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北京新航城地区地面沉降演化规律及多源监测方法对比研究

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地质科技通报 2023年第1期42卷 398-406页

作者：刘贺罗勇雷坤超崔文君齐鸣欢赵龙孔祥如北京市地质环境监测所北京100195

为查明北京新航城地区地面沉降演化规律,结合基岩标-分层标和水准测量对新航城地区地面沉降特征进行了分析,并结合不同监测方法进行了对比研究评价。研究发现:(1)近十年新航城地区浅部地层中沉降量和沉降比例越来越小,沉降比例由2009年6... 详细信息

为查明北京新航城地区地面沉降演化规律,结合基岩标-分层标和水准测量对新航城地区地面沉降特征进行了分析,并结合不同监测方法进行了对比研究评价。研究发现:(1)近十年新航城地区浅部地层中沉降量和沉降比例越来越小,沉降比例由2009年67.62%下降到2019年19.69%,而中部地层和深部地层则随着时间沉降量和沉降比例越来越大,中部地层沉降比例由2009年21.39%增加到2019年35.83%,深部地层沉降比例则由2009年10.99%增加到2019年44.48%;浅部地层含水层水位呈现周期性往复变化,中部和深部地层含水层在周期性变化中持续下降,地层在水位周期性往复变化中持续压缩。(2)根据历年水准测量和地下水动态监测成果,研究区自北向南累计沉降量逐渐减小。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。(3)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和不同深度数据互校后的误差值非常接近,符合正态分布规律,不同深度的监测数据相关系数为0.993 6;对比2种方法各有优势与不足,应根据实际情况,多方面获取沉降信息与数据,满足地区级地面沉降监测与防治的不同需求。

关键词：北京新航城地面沉降监测方法演化规律基岩标-分层标水准测量

煤层气井产出水化学特征及水化学场动态演化规律

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水文地质工程地质 2019年第2期46卷 92-99页

作者：刘贺罗勇雷坤超孔祥如赵龙王新惠齐鸣欢北京市水文地质工程地质大队北京100195

为查明煤层气井产出水的化学特征及水化学场动态演化规律,对沁水盆地南部多口煤层气井产出水进行连续长期的水化学场检测,通过对比3号和15号煤层产出水离子浓度的变化以及各离子之间、同位素的相关关系,发现3号和15号煤层产出水阳离子... 详细信息

为查明煤层气井产出水的化学特征及水化学场动态演化规律,对沁水盆地南部多口煤层气井产出水进行连续长期的水化学场检测,通过对比3号和15号煤层产出水离子浓度的变化以及各离子之间、同位素的相关关系,发现3号和15号煤层产出水阳离子主要为Na++K+,阴离子以HCO-3和Cl-为主,水化学类型均多为HCO3·Cl—Na型。p H范围为7.5～8.6。溶解性总固体最小为1 149.6 mg/L,最大达到3 617.4 mg/L。3号煤层产出水δD平均为-80.7‰,δ^(18)O平均为-10.4‰,15号煤层气井产出水中δD值平均为-83.6‰,而δ^(18)O值平均为-11.2‰。由δD和δ^(18)O之间的关系可以判断出两个煤层均受大气降水补给。且随着埋深的变浅,δD和δ^(18)O值显示出递增的趋势。由煤层水和临近含水层水的离子成分以及δD与δ^(18)O值对比,可以推测煤层的补给水源。通过产气量与产水量分析,得出溶解性总固体与产气量有明显的正相关关系,这对于产能预测有重要意义。

关键词：煤层气井产出水水化学场动态演化

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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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顺义地裂缝(机场段)发育特征与成因分析

城市地质 2019年第4期14卷 17-21页

作者：田苗壮赵龙罗勇崔文君刘贺齐鸣欢北京市水文地质工程地质大队

顺义地裂缝(机场段)是北京平原区近年来发展较为迅速,破坏较为严重的地裂缝之一,直接影响到某机场航站楼及跑道安全。野外调查发现,地裂缝具有以垂直形变和拉张形变活动特征,南东侧相对于北西侧下降,判断该段为顺义地裂缝向南西的延伸... 详细信息

