由地下水开采引起的环境地质灾害分析探讨

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由地下水开采引起的环境地质灾害分析

由地下水开采引起的环境地质灾害分析

由地下水开采引起的环境地质灾害分析探讨摘要:地面沉降是一种广泛的环境地质灾害。

本文首先分析了地表沉降损害发生机理,然后综述了地面沉降的预测方法并作出了预测研究,最后研究了地面沉降和地下水开采矛盾的解决措施,具有较强的理论性和指导性,供借鉴参考。

关键词:地下水开采;地面沉降;地质灾害;机理;预测;可持续发展abstract: the ground subsidence is a kind of extensive environmental geological disasters. this paper first analyzes the surface subsidence mechanism damage, then reviews the land subsidence prediction method and make the prediction research, finally the ground settlement and the solution of the problem of the groundwater exploitation measures, with strong theoretical and guidance for reference.keywords: the groundwater exploitation; the ground settlement; geological disasters; mechanism; predictions; sustainable development中图分类号:f407.1文献标识码:a 文章编号:地面沉降是在自然条件和人为因素作用下,由于地壳表层土压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象。

地面沉降又是一种缓慢的地基压缩变形过程,这种现象常发生在那些新近沉积的正在发生固结的地方。

地面沉降是一种广泛的地质灾害,不仅对地面设施产生很大的破坏作用,而且也会使地下环境发生变化,给工业生产、城市建设和人们生活带来巨大的影响。

矿山地质灾害治理及生态环境修复措施

矿山地质灾害治理及生态环境修复措施

矿山地质灾害治理及生态环境修复措施摘要:在开采各种矿山的时候,需要注意矿山地质情况,防止出现地质灾害。

由于地质内部原因,容易出现的地质灾害较多,必须加强对地质灾害的整治力度,通过合适的措施防止自然灾害,提升矿山地质治理水平,防患于未然。

随着科技的提升,生态环境与矿产行业并进发展,改善了经济水平,也为矿产行业实现可持续发展的重要契机。

关键词:矿山;地质灾害治理;生态环境修复0引言我国社会经济实现了持续性发展,经济水平显著提升,这也促进了城市中各行业的发展。

就我国矿产资源开发而言,虽然在技术上实现了革新,但是还会面临许多问题,这期间,影响最大的问题就是环境问题。

矿山开采势必会对环境造成污染,特别是对矿山周围的地质环境造成污染。

所以,加强矿山周围地质环境的综合治理是当下矿产行业的发展重点。

整顿矿产行业必须下功夫,通过执行制度,落实责任等工作环节,确保矿山管理更具有科学性、常规性。

在管理矿山的工程中,最需要防范的就是地质灾害,所以,应当重视治理矿山周围的自然环境,修复生态环境问题,通过采取有效措施,实现矿山开采稳定性,这对提升城市经济发展,促进社会效益收益是具有显著成效的。

1矿山地质灾害产生的因素1.1地下水位产生的变化引发地质灾害矿山区域的开采需要注意地下环境,地下环境中有地下水,随着挖掘和开采,地下水会出现较大的波动,这是引起地质自然灾害的首要原因。

举例说明,在煤矿开挖过程中,地下会出现振动波,振动波带动地壳出现波动,地下水位会随着地壳波动逐渐上涨,因此会形成矿场出现涌水矿坑的情况。

这样的矿坑会影响矿山开采的安全稳定性。

所以在矿山开采之前,该区域的工作人员应当根据地质特点计算矿坑的涌水量。

但是,在开挖矿坑的时候,周围环境因素会影响矿坑,使矿坑出现细微的变化,比如涌水量过大。

如果涌水量已经超出预估的范围,就会使地下水位更改,最后在矿坑内形成大量的积沙。

在矿坑中出现涌水问题的情况有很多,其中因为外界因素出现矿坑涌水的问题比较常见,如果因为外部因素使矿坑的涌水量出现误差,在产矿的过程中会发生很严重的后果,其中最恶劣的后果是地下水位出现突然变化,这样很容易发生矿坑内的泥沙出现溃涌情况。

