河北平原地面沉降特点及成因机理研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 4次 | 上传用户:gmgan
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地面沉降在世界各地非常普遍,在城市地区更加显著,随着工业化、城市化进程的加速,地面沉降已成为地下水超采区影响经济社会可持续发展的环境地质问题和重要的地质灾害之一,受到学术界和政府部门的高度关注。河北平原是我国经济发达,人口稠密,城市化水平较高的地区之一,但该地区地势总体低平,地面沉降现象严重,造成了巨大的经济损失和危害,影响到该地区区域经济发展、交通防洪、人民群众生活、工业生产和城市建设等各个领域。本文根据河北平原地面沉降的形成与发展过程,系统地分析了河北平原地面沉降的特点,研究了河北平原地面沉降形成的原因和影响因素,分析了典型沉降中心的可压缩土层及其土层固结状态、土体结构特征和粘土矿物组分等与地面沉降关系;应用InSAR技术监测了河北平原2008~2010年地面沉降状况;对河北平原地面沉降典型地区衡水和沧州进行了分层标土力学试验,通过分析分层标监测和地下水动态变化监测结果,研究了河北平原地面沉降机理。基于地面沉降发生发展的历史、现状和发展趋势、地下水资源开采状况、第四系地层厚度和主要开采层地层中粘性土的比例,结合河北平原水文地质结构和基底构造状况,采用层次分析法对河北平原地面沉降易发区进行评价,划分河北平原地面沉降高易发区、中易发区和低易发区。以地面沉降易发区状况为基础,同时考虑人口密度、社会经济发展状况及灾害防御能力,按照突出重点,全面治理的原则,对河北平原地面沉降防治进行分区,划分出重点防治区、次重点防治区和一般防治区三个分区。本文较以往的研究工作有所突破和具创新之处是:从微观层面系统分析了河北平原地层的结构特性,通过土力学试验结合近几年分层标的观测,得出影响河北平原地面沉降的形成原因和影响地面沉降发展的主要因素;通过分析分层标钻孔土样,发现河北平原在分层标钻孔揭穿的地层都存在地面沉降,地面沉降呈现随地层深度的增加,地面沉降速率变小的特征,地层越浅,单位地层沉降速率越大;影响河北地面沉降的主要因素是地下水开采量、地层结构的可压缩性及地层中粘性土的含量。
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