顺义地裂缝(机场段)是北京平原区近年来发展较为迅速,破坏较为严重的地裂缝之一,直接影响到某机场航站楼及跑道安全。野外调查发现,地裂缝具有以垂直形变和拉张形变活动特征,南东侧相对于北西侧下降,判断该段为顺义地裂缝向南西的延伸。本文以顺义地裂缝(机场段)为研究对象,通过大量的野外地质调查,详细的描述了地裂缝的基本特征,利用探槽、钻探和地球物理探测工作,分析地裂缝与构造的关系。研究表明:地裂缝(机场段)受顺义断裂控制影响,第四系厚度差异是内在因素,超采地下水诱发地裂缝为形成因素,人类活动、城市建筑荷载以及地下水位持续下降是造成地裂缝两侧不均匀沉降、加剧地裂缝发育的发展因素。

关键词：顺义地裂缝发育特征地下水成因分析北京平原区

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北京宋庄地裂缝灾害特征及影响因素分析

工程地质学报 2018年第6期26卷 1600-1610页

作者：赵龙李玉梅崔文君罗勇张有全田芳雷坤超乔玲沙特田苗壮王新惠孔祥如刘贺齐鸣欢北京市地质环境监测总站北京100195 吉林大学地球科学学院长春130061 首都师范大学北京100048

近年来由于北京市平原区地裂缝灾害凸显,不仅加速地表水土流失,而且对灾害区基础设施建设造成严重影响。为分析地裂缝形成原因,缓解及减轻地裂缝灾害造成的经济、财产损失,本文以新发现的宋庄地裂缝作为靶区,通过地质调查、In SAR监测... 详细信息

近年来由于北京市平原区地裂缝灾害凸显,不仅加速地表水土流失,而且对灾害区基础设施建设造成严重影响。为分析地裂缝形成原因,缓解及减轻地裂缝灾害造成的经济、财产损失,本文以新发现的宋庄地裂缝作为靶区,通过地质调查、In SAR监测、槽探、钻探等方法,揭示了宋庄地裂缝空间发育特征,从地质构造、地层岩性、地面沉降等方面,深入分析成因。结果显示:(1)宋庄地裂缝影响长度达8. 7 km,NEE向延伸,受灾体主要展现出拉张形变;(2)区域拉张应力场为宋庄地裂缝形成提供内动力条件,构造影响下的第四系沉积厚度差异及地层岩性不均一,为宋庄地裂缝形成提供重要地质背景;(3)南苑—通县断裂为宋庄地裂缝形成提供了应力积累和传递媒介;(4)地下水超采引发的土体水平、垂向变形是地裂缝形成的诱发条件。受基底伸展变形、隐伏断裂及地下水开采影响,土体发生水平及垂向变形,使得在非饱和带断层区附近形成拉应力集中区,当达到土体抗拉强度时,形成盲裂缝,在雨水侵蚀或潜水位回升作用下,扩展至地表形成裂缝及串珠状土洞。

关键词：北京宋庄地裂缝成因差异沉降地下水

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北京显著沉降区地面沉降发育特征及成因分析

上海国土资源 2017年第3期38卷 66-69页

作者：沙特罗勇赵龙齐鸣欢田苗壮王新惠孔祥如北京市水文地质工程地质大队北京100195 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

北京局部地区地面沉降发育迅速,成为城市发展的重要隐患。本文对北京市平原区东部沉降发育显著区域的地面沉降特征进行了归纳总结,主要描述了研究区内地面沉降的发展历史及现状。结合研究区内地面沉降监测站监测资料,对研究区内地面沉... 详细信息

北京局部地区地面沉降发育迅速,成为城市发展的重要隐患。本文对北京市平原区东部沉降发育显著区域的地面沉降特征进行了归纳总结,主要描述了研究区内地面沉降的发展历史及现状。结合研究区内地面沉降监测站监测资料,对研究区内地面沉降的成因进行了分析,提出了防治建议,对北京地区城市地质安全的保障具有重要意义。