煤矿开采中的水文地质问题分析

煤矿开采中的水文地质问题分析

02
地下水的分布和运动规律可能影响煤炭资源的开采效率,进而
影响煤炭产量。
水文地质问题对矿区生态环境的影响
03
地下水的开采和矿坑排水可能引起地面沉降、地下水水位下降
等问题,进而影响矿区生态环境。
对未来研究的展望
1 加强水文地质勘查和监测
未来研究应更加重视水文地质勘查和监测,提高对地下 水运动规律的认识,为煤矿安全生产提供科学依据。
分析煤矿开采中的水文地质问题 ,提出相应的防治措施,为矿井 安全生产提供科学依据。
煤矿开采中的水文地质问题概述
地下水位下降
大规模开采导致地下水补给不足 ,水位下降甚至干涸。
地面塌陷
采空区地面塌陷,造成建筑物、 道路等基础设施损坏。
01
矿井突水
由于地下水压力过大或采空区积 水等原因,导致矿井突然涌水。
大。
采矿活动影响
采煤过程中破坏了地层原有的平衡 状态,导致岩层裂隙和断层扩大, 为地下水涌入矿坑提供了通道。
缺乏有效监测
采煤前未对矿区水文地质条件进行 全面调查和评估,缺乏有效的地下 水监测系统。
矿山水文地质问题对煤矿开采的影响
安全风险
矿山水文地质问题可能导致矿坑突水、淹井 等安全事故,威胁采矿人员的生命安全。
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煤矿开采中的水文地质问 题分析
汇报人:可编辑 2023-12-31
目录
• 引言 • 矿山水文地质类型及特征 • 矿山水文地质问题分析 • 矿山水文地质问题防治措施 • 结论
01
引言
目的和背景
研究背景
随着煤矿开采规模的不断扩大, 水文地质问题逐渐凸显,对矿井 安全和生态环境造成严重影响。
研究目的

