天津市地面沉降的灰色系统—马尔柯夫预测模型应用

地面沉降速率监测值多呈波形动态,数据波动给预测带来了困难。本文以天津地面沉降多个水准点的监测数据为基本序列,介绍了传统灰色系统模型GM（1,1）的预测过程及结果,并在此基础上进行马尔柯夫处理,建立灰色系统-马尔柯夫预测模型。其结果表明,后者预测精度明显提高,67％的样本误差可降至10％以内,92％的样本预测值误差低于30％。     

基于背景值重构的灰色-马尔柯夫模型及其应用

文章叙述了李俊峰等(2004)所提出GM(1,1)预测模型新背景值应用到灰色预测模型中的方法,而后与马尔柯夫模型结合,形成灰色-马尔柯夫预测模型及其改进模型。将所得的模型应用于中国人口预测实例中,结果表明了改进背景值后的模型具有更高预测精度。     

超长桩承载力的灰色优化-马尔柯夫预测模型

为了提高模型预测的精度,根据灰色理论,建立超长桩承载力的非等步长灰色微分方程,得到了微分方程的精确解。基于优化理论,建立误差目标函数。利用最小二乘法,直接求得微分方程的系统参数,得到灰色优化模型。以此模型为基础划分n个状态,应用Markov原理,通过计算状态的一步转移概率矩阵,建立了灰色优化-马尔柯夫预测模型。使用该模型预测超长桩的承载力,预测值和试验值吻合较好,与GM(1,1)模型、灰色优化模型相比,预测精度进一步提高,为超长桩承载力的预测提供了新的方法。     

基于灰色-马尔科夫预测模型的巢湖流域洪涝灾害预测研究

针对灰色预测与马尔科夫链预测的优点和不足。提出基于灰色一马尔科夫洪灾发生年份预测,以巢湖流域为例,对模型进行实例验证和应用。研究结果表明：将灰色系统GM(1．1)预测模型与马尔柯夫链预测方法结合起来应用,为认识水文规律提供了一条新途径；灰色系统GM(1,1)预测模型与马尔柯夫链预测方法结合起来应用是建立在历史数据统计分析基础上的,两者的结合可以避免考虑其他多种影响因素,具有较大的科学性和实用性,预测精度高,其预测结果更可靠；本文研究的洪涝灾害发生年份的预测模型与方法,具有较强的理论和实际意义,可供有关部门与气象台站参考使用。     

武汉阳逻电厂烟囱基础沉降预测研究

由于影响因素的复杂性及参数选取的问题,基于固结理论的沉降计算值与实测值有较大差异,沉降预测有着重要的研究意义。灰色系统理论成功地解决了许多信息不完全的预测问题,并得到了广泛的应用。灰色模型的建立,是以等时距原始数据作为前提条件的。由于在实际应用时所获取的数据往往不是等时距的,难以建立其预测模型。为了克服灰色模型以上缺点,对灰色模型进行了改进,建立了不等时矩的预测模型。将不等时距灰色预测模型应用于武汉阳逻电厂烟囱基础沉降中,并采用FLAC3D有限差分程序对烟囱基础沉降全过程数值模拟,通过跟踪关键监测点的位移与实际监测值对比研究,结果表明,不等时距灰色预测模型精度较好,可以运用到实际工程中。     

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。     

阜阳市地面沉降趋势预测

阜阳市地面沉降是典型的因抽汲松散岩层地下水引起水位(压)下降而造成的地面沉降。本文采用固结理论、回归分析、灰色理论等三种方法建立地面沉降预测模型,旨在探讨在未建基岩标、分层标的城市如何定量研究地面沉降,同时对该市地面沉降的发展趋势进行预测,提出控制地面沉降的措施。     

天津滨海新区地面沉降预测方法研究

利用1985～2008年天津地面沉降监测资料,以水准监测点为基本研究对象,在分析其时间沉降的变化动态基础上,采用分段权函数线性模型提取沉降信息并进行外推预测,展示了天津滨海新区地面沉降现状,编绘了2008年天津滨海新区地面沉降年度沉降分布图和2008～2013年间地面沉降总量的预测分布图研究成果可供政府及有关部门制定和实施控沉管理决策参考,同时对存在类似问题的区域也有一定的参考价值。     

