数值模拟在岩溶塌陷预警系统建设中的应用 ——以临沂市城区岩溶塌陷为例

岩溶塌陷是近年来频发的主要地质灾害类型之一,其发生、发展主要受岩溶水不合理开采所致,水位是影响岩溶塌陷的重要因素。文章以临沂市城区岩溶塌陷为例,探讨在建立完善的监测网络基础上,通过水文地质模型模拟城区一带的岩溶塌陷区水位的变化趋势,预测分析可行的地下水开采方案,建立起完整的岩溶塌陷动力预警系统,为减少或避免岩溶塌陷的发生提供了科学依据,也为同类地质灾害的监测、预警、预防提供了借鉴模式。     

咸宁市城区岩溶地面塌陷预测

咸宁市是湖北省发生岩溶地面塌陷地质灾害的地区之一。本文论述了该城区发生的岩溶地面塌陷特征,分析了形成的基本条件,应用层次评判法对其可能发生塌陷的敏感程度进行预测分区,为岩溶地面塌陷的防治提供科学依据。     

临沂市城区岩溶塌陷危险性控制

通过分析临沂市城区岩溶塌陷与地下水活动的关系,确定了岩溶塌陷的主控因子为地下水水位。借助已建立的地下水流模型,提出控制岩溶塌陷的方法,即使岩溶水水位不低于控制水位。以此为目标在研究区选定若干具有代表性的水位控制点,并设计了三种地下水规划开采方案,将其带入地下水流模型演算,最终获得合理的地下水开采方案,即未来城区岩溶水开采量与现状开采相比减少了11.65×104m3/d,减少的水量由临沂市岸堤水库地表水工程解决。该方案实施后可在一定程度上控制岩溶塌陷发生的危险。     

岩溶塌陷灾害数据库的建设

岩溶塌陷是我国6大地质灾害之一.也是岩溶区主要的地质灾害类型.据统计,已发生岩溶塌陷1400例以上.主要分布在我国南方覆盖型岩溶区,给这些地区国民经济建设带来了日益严重的影响.建立全国性的岩溶塌陷数据库,实现灾害数据的社会共享,应成为当前岩溶塌陷防治工作的重要课题.开展这项工作的前提就是获取灾害资料.论文根据地面塌陷发育的机理和规律,参照国内外有关技术标准的要求,从岩溶塌陷发生日期、位置、塌陷坑信息、诱发因素、塌陷前兆、地质背景、塌陷后状况、注释等8个方面,系统分析了岩溶塌陷数据库的内容,提出了一套方便野外调查,内容较为齐全的岩溶塌陷调查表格.该调查表可以直接运用到县级地质灾害调查评价中.     

湖北武汉岩溶塌陷易发性评价

近年来,武汉市岩溶塌陷地质灾害时有发生,给城市建设和人民生命财产造成了一定的损失,严重制约了武汉市社会经济的发展。为了提出科学合理的岩溶塌陷地质灾害防治措施和保障城市化进程的顺利进行,开展岩溶塌陷易发性评价是一项十分重要的工作。本文在武汉市岩溶塌陷调查成果的基础上,采用层次分析法和综合指数法相结合,对武汉市主要城区的岩溶塌陷易发性进行了评价,为制定武汉市岩溶塌陷地质灾害防治措施奠定了坚实的基础。     

广西桂林市规划中心城区岩溶塌陷易发性评价

本文对岩溶地区岩溶塌陷易发性进行研究,利用地质环境要素通过专家-层次分析法对岩溶塌陷易发性进行评价,并通过MapGIS软件实现可视化。以桂林市规划中心城区为例,选取了岩溶发育程度、土层厚度、土层结构、第四系底部土层岩性、第四系底部土层液性指数、地下水年变化幅度、岩溶水承压性、塌陷密度、人类工程活动9个影响岩溶塌陷易发性的地质环境因素,建立了岩溶塌陷易发性评价指标体系和评价方法,并对研究区进行了评价,其成果可为桂林市规划中心城区的岩溶塌陷防治对策提供指导和借鉴。     

