黄河三角洲地区地面沉降驱动因素研究

黄河三角洲地区地势低平、生态脆弱, 地面沉降使得海水入侵和风暴潮灾害加剧。弄清该区域地面沉降驱动因素, 对油田安全生产和湿地生态保护都有积极的意义。以20 m 地层为界, 将地面沉降驱动因素分为浅地层和深地层因素。分析了地表荷载增加、地下水和油气开采、沉积物固结压实、新构造运动等对该区地面沉降的驱动作用。此外, 探讨了海平面上升和地震灾害对该区地面沉降的影响。结果表明: 该区地面沉降驱动因素主要为沉积物固结和地下水开采, 但控制范围存在区域性差异;1969 年地震使该区产生明显地面沉降, 海平面上升使该区地面沉降形势更加严峻。     

中国沿海地区地面沉降的危害及防治对策--以天津市为例

中国沿海地区地面沉降问题非常突出。主要以天津市为例,对地面沉降所造成的危害作以分析和阐述,并提出相应减缓和防治沿海地区地面沉降的对策。认为过量开采地下水是沿海地区地面沉降问题的主要原因,节约用水、限量开采、解决替代水源、人工回灌地下水等是防治地面沉降的主要对策。最后,就地面沉降监测和治理方面的新技术、新方法做了简单的介绍。     

人工回灌控制基坑工程地面沉降的数值模拟

人工回灌是控制基坑降水工程引起地面沉降的有效手段,本文以上海地铁2、4、9号3条地铁线所围区域盛大基坑降水为例,探讨基坑降水地下水回灌控制地面沉降的作用机理,并基于下负荷面剑桥理论,建立水-土耦合的地面沉降数学模型,预测基于人工回灌的深基坑工程地面沉降,与实测地面沉降数据对比,得到比较符合实际的数值模拟结果,真实地反映了基坑开挖、支撑和降水共同作用下的地面沉降,值得基坑降水回灌工程推广。     

应用INSAR进行黄河三角洲地面沉降监测研究

在分析黄河三角洲的地面沉降状况及其对国民经济造成的影响的基础上,说明了对黄河三角洲进行地面沉降研究的必要性。综述了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,针对近年来国内外干涉合成孔径雷达(INSAR)技术在地面沉降方面的研究和应用成果,分析了合成孔径雷达干涉测量技术应用于黄河三角洲地面沉降研究的可行性。     

黄河三角洲地面沉降研究进展与未来展望

黄河三角洲是我国成陆时间最短的大型河口三角洲,由于其发育背景特殊、地质环境系统不稳定以及人类活动影响,地面沉降较为显著,引发了诸多环境问题,对自然环境和社会经济发展产生了严重威胁。从监测技术和成因机理角度出发,系统综述了黄河三角洲地区的地面沉降现状：(1)黄河三角洲地面沉降受新生地层自然压实、人为建筑重力压实、河流陆源输入减少、地下水与卤水开采、石油天然气开采以及海洋动力作用相对增强等多重因素影响,需要更详细、更系统地研究,特别是定量分离人为与自然因素在地面沉降的贡献方面,需要与其他学科如地质、岩土、力学、数学等交叉进行综合定量分析;(2)黄河三角洲地面沉降的长时空尺度的持续监测与分析、历史周期分析与未来判断分析需加强,尤其要重视海陆相互作用对地面沉降的长期和短期影响的研究;(3)地面沉降勘查、监测和精度研究及沉降评估和环境影响监测研究,尤其是海岸带退蚀与地面沉降之间的耦合关系等问题仍待深入。在今后研究黄河三角洲地面沉降的过程中,应更加注重理论模型的深入探究和新技术方法的实践,机理研究应扩展至多种模型研究;预测灾害时,应扩展到与地面沉降问题较为紧密的地面开裂、断层以及地裂缝等研究上。此...     

黄河三角洲地面沉降机理与海岸防护

综述了黄河三角洲地面沉降的研究现状、影响因素、沉降机理及造成的危害,并对减缓地面沉降的方法和海岸防护工程措施等方面进行了讨论。分析显示,受自然和人为因素的影响,黄河三角洲的地面沉降具有显著的时空变异性。影响三角洲地区地面沉降的人为因素主要是地下水抽取和油气开采,但它们引起的地面沉降是区域性的;三角洲松散沉积物的固结压实是三角洲进积过程中地面沉降的主导因素,三角洲软土、黏性土的压缩延迟特征以及河道的频繁摆动致使三角洲的压实沉降过程的时空差异明显,但各个三角洲叶瓣体的平均沉降速率将随时间推移逐年递减。地面沉降将造成或加剧黄河三角洲及沿海地区的区域性洪水灾害、农田和水资源污染、土地排水难度、基础设施受损以及海岸侵蚀等环境问题,需制定有效的地下水资源保护和补救方案,修建防护堤坝等工程是当前行之有效的缓解措施。然而,沿海堤坝等工程建设引起的环境问题与其防护作用目前还存在较大争议,因此,制定有效的海岸防护战略对于应对在海平面上升背景下的三角洲沉降引起的沿海地区环境灾害至关重要。     

