沧州市地下水开采与地面沉降地裂缝模拟预测

为进一步提高地下水开采诱发地面变形模拟的准确性,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将比奥固结理论中的本构关系推广到黏弹塑性,并考虑孔隙度、渗透系数、土体的变形参数随有效应力的动态变化关系,建立了地下水开采与地面沉降三维全耦合数学模型,并应用伽辽金有限单元法对模型进行求解,模拟了河北省沧州市地下水开采引起的地下水渗流场、地面沉降、地裂缝发生发展趋势。结果表明:抽水引起地下水位降落漏斗和地面沉降的同时,将导致土体发生总体指向地下水位降落漏斗中心的水平位移,水平位移较大的地区集中分布在地面沉降漏斗的边缘,是地裂缝的高发区。