网站首页  词典首页

标题	南通市地下水开采与地面沉降关系
范文	杨贵芳　闫玉茹　程知言　徐凤英　赵培松　郭娜 摘要：通过对南通地区地面沉降发展历史的总结，分析了南通地区区域地面沉降的特征和形成机理，指出地面沉降的发生主要与不合理过量开采地下水引起的水位下降有关，南通地区地下水水位下降速率大的区域与地面沉降速率大的地区有较好的一致性，地下水水位埋深越大的地区地面沉降下降速率越大，两者呈现正相关性关系。最后提出了相应的地面沉降防治对策和措施。 关键词：南通地区；地面沉降；地下水水位；相关关系；防治措施 中图分类号：P642 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2015）06-1168-04 Abstract：In this paper，the development history and characteristics and formation mechanism of land subsidence in Nantong were analyzed，which suggested that land subsidence is related to groundwater level decline caused by excessive groundwater pumping.The results showed that the rate of land subsidence has positive correlation with groundwater level decline and the area with high land subsidence rate is consistent with the area of high groundwater level decline rate.Finally，control measures of land subsidence prevention were proposed. Key words：Nantong；land subsidence；groundwater level；correlation；control measures 地面沉降是一个全球性的问题[1]，迄今全世界已有60多个国家或地区的城市发生了地面沉降。中国有90多座城市或地区已经发现程度不一的地面沉降，地面沉降问题越来越受到各级政府和研究者密切关注[2-8]。地面沉降是一种可由多种因素引起的地面高程缓慢降低的地质现象，严重时会成为灾害，其中过量抽取地下水是造成地面沉降最主要的原因[9]。在美国有45个州多于17 000 mile2的地区受到地面沉降的影响，并且80%以上是由地下水的开采造成的[1]。持续超采深层地下（热）水势必引起水环境的变化及影响地质环境的质量[10-13]。南通市近年来随着城市建设及经济的快速发展，大量集中开采水质较优的深层地下水，引起部分地区地下水水位快速下降，水位降落漏斗梯度增大，并诱发了地面沉降[14]。由于地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大的特点，因此，它是一种对城市规划建设、经济发展和人民生活构成威胁的一种地质灾害[2]。 1 区域地质环境背景 南通市第四系发育全，分布广，厚度大，主要为一套砂层与黏性土层交替出现、具韵律变化的松散沉积物，以冲积为主，厚度200～360 m。按含水介质的成因时代、埋藏条件及水动力特征等，南通地区松散岩类孔隙水自上而下可划分为五个含水层组，即潜水含水层（Q4）、第Ⅰ承压含水层组（Q3）、第Ⅱ承压含水层组（Q2）、第Ⅲ承压含水层组（Q1）、第Ⅳ承压含水层组（N2），其中富水性较好的层位为第四系中下更新统含水层，并且第Ⅲ承压含水层（第四系中更新统含水层）顶、底板隔水性良好，储有优良淡水，是本区主要供水水源。区内中东部地区由于长期以来大量开采第Ⅲ承压含水层地下水，已经形成了区域性水位降落漏斗，并引发了地面沉降的问题[15]。 2 地面沉降发展历史 20世纪70-80年代地面沉降中心主要发生在南通市区范围内。根据I等水准测量成果，南通市区1975年-1986年间发生了明显的地面沉降，城区沉降量比外围大，城区有两个沉降中心：一个是粮食局-城建局，另一个是色织二厂；1986年-1988年南通市区地面沉降量有所增大，粮食局仍为沉降中心，而另一中心则由色织二厂转移到农药厂；20世纪90年代到2000年左右地面沉降中心仍在南通市区内，只是沉降中心有所变化。1996年12月进行的地面沉降监测，结果表明整个城区范围内累积沉降量已超过50 mm，并形成若干个次级沉降中心。到2000年12月再次监测城区已出现五个沉降中心，分别是老南通日报社、南通农药厂、原棉织五厂、第一印染厂以及第三化工厂[16]；据2012年南通市国土资源局测量资料，地面沉降主要集中在如东近海岸地带，特别是小洋口港及洋口港地区，南通市主城区、通州区及海门、启东地区地面沉降已连成片，并形成了海门滨江工业园区、悦来镇、海门滨海工业区、通州二甲-海门麒麟镇地区、启东滨海工业园区（近海镇南）几个沉降量相对较大的中心（图1）。数次监测数据表明，南通城区长时间开采地下水已诱发地面沉降地质灾害，最大累积沉降量已达200 mm，近期沉降速率约在6～12 mm/a之间。 3 地面沉降特征 南通市第III承压含水层补给来源，除了上游段（区外泰兴县境内）及东方红农场一带，因隔水层甚薄，可得到I、II承压水、江水补给，还有上游补给区径流补给，以及在个别地段可能有少量基岩地下水侧向或顶托补给，但是，承压地下水的补给相当缓慢。