福州市地热田地面沉降机理及对策

本文从地质地层结构、新构造运动和人为（过量抽取地下热水）两方面因素探讨地面沉降的形成机理，并提出控制地面沉降的对策。     

短基线集InSAR技术用于黄河三角洲地面沉降监测与人为因素影响北大核心CSCD

利用2007—2010年间存档的30景Envisat ASAR数据,运用SBAS技术对黄河三角洲地区地面沉降进行全面具体监测,获取黄河三角洲地区地表形变特征场,分析了典型沉降区形变时间序列特征,结合相关资料对三角洲地区地面沉降影响因素进行了分析。研究表明,人类活动(地下水抽取、油气开采与工程建筑等)是造成地面沉降的主要因素,油田区地表形变范围与断层存在一定相关性。     

现代黄河三角洲地面沉降对洲体演变的影响

对现代黄河三角洲地区地面沉降的特点和对三角洲发育演变的影响进行了分析研究。分析认为,现代黄河三角洲地区普遍发生的地面沉降具有多因素和时空不连续性的特点,给沉降区带来了一系列的危害,使多种海岸带灾害的破坏和影响加剧;地面沉降不仅可以造成地面标高损失,影响三角洲的垂向发育,还通过改变地面坡降来影响河道的演变和尾闾的摆动,同...     

短基线集InSAR技术用于黄河三角洲地面沉降监测与人为因素影响

利用2007—2010年间存档的30景Envisat ASAR数据,运用SBAS技术对黄河三角洲地区地面沉降进行全面具体监测,获取黄河三角洲地区地表形变特征场,分析了典型沉降区形变时间序列特征,结合相关资料对三角洲地区地面沉降影响因素进行了分析。研究表明,人类活动(地下水抽取、油气开采与工程建筑等)是造成地面沉降的主要因素,油田区地表形变范围与断层存在一定相关性。     

盆地沉降分析及其应用

沉积盆地发育过程中，沉降是盆地沉积充填的最基本条件，也是盆地发育的基础。本文所论述的西湖、基隆两凹陷之间的鞍部是东海陆架盆地重要的构造演化带。运用盆地沉降模拟原理，提出以构造沉降比重和相对沉降的概念进行系统分析。通过沉降模拟得出鞍部地区的盆地沉降具有时间及地域上的不均衡性特点，且有构造高点随时间迁移的趋势。进一步分析可见构造沉降比重值的大小与盆地发展演化阶段密切相关。     

南沙海区万安盆地构造演化与成因机制

本文基于地震、钻井和区域地质资料,运用回剥法和平衡剖面技术定量研究了万安盆地的构造沉降和伸展程度,重建盆地的构造演化史并探讨其成因机制。模拟结果表明,万安盆地构造沉降曲线为多段式,其南北部构造沉降差异明显,且沉降中心逐渐向南发展的趋势。晚始新世-渐新世（37.8~23.03 Ma BP）盆地中、北部快速沉降,存在两个沉降中心;早中新世（23.03~16.0 Ma BP）盆地南部也发生快速沉降,整个盆地存在3个沉降中心;中中新世（约16.0~11.63 Ma BP）沉降作用减弱,盆地进入裂后热沉降期。万安盆地的伸展和形成演化呈现北早南晚的特征,与南海海底扩张密切相关,同时受控于万安断裂带交替地右旋-左旋走滑作用,是伸展和走滑双重作用的结果。盆地的构造演化过程可细分为4个阶段:初始裂谷期、主要裂谷期、走滑改造期和裂后加速沉降期。     

振冲挤密法加固砂类土地基在海岸工程中的应用

为了有效控制软土地基上海岸建筑物的工后沉降和不均匀沉降,各种软基处理方法在海岸工程建设中得到了越来越广泛的应用。结合海岸工程软土地基处理实例,对振冲挤密法的地基加固机理、加固砂类土地基时的设计参数、施工及加固后地基的检测等进行了探讨,结果表明,振冲挤密处理砂类土地基是行之有效的,并对今后的施工和设计提出了一些参考性建议。     

