基于GMS-SUB的地面沉降数值模拟研究——以太谷东站为例
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作者
惠翔刘丽红
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单位
安徽理工大学地球与环境学院
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摘要
大规模抽取地下水引起的地面沉降会带来诸多环境灾害和经济损失。为解决地下水开采造成的地面沉降问题，以山西省晋中市太谷东站研究区为例，在地下水渗流理论和太沙基一维固结理论的基础上，利用GMS-SUB模块建立了该研究区三维地下水流与土体垂向一维沉降的水土耦合数值模拟模型，预测研究区2025a 8月的地下水流场和地面沉降趋势，并与经验公式法预测的地面沉降量进行了对比。结果表明，太谷东站在预测期累积地面沉降量最高达到51.2mm,沉降漏斗面积可达10.64km~2,数值模拟法在空间上很好地呈现了地面沉降的分布规律，可为地面沉降预测提供参考。
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关键词
地下水开采地面沉降数值模拟GMS-SUB模块
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(41201017)；山东省鲁南地质工程勘察院开放基金资助项目(LNY2020-Z04)；
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文章目录
1 研究区概况
1.1 地层条件
1.2 地质构造
1.3 水文地质特征
2 太谷东站地面沉降数值模拟模型
2.1 概念模型的建立
2.2 地下水渗流与地面沉降耦合数学模型
1)地下水三维渗流数学模型
2)地层垂向一维变形模型
3)水流模型与土体模型耦合 三维地下水流的运动方程为
2.3 地下水开采
2.4 各含水层参数的确定
2.5 边界条件
2.6 夹层参数的确定
2.7 时间离散
2.8 模型的识别验证
3 谷东站地下水位与地面沉降预测
4 结论
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引用格式
惠翔,刘丽红.基于GMS-SUB的地面沉降数值模拟研究——以太谷东站为例[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2022,42(02):30-37.
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