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1、华北平原地面沉降调查与监测2006年6月,第12卷,第2期,195—209页June2006,Vo1.12,No.2,P.195—209高校地质GeologicalJournalofChinaUniversities华北平原地面沉降调查与监测何庆成,刘文波,李志明(中国地质环境监测院,北京,100081)摘要:华北平原是世界上超采地下水最严重的地区,也是地面沉降面积最大的地区.大约有70,000km的地下水水位低于海平面.随着近20年来的经济快速发展,城市化进程的加快,地表水污染程度的增加,高层建筑的施工以及对地下水的需求与日俱增,华北平原地面沉降呈现加剧的趋势.对华北平原地面
2、沉降调查与监测提出了一套探索性的工作思路,并在基础监测设施的建设以及综合分析研究方面取得一些积极成果.关键词:华北平原;地面沉降;地面沉降监测网;GPS;InSAR中图分类号:P642.26文献标识码:A文章编号:1006—7493(2006)02—0195—151区域概况1.1地形地貌华北平原位于中国东部北纬33.0.～40.5.,东经113.0.～119.o之间,北起燕山,南到淮河,东临渤海和黄海,西界太行山.以上即为广义的华北平原的概念.但水文,水文地质学者通常使用狭义的华北平原的概念,即上述区域位于黄河以北的大部,位于北纬34.5.～4O.5.,东经113.0.～119
3、.o之间,总面积约140000km,本文研究的"华北平原",即为此狭义的平原区(图1).华北平原主要由黄河,海河,淮河,滦河等自西部和北部高原山地带下的大量泥沙长期淤积而成,冲积过程目前仍在进行中,尤以黄河三角洲的伸展更为迅速.根据地表高程和形成条件,华北平原可以从地貌上划分为山前平原,冲积扇平原,洪积平原和滨海平原.华北平原地表高程,从东南,西,北部山麓带山前冲击扇的高程约100m,向滨海平原形成缓和的斜坡,高程约4In,一半以上面积还不到50In.1.2气候条件华北平原位于温带季风气候带,属于大陆性半干旱半湿润气候.区内主要气候要素在年内有较大差异,年总辐射量约525.3k
4、J/cm,从北部到南部,其年内温差范围为10.0～14.2.C,年内日照时间为2600～2800h.年平均降雨量为400～500mm,月降雨分布不均,70%的降雨量发生在7～9月(FangShengeta1.,2000).冬季全区受发源于西伯利亚的极地大陆性气团所控制,寒冷干燥.春初期间,常有冰洋冷风突然向南侵袭,数小时内温度可下降十余度,形成显着的"寒潮",最低温度可降低到一1O～一20~C.冬季寒冷干燥,12～2月降水量只占全年的5%左右;平均初霜在9月中旬(西北部)到十一月中旬(南部),平均终霜在3月中旬.华北平原大部分气候温和,具有较长的无霜期(大部分6～8个月);全年
5、日照比率达50%～60%.1.3地质条件华北平原地处二级大地构造单元——华北断坳之上.在华北断坳范围内可根据大断裂及次级构造线为界,并考虑新生界沉积特征,划分为6个三级构造区,即冀中拗陷(台陷),黄骅拗陷(台陷),临清拗陷(台陷)与沧县隆起(台拱),埕宁隆起(台拱),内黄隆起(台拱).由上述拗陷区与隆起区组成的基底构造特征,在一定程度上控制了华北平原第四纪收稿日期:2006—03—18;修回日期:2003—04—03基金项目:国土资源大调查项目(水[2004]016—04)作者简介:何庆成,1962年生,男,教授级高级工程师,主要从事水文,工程,环境地质方面的工作.l96高校地
6、质l2卷2期图l华北平原地理位置示意图Fig.1GeographiclocationofNorthChinaPlain的沉积,水文地质结构及含水岩组发育特征(图2).华北平原主要的断裂构造有定兴一石家庄深断裂,邢台一安阳深断裂,沧州一大名深断裂与固安一昌黎隐伏大断裂,无极一衡水隐伏大断裂,临漳一魏县隐伏大断裂,海兴一宁津隐伏大断裂.北京平原区以八宝山断裂,黄庄一高丽营断裂和南苑一通县断裂为主;天津区内主要的断裂有:海河断裂,沧东断裂,白塘口断裂,宝坻断裂,蓟运河断裂,汉沽断裂等(张宗佑等,2000).华北平原的基底主要是由古生代和中上元古代的灰岩,白云岩组成.在华北平原的第三系
7、地层中发现有油气储藏.含岩浆主要成分的火山灰在华北平原第三系和第四系岩系中有出露.华北平原广泛被第三系(N)和第四系(Q)充填.第三系的下统主要由泥质岩,砂质泥岩,细砂岩等组成,其最大厚度为4000～6000m.第三系上统主要由泥,砂,砂砾聚结而成,其最大厚度为1000～2900m.第四系沉积物的厚度为400～600m,第四系沉积物的类型,厚度和分布受基底结构和古地理环境的影响和控制.冲积物和冲湖积物由西至东都有广泛分布,在一些淤积洼地,有残积物和滨海相沉积.1.4水文地质条件区内分布广泛的
