关中城市建设中的地质工作

随着经济社会快速发展,城市建设进程中,地质环境问题显得越来越重要。从已取得的研究成果看,1976年到2006年的30年间,仅仅因地裂缝与地面沉降灾害,给西安城区（200 km2）造成的经济损失高达120亿元。地裂缝与地面沉降主要造成住宅、厂房、车间的破坏;天然气管道、煤气管道、自来水管道、污水管道等的爆裂、破损;公路、铁路、地铁、桥梁的破坏;还有城市水灾、安全高程损失、     

2001-2020年上海市地面沉降灾害经济损失评估

地面沉降是加速潮灾、涝灾等自然灾害的风险源.由于上海市市政建设和高层建筑的建设以及周边地区继续抽取地下水的影响,地面沉降趋势仍在继续.这使上海市在未来必将遭受地面沉降灾害所产生的巨大经济损失.分析了上海市未来地面沉降灾害产生经济损失的可能性、损失程度等.通过对影响未来地面沉降灾害经济损失不确定因素的分析,运用统计方法评估了2001-2020年间上海市地面沉降灾害风险的经济损失.经评估,2001-2020年上海区地面沉降灾害风险经济损失总额为245.7亿元.     

我国地面沉降现状及防治对策研究

文章以长江三角洲、华北平原及汾渭地堑地区为重点提出开展全国地面沉降防治的建议。地面沉降主要是由于不合理开采地下水引发的一种区域性的缓变地质灾害，成灾慢，但损失大，不易治理。同时，在上述三大地区由于地面沉降还伴发了地裂缝灾害。粗略统计，1949年以来，我国地面沉降造成的损失累计高达4500—5000亿元，其中，年均总损失为90～100亿元，年均直接损失8～10亿元。文章建议：利用10～15a时间，综合研究第四系结构、含水层结构及地下水环境、基底地形与断块构造特征，建立三维可视化数字平台；查明全国地面沉降灾害分布状况和演化规律，开展地灾风险评估及地质环境安全功能区划；建成全国地面沉降现代化监测控制网络；开展地面沉降防治，严格控制地下水开采，实施以控制地面沉降为目标的含水层修复等减灾工程。文章总结了禁采或限采地下水、优化地下水开采层位、浅层地下水开发利用、地下水人工回灌与含水层修复等地面沉降防治经验。     

西安地铁四号线沿线地裂缝的灾害分析与对策研究

西安地裂缝是一种地区性的地质灾害现象。目前西安共发育有14条地裂缝。地铁四号线将穿越13条,给隧道施工造成了诸多考验。文章选取西安市地铁四号线沿线的地裂缝灾害作为研究对象。探讨了地裂缝对隧道工程的影响因素和致灾特点、以及相关的评估理论方法。最后针对地裂缝灾害特征以及工程特点提出若干防治措施,对于科学研究地裂缝的灾害特点、合理防治地裂缝的灾害发生具有一定的指导意义。     

泥石流灾害损失评价

泥石流灾害损失评价是对已经发生的泥百流灾害所造成的损失进行综合性的测算和统计。它是泥石流灾害评价的重要内容之一。一次泥石流灾害，除了直接造成人员伤亡和财产损失外，还可能伴有潜在的间接影响。此外，时间和空间分布状况的不同也增加了评价的难度。所以，泥石流灾害损失评价是一项复杂的工作。灾害损失的严重程度需要通过适当的指标来反映。根据承灾体特点，文章初步建立了泥石流灾害损失评价指标，分别为人员损失、经济损失和救灾投入费用，并且对于每个指标给定了相应的计算方法。人员损失主要由因灾死亡损失和因灾伤害损失两部分构成；经济损失包括直接经济损失和间接经济损失。直接经济损失集在在建筑、资产、交通、管线、资源5个方面，间接经济损失则通过与直接经；声损失的比例关系来进行换算；救灾投入费用是灾害发生后进行救援、治理、恢复等所花费的费用。最终的灾害总损失等于上述3部分损失之和。在此基础上，综合时间和地域因素，提出了灾害损失的时空比较方法，从而增加了评价的科学性和合理性。泥石流灾害损失评价为定量反映灾情、进行泥石流救灾优先性工作提供了依据。     

地面沉降对风暴潮灾害的增强作用

根据水准测量资料及水准点高程的线性模型计算,获得天津沿海地区地面沉降速率分布。结合风暴潮灾害与海堤工程现状调查,研究认为风暴潮灾害的经济损失与沿海地区不断加剧的地面沉降密切相关。天津地区风暴潮灾害的发生频率已由历史时期的8年一次,上升到地面沉降发展时期的5年一次,风暴潮致灾频率呈加快趋势,地面沉降以及由此引发的风暴潮灾害加剧已成为天津滨海新区沿海的重要自然灾害。提出应着力落实天津市控制地面沉降管理办法和防潮工程措施、加强地面沉降治理和海堤建设等工作建议。     

