济宁市城区的地面沉降现象是1988年山东地矿局测绘院在进行高程控制测量时首先发现的.为了查明济宁市地面沉降的现状和发展趋势,为当地政府制定可持续发展计划提供科学依据,受济宁市政府委托,开展了本次地面沉降研究工作.本论文主要研究的内容:(1)查明济宁市地下水开采情况及地下水位下降的时空变化规律;(2)查明济宁市地面沉降的历史与现状、开采地下水与地面沉降的关系:(3)揭示济宁市地面沉降的规律和形成机理;(4)建立济宁市地面沉降模型,对年现状开采条件下的地面沉降进行预测:(5)提出地面沉降的防治对策.本论文借鉴国内外研究成果,通过对济宁市城区自然地理、地质概况、水文地质条件、岩土体物理力学特征和沉降情况的分析,总结出了济宁市地面沉降的规律,揭示了地面沉降的机理,将土体一维固结模型与地下水流模型耦合起来,建立了济宁市地面沉降模型,并对年现状开采条件下的地面沉降进行预测,提出了地面沉降的防治对策.得出结论如下:(1)目前济宁市城区的地面沉降正处于较明显沉降的发展阶段,尚未造成严重破坏,但已经引发了一系列地质灾害,给城市环境带来不利的影响.(2)济宁市地面沉降主要是过量开采地下水使地下水位大幅度下降引起的,与新构造运动无关.(3)济宁市区地面沉降的速率和分布范围与地下水位的下降一致,且在区域上具有明显的不均匀性,平面上最大不均匀沉降量可达每百米14.8mm.(4)济宁市地面沉降速率受岩土体类型的影响,粘性土层的塑性变形和砂性土层的弹性压密并存.(5)本文建立了准三维地下水流模型和一维土体固结模型耦合而成的城区地面沉降数学模型,根据2000年5月的观测资料对比,表明该模型具有较高的实用性,可用于济宁市地面沉降预测.(6)根据模型预测,在保持现有开采规模的情况下,地面沉降量每年将增加15-26mm,到2005年最大沉降量将增加177mm,达到353mm;到2010年最大沉降量将达到460mm,必然对济宁市城区带来重大的损失.(7)济宁市地面沉降可通过控制深层承压水水位来进行控制.根据济宁市的具体条件,控制地下水水位一般不适宜采用人工回灌方法,可采取开辟新水源、调整用水结构、节约用水等手段解决.