关键词：地下水；超采；地裂缝
一、地下水超采引起地裂缝的原因分析
想要对地下水超采所引起的地裂缝进行研究，首先需要对其形成机制进行充分地了解。关于地裂缝的形成机制的研究数不胜数，不同的专家学者在此问题上均有自己的见解，这也就使得地裂缝形成机制的难以得到统一的说法，现就学界中流传较为广泛的几种变形机理进行介绍。
（一）差异沉降学说
关于地裂缝形成的学说中，差异学说是出现最早，也是目前最为人们所接受的，早在20世纪90年代，人们的研究便已验证了差异沉降学说。在差异沉降学说中，地裂缝的产生机制如下：人们对地下水进行无节制的开采，致使土地出现压缩变形。在此情况下，一旦地质结构出现基层的起伏状况，或压缩层厚度不一，则会导致差异沉降。在此情况下，土层将会受到剪力，致使结构受到破坏，严重时则会出现地裂缝。由于沉降裂缝在现实生活中较为普遍，差异沉降学说在地裂缝研究中也得到了人们的广泛认可。因此，人们在对地裂缝形成机制进行研究时，往往会将更多的注意力放在差异沉降学说上，甚至在后续的研究中，部分研究人员直接将地裂缝归于沉降次生地质灾害。
在研究中，研究人员为对差异沉降学说的正确性进行验证， 在研究中借助水平应变传感器，对地裂缝中的应变情况进行监测，同时，还对该位置的抽水、降水数据进行收集、分析，研究结果表明，地裂缝的形成与地下水的开采速度、有一定的关系，并且数据显示地裂缝位移与沉降值直接存在一定的联系。
（二）水平渗流力学说
水平渗流力学说是人们对地裂缝形成机制进一步研究的成果，该项成果的获取使得人们对土层结构的研究有了进一步深入则早在上世纪90年代初，在一些专家学者的著作中便已经开始提出相关观点，认为地裂缝的形成方向可能是由内及外，最后在地表得到体现。从专家学者的论述中不难看出，水平渗流力学说与差异沉降学说在很大程度上是相悖的，其主要集中在裂缝的发展方向上。在水平渗透力学说出现之初，人们开始认识到差异沉降学说并不具有唯一性，地裂缝形成机制时多样性的，也正是在此情况下，人们开始从更多的角度入手对地裂缝成因进行研究。
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在水平渗流力学说中，人们认为在不断开采地下水时，含水层将会因水流运动产生渗流力，这是一种水平力，其大小受到多方面因素的影响，当土层受到的拉应力超过一定值时，土层结构则会受到破坏，从而出现地裂缝，由此可知，渗流力实际是一种拉应力，或者会产生拉应力。随着研究工作的不断深入，人们对土层结构变形原因的研究也取得各种成果，研究工作也逐渐显现出多维化。水平渗透力在一段时间内称为人们的关注点，一方面不断地收集裂缝数据渗流情况，另一方面进行公式推导，建立水平渗透力和地裂缝间的联系。
（三）其他学说
关于地裂缝的形成机制，专家学者众说纷纭，一些人认为，地裂缝的出现是单方面因素所造成的，故而开始单个学说研究；一些人认为，地裂缝的出现时多方面因素共同作用的结果，故而在对地裂缝成因进行研究时，往往会采取综合分析法。而在近些年，随着科学的不断发展，地裂缝形成机制研究的监测设备在不断更新升级，人们对地裂缝的研究也在不断地深化，从单因素研究转向多因素研究。
在综合因素研究中，不同的专家学者各持不同见解，一些专家认为，任何地区的地裂缝的形成不会是单方面因素作用的结果，都是多因素共同作用的结果，其中既有差异沉降的影响，又有水平渗流力的影响，甚至还存在其他因素的影响；而一些专家学者则认为地裂缝的形成机制在不同的地区会存在一定的差别，如在一些地区，地裂缝的形成机制可完全归结于差异沉降，这是因为在该地区差异沉降的影响远大于其他因素的影响，而在另外一些地区地裂缝的形成机制则归结于水平渗流力，在水平渗流力的作用下产生形成拉应力，对土层结构产生破坏，最终导致土层出现裂缝。严格来讲，地裂缝的形成机制并不能归结于某一方面的原因，还需要对其进行综合评价，在对地裂缝的形成机制进行研究时，要充分考虑地区差异性，同时，也需要考虑作用因素的多样性。
二、地下水超采引起的地裂缝监测技术
为更好的开展地裂缝研究工作，还需要从多方面出发，进行全面的思考，收集各方面的数据，通过对数据进行分析，从而了解地裂缝形成原因。在以往的监测工作中，所借助的传感设备在数据传输速度和数据监测准确性上往往会存在缺陷，这使得监测结果丧失了可信度。在现代地裂缝检测工作，为了保证监测数据的准确性，会应用先进的技术，其中最为常见的技术主要有两类，分别是3S技术、地球物理勘探技术。
3S技术在地质研究中应用较为广泛，主要用于数据收集、处理和分析，是当前地质数据处理工作中不可缺少的技术。3S技术在地质工作中的应用，为研究带来了较大的便利性，一方面简化了数据处理工作，另一方面丰富了理论研究工作；相比较于3S技术，地球物理勘探技术的应范围较窄，尽管其应用时间较早，但是因为技术局限性较大，相关研究工作一直未能得到拓展，一直没能在地质研究中得到应用。因此，地球物理勘探技术在地质研究中的应用具有较大的发展空间，一旦技术得到完善，日趋成熟，将会为地质研究工作带来福音。
参考文献：
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论文作者:张鹏 路昭
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/10/11
标签：裂缝论文; 地下水论文; 机制论文; 学说论文; 差异论文; 土层论文; 水平论文; 《科技中国》2017年7期论文;