《北京地面沉降高精度監測關鍵技術及重大工程套用》是由北京市水文地質工程地質大隊、中國地質環境監測院、首都師範大學擔任第一完成單位，葉超、羅勇、程國明、賈三滿、雷坤超、劉文臣、陳蓓蓓、田芳、王榮、周毅擔任主要完成人的一項科技項目。
基本介紹
- 中文名：北京地面沉降高精度監測關鍵技術及重大工程套用
- 主要完成單位：北京市水文地質工程地質大隊、中國地質環境監測院、首都師範大學
- 主要完成人：葉超、羅勇、程國明、賈三滿、雷坤超、劉文臣、陳蓓蓓、田芳、王榮、周毅
- 等級：二等
- 獲獎序號：20170031
- 獲獎證書編號：KJ2017-2-18
- 獎種：國土資源科學技術獎
項目簡介
在全球氣候變化、區域經濟迅速發展背景下，城市地下水資源持續超量開採，高密度城市建築群和高頻次軌道交通網路持續增加，引發一系列區域地面沉降問題，嚴重威脅首都城市建設及區域經濟可持續發展。國務院、國土部、水利部及北京市人民政府相繼出台一系列重要政策性檔案，均突出強調要加強影響城市地質環境安全的地面沉降、地裂縫等地質災害監測、研究及防治。項目組自2004年起歷時十年，先後承擔各類課題幾十項，總經費超過億元，緊密圍繞“區域地面沉降高精度監測關鍵技術”展開技術攻關。制定標準及規劃2項，獲實用新型專利6項，軟體著作權9項，出版專著3部，圖集1冊，發表論文80篇，培養博士、碩士40餘名。
1．首次建立北京地面沉降空地一體化立體監測體系，開展多源監測技術融合算法及多類型、多尺度、多維度時空數據集成研究。建立基岩標-分層標組、一等水準測量、A級GPS測量、InSAR測量和地下水位動態監測組成的區域地面沉降立體化監測體系。系統研究水準網、GPS網及SAR干涉測量數據融合算法，實現多類型、多尺度、多源異構數據無縫融合，完成地面沉降綜合信息表達“一張圖”，為北京地面沉降信息實時發布提供規範化、標準化數據基礎。
2．首次提出區域地面沉降立體監測網最佳化理論與方法，開展多目標約束下的地面沉降監測網網形設計和站點優選關鍵技術研究。定量評定北京7座深層基岩標穩定性，構建穩定參考基準體系，實現自由水準網向附合水準網過渡。創新性提出A級GPS測量三級布網聯合監測方案，解決監測點變形、失穩引起的系統誤差問題。首次提出地面沉降單元概念，開展監測站點位置優選，實現站點布設與地質環境背景系統融合。
3．首次採用變解析度InSAR集成監測技術，聯合多種傳統手段，系統闡明地面沉降危害高鐵路基和橋樑的變形破壞模式，揭示其在地面沉降災害模式下的形變特徵及回響機制，實現工程沿線地面沉降風險有效辨識及精準評估。首次構建北京非線性地下水-地面沉降三維耦合模型，開展多水情背景下及控沉目標約束下地面沉降精準預測，為各級政府開展地面沉降綜合防治及重大生命線工程災變風險防控提供技術支持。
4．首次研建“北京市地面沉降監測數據實時採集與傳輸信息系統”，搭建“北京市地面沉降信息管理與綜合服務平台”，成功套用於規劃、國土、水務與地勘等部門，實現為政府提供集成化、服務化“一站式”沉降信息查詢及決策支持服務。
5. 重大工程套用
在上述技術手段支撐下，開展了國家863、973、自然科學基金、中國地調局及地方橫向課題十餘項，完成區域地面沉降對京津、京滬、京瀋等高速鐵路影響及對策研究；京津冀重要地理國情監測；北京規劃新城區域工程地質勘查評價；未來科技城地面沉降專項勘查等多個套用示範項目。 產出的成果數據、技術方法和信息平台已在多家單位推廣套用，對促進北京地質科技進步，加強資源環境監管，全面提升地面沉降監控能力具有明顯推動作用。
