我国地裂缝的分布特点,形成机制及治理措施

根据国内公开发表的有关地裂缝灾害的文献,综述了我国地裂缝的分布特点、发生、发展及造成的后果,指出地裂缝砂仅受地形地貌控制,而且与年周期变化、表层黄土、地面排洪方向等有关。地裂缝的成因主要由新构造活动、过量开采地下水、膨胀性土的胀缩作用、重力作用等引起。提出地裂缝应要根据划分出的地动型、重力型和膨胀型进行治理．     

地面沉降与地裂缝改变亚利桑那州地貌

通常对大多数人来说，地下水过量开采和地下水位下降对地面的影响是难以想象的。亚利桑那州地下水过量开采最有效的控制方法是实施地下水管理条例。随着亚利桑那州某些地区不断发生地面沉降和地裂缝，地下水位下降的影响变得越来越明显。地面沉降和地裂缝发生率的高与低，体现了地质技术和国家政策实施对地下水过置开采的控制程度。     

典型黄土阶地三类场地的隐伏地裂缝识别探讨

西安地裂缝因过量开采地下水、产生不均匀沉降而发育。其中,三类场地属于隐伏地裂缝发育区域。通过地质调查、工程地质钻探等手段,对典型黄土地层三类场地隐伏地裂缝进行调查及识别,确定了地裂缝的位置和走向。结果表明该段地裂缝与西安地区已探明的F3地裂缝高度拟合,建议工程建设中合理选择避让距离。研究可为西安地区典型黄土三类场地地裂缝勘察提供借鉴。     

浅析某油田地下水石油类污染途径

研究区处于东北某油田区,该油田已有近50年的开发历史。随着对石油需求的不断增加,大量的石油被开采了出来。但是在开采过程中由于对落地原油及开采过程中油田废水的处置不当,致使地下水遭受了污染。因此保护地下水免受进一步污染对当地居民的身体健康和人身安全都是非常必要的。笔者基于研究区水样测试的结果石油类污染物浓度等值线图,发现地下水中石油类污染小范围内呈面状分布外,主要呈点状分布于研究区。通过结合对研究区地质环境、构造背景、地表水流和污染源的大量调查研究,分析得出石油类污染物主要是通过由过量开采地下水引起的地裂缝和新构造断裂引发的地裂缝以及事故性污染到达地下水的。研究区的ZK6号井附近由于长期的超量开采地下水从而改变了地下水流向,在地表则形成了地面沉降并引发了此处的地裂缝,致使此地下水油类的污染非常严重。另外,新构造断裂在北西向、北北东向及东西向3组壳断裂带的基础上继承性运动,致使下伏含油层油气沿裂缝上窜污染上覆含水层,同时在油田地表发育大量的地沟、地裂缝,地表洒落的原油及其他污染物通过这些地裂缝污染含水层。     

苏锡常地区地裂缝地质灾害形成机理分析

从苏锡常地区特定的地质环境背景条件出发,系统分析了地裂缝地质灾害的形成机理,即基岩起伏形态差异、第四纪沉积结构差异和水文地质条件差异是引发地裂缝灾害的内在条件,长期过量开采地下水是诱发地裂缝灾害的外在因素.通过对地裂缝灾害成因类型的系统划分,为今后进一步进行地裂缝灾害分区评价、防治规划等工作提供了先导性意见和理论基础,具有积极的现实意义.     

苏锡常城市群地区地下水环境问题

苏锡常地区经济高度发达,城市化程度高,地下水开发利用程度也较高,主要开采第Ⅱ承压地下水。自６０年代以来,地下水的开发经历了四个阶段。地下水长期过量开采地下水位不断下降,地下水资源日益减少,并产生了严重的区域性地面沉降和地裂缝等地质灾害。解决地下水超采问题和地质环境问题是一个系统工程,不仅是一个科学技术问题,要求根本上解决问题,还必须同时依靠政治和社会经济力量,从某种意义讲,政治和社会经济力量比科学     

基于数值模型的地下水水位预警体系研究——以临汾盆地为例

地下水是中国许多城市主要的供水水源,对地下水的过量开采将导致地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝等环境地质问题.进行地下水水位预警体系的研究对于合理开发和有效利用地下水资源具有重要的现实意义,笔者以临汾盆地为例,根据当地的水文地质条件,利用数学模型建立了地下水水位预警体系,研究结果可为当地水资源的可持续利用提供科学依据.     

