应用灰色关联分析法识别导致地面沉降的抽水层位

沿海大中城市普遍出现了严重的地面沉降问题,而过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因,沿海地区的地下水一般赋存于由多个含水层和弱透水层相间构成的含水层系统中,各层地下水均有不同程度的开采,识别地面沉降究竟是由于抽取何层地下水所引起的。是防治地面沉降实践中迫切需要解决的技术问题之一,以天津市西青区的地面沉降为例。采用灰色系统中的关联度分析方法对地面沉降量分别与各含水层开采量、水位降深的关系进行了研究,并用相关分析法进行了检验．研究表明,地面沉降与第Ⅱ含水组地下水的开采关联度最小,而与第Ⅲ及以下各含水组地下水的开采关联度最大,停止或减少开采第Ⅲ及以下含水组地下水能够更有效地控制地面沉降。     

应用灰色关联分析法识别导致地面沉降的抽水层位

沿海大中城市普遍出现了严重的地面沉降问题,而过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因.沿海地区的地下水一般赋存于由多个含水层和弱透水层相间构成的含水层系统中,各层地下水均有不同程度的开采.识别地面沉降究竟是由于抽取何层地下水所引起的,是防治地面沉降实践中迫切需要解决的技术问题之一.以天津市西青区的地面沉降为例,采用灰色系统中的关联度分析方法对地面沉降量分别与各含水层开采量、水位降深的关系进行了研究,并用相关分析法进行了检验.研究表明,地面沉降与第Ⅱ含水组地下水的开采关联度最小,而与第Ⅲ及以下各含水组地下水的开采关联度最大,停止或减少开采第Ⅲ及以下含水组地下水能够更有效地控制地面沉降.     

煤矿开采诱发的水文地质效应研究

本文研究了煤矿开采诱发的水文地质效应。所谓水文地质效应是指煤矿区地下水系统在开采扰动影响下，其输入、输出、系统结构、内部作用过程和功能以及环境等要素的变化。水文地质效应导致矿井地下水系统的形成，而矿井地下水系统又可以进一步诱发新的水文地质效应，它们组成的反馈环，促使矿井地下水系统在一定的开采方式，强度和规模控制下不断变化。     

拜泉县城区地下水数值模拟

拜泉县是黑龙江省的农业大县,地下水是该县工业、农业和生活用水的最重要的供水水源。近年来受地下水开采影响,产生一系列水文地质问题。因此,查清该区地下水资源的形成条件及开采潜力,并制定合理的水资源开发利用方案显得十分必要。根据研究区的水文地质特征,建立了水文地质概念模型和地下水流数值模拟模型,对该模型进行了识别和验证。并计算出了研究区白垩系承压水的补给量和排泄量。根据研究区实际情况制定出6种不同的开采方案,并对各种方案下的地下水水位进行模拟,在此基础上确定了优先开采方案。     

地下水开采诱发地面沉降研究及其工程应用:以山东德州地区为例

地下水开采诱发的不良环境及地质问题日益凸显,其中地面沉降致灾问题已广受关注。华北平原山东区是若干地面沉降显著区之一,地下水开采是其主要诱发因素。针对地面沉降问题,以华北平原德州区为典型工程背景,采用水文地质工程地质与岩土力学相结合的方法,通过现场及室内试验,在获得研究区岩土力学参数的基础上,建立流固耦合数值模型,对研究区地面沉降的历史进行重演,对地面沉降的发展趋势进行预测。在获得研究区流场及地面沉降基本规律的基础上,提出减少地下水开采量,定期回灌地下水,调整开采井开采层位及开采井平面布局等工程措施进行地面沉降控制,并采用建立的数值模型从定量分析角度评价这些措施的效果。     

鲁西南菏泽区域地面沉降防治措施

根据国家地面沉降防治规划,我国将实施地面沉降调查、地面沉降监测、地下水控采与超采地区治理、地面沉降防治技术创新等四大工程。分析了山东菏泽市地形、地貌、地质构造、地下水位的变化情况,提出了因地下水位下降引起的地面沉降的防治措施:禁止大量开采地下水、引水入坑塘、工程蓄水。     

泰来县城区地下水资源可持续利用研究

在掌握泰来县城区地质、水文地质条件的基础上,建立区域地质结构模型和水文地质概念模型,合理开展区域地下水资源评价,分析可开采资源量,掌握地下水资源开发现状,结合泰来县城区社会发展远景规划,开展供需平衡分析,为城区地下水资源可持续利用提供指导依据。     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大.对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局.结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理.     