泰安市城区—旧县水源地岩溶地面塌陷历程及影响因素分析

文章总结泰安市城区—旧县水源地内岩溶塌陷的发生发展历程，综合前人研究成果及最新的野外调查统计结果，对影响研究区岩溶塌陷的分布及影响因素进行了剖析，探明了岩溶塌陷的发育条件及诱发因素。结果表明:(1)研究区内岩溶塌陷主要发生在岩溶发育较强、断裂带附近、土层厚度小于30 m的区域；发生塌陷区域的土层结构以二元结构为主，其次是多元结构；塌陷大多发生在汛期，尤其是在大型降雨之后；(2)强烈的地下水开采活动引发的岩溶水大幅度波动是塌陷发生的最主要诱发因素，且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷；外界对土体的扰动也对塌陷有一定的影响，泰安城区旧镇铁路交汇处的塌陷与列车行车震动有密不可分的联系。综合分析以往岩溶塌陷的研究方向和程度，建议今后的研究重点应为塌陷过程演化监测与模拟、塌陷预警预报方法探索及数据库建设。      

山东省岩溶塌陷发育特征及诱因分析

在归纳山东省岩溶塌陷时空分布规律的基础上,从基岩特征、覆盖层特征、水动力条件、外界扰动4个方面分别阐述多处主要塌陷区的背景条件及影响因素,分析其主要诱发因素。结果表明:山东省岩溶塌陷主要分布于济南、泰安、枣庄、临沂等6个地市,且近年来烟台、济宁等新发塌陷区的岩溶塌陷呈现加剧趋势;山东省岩溶塌陷主要发生在薄覆盖型岩溶区,地层以奥陶系马家沟群为主,其次是三山子组、寒武系炒米店组;岩溶塌陷区土层厚度均小于30 m,覆盖层结构类型以多元结构为主,其次为二元结构和一元结构,且由试验得出黏性土的抗塌性能与其含水率、孔隙比等物理力学性质有关;岩溶水的大幅度波动是塌陷发生的最主要因素,且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷。山东省岩溶塌陷区主要分布于各重要地下水水源地,地下水不合理开发利用引发的水位大幅下降或波动是主要人为诱因,莱芜铁矿区水位受矿区排水影响明显,另外在泰安市城区铁路三角区和东平县东王庄—西王庄运输线路的震动荷载也是另一重要人为诱因。     

人工神经网络模型在岩溶塌陷安全评价中的应用

岩溶塌陷是一种危害性很大的地质灾害，发生在城市的岩溶塌陷不仅破坏人类的生存环境，毁坏建筑物，而且危及人民的生命安全。岩溶塌陷稳定性评价的关键是找到各种影响因素与岩溶塌陷的关联关系。通过分析岩溶塌陷的成因与主要影响因素，介绍了应用人工神经网络方法的计算步骤。以唐山市为例，建立了岩溶安全性评价模型，预测了唐山市岩溶塌陷稳定性分布。分析了计算结果，并对城市规划建设提出了几点建议。     

山东省岩溶地面塌陷初探

岩溶地面塌陷是地下水动力条件改变的产物 ,关于其形成机理目前主要有潜蚀论、真空吸蚀论和液化论等。但实践表明 ,上述理论仍难解释某些实际问题。如岩溶地面塌陷形成时间、较薄潜水含水层的潜蚀破坏、土洞盖层由相对稳定状态转为非稳定状态时的强度降低原因等。本文据有关资料从另一角度对岩溶地面塌陷的形成机理进行了解析。1　山东省岩溶地面塌陷现状与分布规律1 1　岩溶地面塌陷现状及危害岩溶塌陷是一种发生在隐伏碳酸盐岩地区的突发性地质灾害 ,山东省鲁中南地区寒武系、奥陶系灰岩分布广泛 ,是岩溶地面塌陷的多发区 ,主要分布于泰安…     