广西来宾小平阳岩溶地裂缝研究

自８０年代以来,广西来宾小平阳地区出现了大量地裂缝,破坏了许多房屋与田地,成为一种主要地质灾害。这些地裂缝产生于岩溶发育区,与岩溶发育密切相关,其发生受土体性质、水、地形地貌、气候等多因素控制,其中浅层地下水的开采是地裂缝发生的重要诱发因素。地裂缝的形成与岩土界面上各种物理、化学作用有关。在阐述土洞形成基础上,建立起地裂缝形成机制的理论概化模型,根据地裂缝形成的土体应力状况,论述了从溶洞、土洞产生到自下而上开裂的地裂缝形成机制      

西安地区含水系统释水压密效应及微结构变化

西安地区诱发地面沉降地裂缝灾害最主要的因素是过量开采地下水。承压水地下水头下降引起的含水层骨架有效应力增加,粘性土释水压密一方面造成了地面沉降地裂缝灾害;另一方面引起含水层孔隙率、储水系数、渗透系数等水文地质参数的变化。笔者选取西安地裂缝最活跃的F4号地裂缝两侧钻孔岩心进行了压密CT扫描,获取了300m以浅地层粘性土在不同压力(水头下降幅度)条件下的空隙大小的微结构变化,并建立了渗透系数与微结构变化耦合关系。结果显示:在地下水开采引起的土层应力增加过程中,大孔隙度、长孔隙度会随着压力增加而明显降低,地裂缝上盘和下盘含水层大孔隙分别降低了39.05%和9.22%,不利于水分在孔隙间运移,中小孔隙度基本保持不变或略有上升;渗透系数随压力的增加呈现出减小趋势,最大下降幅度为71.08%,且随深度增加含水层渗透系数减小幅度逐渐降低。研究结果对于科学评价和预测西安地区地面沉降地裂缝地质灾害具有指导意义。     

广东省超量开采地下水诱发的环境地质问题及防治

广东省地下水开发利用程度虽低,但不同地区地下水的开采极不均衡。一些主要开采区,因过量开采地下水出现了诸如区域地下水位大幅度下降、地裂缝、房屋开裂、地面塌陷、地面沉降及海水入侵等一系列环境地质问题。据其严重性分为I级、Ⅱ级和Ⅲ级共3个等级(区)。针对这些环境地质问题,提出了诸如加强监督管理,严格控制地下水开采量,优化地下水开采布局;实施人工回灌,增加地下水补给;健全地下水动态监测网,建立地下水资源管理模型,加强水情监测和预报等防治措施。     

中国地面沉降地质灾害区划方法与实践

由于地下水资源的不合理开发利用,我国已在众多地区存在地面沉降和地裂缝问题,为统筹全国地面沉降防治工作,开展易发程度区划是其重点工作之一。本文以第四纪地质、地下水及含水层特征、地下水开采情况作为划分依据,结合现状发育特点,拟定地面沉降和地裂缝易发区的划分方法,并提出防治对策建议。     

