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2017年宁波市区地面沉降监测成果通报

发布时间:2018-04-20 14:45 来源:宁波市地质环境监测站 浏览次数: 【 字号: 保护色:

我市地面沉降监测始于1977年,至今已持续开展了41年。随着“宁波国家级地质环境综合监测与管理示范区”建设的不断推进,积极应用InSAR监测等新技术,逐步构建地面沉降多维监测体系,提升监测能力与水平。目前我市地面沉降监测面积为600平方公里,水准监测路线总里程345.43公里。市域内有基岩标12座,分层标6组,各类水准监测点369个,地下水监测井176眼,地面沉降监测网络进一步得到完善。据2017年监测成果显示市区地面沉降发展总体可控。表现在三江口核心区地下水位大幅回升,沉降速率明显趋缓,该区域地面沉降基本得到控制;然而大规模工程建设活动引发的地面沉降在城市规划建设集聚区逐渐显现,成为我市地面沉降发生发展的主要因素。

一、地下水位动态

中心城区第Ⅰ、Ⅱ承压含水层地下水位总体呈上升态势。2017年第Ⅰ含水层平均水位为-0.80米,同比2008年、2016年分别上升了0.71米和0.28米;第Ⅱ含水层平均水位为-2.14米,同比2008年、2016年分别上升了2.63米和0.39米;两个含水层区域总体水位年内上升幅度在0.5米以内。

第Ⅰ含水层水位-2米降落漏斗基本消失。第Ⅱ含水层水位降落漏斗主要分布于江北的孔浦、甬江街道等地,中心水位为-9.07米,与2016年相比上升0.28米。-2米、-5米水位降落漏斗面积分别为18.85平方公里、6.15平方公里,与2016年相比减少6.85平方公里和0.85平方公里。

二、地面沉降现状

绕城高速环线内区域平均沉降速率为7.7毫米/年,实现了10毫米/年以下的控制目标。以往超采地下水形成的以和丰创意广场--张斌桥—孔浦为中心的三江口核心区平均沉降速率已控制在5毫米/年以下,沉降趋势基本稳定。但在城市建设强度较大的东部新城、鄞州中心区等区域平均沉降速率超过10毫米/年,并有连片成面的发展趋势(见图1)。

图12017年度绕城高速环线内地面沉降分布图

(一)区域水准监测成果

监测成果表明:宁波市地面沉降漏斗主要分布在绕城高速环线内以和丰创意广场-张斌桥-孔浦为中心的三江口核心区、东部新城、鄞州中心区、潘火下应及东钱湖等区域,各沉降中心最大累计沉降量分别为604.1毫米(1964年至今)、254.2毫米(2010年至今)、351.9毫米(2000年至今)、305.4毫米(2007年至今)和276.3毫米(2010年至今)。累计沉降量大于500毫米的沉降漏斗面积为0.68平方公里,主要分布在和丰创意广场附近;累计沉降量在300-500毫米面积为8.96平方公里,主要分布在三江口核心区及鄞州中心区和潘火的部分区域;累计沉降量在100-300毫米的面积为151.4平方公里,主要分布在鄞州区的东部新城、鄞州中心区、潘火下应、东钱湖,海曙区的青林湾、天一广场、集士港、古林,江北区的庄桥与洪塘及镇海区的敬德村附近;大于100毫米的沉降面积为161.04平方公里,较去年增加了2.19平方公里(见表1)。

监测数据分析表明,年沉降量大于20毫米的面积为32.4平方公里,较去年增加了24.15平方公里,年沉降量大于10毫米的面积为131.67平方公里,较去年增加了62.85平方公里,年度沉降量较大的区域主要分布在东部新城、鄞州中心区区、潘火下应、古林集士港、洪塘庄桥、镇海骆驼庄市、东钱湖等区域,大规模的城市化建设促使东部新城、鄞州中心区、潘火下应及东钱湖沉降区连成一片,导致2017年度大于10毫米的沉降漏斗面积较2016年增幅较大。而三江口核心区年度沉降量仍维持在5毫米以下,有个别点出现反弹,地面沉降速率明显放缓(见表2)。