南通沿海地区地表水和第I承压、II承压地下水一般为微咸水-咸水，可使用率低，丰富的深层地下淡水成为主要的供水水源，其中第Ⅲ承压含水层地下水在南通全区性开采，为地下水主采层。由于长期以来大量或过量开采，南通辖区内承压地下水水头持续下降。 3.1 发展具有连续性和继承性 从时间上（2005年和2010年）和空间上可以看出[17-18]（见图2，图3），地面沉降是在前阶段的基础上发展扩大的。随着乡镇工业的发展，对清洁水源的需求量激增，地下水开采井、地下水开采量也同步增加，地下水位快速下降，形成了包括南通市区、海门及如东马塘等多个水位降落漏斗中心。地面沉降区域扩大至南通市的大部分地区。 据资料分析显示，研究区局部地区发生地面沉降已持续30余年，南通地区西部及以西地区、东台地区和沿江地段尚属轻度发生区，累计沉降量一般<100 mm，近期沉降速率一般在5～10 mm/a之间。但中东部近海地段，地面沉降已进入明显的发展阶段，较大范围累计沉降量在100～300 mm之间，近期沉降速率一般达10～20 mm/a，个别点可能超过20 mm/a。 3.2 与地下水开采密切相关 南通市区主城区内以开采第Ⅰ、Ⅲ承压水为主，1984年以来年开采总量都在1 500万m3以上，最高达2 800万m3。开采地相对集中，主要在通棉二厂、色织一厂、农药厂、制药厂、生化厂一带，据1991年、1992年统计，该地段开采量占市区开采总量的一半左右，Ⅰ、Ⅲ承压水年开采量大于1 000万m3。长期大量开采，地下水位大幅度下降，20世纪60年代，第Ⅲ承压水水位埋深5～6 m左右，20世纪80年代埋深30 m左右，现在农药厂、通棉二厂水位埋深40 m左右[17]。地面沉降中心地带与地下水集中开采地段水位降落漏斗区基本吻合，农药厂地面沉降与地下水水位及市区地下水开采量之间呈明显对应关系。 纵观近10年水位埋深枯水期、丰水期第Ⅲ承压含水层水位监测资料（图4-图6）[18]，研究区水位埋深在枯水期、丰水期均总体呈现西高东低的特点：西部海安、如皋大部区域水位埋深较浅，小于10 m；中东部地区水位埋深明显加深，大部区域水位埋深超过了30 m，如东县马塘镇、岔河镇和通州市三余镇、姜灶镇及海门市三厂镇、四甲镇、临江镇等镇区监测点水位埋深超过了40 m，而海门市三厂镇则已超过45 m；向东南部水位又逐渐抬升，启东市东南寅阳深井钻水位埋深为15 m左右。2000年存在有南以通市农药厂、通州市姜灶镇、海门市三厂镇和如东县马塘镇等为中心的四个主要的水位降落漏斗，由2000年丰水期与2012年丰水期35 m水位埋深等值线图（图7）可以看出，35 m水位埋深等值线还未将上述四个主要降落漏斗圈围在一起，发展到2012年35 m水位埋深等值线已经将主要降落漏斗区连在了一起。 地区地面沉降的发生与发展，与地下水开采关系非常密切（图8）。通过对比研究区地面沉降速率与Ⅲ承压地下水位埋深等值线图（图9、图10）可以发现地面沉降与地下水位的降落在很多方面具有一致性，首先是地面沉降中心位置与地下水位降落漏斗具有一致性，二者在平面上的轮廓均表现为北东向不规则多边形，范围包括如东-南通市区-通州区-海门等，且水位降落漏斗往往是地面沉降的中心区域；其次，二者在沉降量大小上也有很大的一致性，水位降落量大的地区，地面沉降量也相对较大，反之亦然。 4 防治地面沉降建议 （1）科学开发利用地下水资源：鉴于南通地区地面沉降的状况，建议合理调整地下水开采布局和开采层次；严格控制地下水资源开采量；定期开展地下水人工回灌以有效控制地面沉降的发展。 （2）完善地面沉降监测系统，加强对地面沉降严重区域的监测。 （3）在市政和相关的工程项目建设中，开展和加强对地面沉降影响的评估工作，并立法予以保证。 （4）依靠相关主管部门用行政手段来控制地面沉降，运用法规、行政管理手段，加强沉降区地下开采方面的统一管理，制定控制审批增打新井制度。 5 结论 地面沉降现象与人类活动密切相关，造成南通大部分地区地面沉降的主要原因就是由于地下水的长期超量开采。单一含水层地下水的连年超采和地下水位的持续下降是研究区地面沉降的直接原因。通过对研究区地下水开采空间上以及时间上的特点进行总结分析，发现研究区水位总体呈现西高东低的特点，并且地面沉降是在前阶段的基础上发展扩大的；通过地下水开采与地面沉降相关关系研究，发现地下水埋深越大的区域地面沉降下降速率越大，呈现正相关性，并且地面沉降速率大的地区与地下水位下降速率大的区域分布有比较好的一致性。 致谢 该论文研究成果为江苏沿海地区综合地质调查子项目（苏国土资函[2013]255号文）江苏省南通市地面沉降机理研究项目的研究成果的一部分。南京地质矿产研究所姜月华研究员在本论文写作过程中提供了的有益的建议和悉心的指导，谨致谢意。 参考文献（References）： [1]USGS.Land Subsidence Monitoring Network-Subsidence Facts[online].Avaiable：http：//ca.water.usgs.gov/projects/central-valley/land-subsidence-monitoring-network.html.2013-11-21. [2]阎世骏，刘长礼.城市地面沉降研究现状与展望[J].地学前缘，1996，3 （1）：93-97.（YAN Shi-jun，LIU Chang-li.Status and prospect of urban land subsidence[J].Earth Science Fronitiers，1996，3 （1）：93-97.