湖北武汉岩溶塌陷时空分布规律及其影响因素分析

近年来,武汉市岩溶塌陷地质灾害频发,给人民的生命财产安全造成了一定的损失,影响和制约了武汉市经济社会的发展。本文在武汉市以往岩溶塌陷事件调查及勘察资料的基础上,分别从时间和空间上总结了武汉市岩溶塌陷的分布规律。在空间上,武汉市岩溶塌陷主要分布于位于中心城区的长江一级阶地;在时间上,武汉市岩溶塌陷时间多发生于2005年之后,且多发生在4～9月份。另外从自然因素和人为因素两个大的方面,系统分析了武汉市岩溶塌陷的影响因素,包括岩溶发育条件、上覆第四系土层结构、长江水位波动、降雨等自然因素和地下水开采、人类工程活动等人为因素。本文旨在为制定科学的、合理的岩溶塌陷地质灾害防治对策提供基础技术支撑。     

徐州废黄河断裂带对岩溶塌陷的控制作用

徐州城区是岩溶塌陷地质灾害危害严重的区域,已发生的塌陷均展布在废黄河断裂带内,有明显的规律性,为断裂带地下水富集区过量抽水所造成。研究表明,废黄河断裂带内岩溶发育,发育有向上开口的溶洞和裂隙,断裂带沟通了不同时代的含水层,形成了地下水强径流带或富集带;地堑式断裂带构成的负地形形成了晚更新世和全新世古河道,古河道区域形成"单一透水型盖层"和"透-阻型盖层",使黄河泛滥沉积的砂性土直接覆盖在岩溶含水层上,为过量抽水发生岩溶塌陷提供了重要水动力条件。因此,废黄河断裂带及其伴生断裂控制了岩溶塌陷的形成条件,特别是岩溶发育强度、岩溶水文地质结构和地下水富集规律。     

岩溶塌陷发育机理模式研究

岩溶塌陷是我国岩溶区常见的地质灾害。目前,关于岩溶塌陷发育机理模式主要以力学分析为主。文章以岩溶塌陷过程为基础,探讨分析岩溶塌陷发育机理模式。依据地下水埋藏条件,土体分为包气带非饱和土体、潜水层饱和土体及承压水层承压性土体。根据“水-+土”相互作用,在包气带、潜水层和承压水层分别建立崩解作用、潜蚀作用和水力裂隙作用三种岩溶塌陷发育机理模式。      

论岩溶塌陷问题

岩溶塌陷是可溶岩地层分布区主要灾害地质现象之一,岩溶塌陷的产物是岩溶陷落柱,其结果可导致一系列工程地质问题,本文从岩溶塌陷形成机理出发,根据我国的具体情况划分了岩溶塌陷类型,论述了有关的工程地质问题。     

广州市白云区岩溶塌陷风险初探

识别出广州白云区岩溶塌陷风险因素,构建岩溶塌陷层次递阶结构模型,运用层次分析法的相关原理计算出基本风险因素对岩溶塌陷风险事件的影响权重。定义极易塌陷区Ⅰ、易塌陷区Ⅱ、次易塌陷区Ⅲ、不易塌陷区Ⅳ和稳定区Ⅴ共5个岩溶塌陷等级分区,建立各基本风险因素5个等级与岩溶塌陷等级分区的对应关系。为实现岩溶塌陷风险的定量评价,定义单因素致塌概率pi,引入伯努利试验建立岩溶塌陷概率计算模型,选取覆盖层厚度、岩溶发育程度、地下水位埋深、基岩岩性、覆盖层结构与底板岩性、地下水开采强度、地下活动强度和地表施工加载与振动等8个基本风险因素参与评价单元塌陷概率计算,并据此确定岩溶塌陷风险等级狭义标准,为区域岩溶塌陷等级分区的划分提供参考依据。岩溶塌陷风险等级分区表明：极易塌陷区集中在分析区内的江村、古楼岗、泉溪、西湖、社岗一带;易塌陷区和次易塌陷区主要分布在江高镇和原石井镇等地带。风险等级分区与白云区已有岩溶塌陷历史统计资料及塌陷危害程度评价结果较为吻合,从而验证了评价方法的有效性。     