(二)分层沉降监测成果

宁波市地面沉降监测中心地面标沉降量为4.0毫米,较去年下降1.7毫米,20米以浅的第一软土层沉降量为4.7毫米,较去年增加1.0毫米,除第一软土层继续发生沉降外,其他不同深度的土层均出现了不同程度的反弹。根据第一软土组与地面总沉降的沉降历时曲线,2008-2017年,第一软土层沉降量与地面总沉降量高度拟合,地面沉降主要是第一软土层压缩变形所致(见图1)。

图1 2008-2017年第一软土组与地面总沉降的沉降历时曲线

(三)INSAR监测成果

基于MT-InSAR分析方法,获取宁波地区2016年7月至2017年12月的地面沉降监测结果(见图2)。宁波市区分布三大地面沉降带,年度沉降量大于10毫米,分别是镇海骆驼—江北洪塘—海曙集士港沉降带、镇海炼化—东部新城—姜山沉降带和北仑港—柴桥沉降带。三江口核心区年度地面沉降量在6毫米以下,地面沉降趋缓。

对比InSAR监测成果与区域水准监测成果,两者具有较高的拟合性,说明InSAR监测能够满足地面沉降监测要求。同时,镇海炼化、北仑港、柴桥区等区域地面沉降速率较大,需尽快建立完善该区域的地面沉降监测网络并开展监测防控工作。

图2 宁波地区年平均沉降速率(2016年7月至2017年12月)

三、主要结论

一是地下水超采引起的地面沉降基本得到控制。超量开采深层承压地下水形成了以和丰创意广场-张斌桥-孔浦为中心的三江口核心区沉降区。1986年起,我市以采灌结合的方式加强地下水资源管理,通过地下水人工回灌和禁限采等措施,该区域地下水位降落中心从1980年的-27.82米上升至目前的-2.14米,地面沉降漏斗中心沉降速率从1985年的35.3毫米/减少至目前的4.0毫米/年。由地下水开采引发的地面沉降得到了较好的控制。

二是工程性地面沉降现象愈加明显。社会经济快速发展促进宁波城市化建设进入快速发展期,2002年以来,中心城区建成区面积从73.5 平方公里扩大到300 平方公里以上,城市化率达到70%,城市规模扩大4倍多。区域水准监测与INSAR监测成果表明,在东部新城、鄞州中心区、潘火下应、古林集士港、洪塘庄桥、骆驼庄市、东钱湖及镇海炼化、北仑港等地形成多个沉降区,并有连片成面的发展趋势,可见沉降区分布范围与城市建设开发强度密切相关。

三是大规模工程建设引起软土层压缩变形是当前地面沉降的主因。根据监测中心分层沉降观测标监测数据分析,当前的地面沉降主要发生在20米以浅的第一软土层。该层具有不良工程性质且有明显的流变性,又是地下工程、基础施工及地下空间开发利用最为频繁和集中的区域,大规模工程建设活动不可避免产生以地面沉降为主要表现形式的环境地质问题。因此,工程建设活动引起的地面沉降是当前及今后我市地面沉降防治工作的重中之重。

四是地面沉降监测网络需要进一步完善。目前,我市地面沉降监测网络仅布设在绕城高速环线以内,其他区域还处于监测空白。本次InSAR监测结果已发现镇海炼化、北仑港、柴桥等区域地面沉降速率较大,为确保镇海炼化、北仑港码头的安全运营。应建立该区域地面沉降监测网并纳入市域并网监测。同时,沿海产业带、围填海区域地质环境条件相对脆弱,工程建设活动势必引发土层压缩变形,在开发建设中应高度重视地基处理,做好地面沉降危险性评估,建立地面沉降监测网络,强化地面沉降监测与防治,更好地服务沿海开发区建设。