地面沉降预测的灰色-马尔柯夫模型

天津滨海新区地处京津和环渤海两大城市带的交汇点,与日本、韩国隔海相望,是我国对外开放的重要通道。滨海新区广泛分布有软弱土层,属于欠固结地层,不仅会自然压密,而且在荷载的长期作用下容易产生次固结变形;长期以来,由于地表水资源短缺,大幅超采地下水的形势严峻。自然因素与人为活动的综合作用,使得滨海新区地面沉降现象普遍发生,形势不容忽视。应用一定的理论与方法,预测地面沉降可能的发展趋势,以寻求有效的防治措施,是天津滨海新区地面沉降研究的最紧迫任务之一。地面沉降是一种渐变性地质灾害,可以预测其发展趋势。文章结合灰色系统理论预测模型及马尔柯夫预测模型特点,提出了地面沉降预测的灰色-马尔柯夫模型,并应用实例演示灰色-马尔柯夫模型预测过程。为便于大量监测点的预测,采用C＋＋编程对天津滨海新区170个监测点进行预测,结果证明灰色-马尔柯夫模型对天津滨海新区地面沉降趋势预测具有实际意义,表明此模型对随机性强,波动性大的时间数列预测具有较好的精度。在实际应用中,灰色-马尔柯夫模型一般需要较多的原始数据,原始数据越多,预测精度越高。     

天津市地面沉降研究及综合治理

地面沉降是天津市主要地质灾害,使社会经济遭受严重损失,为减轻受害程度,控制地面沉降,天津市自１９８７年开始控制使用地下水,并在主要工业采水区实施人工回灌补充地下水。     

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Ⅱ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...     

基于BP神经网络的太原市地面沉降预测及分析

通过对太原市地面沉降资料、气象水文和地质条件以及地下水等大量资料的分析与整理,考虑到太原市各个沉降中心的沉降趋势不尽相同,对太原市吴家堡、西张、万柏林和下元4个沉降中心分别建立BP神经网络模型,并基于训练好的BP神经网络模型,在太原市地下水开采量的规划方案下,预测了在不同降水保证率下2009-2015年地面沉降的趋势,...     

苏锡常地区地下水禁采后的地质环境效应研究

1995年以来,针对严重的区域性地面沉降和地裂缝灾害,苏锡常地区地下水资源保护和管理工作逐渐加强,特别是从2000年开始,江苏省政府分阶段实施限期禁止开采工作,首先在超采区实行地下水禁采,到2005年底,在苏锡常地区全面禁止开采地下水,全区地下水环境、地面沉降状况出现明显好转,地下水水位普遍回升,地面沉降速率逐渐减缓。根据近年来苏锡常地区地面沉降基岩标、分层标的系统监测资料,对地下水禁采后地质环境的效应特别是地面沉降的变化特征进行了初步分析、研究,并对该区今后地质环境保护工作提出了对策和建议。     

江苏省锡山市西部地区地下水资源计算模型研究

从地下水运动均衡原理的角度分析江苏省锡山市西部地区第Ⅱ承压含水层天然和现状开采条件下的地下水均衡要素.揭示了该区地下水开采与地面沉降的关系,其中现状开采条件下的75%～80%的开采量来自于粘性土层的压密水量.根据地面沉降的发生机理剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模型中存在的问题针对存在的问题,提出了地下水可开采资源合理的计算方法,并对融有地面沉降影响因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析.     

锡山市西部地区地下水资源计算模型研究

从地下水运动均衡原理的角度分析了锡山市西部地区第Ⅱ承压含水层天然和现状开采条件下的地下水均衡要素,揭示了该地区地下水开采与地面沉降的关系,其中现状开采条件下的75%～80%的开采量来自于粘性土层的压密释水量;同时,根据地面沉降的发生机理剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模型中存在的问题,提出了地下水可开采资源合理的计算方法,并对考虑地面沉降影响因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析。     

临清市地下水漏斗区与地面沉降研究

随着经济的发展和人口的不断增加,城区用水量大幅度上升.临清市城区生活及工业用水全部为地下水,由于大量超采地下水,造成了地下水位埋深大幅度下降,形成了以城区为中心的大面积地下水漏斗区.地下水位大幅度下降,势必引起地面沉降等环境地质问题.因此摸清临清城区地下水的下降规律及地质状况、漏斗区的范围、地面沉降的状况并提出阻止地面沉降的措施,对地上建筑物、地下构筑物保护等都具有十分重要的意义.     

