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.     

上海地面沉降管理对策与法制建设

地面沉降是上海地区最主要的地质灾害类型,对上海市经济建设与可持续发展造成了较为明显的影响。解放后．上海市不断探寻科学有效的地面沉降防治措施。1965年,通过大规模压缩地下水开采、开展地下水人工回灌、调整地下水开采层次等措施,有效的控制了地面沉降的发展。但随着改革开放和经济建设的发展,地下水的开发利用规模不断加大,上世纪90年代末以来,地面沉降又呈现出微量增长的态势,为此,“十五”期间,上海市进一步采取措施,开展地下水专门回灌工作,并针对工程建设对地面沉降影响开展研究,进一步拓展了地面沉降研究领域并加强了地面沉降防治管理。要使地面沉降防治工作得到全社会的重视,没有相关的法律法规是难以实现的,“上海市地面沉降防治管理办法”的正式出台,标志着地面沉降防治工作将有法可依,将进一步规范地面沉降防治与管理工作。本文将结合“上海市地面沉降防治管理办法”,回顾上海市地面沉降防治管理措施开展所取得的效果,并对进一步加强地面沉降管理与法制建设提出建议。     

上海地面沉降研究的过去、现在与未来——资源与环境的对立、统一

地面沉降是我国东部沿海平原地区城市化进程中资源与环境由对立走向统一的焦点之一。上海市区地面沉降系统的监测、研究与防治工作起步较早,所取得的成果与经验需要认真的总结与深刻反思。本文仅对其中的部分现象与问题提出了个人意见。 上海市地下水与地面沉降的动态监测已四十年,对地面沉降规律、机理与防治措施的研究取得显著的成果。现在,上海市地     

滨海地区深基坑减压降水地面沉降研究成果及应用——以上海市为例

针对地下空间开发中深基坑减压降水地面沉降发育特征、沉降机制及防治对策等研究进展,以上海市为例,总结了近年来滨海地区深基坑减压降水地面沉降研究取得的主要成果。建立了深基坑减压降水地面沉降防治综合分区方法,探索了深基坑减压降水地面沉降防治原型试验设计方法,掌握了上海市浅部承压含水层深基坑减压降水地面沉降规律,提出了深基坑减压降水地面沉降-地下水位双控模式及控制指标,提出了深基坑减压降水地面沉降防治措施,构建了深基坑减压降水地面沉降管控体系。这些研究成果在特大型城市安全管理、重大市政工程建设及运营服务中得到应用,对同类地区地面沉降研究和防治工作具有借鉴意义。     

滨海地区深基坑减压降水地面沉降研究成果及应用——以上海市为例

针对地下空间开发中深基坑减压降水地面沉降发育特征、沉降机制及防治对策等研究进展,以上海市为例,总结了近年来滨海地区深基坑减压降水地面沉降研究取得的主要成果。建立了深基坑减压降水地面沉降防治综合分区方法,探索了深基坑减压降水地面沉降防治原型试验设计方法,掌握了上海市浅部承压含水层深基坑减压降水地面沉降规律,提出了深基坑减压降水地面沉降-地下水位双控模式及控制指标,提出了深基坑减压降水地面沉降防治措施,构建了深基坑减压降水地面沉降管控体系。这些研究成果在特大型城市安全管理、重大市政工程建设及运营服务中得到应用,对同类地区地面沉降研究和防治工作具有借鉴意义。     

上海市工程建设规范《地面沉降监测与防治技术规程》解析

为了贯彻执行国家和上海市地质灾害防治政策,上海市地质调查研究院等单位根据上海市城乡建设和交通委员会的要求编制了上海市工程建设规范<地面沉降监测与防治技术规程>,对上海市地面沉降监测与防治工作的技术要求进行了规定.本文从<规程>的编制原则出发,解析了<规程>的主要内容和几个重要环节,为技术人员在<规程>执行过程中提供参考.     

