大庆市是我国最大的石油、石油化工生产基地，在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。伴随着40年油田开发和城市建设，使大庆及周边地区的生态环境尤其是地质环境遭受到严重的破坏。土地三化、草原湿地退化、土壤、水体污染、区域地下水位下降、地下水污染、地面变形等地质灾害日趋严重。这些因采油和城市发展引起的地质灾害和环境地质问题已经使得这一地区的地质环境容量达到或接近极限。大庆油田为共和国经济建设做出巨大贡献的同时，又承受了如此沉重的环境负担。　　 通过搜集、调查不同时段的高等级的的水准测量资料及大比例尺地形图的复测资料，进行高程对比、在收集已有钻孔资料的基础上，确定水文地质参数、对区域地下水进行动态监测(包括搜集有关资料)，了解第四系承压水，白垩系承压水地下水降落漏斗的范围、幅度及动态变化及对地面变形造成危害程度进行调查(包括油、气、水井套管损坏、地下管线损坏、地面建筑物、铁路、高速公路的破坏及地表水体的动态变化等)掌握了大庆市地面变形主要为地面隆起变形和地面沉降变形。　　 大庆长垣隆起构造对石油、天然气的富集、储存提供了良好的空间，大庆油田主采区多沿此分布。大庆长垣呈北北东向展布，长110-130km，宽约10-20km。在大庆长垣的范围内(即油、水分界线)，地面普遍发生隆起变形，在大庆油田核心地带(构造最高点，即采油一厂、二厂一带)地面隆起一般＞120mm，部分地段达500mm，最大可达2000mm。由核心区向外围隆起量逐渐减小。在大庆长垣外围(油田外围)，除了水源地地下水漏斗区外，地面没有发生变形。　　 地面沉降变形只发生在油田外围的水源地的采水区，即地下水下降漏斗的中心部位，一是在油田西部的西水源最大沉降量48mm；二是油田东部的东水源，最大沉降量16mm。虽然这两处沉降区范围不大，但可以充分显示出油田东西两个地下水漏斗区发生了明显地面沉降变形。　　 根据地面变形的分布规律和影响情况分析得出地面隆起和地面沉降变形的影响因素。在油气开发的过程中，注水和采油作业都将导致储层孔隙压力的变化，从而使储层骨架承受的有限压力发生变化，进而导致储层发生变化，这种变化传递到地表就会导致地面发生垂向变形。大庆油田从1976年开始进行高压注水开采。高压注水时，如果油层物性差，连通性不好，就会在高压注水过程中形成高压区块，或者在井间、层间产生异常高压带。区块内压力上升，砂岩颗粒骨架间孔隙膨胀，吸水层厚度增加，造成地层隆起、抬升。　　 地面沉降变形的产生需要一定的地质、水文地质条件和土层内的应力转变条件。从地质、水文地质条件来看，疏松的多层含水岩层(组)；适于长期开采的水量丰富的承压含水层；顶板厚层状正常固结或欠固结的可压缩性粘性土等，是造成地面沉降的基础地质条件，而大庆市同时具备了这些条件。大庆市第四系为100-200 m厚的河湖相堆积层。在潜水含水层和承压含水层之间普遍分布一层隔水层(弱透水层)，岩性为含淤泥粘土或含淤泥粉质粘土，分布稳定，是区内的主要压缩层。在第四系中、下更新统承压含水层之间还分布有一至二层粘性土层，分布不连续，是次要压缩层。第四系松散层尤其是区内主要压缩层分布稳定，岩性、厚度、物理力学性质变化很小，在平面上可视为一个区。地面沉降变形主要受地下水位下降条件的控制。　　 根据数学模型，通过编制的有限元程序，对南二区地表变形进行了数值模拟。为了减少边界影响，这里划分出的隔离体要比实际区块范围大，约有16km2。根据主要地层特征，分岩性层，各岩性层具有统一的岩石力学参数。然后将模拟地层剖分成8568个六面体单元，共10400个节点，其中断层作为节理单元处理。地表呈自由状态，四周边界采用法向约束，底部1300 m深处的基底为全约束。隔层按非渗水、无渗透压力处理。地面隆起变形根据地层压力的变化及实测地面垂向变形量的数据进行回归分析，得出地层压力的变化量与地面垂向变形量回归方程式，在此基础上根据流固耦合渗流理论建立数学模型，通过数值模型模拟手段研究开发过程中的地面变形。　　 根据土的固结理论，选取大庆市地层岩性、水文地质参数对大庆市近期地面沉降进行了预测分析。如采用大庆市规划开采量水位，预测沉降量在现状基础上还将持续增加。　　 根据地面变形现状和影响因素提出了控制地面隆起变形的注水压力值范围和地面沉降变形参考地下水开采量。同时，提出了为了准确了解大庆市地面变形的成因机制，建立动态监测系统十分必要，建立相应的动态监测分层标、基岩桩，分别监测第四系沉降层及白垩系隆起层的变形特征。