基于ANN的苏锡常地裂缝预测研究

伴随着地面沉降灾害的发生,地裂缝作为一种新的地质灾害出现在苏锡常平原上,已有十多年历史,给地区发展造成严重危害。作者在较详细地阐述区域地质背景基础上,着重分析了地下水位和地面沉降在地裂缝形成中的作用。确定了“起伏的基底外加地下水位和地面沉降作用”这一地裂缝成灾模式。研究认为地裂缝的发生与地下水及地面沉降之间不存在简单的线性关系。而是二者共同作用的结果,同时需要有量的配合。初步确定了水位埋深50m,地面沉降量达500mm这样一个苏锡常地区地裂缝的易发环境。通过文章的研究,使得苏锡常地区地裂缝的产生机制更加清晰。文中一些定性和半定量的分析结论将对该地区地裂缝防治区划产生指导作用。     

Land subsidence and earth fissures in south-central and southern Arizona,USA

Land subsidence due to groundwater overdraft has been an ongoing problem in south-central and southern Arizona (USA) since the 1940s. The first earth fissure attributed to excessive groundwater withdrawal was discovered in the early 1950s near Picacho. In some areas of the state, groundwater-level declines of more than 150 m have resulted in extensive land subsidence and earth fissuring. Land subsidence in excess of 5.7 m has been documented in both western metropolitan Phoenix and Eloy. The Arizona Department of Water Resources (ADWR) has been monitoring land subsidence since 2002 using interferometric synthetic aperture radar (InSAR) and since 1998 using a global navigation satellite system (GNSS). The ADWR InSAR program has identified more than 25 individual land subsidence features that cover an area of more than 7,300 km². Using InSAR data in conjunction with groundwater-level datasets, ADWR is able to monitor land subsidence areas as well as identify areas that may require additional monitoring. One area of particular concern is the Willcox groundwater basin in southeastern Arizona, which is the focus of this paper. The area is experiencing rapid groundwater declines, as much as 32.1 m during 2005–2014 (the largest land subsidence rate in Arizona State—up to 12 cm/year), and a large number of earth fissures. The declining groundwater levels in Arizona are a challenge for both future groundwater availability and mitigating land subsidence associated with these declines. ADWR’s InSAR program will continue to be a critical tool for monitoring land subsidence due to excessive groundwater withdrawal.     

衡水地区地裂缝空间发育特征与地下水位降深关系

通过浅层地震法及高密度电阻率法物探对河北衡水地区最近发现的3条地裂缝调查,探明了地裂缝地下发育深度、宽度、倾向等,发现地裂缝在地表与地下发育特征有明显不同：地表以一条地裂缝存在,在地下深处则以裂缝带发育,裂缝带两侧裂缝埋深不同,地下裂缝形态表现为上窄下宽。对该地区深层钻探、水文地质和多年地下水开采等资料分析表明,该地区的地裂缝是地质历史时期地质构造活动产物,开采深层地下水等资源则是促使地裂缝发展的主要原因。通过对不同地点地裂缝发育深度与近36年以来地下水水位降深的关系分析,结果显示：不同地区地裂缝发育深度与相应深层地下水水位降深呈线性关系。研究成果对地裂缝机理研究及预防开采深层地下水对地质环境的影响具有指导作用。     

Large differential land subsidence and earth fissures in Jiangyin,China

Jiangyin County is in the infamous Su–Xi–Chang land subsidence area caused by excessive groundwater withdrawal in Jiangsu province, China. The maximum accumulated land subsidence reached 1,310 mm near the centre of the subsiding trough in 2006 in southern Jiangyin, and earth fissures of significant vertical offsets have been observed at Changjing, Hetang and Wenlin which form an arc towards the subsidence trough. An ancient Yangtze River course is found underlying and passing through the depression in southern Jiangyin, forming a local basin surrounded by outcropped bedrock ridges in the north and south. The Quaternary stratigraphy demonstrates significant heterogeneities in the basin; the second confined aquifer is much thicker and deeper and encapsulated inside the basin and absent above the ridges. The development of earth fissures along the Changjing–Hetang–Wenlin arc might be a combination of an inward rotation of sediments due to a large differential subsidence, an inward movement driven by seepage force and a steeper slope along the south-eastern shoulder of the basin that facilitates the development of horizontal tensile strain and/or shear strain necessary for fissuring. The land subsidence has slowed down and no new earth fissure zone has occurred in the area after the banning of deep groundwater extraction was enacted in 2001.     

