检索结果-南通市图书馆

北京王四营地区地面沉降演化规律及潜力预测模型评价

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地质通报 2024年

作者：刘贺罗勇雷坤超田芳周丽苹王新惠田苗壮北京市地质环境监测所

为研究地面沉降演化规律及其沉降潜力，以北京王四营地区为例，结合多源精细化监测数据“由点到面”对该地区地面沉降特征进行分析和对比研究评价。同时引入成长曲线沉降模型，通过MATLAB构建了多源数据融合的地面沉降潜力评价模型。“... 详细信息

为研究地面沉降演化规律及其沉降潜力，以北京王四营地区为例，结合多源精细化监测数据“由点到面”对该地区地面沉降特征进行分析和对比研究评价。同时引入成长曲线沉降模型，通过MATLAB构建了多源数据融合的地面沉降潜力评价模型。“点”上以王四营地面沉降站为依托，对分层沉降情况进行机理分析和预测；“面”上以区域水准测量和区域地下水位动态监测数据为依托，对区域沉降演化特征沉降潜力进行评价。研究发现：（1）地面沉降主要发生在粘性土层，地面沉降发育情况与粘性土含量成正比，王四营地区浅部地层中沉降量和沉降比例越来越小，而深部地层则随着时间沉降量和沉降比例越来越大，是该区地层中主要的沉降“优势”层位；在一个水文年内，地面沉降所表现出的季节性形变特征与地下水位动态变化趋势有较高相关性，丰水期地面沉降速率减缓，枯水期地面沉降速率明显增大；地面沉降和地下水位数据拟合后发现二者具有一定的相关性，相关性随着水位降幅的增大，相关性也随之增大，二者成正相关。（2）基岩标—分层标静力水准测量系统与人工水准测量系统对同一监测点数据互校后的误差值非常接近，符合正态分布规律，验证了我们的多源监测手段是科学准确的。（3）预测未来地面沉降垂向上，随着时间的增长，各地层地面沉降开始逐渐衰减，但地层整体残余沉降量仍有100mm左右的发展空间，中深部地层是未来地面沉降发生的主要“优势层位”，沉降潜力较大；横向上，未来地面沉降趋势与现阶段一致，但速率整体呈减缓的趋势。

关键词：数据融合地面沉降演化规律潜力预测

近10年北京平原区地下水水位变化及与地面沉降的关系研究

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地质学报 2024年

作者：赵龙蒋小伟李玉梅罗勇崔文君田苗壮王树芳田芳许亮刘元章沙特王新惠齐鸣欢中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京市地质环境监测所中国地震局发展研究中心城市地下水安全防控技术创新基地中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京市生态地质研究所

北京地区地下水过度开采引起的环境地质问题日益受到关注。2010年以来,北京实施了地下水压采、限采、生态补水等积极措施来缓解严重的地下水超采问题。为进一步分析2010年以来多项水资源管理措施的实施对区域地下水和地面沉降的影响,本... 详细信息

北京地区地下水过度开采引起的环境地质问题日益受到关注。2010年以来,北京实施了地下水压采、限采、生态补水等积极措施来缓解严重的地下水超采问题。为进一步分析2010年以来多项水资源管理措施的实施对区域地下水和地面沉降的影响,本文基于长序列监测数据,分析2010～2020年间区域地下水动态演化特征,量化不同措施对地下水水位下降减速的贡献,研究地下水水位回升条件下土层变形特征。结果表明:(1) 2010～2020年,平原区地下水水位下降速度减缓,在冲积平原大部分地区地下水水位仍持续下降,在冲积扇扇顶、扇中、扇缘及冲积平原的部分地区地下水水位出现大幅抬升现象。(2)潮白河冲积扇顶、扇中和扇缘处地下水水位大幅抬升主要受潮白河生态补水影响;地下水压、限采是其他区域地下水水位大幅抬升的主要原因;生活用水的增加是导致冲积平原地区地下水水位持续下降的主要原因。(3)监测时段内第三和第四含水层组为主要沉降层,年沉降速率为11.07～12.80 mm/a;第一、二含水层地层出现少量回弹,最大累计回弹量为5.6 mm。(4)水位抬升导致土体发生剪切膨胀,在此过程中地层存在两种变形模式,一种是与地下水水位变化同步的弹性变形,另一种是滞后于地下水水位变化的残余变形。本文研究成果为掌握不同水资源管理措施的效果,开展区域地下水资源管理及地面沉降精准防控提供有效技术支持。

