地下水與結構抗浮（簡體書）

第1章 概述
1.1 問題的提出
1.2 國內外城市地下水位區域性回升的典型案例
1.3 地下水位預測分析方法
1.3.1 基于水資源平衡關系的宏觀預測的方法
1.3.2 利用供水模擬模型方法的研究
1.3.3 數值模擬方法
1.3.4 基于宏觀數據反分析與數值分析相結合的工程分析方法
1.3.5 已有方法中存在的問題
1.4 本書的工作基礎
第2章 北京市地質及水文地質條件
2.1 自然地理條件
2.1.1 氣候條件
2.1.2 水文條件
2.1.3 地形地貌條件
2.2 地層條件
2.2.1 第四紀地質條件概述
2.2.2 北京市中心城地層條件研究
2.3 淺層地下水分布及補排條件
2.3.1 北京市平原區地下水條件概述
2.3.2 各類型地下水分布和補排關系
2.4 地下水位動態規律研究
2.4.1 臺地潛水、階地潛水和上層滯水
2.4.2 潛水一承壓水
2.4.3 層間水
2.4.4 地下水開采量對地下水位動態統計規律研究
2.4.5 1959年最高水位若干問題研究
2.5 本章小結
第3章 北京市水資源現狀及未來發展趨勢
3.1 北京市水資源現狀
3.1.1 概述
3.1.2 大氣降水及地表水資源現狀分析
3.1.3 地下水資源及其開采現狀分析
3.1.4 水資源供需情況
3.2 北京市水資源政策及發展趨勢
3.2.1 水資源政策
3.2.2 節流政策
3.2.3 開源政策
3.3 未來水資源趨勢下地下水涵養方案調研
3.3.1 城區地下水開采調整方案
3.3.2 北京地區聯合調蓄研究成果
3.3.3 關于區域地下水水位上升的控高策略
3.4 本章小結
第4章 北京市區域地下水三維瞬態流模型及其應用
4.1 北京市區域性地下水三維瞬態流模型
4.1.1 概念模型
4.1.2 數學物理模型
4.1.3 數值模型
4.2 模型及參數的識別和校正
4.2.1 模型參數初步取值的原則和方法
4.2.2 利用觀測數據對模型參數的校正
4.2.3 模型識別過程中的若干問題討論
4.3 模型的進一步檢驗以官廳水庫放水為例
4.3.1 官廳水庫放水概況
4.3.2 數值模擬情況
4.4 地下水位遠期變化趨勢預測
4.4.1 預測條件的設定
4.4.2 區域地下水水位變化預測分析
4.4.3 關于未來水位控高措施影響下的水位預測
4.5 三維瞬態流模型預測成果的應用探討
4.5.1 關于三維瞬態流模型在建筑場地各層地下水預測中適應性
4.5.2 利用一維滲流模型對三維滲流模型預測成果的修正
4.5.3 一維滲流模型計算過程誤差量級探討
4.5.4 一維、三維滲流模型在層間水含水層較厚的地區計算結果對比
4.5.5 關于抗浮水位概念及其取值方法探討
4.6 本章小結
第5章 北京市地下水位預測管理信息系統
5.1 系統概述
5.1.1 系統建設目標
5.1.2 系統設計原則
5.1.3 系統結構
5.1.4 系統開發
5.1.5 系統組成
5.1.6 系統實現的關鍵技術
5.2 系統功能
5.2.1 功能設計概要
5.2.2 功能詳細設計
5.3 本章小結
第6章 地下水位回升對地下結構影響
6.1 地下水位上升引起隧道結構的相關災害分析
6.1.1 結構整體上浮
6.1.2 應力狀態的變化
6.1.3 結構變形與位移
6.2 水位上升對隧道結構影響的數值模擬與分析
6.2.1 數值模擬
6.2.2 模擬結果的分析
6.3 本章小結
第7章 結構抗浮設計技術
7.1 結構抗浮穩定性驗算
7.1.1 結構浮力的計算
7.1.2 抗浮穩定性評價
7.2 抗浮措施
7.2.1 被動抗浮措施
7.2.2 主動抗浮措施
7.2.3 兩類抗浮措施特點對比分析
7.3 本章小結
第8章 國內外城市地下水位回升典型案例
8.1 國外地下水回升案例
8.1.1 歐洲地區
8.1.2 美洲地區
8.1.3 亞洲地區
8.1.4 非洲地區
8.2 國內地下水回升案例
8.2.1 甘肅
8.2.2 蘇南地區
8.2.3 河南鄭州
8.2.4 陜西寶雞
8.2.5 青海柴達木盆地