（in Chinese）） [3]段永侯.我国地面沉降研究现状与21世纪可持续发展[J].中国地质灾害与防治学报，1998，9 （2）：1- 5.（DUAN Yong-hou.Research status on land subsidence and sustainable development in the 21st century of China[J].The Chinese journal of geological hazard and control，1998，9 （2）：1- 5.（in Chinese）） [4]侯艳声，郑铣鑫，应玉飞.中国沿海地区可持续发展战略与地面沉降系统防治[ J].中国地质灾害与防治学报，2000，11 （2）：30- 33.（HOU Yan-sheng，ZHENG Xian-xin，YING Yu-fei.The sustainable development and control of ground settlement system in China's coastal areas[J].The Chinese journal of geological hazard and control，2000，11 （2）：30- 33.（in Chinese）） [5]张阿根，刘毅，龚士良.国际地面沉降研究综述[J].上海地质，2001 （4）：1- 7.（ZHANG A-gen，LIU Yi，GONG Shi-liang.Over view of international land subsidence research[J].Shanghai Geology，2001 （4）：1- 7.（in Chinese）） [6]郑铣鑫，武强，侯艳声，等.城市地面沉降研究进展及发展趋势[J].地质论评，2002，48 （6）：612- 618.（ZHENG Xian-xin，WU Qiang，HOU Yan-sheng，et al.Research progress and development trend of ground settlement in cities[J].Geological Review，2002，48 （6）：612- 618.（in Chinese）） [7]薛禹群.我国地面沉降模拟现状及需要解决的问题[J].水文地质工程地质，2003，5 （2）：1- 4.（XUE Yu-qun.Present status of modeling land subsidence in China and problems to be solved[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2003，5 （2）：1- 4.（in Chinese）） [8]薛传东，刘星，李保珠，等.昆明市区地面沉降的机理分析[J].中国地质灾害与防治学报，2004，15（3）：47-54.（XUE Chuan-dong，LIU Xing，LI Bao-zhu，et al.Mechanism analysis of land subsidence in Kunming City area[J].The Chinese journal of geological hazard and control，2004，15（3）：47-54.（in Chinese）） [9]薛禹群，吴吉春，张云，等.长江三角洲（南部）区域地面沉降模拟研究[J].中国科学D辑：地球科学，2008，38（4）：477- 492.（XUE YU-qun，WU Ji-chun，ZHANG Yun，et al.Modeling research of regional land subsidence in the Yangtze river delta （south）[J].China science D：Earth sciences，2008，38（4）：477- 492.（in Chinese）） [10]Kinniburge D G，Gale I N，Smedley，et al.The effects of historic abstraction of groundwater from the London Basin aquifers on groundwater quality[J].Appllied Geochemistry.1994，9：175- 195. [11]吴铁钧，崔小东，牛修俊，等.天津市地面沉降研究及综合治理[J].水文地质工程地质，1998，25（5）：17- 20.（WU Tie-jun，CUI Xiao-dong，NIU Xiu-jun，et al.Land subsidence research and comprehensive control in Tianjin[J].Hydrogeology and Engineering Geology，1998，25（5）：17- 20.（in Chinese）） [12]陈崇希.关于地下水开采引发地面沉降灾害的思考[J].水文地质工程地质，2000，27（5）：45-75.（CHEN Chong-xi.Thinking about land subsidence caused by underground water mining[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2000，27 （5）：45-75.