脉状流动地下水的活动会引起很多地质灾害,如山体滑坡、堤坝渗漏等。本项目针对浅层地温测量法调查流动地下水脉的可行性、适用性、有效性及气温周期变化影响等问题进行研究,为调查地下水流活动引起的地质灾害提供一个新的有效调查方法,并为地质灾害防治提供科学依据。首先,研究浅层地温方法调查地下水流的可行性、适用性。建立不同流动地下水脉模型,采用有限单元法正演模拟,研究表明,不同地下水脉对地温场分布的影响不同,地温场异常特点反映了地下水脉的分布特点,从理论上论证了浅层地温测量法调查流动地下水可行性;并采用回归统计法研究了浅层地温法调查地下水脉的适用性。其次,研究气温周期性变化对地温测量产生的影响。收集气温、不同深度地温长期逐日监测资料,采用频谱分析、回归统计法进行数据分析,研究气温周期性变化及传播规律,消除气温周期性变化对地温测量的影响。研究得到:地温变化幅度随深度作指数衰减,衰减系数与地表温度周期、热扩散率有关;得到了不同深度地温与气温之间的线性统计关系;10m深处地温年变幅度很小,20m深处地温几乎没有年变化。1m、2m深处日变化很小,长春地区日变化影响深度为0.6m。最后,定量解释方法及浅层地温测量调查地下流动水脉有效性的研究。利用1m深地温测量调查了吉林堤坝渗流水活动情况, 1m深地温平面分布表明,有明显的温度异常区,与现场渗漏水位置基本吻合,能够反映渗流分布,利用该调查方法研究渗流水活动取得理想的效果;进行了地下热力管线的浅层地温测量调查,温度测量结果显示,地温场受到热力管线中水流的影响发生异常现象,异常特点准确反映了热力管道的位置,规模,进一步验证了方法有效性;针对汤原浩三提出利用1m深地温场分布推断地下水流的规模、埋深参数的定量解释方法,进行深入研究,从理论及应用上验证了该方法的有效性。对调查水库渗漏的地温数据进行了反演推断,并根据推断结果建立水路模型进行有限元模拟计算,基本实现拟合,验证了解释方法的合理性、有效性。 2100433B