天津市地面沉降及地下水位监测自动化系统的设计与应用

地面沉降是指自然和人类活动作用下地壳与陆地垂直运动, 导致地面高程降低的现象, 属于一种缓变性地面变形地质灾害。天津市自上世纪60 年代发现地面沉降现象, 经过二十多年的快速发展期, 至80 年代, 已逐渐成为我国最为严重的城市之一。根据地面沉降监测资料, 自1959 年到目前为止, 天津最大累计沉降量达2. 96 m, 沉降面积达到8 000 km2[ 1] 。严重的地面沉降给城市排水设施、供水管道、地下铁道等城市基础设施造成不同程度的危害, 使河流的泄洪、防洪和排泄能力降低, 给工农业生产和人民生活带来不利影响。前人对天津市地面沉降的原因、机理等都进行了较深的研究, 发现地下水超采以及随之发生的大幅度地下水位降深是导致天津地面沉降的主要原因[ 2 , 3 , 4] 。控制地面沉降, 必须有效的控制地下水的开采。地下水位监测可以较为客观地反映某一阶段地下水开采情况, 设计一套实时采集分层标垂直位移和地下水位变化的自动监测系统, 监测不同深度地层的垂直变形以及地下水位的连续变化, 为了解周边地区水资源的使用状况以及控制地面沉降提供可靠数据。