一種基于地下水渾濁度監測預警巖溶塌陷的方法

專利類型： 發明公開

申請(專利)號： CN202110125584.5申請日： 2021-01-29

申請公布號： CN112946778A公開公告日： 2021-06-11

申請人： 中國地質科學院巖溶地質研究所

地址： 541004 廣西壯族自治區桂林市七星區七星路50號

發明及聯系人： 蒙彥

聯系方式：sinkhole@163.com  QQ:54589998

主權項：

1.一種基于地下水渾濁度監測預警巖溶塌陷的方法,包括以下步驟：1)劃定監測區域,布設監測點,具體包括：1.1)獲取監測區域地下巖溶管道/裂隙發育分布情況、地下水的主要徑流方向和動態特征；1.2)圈定土層擾動帶或土洞發育帶；1.3)在巖溶管道/裂隙的交叉點、巖溶管道/裂隙與土層擾動帶或土洞發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分別布設監測點；2)在監測點處設置監測井,所述監測井的深度為完全揭露巖溶管道/裂隙,分別獲取各監測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)根據下述公式(1)計算各監測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個監測井中覆蓋層土體的累積流失量,單位為mg；Q1-i表示第i個監測井中第四系地下水的流量,單位為L/s；T1-i表示第i個監測井中第四系地下水的濁度,單位為mg/L；Q2-i表示第i個監測井中巖溶地下水的流量,單位為L/s；T2-i表示第i個監測井中巖溶地下水的濁度,單位為mg/L；t表示監測時間,單位為s；i為監測井個數的索引；4)利用土洞極限平衡拱理論按下述公式(2)計算巖溶塌陷的預警閾值C；C＝2πb～3ρ/(3f) (2)其中,C表示巖溶塌陷的預警閾值,單位為mg；b表示監測區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為經驗系數,取值為0.8～1；5)將C-i分別與C進行比較,當C-i接近或等于C時即在第i個監測井及其周邊區域進行巖溶塌陷預警。

摘要：

本發明公開了一種基于地下水渾濁度監測預警巖溶塌陷的方法,包括：1)劃定監測區域,獲取監測區域地下巖溶管道/裂隙發育分布情況、地下水的主要徑流方向和動態特征；圈定土層擾動帶或土洞發育帶；再在巖溶管道/裂隙的交叉點、巖溶管道/裂隙與土層擾動帶或土洞發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分別布設監測點；2)在監測點處設置監測井并獲取地下水的濁度和流量數據；3)通過獲取的數據計算各監測井中覆蓋層土體的累積流失量C-i；4)計算巖溶塌陷的預警閾值C；5)將C-i分別與C比較并進行巖溶塌陷預警。本發明所述方法預警精度高,更適合于已探明有土層擾動或土洞存在條件下的巖溶塌陷監測預警。