大清河南支潴龙河流域地面沉降分析
2016-03-12陈占军
□陈占军
大清河南支潴龙河流域地面沉降分析
□陈占军
通过对潴龙河流域3期水准数据的比较,对区域性地面沉降进行分析,通过数据真实反应区域沉降情况和趋势,为该区域的总体规划和资料使用提供参考,并对大范围完善沉降观测提出建议。
地下水超采;不均匀沉降;沉降监测
地面沉降是河北平原地区重要地质灾害之一,持续的地下水超量开采和油气开采等原因,造成严重的地面不均匀沉降,对水利工程建设等产生严重危害。此文通过对大清河南支潴龙河流域内从1987年至2013年不同时期的高程点数据对比分析,确定了潴龙河堤防近100km沿线分县地面沉降变形情况,为该区域堤防整治工程总体规划提供了准确依据,同时也为类似水利工程地面沉降观测及分析工作提供了借鉴和参考。
1.分析资料来源
此次地面沉降分析资料,来源于3个时期潴龙河流域高等级水准测量成果。
第1期是1987~1989年海委主持施测的海河流域二、三等水准网成果,1991年正式用于该河道整治工程规划设计工作.第2期是2003~2005年我院施测的子牙河、大清河系(上、下游)主要行洪河道二、三等水准网成果。第3期是2013年我院施测的大清河南支潴龙河堤防整治工程三等水准网成果。3期成果基准均为1985国家高程基准,各期成果起算数据稳定可靠,观测精度高,为对比分析提供了可靠的数据。
2.潴龙河流域地面沉降分析
2013年布测的水准网对1987~1989年布测的Ⅲ滑伍18等7点进行了连测,各点均匀分布于潴龙河流经各县。通过计算分析,1989~2013年的24年中各点均有不同程度沉降,最大沉降2.037m,位于高阳县庞口镇,最小沉降0.502m,位于安国市马店镇,平均沉降1.398m,总体年均沉降量58mm,各点年均沉降量在西部安国附近最小,为21mm;在东部高阳附近最大,为85mm,呈现出沿潴龙河自上游至下游、由南向北、由西向东沉降量逐渐增大的现象。
2013年布测的水准网对2003~2005年布测的Ⅱ徐刘041等7点进行了连测,各点均匀分布于潴龙河流经的博野至任丘段。通过对高程数据的分析,2005~2013年的8年中各点均有沉降,最大沉降0.664m,位于高阳县西演镇,最小沉降0.143m,位于任丘市七间房乡,平均沉降0.452m;除任丘白洋淀附近,潴龙河流域,整体遵循自上游至下游、由西向东、由南向北沉降量逐渐增大的趋势。分析发现,高阳、任丘附近沉降量明显大于其他地区,说明在高阳、任丘附近存在明显的沉降漏斗区。在向北至白洋淀方向沉降量逐渐减小,位于白洋淀十二孔闸附近的点Ⅱ徐刘052沉降量最小,点位基本稳定。在查阅相关资料过程中发现,在石津干渠工程中线总干渠至大浪店水库段沉降分析中,位于大浪店水库附近的点位C61、C62和D305在2006~2012年间同样没有产生显著沉降变化,而沿线其它点则沉降明显,由此推断,造成白洋淀及大浪店水库附近点位相对稳定的现象与点位所在地区水量丰富,地下水资源开采少而且能够得到有效补充有关,这也充分说明地下水超采是造成地面沉降的主要原因之一。
综合各对比点高程数据,潴龙河流域博野至高阳段1989~2013年的年均沉降量为64mm,2005~2013年的年均沉降量为67mm,沉降有加快趋势。为了更加准确的得出地面沉降趋势,选取了一、二阶段中距离较近的4对点,通过对同一区域中各点不同时期的年均沉降量对比,进一步表明了潴龙河流域沿线的地面沉降在近些年中呈现加快的趋势。以蠡县蠡吾镇为例,位于该镇的点Ⅲ旧滑20在1989~2013年的24年中,年均沉降量为43mm,与之相距200m的Ⅱ徐刘044在2005~2013年的8年中,年均沉降62mm,沉降加快趋势明显。
3.结束语
通过分析可以看出,潴龙河流域沉降十分严重,而且大部分地区沉降有加快趋势。长期的地下水超采是造成地面沉降的主要原因。随着南水北调总干渠以及市级配套工程、引黄工程的实施运行,再加上近两年河北省中东部各县市地下水超采综合治理工程的实施,可以有效的缓解地下水超采问题,预计地面沉降会有所减缓。
地面沉降使区域内原有的高程控制系统遭到严重破坏,给各项生产工作带来很大困难和隐患,为保证高程基准的稳定性与一致性,一方面要充分利用省级、城市级区域似大地水准面精化成果,另一方面应布设高等级高程控制网,建议在地面沉降区域适当布设稳定性强的基岩水准标志,并与最新的国家一等水准网进行连测,在此基础上对沉降重点区域建立沉降监测专用网。对沉降监测网进行二等水准测量,并定期复测。为工程建设提供准确高程数据的同时,综合水文地质等资料,得到全面的沉降信息,为地面沉降综合防治提供依据。□
2016-04-02
陈占军,男,汉族,河北省水利水电第二勘测设计研究院,助理工程师。