地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)及其規(guī)劃

五、地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)及其規(guī)劃（一）監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)現(xiàn)狀長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是我國(guó)開(kāi)展地面沉降勘察、監(jiān)測(cè)、研究最早的地區(qū)。自上世紀(jì)六十年代以來(lái)，為進(jìn)行上海市地面沉降調(diào)查，開(kāi)始系統(tǒng)的建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，興建或利用已有地面水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行地面沉降監(jiān)測(cè)，逐步建立基巖標(biāo)、分層標(biāo)監(jiān)測(cè)不同土層的變形特征。至上世紀(jì)九十年代上海地區(qū)在市區(qū)和近郊區(qū)已先后建立了由752個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)組成的控制面積為1600km2；設(shè)置了21座不同結(jié)構(gòu)類型的基巖標(biāo)、17組深式分層標(biāo)；埋設(shè)了20組共216個(gè)孔隙水頭；由492眼井組成的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，按1/20萬(wàn)比例尺覆蓋全市。通過(guò)這些觀測(cè)設(shè)施的多年系統(tǒng)觀測(cè)，為上海市區(qū)和近郊區(qū)地面沉降研究，提供了極為豐富的第一性資料政府加大了對(duì)地面沉降的防治，頒布了上海市監(jiān)測(cè)設(shè)施管理辦法，使地面沉降監(jiān)測(cè)和控制逐步納入法制管理體系，同時(shí)在上海全市范圍內(nèi)共布設(shè)38座基巖標(biāo)，48組深、淺不同的分層標(biāo)，450座普通水準(zhǔn)點(diǎn)，330眼地下水水位監(jiān)測(cè)井和150眼水質(zhì)監(jiān)測(cè)井，成了由9個(gè)環(huán)（浦西5環(huán)，浦東3環(huán),浦東、浦西聯(lián)測(cè)1環(huán)）組二等水準(zhǔn)測(cè)線。Ⅰ、Ⅱ等精密水準(zhǔn)測(cè)量網(wǎng)，壓力測(cè)。近年來(lái)，上海市成的地面沉降一等水準(zhǔn)網(wǎng)、表17上海市市區(qū)地面沉降水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)表等級(jí)條數(shù)228總長(zhǎng)（km）實(shí)控點(diǎn)數(shù)浦西浦東共計(jì)浦西浦東共計(jì)240.7115.61356.31289.0940.813136I等3045416716519II等49329.89184蘇錫常地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)始建于上世紀(jì)八十年代初期，并隨著各類水工環(huán)調(diào)查評(píng)價(jià)工作的展開(kāi)，得到了不斷補(bǔ)充。上世紀(jì)九十年代對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，新設(shè)了50余口觀測(cè)井，使地下水長(zhǎng)觀井達(dá)到184眼，其中國(guó)家級(jí)井23眼，省級(jí)井147眼，地區(qū)級(jí)井13眼，其它1眼。其監(jiān)測(cè)目的層涵蓋了地表及地下各個(gè)含水層。表18蘇錫常地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井監(jiān)測(cè)情況表監(jiān)測(cè)目的層地表水潛水監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)（眼）監(jiān)測(cè)目的層監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)（眼）2121Ⅲ承壓基巖裂隙水巖溶水其他116微承壓水Ⅰ承壓Ⅱ承壓6221222合計(jì)184杭嘉湖平原地區(qū)地面沉降水準(zhǔn)測(cè)量工作得益于上世紀(jì)未水利部門(mén)因水文監(jiān)測(cè)及太湖流域治理工程所需。1988—1995年浙江省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站對(duì)嘉控制面積200km2。水準(zhǔn)測(cè)量頻率每年1~2次；1998年恢復(fù)嘉興城區(qū)測(cè)量工作，面積約300km2，上述工作對(duì)掌握嘉興地區(qū)的地面沉降發(fā)育狀況提供了寶貴的數(shù)據(jù)資料。評(píng)價(jià)上述監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為在局部地區(qū)，尤其是在中心城市和監(jiān)測(cè)，進(jìn)行機(jī)理研究和監(jiān)測(cè)技術(shù)方法研究，進(jìn)而采取地面沉降措施提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。