华北平原鲁北地区地下水超采导致地面沉降区域特征及演化趋势预测

鲁北地区作为华北平原地面沉降的重要组成部分,其地面沉降问题日趋严重。以滨州博兴县为工程背景,基于研究区详细水文地质与工程地质资料以及历年地面沉降监测数据,系统分析该地区地下水动态分布及地面沉降分布演化特征。以Biot多孔介质固结理论为基础,建立博兴县地面沉降三维流 固耦合数值模型,还原地面沉降发展过程并预测分析不同地下水开采方案下的沉降演化规律。研究结果表明：博兴县浅层地下水位降幅呈现南大北小特点,深层地下水形成了以县城区为中心的椭圆形地下水区域降落漏斗;地面逐渐形成了分别以博兴县城区、湖滨镇和店子镇为沉降中心的三个小型沉降区,且有相互关联扩展的趋势;地面沉降三维流固耦合模型较为理想还原了研究区地面沉降发展过程,预测在现状地下水开采方案下未来10年内地面沉降仍以较大速率继续发展,累计沉降量超500mm的区域面积不断扩大,当减小20%现状地下水开采量时是较为合理有效的开采方案。     

锡山市西部地区地下水资源计算模型研究

从地下水运动均衡原理的角度分析了锡山市西部地区第Ⅱ承压含水层天然和现状开采条件下的地下水均衡要素,揭示了该地区地下水开采与地面沉降的关系,其中现状开采条件下的75%～80%的开采量来自于粘性土层的压密释水量;同时,根据地面沉降的发生机理剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模型中存在的问题,提出了地下水可开采资源合理的计算方法,并对考虑地面沉降影响因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析。     

江苏省锡山市西部地区地下水资源计算模型研究

从地下水运动均衡原理的角度分析江苏省锡山市西部地区第Ⅱ承压含水层天然和现状开采条件下的地下水均衡要素.揭示了该区地下水开采与地面沉降的关系,其中现状开采条件下的75%～80%的开采量来自于粘性土层的压密水量.根据地面沉降的发生机理剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模型中存在的问题针对存在的问题,提出了地下水可开采资源合理的计算方法,并对融有地面沉降影响因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析.     

锡山市西部地区地下水资源计算模型研究

从地下水运动均衡原理的角度分析锡山市西部地区第Ⅱ承压含水层天然和现状开采条件下的地下水均衡要素，揭示了该地区下水开采与地面沉降的关系，其中现状开采条件下的75%-80%的开采量来自于粘性土层的压密释水量；同时，根据地面沉降的发生机理，剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模式中存在的问题；针对存在问题，提出了地下水可开采资源合理的计算方法，并对考虑地面沉降影响因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析。     

广州南沙区地面沉降分布特征及成因

广州南沙区地面沉降已经影响到城市发展和人民生命财产安全,为了制定科学有效的措施防止地面沉降进一步发展,文中基于InSAR监测数据和水准监测数据,总结分析了地面沉降分布特征,地表形变多为小范围的、局部地区的剧烈沉降。在此基础上,针对6个沉降严重区域,采用机理模型定量估算了各因素引起的地面沉降量及所占比重,得可压缩土层引起的沉降量为34.43～96.97 mm/a,所占比重在37.07%～75.67%,地下水水位和地面荷载的最大影响比重分别为26.28%和52.40%。并且通过研究分析地面沉降主要因素及影响程度,为科学防治该地区地面沉降提供科学依据。     

上海市地下水环境容量评价及其在地下水资源管理中的应用

通过在分析上海市地下水环境特征及地下水资源开发利用产生的环境问题,依据地下水位及地面沉降多年监测数据,确定了地下水位及地面沉降控制指标,并对地下水环境容量模型计算结果进行评价,在将其地下水资源管理应用中,取得较好成效。     

苏锡常地区GIS与地下水开采及地面沉降模型系统集成分析

本文以ＧＩＳ为主控模块,选择美国国防部开发的地下水运动模拟模型系统和美国Ｄ．Ｃ．ＨＨｅｌｍ、Ｓ．Ａ、Ｌｅａｋ等入开发的地面沉降模拟模型系统,进行苏锡常地区ＧＩＳ与地下水运动必地面沉降模拟模型系统集成分析和设计。     

北京地下水系统演化与地面沉降过程

采用地下水动态监测网、GPS监测网数据、气象监测数据与SAR数据、GIS等技术相结合,建立地下水系统演化与地面沉降过程模型,系统分析了北京地区地下水降落漏斗区地面沉降的形成过程。研究表明:降雨量呈逐年下降趋势,地下水开采量随之增大;平原区地下水位呈下降趋势,间接导致了地下水降落漏斗和地面沉降的形成演化。地面沉降对地下水降落漏斗的响应模式存在着季节与年际差异性,时空分布上存在不均匀性,最大地面沉降速率约为41.43 mm/a;揭示了地下水降落漏斗与地面沉降漏斗空间展布特性存在一致性,但并非完全吻合。     