中国上海与越南河内地面沉降发育背景对比研究

为掌握不同河口三角洲地区地面沉降的易发程度,针对中国长江三角洲的上海市、越南红河三角洲的河内市,开展了地面沉降发育背景对比研究。选取地形地貌、水文特征、第四纪地质条件、水文地质条件、工程地质条件等要素,进行地质背景条件对比;分析地下水开发利用、工程建设活动等诱发因素对两个城市地面沉降的影响。结果表明,上海市与河内市都是地面沉降易发地区,且受诱发因素影响,两个城市地面沉降长期发育。两个城市存在的共性和特性特征,可为三角洲地区地面沉降防治实践提供借鉴。     

上海代表团赴台进行地面沉降学术交流考察

2002年5月17日至25日,上海代表团应邀赴台湾进行地面沉降学术交流与考察,取得圆满丰硕成果。 代表团由上海市房屋土地资源管理局副局长、中国地质调查局地面沉降研究中心主任张阿根教授级高工带队,率上海市地质调查研究院副总工、地面沉降研究中心秘书长刘毅高工和上海市地质调查研究院龚     

孙文盛副部长在上海市地调院考察

2002年4月23日国土资源部孙文盛副部长一行在市房屋土地资源管理局蔡育天局长、张阿根副局长、罗定一副局级巡视员等的陪同下,来我院考察了地面沉降防治及监测工作。 考察过程中,张阿根副局长汇报了上海市地面沉降防治及监测工作情况,内容包括上海地面沉降历史     

上海地面沉降风险评价及防治管理区建设研究

在阐述地面沉降风险基本内涵及特征基础上,以上海市为例,详细介绍了地面沉降风险评价的工作流程、评价指标及评价方法。以地面沉降风险评价结果为基础,结合上海目前地面沉降防治工作体系,将地面沉降风险管理与地面沉降防治管理主体相结合,提出了＂十二五＂期间上海地面沉降风险管理区建设方案。     

InSAR技术在上海地面沉降监测中的应用研究

该文详细论述与分析了上海传统监测地面沉降方法及InsAR技术方法的特点,着重阐述了上海地区应用InSAR技术监测地面沉降的最新进展,通过介绍国外先进InSAR技术软件在上海地区的应用分析,与自主开发的InSAR技术软件在上海地区的应用进行对比,采用大量实测数据及多种评价方法对解译结果进行校正,由此得到一些初步认识.     

上海城市可持续发展与地面沉降防治管理

上海的地面沉降在国内外具有典型性。沉降洼地的形成与发展在城市防汛、城区地面积水、重大线型工程差异沉降影响等方面对上海城市的可持续发展带来不利影响。地面沉降也通过洪涝、潮汛等显性灾害的成灾风险与致灾频率的增加，而体现出缓变型灾害的本质。上海目前已对全市地下水资源的开发利用实施有序管理，建立了覆盖全市整个陆域与第四纪地层的地面沉降监测网络体系，并融入了自动化测控与GPS监测等高新技术手段。同时密切结合城市总体建设发展规划，开展针对性的专题研究，深化城市地质工作，并注重与长江三角洲地区的联动。以科学有效的管理，落实可持续发展战略，使地区经济发展与地质生态环境保护协调统一。     

上海地面沉降模型研究及存在问题

文章主要对当今国内外地面沉降模型研究进展进行了简要的回顾和总结。针对上海地面沉降现象，就准三维水流－一维耦俣沉降模型中存在的科学问题进行了阐述，并就模型的下一步研究提出了科学的目标。     

上海市地面沉降动态分析与灰色预测

本文应用灰色系统理论的关联度分析法,分析了上海市地面沉降在时间、空间上的变化特征,进而以市区和近郊区典型地段的地面沉降监测资料为基础,建立了灰色预测模型,并在某些假定前提下预测了上海市地面最终沉降量及“沉降寿命”。     

