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基于PS-InSAR监测形变场约束的地面沉降模拟研究

姜云龙  
【摘要】:自2002年起,北京先后建立了 5个城市应急水源地,高强度、大规模的地下水开采,造成地下水位大幅下降,诱发地面沉降。到目前为止,地面沉降已经对北京建筑物和地下管线造成破坏,威胁了城市的安全运行,建立地面沉降预报预警系统迫在眉睫。地面沉降数值模拟是地面沉降预警预报系统的核心,因而,建立北京市应急水源地地面沉降数值模型具有重要的实际意义。本次采用的地面沉降模型,充分考虑弱透水层滞后释水,能够模拟长时间序列下、厚度大的弱透水层释水和土体压缩。本文以顺义全区以及怀柔、密云的南部为研究区,基于154个钻孔数据分析研究区地层(含水层以及弱透水层)的分布特征,此外,结合大量气象、地下水开采量和地下水位等数据,建立2003-2007年地下水流-地面沉降数值模型,利用PS-InSAR技术得出的地表形变信息反复调参(非弹性骨架释水系数)修正地面沉降模型,得出压缩层的骨架释水系数分区结果。相比于无约束条件的地面沉降模型,基于PS-InSAR监测形变信息约束的地面沉降模型,其模拟结果与天竺地面沉降监测站的监测数据拟合度更高。可见,本文对空间监测技术与地面沉降数值模拟技术的结合能够为建立符合实际情况的地面沉降模型提供一定的借鉴意义。


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