关键词：地面沉降发育特征原因分析

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基于Biot固结理论的地面沉降研究综述

上海国土资源 2017年第3期38卷 74-77页

作者：孔祥如罗勇赵龙齐鸣欢田苗壮王新惠沙特北京市水文地质工程地质大队北京100195 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

城市地面沉降与地下水开采引发的饱和土体压缩固结密切相关,Biot固结理论准确的描述了孔隙水压力消散与土体骨架变形的相互关系,以该理论为基础建立的多孔介质流固耦合模型在地面沉降数值计算中得到了广泛的应用。在调研大量相关文献后,... 详细信息

城市地面沉降与地下水开采引发的饱和土体压缩固结密切相关,Biot固结理论准确的描述了孔隙水压力消散与土体骨架变形的相互关系,以该理论为基础建立的多孔介质流固耦合模型在地面沉降数值计算中得到了广泛的应用。在调研大量相关文献后,对Biot固结理论研究进展和获取Biot系数的试验方法等方面进行了系统的总结和阐述,综述了国内外以为Biot固结理论基础的地面沉降研究成果,认为其能较好的反映地面沉降的真实规律,同时提出Biot固结理论在饱和土体的各向异性、应力应变本构关系方面与土体的实际变形特性存在差异等问题,因此仍具有进一步研究和完善的空间。

关键词：地面沉降 Biot固结理论流固耦合 Biot系数

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高密度电法在北京宋庄地裂缝中的应用

上海国土资源 2017年第3期38卷 90-93页

作者：田苗壮王荣赵龙罗勇王新惠孔祥如齐鸣欢沙特北京市水文地质工程地质大队北京100195 中科院地质与地球物理研究所北京100029

宋庄地裂缝是北京地区最新发现的一条破坏性较大的地裂缝,对北京城市副中心地区人民生活和生产造成很大威胁。本文依据前人在研究区已有资料,结合本次研究区开展的高密度电法和槽探工作,对宋庄地裂缝开展浅层探测研究,确定地裂缝深度、... 详细信息

宋庄地裂缝是北京地区最新发现的一条破坏性较大的地裂缝,对北京城市副中心地区人民生活和生产造成很大威胁。本文依据前人在研究区已有资料,结合本次研究区开展的高密度电法和槽探工作,对宋庄地裂缝开展浅层探测研究,确定地裂缝深度、位置及破裂模式。结果显示:地裂缝深度约0m-30m之间,高密度电法反演裂缝倾向与调查地裂缝沿线房屋墙体开裂错动现象吻合,槽探验证地裂缝以拉张破裂模式,未发生地表错动现象。此次研究工作为北京城市副中心建设提供地质技术支持。

关键词：地裂缝高密度电法槽探

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北京宋庄地裂缝分布特征及成因分析

上海国土资源 2017年第2期38卷 35-38页

作者：赵龙刘久荣王荣沙特邢一飞罗勇田苗壮孔祥如齐鸣欢王新惠李玉梅北京市水文地质工程地质大队北京100195 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 吉林大学地球科学学院吉林长春130061

宋庄地裂缝是北京地区新发现的一条地裂缝,近年来宋庄地裂缝快速发育,已经造成了沿线多个村庄的房屋及路面破损,造成重大财产损失。因此,需要调查了解地裂缝展布特征和分布情况,分析形成原因,进而才能提出减缓地裂缝灾害的合理措施,保... 详细信息

宋庄地裂缝是北京地区新发现的一条地裂缝,近年来宋庄地裂缝快速发育,已经造成了沿线多个村庄的房屋及路面破损,造成重大财产损失。因此,需要调查了解地裂缝展布特征和分布情况,分析形成原因,进而才能提出减缓地裂缝灾害的合理措施,保证地裂缝沿线村民的生命财产安全。本文采用地下水分层监测、水准测量技术结合地球物理探测、钻探技术,对宋庄地裂缝展开详细调查,并结合调查结果分析其形成原因。结果表明,宋庄地裂缝展布北东方向,长度约8.7km。宋庄地裂缝发育受区域地质构造、第四系沉积层厚度控制,长期过量开采地下水是引起地裂缝灾害形成的主要因素。

关键词：地裂缝分布特征成因分析差异沉降地下水