际推 算 建 立 地 面 沉 降 预 测 模 型 ， 定 相 应 对 地 面 沉 降 的 治 理 对 策 及 预 防措 施 。 制 ［ 键 词 ］ 地 面 沉 降 ； 害 ； 理 对 策 ； 防 措 施 关 灾 治 预
［ 图分类 号 ］ Ｐ ４ ． ６ 中 ６ ２ ２
［ 文献标 识 码 ］ Ｂ
２ 地 面 沉 降 模 拟 与 预 测
灰 色 系 统 理 论 用 于 预 测 多 采 用 ＧＭ（ ， ） 型 ， 单 变 量 １１模 即
维 模 型 。该 模型使 用 地 面沉 降 的历 史 资料 数 据进 行 预 测 ，
反 映 了所 有影 响地 面 沉 降 的 因素 。Ｇ １ １ 模 型是 一 元 Ｍ（ ， ） 模型， 它不 使用 待 预测 量 的原 始 数 据 进 行 预 测 ， 是 采 用 特 而 殊 的数据 生成 方法对 原始 数 据进 行 处 理 ， 成 一 个新 的数 据 生 序列 ， 使用 该数 列进 行预测 ， 然后 对 预 测数 列 进 行还 原 处 理 ， 得 到 真正 的预 测数据 序 列 。 对于 Ｇ １ １ 模 型一 般 作 累加 生 成 ， 已有 成 果 ， 次 Ｍ（ ， ） 据 一 累 加 生 成 就 可 满 足 要 求 ， 原 始 数 列 的 ’ ｉ 一 次 累 加 生 作 （）
一
在地 面建 筑 负 荷 的 作 用 下 ， 体 产 生 附 加 应 力 ， 致 受 土 导 力 土层 变形 并伴 随瞬 时沉 降 ， 以后 的运 行期 间土 体 的超 静 在 水压 力 迫使 土 中水 产生 流 动的渗 流 （ 成 了水 头差 ） 土 的孔 形 ， 隙 比改 变 。随着 时间 的增 长 ， 的凝结 会趋 于稳 定 。 土
等 流 体 而 引 起 的 较 为 急 剧 的 地 面 变 形 。 地 面 沉 降 一 般 影 响
研究区域性地面沉降机制需要按不 同的地质单元进行研究， 相
同地质 单元 不 同地 下水 位也 有可 能 出现不 同 的变形 特征 。 １ ２ 地 面 建 筑 负 荷 引 起 的 地 面 沉 降 ．
薛 禹群等 试验 表 明 ， 同的砂性 土 在不 同 的应 力条 件 下 会 有 不 不 同 的表 现 ， 的表 现为 弹性 变形 ， 的表 现 为 非线 性 变 形 ， 有 有
． 一
压 缩变形 以塑性 变形 为 主并 包 含 有 蠕 变 是 它 变 形 的 基 本 特
点。所 以砂土 层变 形也 存在 迟后 效应 。
分别 求 出原始 数据 的均 值 ， 用 尸表 示 ：ｘ １∑ ｐ：～ 残 差数据 的均 值 ， ｑ 示 ：ｑ 用 Ｐ表 Ｐ
ｇ
。
做 到早 发现 、 早治 理 ； 强地 面沉 降 防 治 队伍 建设 ， 大科 研 加 加
（ 一 ）
原 始 数 据 的 方 差 ， Ｓ 表 示 ：Ｓ ＝ １ 用
种 数学 检验 。 １ 后验 差检 验方法 ： ）
经检 验合 格后 进行 预测 ， 预测 数 据 经一 次 累 减 生成 得 到 还原 数列 ， 即为 实 际的预 测值 。
３ 对 策 及 建 议
大量 持续 开采 地下 水 是 引起 地 面 沉 降 的主要 的 、 直接 的
因素 ， 重影 响人 们 的身 缠 和 生 活 ， 人 们 的 生命 财产 造 成 严 给