临汾地面沉降数值模拟及其与地裂缝灾害关系研究

临汾市区是继西安、大同等地区之后又一地裂缝灾害比较严重的地区, 已经严重影响着临汾市经济的可持续性发展。经研究表明, 地下水超采为影响该区地裂缝灾害的第二大因子, 它是通过地面沉降来促使地裂缝的形成和发展。本文通过对临汾市区地面沉降进行数值模拟, 总结出了地面沉降的变化规律。分析认为, 地裂缝灾害的易出现部位为沉降梯度陡变带, 即沉降梯度最大处。     

广东省主要地质灾害发育特点与防治对策

广东省主要地质灾害类型有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降、水土流失等。其中以崩塌、滑坡及地面塌陷为主，多分布在粤东、粤西和粤北等广大中低山区和丘陵区。具有点多面广，活动频繁，危害严重特点。据不完全统计，“九五”期间全省共发生较大规模突发性地质灾害217处，死亡497人，伤597人，直接经济损失约17．43亿元。过量抽取地下水引起的地面沉降主要分布于湛江市区。至2001年，沉降中心最大累计沉降量达178．7mm；工程作用引起的地面沉降(软土地基压缩变形)，主要分布在珠江三角洲及潮汕平原地区。地质灾害主要诱发因素是降雨和人类工程经济活动。根据地质环境条件和致灾地质作用特征将全省划分为5个地质灾害区：粤北中低山崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷为主的地质灾害发育区(I)；粤西低山丘陵滑坡、泥石流灾害、地面塌陷为主地质灾害发育区(Ⅱ)；粤东低山丘陵崩塌、滑坡灾害、水土流失为主的地质灾害发育区(Ⅲ)；沿海台地平原区软土地基沉降、风暴潮地质灾害发育区(Ⅳ)；珠江三角洲平原台地地区软土地基沉降、地面塌陷为主的地质灾害发育区(V)。论文还提出了广东省地质灾害防治对策。     

西安地裂缝地面沉降与防治对策

由于自然地质作用和人为活动影响,西安出现了严重的地裂缝和地面沉降灾害。地裂缝的形成分布与区 域地质构造息息相关,其总体北东向成带发育,平行等间距排列,表现出较强的线性展布规律和垂向位移、水平拉 张与水平扭动的三维变形特征。地裂缝有规律的展布活动,制约了人为诱发的地面沉降的发展,地面沉降只能在 被切割的多个条块体中发展。受地层结构、开采井群分布及开采强度等因素影响,在地裂缝两侧产生的差异沉降 又加剧了地裂缝的活动强度,使其危害大大增强,给城市建设和规划造成了巨大的损失和困难。进一步深入研究 城市地质灾害的形成机理,建立监测预警系统,加强城市规划,限制人类活动和采取工程防护措施等是行之有效的 防灾减灾对策。     

我国地面沉降研究现状与21世纪可持续发展

本文分析了我国地面沉降的发育、分布情况和研究现状,指出：我国已在１６个省、市的近５０个城市发生了地面沉降,为我国沿海河流三角洲、广大平原地区、河谷平原和山间盆地的主要质灾害,每年直接经济损失约１亿元以上,成为制约我国社会、经济可持续发展的重要灾种之一。地面沉降主要由地下水的超采所致,第四纪以来的活动断裂和大范围构造沉降,加剧了这一灾害的发生和危害。严格依法治理环境和保护资源,是实施可持续发展战略的     

运城市地面沉降SBAS-InSAR监测和敏感性GIS分析

以地裂缝分布密集的运城市典型地面沉降区为研究区,采用小基线SBAS-DInSAR算法,利用覆盖该区域的8幅ASAR影像进行干涉处理,获得该区域地面沉降信息,初步揭示了研究区地面沉降的空间分布特征。在此基础上,搜集利用研究区地质资料,结合GIS空间分析方法,分析了断层、地裂缝等构造因素与地面沉降的关系,建立了研究区地面沉降灾害敏感性分区图,对该区域地面沉降地裂缝灾害的防治工作具有指导作用。     

西安典型段地面沉降分层标观测及数值模拟

根据西安地下水监测和详细的地层剖面资料,采用比奥固结理论和不连续面的接触分析,建立了含2条地裂缝的典型地段的二维抽水沉降计算模型,对先存断裂存在时抽水作用下的地面沉降进行了尽可能精细地模拟计算。结合该计算段的监测资料,分析了西安市抽水作用下地层压缩量垂向上的分布特点及地面沉降水平位置上存在差异的原因。研究认为,西安市的地面沉降量主要由100～300 m深度范围内土层的压缩量组成,地裂缝的出现不单是地层厚度不同产生的差异沉降引起的,先存断裂面的作用也很大。由于断裂的存在以及其正断层的特点,沉降过程中上盘（南盘）的沉降得到了放大,而下盘（北盘）沉降缩小,不同结果导致地面沉降在断裂位置出现差异放大现象,导致地裂缝越来越严重。研究成果很好地解释西安地裂缝附近地面沉降的反常差异现象,对于进一步确定地裂缝的成因、预测其发展变化规律具有一定的作用。     

