抽汲流体引起的地面沉降——D·海姆博士(澳)第一讲摘登

根据中国科学院和澳大利亚工业科学研究委员会(CSIRO)互换访问学者的协议,澳大利亚国家工业研究委员会岩土力学研究所海姆博士于1988年4月来华访间并在我所短期工作。在我所工作期间,海姆博士向我所科技人员作了三讲“抽汲流体引起的地面沉降”的讲座。讲课由副研究员陈守义同志担任翻译。我们根据翻译资料对其内容进行删节、整理成文,分三期连续刊登,供同志们学习参考。资料最后由陈守义同志审校。图片由佘诗刚同志翻译成中文。海姆博士在第一讲中主要根据幻灯图片介绍世界各地因开采地下水和石油而引起地面沉降的现象,说明沉降与现场发生的其它现象之间的关系,特别是沉降与砂层中水位变化的关系以及沉降与含水系统内或含水系统之间存在的粘土物质的关系。     

抽汲流体引起的地面沉降——D.C.海姆博士(澳)第二讲摘登

在第一讲里,我们讨论了抽汲流体引起沉降的现象,描述了地面沉降与现场其它现象是如何相互关联的,特别是沉降与砂层中水位变动的相关性以及与受应力作用的含水层,或者含水层内粘土单元体(粘土透镜体或粘土夹层)的存在的相关性。在第二讲里,我们要讨论抽汲流体引起沉降的机理,以及介绍沉降垂直分量随时间变化的成功模拟。在这里,一维固结理论起着关键的作用。地下水文地质学的一个主要课题是如何预测地面沉降。含水体系压缩的不可恢复部分几乎全发生在其中的细粒沉积物中。在含水体系力学里,滞水体的作用是非常重要的。     

抽汲地下水引起地面沉降的水-土耦合三维有限元数值模拟

建立了抽汲地下水非稳定流定解问题的三维数学模型,利用现有承压含水层非稳定流定解问题数值方程求解,重点讨论了源汇项的具体数学表达式.根据土的有效应办原理和压密原理推导出抽水沉降非线性弹性压密方程,结合武汉新业大厦水文地质与工程地质条件,利用已研制的三维有限元计算程序LCYXY3D.F90对该环境岩土工程问题进行了分析和评价,计算结果与实测结果符合较好.     

抽降地下水引起地面沉降的计算与预测

通过理论分析,提出抽降地下水引起地面沉降的计算方法,并根据抽降承压水引起地面沉降的估算公式对沉降及差异沉降进行预测.     

有限差分法(第一讲)

电法数据处理,目前正处在研究阶段。这些方法包括有限差分法、有限单元法和积分方程法。由于电法计算工作的复杂性,计算工作量大,通常需要用大中型计算机进行处理。这些方法除了解决电法问题外,还能用于其他物探方法及地质领域内,例如地震、重磁、测井、水文工程地质、岩石力学等问题,而且可以预料,它们将在地质领域内得到更加广泛的应用。由于这些计算方法具有较普遍的意义,为此,本刊特邀请有关同志介绍电法的正演计算方法,以达到触类旁通的目的。从本期开始,以连载讲座形式向读者介绍这些方法。     

频谱分析的一般知识(第一讲)

由于物探工作中广泛地应用了电子计算机,因此大大提高了数据处理与解释工作的速度与精度。目前,由于航空物探的发展,获得了大量的数据,对于这样大量的数据若只用以往空间域的处理方法与解释方法,虽然用高速电子计算机进行处理仍感不便,这就提出了怎样提高方法本身的速度。而频谱分析方法在作多种数据处理中比空间域方法快得多。那么如何进行频谱分析、空间域资料转换成频率域资料,频率域资料的解释等问题就是本讲座的主要内容。本讲座共分四讲:一、频谱分析的一般知识,二、快速富氏变换,三、频谱分析在位场变换中之应用,四、频谱分析在正反问题中之应用。     