沧州市地面沉降与开采地下水关系初探

沧州市是资源型缺水地区,随着深层地下水的长期超采,形成了大面积的地下水位降落漏斗,继而产生了地面沉降,并引发了城市内涝积水、城市供水、供气管网屡遭变形破坏,河床下沉行洪能力降低等环境地质问题。通过对沧州市地面沉降与开采地下水关系的初步分析表明,地面沉降量在时空分布上与地下水开采量基本一致,地面沉降速率与地下水位呈明显的相关性。运用相关理论,对地面沉降原理进行了分析,提出了控制地面沉降的措施。     

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。     

成渝城市群主要地质资源禀赋与绿色产业发展

系统梳理了成渝城市群以往地质调查成果,分析了区内地质资源对绿色发展的支撑点。结果表明: 成渝城市群天然气探明地质储量占全国的60%,页岩气累计探明储量近万亿立方米,涪陵焦石坝等已规模化开发气田; 地热资源较丰富,地埋管热源开发潜力较大; 芒硝等优势非金属矿产资源储量、开发基础较好,具有进一步产业化发展的基础; 现有中型以上岩盐矿产39处,地下空间尚未开发利用,盐穴资源开发潜力较大; 现有153处饮用天然矿泉水水源地,多含锶等有益元素,建议开展优质矿泉水品牌建设; 地质遗迹特色鲜明,现有164处重要地质遗迹,建议打造恐龙化石群等具有区域特色的品牌; 耕地资源较丰富,覆盖50%以上的土地面积,总体养分丰富,局部富硒,已形成一定数量的农产品品牌,建议开展都江堰—绵阳等地标准化农田建设,培育富硒农产品。建议进一步开展成渝城市群空白区土地质量调查、区域与重点产业地质调查等工作,以期持续提高地质资源对成渝城市群绿色发展的支撑作用。     

成渝城市群主要地质资源禀赋与绿色产业发展

系统梳理了成渝城市群以往地质调查成果,分析了区内地质资源对绿色发展的支撑点。结果表明: 成渝城市群天然气探明地质储量占全国的60%,页岩气累计探明储量近万亿立方米,涪陵焦石坝等已规模化开发气田; 地热资源较丰富,地埋管热源开发潜力较大; 芒硝等优势非金属矿产资源储量、开发基础较好,具有进一步产业化发展的基础; 现有中型以上岩盐矿产39处,地下空间尚未开发利用,盐穴资源开发潜力较大; 现有153处饮用天然矿泉水水源地,多含锶等有益元素,建议开展优质矿泉水品牌建设; 地质遗迹特色鲜明,现有164处重要地质遗迹,建议打造恐龙化石群等具有区域特色的品牌; 耕地资源较丰富,覆盖50%以上的土地面积,总体养分丰富,局部富硒,已形成一定数量的农产品品牌,建议开展都江堰—绵阳等地标准化农田建设,培育富硒农产品。建议进一步开展成渝城市群空白区土地质量调查、区域与重点产业地质调查等工作,以期持续提高地质资源对成渝城市群绿色发展的支撑作用。     

基于时序InSAR技术的常州市地面沉降监测与分析

城市地面沉降不仅会对居民生命安全造成影响,而且也会给当地的社会经济造成损失。常州市位于长江三角洲地面 沉降区,也是我国经济最发达的地区之一。因此地面沉降监测是常州市掌握地面沉降的动态,为防灾减灾提供决策依据的 重要举措。本文采用SBAS InSAR 方法对2012-2013 年23 景TerraSAR-X 高分辨率雷达影像数据进行了地表形变的反演,获 取了该时间段常州地区年均沉降速率和时序地表累积形变图。结果表明,在整个观测期间,常州市呈现出“全区基本保持 稳定,武进区局部沉降严重”的特点。为此,我们利用PS-InSAR 技术对武进区的地面沉降进行了重点监测,发现该区多条 重要交通线路存在不同程度的地面沉降。最后我们结合历史监测结果和水文地质背景,揭示了常州地区近50 年地面沉降的 时空变化特征和规律。综合分析表明,地下水全面禁采后研究区地面沉降的确得到了有效控制,沉降速率减缓,甚至出现 了回弹。而武进地区的地面沉降虽然也在减缓,但仍然存在明显的地面沉降,一些重要交通线路的周边沉降已超过安全阈 值,有必要在常规监测的同时,对这些沉降严重的区域进行重点监测,并建立预警预报机制,在城市基础设施选址和规划 时提供决策依据。     

Land subsidence susceptibility mapping at Kinta Valley (Malaysia) using the evidential belief function model in GIS