关键词：地面沉降北京平原区地下水水位降水量灰色关联度分析

基于分层监测的北京天竺地面沉降、地下水位与孔隙水压力变化规律

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地质通报 2022年第4期41卷 692-701页

作者：刘贺崔文君罗勇雷坤超杨艳田芳田苗壮北京市地质环境监测所北京100195

为揭示天竺地面沉降监测站102 m以浅地层分层沉降规律,对天竺分层监测数据进行了分析。研究发现:①地面沉降主要发生在粘性土层,地面沉降发育情况与粘性土含量成正比,粘性土层在有效应力持续增大的作用下被压缩。②季节性变化特征方面,... 详细信息

为揭示天竺地面沉降监测站102 m以浅地层分层沉降规律,对天竺分层监测数据进行了分析。研究发现:①地面沉降主要发生在粘性土层,地面沉降发育情况与粘性土含量成正比,粘性土层在有效应力持续增大的作用下被压缩。②季节性变化特征方面,在一个水文年内,地面沉降所表现出的季节性形变特征与地下水位动态变化趋势有较高的相关性,丰水期地面沉降速率减缓,枯水期地面沉降速率明显增大。③不同深度土层变形量及其在总沉降量中比重构成的变化与相应的含水层水位变化幅度密切相关,现阶段北京地面沉降区浅部土体压缩减缓,中深部土体多以较快的速度持续压缩。不同埋深的粘性土体存在弹性变形、塑性变形和蠕变变形,具有显著的粘弹塑性;天竺站浅部水流从第Ⅰ粉土层向第Ⅰ中砂层越流,中部水流从第Ⅱ细砂层向第Ⅱ粘土层越流,深部水流从第Ⅲ粉质粘性土层向第Ⅱ细砂层越流。

关键词：地面沉降地下水孔隙水压力变化规律

南水北调背景下地下水位上升对地面沉降控制与影响——以北京潮白河地下水系统为例

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中国地质 2023年第3期50卷 872-886页

作者：田苗壮赵龙崔文君郭高轩刘贺孙爱华王新惠陈航吴盼北京市地质环境监测所北京100195 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

【研究目的】从20世纪80年代开始,北京市地下水过量开采,引起了严重的地面沉降。2014年南水进京后,北京市开展了大规模的自备井置换、地下水禁限采、生态补水,区域地下水位显著回升,地面沉降发展缓减,甚至在部分地区“回弹”。地下水位... 详细信息

【研究目的】从20世纪80年代开始,北京市地下水过量开采,引起了严重的地面沉降。2014年南水进京后,北京市开展了大规模的自备井置换、地下水禁限采、生态补水,区域地下水位显著回升,地面沉降发展缓减,甚至在部分地区“回弹”。地下水位回升条件下与地面沉降响应是一个复杂的过程。开展相关研究对北京市的地面沉降防控意义重大,也可为全国地面沉降防控提供借鉴。【研究方法】本文以潮白河流域平原区为例,综合利用合成孔径雷达干涉测量技术、分层标和地下水分层监测技术,对区域地面沉降与地下水进行立体监测,探明了“地面沉降”对地下水位上升过程的响应特征。【研究结果】(1)潮白河地下水回补后第一、第二承压含水层单井最大水位回升分别为25.49 m和25.67 m;(2)2015—2020年区域最大回弹速率、回弹范围与地下水上升区等水位线基本吻合;(3)潮白河冲积扇中上游地区不同岩性土层在地下水回升模式下,土体压缩持续减缓或回弹,下游地区未受到地下水补给,水位持续下降,土体形变持续压缩。【结论】潮白河生态补水使地下水位上升,有效控制了地面沉降快速发展趋势。

