一、内容概述
地面沉降是环渤海地区开发建设面临的重大环境地质问题。地面沉降造成沿海地区地面高程损失、防潮堤失效等问题，使工程设施毁坏、洪涝灾害及风暴潮灾害加剧，对沿海地区城市安全和重大工程建设区安全构成极大威胁。根据环渤海地区发展建设的需要，1999年以来天津地质调查中心先后在天津滨海新区和河北曹妃甸新区开展了地面沉降监测研究工作，总结出一套较为成熟的沿海经济发展区地面沉降监测技术方法。目前，地面沉降预警系统建设已初具规模，成果已为当地经济建设提供了重要地学依据。
地面沉降预警系统主要包括监测系统、模拟预报系统和实时发布系统，其中监测系统建设的合理性和完善程度直接关系预警系统的有效性，是预警系统建设的根本所在。环渤海地区地面沉降主要成因有地下水超采和构造下沉造成的区域性地面沉降、大规模工程建设造成的局部地区地面沉降和填海造陆区未固结地层的固结沉降。此外，石油、天然气和地热开采也是不能忽视的地面沉降成因之一。由于环渤海地区地面沉降成因多样、机理复杂，在地面沉降监测体系建设中针对不同成因、不同机理进行了地面沉降监测技术方法的选择。监测中注重变形监测与地下水动力场监测相结合、区域监测与重点区监测相结合、传统方法监测与新技术新方法监测相结合，部分方法的应用具有突破性，如在天津滨海新区建设一组能监测1200m深度范围内地层变形的分层标组，它将能提供地热开采是否产生地面沉降的直接依据；河北曹妃甸新区是吹填造陆形成的在建工程建设区，地表处于复杂工程建设条件下，常规方法无法实现地面沉降监测，工作中探索性应用高分辨率INSAR技术对其地面沉降进行监测研究，获得良好监测效果，突破了传统方法对地面沉降监测瓶颈。
地面沉降监测体系建设总体思路：“点面结合、区域控制、突出重点”。优先建设区域监测体系，在区域监测体系建设中，发挥INSAR监测的空间完整性特点、查明区域上地面沉降分布特征，并充分利用区域二等水准测量精度高的优势查明地面沉降速率，两种监测技术方法融合，取长补短，提高区域地面沉降监测精度。条件允许的情况下建立基岩标作为测量基点，同时对构造沉降进行监测；在区域地面沉降监测基础上，选择地面沉降重点区加密水准网建设，并选择重点地点建立分层标组进行不同深度土层变形情况高精度监测，为地面沉降成因及机理研究提供更精确的数据依据；地表形变监测的同时进行含水层和弱透水层地下水位监测，为地面沉降机理研究和耦合预测模型建立提供依据。按照以上监测体系建设思路分别在天津滨海新区和河北曹妃甸新区建成地面沉降监测体系，监测效果良好，取得显著社会效益。
二、应用范围及应用实例
1.应用范围
环渤海地面沉降监测体系建设思路尤其适用于沿海经济建设起步区和快速发展地区，对于其他地区地面沉降监测研究具有借鉴意义。
2.应用实例
在天津滨海新区和河北曹妃甸地区地面沉降监测体系建设与监测中，应用了该套思路。地面沉降监测结果，可以明确天津滨海新区、曹妃甸地区地面沉降成因类型，从而为因地制宜进行防治对策研究提供了直接依据，并为天津滨海新区、曹妃甸地区地面沉降预警系统建设奠定了扎实基础。
三、推广转化方式
成果推广转化形式以宣传报道、技术咨询和现场服务为主。目前，天津滨海新区地面沉降监测已纳入天津地面沉降监测体系，与天津控制沉降工作办公室实现了监测数据共享，在天津滨海新区地面沉降控制治理工作中发挥了重要作用。曹妃甸地面沉降监测研究成果为研究填海造陆区地面沉降机理奠定了基础。今后，环渤海地区地面沉降监测体系将为地方政府制定地面沉降防治对策提供基础数据，为我国沿海地区地面沉降监测治理提供技术示范。
技术依托单位：中国地质调查局天津地质调查中心
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