水文系统的鉴别讲座(第一讲)

一九七九年十月,爱尔兰都柏林大学教授杜格(J.C.I.Dooge),在南京演讲了《水文系统的线性理论》,其中有个主要部分为水文系统的鉴别问题。实际上,水文系统的鉴别,就是在降雨(净雨)和径流(割除基流)过程已知的条件下,来推求单位线模型的参数,而模型的形式是预定的。因此,鉴别问题对我国水文工作者来说并不陌生,例如用矩法推算单位线参数,即用矩法进行鉴别,是大家十分熟悉     

地面沉降的GM(2,1)模型预测研究

运用灰色理论建立地面沉降的GM(2,1)模型,其中非等时距位移序列采用拉格朗日插值函数转变为等时距序列。采用非等时距GM(2,1)及GM(1,1)模型对西安市地面沉降观测点进行安全预测。计算结果表明,非等时距GM(2,1)模型预测地面沉降精度总体较GM(1,1)模型高,预测结果与实际吻合较好。     

FORTRAN语言与文件系统 第一讲 VAX(PDP)机的文件系统

为了充分发挥水文系统现有计算机的作用,普及和推广计算机技术,我刊从本期开始,举办FORTRAN语言与文件系统技术讲座。本讲座共分七讲:第一讲VAX(PDP)机的文件系统;第二讲顺序文件的建立和使用;第三讲直接存取的顺序文件与相对文件的建立和使用;第四讲索引文件的建立和使用;第五讲水情站号站名汉字档案的建立、使用和维护;第六讲实时水情信息处理系统中的文件管理;第七讲联机预报数据处理文件系统。     

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％。     

区域性地面沉降研究现状

地面沉降是一个复杂的环境地质问题,一直受到各国学者的普遍关注.针对其形成、发展过程笔者进行了大量研究,在本文中分别从地面沉降成因、产生机理、监测、预测模型和防治研究五个方面系统的介绍了地面沉降研究现状.这些工作为开展地面沉降的防治工作奠定了良好的基础.     

建设工程地面沉降研究探讨

首先对地面沉降的定义进行了辨析,简单介绍了地面沉降的诱发因素。然后提出了建设工程地面沉降的概念,重点讨论了建设工程地面沉降的沉降机理、沉降危害、沉降控制标准和研究方法4个方面的内容。提出了建设工程地面沉降控制标准的制订原则和一些建议。研究结果对今后的地面沉降研究及建设工程设计施工具有现实的指导意义。     

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     

第七届国际地面沉降学术研讨会

(SISOL S2 0 0 5中国上海 )自上世纪 50年代以来 ,人类经济工程活动引发的地面沉降日益突出 ,成为影响可持续发展的重要问题 ,同时其在世界各地也日渐普遍 ,受到社会各界的高度关注。国际学术界对地面沉降问题极为重视 ,联合国教科文组织也深刻认识到地面沉降危害的严重性 ,并组织召开了一系列的国际地面沉降学术研讨会 ,自 1 969年至今已举办了六届 ,对地面沉降的监测、研究与控制起到了很大的推进作用。 2 0 0 5年 1 0月将在中国上海召开第七届 ,由中国地质调查局地面沉降研究中心具体承办。第七届国际地面沉降学术研讨会将为全世界地…     

基于合成孔径雷达干涉测量技术的地面沉降研究综述

综述了合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的研究现状及其在监测地面沉降方面的优势和缺陷.与传统监测方法相比,InSAR技术在地面沉降监测方面主要具有全天候、大范围、高分辨率、高精度等优势,但在实际应用中则会产生去相关问题.探讨了利用该技术监测地面沉降的发展方向,认为应将InSAR与GPS及传统的水准测量等方法结合使用,合理利用各技术之间的互补性.     

上海地面沉降研究综述

对上海50余年的地面沉降研究工作进行了回顾与初步总结。