一種基于地下水渾濁度監(jiān)測(cè)預(yù)警巖溶塌陷的方法

專利類型： 發(fā)明授權(quán)

申請(qǐng)(專利)號(hào)： CN202110125584.5 申請(qǐng)日： 2021-01-29

授權(quán)公布號(hào)： CN112946778B 授權(quán)公告日： 2022-05-03

多次公布： CN112946778A

申請(qǐng)人： 中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所

地址： 541004 廣西壯族自治區(qū)桂林市七星區(qū)七星路50號(hào)

發(fā)明及聯(lián)系人： 蒙彥

聯(lián)系方式：sinkhole@163.com  QQ:54589998

主權(quán)項(xiàng)：

1.一種基于地下水渾濁度監(jiān)測(cè)預(yù)警巖溶塌陷的方法,包括以下步驟：1)劃定監(jiān)測(cè)區(qū)域,布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),具體包括：1.1)獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域地下巖溶管道/裂隙發(fā)育分布情況、地下水的主要徑流方向和動(dòng)態(tài)特征；1.2)圈定土層擾動(dòng)帶或土洞發(fā)育帶；1.3)在巖溶管道/裂隙的交叉點(diǎn)、巖溶管道/裂隙與土層擾動(dòng)帶或土洞發(fā)育帶邊界交互的位置、已探明土洞沿地下水徑流方向在所述土洞的兩側(cè)分別布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；2)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)測(cè)井,所述監(jiān)測(cè)井的深度為完全揭露巖溶管道/裂隙,分別獲取各監(jiān)測(cè)井中第四系地下水的濁度T1-i和流量Q1-i、以及巖溶地下水的濁度T2-i和流量Q2-i；3)根據(jù)下述公式(1)計(jì)算各監(jiān)測(cè)井中覆蓋層土體的累積流失量C-i；C-i＝(Q1-iT1-i+Q2-iT2-i)t (1)其中,C-i表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)井中覆蓋層土體的累積流失量,單位為mg；Q1-i表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)井中第四系地下水的流量,單位為L(zhǎng)/s；T1-i表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)井中第四系地下水的濁度,單位為mg/L；Q2-i表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)井中巖溶地下水的流量,單位為L(zhǎng)/s；T2-i表示第i個(gè)監(jiān)測(cè)井中巖溶地下水的濁度,單位為mg/L；t表示監(jiān)測(cè)時(shí)間,單位為s；i為監(jiān)測(cè)井個(gè)數(shù)的索引；4)利用土洞極限平衡拱理論按下述公式(2)計(jì)算巖溶塌陷的預(yù)警閾值C；C＝2πb～3ρ/(3f) (2)其中,C表示巖溶塌陷的預(yù)警閾值,單位為mg；b表示監(jiān)測(cè)區(qū)域已探明的最小土洞半徑,單位為cm；ρ表示土體的天然密度,單位g/cm～3；f為經(jīng)驗(yàn)系數(shù),取值為0.8～1；5)將C-i分別與C進(jìn)行比較,當(dāng)C-i接近或等于C時(shí)即在第i個(gè)監(jiān)測(cè)井及其周邊區(qū)域進(jìn)行巖溶塌陷預(yù)警。

摘要：

本發(fā)明公開了一種基于地下水渾濁度監(jiān)測(cè)預(yù)警巖溶塌陷的方法,包括：1)劃定監(jiān)測(cè)區(qū)域,獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域地下巖溶管道/裂隙發(fā)育分布情況、地下水的主要徑流方向和動(dòng)態(tài)特征；圈定土層擾動(dòng)帶或土洞發(fā)育帶；再在巖溶管道/裂隙的交叉點(diǎn)、巖溶管道/裂隙與土層擾動(dòng)帶或土洞發(fā)育帶邊界交互的位置、已探明土洞沿地下水徑流方向在所述土洞的兩側(cè)分別布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；2)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)測(cè)井并獲取地下水的濁度和流量數(shù)據(jù)；3)通過獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算各監(jiān)測(cè)井中覆蓋層土體的累積流失量C-i；4)計(jì)算巖溶塌陷的預(yù)警閾值C；5)將C-i分別與C比較并進(jìn)行巖溶塌陷預(yù)警。本發(fā)明所述方法預(yù)警精度高,更適合于已探明有土層擾動(dòng)或土洞存在條件下的巖溶塌陷監(jiān)測(cè)預(yù)警。