摘要:苏锡常地区是长三角乃至全国地面沉降典型地区之一。随着环境地质调查、地面沉降监测、风险与控制管理研究、深层地下水禁采等防控工作的开展,地面沉降形势不断演变,地面沉降防控进入新阶段,防控工作重点也在不断转移。
1.项目概况
经过十余年的地面沉降防治工作, 苏锡常地区(指江苏省南部的苏州、无锡、常州三市)地面沉降取得了良好效果。在不断演变的地面沉降形势下,关于地下水禁采的环境地质效应、地面沉降与地裂缝的成生关系与约束、地面沉降监测网优化完善与监测方法体系建设、地面沉降防控的深入落实与效果评价、政府行政管理对地面沉降防控技术研究的需求等面临的实际问题迫切需要解决或提出解决方案。“苏锡常地区地面沉降监测与控制管理”项目(现名“苏锡常地区地面沉降调查”)即是在当前背景下提出的项目部署,开启了地面沉降控制管理的新阶段,旨在实时跟进地面沉降动态变化规律,为预警信息发布提供准确、详实的基础资料,深入总结分析研究地面沉降防控对策,实现科技工作与政府管理需求的对接,为政府防控地面沉降灾害提供决策依据。
2.成果简介
(1)地面沉降监测网进一步完善,地面沉降监测方法体系逐渐形成。目前苏锡常地区已经建成了包括基岩标、分层标、水准点、GPS监测点、连续运行GPS参考站、地面沉降自动化监测站、地裂缝三维自动化监测站、地裂缝光纤监测示范站等一系列设施在内的地面沉降监测网络,并且随着项目实施的不断推进,针对重点沉降区进行了补充完善,实现了监测网全覆盖、重点地区全监控、重要地段精细化监控的监测网络。运用了精密水准测量、GPS监测、自动化监测、InSAR监测、光纤监测等多种技术手段开展区域地面沉降监测,形成了“空 地一体化”的地面沉降监测方法体系 (图1)。
(2 )地面沉降发育及分布规律已查明。苏锡常地区历史最大沉降速率一度 达到120mm/a,随着地下水禁采的实施,苏锡常地区地面沉降得到有效遏制,原来全区普遍沉降的形势得以控制,逐渐演变为“全区基本稳定、局部沉降依然 突出”的局面。目前,全区平均沉降速率小于5mm/a,但仍存在常州武进南部、无锡江阴南部、苏州吴江南部三大重点沉降区,其中以苏州吴江南部沉降速率最大,核心区沉降速率可达50mm/a,而且无锡江阴南部地裂缝发育区仍表现出明显的地裂缝活动迹象,并且由于浅部地下水开采、城市基础设施建设基坑排水、轨道交通运行保障排水等因素导致的浅 部地面沉降日益突出。
(2) 实现了地面沉降风险的实时跟踪评价。通过对地面沉降诱发有关因素的时空动态特征分析,建立动态的地面沉降、地下水与地质环境条件的地面沉降风险评价模型,实时跟踪评价地面沉降风险(图2),并结合各行政区实际,开展针对性的地面沉降控制管理策略,为实现地面沉降全面有效防控奠定基础。
3.成果意义
通过一系列工作,新的工作方向逐渐明确。当前形势下,地面沉降研究与防治工作的重点应转向地下水禁采的地面沉降效应评价、地面沉降实时跟踪监控预警、浅部地面沉降的发育机理研究及防控、采水型地裂缝成因机制及预警研究等方面,以求进一步揭示禁采后新的地面沉降及地裂缝发育分布规律,为地面沉降全方位防控奠定基础。地下水禁限采等行之有效的地面沉降防控思路,推进了整个江苏范围层面的地面沉降防控工作,同时也为全国其他地区地面沉降防控积累了经验。(江苏省地质调查研究院 伟供稿)