《脈狀流動地下水的淺層地溫測量調查方法》是依託吉林大學，由陳曉冬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：脈狀流動地下水的淺層地溫測量調查方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳曉冬
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
調查顯示脈狀流動地下水的活動會引起很多地質災害，如山體滑坡、堤壩滲漏、管涌、隧道塌方等。當脈狀流動地下水與圍岩存在一定溫差時，通過熱交換將引起地下溫度場異常。淺層地溫測量調查法正是利用這一原理，通過淺層地溫測量，圈定異常部位，並通過反演解釋，判定流動地下水的埋深、路徑及規模等情況，為防治相關地質災害提供科學依據。本項研究通過野外調查，理論建模來研究地下水流脈與其所引起的地溫異常分布之間的定量關係，探討淺層地溫測量法調查脈狀流動地下水的可行性、適用性。為了得到精確反映脈狀流動地下水的溫度異常信息，必須消除地表氣溫周期變化干擾因素對淺層地溫場分布的影響。通過理論研究和野外實驗對氣溫變化對地溫的影響規律進行研究，並尋找合理的改正方法。研究反演分析方法，對研究成果進行定量解釋，推斷地下流動水脈的分布狀態，探討淺層地溫測量法調查地下水流脈的有效性。
結題摘要
脈狀流動地下水的活動會引起很多地質災害，如山體滑坡、堤壩滲漏等。本項目針對淺層地溫測量法調查流動地下水脈的可行性、適用性、有效性及氣溫周期變化影響等問題進行研究，為調查地下水流活動引起的地質災害提供一個新的有效調查方法，並為地質災害防治提供科學依據。首先，研究淺層地溫方法調查地下水流的可行性、適用性。建立不同流動地下水脈模型，採用有限單元法正演模擬，研究表明，不同地下水脈對地溫場分布的影響不同，地溫場異常特點反映了地下水脈的分布特點，從理論上論證了淺層地溫測量法調查流動地下水可行性；並採用回歸統計法研究了淺層地溫法調查地下水脈的適用性。其次，研究氣溫周期性變化對地溫測量產生的影響。收集氣溫、不同深度地溫長期逐日監測資料，採用頻譜分析、回歸統計法進行數據分析，研究氣溫周期性變化及傳播規律，消除氣溫周期性變化對地溫測量的影響。研究得到：地溫變化幅度隨深度作指數衰減，衰減係數與地表溫度周期、熱擴散率有關；得到了不同深度地溫與氣溫之間的線性統計關係；10m深處地溫年變幅度很小，20m深處地溫幾乎沒有年變化。1m、2m深處日變化很小，長春地區日變化影響深度為0.6m。最後，定量解釋方法及淺層地溫測量調查地下流動水脈有效性的研究。利用1m深地溫測量調查了吉林堤壩滲流水活動情況， 1m深地溫平面分布表明，有明顯的溫度異常區，與現場滲漏水位置基本吻合，能夠反映滲流分布，利用該調查方法研究滲流水活動取得理想的效果；進行了地下熱力管線的淺層地溫測量調查，溫度測量結果顯示，地溫場受到熱力管線中水流的影響發生異常現象，異常特點準確反映了熱力管道的位置，規模，進一步驗證了方法有效性；針對湯原浩三提出利用1m深地溫場分布推斷地下水流的規模、埋深參數的定量解釋方法，進行深入研究，從理論及套用上驗證了該方法的有效性。對調查水庫滲漏的地溫數據進行了反演推斷，並根據推斷結果建立水路模型進行有限元模擬計算，基本實現擬合，驗證了解釋方法的合理性、有效性。