地下水开采对地质环境的影响研究

地下水开采对地质环境的影响研究

地下水开采对地质环境的影响研究地下水是地球上重要的自然资源之一,广泛应用于农业灌溉、城市供水以及工业生产等领域。

然而,随着地下水开采的不断增加,其对地质环境造成的影响也日益显现。

本文将探讨地下水开采对地质环境的影响,并尝试提出一些解决方案。

一、地下水开采引起的地质环境问题地下水开采对地质环境造成的最直接影响之一是地层的下沉。

由于地下水的抽取,地下水位下降,导致地层上方的压力减小,进而引起地面沉降。

这种沉降现象不仅会导致建筑物、道路等设施的损坏,还会增加洪涝和土地沙化的风险。

此外,地下水开采还可能导致地质灾害的发生。

当地下水位下降达到一定程度时,地层中的孔隙水会受到释放,并带走颗粒物质,导致地层的坍塌。

这种地质灾害不仅会威胁到人们的生命财产安全,还会破坏生态环境,影响生物多样性。

二、地下水开采对水系统的影响地下水开采可能导致水系统的变化,进而对地质环境产生重要影响。

首先,地下水开采会改变地下水的流向和水位,进而改变地下水对地层的维持作用。

这种变化会导致地质构造弱化,增加地震和地面沉陷的风险。

此外,地下水的抽取还会导致地下水补给不足,使地表河流和湖泊的水位下降,影响当地生态系统的稳定。

大量地下水的开采还可能引发地下水质的污染,进而影响饮用水和农田灌溉水的质量。

三、解决地下水开采对地质环境的影响为了解决地下水开采对地质环境的影响,需要综合考虑自然和人为因素。

首先,应加强对地下水资源的监测和管理,确保合理的开采量,避免过度开采导致地下水位的下降。

其次,应加强对地下水补给的保护。

通过合理的水资源管理和环境保护措施,减少地下水的污染和过度使用,确保地下水系统的持续稳定。

此外,可以通过采取工程措施来减轻地下水开采对地质环境的影响。

例如,在地下水开采区域进行地下注水或人工补给,以维持地下水位的平衡。

同时,在地下水开采区域加强地质灾害监测和预警系统,及时采取措施减小地质灾害的发生概率。

总之,地下水开采对地质环境造成的影响不容忽视。

浅析地下水过度开采的危害及防治预防措施

浅析地下水过度开采的危害及防治预防措施
3 . 建 立地 下水 污染预警与应急预案
主要发生在 松散覆盖层较 薄岩溶化石染信息进行 实时监控 , 对地下 大幅下 降 , 表层岩 溶洞穴形成空 洞 , 土体 与地下水之 间的力学关 使我们能够在第一时间掌握地下水 系突然 发生 了变化 , 第 四系松散覆盖层失去原有 的顶托力塌 陷于 水污染严重 的地 区及时预报 ,
地表水 、 大范 围的使用农药化肥 以及生活垃圾或有 害物质 的随意 段 , 提高全社会 对地 下水 污染危 害的认 识 , 增强全 民的环 境意识 , 堆放 , 都会渗入地下 , 污染地下水 。
三、 地下水污染防治措施
用, 产生了 显著的经济效益 , 这是有 目 共 睹的。但是 , 由于过去一味 1 . 分 区控制 开采地 下水 根据地下水超采造成危害 的程度 的预测评估 , 并考虑地下水 偏重于追求经济的增长 , 忽视了水资源的可持续利用与水环境的保
过量地开采地下水 , 引起一 系列 水环境 问题和生 态环境 问题 , 资 源的恢复 、 补给能力 , 将地下水开采管 理划 分为禁采区 、 限采 区 护 , 而水资源的短缺及水环境 的恶化又将进一步 和控采 区或 不同的保护 区 , 进行分 区开采 。深层地下水 和浅层严 产生严重 的负效益 。 因此 , 如何实现水资源与环境 、 社会 重超采 区实行禁 采政策 。 如 市区内、 长期农业灌溉 的严重超采 区; 制约社会经济 的可持续发展。 已成为 2 1 世纪所面临 的战略性任务之一。 浅层地下水一般超采 区 、已引发地 质灾 害地区和受污染地 区, 并 经济的协调和谐发展 ,
1 . 完善 地 下水 环 境 保 护 的 法 律 法规 体 系建设
对于农 田 , 灌 区内地下水盐碱不 能 向外排 除 , 但 同时增加 了 低限度。 面对 地下水污染 的严峻形势 , 以及地下水环境管理 中存在 的

地面沉降论文

地面沉降论文

地面沉降研究摘要:地面沉降是一种慢性的具有严重危害性的地质灾害,地下水的长期过量开采导致我国地面沉降灾害不断加剧,给居民的生命安全造成了巨大的威胁,给生产建设造成极大危害。

要防治地面沉降发生,必须认清其产生的根源,方能收到药到病除的效果。

本文系统的分析和论述了地面沉降的成因、危害,提出了较为科学的预防和治理的措施。

关键词:地面沉降;危害;防治措施引言地面沉降是全球普遍存在的一种地质灾害。

近年来发生的越来越频繁。

地面沉降可导致地下管道扭曲折断、道路起伏不平、码头被淹没、建筑物产生裂缝甚至倒塌等,给人类生产、建设、生活带来极大危害。

1地面沉降的成因1.1地面沉降的地质原因从地质因素来看,自然界发生的地面沉降有以下三种原因:(1)地震导致地面沉降。

(2)地表松散地层或半松散地层等在重力作用下,在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时,地面会因地层厚度的变小而发生沉降。

(3)因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降。

1.2 地面沉降的人为原因地面沉降现象与人类活动密切相关。

研究地面沉降的原因时,不难发现,人为因素已远远超过了自然因素。

尤其是近几十年来,人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等地下资源,使贮存这些液体、气体和固体的沉积层的孔隙压力发生趋势性的降低,有效力增大,从而导致地层的压密。

