苏锡常地区地面沉降监测网络体系建设初探

本文从苏锡常地区地质环境基本特征出发,在分析了该地区地下水开采及地面沉降现状和特点基础上,提出建设苏锡常地区地面沉降监测网络体系的初步构想.该监测网络的建立,将为今后开展地面沉降GPS监测及相应的专题研究工作奠定基础.     

苏锡常地区地面沉降监测方法体系建设

运用精密水准测量、自动化监测、GPS测量、In SAR监测、光纤监测等多种技术手段开展了苏锡常地区地面沉降监测工作。随着地面沉降时空动态的不断演变,不同监测技术手段的应用效果出现较大差异,需要探讨动态变化的地面沉降条件下不同监测方法的适用性,并以此建立更为高效、可靠的监测方法体系。笔者在总结以往工作基础上,对所使用的方法进行了梳理和总结,分析了不同方法的优缺点及其适用性,提出应根据工作程度实施各种监测技术方法搭配及集成应用的监测方法体系的结论。     

基于苏锡常地区地面沉降虚拟现实系统的网络数据库设计

利用数据库、ASP等技术建立该网络数据库，为虚拟现实系统建模所需要的海量数据及通过该系统建立的地质结构、地面沉降等模型数据提供有效的存储、读取及编辑功能；同时，利用该数据库还可提供信息的远程共享和发布，实时地将地面沉降数据及利用该虚拟现实系统模拟的地面沉降发生、发展过程及后果向社会公众公布。考虑到网络数据库的安全问题，在数据库设计中通过设立身份验证机制和在代码中过滤安全漏洞，保证代码的安全性。     

苏锡常地区GIS与地下水开采及地面沉降模型系统集成分析

本文以ＧＩＳ为主控模块,选择美国国防部开发的地下水运动模拟模型系统和美国Ｄ．Ｃ．ＨＨｅｌｍ、Ｓ．Ａ、Ｌｅａｋ等入开发的地面沉降模拟模型系统,进行苏锡常地区ＧＩＳ与地下水运动必地面沉降模拟模型系统集成分析和设计。     

苏锡常地区地面沉降风险评价管理模型研究初探

平原区超采地下水引发的地面沉降地质灾害已成为影响这些地区经济可持续发展的重要制约因素,如何从收益、成本、风险三个方面为决策者提供制定地面沉降相关防治措施的综合支持,实现灾害防治从被动应对向主动防御转变,是地面沉降防治研究领域的新课题。在综合考虑苏锡常地区技术、经济、人类活动等因素基础上,从地面沉降总体风险和地区差异水平出发,提出构建地面沉降风险评价模型及决策支持系统的初步研究思路和方法,为实现地面沉降防治的科学化决策管理进行了探索。     

苏锡常地区地面沉降特征及其防治建议

以多年苏锡常地区开展的地面沉降调查、监测等数据资料为基础,系统分析了地面沉降的现状、特征、形成机理以及地下水禁采后的地面沉降发展趋势特点,提出了该地区今后地面沉降的防治工作建议。     

苏锡常地区地面沉降地质结构三维可视化模型虚拟现实系统研究

从苏锡常地区地面沉降研究实际需要出发,介绍了利用虚拟现实技术构建地面沉降地质结构三维可视化模型虚拟现实系统的设计思路、开发模式、实现方法和功能特点。该系统真实表达了研究区三维地层结构特征,逼真再现了地面沉降模型所预测的地下水流场、地面沉降发展变化过程,并虚拟表现出地面沉降可能造成的后果,为苏锡常地区地面沉降机理及预测研究提供了一个全新的三维可视化平台。     

岩性结构与地面沉降关系研究——以苏锡常地区为例

地面沉降是一种区域性的缓变型地质灾害,不同地区地面沉降具有相似性又有独特性。本文结合苏锡常地区的实际地质条件．把第四纪地层按不同的沉积类型划分出三类地层结构区,提出用地面沉降响应系数这一指标来评价地面沉降与地下水关系,探讨了不同岩性结构区地面沉降在时间上和在垂向地层空间上的基本规律。     

苏锡常地区地面沉降防控最新进展评述

苏锡常地区是长江三角洲平原地面沉降最为严重的地区之一,2000年以来,通过监测、勘查研究结合地下水限采禁采管理,有效地控制了灾害的进一步蔓延。以多年的监测研究工作（水准测量、GPS测量、D-InSAR测量）为基础,通过对大量实测数据的分析,总结了这一过程中地面沉降、地裂缝、地下水位的动态变化规律,所有证据都表明了地面沉降的减弱或停止。同时指出浅部沉降、局部区块地下水位漏斗与地面沉降依然严重。     