一
一
０ ５×（ ．
’ １ ‘ （ ） （ ）＋ ２ ）
１ １ １
究是 抽水 地 面沉 降机 理 研 究 的 重 要 内 容 。黏 性 土 的 变 形 具
—
有 塑性变 形和 蠕 变 的特 点 ， 砂 性 土 的 变 形 特 征 较 为 复 杂 。 而
＝
—
０ ５×（ ‘ （ ）＋∞ （ ） ． ２ ３） ０ ５Ｘ（ ‘ （ ）＋∞‘ （ ） ． ３ ４）
设 原始 数据列 ＝（ （ ） （ ， 。 ／ ） １ ， ２） …一 （ ） ２ 对 每个数 据序 列进 行 起 始点 零 化 ， 即所 有 数据 均 减 去起 始 点数 据 ， 生成 新数 列 。
计 算原 始序 列与模 拟序 列之 间 的相关 程度 。
取 有力措 施 ， 固地 面沉 降 区地 下水 禁 、 巩 限采 工 作 成果 ， 地 对
下 水资 源超 、 采行 为进 行严 厉 查 处 。加 强对 地 下 水 开采 的 偷 监 督管理 ， 制定 地 下 水 开发 利用 总 体规 划 和年 度 实 施 计 划 ，
０ ５Ｘ（ ‘’ ｍ 一１ ． ｔ （ ｏ ）＋∞‘ （ ） ｍ） ｌ
ｙ ：（ｔ。（ ） ‘’ ３ ， … ‘ （ ） Ｎ ｃ‘ ２ ， 。（ ） … Ｊ 。 ｍ）
则 该数 据 序列 的响应 方 程为 ：
［ 收稿 日期 ］ ２ １ ０ ２ ０ ０— ９— ５
［ 作者 简介 】 柳 金杰 （ ９ ２一） 男 ， 北磁 县人 ， １８ ， 河 助理 工程师 ， 主要 从事 水 文水 资源 与水 文工程 管 理方 面 的工作 。
投 入 ， 实 专项 资 金 ， 保 地 面 沉 降 防治 工 作 的 顺 利 开 展 。 落 确 要 积极 配合做 好 地 面沉降 防治 的 地方 立 法 工作 ， 善地 面沉 完 降 防治 的法规 政 策 ， 把地 质环 境 管理 工作纳 入法 制化 轨道 。 （ 加 强地 下水 资 源管 理和 保 护 。继续 加 强地 下水 资 源 ２） 开 发利用 管理 。要 具体 标 注禁 、 限采 区 ， 并制 定 管 理 要求 ， 采
㈩
：
上 式 的 解 为 ：，＝［ ， ］ ｔ ｌ ｎ ｕ
地 面沉 降量 主要 来 源 于 弱 透水 层 （ 性 土 层 ） 缩 变 形 黏 压
和 含 水 砂 层 压 缩 变 形 ， 弱 透 水 层 和 含 水 砂 层 变 形 特 征 的 研 对
其 中 ： Ｂ Ｂ） ＢＹ ｏ ＝（ ‘
成 ， 到 新 数 列 ” （ ） 得 ｉ。 其 公式 如下 ：
（ ）：∑ （ （ ） Ｅ Ｊ
１ 地 面 沉 降 的 形 成 机 制
地 面沉 降发 育 是 受 多 重 因素 综 合 影 响 的 复 杂 过 程 。如 上海市城 市建 设 的沉 降影 响约 占地面 沉 降总量 的 ３ ％ ， 上 ０ 是 海 地 面沉 降 另一 重 要 制 约 因素 。天 津 地 区 的构 造 沉 降 基 本 年 速 率 为 １ ３～２ ０ ｍ ， 一 个 背 景 性 的 长 期 性 的 过 程 。 人 ． ． ｍ 是 们将这 种受 自然 因素 和人 为 因 素共 同作 用 的地 面 沉 降 称 为
