苏北沿海地区区域地面沉降模拟研究

发布时间：2018-03-01 03:13

  本文关键词： 苏北沿海 地下水开采 地面沉降 数值模拟 预测　出处：《南京大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：地面沉降是一由多种因素引起的地面高程缓慢降低的地质现象,具有影响范围大、影响时间长及不可逆的特点,已成为严重的环境地质灾害之一。苏北沿海三市(南通、盐城、连云港)自20世纪80年代起开始过量开采地下水资源,其主要开采层位为第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压含水层。长期不合理开采导致形成区域性深层地下水降落漏斗,由此引发地面沉降灾害。截止到2013年,在各个市区附近形成范围较大的沉降中心,最大累积沉降量大于700mm,成为限制经济社会可持续发展的环境地质问题。要防治地面沉降灾害,减轻地面沉降灾害带来的影响,需要从地下水开采方面入手,建立地下水流和沉降的水土耦合数值模型,并对开采方案合理规划,既确保对地下水的开采满足经济发展,又不会导致地面沉降、地裂缝、水质咸化等一系列灾害。本文根据研究区基础资料,分析深层地下水开采、地下水位变化及土体变形的关系,首先对水文地质条件进行合理概化,建立概念模型：模拟范围为第Ⅱ承压含水层至Ⅳ承压含水层及中间弱透水层,各含水层通过其问弱透水层互相发生联系；模拟的时间段为2005年初到2013年底,共36个时间段,其中2005-2010年为识别阶段,2011-2013年为检验阶段。然后建立三维地下水流-一维地面沉降数值模型,利用GMS中Modflow模块和SUB模块进行求解,通过反复调参和拟合,得到合理的水文地质参数,从而模拟了苏北地区地下水位变化及地面沉降情况。模拟结果显示：2005-2013年,第Ⅱ承压含水层水位在盐城市北部处于下降状态,在盐城市南部处于回升状态,南通市水位变化较小；第Ⅲ承压含水层水位变化较大,盐城市形成了4处-30m降落漏斗,南通市水位除如东漏斗中心外,其余水位处于下降状态。2005-2013年大部分区域沉降速率小于10mm/a,但在大丰、滨海、射阳、阜宁市区附近及响水-灌南交界处形成大于100mm的沉降漏斗。利用地面沉降模型分别预测了地下水现状开采和限制开采两种情况下的2020年的地下水位及地面沉降发展趋势,结果表明：在现状开采条件下,盐城市北部Ⅱ承压含水层水位持续下降,南部水位处于回升状态；Ⅲ承压水位持续下降,-30m水位漏斗将建湖,射阳,盐都连成一片,沉降中心继续下沉；在限采条件下,限采区水位下降趋势变缓,局部地区水位上升,整体水位与2013年相比相差不大,沉降漏斗范围并未明显增大。利用地面沉降模型通过模拟计算确定了地面沉降约束下的江苏沿海地区地下水位红线和相应的地下水可采资源量。
[Abstract]:Land subsidence is a geological phenomenon caused by many factors, which has the characteristics of large range of influence, long time of influence and irreversibility, and has become one of the serious environmental geological disasters in the three coastal cities of northern Jiangsu (Nantong, Yancheng, Yancheng). Lianyungang) began to over-exploit groundwater resources since 1980s, the main mining horizon of which is the confined aquifer 鈪，

本文编号：1550146