苏锡常地区地面沉降及其若干问题探讨

地面沉降是苏锡常地区当前面临的最大地质灾害问题。本区的地面沉降具有两个特点:一是在时空上与地下水开采密切相关;二是其形成主要为含水砂层的压密和顶、底板粘性土层的固结。针对地面沉降的研究多从其宏观力学特性、水土耦合和建模等方面着手,而对土体在沉降变形过程中的结构变化研究不多,因而对土体在沉 降变形过程中的可逆和不可逆、非线性变形、弱透水层变形等的机理,还存在许多模糊认识。对此文章提出了相关 建议,主要包括:1)应系统地研究苏锡常地区第四纪土体各土层的细观和微观结构,弄清地面沉降区土体结构的演 化规律及其与抽、灌地下水、土体物性指标等之间的关系,建立土体沉降类型与土体结构演化之间的关系;2)应对 第四纪土体中的弱透水层开展系统研究;3)应从土体结构的角度,深入研究土体在排水和回灌过程中的可逆和不可逆变形。     

开采浅层地下水对地面沉降影响的探讨

苏锡常地区由于长期过量开采深层地下水，已诱发了严重的地面沉降灾害。为此，江苏省政府下达了在2005年全面禁采深层地下水的文件。为解决用水问题，许多专家、学者建议开采利用浅层地下水。在苏锡常地区开采浅层地下水是否会同样诱发严重的地面沉降问题，是目前争议的焦点。文章详述了苏锡常地区水文地质条件及地面沉降现状，确定了地面沉降的各种影响因素，分析对比了浅层地下水与深层地下水在开采条件下所能引起的地面沉降量，说明采用合理的开采工艺开发利用浅层地下水不会诱发严重的地面沉降。     

太原市地面沉降的计算与预测

为分析太原市地面沉降,对太原市区进行了地质模型概化,建立了太原市区大规模开采地下水引起地面沉降的数值计算模型,同时对研究区内的地面沉降进行了预测。分析结果表明,太原市地面沉降主要是由于集中开采深层承压含水层引起的。     

苏锡常地区地面沉降机理及防治措施

地面沉降是一种危害性严重的地质灾害。由于地下水的长期超量开采导致地面沉降不断加剧。然而人们往往总是忽略了地质灾害与地质模式的内在联系,把大多数原因归结为人类活动。事实上地面沉降的发生不仅与地下水水位下降密切相关,而且还与地层岩性结构、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。本文以苏锡常地区为例,对地面沉降的机理进行了分析并提出了防治措施。     

考虑滞后作用的地面沉降阿尔蒙分布预测模型

地面沉降相对于地下水水位变化具有滞后性。本文尝试建立了考虑滞后作用的地面沉降阿尔蒙分布滞后模型,并对收集到的沧州地区某时段内的地面沉降量进行了模拟预测,预测结果与灰色GM(1,1,)预测模型和神经网络预测模型的预测精度进行了对比。结果表明,阿尔蒙分布滞后模型的预测结果优良,预测精度相比较另两种方法均有提高,可以应用到地面沉降的预测问题中。     

三维区域地面沉降数值模拟

由于地裂缝研究及地表变形监测技术（例如GPS,InSAR等）的快速发展,抽取地下水引起的地层水平位移受到关注。传统区域地面沉降模型虽然求解快速但不能模拟水平位移;比奥模型虽然能够模拟土体的三维变形,但模型求解的计算量较大,较少应用于大尺度的区域地面沉降数值模拟。为解决以上问题,推导了解耦三维地面沉降数学模型,模型推导过程显示：比奥模型假设法向总应力和不变,则可简化为解耦三维地面沉降模型;解耦三维地面沉降模型假设土体仅有垂向一维变形,则可简化为传统区域地面沉降模型。同时通过数值试验验证了解耦三维地面沉降模型可以作为比奥模型的替代模型和传统区域地面沉降模型的改进模型,用来模拟抽取地下水引起的三维区域地面沉降。     

基于ANN的苏锡常地裂缝预测研究

伴随着地面沉降灾害的发生,地裂缝作为一种新的地质灾害出现在苏锡常平原上,已有十多年历史,给地区发展造成严重危害。作者在较详细地阐述区域地质背景基础上,着重分析了地下水位和地面沉降在地裂缝形成中的作用。确定了“起伏的基底外加地下水位和地面沉降作用”这一地裂缝成灾模式。研究认为地裂缝的发生与地下水及地面沉降之间不存在简单的线性关系。而是二者共同作用的结果,同时需要有量的配合。初步确定了水位埋深50m,地面沉降量达500mm这样一个苏锡常地区地裂缝的易发环境。通过文章的研究,使得苏锡常地区地裂缝的产生机制更加清晰。文中一些定性和半定量的分析结论将对该地区地裂缝防治区划产生指导作用。