其中，六十年代的上海所采取的控制地面沉降措施及其控沉效果處于國(guó)際領(lǐng)先水平，其市區(qū)地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模及已積累的40余年海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在世界上也屬罕見(jiàn)。然而，隨著長(zhǎng)江三角洲地區(qū)區(qū)域性地面沉降災(zāi)害的產(chǎn)生，國(guó)內(nèi)外地面沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)的不興市區(qū)地面沉降進(jìn)行了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，控制開(kāi)展地面沉降調(diào)查地面沉降控制斷更新，本地區(qū)以往的地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)已不適應(yīng)地面沉降動(dòng)態(tài)的變化，具體表現(xiàn)在：1、以往地面沉降監(jiān)測(cè)工作是以行政轄區(qū)作為單元，缺乏區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃；2、基巖標(biāo)、分層標(biāo)除在上海市區(qū)比較健全外，蘇錫常種內(nèi)外因素共同作用產(chǎn)生地面沉降及其機(jī)理的研究在區(qū)域上顯得薄弱；別含水層在相當(dāng)一部分地區(qū)和杭嘉湖地區(qū)幾乎空白，這對(duì)于各3、各地監(jiān)測(cè)井分布疏密不均，精度不一，個(gè)設(shè)施；缺乏控制性監(jiān)測(cè)4、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備陳舊、技術(shù)落后；5、差異性地面沉降所產(chǎn)生的地裂縫是本地區(qū)一種新的地質(zhì)災(zāi)害，尚未進(jìn)行6、導(dǎo)致地面沉降的工程性因素還缺乏專門(mén)的調(diào)查和監(jiān)測(cè)工作；7、原有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)安全性得不到保障，野外監(jiān)測(cè)設(shè)施時(shí)常受到不同程度的破壞；鑒于上述原因，未來(lái)全區(qū)的地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)需要統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一建設(shè)，統(tǒng)一管理維護(hù)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)；空間上分布合理，技術(shù)上先進(jìn)可行。（二）監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃指導(dǎo)思想以長(zhǎng)江三角洲地區(qū)為整體，以自然和人類活動(dòng)因素引起的區(qū)域地面沉降為對(duì)象，以新技術(shù)新方法為載體，以系統(tǒng)、全面提供區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、建設(shè)與發(fā)展所需的地質(zhì)災(zāi)害信息為目標(biāo)，建成集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)定時(shí)采集、傳輸、預(yù)報(bào)、發(fā)布于一體的開(kāi)放、動(dòng)態(tài)的三維地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控體系。為進(jìn)一步研究地面沉降成因機(jī)理，適時(shí)預(yù)報(bào)災(zāi)情發(fā)展態(tài)勢(shì)，從而進(jìn)行區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃與建設(shè)、地下水資源合理利用、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)人口、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供地質(zhì)依據(jù)。規(guī)劃思路以充分體現(xiàn)國(guó)家意識(shí)，查明區(qū)域地面標(biāo)高損失變化趨勢(shì)，促進(jìn)和保障長(zhǎng)江三角洲社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目的，分級(jí)（國(guó)家級(jí)、省市級(jí)規(guī)）劃，統(tǒng)一監(jiān)測(cè)技術(shù)要求與信息發(fā)布，為國(guó)家、地方政府科學(xué)決策提供依據(jù)，并滿足社會(huì)公眾對(duì)地質(zhì)信息了解的需求。規(guī)劃原則1、按區(qū)域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建設(shè)；2、總體規(guī)劃、分期分步實(shí)施；3、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃充分考慮地質(zhì)背景和人類活動(dòng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的地區(qū)差異；4、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)按區(qū)域控制、重要城市（地區(qū)）重點(diǎn)監(jiān)控進(jìn)行布設(shè)；5、充分運(yùn)用新技術(shù)（GPS、網(wǎng)絡(luò)、GIS、自動(dòng)監(jiān)測(cè)等）；6、監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)類型采取多樣化，充分發(fā)揮各自功能優(yōu)勢(shì)。