Normal faulting vs regional subsidence and sedimentation rate

Normal faults occur in a variety of geodynamic environments, both in areas of subsidence and uplift. Normal faults may have slip rates faster or slower than regional subsidence or uplift rates. The total subsidence may be defined as the sum of the hangingwall subsidence generated by the normal fault and the regional subsidence or uplift rate. Positive total subsidence obviously increases the accommodation space (e.g., passive margins and back-arc basins), in contrast with negative total subsidence (e.g., orogens). Where the hangingwall subsidence rate is faster than the sedimentation rate in cases of both positive and negative total subsidence, the facies and thickness of the syntectonic stratigraphic package may vary from the hangingwall to the footwall. A hangingwall subsidence rate slower than sedimentation rate only results in a larger thickness of the strata growing in the hangingwall, with no facies changes and no morphological step at the surface. The isostatic footwall uplift is also proportional to the amount and density of the sediments filling the half-graben and therefore it should be more significant when the hangingwall subsidence rate is higher than sedimentation rate.     

A note on the subsidence history of the northern margin of the Alboran Basin

Backstripping of four marine wells on the northern margin of the Alboran Basin reveals a tectonic subsidence history that varies laterally along the margin from east to west. The well on the eastern margin (AndA1) records a fairly steady, continuous subsidence for most of its history, whereas wells on the western margin (AndG1 and AlbA1) show two distinct phases in their subsidence curves. The form of the subsidence curve for DSDP well 121 reflects its position on a structural high. Beta values for the tectonic subsidence curves range between 1.3 and 1.6.     

The dynamic mechanism of post-rift accelerated subsidence in Qiongdongnan Basin, northern South China Sea

A 1-D unloaded tectonic subsidence (air-loaded tectonic subsidence) model is proposed and applied to the Qiongdongnan Basin. Results show that three episodes of subsidence exist in Cenozoic, that is, syn-rift rapid subsidence (Eocene–Oligocene) with subsidence rate at 20–100 m/m.y., post-rift slow thermal subsidence (early-middle Miocene) around 40 m/m.y., and post-rift accelerated subsidence (since late Miocene) 40–140 m/m.y., which is substantially deviated from the exponentially decayed thermal subsidence model. For exploring the mechanism of post-rift accelerated subsidence, the faulting analyses are conducted and results show that there is a dramatically decrease in the numbers of active faults and fault growth rate since 21 Ma, which indicates that no active brittle crust extension occurred during post-rift period. Furthermore, previous studies have demonstrated that the stretching of the upper crust is far less than that affecting the whole crust. Therefore, we infer that the lower crust thinned during the post-rift period and a new model of basin development and evolution is put forward to explain the post-rift accelerated subsidence and depth-dependent crust thinning in the Qiongdongnan Basin, which is supported by gravity data.     

Subsidence and evolution of Nigeria's continental margin: implications of data from Afowo-1 well

The Afowo-1 well is situated west of Lagos on the onshore part of the Dahomey basin. Biostratigraphic data from this exploratory well have been used to determine the subsidence history of the western part of the Nigerian continental margin. The formation of the Dahomey basin is associated with rifting and break-up of the African and South American plates. Lithospheric cooling and contraction probably produced post break-up subsidence of the basin. This concept of a thermally controlled isostatic subsidence is supported by reconstructed subsidence curves. After the component of subsidence due to sediment loading has been removed, it is found that the tectonic subsidence y_t varies directly as √t, where t is the time since subsidence began.The time/temperature/depth relations for sediments in this part of the Nigerian continental margin have been reconstructed from the subsidence and palaeotemperature data. The results clearly indicate that most post-Turonian sediments have hardly been subjected to temperatures higher than 75°C at any time. Insight into the level of maturation of the organic matter contained in the sediments has been provided by the extent of ‘cooking’ to which these sediments have been subjected. The hydrocarbon prospects of this part of the Nigerian continental margin are poor.     

基于ARIMA与LSTM的海岸带地面沉降预测方法

快速的地面沉降是一种地质灾害,它关系到社会的可持续发展,甚至威胁人类的生命财产安全。InSAR技术可以获取地表长时间、大范围的形变数据,可用于分析潜在的地面沉降问题,为预防地质灾害提供了一种可靠手段。如何基于InSAR数据对地面沉降进行预测,一直是研究人员关注的重点方向和难题。为此,本文在前人对地面沉降预测研究的基础上,提出了一种将差分移动平均自回归(ARIMA)模型与深度学习中的长短期记忆单元(LSTM)模型相结合的地面沉降预测方法,即利用InSAR得到的形变量数据与ARIMA模型预测结果作差,然后利用LSTM对该差值进行训练与预测。以杭州湾2017—2019年InSAR监测数据为例验证了该方法,结果表明,与传统的单一预测算法相比,本文方法的均方根误差至少减小了2.23 mm,平均绝对误差至少减小了0.98 mm,平均预测精度至少提升了15.19%,验证结果证实了本文方法的可行性,为地面沉降预警工作提供了新的思路和方法。