长垣西部地区不同开采方案地下水数值模拟

通过对长垣西部地区的水文地质条件综合分析,建立了地下水数值模拟模型,经对模型识别和校正后,按三种不同的方案开采地下水。未来预报对比表明,采用方案A、B使漏斗范围内地下水位持续下降,而方案C较为合理。最后通过模型控制水位变化来确定各水源地未来的合理开采量。     

银川平原地下水功能评价

为可持续开发利用银川平原地下水资源,综合考虑银川平原水文地质、环境地质条件,地下水系统边界性质、水资源开发利用现状及与其相关的生态、地质环境问题,选取16个评价指标,构建银川平原地下水功能评价指标体系,并将银川平原地下水系统划分为12个地下水功能评价区;利用ArcGIS空间分析技术和层次分析法对银川平原地下水资源功能、生态功能和地质环境功能进行评价,之后对银川平原地下水进行功能综合评价。结果显示,银川平原地下水资源可持续性较强区、一般区、较弱区与弱区的面积分别为62.38,4 876.9,1 596.34,552.9 km~2,占研究区总面积的0.88%,68.8%,22.52%,7.8%;研究区地下水资源形势较为严峻,为确保地下水的可持续开发利用,应制定合理的开采方案,控制开采量,避免过度开采。     

Geological Environment Problems Caused by Controlling Groundwater Exploitation in Jiangyin City

Geological environment effects caused by the control of groundwater exploitation in Jiangyin city are discussed thoroughly, including the dynamic variation of groundwater levels and quality and the development of land subsidence and ground fissures. According to the dynamic characteristics of groundwater levels, some advice about groundwater exploitation is offered. Our research will provide a basis for using groundwater resources and the prevention of geological disasters in Jiangyin city and the Suzhou-Wuxi-Changzhou area. The following results are deduced from our research. First, groundwater levels vary with the exploitation of groundwater in Jiangyin city and are affected by hydrogeological conditions. The groundwater levels remained rather stable before and after the implementation of control of groundwater exploitation in the northwest of Jiangyin city along the Yangtze River. A suitable level of exploitation should be allowed. In the southeast, the speed of recovery of the groundwater level has been rather rapid after the control of exploitation. We conclude that groundwater might be exploited locally after the groundwater level has recovered. In the southwest, the speed of recovery of the groundwater level is rather slow and exploitation of groundwater should be prohibited. Second, groundwater quality is stable in Jiangyin city and the contents of the main chemical indices of groundwater varied only slightly before and after the control of exploitation. Third, after controlling the exploitation, the speed of land subsidence has clearly slowed down and the development of ground fissures has been controlled effectively.     

考虑气相堵塞的土样渗透试验分析

地面沉降是一种严重的地质灾害现象,对区域经济和社会生产都会造成严重影响。目前很多地区采取了回灌地下水等措施,以达到抑制区域地面沉降的目的。但是,由于回灌水水质与原有地下水存在差异,回灌水的含气量往往比原有地下水高许多,不可避免的会在土体孔隙中发生更明显的气相堵塞现象,从而削弱回灌效果。结合了常州代表性土样,通过曝气装置,采用含氧量作为分析指标,进行了渗透系数试验研究,分析气相堵塞现象对不同土体渗透系数的影响规律。研究表明气相堵塞随土粒粒径减小更加显著,细粒土样渗透系数均呈一阶负指数衰减规律变化,经历一定时间其渗透将趋于稳定。研究结果对于选择回灌水参数、深化理解地面沉降机理具有明显的现实性意义。     

