地面沉降问题及其监测方法小结

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1、目录一、我国地面沉降现状及形成原因11.1、我国地面沉降现状11.2、地面沉降的类型21.3、沉降灾害的成因2二、传统地面沉降检测手段32.1、水准测量32.2、三角高程测量42.3、GPS测量4三、InSAR地面沉降监测43.1、DInSAR变形监测基本原理63.2、DInSAR数据处理流程73.3、DInSAR测量缺陷93.4、InSAR变形监测新技术10四、InSAR监测技术与传统方法的比较10I一、我国地面沉降现状及形成原因1.1、我国地面沉降现状一直以来，地质灾害给人类的经济生活带来了巨大损失，究其原因，绝大部分都

2、是由于地球表面的形变引起的。其中不仅有地震形变、地面沉降、火山运动、冰川漂移以及山体滑坡等自然灾害，还有由于工程开挖、地下水抽取、堆载、爆破、弃土等引发的人为地质灾害。这些不可逆的地表形变已经成为影响区域经济和社会可持续发展的重要因素。目前，中国在19个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降，累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示：华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势；长江区最近30多年累计沉降超过200毫

3、米的面积近1万平方公里，占区域总面积的1/3。其中，上海市、江苏省的苏锡常三市开始出现地裂缝等地质灾害。其中中国长江三角洲、珠江三角洲及黄河三角洲都受到严重的地面沉陷的影响。仅上海地区，自1921年发生地面沉降以来，沉降总面积已超过1000平方公里，造成的经济损失高达2800亿元。我国最早发现地面沉降的是上海市，1922~1938年地面平均下沉26mm，至1965年沉降中心地面沉降最大值达2.63m，最大沉降速度每年达110mm；北京市区东部600km2，地面出现沉降，最大沉降累计达550mm；天津市1959年开始出现地面沉

4、降，1980年范围扩大到7300km2，沉降量100mm以上的范围已达900km2，沉降大于lm的范围达135km2，最大累计沉降量为2.5米；西安市地面沉降发现于1959年，到1988年最大累计沉降量已达1.34米，年平均沉降量30-70mm的沉降中心有5处多，沉降量100mm的范围达200km2；太原市沉降量大于200mm的面积有254km2，大于1000毫米的沉降区面积达7.1km2，最大累计沉降量达1380mm。此外，宁波、常州、苏州市、无锡市、嘉兴市、杭州市、台北、沧州、唐山等地区也发现地面沉降，新开发的城市海口市

5、也已出现地面沉降。我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积物分布地区。图2上海市地面沉降变化图1、大型河流三角洲及沿海平原区主要是长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区。这些地区的第四纪沉积层厚度大，固结程度差，颗粒细，层次多，压缩比强；地下含水层多，补给径流条件差，开采时间长、强度大；城镇密集、人口多，工农业生产发达。这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中心的大面积沉降区。2、小型河流三角洲区主要分布在东南沿海地区第四纪沉积厚度不大以海陆交互相

6、的粘土和砂层为主，压缩性11相对较小。地下水开采主要集中于局部的富水地段。地面沉降范围一般比较小，主要集中于地下水降落漏斗中心附近。3、山前冲洪积扇及倾斜平原区主要分布在燕山和大行山山前倾斜平原区，以北京、保定、邯郸、郑州及安阳等大、中城市最为严重。该区第四纪沉积层以冲积、洪积形成的砂层为主；区内城市人口众多、城镇密集工农业生产集中；地下水开采强度大，地下水位下降幅度大。地面沉降主要发生在地下水集中开采区，沉降范围由开采范围决定。4、山间盆地和河流谷地区主要集中在陕西省的渭河盆地及山西省的汾河谷地以及一些小型山间盆地内，如西

7、安、咸阳、太原、运城、临汾等城市。第四纪沉积物沿河流两侧呈条锯状分布，以冲积砂上、粘性土为主厚度变化；地下水补给、径流条件好；构造运动表现为强烈的持续断陷或下陷。地面沉降范围主要发生在地下水降落漏斗区。因此，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》在―公共安全‖重点领域设置了―重大自然灾害监测与防御‖优先主题，重点研究开发地震、台风、暴雨、洪水、地质灾害等监测、预警和应急处置关键技术；《国家―十二五‖科学和技术发展规划》的―推进重点领域核心关键技术突破‖中，也把―加强地震、滑坡、泥石流等重大自然灾害立体监

8、测技术‖列为民生科技示范重点工程。1.2、地面沉降的类型地面沉降分构造沉降、抽水沉降和采空沉降三种类型。 构造沉降，由地壳沉降运动引起的地面下沉现象；抽水沉降，由于过量抽汲地下水（或油、气）引起水位（或油、气压）下降，在欠固结或半固结土层分布区，土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象； 采