Three-dimensional numerical modeling of land subsidence in Shanghai,China

Shanghai, in China, has experienced two periods of rapid land subsidence mainly caused by groundwater exploitation related to economic and population growth. The first period occurred during 1956–1965 and was characterized by an average land subsidence rate of 83 mm/yr, and the second period occurred during 1990–1998 with an average subsidence rate of 16 mm/yr. Owing to the establishment of monitoring networks for groundwater levels and land subsidence, a valuable dataset has been collected since the 1960s and used to develop regional land subsidence models applied to manage groundwater resources and mitigate land subsidence. The previous geomechanical modeling approaches to simulate land subsidence were based on one-dimensional (1D) vertical stress and deformation. In this study, a numerical model of land subsidence is developed to simulate explicitly coupled three-dimensional (3D) groundwater flow and 3D aquifer-system displacements in downtown Shanghai from 30 December 1979 to 30 December 1995. The model is calibrated using piezometric, geodetic-leveling, and borehole extensometer measurements made during the 16-year simulation period. The 3D model satisfactorily reproduces the measured piezometric and deformation observations. For the first time, the capability exists to provide some preliminary estimations on the horizontal displacement field associated with the well-known land subsidence in Shanghai and for which no measurements are available. The simulated horizontal displacements peak at 11 mm, i.e. less than 10 % of the simulated maximum land subsidence, and seems too small to seriously damage infrastructure such as the subways (metro lines) in the center area of Shanghai.     

Application of geo-environmental capacity of ground buildings in urban planning

The restrictions of the geo-environment are often ignored in urban planning, thereby directly causing a variety of geological hazards, including large areas of land subsidence in soft soil area. Based on the control objective of land subsidence, the geo-environmental capacity of ground buildings (GECGB) is defined. The relationship between floor area ratio (FAR) and land subsidence in Shanghai, China is analyzed. The results illustrate that land subsidence increases as FAR increases, and that the engineering environmental effect of the high-rise building group is the main factor affecting land subsidence in Shanghai, China. Hayashi’s Quantification Theory type I is selected to evaluate the GECGB of four typical areas in Shanghai. The prediction model is established based on existing background materials and the GECGB expressed by allowable FAR of the four typical areas are calculated. The evaluation approach promoted in this paper can be applied in urban planning to control the land subsidence induced by dense high-rise buildings.     

上海市城市化进程引起的地面沉降因素分析

20世纪90年代上海中心城区的地面沉降在地下水开采量没有增加的情况下出现了新一轮的增长。与此同时,上海进行了大规模的城市化建设。通过对中心城区地面沉降量与工程建设进行相关性分析发现,近年来中心城区的地面沉降量与工程建设具有相关性。目前城市化建设引起地面沉降的现象已受到关注,但尚缺乏对城市化进程引起地面沉降机制的系统研究。针对上海市城市化进程引起地面沉降的因素进行分析探讨,城市化进程引起的沉降包括建筑物荷载及交通荷载等外荷载引起的沉降,基坑开挖、降水及隧道施工等工程施工引起的土体压缩,以及隧道渗漏,周边地区对地下水补给量的减小,地下构筑物挡水效应等引起的地下水位持续下降而诱发的沉降     

水位与沉降双控模式下浅层地下水压力回灌试验研究

通过浅层地下水压力回灌对比试验研究,掌握上海地区特殊地质条件下浅层地下水回灌技术工艺,并对浅层地下水压力回灌技术控制地面沉降的效果进行了分析。研究表明,采用变压力、变流量地下水人工回灌可有效实现地下水位和地面沉降的双重控制,效果显著,可有效应用于上海地区地下空间开发引发的工程性地面沉降防治实践。     

Time-series analysis of subsidence associated with rapid urbanization in Shanghai,China measured with SBAS InSAR method

River delta plains (deltas) are susceptible to subsidence producing undesirable environmental impact and affecting dense population. The City of Shanghai, located in the easternmost of Yangtze Delta in China, is one of the most developed regions in China that experiences the greatest land subsidence. Excessive groundwater withdrawal is thought to be the primary cause of the land subsidence, but rapid urbanization and economic development, mass construction of skyscrapers, metro lines and highways are also contributing factors. In this paper, a spatial–temporal analysis of the land subsidence in Shanghai was performed with the help of the Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar. Twenty l-band ALOS PALSAR images acquired during 2007–2010 were used to produce a linear deformation rate map and to derive time series of ground deformation. The results show homogeneous subsidence within the research area, but exceptionally rapid subsidence around skyscrapers, along metro lines, elevated roads and highways was also observed. Because groundwater exploitation and rapid urbanization responsible for much of the subsidence in the Shanghai region are expected to continue, future subsidence monitoring is warranted.