天津市地面沉降监测技术应用及发展建议

地面沉降监测是防治研究工作的基础,适当的监测方案可以及时准确反映地面沉降地质灾害发育情况。本文介绍了天津市地面沉降监测三十多年发展历程及应用现状,对水准测量、GPS监测、In SAR监测和分层标等监测手段进行对比论述,分析其适用性,并对地面沉降监测工作未来发展提出建议,为其他地面沉降灾害发育地区选取合理的地面沉降监测方案提供参考。

天津填海造陆地区地面沉降监测与防治研究

地面沉降是天津填海造陆地区最主要的地质问题,具有缓变性、不易察觉的特点,一旦形成,很难恢复。本文介绍了天津填海造陆地区地面沉降监测网建设情况,结合监测成果论述了地面沉降平面及垂向发育特征,在此基础上分析沉降原因,并针对性地提出填海造陆地区地面沉降防治建议,为该区地面沉降控制管理工作提供了技术依据。

天津市滨海新区地质环境监测工作思考

阐述了地质环境监测工作的重要性,以地质环境保护为目标,分析了天津市滨海新区地质环境问题和监测现状,提出了完善地质环境监测网、建立环境预警与信息发布系统等对策,有利于促进经济社会和生态环境的协调发展。

天津黏土的微观结构与压缩变形特征

地面沉降是天津市平原区的主要地质灾害,产生地面沉降原因之一为地下水开采层内黏性土压缩。为深入认识黏性土压缩变形特征,对不同深度黏土样品进行黏土物质组成、微观结构特征、孔径分布等方面的微观结构测试分析。大于10μm孔隙主要为碎屑颗粒刚性骨架孔隙结构,选取的8组原状样品中的5组孔隙率大于30%,现状黏性土仍处于快速压实阶段;孔隙分布表明,黏土压缩过程主要为大于1μm的孔隙变形,变形后由更细小颗粒填充。分析研究成果对地面沉降防治具有一定指导意义。

天津地下水长期开发地区地面沉降特征

天津西青区持续超采地下水已引起严重的地面沉降。以分层标监测数据和水位长观数据对沉降层位进行分析,结合地层固结特征以及黏性土物理力学性质,得出辛口镇第Ⅱ含水组及以上地层压缩受地下水开采影响较小,沉降较小;第Ⅲ含水组多年来持续超采,水位埋深已远超过该层临界水位,地层持续压缩沉降,地下水位恢复至临界水位以上后,地面沉降速率减缓;第Ⅳ含水组水位埋深低于临界水位,且该层黏性土具有较高的含水量和孔隙比,地下水持续超采产生的沉降量较大;第Ⅴ含水组水位基本平稳,有小幅回升,对应地层匀速小幅沉降。上述研究可为西青区控沉工作提供理论基础。

基于长期监测的天津市地面沉降影响分析

根据天津1950年以来的研究成果,结合长期监测资料,首次对天津地面沉降影响因素进行量化分析。通过本次分析发现不同地区地面沉降影响因素组成不同,即使开采同一层位地下水其引起的沉降变形量差异较大,这给地面沉降量化分析增加了难度。本次主要依据地面沉降影响因素分布,对天津市地面沉降影响因素进行分区,根据近5年来沉降速率均值又进一步分了亚区;以D2亚区为例,分析了地面沉降影响因素比例,其中500m以浅地下水及500m以深流体开采比例均较大,因此在控制该区地面沉降发展时可以对500m以浅及500m以深流体开采分别建立监管体系。

天津市津南区地面沉降影响因素及防控管理

天津市津南区是四个环城区之一,近年来该区地面沉降形势严峻,开采地下水及工程建设活动为主要的人为加剧地面沉降的因素。地下水位漏斗与沉降漏斗在该区重叠,在地下水资源管理方面,天津已经实行严格的禁采、限采条例,地下水资源开采呈逐年减少趋势;随城市化进程的加速,工程建设对区域地面沉降的影响不断累积,以工程实例分析周边区域水准监测点遭受工程建设影响程度,正确认识了工程建设对区域地面沉降的影响,在区域地面沉降管理方面,应在大型工程建设区建立专项地面沉降监测体系。

滨海平原区某生活垃圾填埋场地下水污染修复模拟

渗滤液是垃圾填埋场区地下水的主要污染源。以滨海平原区某生活垃圾填埋场为例,采用MODFLOW/MT3D建立模型进行污染物的迁移模拟和修复模拟,模拟持续污染和清理污染源并配套抽水井的2种工况下,COD_(Mn)在浅层地下水中的迁移扩散特征。模拟结果表明:由于滨海平原区浅层地下水含水层渗透系数很小,水动力条件差,污染物主要影响埋深10 m以浅的2个含水层;持续泄漏将造成污染羽中污染物含量很高,但污染物向场外迁移扩散的距离却很有限,20年后污染物超出场界的迁移距离不超过70 m;设置抽水井可有效地清理污染物,但污染羽的清除速度很慢,需要5~10年的连续抽水方可使污染羽收缩至场内。实际修复中,可根据修复进展情况实时调整抽水井的运行和布设,关停已修复好区域的抽水井,同时加大污染中心抽水井的出水量,并在修复多年污染物浓度依然较高的地段增布抽水井,以加快污染修复速度。建立的污染物迁移和修复模拟模型可为其他相关垃圾填埋场地下水环境调查评估和污染治理提供参考与借鉴。