西安市区地面沉降图.pdf

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1、西安市区地面沉降图西安市区地面沉降图地面沉降是西安较为突出的地质灾害之一。其形成发展的历史较长，波及范围广，并具有独特的活动特征。地面沉降的持续发展还加剧了西安地裂缝的活动，给西安市的市政设施及城市建设造成很大危害，因此有效地控制地面沉降已成为一项非常紧迫的任务。本图主要反映1959—1995年西安市地面沉降的分布范围和空间变化规律，以及1982—1992年平均沉降速率的分布特征（南郊八里村附近采用1988—1992年平均沉降速率）。一、地面沉降特征西安市的地面沉降主要发生在城区和近郊区。从1959年开始大范围的水准测量以来，截止1995年，累积沉降量超过200

2、mm的范围。西起鱼化寨，东到纺织城，南抵三爻村，北至辛家庙，面积为145.5km2。在西安沉降区内，11条地裂缝呈NNE向展布，把沉降区分割成同走向的条块体，使地面沉降水平方向的发展受到了制约。地面沉降区总体形态呈椭圆形，所形成的各个沉降漏斗水平扩展多限于两条地裂缝之间，形成了一系列NNE走向平面形态呈狭长的椭圆形沉降槽，其长轴方向与地裂缝走向基本一致。沉降槽一般是北深南浅，地裂缝南侧沉降量大，形成地形变陡变带，地形上多呈陡坎或陡坡。地面沉降的强度表现在累积沉降量与沉降速率大小上。多年监测资料表明，地面沉降的空间分布极不均匀，总体规律是：累计沉降量在西安市东南郊

3、较大，西北郊较小。沉降区内形成了7个沉降槽，中心分别位于北郊的辛家庙、西安交通大学、沙坡村、南郊的大雁塔什字、东八里村和西北工业大学。西安城郊大部分地区（除城区西北角外）累积沉降量均超过了600mm，有41km2的地区超过了1000mm,东八里村、大雁塔什字、沙坡村、胡家庙沉降中心超过了2000mm，其中东八里村地段达到2322mm。地面沉降强度的另一个指标是沉降速率。沉降速率超过100mm/a的地区大约8.5km2，分布在东八里村、省军区、大雁塔什字、沙坡村、胡家庙附近，与沉降中心基本吻合。沉降速率在50—100mm/a的地区约42.5km2,主要分布在西安市

4、南郊、东郊及城区范围内，而西安市北郊、西郊及东郊纺织城地区沉降速率均小于50mm/a。西安市区地面沉降主要特征如下：1、地面沉降中心与承压水降落漏斗基本一致受水文地质条件及井群分布等因素的影响，地面沉降中心与承压水降落漏斗基本对应，二者的平面分布范围总体上呈NE向椭圆形，承压水水位下降大的地区，地面沉降量也相应的较大。2、地面沉降速率的年内变化由于一年内承压水各季度开采量不同，水位下降速率也不相同，因而导致了地面沉降速率年内的变化，一般第三季度沉降量大，可占年内沉降量的30%—50%。3、地面沉降中心发展具有继承性自1959年西安发生地面沉降以来，形成了小寨、沙

5、坡、西工大及胡家庙等沉降中心，直到现在，这些沉降中心仍在发展，它们在时空上的分布与发展具有继承性。4、地面沉降具有垂向发展迅速，水平扩展缓慢的特点在井群分布基本不变而地下水持续超采的情况下，地面沉降范围水平扩展较缓慢，而垂向沉降发展迅速。二、地面沉降原因西安市区地面沉降，主要是过量开采承压水引起水位大幅度下降导致开采层段地层失水压密造成的，其次是区域构造活动引起的沉降。研究表明，在过量开采承压水的情况下，不仅使含水砂层被挤压，减少孔隙度，排出含水层中的部分水量而产生压密；同时，承压水位的大幅度下降，也使砂层和粘性土层原有的水力平衡被破坏，粘性土层中的孔隙水压力逐

6、渐降低，随着孔隙水的排出，一部分原来由孔隙水承担的上覆载荷转移到粘土颗粒的骨架上，粘土骨架承受的有效应力增加，使土层原有的结构被破坏，并重新组合排列造成土层压密。这种粘性土层的释水压密特征与含水砂层的释水压密特征不同，是不可逆变形，它是产生地面沉降的最主要原因。西安市区承压水含水岩组由第四系中、下更新统冲洪积、冲湖积粉质粘土与砂、砂砾石层呈不等厚互层构成。埋深380m以浅的承压含水层可划为三层，第一承压含水层，埋深100—150m,为冲洪积层；第二层承压含水层埋深150—270m,为冲洪积层；第三承压含水层埋深270—380m，主要为冲湖积砂砾石层与粘土层，三个

7、承压含水层之间被分布连续的厚层粉质粘土和粘土分隔。平面上东南郊一带粘性土层厚度较大，由东南往西北砂层和砂砾石层厚度逐渐增大，而粘性土层厚度减小。这种由粘性土层和砂层组成的不等厚互层结构，有利于粘性土层中孔隙水的排出，从而能在较短时间内产生较大的地面沉降量。西安市区主要开采埋深100—300m的承压水，其中埋深100—150m含水层为多数井群的开采段。从五十年代初到九十年代，西安城郊区开采承压水井数从最初的2眼增加到500多眼，开采量也从7.7×104m3/a剧增到11223×104m3/a，持续多年的超量开采，引起区域承压水位大幅度下降，形成了250km2的降落

8、漏斗，截止1995年水位