平原区地面沉降特微分析及预防对策

自20世纪60年代以来,我国许多平原地区随着地下水的不断开采,导致地面不断的沉降,通过对平原地面沉降特微的分析,分析平原地区开采地下水造成的地面沉降的机理,计算和预测采用地下水引起的地面沉降对以后加强地下环境保护产生的影响,制定合理的方案来预防地面沉降。     

苏锡常地区GIS与地下水开采及地面沉降模拟模型系统集成分析

以ＧＩＳ为主控模块,选择美国国防部开发的地下水运动模拟模型系统（ＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＭｏｄｅｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ简称ＧＭＳ）和美国Ｄ．Ｃ．Ｈｅｌｍ等人开发的地面沉降模拟模型系统（Ｃｏｍｐａｃ）,进行苏锡常地区ＧＩＳ与地下水运动模拟和地面沉降模拟模型系统集成分析和设计。从ＧＩＳ、ＧＭＳ和Ｃｏｍｐａｃ概念模型供需要求,分析说明集成系统的特点和设计思路,且对集成系统的多种数据兼容性、数据分析处理及集成计算、结果可视化和构件化修改功能进行阐述。     

鲁北平原第四纪沉积特征及地面沉降模式分析

地面沉降地质灾害在鲁北平原发展日益严重,制约着重大工程建设和社会经济发展。本文通过分析区内第四纪沉积展布特征,结合二等水准测量数据和分层沉降标数据与地面沉降规律,揭示鲁北平原区地面沉降机理和沉降模式,为同类型地区进行参考借鉴。①鲁北平原地面沉降主要贡献层为中更新统地层,滨州140～320m地层沉降量约占总沉降量的62%。②依据沉积相、沉积成因、地层结构、地面沉降驱动机制等因素,鲁北平原地面沉降可分为山前冲积、洪积平原模式、黄河泛滥冲积平原模式、三角洲冲积、海积平原模式三种模式。     

太原市地面沉降的现状及发展变化趋势

地面沉降作为一种广泛的地质灾害,不仅对地面设施造成很大的破坏,而且也会使地下环境发生变化。从太原市地下水开采历史与地面沉降演变历史总体上相符可以看出,太原市地面沉降是由于过量开采中深层孔隙地下水引起地下水位急剧下降造成的。随着2003年太原市采取关井压采及引黄入并等一系列举措以来,地下水位呈现回升的趋势,地面沉降速率随之减缓。     

广州金沙洲岩溶地面塌陷灾害预警预报研究

受武广客运专线金沙洲隧道施工抽排大量地下水的影响, 2007—2012年广州金沙洲发生了大规模岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害,造成了重大经济损失。为防治地质灾害,采用综合地质调查、地下水位监测、地面沉降监测、物探、钻探和试验等手段勘查和研究,建立了完善的地下水位和地面沉降监测网络。在此基础上,根据地质环境条件、岩溶发育程度和地质灾害分布特征进行岩溶塌陷易发性分区,选择地下水位变化量和地面沉降量这两个与岩溶塌陷最直接、最敏感和最重要的参数,从预警预报参数选择、时间尺度选取、判据分析计算、预警预报方法、模型系统的建立等方面进行研究,选取临界日综合地下水位变化量和临界日综合地面沉降量作为预警预报判据,结合三维地质结构模型建立岩溶塌陷预警预报模型系统。成功地预警预报了两起岩溶地面塌陷,取得较好的预报效果,说明该岩溶地面塌陷预警预报模型系统实用、有效,为金沙洲防灾减灾提供地质科学依据,为当地的社会稳定和经济可持续发展提供技术支撑。     

对"用调整地下水开采层次方法控制地面沉降"的质疑

据不完全统计,至今我国已有90余个城市和地区相继发生不同程度的地面沉降,长江、黄河、珠江三角洲、华北平原、松辽平原及沿海许多地区,地面沉降正在发生和发展之中,尤其以上海为中心的长江三角洲及以天津为中心的华北平原,成为我国两片最大的沉降地区。地面沉降对这些地区社会和经济的可持续发展带来严重影响。几十年来,这些地区一直将“调整地下水开采层次”作为控制地面沉降措施之一。该文章认为“调整地下水开采层次”并非一种理想的控沉措施,不仅值得商榷,甚至为应该被否定的控沉措施。依据：①一般情况下,随深度增加,地层的压缩性会渐下;但是开采同量的地下水,其水位下降的速率及幅度深部含水组比浅部含水组要大的多,两者引起的沉降量不会有明显的差别;②从地下水开采资源组成与地面沉降关系分析,含水层深度越深,其中的压密释水量所占的比例也越大,造成的地面沉降也越严重;③地层的物理力学性质及固结状态,随深度的增加,也不完全是越来越好。     