关键词：地面沉降地面回弹潮白河地下水系统地下水位上升水文地质调查工程北京市

基于长序列观测的地面沉降防控水位识别及其指示意义

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地球科学进展 2023年第8期38卷 815-825页

作者：田苗壮赵龙罗勇崔文君郭高轩卢忠阳孔祥如刘贺陶芳芳李敏北京市地质环境监测所北京100195 城市地下水安全防控技术创新基地北京100195 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 北京市地质矿产勘查院北京100195

2014年南水进京后北京逐步开展地下水回补工作,区域地面沉降逐年缓减,部分地区开始出现回弹。面对北京地区地面沉降开始出现的新变化,科学合理地开展地面沉降防控,精准识别地面沉降防控水位,判别其指示意义显得尤为重要。以天竺地面沉... 详细信息

2014年南水进京后北京逐步开展地下水回补工作,区域地面沉降逐年缓减,部分地区开始出现回弹。面对北京地区地面沉降开始出现的新变化,科学合理地开展地面沉降防控,精准识别地面沉降防控水位,判别其指示意义显得尤为重要。以天竺地面沉降监测站分层水位与沉降长序列观测资料揭示地面沉降防控临界点与控沉水位,利用交叉小波变换和皮尔逊相关分析等方法,定量研究不同时间段水位变幅与土体周期变化。结果表明:①研究区第二、第三和第四含水层控沉水位分别为-14.30 m、-17.31 m和-10.12 m,水位变幅达1.73 m、3.07 m和5.03 m;②分层水位与土层形变共振关系周期结果和皮尔逊相关系数验证了地面沉降临界水位时间节点为2019年6月和7月以及2020年10月;③区域上结合临界水位变幅时间节点和水位变幅等参数,计算出区域分层储变量为97.11×10^(4)m^(3)、96.57×10^(4)m^(3)和92.95×10^(4)m^(3)。研究结果可为北京乃至全国地面沉降防控和地下水科学回补提供指导和借鉴。

关键词：地下水回补地面沉降回弹防控周期变化

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南水北调背景下北京地面沉降发展变化特征

上海国土资源 2022年第4期43卷 44-49页

作者：田苗壮罗勇崔文君雷坤超田芳杨艳北京市地质环境监测所北京100195

南水进京后北京平原区地下水开采格局发生变化,使地下水位动态和地面沉降发育特征发生相应的改变。本文总结了北京平原区地面沉降发展历史特征的同时,分析了南水进京后主要沉降区、沉降中心和地下水漏斗的发展变化特征,在此基础上研究... 详细信息

南水进京后北京平原区地下水开采格局发生变化,使地下水位动态和地面沉降发育特征发生相应的改变。本文总结了北京平原区地面沉降发展历史特征的同时,分析了南水进京后主要沉降区、沉降中心和地下水漏斗的发展变化特征,在此基础上研究了天竺、八仙庄、平各庄和张家湾监测站不同压缩层组地下水位上升的过程中地面沉降响应特征。结果表明:北京平原区地面沉降范围已由南北部2个大区逐步收缩成多个独立沉降区,中心沉降速率呈线性下降趋势发展;地下水降落漏斗由扩张转变为收缩与地面沉降减缓范围分布高度吻合,地下水水位回升是抑制沉降速率快速发展的有效因素;地下水位回升的过程中不同层位土体形变特征表现出较大差异,第一压缩层组表现出由塑性形变转变为弹性形变特征,第二、三压缩层组表现出塑性变形包含蠕变变形特征和弹塑性变形特征。

关键词：地面沉降南水北调北京平原区地下水水位变形特征

基于渗流力学建立的煤层气井排水降压模型及排采规律分析

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煤矿安全 2019年第2期50卷 190-194页

作者：刘贺罗勇雷坤超孔祥如赵龙田苗壮沙特北京市水文地质工程地质大队北京100195

建立单井与群井储层压降漏斗计算模型,使用Matlab软件对柿庄南区块10口煤层气井4个排采时刻进行储层压降传播规律数值模拟分析,通过观察10口井排采动态图发现其形状可分为2类:一类是压降漏斗的横向扩展的速度是缓慢的,纵向扩展较快,这... 详细信息

