一种基于地下水浑浊度监测预警岩溶塌陷的方法

专利类型： 发明公开

申请(专利)号： CN202110125584.5申请日： 2021-01-29

申请公布号： CN112946778A公开公告日： 2021-06-11

申请人： 中国地质科学院岩溶地质研究所

地址： 541004 广西壮族自治区桂林市七星区七星路50号

发明及联系人： 蒙彦

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主权项：

1.一种基于地下水浑浊度监测预警岩溶塌陷的方法,包括以下步骤：1)划定监测区域,布设监测点,具体包括：1.1)获取监测区域地下岩溶管道/裂隙发育分布情况、地下水的主要径流方向和动态特征；1.2)圈定土层扰动带或土洞发育带；1.3)在岩溶管道/裂隙的交叉点、岩溶管道/裂隙与土层扰动带或土洞发育带边界交互的位置、已探明土洞沿地下水径流方向在所述土洞的两侧分别布设监测点；2)在监测点处设置监测井,所述监测井的深度为完全揭露岩溶管道/裂隙,分别获取各监测井中第四系地下水的浊度T1-i和流量Q1-i、以及岩溶地下水的浊度T2-i和流量Q2-i；3)根据下述公式(1)计算各监测井中覆盖层土体的累积流失量C-i；C-i＝(Q1-iT1-i+Q2-iT2-i)t (1)其中,C-i表示第i个监测井中覆盖层土体的累积流失量,单位为mg；Q1-i表示第i个监测井中第四系地下水的流量,单位为L/s；T1-i表示第i个监测井中第四系地下水的浊度,单位为mg/L；Q2-i表示第i个监测井中岩溶地下水的流量,单位为L/s；T2-i表示第i个监测井中岩溶地下水的浊度,单位为mg/L；t表示监测时间,单位为s；i为监测井个数的索引；4)利用土洞极限平衡拱理论按下述公式(2)计算岩溶塌陷的预警阈值C；C＝2πb～3ρ/(3f) (2)其中,C表示岩溶塌陷的预警阈值,单位为mg；b表示监测区域已探明的最小土洞半径,单位为cm；ρ表示土体的天然密度,单位g/cm～3；f为经验系数,取值为0.8～1；5)将C-i分别与C进行比较,当C-i接近或等于C时即在第i个监测井及其周边区域进行岩溶塌陷预警。

摘要：

本发明公开了一种基于地下水浑浊度监测预警岩溶塌陷的方法,包括：1)划定监测区域,获取监测区域地下岩溶管道/裂隙发育分布情况、地下水的主要径流方向和动态特征；圈定土层扰动带或土洞发育带；再在岩溶管道/裂隙的交叉点、岩溶管道/裂隙与土层扰动带或土洞发育带边界交互的位置、已探明土洞沿地下水径流方向在所述土洞的两侧分别布设监测点；2)在监测点处设置监测井并获取地下水的浊度和流量数据；3)通过获取的数据计算各监测井中覆盖层土体的累积流失量C-i；4)计算岩溶塌陷的预警阈值C；5)将C-i分别与C比较并进行岩溶塌陷预警。本发明所述方法预警精度高,更适合于已探明有土层扰动或土洞存在条件下的岩溶塌陷监测预警。