水,是生命之源。改革開放以來,我國年均地下水開采量超25億m3,全國目前有約400多個(gè)城市在開采利用地下水,占到城市使用淡水總量的30%以上,其中在西北、華北等部分地區(qū)占比高達(dá)70%以上,不合理的地下水開發(fā)利用導(dǎo)致在全球范圍內(nèi)形成地面沉降并衍生出系列生態(tài)環(huán)境問題。加強(qiáng)對(duì)地下水開采導(dǎo)致地面沉降的機(jī)理及規(guī)律研究,有利于完善和推動(dòng)地面沉降領(lǐng)域的理論發(fā)展,掌握土體變形及地面沉降對(duì)不同地下水開采條件的響應(yīng)規(guī)律,提出科學(xué)合理的地下水開采方案,對(duì)保證國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康穩(wěn)定發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文在山東省國土資源廳地面沉降監(jiān)測與防控項(xiàng)目資助下,開展了地下水開采導(dǎo)致地面沉降的全過程分階段理論分析,研究了地下水開采條件下土體變形及地面沉降的相似準(zhǔn)則;設(shè)計(jì)研發(fā)了一種考慮地下水環(huán)向補(bǔ)給及采水井結(jié)構(gòu)的開采承壓水引發(fā)地面沉降物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法,并進(jìn)行了一系列不同條件下的物理模型試驗(yàn);分別開展了采水條件下含水層砂土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化試驗(yàn)和固結(jié)條件下粘土的微觀結(jié)構(gòu)電鏡掃描試驗(yàn),并分別對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)量化及宏細(xì)觀參數(shù)相關(guān)性分析;基于多孔介質(zhì)流-固耦合理論研究了地下水開采條件下土體變形及地面沉降的時(shí)空演化特征及分布... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：209 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１地下水開采導(dǎo)致地面沉降示意圖ｔ３］??Ｆｉｇ．１．１?Ｌａｎｄ?ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ?ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ??

超過８０％的地面沉降是地下水超采導(dǎo)致。另外??在意大利的拉文納、日本的東京、大阪和新瀉等地區(qū)、泰國的曼谷地區(qū)、印度尼??西亞的雅加達(dá)等地區(qū)也都相繼發(fā)現(xiàn)了地面沉降現(xiàn)象。分析可以發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)??的地面沉降現(xiàn)象主要集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且人口密集、對(duì)地下水資源需求程度較高的??新近沉積平原或較大河流流域地區(qū)，從而形成了地下水資源需求程度與地面沉降??防控之間的矛盾愈發(fā)突出。??ｉｓ??ｔ?．－ｉ．?＇？?＾??決北平欲??—洗臟?，ｌ??Ｕ，…讀?．．．??＊?－ｙｍｓ??圖１．２全國主要地面沉降區(qū)分布圖??Ｆｉｇ．１．２?Ｍａｉｎ?ｌａｎｄ?ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２０１２年，國務(wù)院在《全國地面沉降防治規(guī)劃（２０Ｕ－２０２０年）》中將長江三角??洲地區(qū)、華北平原地區(qū)和汾渭盆地作為主要目標(biāo)區(qū)，實(shí)施地面沉降調(diào)查、監(jiān)測、??地下水監(jiān)測控采、地面沉降防治技術(shù)創(chuàng)新的四大工程，以期通過全面推進(jìn)重點(diǎn)地??區(qū)的地面沉降防治工作，盡可能降低地面沉降災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失。２０１６年１２??月，國土資源部頒布了《全國地質(zhì)災(zāi)害防治“十三五”規(guī)劃》，其中明確指出將來??一段時(shí)間，地質(zhì)災(zāi)害仍將高發(fā)頻發(fā)，相應(yīng)防治工作依然嚴(yán)峻，并將華北平原地區(qū)??列為全國地面沉降重點(diǎn)防治區(qū)，范圍包括以北京、天津、滄州、德州等城市和農(nóng)??業(yè)區(qū)為代表的重點(diǎn)區(qū)域。??因此，要平衡地下水資源需求與地面沉降防控之間的矛盾，探尋地下水開采??與地面沉降防控的最優(yōu)解決方案，應(yīng)統(tǒng)籌考慮地下水開采條件與地層結(jié)構(gòu)性質(zhì)兩??者間的耦合作用關(guān)系，需要研究不同地下水開采條件下地面沉降發(fā)生機(jī)理及發(fā)展??演化規(guī)律，掌握地面沉降演化趨勢與地下水

及演化規(guī)律?ｕ值各似々折?防控方案ｉ?ｉ??Ｉ?＾?ｔｌ！?似準(zhǔn)則?＾＿＿＿Ｊ?｜??Ｉ?：．．：：ｅ：：：＂＾???Ｉ??研?「一???？?—?—?—?一?Ｗ一二一．一?４??——??二?一?ｊ??％?揭示地Ｆ水殲采導(dǎo)致地面沉降全過程宏細(xì)觀機(jī)理、層間耦合響應(yīng)及傳遞規(guī)律，Ｉ??＾?？ｎ?提出針對(duì)性地下水開采方案及地面沉降防控措施?Ｉ??果?Ｌ?Ｉ?Ｊ??Ｋ?成?４－－???丨雲(yún)…＇—…地ＨＥｆ致地？沉�。ぃさ�？：防控—―，??圖１．４技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??２１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于三維流-固耦合模型的油井出砂細(xì)觀機(jī)制研究[J]. 劉先珊,許明.  巖土力學(xué). 2013(08)
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博士論文
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[4]水位變化引發(fā)的土層耦合固結(jié)變形理論研究[D]. 黃大中.浙江大學(xué) 2014
[5]黃河三角洲地區(qū)地面沉降時(shí)空演化特征及機(jī)理研究[D]. 劉勇.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2013
[6]珠江三角洲軟土顯微結(jié)構(gòu)與滲流固結(jié)機(jī)理研究[D]. 周暉.華南理工大學(xué) 2013
[7]地下水滲流環(huán)境改變引起含水層變形的機(jī)理及計(jì)算方法研究[D]. 馬磊.上海交通大學(xué) 2012
[8]考慮地下構(gòu)筑物對(duì)地下水滲流阻擋效應(yīng)的地面沉降性狀研究[D]. 許燁霜.上海交通大學(xué) 2010
[9]結(jié)構(gòu)性軟土蠕變特性及擾動(dòng)狀態(tài)模型[D]. 張先偉.吉林大學(xué) 2010
[10]西安市地下水開采—地面沉降數(shù)值模擬及防治方案研究[D]. 萬偉鋒.長安大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3274900