辽宁省海岸带地质环境综合评价研究

对近20年来辽宁省海岸带地质环境调查成果进行全面的分析,系统梳理了辽宁省海岸带地质资源与环境条件及其变化,以及海岸带自然与人类活动引起的不良环境地质问题.根据地壳稳定性、活动断裂、地面沉降、地面塌陷等地质因素,对辽宁沿海6个城市进行了地质环境条件评价,结合国家政策与地方发展规划,为地质资源保护与开发利用提出建议.     

天津地面沉降严重区分布特征及变化规律

天津市地面沉降历史悠久,自1923年至今共经历了6个不同的阶段。截至2020年,天津市大面积的地面沉降已基本得到控制,但局部还存在年沉降量大于50 mm的沉降严重区,从大面积治理到小区域精准防控,天津市地面沉降分布特征已体现出新形势,地面沉降防治工作也面临着新的要求。为准确掌握新形势下地面沉降发展规律,精准施策,针对性治理,文中收集并分析2010—2020年天津市地面沉降水准测量、地下水位、地下水开采量等数据,对2010—2020年天津市地面沉降严重区分布特征及演化规律进行归纳总结。研究结果表明：2010—2020年,天津市地面沉降经历了沉降波动期（2010—2012年）、稳中向好期（2013—2016年）和快速减缓期（2017—2020年）三个时期,地面沉降平均沉降量下降了37%,沉降严重区面积减小了67%。各阶段沉降变化均与地下水开采量密切相关,截至2020年,天津市现存集中分布于西南部的5个沉降严重区,分布范围与深部含水组地下水漏斗分布范围基本一致。     

自然因素对天津市地面沉降影响分析

众所周知,引起天津市地面沉降的主要因素是地下流体的开采导致的地层压缩。实际上,自然因素引起的地面沉降在总沉降量中也占有一定比重。引起天津市地面沉降的自然因素包括构造运动、地震活动以及欠固结土的大面积分布。论述了天津市与地面沉降相关的地质环境背景,并对引起地面沉降的自然因素逐一分析。构造运动引起地面沉降量在沧县隆起、冀中坳陷构造单元为1.41~1.53mm/a,在黄骅坳陷为1.90~2.15mm/a,全市平均1.5mm/a;地震发生前后时间段内,是地震导致地面沉降量变化影响最大的时期;天津市欠固结土(第一海相层)分布区(外环线以东)软土引起平均沉降量1.0mm/a。该研究对地面沉降的防治工作起到一定的参考价值。     

地面沉降对河道堤防的影响及应对措施

地面沉降已经发展成为天津市的主要地质灾害之一,不均匀的地面沉降已经给天津市河道堤防的安全造成了威胁,部分堤段已经出现了裂缝、漏洞等险情。为有效控制堤防工程的地面沉降,以海河干流堤防和蓟运河下游堤防为例通过对长序列的地面沉降数据进行分析,阐述了地面沉降对河道堤防造成的影响,并针对地面沉降对堤防工程造成的破坏提出相应的治理措施,保障工程的功能效应,减小堤防工程因地面沉降而产生的经济损失。     

天津市地面沉降地理信息系统

本文介绍了天津市地面沉降地理信息系统总体结构,包括数据库子系统、图形库子系统、预测预报子系统、预警评价子系统。介绍了系统功能和运行环境,并以天津市区为例,介绍了地面沉降预警评价的方法和流程。     

天津市控制地面沉降分区管理模式研究

天津市平原区出现了不同程度的地面沉降现象,全市年均沉降速率约30mm,地面沉降造成的经济损失很大。本文采用分类赋值打分的方法,利用ArcGIS软件进行后期处理绘制天津市地面沉降分级管理区域,并提出相应的控沉管理措施。     

天津市地下水开采对地面沉降影响的多元回归分析

地下水的过量开采是天津市引起地面沉降的主要原因。因此天津市提出了“压缩地下水开采量”、“地下水人工回灌”、“调整地下水开采层次”等控制地面沉降的3大技术措施。经过多年的努力,控制地面沉降效果明显。如何解决地下水开发与控制地面沉降的关系,更好的贯彻这3大技术措施,是该文编写的初衷。即在开采同样地下水量的情况下,如何使地面沉降量最小;或在地面沉降量容许的情况下,如何开采最大量的地下水。压缩地下水开采量是治理地面沉降的根本措施,亦即如何压缩采水量或调整开采层次会达到最好效果。论文对天津市某区各个地下水开采层的多年累计开采量、累计沉降量进行数据统计分析,建立了该地区累计沉降量及各个地下水开采层的多元相关方程。在此基础上,分析了各个地下水开采层对地面沉降影响的相关程度。以此为该区控制地面沉降的提供依据。     

天津市区地面沉降多因素分析

地面沉降是当前天津市最为严重的地质灾害之一,随着天津市区经济及基础建设的飞速发展,地面沉降成因也由地下水占主导因素转变为多因素综合作用的结果。通过实测数据及定量计算,分析沉降因素在不同地区所占比例,为天津市区地面沉降管理与研究提供技术依据。     

洼地开采地下水的地质环境效应研究——以天津市黄港洼应急水源地为例

天津市是我国水资源缺乏、人均占有淡水资源最少的城市之一,也是我国地面沉降最为严重的地区之一。地面沉降现已成为天津市的主要地质灾害,并在一定程度上制约着天津城镇的可持续发展。天津市平原区洼地众多,这些洼地大部分是天津市的湿地分布区。在洼地内建设应急地下水水源地,既可以起到为城区供水,缓解城区的地面沉降,又可以改善洼地生态环境的作用。     

