《北京應急水源地含水層系統釋水係數估算研究》是依託首都師範大學，由朱琳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：北京應急水源地含水層系統釋水係數估算研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱琳
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用PS-InSAR(永久散射體合成孔徑雷達干涉測量)技術，分析區域地面沉降過程，估算含水層系統彈性釋水係數和可壓縮層的非彈性釋水係數，是正確揭示區域地面沉降機理的迫切需要。本項目選擇北京懷柔應急水源地區為研究區，利用PS-InSAR技術獲取高精度區域地面沉降垂向形變數，結合地下水監測網，利用空間分析技術，系統研究地下水位變化下的地面沉降形變過程（彈性/非彈性形變、周期性和趨勢性特徵）。在此基礎上，結合應力場和應變場的時空函式關係、PS-InSAR約束的地面沉降數值模型等，估算含水層系統的彈性釋水係數和可壓縮層的非彈性釋水係數，為探索區域尺度上地面沉降的發生機理提供理論依據和技術方法。
結題摘要
針對北京懷柔應急水源地區長期過量開採地下水引發的區域地面沉降問題，本項目主要開展了以下工作：① 收集了37景ASAR數據，利用IPTA技術提取2003-2010年的地面沉降信息，分析地面沉降的演化過程，揭示地面沉降與各驅動力間的關係； ② 提出多分區模式下的轉移機率模型對地層岩性的空間非均質性進行刻畫；③ 建立三維地下水流模型-土體形變模型，利用IPTA監測的形變信息約束地面沉降數值模型，反演得到釋水係數的空間分布。結果表明：① 該研究區記憶體在兩個沉降中心：後沙峪一帶以及楊鎮。沉降最大沉降速率為-53mm/a，最大累計沉降量為342mm。北部應急水源地區的地面沉降量相對較小，截至到2010年1月沉降量大約60mm。通過地面沉降與各驅動力的關係研究，發現天竺地區水位下降與沉降量有很好的對應關係，而在其他地區大的水位降不一定造成嚴重的地面沉降，沉積地層的岩性特徵同樣控制著地面沉降量，地面沉降量較大的區域與可壓縮地層較厚的地區有一定重疊性，西南部地區可壓縮地層的累計厚度大，最大累計厚度能夠達到390米，這種地質環境利於地面沉降的發生，可壓縮地層厚度的不同也造成了差異性沉降。此外，儘管建築物面積的增加改變了作用在地質實體上的總應力，對地面沉降速率有一定影響，但是這個作用在本研究區內並不顯著。② 利用改進的梯度算法和求解敏感性方程Jacobian矩陣最佳化轉移機率模型參數，基於最佳化後的轉移機率模型採用指示模擬算法對地層岩性進行了三維模擬，提高了地層岩性的三維建模精度，建立的模型真實反映了沖洪積扇地區地層岩性的沉積特徵。③引入分區賦值的思想，利用遙感監測的地表形變信息，利用SUB模組確定第二、三、四含水層組的釋水係數分區範圍及其數值，提高了地面沉降模型的精準性。