直接导致了今天全球范围内的地面沉降。

人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。

地面沉降主要由抽水作用形成,但又与软土层的厚度、地壳下沉,以及高层建筑等因素密切相关。

造成我国地面沉降的成因,主要是地下水的长期过量开采,同时,第四纪以来的活动断裂和构造沉降,加剧了这一灾害的发生和危害。

(1)过量开采地下水引起地面沉降。

沿海地区多沉积巨厚的松散层,其颗粒较细,结构复杂。

由于大量开采深层地下水,引起孔隙水压力降低和有效应力增大,导致含水层被压缩,颗粒接触面积增大,孔隙度减小并释水,产生弹性变形,其沉降量一般相当粘性土压缩率的15%,当含水层中的水压恢复后,骨架则复原,只形成暂时性地面沉降。

地下水与地质灾害之间关系

地下水与地质灾害之间关系

地下水与地质灾害之间的关系由地下水与岩土体相互作用引起6种地质灾害日益受到人们的关注。

通常,地下水与岩土体相互作用有三种,即物理作用(包括润滑作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用)、化学作用(包括离子交换、溶解作用、水化作用、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用)以及力学作用(包括静水压力和动水压力作用)。

地下水与岩土体相互作用的结果影响着岩土体的变形性和强度。

而岩土体中应力的变化(自然力和人类工程力)导致地下水的补给、径流和排泄条件的改变。

最终诱发地质灾害的发生。

如水库诱发地震、滑坡、岩溶塌陷、地面沉降、矿山及隧洞突水等的地质灾害。

近年来,由于自然条件的变化及人类工程活动的强度和规模的增大,地质灾害发生的频度呈上升趋势。

大多与地下水的活动有关。

因此,研究地下水与地质灾害的关系就显得尤为重要。

地下水是一种重要的地质营力,它与岩土体之间的相互作用,一方面改变着岩土体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水自身的物理、力学性质及化学组份。

运动着的地下水对岩土体产生三种作用,即:物理的、化学的和力学的作用。

一、地下水与岩土体作用1、地下水对岩土体产生的物理作用润滑作用:处于岩土体中的地下水,在岩土体的不连续面边界(如未固结的沉积物及土壤的颗粒表面或坚硬岩石中的裂隙面、节理面和断层面等结构面)上产生润滑作用,使不连续面上的摩阻力减小和作用在不连续面上的剪应力效应增强,结果沿不连续面诱发岩土体的剪切运动。

软化和泥化作用:地下水对岩土体的软化和泥化作用主要表现在对土体和岩体结构面中充填物的物理性状的改变上,土体和岩体结构面中充填物随含水量的变化,发生由固态向塑态直至液态的弱化效应。

结合水的强化作用:对于包气带土体来说,由于土体处于非饱和状态,其中的地下处于负压状态,此时的土壤中的地下水不是重力水,而是结合水,按照有效应力原理,非饱和土体中的有效应力大于土体的总应力,地下水的作用是强化了土体的力学性能,即增加了土体的强度。

210978956_矿区水工环地质条件及灾害治理措施分析

210978956_矿区水工环地质条件及灾害治理措施分析

2022年 12月上 世界有色金属127水文地质H ydrogeology矿区水工环地质条件及灾害治理措施分析张炳飞(江西省地质局第八地质大队,江西 上饶 334000)摘 要:在我国经济与科技迅速发展的背景下,金属资源的消耗越来越大,虽然我国金属矿产资源较为丰富,但在长期的开采过程中,矿区的地质条件也随之变差,不仅给开采带来了较为严峻的挑战,同时也造成了一系列的地质灾害及隐患。

在我国可持续发展战略的推进下,在对金属矿区进行水工环地质灾害评估,并保证施工方案合理的基础上,对地质灾害及隐患进行有效治理,能提高金属矿区开采的安全性并降低对生态环境的破坏。