Earth fissures in Jiangsu Province,China and geological investigation of Hetang earth fissure

Earth fissures are a geohazard in Jiangsu Province, China. They can be caused by earthquakes and active faults, underground mining, groundwater extraction and landslides. In order to establish a provincial rehabilitation plan in Jiangsu, a range of monitoring programs, surveys, geological investigations and modeling have been implemented or planned. One of the focuses of the project is the land subsidence and earth fissures caused by excessive groundwater withdrawal in Suzhou, Wuxi and Changzhou (Su-Xi-Chang) area, southern Jiangsu Province. Hetang earth fissure within the Su-Xi-Chang area was first reported in 1995 and a series of investigation has been conducted since then. The site investigations and geophysical survey in 1997 have recognized the causative factor as the excessive groundwater drawdown coupled by the underlying bedrock ridge. An open trench excavation in 2007 and a plane strain analysis suggest that Hetang earth fissures may have cracked from the bedrock ridge to ground surface. Geological drilling in 2007 has further confirmed the existence and configuration of the ridge and extracted soil samples for laboratory tests to obtain soil parameters for numerical analyses and modeling of land subsidence and earth fissures in the Su-Xi-Chang area, Jiangsu, China. The laboratory tests are currently in progress and the result of numerical analyses and modeling is expected to be presented in the near future.     

河北平原地面沉降调查与监测主要进展及成果

介绍了“河北平原地面沉降调查与监测”项目的研究背景、研究思路、完成的主要工作量及研究的意义,并总结了河北平原地下水状况、地裂缝状况及地面沉降监测网特点,分析研究了地面沉降的分布规律、影响因素、成因机制及危害特征,预测了河北平原地面沉降中心沧州市的地面沉降发展趋势,针对地面沉降现状,提出了合理的防治对策。     

中国“采水型”地裂缝特征和成因分析

过量开采地下水诱发的地裂缝("采水型"地裂缝)灾害对社会造成严重损失,受到人们普遍关注。近几十年来,国内外学者对其成因机制进行了大量研究,取得了丰硕成果。本文系统分析了前人的研究成果,归纳出"采水型"地裂缝的差异沉降成因、拉张性水平应变成因和四种成因模式;然后针对中国三个典型的"采水型"地裂缝发育区,即汾渭盆地、华北平原、苏锡常地区,阐述了各地地裂缝分布、发育特征和成因机理,并选择典型地段地裂缝进行成因分析,认为汾渭盆地和华北平原地区部分地裂缝属于"先期断层模式",而苏锡常地区地裂缝总体属于"基岩起伏模式",并阐述了该模式下导致地裂缝发育的差异性变形、水平应变作用机理。     

基于SBAS-InSAR的西安市鱼化寨地区地面沉降与地裂缝时空演变特征研究

自20世纪50年代末以来,西安市遭受了严重的地面沉降和地裂缝灾害,严重制约了西安市城市建设发展规划.本文以西安市典型地面沉降区之一的鱼化寨为研究区,基于短基线集合成孔径雷达干涉测量技术,采用覆盖研究区的ERS(1992～1993年)、Envisat(2003～2010年)、Sentinel-1A(2015～2020年)...     

河北省沧州市地质灾害与地下水关系研究

文章主要对沧州市的地面沉降、地裂缝等地质灾害的发育特征进行了分析研究，论述了其与地下水的关系。得出深昙地下水水位降深70m可作专控制地面沉降发展的警戒水位降深，浅层地下水水位埋深7m可作为地裂缝多发的警戒水位埋深的结论。这专地质灾害监测工作相对滞后，而地下水水位监测系统相对完善的平原地区，如何控制地质灾害的发生、发展提供了一个可资借鉴的思路。