北京地区多层含水层中施工降水诱发地面沉降的实时预测

施工降水诱发地面沉降是当前主要岩土工程风险之一,对于以多层含水层为典型水文地质特征的北京地区,这类问题尤为突出.为准确而便捷地进行该类问题预测,首先基于渗流理论和有效应力原理,分析了多层含水层区降水过程中不同层位的压缩量变化规律及主要影响因素,并建立了相应的渗流-压缩耦合数学模型;根据地下水赋存与运动原理,结合北京地区水文地质特征,提出了采用主控含水层来确定耦合模型下边界的新方法,实现了渗流和地层压缩2个物理力学过程在特定地质条件下的耦合,在保证模型科学性和工程精度的同时,降低了实际分析工作的难度,提高了分析模型的实用性;在弱透水层释水率这一重要模型参数取值方面,根据地下水动力学和相关实测资料,研究了既有计算公式存在的误差及其主要原因,并结合北京地方经验,提出了相应的修正方法,进一步提高了模型分析精度.最后,以北京地区某实际工程为例,进行了多层含水层中降水诱发地面沉降的精细模拟,并对数值结果合理性进行了分析.     

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob 假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因 或实质的不同。在同一坐标系中,根据线性叠加原理,抽水沉降漏斗和荷载沉降漏斗可能都落在地下水位降落 漏斗内。假定两者为相互独立事件,给出了抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型,表明其如果以水位降 深为制约因子,则可以对水动力实质完全不同的两种沉降过程进行线性叠加计算。     

地下水开发利用水位水量“二元”指标管理模式研究

针对传统的地下水资源管理主要以"可开采量"作为地下水开发利用控制指标在实际工作中所存在的问题,本研究提出了地下水水位-水量"二元"指标管理新模式.以天津市地下水开发利用为例,建立以地面沉降为约束条件的研究区地下水水位-水量数值模型,利用GMS软件可以模拟出不同时期各含水层的控制水位,实现"以地下水可开采量为总量控制指标、以控制性水位为表征指标"的管理新模式."二元"指标管理模式实现了对地下水资源可持续开发利用的有效管理.     

福建省沿海农村地下水污染成因及防治对策

结合地下水污染现状,从人为因素和水文地质条件,分析造成福建省沿海地区农村浅层地下水污染原因。在此基础上,从农村饮用水安全和地下水源地保护角度,提出地下水保护措施。     

Evaluating geological and geotechnical data for the study of land subsidence phenomena at the perimeter of the Amyntaio coalmine,Greece

Land subsidence phenomena caused by the overexploitation of the aquifers require the holistic knowledge of the geological, tectonic, hydrogeological and especially the geotechnical conditions of the affected sites in order to be mitigated. The current paper focuses on the study of the phenomena taking place at the Amyntaio sub-basin, northern Greece, hosting the homonymous open pit coal mine,operating there the last two decades. The mining as well as the rising agriculture activities have led to a significant drawdown of the ground water level triggering extensive ground subsidence phenomena,causing damages at the nearby villages, infrastructure and farmlands. The production and evaluation of engineering geological–geotechnical maps as well as of thematic tectonic and hydrogeological maps proved that the knowledge of this data is crucial for the interpretation of the land subsidence mechanism and the spatial distribution of its effects.     

地面沉降模型的参数全局敏感性

为了提高地面沉降模型（COMPAC模型）参数自动校正（或反演）的效率,降低不确定性,使用Sobol'全局敏感性分析方法,以静态和动态的方式分别计算上海市地面沉降模型中5个参数（弱透水层渗透系数、塑性贮水率、弹性贮水率、前期最低水位和含水层贮水率）的一阶、交互和总敏感度,讨论不同变形阶段和参数区间对敏感度计算结果的影响,得出以下结论.1）含水层贮水率的敏感度较小,说明该参数对模拟结果的影响有限,该模型不能准确地反演该参数.2）各参数敏感度在不同变形阶段存在明显的差异,在弹性变形阶段,土层变形量主要受弱透水层弹性贮水率的影响;塑性变形阶段变形量主要受弱透水层塑性贮水率、渗透系数和前期最低水位的影响,说明模型可在弹性变形和塑性变形2个阶段分别校正参数.3）模型参数的交互敏感度较大,但通过分析观测数据,确定参数的合理区间,可以减小交互敏感度,即减小了“异参同效”性,降低了参数校正或反演的不确定性.