天津市地面沉降数值模拟研究

地面沉降是天津市的主要环境地质问题。造成天津市地面沉降的原因很多,但主要原因是大量开采地下水。本文重点研究开采地下水条件下的地面沉降数学模型及模拟,为控制地面沉降提供科学依据。通过对第四系的水文地质条件分析,建立第四系的水文地质概念模型和地层压缩概念模型,并建立相应的准三维水流数学模型和一维地层压缩数学模型,两者通过含水层水头和弱透水层粘性土中孔隙水头的内在联系耦合在一起。利用以往系列水位数据和沉降数据对模型进行标定,模型基本上反映了天津市地面沉降的实际情况。     

人工神经网络在天津市区地面沉降预测中的应用

在分析天津市区地面沉降特点的基础上，结合人工神经网络原理，选择1961-1980年的天津市区降水量、地下水开采量、前年沉降量、固结度作为训练样本的输入量，以这20年的地面沉降量作为输出量，用贝叶斯正则化算法训练BP网络，得到沉降的仿真模型。并把1981-1993年的资料用来进行预测检验，结果表明这是一种比较理想的地面沉降预测方法。最后在不同的降水量保证率下，预测了到2010年天津市区地面沉降的情况。     

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.     

天津古贝壳堤、牡蛎滩的沉积特征及其环境意义

天津海岸带位于华北平原的东北部,渤海湾西岸,是海陆相互作用十分强烈的地区,以堆积地貌为主,沉积物组成以粘土质粉砂、粉砂质粘土和极细砂等组成,在海岸类型划分上属于沉降平原粉砂淤泥质海岸(天津市海岸带和海涂资源综合调查报告,1987)。本文主要对上古林古贝壳堤、驴驹河古贝壳堤和宁河命俵口村进行了现场实地考察和研究,结合前人对古贝壳堤的研究成果(蔡爱智,1981;王宏等,2000;徐家声,1994;     

天津市地面沉降防治对策战略研究

天津市是由于资源型缺水而引发了地面沉降灾害,控沉工作的开展与水资源丰富的地区相比就更加困难,因此做好天津市的控沉减灾工作也更需要通过多种方式和手段,多管齐下才能达到良好的效果。本文首先介绍了天津市地面沉降的历史及现状情况,分析了地面沉降所造成的危害,并以此为基础在控沉工作的战略层面上对政策和技术两个环节给出了研究建议。     

天津市西青区超采地下水对地面沉降的影响研究

本文从对天津市西青区地下水的开采与地面沉降的关系研究入手,对不同区域、不同深度地下水资源、开采现状以及过度开采造成的地面沉降进行了分析,并对有效地控制西青区的地面沉降提出了六项建议。     

天津市地面沉降的特征及其危害

天津是我国北方地面沉降最严重的城市之一,40余年的持续沉降不仅直接造成对安全高程、市政基础设施、房屋等建筑物的破坏,而且还通过安全高程的损失加剧了其他自然灾害的发生,使社会经济遭受严重损失.正确认识天津市地面沉降的特点及其危害,有利于控沉部门制定科学而有效的地面沉降减灾防灾政策和措施.基于对地面沉降所造成的危害分析和阐述,认为不合理开发地下流体资源是导致天津市地面沉降的主要原因,并提出相应预防和治理地面沉降的对策.     

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。     

基于生态工程的海岸带全球变化适应性防护策略

在全球变化导致的海平面上升和灾害性气候等压力下,我国海岸带风暴潮、海岸侵蚀、地面沉降等灾害发生频率和强度正在增加,对海岸防护体系的需求日益提高。传统海岸防护工程维护成本高,更新困难,而且可能造成地面沉降、水质恶化、生态退化、渔业资源衰退等后果。基于生态工程的海岸防护提供了抵御海岸带灾害的新理念。修复和重建沙滩、红树林、沼泽湿地、珊瑚礁等海岸带生态系统,可以起到消浪、蓄积泥沙、抬升地面的作用,有效应对全球变化引发的灾害风险,形成更可持续的海岸防护体系。通过分析不同海岸防护技术的优势和限制,认为以生态工程为核心理念构建和管理我国海岸防护体系,才能起到保障社会经济发展和维持生态健康的最佳效果。     

河北省海岸系统脆弱性评价

为探讨海岸系统脆弱性评价方法,根据系统性、客观性、可操做性、主导性原则,采用基于GIS的层次分析方法,选取风暴潮影响频率、相对海平面变化率、海岸类型、海岸侵蚀堆积率、区域海岸水下岸坡度、地面沉降率、海岸开发类型、近海水质8种评价因子,对河北省海岸系统脆弱性进行了评价。采用的评价方法比较成熟,选取的评价因子符合评价区的实际情况。     

天津市地面沉降防治历史的调查研究及启示

自20世纪60年代以来,地面沉降逐渐发展成为天津市最为主要的环境地质问题之一.在市政府和相关部门的高度关注和正确领导下,先后于1986～1997年及2003年以来的两个时间阶段内实施了地面沉降防治计划.防治手段主要是在技术上对沉降区实施水源转换、减采地下水,以及保证技术手段能够顺利实施的管理和经济调控.第一阶段沉降防治效果明显.中心市区和塘沽城区地面沉降速率控制在10～15mm/a;第二阶段天津市大部分区域沉降趋势得到缓和.论文调查、总结了各阶段地面沉降防治工作经验及其对未来控沉工作的启示.并结合天津市预定2010年南水北调工程通水这一水源转换历史契机,提出了对"引江通水"后天津地面沉降防治工作的建议.