基于此,本文对矿区水工环地质条件进行了分析,并结合实际提出了有效的灾害治理措施,以期为相关从业人员提供一定参考。

关键词:地质条件;地质灾害;治理措施中图分类号:P641.4 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2022)23-0127-3Analysis on geological conditions of hydraulic environment and disaster control measures in mining areaZHANG Bing-fei(The Eighth Geological Team of Jiangxi Geological Bureau,Shangrao 334000,China)Abstract: In the context of the rapid development of our country's economy、science and technology, the consumption of metal resources is increasing. Although our country's metal mineral resources are relatively rich, in the long-term mining process, the geological conditions of the mining area also deteriorate, not only for Mining has brought more severe challenges, but also caused a series of geological disasters. Under the promotion of our country's sustainable development strategy, the assessment of hydraulic and environmental geological hazards in metal mining areas, and effective management of geological hazards on the basis of ensuring a reasonable construction plan can improve the safety of metal mining areas and reduce the impact of destruction of the ecological environment. Based on this, this paper analyzes the geological conditions of the hydraulic environment in the mining area, and puts forward effective disaster control measures in combination with the actual situation, in order to provide some reference for relevant practitioners.Keywords: geological conditions; geological disasters; control measures收稿日期:2022-10作者简介:张炳飞,男,生于1989年,汉族,江西宜春人,本科,研究方向:水工环地质调查。

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由地下水开采引起的环境地质灾害分析探讨
摘要:随着城市化进程的加快,城市人口在不断增加,这使得地下水的开采量也在加大。

然而地下水的开采过度会造成地面的沉降,会因此而导致环境地质灾害的发生,为此城市的管理者必须重视地下水的开采问题,通过对地表沉降损害发生机理的研究,得出比较科学的地面沉降预测方法,以实现地下水开采矛盾与地面沉降问题的科学合理解决,本文就此做了较为详细的论述,以期为实践提供一定的借鉴和指导。

关键词:地下水开采环境地质灾害预测方法分析在自然和人为因素的影响下,地壳的表层土会因为受到压缩而出现地面标高降低的现象,这就是环境地质灾害中的地面沉降。

地面沉降的形成是一个缓慢的过程,是一种缓慢的地基压缩变形现象,在那些新近沉积的正在发生固结的地方比较容易发生。

一旦发生地质沉降就会给地面的设施造成严重的破环,还会造成地下环境的改变。

作为一种广泛的地质灾害,一旦发生地质沉降就会给人们的生活带来不便,还会严重影响工业的生产及城市的建设。

为此必须对地表沉降损害的机理有所把握,才能做出科学的预测措施。

1 地表沉降损害发生机理
1.1地下水相关分析
地表沉降损害应该根据地下水所处的地层层位、载体物性、载体厚度、抽排方式和沉陷损害类型进行分析。

一般根据地下水所处的地层层位把地下水分为浅层地下水和深层地下水,而从地下水所处
地层的物性可将地下水分为新生代地层载体地下水和基岩地层载体地下水两类。

在这种分类中,还可以将新生代地层载体分为非固结、固结和超固结三种状态。

系下水如果根据所处的地层厚度,还可分为厚含水层和薄含水层。

在实践中,还能将地下水的抽排分为突发性的地下水强排和正常的地下水的抽放。

地下水抽排会对地表产生一定的影响,一般将其对地表所产生的影响将地质沉降分为一般地层的连续沉陷和特殊构造地层的突发陷落损害。

1.2主导因素
在地下水的开采中,过渡的开采会造成地层有效应力的增大,还会造成含水层的浮托力减小,这些都会造成地质沉降。

现阶段普遍采用地下水开采有效应力的变化原理,来解释地表沉降的发生机制。

土层的预固结应力具体是指黏性土层在地质历史过程迄今所承受的最大有效应力,这是衡量一个地区某一土层固结情况的尺度。

在实践中,通过土力学的研究分析,可以将土层的预固结应力值与土层现今的自重应力进行具体比较,这样就可以得出欠固结、正常固结和超固结三种类型。

在这几种类型中,处于欠固结和正常固结状态的土层,一旦进行了地下水的开采,就会发生地表沉降损害。

这是由于进行地下水的开采后,使得地下水失去了对土空隙的占据,也失去了对上覆土层的支撑,造成了地层有效应力的增大,这就导致渗透固结和荷载固结的发生,而这其中的渗透固结在很大程度上影响着地表沉降的产生。