（in Chinese）） [13]陈崇希，裴顺平.地下水开采- 地面沉降数值模拟及防治对策研究- 以江苏省苏州市为例[M].武汉：中国地质大学出版社，2001.（CHEN Chong-xi，PEI Shun-ping.Research on numerical simulation of underground water mining and land subsidence modeling and prevention and control countermeasures，take suzhou city，jiangsu province for example[M].Wuhan：China university of geosciences press，2001.（in Chinese）） [14]安晓宇，王琦，桑辉，等.南通市地下水开采与地面沉降模拟预测[J].勘察科学技术，2013（1）：43-47.（AN Xiao-yu，WANG Qi，SANG Hui，et al.Simulation and prediction for groundwater exploitation and land subsidence in Nantong city.[J].Investigation of science and technology，2013（1）：43-47.（in Chinese）） [15]南通市国土资源局.南通市地下水监测年报（2012年）[R].2013.（Nantong Bureau of Land and Resources.Annual report of groundwater monitoring in Nantong city（2012）[R].2013.（in Chinese）） [16]王光亚，冯金顺，鄂建，等.长江三角洲地区（长江以北）环境地质综合调查评价报告[R].2011：330-335.（WANG Guang-ya，FENG Jin-shun，ER Jian，et al.Comprehensive environment geological survey evaluation report of North of the Yangtze river delta region （Yangtze river）[R].2011：330-335.（in Chinese）） [17]施春华，邱琳，马进，等.南通市地下水资源评价报告[R].2008：49-50.（SHI Chun-hua，QIU Lin，MA Jin，et al.Report of groundwater resources evaluation in Nantong city[R].2008：49-50.（in Chinese）） [18]南通市国土局，江苏省地质调查研究院.南通市地下水水情报告[R].2001，2011，2012.（Nantong Bureau of Land and Resources，Geology investigation institute in jiangsu province.The hydrologic information report of groundwater in Nantong city[R].2001，2011，2012.（in Chinese））
随便看	工作室模式教学下的校本教材编写思路 网络媒体在日常教学中的重要性及应用分析 论我国理工科高校美育发展现状及解决途径 高校创新创业教育体系建设研究 以创新能力培养为核心深化双语课教学改革 浅谈浙江省高校招生职业技能操作考试数控车工项目的教学策略 浅谈幼儿安全教育培养的误区及对策 以艺术特色活动为依托，促进幼儿全面发展 《材料分析测试技术》教改初探 小学师生网络空间建设初探 开放大学教育管理专业课程体系改革探析 浅谈幼儿园后勤工作精细化管理 浅谈表象积累与培养学生的思维能力 家庭教育对幼儿教育的影响研究 “人的本质与利己利他”课堂教学互动 立足工匠精神创新高职院校思政实践的策略研究 谈如何将移动终端有效运用到小学课堂教学中 新教育理念下高中教学实践中研究性学习的研究 泛在学习环境下智慧翻转课堂的研究与实践 Chemdraw在高中有机化学课堂中的应用 简析初中物理课堂提问的技巧及方法 项目学习在高中物理教学中的应用 新课改下提高高中生物教学的有效途径 基于翻转课堂的教学反思 试论初中生物课堂生活化教学模式构建 solvency margin solvency ratio solvencyratio solvent solvent abuse solventless solvently solvents solvent² solvent¹ solvers solves solving somber sombre sombrely sombreness some somebodies somebody somebody's someday some day some distance/quite a distance/a good distance somehow 鸳鸯侣 鸳鸯债 鸳鸯偶 鸳鸯刊 鸳鸯剑 鸳鸯双双 鸳鸯名片 鸳鸯塚 鸳鸯女 鸳鸯子 鸳鸯字 鸳鸯室 鸳鸯帐 鸳鸯带 鸳鸯席 鸳鸯座 鸳鸯戏 鸳鸯戏水 鸳鸯戏水（两口子回门）——成双成对 鸳鸯戏莲 鸳鸯成对 鸳鸯房 鸳鸯扣 鸳鸯机 鸳鸯枕

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。