地面沉降GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng)規(guī)劃方、新方法案圖19長(zhǎng)江三角洲（長(zhǎng)江以南）地區(qū)地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)分布圖全天候GPS固定觀測(cè)站選擇區(qū)域地面沉降漏斗中心以及災(zāi)害敏感度較高的經(jīng)濟(jì)和人文中心，建設(shè)全天候GPS固定觀測(cè)站和地面沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，組建區(qū)域地面沉降監(jiān)控中心，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程遙控自動(dòng)、同步實(shí)時(shí)施測(cè)，以此提高對(duì)地面沉降災(zāi)情的快速反映能力，并為國(guó)家重大決策提供實(shí)時(shí)信息。建設(shè)全天候GPS固定觀測(cè)站4座，實(shí)現(xiàn)地面沉降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)作為區(qū)域GPS基準(zhǔn)站，對(duì)區(qū)域GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行精度控制，并由上海天文臺(tái)與美國(guó)NASA的JPL合作建立的國(guó)際GPS服務(wù)網(wǎng)（IGS）的核心站之一、又是國(guó)家GPS基準(zhǔn)站之一的佘山天文臺(tái)GPS站（佘山天文臺(tái)VLBI站院內(nèi)）作為起算點(diǎn)。同時(shí)，進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由此獲得實(shí)時(shí)信息。GPS固定觀測(cè)站將作為本地區(qū)的國(guó)家級(jí)地面沉降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站。GPS地面沉降監(jiān)測(cè)一級(jí)網(wǎng)建立GPS地面沉降基準(zhǔn)網(wǎng)（一級(jí)網(wǎng)），并與已建的國(guó)家級(jí)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井構(gòu)成區(qū)與地面沉降骨干監(jiān)測(cè)網(wǎng)，為政府地質(zhì)環(huán)境保護(hù)進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃、快速了解區(qū)域地面沉降空間分布狀況以及地質(zhì)環(huán)境信息分布奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，又可以為GPS地面沉降二級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)提供控制依據(jù)。一級(jí)網(wǎng)包括參考基準(zhǔn)點(diǎn)和盡可能在穩(wěn)定的基巖露頭、已建或新建基巖標(biāo)附近埋設(shè)的永久性堅(jiān)固監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，作為“長(zhǎng)江三角洲GPS地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”的基本框架，即基準(zhǔn)網(wǎng)，以此作為區(qū)域地面沉降監(jiān)測(cè)骨干網(wǎng)，并對(duì)區(qū)域GPS測(cè)量精度進(jìn)行控制。由佘山天文臺(tái)GPS站作為一級(jí)網(wǎng)的起算點(diǎn)，并與西佘山、鳳凰山擬建基巖點(diǎn)和小閘鎮(zhèn)已建大口徑基巖標(biāo)點(diǎn)組成參考基準(zhǔn)網(wǎng)。在全區(qū)按平均邊長(zhǎng)20km，共規(guī)劃93個(gè)網(wǎng)點(diǎn)（含參考基準(zhǔn)點(diǎn)）組成長(zhǎng)江三角洲GPS地面沉降監(jiān)測(cè)一級(jí)網(wǎng)。GPS二級(jí)網(wǎng)規(guī)劃二級(jí)網(wǎng)則附合在一級(jí)網(wǎng)上，作為省市級(jí)分區(qū)詳細(xì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)用于對(duì)全區(qū)或局部地區(qū)地面沉降進(jìn)行測(cè)量，查明區(qū)域地面沉降現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)律。由此構(gòu)成完整的長(zhǎng)江三共4個(gè)GPS角洲GPS地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。GPS地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)背景及地面沉降分布特征進(jìn)行不同精度的控制。在地面沉降基本穩(wěn)定區(qū)，包