效遏制地面沉降的发展。
关键词:地面沉降;地下水开采量;相关关系;南水北调;预测中图分类号: P641;P642 文献标志码: A 文章编号:1672-1683(2016)03-0132-06Abstract: The excessive exploitation of groundwater is the main cause of land subsidence in Tianjin.By analyzing the groundwater exploitation and land subsidence data from 1980 to 2013 of the central area of Tianjin,Tanggu,Hangu and Dagang District, the correlation model of the cumulative amount of land subsidence and groundwater exploitation was established. The results showed that the error was small when the model simulated the cumulative amount of land subsidence.On this basis,combined with the actual situation,3 groundwater extraction plans were designed to forecast the regional land subsidence from 2014 to 2020.The results showed that the scheme 3 was the optimum groundwater exploitation scheme,the reduction ratios of the year settlement and cumulative settlement between scheme 3 and 1 were about 68.29% and 5.47%,and were 65.65% and 4.97% between scheme 3 and 2.In addition,the rate of land subsidence would significantly reduce when the South to North Water Diversion Project was carried out.Key words: land subsidence;volume of groundwater exploitation;correlation;South-to-North Water Diversion Project;forecast在自然和人为因素的影响下,地壳表层土体受力产生压缩变形,引起区域地面标高降低,造成高程资源的丧失和土地可利用性的损失,这种地质灾害称为地面沉降[1]。