玉林市岩溶塌陷地理信息系统

GIS技术的发展为地质灾害的资料管理、危险性评价及对策研究等提供了有力的支持工具。玉林市岩溶塌陷地理信息系统是以GIS软件—MapInfo为平台，针对岩溶塌陷的特点，用VB语言进行二次开发的集数据管理、分析统计、输出为一体的综合系统。系统中录入了建国以来，玉林市发生的71次岩溶塌陷灾害事件，共414个塌陷坑的详细资料，及30多个与岩溶塌陷有关的其它专题信息。分别归类为岩溶塌陷信息、市政信息、勘探信息、水文气象信息、玉(林)柴(油厂)塌陷子系统等。此外，系统提供了信息查询、制作专题图、统计分析等功能，方便、快捷地为地质灾害管理、城市规划、勘察设计等部门提供服务。     

广西桂林市规划中心城区岩溶塌陷时空分布规律及成因分析

通过资料收集和对岩溶地质调查成果进行系统梳理,揭示了桂林市规划中心城区的岩溶塌陷分布规律,并对其成因进行了分析,研究表明:研究区湿润多雨、地质构造错综复杂、质纯层厚的灰岩地层、人类工程经济活动都是岩溶地面塌陷的孕灾前提。区内岩溶地面塌陷多发生在地下水位波动变化大的5～8月;地貌上主要发生在溶蚀堆积孤峰平原地貌区和地势低洼、地下水位浅或集中径流地段;地层上主要分布于下伏质纯层厚的上泥盆统融县组(D_3r)灰岩之上;同时,也多分布在人类活动密集区,如桂林市主城区和临桂主城区。研究结果为桂林市规划中心城区的规划布局和城市建设提供了基础地质依据。     

江山市城区岩溶塌陷研究的遥感应用

应用计算机图像增强处理技术对江山市城区陆地卫星遥感图像数据和航空相片进行多种增强处理，为识别与岩溶塌陷有关的各种地质信息提供了有效的技术手段。利用各种增强处理的遥感图像，并结合实际调查资料，对岩溶塌陷的地质条件、时空分布规律进行了综合判读。通过判读基本查明了岩溶塌陷的地质条件和时空分布规律，并对岩溶塌陷的成因类型进行了分析，提出了相应的防治措施。对江山市城区工程和经济建设具有重要的现实意义。     

岩溶矿区地表塌陷

岩溶地区的地表塌陷主要分布在岩溶特别发育的地段,或岩溶化断裂带切割构成的地下水集中径流带上。岩溶大泉实际上是地下水集中径流带在排泄区的天然露头。为预测这类塌陷,本文对径流带产生的基础与识别标志,塌陷形成的作用力及水动力条件、产生地表塌陷的必要条件,以及塌陷与重塌陷的防治方法进行讨论。      

基于灰色聚类法的鞍山城区岩溶塌陷危险性区划

利用灰色聚类方法对鞍山城区岩溶塌陷危险性进行区划。首先在对鞍山城区钻孔资料深入分析的基础上,生成了13幅单因子图,为进行岩溶塌陷的危险性区划提供数据支持。为了科学准确地评估各因子对鞍山岩溶塌陷的影响,采用AHP法来确定危险性区划中的聚类权值。最后根据1万个栅格单元的评价结果,将鞍山城区依据岩溶塌陷危险性程度划分为1级、2级、3级、4级危险区以及无危险区共5个区域。经检验和分析,区划结果与实际情况较为吻合,表明灰色聚类法应用于鞍山城区岩溶塌陷危险性区划中是可行的。同时,区划结果也为鞍山市的建设规划提供了重要的地质依据。