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《地裂缝灾害研究现状与展望_武强》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第14卷第1期中国地质灾害与防治学报Vol.14No.12003年3月TheChineseJournalofGeologicalHazardandControlMar.2003地裂缝灾害研究现状与展望12武强,陈佩佩(11中国矿业大学资源开发工程系,北京100083;21天地科技股份有限公司开采所事业部,北京100013)摘要:1927年美国首先发现地裂缝以来,各国学者对地裂缝的发生、发展进行了细致的研究。美国学者首先从地震研究入手,认为地裂缝的形成受构造因素影响。后逐渐加强研究地下水超采对地裂缝的影响,形成了构造与地下水开采复合成因
2、观点。我国学者重点对汾渭地堑地裂缝成因问题进行了较系统的研究,提出几种成因机理模型,并用GIS技术建立简单的预测预报系统。文章在详细介绍国内、外对地裂缝成因机理和水文特性的研究以及预测、预报工作的同时,对今后研究趋势进行了展望。目前,地裂缝的研究正从以往的定性静态描述转向以过程为目标的精确定量动力学研究。利用相似材料模拟地裂缝的形成与发展,以非线性理论(如分形)对地裂缝系统进行定量的数学描述,建立准确的预测、预报模型(如人工神经网络模型),并与GIS相结合,建立完善的预测、预报系统,减少地裂缝灾害对环境的影响,进而对它加以利用,是今后
3、地裂缝研究的主要方向。关键词:地裂缝灾害;研究现状;展望;GIS;非线性理论文章编号:1003-8035(2003)01-0022-06中图分类号:P64212文献标识码:A斯、新墨西哥等州为集中发育区(Jachens,1982)。1引言关于地裂缝的成因,集中形成了3种不同的观点。20世纪中期以来,由于全世界人口剧增,经济211构造成因迅速发展以及自然资源的大量开发利用,人类生存构造成因观点最早由Leonard(1929年)提出。的环境发生了很大变化。这些变化直接影响到人类他从地震角度分析了1927年9月12日出现于亚利生存和社会发展
4、。地裂缝作为一种表生的地质灾害桑纳州Picacho城附近的地裂缝及相距13km的Ei现象,在世界许多国家普遍存在。其灾情发生频率TiroMine地面异常破裂的成因。认为是1927年9月与灾害规模逐年加剧,已成为一种主要的区域性地11日发生于亚利桑纳州东南部Tucso城附近的地震质灾害。它不仅对各类工程建筑、交通设施、城市活动导致了岩层破裂,并使已具破裂面的岩层重新生命线工程及土地资源造成灾难性的直接破坏,而复活。之后有些学者,如Savage(1966)、Kreitler且可能导致一系列严重的生态环境问题。我国地裂(1977)、Flei
5、scher(1982)、Wyatt(1982)、Roquemore缝灾害也相当严重。在陕西、山西、河南、山东、(1982)、Lippincott(1985)及Holdahl(1986)等对亚安徽等省均有地裂缝造成破坏的报道,累计经济损利桑纳、加利福尼亚、德克萨斯等州地裂缝的研究失已达数10亿元。为了减缓和防治地裂缝的灾害规也坚持构造成因观点。然而他们对成因机制的解释模和灾情程度,许多国家的专家学者们对地裂缝灾却不尽相同,多认为构造对地裂缝的影响表现为控害进行了深入广泛的研究,并取得了一系列成果,制性的,但不排除其它因素的间接影响。Ca
6、rpenter(1993年)根据Picacho盆地地裂缝变形和地面沉降为地裂缝的进一步深入研究奠定了良好的基础。的长期观测资料,利用Okada的3维位错理论2国外研究现状(1985年)及Matsuura等的构造裂变修正模型(1975年),就构造活动对地裂缝成因影响进行了分析。认美国是对地裂缝灾害研究较为广泛和深入的国为,断层位移对地裂缝在水平方向的张裂变形及垂家。美国现代地裂缝主要集中分布于西南部新构造活动比较明显的构造盆地和构造谷地。最早发现于1927年亚利桑纳州中部的Picacho盆地。至今已在全收稿日期:2002-03-21;修
7、回日期:2002-08-19国许多地区发现了不同规模的地裂缝现象。其中,作者简介:武强(1959)),男,教授,博士生导师,主要西南部的亚利桑纳、加利福尼亚、内华达、德克萨从事矿井水文地质与地质灾害方面的研究.第1期武强,等:地裂缝灾害研究现状与展望23直方向的差异变形都有一定影响。212地下水开采成因地下水开采成因观点在研究早期就被大多数地裂缝研究者所接受。但对其成因机理却在较长时间内有很大争议。很多人先后提出了不同的成因机理解释。Feth(1951年)研究了亚利桑纳州中南部1949年出现的地裂缝,认为由于含水层局部厚度变化引起不均
8、匀沉降,从而产生拉应力,导致了地裂缝的产生(如图1所示);Schumann等于1970年对这一理论进行了更深入的研究,认为基岩表面形态的突变或具压缩性土层厚度分布的明显差异,导致松散土层的差异压密沉降。在地表压密沉降差异
