南京大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 55 ›› Issue (3): 420428.doi: 10.13232/j.cnki.jnju.2019.03.009
杨建民1,2*,于佳卉1,霍王文3
Yang Jianmin1,2*,Yu Jiahui1,Huo Wangwen3
摘要: 因抽水导致的区域性地面沉降及其带来的危害已成为全球性的地质灾害之一. 区域性地面沉降具有s-lnr线性关系规律,基于此规律进一步研究c1与c2之间的函数关系,进而通过确定c1,c2取值,可得不同距离r处的地面沉降值s. 通过对圆形和椭圆形地面沉降漏斗中c1,c2两参数的表达式进行分析,分析结果显示地面沉降漏斗中处在不同方位角θ径向直线上的c1与c2之间呈线性关系,与方位角θ取值无关. 通过中国、美国和印度共六个抽水导致的区域性地面沉降实例对c1与c2之间的线性关系进行验证,六个验证实例的线性拟合相关系数都大于98.50%,拟合结果非常好. 所以,抽水导致区域性地面沉降漏斗中不同角度径向直线上的c1与c2之间的函数关系是线性关系. 该规律的确定,从单一径向直线上的沉降规律推进到各角度径向直线构成的沉降漏斗面上的沉降规律,进一步揭示了区域性地面沉降漏斗性质,对沉降漏斗性质的认识从一维推进到二维,对于研究地面沉降规律具有重要理论意义,对于预测地面沉降具有应用价值.
中图分类号:
[1] 缪俊发,吴林高,王璋群. 大型深井点降水引起地面沉降的研究. 岩土工程学报,1991,13(3):60-64.(Liao J F,Wu L G,Wang Z Q. Study on ground subsidence caused by dewatering with large deep wells. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,1991,13(3):60-64.) [2] 张 云. 一维地面沉降模型及其求解. 工程地质学报,2002,10(4):435-437.(Zhang Y. One-dimensional model for land subsidence and its solution. Journal of Engineering Geology,2002,10(4):435-437.) [3] 张 云,薛禹群. 抽水地面沉降数学模型的研究现状与展望. 中国地质灾害与防治学报,2002,13(2):1-6,24.(Zhang Y,Xue Y Q. Present sitution research status and prospect on the mathematical model of land subsidence due to pumping. The Chinese Journal of Geolo-gical Hazard and Control,2002,13(2):1-6,24.) [4] 张 云,薛禹群. 一维非线性地面沉降模型参数敏感性分析. 水文地质工程地质,2005,32(3):1-4.(Zhang Y,Xue Y Q. Sensitivity of parameters in one-dimensional nonlinear model for land subsidence. Hydrogeology And Engineering Geology,2005,32(3):1-4.) [5] 叶淑君. 区域地面沉降模型的研究与应用. 博士学位论文. 南京:南京大学,2004.(Ye S J. Study on the regional land subsidence model and its application. Ph.D.Dissertation. Nanjing:Nanjing University,2004.) [6] 叶淑君,薛禹群,吴吉春等. 基于修正麦钦特模型的地面沉降模拟:以上海为例. 南京大学学报(自然科学),2011,47(3):291-298.(Ye S J,Xue Y Q,Wu J C. Land subsidence modeling based on the modified Merchant model:A case study of Shanghai. Journal of Nanjing University(Natural Sciences),2011,47(3):291-298.) [7] 苏 晨,崔亚莉,邵景力. 基于理论法的地面沉降数值模型进展. 水文地质工程地质,2014,41(6):147-152.(Su C,Cui Y L,Shao J L. Advances in numerical models of land subsidence based on comprehensive theories. Hydrogeology and Engineering Geology,2014,41(6):147-152.) [8] Holzer T L. Preconsolidation stress of aquifer systems in areas of induced land subsidence. Water Resources Research,1981,17(3):693-704. [9] 范珊珊,郭海朋,朱菊艳等. 线性回归模型在北京平原地面沉降预测中的应用,中国地质灾害与防治学报,2013,24(1):70-74.(Fan S S,Guo H P,Zhu J Y. Application of linear regression model for land subsidence prediction in Beijing plain. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control,2013,24(1):70-74.) [10] 冉兴龙,曹海东,夏 斌等. Jacob假定下含水层的储水率及其地面沉降机理意义. 水动力学研究与进展,2005,20(3):393-399.(Ran X L,Cao H D,Xia B. Specific storage under Jacob assumptions and significance of its land subsidence mechanism. Journal of Hydrody-namics,2005,20(3):393-399.) [11] 杨建民,纪森林. 抽水导致区域性地面沉降中的s-lnr线性关系. 岩土工程学报,2016,38(9):1606-1614.(Yang J M,Ji S L. Linear s-lnr relation of regional land subsidence induced by groundwater withdrawal. Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2016,38(9):1606-1614.) [12] 杨建民,霍王文. 渗透性水平向各向异性导致椭圆形地面沉降漏斗的一个性质. 岩土力学,2018,39(8):2960-2976.(Yang J M,Huo W W. A character of elliptical regional land subsidence due to horizontal anisotropic permeability. Rock and Soil Mechanics,2018,39(8):2960-2976.) [13] 杨建民,霍王文. 线状和面状群井抽水导致场外地面沉降呈s-lnr线性关系. 岩土力学,2018,39(10):3565-3572.(Yang J M,Huo W W. Linear s-lnr relation of land subsidence inducedpy group wells pumping distributed as line and area. Rock and Soil Mechanics,2018,39(10):3565-3572.) [14] 张成龙,官 煜. 安徽省阜阳市地面沉降研究 ∥ 第二届全国地面沉降学术研讨会论文集. 北京:中国地质学会,2006. [15] 王家兵. 天津深层地下水资源持续利用研究-控制地面沉降条件下. 博士学位论文. 北京:中国地质大学(北京),2006.(Wang J N. Sustainble development of the deep ground-water resource under the condition of controlling land subsidence in tianjin. Ph.D.Dissertation. Beijing:China University of Geosciences for Doctoral Degree(Beijing),2006.) [16] Gabrysch R K,Bonnet C W. Land-surface subsidence in the area of moses lake near texas city,Texas. U. S. geological Survey Numbered Senes. Texas:U.S.Caeological Survey,1976. [17] Bhattacharya A K. An analysis of land subsidence in bangkok and kolkata due to over-extraction of groundwater. Electronic Journal of Geotechnical Engineering,2013,18:1683-1694. [18] 蔡文晓. 德州市深层地下水开采与地面沉降关系研究. 博士学位论文. 长春:吉林大学,2009.(Cai W X. Research on relationship between deep groundwater exploitation and land subsidence in Dezhou. Ph.D.Dissertation. Changchun:Jilin University,2009.) |
[1] | 杨 蕴, 宋 健, 朱 琳, 吴剑锋, 王锦国. 基于KELM地面沉降替代模型的地下水多目标管理模型研究[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 349-360. |
[2] | 董少春,种亚辉,胡 欢,黄璐璐. 基于时序InSAR的常州市2015-2018年地面沉降监测[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 370-380. |
[3] | 曹 群,陈蓓蓓,宫辉力,周超凡,罗 勇,高明亮,王 旭,史 珉,赵笑笑,左俊杰. 基于SBAS和IPTA技术的京津冀地区地面沉降监测[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 381-391. |
[4] | 吕海敏,沈水龙,严学新,史玉金,许烨霜. 上海地面沉降对轨道交通安全运营风险评估[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 392-400. |
[5] | 徐成华,谈金忠,骆祖江,李 兆. 地铁盾构施工引发地面沉降三维流固全耦合数值模拟预测[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 409-419. |
[6] | 叶 超,田 芳,罗 勇,王新惠,田苗壮,崔文君,王立发,雷坤超. 北京地面沉降控制区划及防控措施[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 440-448. |
[7] | 严学新,杨天亮,林金鑫,黄鑫磊,王建秀. 超深基坑减压降水引发地面沉降的估算及其影响因素分析[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 401-408. |
[8] | 毛 磊,张 岩,刘明遥,龚绪龙,于 军,叶淑君. 江苏沿海地区地面沉降约束下的地下水可采资源量评价[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 429-439. |
[9] | 罗 跃,严学新,杨天亮,叶淑君,吴吉春. 上海陆域地区地下水采灌与地面沉降的时空特征[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2019, 55(3): 449-457. |
[10] | 卢 毅,于 军,龚绪龙,王宝军,魏广庆,季峻峰. 基于DFOS的连云港第四纪地层地面沉降监测分析[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2018, 54(6): 1114-1123. |
[11] | 杨 蕴1,朱 琳2*,林 锦3,王锦国1. 考虑地面沉降约束的地下水模拟优化管理模型[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2016, 52(3): 470-478. |
[12] | 贺小桐1,叶淑君1*,于军2,吴吉春1,龚绪龙2. 基于固体颗粒速度场的三维地面沉降模拟[J]. 南京大学学报(自然科学版), 2015, 51(6): 1268-1278. |
[13] | 叶淑君 1 ** , 薛禹群 1 , 吴吉春 1 , 李勤奋 2 . 基于修正麦钦特模型的地面沉降模拟:以上海为例* [J]. 南京大学学报(自然科学版), 2011, 47(3): 291-298. |
|