安徽省阜陽(yáng)市地面沉降模擬.pdf

1、由于地下水不合理開(kāi)采而導(dǎo)致諸如地面沉降等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，已經(jīng)成為全球的普遍性問(wèn)題；地面沉降不僅因?yàn)榈孛孀冃螌?duì)沉降區(qū)域的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而且還因?yàn)榈孛媸Ц邔?dǎo)致沉降區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)降低，在沿海地區(qū)還可能因?yàn)榈孛媸Ц叨鴮?dǎo)致大陸面積的減少；因此，關(guān)于地面沉降問(wèn)題的研究，現(xiàn)已經(jīng)受到科學(xué)界的高度關(guān)注。 阜陽(yáng)市地面沉降，是典型的因?yàn)殚_(kāi)采含水層中地下水而導(dǎo)致相鄰粘性土層產(chǎn)生固結(jié)的問(wèn)題，在進(jìn)行地面沉降模擬時(shí)，必須要對(duì)含水層中地下水流場(chǎng)變化進(jìn)行模擬；而

2、要模擬含水層中地下水流場(chǎng)的變化，又不可忽略相鄰粘性土層固結(jié)而產(chǎn)生的“壓密釋水”。目前，關(guān)于地面沉降過(guò)程模擬與預(yù)測(cè)的有效途徑之一是流固耦合理論，其中Biot流固耦合理論應(yīng)用最為廣泛；但由于Biot流固耦合模型涉及的參數(shù)過(guò)多，且有些參數(shù)難以確定，所以目前在實(shí)際中廣泛應(yīng)用還有一定困難；另外，當(dāng)產(chǎn)生固結(jié)的粘性土層中的地下水流是非Darcy流時(shí)，Blot流固耦合理論還難以直接應(yīng)用；除Biot理論外的另外一些流固耦合方法，大多都相對(duì)偏重固結(jié)的機(jī)理與

3、變化過(guò)程，而將滲流模擬僅僅作為計(jì)算固結(jié)沉降的輔助過(guò)程，實(shí)際上，要實(shí)現(xiàn)這種條件下的地下水流系統(tǒng)模擬是比較困難的。 本文在研究阜陽(yáng)市地面沉降問(wèn)題時(shí)，通過(guò)建立固結(jié)量與壓密釋水量的關(guān)系方程，并利用分步計(jì)算方法，將粘性土層的太沙基一維固結(jié)方程與含水層中的擬三維滲流方程實(shí)現(xiàn)了間接的耦合。將1997年1月至1999年12月的水位測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)和地面沉降中心的實(shí)測(cè)沉降量用于模型的識(shí)別、檢驗(yàn)，識(shí)別與檢驗(yàn)過(guò)程中將1997年1月水位分布狀態(tài)作為模型的初始流