8.2.6 山東
8.2.7 河北
8.2.8 山西太原
8.2.9 天津
8.2.10 內蒙古扎蘭屯
8.2.11 遼寧沈陽
8.2.12 黑龍江哈爾濱
8.2.13 北京市歷史上區域性水位上升情況
8.3 水位回升引起結構上浮典型案例
8.3.1 安徽合肥某地下車庫
8.3.2 安徽合肥盛世名城住宅小區單層地下車庫
8.3.3 安徽合肥某小區地下車庫
8.3.4 福建廈門某廣場地下室
8.3.5 福建廈門世貿中心一期工程
8.3.6 廣東深圳寶安中旅大酒店地下室
8.3.7 廣東深圳市陽光花園地下室
8.3.8 湖北武昌某花園小區
8.3.9 山東巨野縣清源污水處理工程綜合生物處理池
8.3.10 山東青島某地下車庫
8.3.11 天津市某工程地下室
8.3.12 海南海口市某小區商場地下室
8.3.13 浙江湖州市某住宅小區
8.3.14 某污水處理廠二沉池
8.3.15 某沿海城市地下商場
8.3.16 某地下二層停車場
8.3.17 某地下一層車庫B
8.3.18 某地下車庫
8.3.19 某公司地下300t消防水池
8.4 本章小結
附錄 北京地區建筑結構抗浮技術導則
參考文獻

《北京市南水北調配套工程總體規劃》中對自備井置換后的聯合調度方案進行了研究，提出：（1）豐水年、平水年中心城地表水與地下水聯調方案。在豐水年、平水年利用南水北調充足的來水養蓄北京市地下水。盡量少開地下水，地下水廠、補壓井和自備井少開或停開。（2）枯水年中心城地表水與地下水聯調方案。在枯水年南水北調來水減少時，適當多開地下水，增加地下水廠和補壓井的供水量，以確保城市供水。
規劃進一步指出：目前北京市地下水與1980年相比已超采57億m3左右，一方面意味著北京生態環境狀況亟待改善，另一方面也表明北京市平原區有較大的地下水儲存空間，可以儲備水資源。利用南水北調來水入京的有利時機，全面推進自來水集中供水替代自備井的工作，同時減少對地下水的開采量，使地下水有一個較快的恢復期，一方面改善環境，一方面儲備資源。
5.聯合調蓄的意義
（1）“聯調”意味著水資源的合理調配與合理存儲，地表水與地下水聯合調蓄工程的實施，在豐水年份將多余的地表水回補給地下含水層中以備枯水年份使用，可在很大程度上解決水資源時空分布不均衡問題，并可將單一的周期性天然補給改變為不定期的多種方式人工補給，改善地表水庫調蓄庫容不足的狀況，提高防旱、抗洪能力、采用養灌結合的方法，可增加供水量，對緩解區域地下水水位下降，消除因過量開采地下水造成的環境地質問題，提高城市供水保證率，都具有重大作用。
（2）實行水資源的聯合調度，不僅可以減少官廳、密云和懷柔等水庫的棄水，在豐水年多用地表水、涵養地下水，枯水年適量超采地下水，而且再生水也可以安全、經濟和高效的方式被重復利用，大大提高供水的保障率。
（3）南水北調水源的引用也可適當的替換部分地下水開采利用量，通過地下水廠的減產和部分自備井的停用，能夠達到養蓄地下水的目的。尤其是西郊地區，屬地下水強補給區，地下含水層主要由單一的砂卵石、砂礫石組成，顆粒粗、富水性好、調蓄能力強，當地表水庫供水量增加時，地下水位涵養效果會更明顯。
3.3.3關于區域地下水水位上升的控高策略
在上述一系列的開源節流措施下，北京市地下水將會出現區域性回升，這一點將在第4章中作深入研究。顯然區域性地下水回升不僅對擬建建筑物的結構抗浮工作提出了許多挑戰，而且對既有建筑物和環境產生許多不利影響的事件在國外許多城市已不鮮見（詳見本書的第8章）。針對北京市地下水未來可能的大幅度上升問題，已經引起了一些學者的關注，以以下兩項研究成果最為典型：
（1）案例一：孫穎等人（2004年）根據2000年12月（低水位期間）與1970年12月（高水位期間）地下水平均水位對比計算出調蓄庫容量為13.48×108m3。考慮到調蓄實施后，地下水水位若恢復至1970年水平，勢必對眾多建筑產生破壞性影響。參考建筑物設計規范，并調查西郊建筑物地基埋深，將地下水位恢復界線限制在14m深以下。計算調蓄區14m深以下含水層儲水空間，調蓄庫容量為6.24×108m3。