Characterization and mechanism of regional land subsidence in the Yellow River Delta, China

In this paper, we discuss historical and recent land subsidence in the Modern Yellow River Delta. Integrated analysis of leveling and relevant background data, including groundwater level, oil extraction, and geological structure, has revealed that land displacement is driven by natural and induced components acting at various depths. Since the 1950s, intense settlements occurred in the modern estuary delta lobes. Between 2002 and 2008, the subsidence center of Dongying and Guangrao exhibited a typical subsidence area with subsidence rates of 28.2 and 64.7 mm/years, respectively. Higher magnitudes are associated with groundwater withdrawals and oil–gas field exploitations, which induce the compaction of a deep clayey layer. There existed a significant linear positive correlation between groundwater level and elevation in the center of the deep groundwater depression cone. The major contributor of natural subsidence is tectonic movements, while moderate sinking due to the natural consolidation of the recent delta subsoil is still acting.     

黄河三角洲河口地区经济发展思路探讨

随着国家对黄河三角洲高效生态经济区发展规划的批复,如何加强黄河入海流路管理及其范围内土地开发,既要符合国家对河口治理的综合规划和土地规划,又能促进黄河三角洲高效生态经济快速发展,已成为突出问题。文章对黄河入海河口基本情况及如何管理和对其范围内土地进行合理利用开发提出了建议和意见。     

大型灌区陆地水循环模式的参数化方案:LWCMPS_ID

地表水系统、地下水系统和土壤植物大气连续体的强烈耦合作用是大型灌区水文过程的基本特点,这导致对大型灌区的陆地水循环和水资源进行评价必须采取综合的方法,然而目前还缺少适用的模拟工具。农业灌区的水文特征与天然流域存在显著差别,常规流域水文模型和陆面过程参数化方案用于大型灌区陆地水循环的分析还存在较大的困难。LWCMPS_ID是本文提出的一个适用于大型灌区陆地水循环模式的参数化方案,采用分块集中参数模型简明地实现了地表水、地下水和土壤水的动力学耦合分析,并且包含了一个土壤水冻结融化的简化模型。对处在黄河流域的内蒙古河套灌区,用LWCMPS_ID进行20 年水文动态的模拟,取得了较好的效果。     

我国古代黄河水利工程活动对环境的影响

历代治理黄河的工程活动,都着眼于治水,而忽视了治沙,以致黄河逐渐成为地上悬河和黄淮海平原的分水岭。这既改变了我国第一大平原的原生地质环境,又在近800余年来建造了面积达10000km2以上的渤海、黄海三角洲和苏北滨海平原的新的地质环境。此文根据历史事实,建议改变传统的治黄观念,应该重视黄河泥沙这一宝贵财富,有目的、有计划地,而不是任其自然地将黄河泥沙引到适宜的地区填海造陆。黄土高原水土流失,泥沙无穷,黄河搬运日久天长,较之挖山填海,优越无比。
该文认为黄河泥沙造陆的理想地区是苏北的黄海之滨,而不是渤海。渤海面积狭小,又是我国的内海。以黄河泥沙填于渤海指日可待,而渤海变陆,对华北、东北的气候、水文、环境等都十分不利。      

河北省衡水市地质灾害分布特征及其成因分析

自20世纪70年代以来,河北省衡水市相继出现了地面沉降、地裂缝及咸水入侵等地质灾害,给当地人民造成了一定的经济损失。本文对衡水市地面沉降、地裂缝及咸水入侵等灾害的分布特征及危害作了较系统地阐述,分析产生这些灾害的主要原因为超量开采深层地下水。在此基础上,对防治上述地质灾害进一步发展提出了措施建议。     

Analysis of the Geomorphology and Environmental Geological Problems of Huzhou on the Yangtze River Delta

Geomorphically, Huzhou, which is on the Yangtze River delta is characterized mainly by plains, with small hills. This paper presents a detailed analysis of the environmental geological hazards both natural and those incurred by human activities in different morphologic units. The authors point out that most of the regional environmental geological problems in the natural geologic-morphologic conditions, such as crustal stability, foundation of soft soil, soil waterlogging and soil erosion, have insignificant effects to the society, or related countermeasures of prevention and control have been adopted. But environmental geological problems incurred by human being's economic activities become more and more severe, for example, water and soil pollution and land subsidence in plain areas resulting from overexploitation of groundwater, and landslides, karst collapses and water and soil loss etc. caused by quarrying in hilly areas.