天津市滨海新区地下水开采与地面沉降优化控制数值模型

天津滨海新区地处京津和环渤海两大城市带的交汇点,逐渐成为北方经济开发开放中心,战略地位重要。由于区内广泛分布有巨厚的松散第四纪沉积层,地下水持续超采,滨海新区当前的地面沉降速率及累计地面沉降量均不容忽视。本文将建立滨海新区地下水-地面沉降土水数值模型,运用GMS软件,模拟南水北调工程天津段通水前后,滨海新区三种不同地下水压采方案下的地面沉降发展趋势,分析预测结果,确定最优化地下水开采方案,实现地面沉降的有效控制。     

灰色系统理论在地面沉降预测中的应用

本文以厦门石湖山软土地基沉降预测为例,用灰色系统理论的方法,对现场观测数据进行了计算机模拟,建立该地基地面沉降的GM(1,1)预测模型,并用该理论提供的检验方法,对该模型进行了检验和可信度分析,证明用此法预测的地面沉降精度很高。同时,还运用传统的方法,建立了三种预测模型,对比和验证了GM(1,1)模型的精度,结果是GM(1,1)模型的精度最高。为地面沉降的预测找到了一种切实可行的方法。     

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。     

天津滨海新区浅层地温能热红外遥感信息特征

以两期Landsat7 ETM＋为基本数据源,采用单窗算法对天津滨海新区地表温度进行了反演,得到区域地表温度场的分布规律。发现地表温度变化与浅层地温能的分布有较好的对应关系,可以利用热红外遥感技术探测浅层地温能。     

Assessment of hazards and economic losses induced by land subsidence in Tianjin Binhai new area from 2011 to 2020 based on scenario analysis

Land subsidence, a major geological hazard in Tianjin, has caused serious losses. In this research, we established a numerical model to predict potential land subsidence caused by groundwater overdraft in the next decades. The model set three groundwater extraction scenarios, corresponding to (1) current rate, (2) 2 % decrease, and (3) South-to-North Water Transfer Project. Economic losses induced by land subsidence were calculated based on the three land subsidence scenarios. The results showed that with a better management plan (e.g., 2 % decrease in groundwater extraction) or with the success of the water transfer project, the economic loss could be reduced by 36 % or even 74 %. The results of this research provide a scientific basis for the sustainable development planning as well as disaster prevention policy-making of Tianjin Binhai New Area.     

天津市地下水流-地面沉降耦合模型

天津市平原区地面沉降主要由地下水大量开采引起,影响范围广、危害大,已成为天津市主要的环境地质问题。分析了研究区的水文地质条件,结合地下水开发利用状况,将研究区概化为6个含水层组,地下水流考虑三维非稳定流,地面沉降选用一维固结压缩模型,运用地下水流模型Modflow 2005和地面沉降模拟模块 Sub,建立了天津市平原区地下水流-地面沉降数值耦合模型,模型面积为1.1×10⁴ km²,利用1998-2008年地下水位等值线、过程线、地面沉降过程线等资料对模型进行了识别。模拟期的地下水均衡分析表明,在多年开采条件下,越流补给、压缩释水、侧向边界流入分别占深层含水层补给量的41.84％、32.15％和24.17％。将调试后的模型应用于南水北调实施后地下水控采条件下的地面沉降趋势预测,显示出停采或减少地下水的开采,有利于减缓地面沉降下降速度,且表现出开采层位越往下,地面沉降恢复难度越大的变化趋势。     

滨海新区浅层软土卸荷变形性状试验研究

天津市滨海新区的城市开发建设正步入高速发展阶段,出现了大量的深基坑工程等地下工程,工程建设的需要使得针对滨海软土各种性状尤其是卸荷性状的研究成为必然。通过对天津市滨海新区浅层淤泥质粘土原状饱和试样进行的一系列ko固结不排水三轴卸荷试验,研究土体卸荷路径下的变形特性。试验表明,滨海新区浅层土体的变形性状与应力路径密切相关。在侧向及竖向卸荷条件下土样的应力-应变曲线均可用双曲线函数模拟,且土体初始卸荷模量随固结围压的增加而增加;侧向与轴向卸荷条件下,滨海新区浅层软土均有着比较明显的归一化性状,其应力-应变关系随着固结围压线性变化。     

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。     

天津滨海新区中全新世以来地形地貌演化

根据最新获得的多项天津滨海新区海岸带地质调查资料,分别利用海区的浅地层剖面成果反演海底古地形、利用海区沉积钻孔了解沉积物时代、利用陆区的贝壳堤,埋藏牡蛎礁,古墓葬和埋藏砂体分布等,研究各时期古岸线的位置与形态,并与海区的沉积环境和地形地貌进行对比,对天津滨海新区中全新世以来的地形地貌演化进程及演化机制概括性介绍.自中全...