Land subsidence is one of the frequent geological hazards worldwide. Urban areas and agricultural industries are the entities most affected by the consequences of land subsidence. The main objective of this study was to estimate the land subsidence (sinkhole) hazards at the Kinta Valley of Perak, Malaysia, using geographic information system and remote sensing techniques. To start, land subsidence locations were observed by surveying measurements using GPS and using the tabular data, which were produced as coordinates of each sinkhole incident. Various land subsidence conditioning factors were used such as altitude, slope, aspect, lithology, distance from the fault, distance from the river, normalized difference vegetation index, soil type, stream power index, topographic wetness index, and land use/cover. In this article, a data-driven technique of an evidential belief function (EBF), which is in the category of multivariate statistical analysis, was used to map the land subsidence-prone areas. The frequency ratio (FR) was performed as an efficient bivariate statistical analysis method in order compare it with the acquired results from the EBF analysis. The probability maps were acquired and the results of the analysis validated by the area under the (ROC) curve using the testing land subsidence locations. The results indicated that the FR model could produce a 71.16 % prediction rate, while the EBF showed better prediction accuracy with a rate of 73.63 %. Furthermore, the success rate was measured and accuracies of 75.30 and 79.45 % achieved for FR and EBF, respectively. These results can produce an understanding of the nature of land subsidence as well as promulgate public awareness of such geo-hazards to decrease human and economic losses.     

采煤活动对唐山城市建设场地稳定性的影响分析

通过InSAR地表变形监测技术和数学模型理论计算,采空塌后期场区地基土的稳定性主要取决于采空区顶部的土体而不是岩体。城市规划区内局部有5层可采煤层,尤其是-200m以下的煤层停采在20世纪70年代以前,已完全塌落、压密、再造。而塌后期的土体底部粘土隔水层被拉裂,在双层水位作用下发生潜蚀形成土洞造成地面不均匀沉陷,影响城市建设场地的稳定性。     

天津市地面沉降及地下水位监测自动化系统的设计与应用

地面沉降是天津市当前最为主要的环境地质问题之一,影响着各类城市基础设施的建设 和维护,不利于城市的快速发展.天津地面沉降研究结果业已表明地下水超采是导致沉降的主要原因,大范围、长时间监测地面沉降发展过程及地下水开采状况是进一步开展地面沉降机理分析、预测地面沉降趋势并采取合理防治措施地基础.本文将详细介绍天津市一项地面沉降和地下水位监测自动化系统的设计和应用情况,为我国地面沉降监测与防治工作摸索新方法.     

基于InSAR技术的内蒙古巴彦淖尔市地面沉降演化特征及成因分析

巴彦淖尔市位于内蒙古自治区西部,区内第四系松散沉积层厚度大,具有发育地面沉降的基础条件。为填补该地区地面沉降研究的空白,利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术分别对巴彦淖尔市2007—2011年（ALOS PALSAR数据,98景）和2015—2016年（Radarsat-2数据,10景）的地面沉降情况进行定量...     

华北平原地下水位驱动下的地面沉降现状与研究展望

华北平原年地面沉降量大于50 mm的严重区面积超过全国总量的80%,防治形势严峻,需要开展有针对性的研究,为有效防控地面沉降提供科学依据。华北平原建立了较完善的地面沉降监测网络,基本掌握了地面沉降现状及演化规律,但受华北平原含水层系统影响因素复杂与时空变化大等因素制约,对地下水位变化驱动下的土层变形特征及其机制研究迄今仍比较薄弱,限制了对地面沉降发展趋势的科学研判和预测预警。在总结国内外地面沉降研究进展、基于高时空分辨率监测数据分析华北平原地面沉降现状和发展趋势的基础上,提出了地下水位变化影响下的地面沉降研究方向。目前,华北平原地面沉降出现减缓态势,天津、沧州、衡水等重点城市主城区地面沉降得到有效控制,但华北平原尤其是河北平原地面沉降总体上仍然处于较快发展阶段,主要原因是农业灌区地下水开采得不到有效控制。未来华北平原地面沉降研究应聚焦地面沉降机理和预测预警、地下水位回升驱动下的土层变形规律及其对环境的影响、地面沉降区地下水资源属性及地热开发与地面沉降关系等方面。     

天津滨海新区地面沉降层位的精准识别与沉降过程重建

塘沽地区地面沉降是新生代松散沉积物多层位沉降叠加的结果,精准识别各层位的沉降贡献是该区地面沉降防控的关键。利用塘沽G2地面沉降分层标组2011—2014年观测数据,对新生代沉积物不同层位的地面沉降进行了精准识别;结合以前的分层标观测资料,重建了1960年以来不同层位的地面沉降过程。结果显示,在1960—1970年地下水开发初期,地面沉降主要层位是浅部粘性土自然固结和第二含水组地下水开采;1970—1980年深层地下水开采高峰期,主沉降层位由二组逐渐加深到三、四组;1985年以后实施了地面沉降控制措施后,第四系地下水开采引起的地面沉降逐渐减小;2000年之后,随着滨海新区的成立和大规模的城市建设,城市建设引起的建筑基础沉降逐渐成为主要的沉降层。通过对不同时期主要地面沉降层位的转换过程分析,提出地面沉降精准防治新思路。     

国际地面沉降研究综述

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隆会议简况的基础上,并根据２０００年第六届国际地面沉降会议论文,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、地震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