建立单井与群井储层压降漏斗计算模型,使用Matlab软件对柿庄南区块10口煤层气井4个排采时刻进行储层压降传播规律数值模拟分析,通过观察10口井排采动态图发现其形状可分为2类:一类是压降漏斗的横向扩展的速度是缓慢的,纵向扩展较快,这样的形状导致储层压降较大;另一类是压降漏斗横向传播快,纵向扩展的则较慢,煤储层压力在远离井筒地区下降不明显,近井地带则迅速增加。在群井共同排采的情况下,出现井间干扰现象可以增加煤层气总产量,使产气速度增加,同时井间干扰沿主应力方向表现出一定的方向性。

关键词：煤层气井排采特征储层压降数值模拟排水降压

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北京平原区地裂缝受灾体形态特征及影响因素

水文地质工程地质 2019年第6期46卷 156-164页

作者：赵龙罗勇李玉梅张有全刘贺沙特孔祥如齐鸣欢田苗壮王新惠北京市地质环境监测总站北京100195 中国地震局发展研究中心北京100045 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100037

在调查和监测中发现北京平原区地裂缝受灾体灾害表现形式不同,具有显著的区域特点。为揭示其形成过程,指导地裂缝防治工作,本文以宋庄地裂缝、高丽营地裂缝两处典型地裂缝作为靶区,从受灾体、剖面、深度、活动四方面揭示两处地裂缝形态... 详细信息

在调查和监测中发现北京平原区地裂缝受灾体灾害表现形式不同,具有显著的区域特点。为揭示其形成过程,指导地裂缝防治工作,本文以宋庄地裂缝、高丽营地裂缝两处典型地裂缝作为靶区,从受灾体、剖面、深度、活动四方面揭示两处地裂缝形态特征,分析不同因素对二者差异化形态特征塑造的影响。结果显示:(1)宋庄地裂缝受灾体表现出明显的拉张变形,剖面上地裂缝上宽下窄铅直纵向延伸,深部未与隐伏断裂重接复合;高丽营地裂缝受灾体表现为显著的垂向错动及剪切破坏,剖面上地裂缝曲折纵向延伸,错开上下两盘地层,深部与隐伏断裂重接复合。(2)地震及区域应力场对两处地裂缝的水平形态特征进行塑造;地下水超采引发的土体差异性水平运动形成的拉应力作用于宋庄地裂缝,并对宋庄地裂缝形态进行再次塑造;高丽营地裂缝继承了黄庄—高丽营断裂形态特征;小区域差异沉降对垂向形态特征进行再次塑造。(3)宋庄地裂缝发育主要受地下水开采影响,对此类地裂缝防治应实施地下水减采、压采限采等方式,高丽营地裂缝发育受地下水开采及隐伏断裂双重影响。对此类地裂缝的防治除控制水位下降外,还需实时监测隐伏断裂活动情况,建立有效的预警预报体系。

关键词：地裂缝拉张形变垂向错动地下水差异沉降北京平原

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北京地面沉降控制区划及防控措施

南京大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 440-448页

作者：叶超田芳罗勇王新惠田苗壮崔文君王立发雷坤超北京市水文地质工程地质大队北京100195 北京市地质勘察技术院北京100143

地面沉降区划是地面沉降防控的基础性工作和措施制定的重要依据.目前北京区域平均地面沉降速率呈减缓趋势,但沉降中心年沉降速率依然较大.为实现地面沉降的全面有效控制,在综合比较地面沉降易发性分区、危险性分区和风险分区等区划评价... 详细信息

地面沉降区划是地面沉降防控的基础性工作和措施制定的重要依据.目前北京区域平均地面沉降速率呈减缓趋势,但沉降中心年沉降速率依然较大.为实现地面沉降的全面有效控制,在综合比较地面沉降易发性分区、危险性分区和风险分区等区划评价指标和体系后,基于评价指标精简而典型、评价数据易获取、评价体系实用易操作的评价原则,建立了北京地面沉降控制分区的评价体系和分级标准.利用地面沉降发育程度分区和危害程度分区的GIS(Geographic Information System)叠加,将北京地面沉降区分为三级控制区,进行分区域差别化防控.一级控制区为地面沉降重点控制区,从城市规划、地下水管理、工程施工降水、地面沉降监测等方面提出了每一级控制区内的地面沉降防控措施,以期为政府的地面沉降防控决策提供技术支持.

关键词：地面沉降控制区划区划体系防控措施