在超固结应力的土层中,如果承压水位发生了下降,在土层的中间产生了新的孔隙水压力,这时就会造
成地表沉降的发生。

在基岩中的地下水中,由于基岩的相对强度很大,所以如果发生了地下水的流失也不会给上覆岩层以及地表的沉陷造成很大的影响。

综上可知,在那些比较松散或者处于半固结状态的强度比较弱懂得新生代沉积结构的环境中,非常容易因为地下水的抽取而引起地表的沉降。

而在那些深层基岩中,进行地下水的抽取则发生地表沉陷的情况比较少。

所以如果在浅层新生代地下水的使用中,不出现过度抽取的情况,一般都不会发生基岩地下水所引起的地表沉陷,而那些浅层新生代地下水的开采过程中,如果不注意适量的开采,就容易造成地表的沉陷。

在地下承压水的开采中,很多因素会影响地表沉陷,其中含水层浮托力的减小和渗透力的因素影响比较大。

在抽取地下承压含水层中的地下水时,会使承压水头压力降低,这就造成含水层浮托力的减小,增加了土骨架之间的有效应力造成了骨架孔隙的压缩。

此时如果地下水的渗透力比较强的话,就会造成含水层周围的地下水发生运移释水,最终导致在地下形成一个压缩层,这个压缩层的存在就会造成地表沉降的发生。

在实践中,引起地表沉陷损害的主导因素主要是浅层非固结的厚新生代地下水的开采,而那些地下水强排和特殊构造的地层则是引发地表沉陷损害的主要原因。

2 地面沉降的预测方法
在地面沉降的预测实践中,预测方法的不同会因地质条件的差异而有所不同,很多国家的学者都提出了很多科学的预测方法。

在地下水开采所引起的地基收缩及固结沉降中也有许多不同的预测方
法。

基于真三维水流模型的计算方法,能够对地下水进行三维渗流的模拟,及还能实现对弱透水层渗流因素的充分考虑,实现地下水三维渗流的模拟。

然而这种测量方法也有很多缺点,在土层变形中如果采用一维模型就不能很好的实现现场实际情况的有效表达,也不能考虑现场初始的应力条件和地裂缝。

在实践中如果在土体中采用了线弹性模型,是非常不合时宜的。

土体变形的滞后性原因导致了土体变形特性的复杂化,这与模型中的假定是有一定的差距的。

三维固结方程是通过较严格的固结机理,准确反映了孔隙压力消散与土骨架变形间的相互关系,这种三维固结方程也就是指真三维固结理论。

这种理论认为固结作用是具有可变体积力的一个弹性问题,在三维空间中,变形与水流是同时的,能够引起总应力的重新分布。

在地面沉降中,意大利是最早应用比奥理论来进行地面沉降问题分析的,这种方法能够将透水层与弱透水层比作弹性体,通过比奥固结理论的应用来实现地面沉降问题的解决,然而这一方法没有对土体的非线性性质进行充分考虑,所以还不能实现很高的计算精度。

为了有效的规避这一弱点,就应将比奥理论与土体的非线性弹塑性模型如邓肯张、剑桥模型耦合在一起分析。

在复杂化的计算过程中,应该首先计算初始地的应力场,然后通过增量法的科学运用,来实现塑性变形的分布计算,这就会造成非常庞大的计算量。

在那些小范围的工程问题求解,可以将比奥理论与剑桥模型进行耦合分析,以实现路提施工引起的沉降问题的有效把握。

在我国一些
学者已经运用二维比奥固结平面有限元程序的计算,来实现地下水开采所引起的小范围地面沉降问题。

在实践中,很多海岸提防和路堤的施工,常会应用比奥固结理论来解决土体沉降变形问题。

然而在国内外的地面沉降预测中,涉及的计算工作量比较大,加之地面沉降所涉及的面积广,参数也比较复杂,故此目前的地面沉降预测模型,没有实现水流模型与沉降模型在力学计算上的真正耦合。

结语
总而言之,要想解决地下水开采所引起的环境地质灾害分析,就要把握好地下沉降的损害机理,通过科学预测方法的实施,来最终促进地下水的科学合理开采。

参考文献
[1] 张廉钧. 超采深层地下水引起地面沉降规律的探讨[j]. 海河水利. 1999(04)
[2] 傅卫东. 地质灾害易发性区划研究与防治对策[d]. 中国地质大学 2005。

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