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。     

中国地面沉降及其需要解决的几个问题

我国地面沉降主要出现在东、中部17个省市,总面积超过5×104km2,同时在17个省市出现成因上与它有关的地裂缝,危害是多方面的。沉降发生在经济高速发展的东部地区,造成的危害和损失也更大。我国地面沉降有下列特点:过量开采地下水是主要原因;各土层变形量既与其压缩性有关,也与它本身的厚度有关;砂土变形基本特征是压缩过程中总的应力与应变关系为非线性,压缩变形以塑性变形为主并包含有蠕变;水位恢复到开采前水平,沉降仍在继续,存在滞后等。从目前研究,特别是模拟研究的现状出发,指出存在8个方面的不足,进而提出需要研究解决的6个科学问题,为提高我国的研究水平献策。     

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)...     

苏锡常地区地裂缝灾害危险性评价与预测

苏锡常地区是我国近年来地裂缝灾害最为活跃的地区之一。作者在深入研究其灾害成因机理和形成过程的基础上 ,提取了基岩面起伏、浅部含水砂层差异、隐伏灰岩、浅部土层结构条件、累计地面沉降量、地面沉降速率和主采层水位共 7个主要影响因素 ,选用层次分析法确定权值 ,建立了苏锡常地裂缝危险性评价模型。以GIS软件Arcinfo为主要工具 ,利用其强大的空间分析功能 ,将各影响因素专题图层按照权重进行多重叠加操作 ,进行了不同时期地裂缝灾害危险性分区评价和发展趋势的预测。目前研究区地裂缝灾害危险性仍在增加 ,常州马杭镇与湖塘镇中间、武进横林镇铁路以北和无锡堰桥镇西北地区危险指数最大 ,是今后几年苏锡常地区防治地裂缝灾害的重点区域。     

北京地区地面沉降与地裂缝关系研究

地面沉降与地裂缝是北京平原区的主要地质灾害。本文在大量的实际资料的基础上,分析了地面沉降、地裂缝在时间、空间和活动方式上的关联,认为二者在加剧活动时间上具有同步性,在活动特征上具有相似性;但发育起点不同,分布上也存在某些不一致性。并以高丽营地裂缝为例,分析了地面沉降与地裂缝之间的相互作用,通过八仙庄地面沉降监测站分层监测结果、地下水监测孔的年水位变幅和勘察孔揭露的地层情况,计算出地裂缝两侧土层不均匀沉降差占地裂缝垂向位错量的30%。研究结果可为二者的联合防治提供理论依据。     

Monitoring of land subsidence and ground fissures in Xian,China 2005–2006: mapped by SAR interferometry

The City of Xian, China, has been experiencing significant land subsidence and ground fissure activities since 1960s, which have brought various severe geohazards including damages to buildings, bridges and other facilities. Monitoring of land subsidence and ground fissure activities can provide useful information for assessing the extent of, and mitigating such geohazards. In order to achieve robust Synthetic Aperture Radar Interferometry (InSAR) results, six interferometric pairs of Envisat ASAR data covering 2005–2006 are collected to analyze the InSAR processing errors firstly, such as temporal and spatial decorrelation error, external DEM error, atmospheric error and unwrapping error. Then the annual subsidence rate during 2005–2006 is calculated by weighted averaging two pairs of D-InSAR results with similar time spanning. Lastly, GPS measurements are applied to calibrate the InSAR results and centimeter precision is achieved. As for the ground fissure monitoring, five InSAR cross-sections are designed to demonstrate the relative subsidence difference across ground fissures. In conclusion, the final InSAR subsidence map during 2005–2006 shows four large subsidence zones in Xian hi-tech zones in western, eastern and southern suburbs of Xian City, among which two subsidence cones are newly detected and two ground fissures are deduced to be extended westward in Yuhuazhai subsidence cone. This study shows that the land subsidence and ground fissures are highly correlated spatially and temporally and both are correlated with hi-tech zone construction in Xian during the year of 2005–2006.     

基于生态经济功能区划的玛纳斯河流域生态服务价值评价

利用遥感和GIS技术, 对玛纳斯河流域及不同生态经济功能区1958-2006年的土地利用变化进行了分析, 并借助Costanza评估模型探讨了研究区及不同生态经济功能区的生态服务价值变化特征.结果表明: 在1958-2006年期间, 流域生态服务价值从22 130.86×10⁶元下降到16 050.45×10⁶元, 净损失6 080.41×10⁶元.研究区各土地利用类型的生态服务价值系数接近于区域真实值, 结果可信.流域不同生态经济功能区的生态服务价值存在明显的时空变化; 基于不同生态经济功能区的生态经济特点和生态问题, 提出相应的生态恢复策略以提高流域总的生态服务价值, 对实现该区的可持续发展具有重要意义.