范 围很广 ， 持续 时间长 ， 其发 育生 长 常导 致 地 下 管线 断 裂 、 建 筑物 塌 陷或 倾 斜 、 础 设 施 损 坏 。地 面 沉 降 与 众 多 因素 有 基 关 ， 中 区域水 文地质 条件 和地 下 水 开采 水 平 是 主要 的 影 响 其 因素 ， 即地 面沉 降与地 下水 位 、 下 水开 采 量 、 地 地层 的 固结 程 度 、 性土 的含 量等 因素有 密切 关 系。 粘 由于地 面沉 降 成 因机 制 复 杂 ， 理 难 度 大 ， 治 已成 为 备 受 关注 的重要 地质 灾害 ， 给世 界各 沉 降 区域 和 国 家带 来 了 巨 大 的经 济损 失 。据 我 国文 献 资料 记 载 ， 国最 早 于 １ ２ 我 ９ １年 在 上海 发现 地面沉 降 ， １ ６ 至 ９ １年失 去地 面平均 下沉 １ ５ 其 ． ４ ｍ， 沉降 中心 最大下 沉达 ２ ６ 直 到 １ ６ ． ３ ｍ， ９ ５年 以后 ， 海市 采取 上 措施 ， 坚持 “ 严格 控制 、 合理 开采 ” 的综合 治理 原则 ， 市 区地 使 面沉 降基本 上得 到 了控制 ， 形 势 依 然严 峻 。据 测 算上 海 地 但 面沉 降每超 过 １ｍｍ， 其直 接经 济损失 即达 １０ ０万元 … 。 ０
巨大 的损失 ， 因此 必 须对地 面沉 降加 以预 防与 治理 。
（ ） 定 相 关 政 策 ， 大 对 地 下 水 开 发 、 用 和 管 理 的 力 １制 加 利 度 。建 立 地 面 沉 降 动 态 监 测 网 ， 时 监 测 地 面 的 变 化 情 况 ， 随
， ｉ ｎ ＝１
残差 数据 的方差 ， Ｓ 表示 ： 用 。 Ｓ
Ｓ
（ 一ｑ） ｇ ｐ
后验 差 比值 ， Ｃ表示 ： 用 Ｃ＝
２
小误 差概率 ， Ｐ表 示 ： 用 Ｐ＝Ｐ 。 ＜０ ６ ４ ｛Ｉ 一 Ｉ ． ７ ５×Ｓ ） ｑ ２ 灰 色关联 度检 验 ） 灰色 关联度 是 衡 量 多 个 行 为序 列 之 问 的 关联 程 度 的 一 种 计量 标准 ， 它具有 规范 性 、 整体 性 、 近性 和 偶对 称 性 四个 接 特 点 。按 照 灰 色 关 联 度 计 算 方 法 的不 同 ， 分 为 绝 对 关 联 又 度、 相对关 联度 、 合 关 联 度 等 。在 此 采 用 绝 对 灰 色关 联 度 综
确 定 地 下 水 资 源 的 开 采 布 局 ， 制 地 下 水 开 采 总 量 ， 实 有 控 切 效减 缓和 避免 地面 沉降 的发 生 和发展 。
（ ） 地面 沉 降严 重 那 个 区域 实 行 人 工 回灌 ， 工 回灌 ３对 人
是人 工补 充地 下水 防治地 面沉 降进 一 步发 展 的有 效 手 段 ， 回
广 义 地 面 沉 降 ， 考 虑 到 自 然 沉 降 在 沉 降 总 量 中 的 微 弱 比 但
式 中 ： 为数据 总数 。 ｍ 。（ ） 足 以 下 灰 色 微 分 方 程 ： ｉ满
＋ 蚴
ａｔ 。
１ １ 土 层 的性 质 及 开 采 地 下 水 引 起 的 地 面 沉 降 ．
２ ９
３ ３卷 第 １ 期
地 下 水
２１ ０ １年 １月
州 ＋） ［ （ － ａ 詈 １ ）） 。－＋ ］ ： １ｕ ｋ ｅ） ‘