笔架山隧道水文地质特征及涌水量预测

通过对笔架山隧道的水文地质勘察资料的分析评价,并采用地下水动力学法和经验公式法分段预测了隧道的正常涌水量和最大涌水量,通过对两预测结果的综合分析比较,进而提出了隧道的施工建议。     

云桂线坡邦隧道工程地质特征研究

通过调查分析,阐述了云桂线坡邦隧道地形地貌、地层、地质构造、水文地质、岩石物理力学指标等特征,进行了洞口边坡稳定性、围岩分级、围岩稳定性等工程地质分析和评价,用地下水动力学法预测了隧道正常涌水量及最大涌水量,提出了8项工程措施建议。     

矿井涌水量预测三维数值模拟

为了准确预测矿井涌水量,保障煤矿安全生产,以鄂尔多斯巴彦淖井田为例,采用地下水三维数值模拟理论和方法,通过对研究区水文地质模型的概化,建立了巴彦淖井田矿井涌水量预测的地下水三维非稳定流数值模拟模型,并结合矿井生产进度,以工作面月回采进度为单位,模拟预测了丰水期和平水期两种情况下,各工作面不同进度期地下水位分别疏降至2煤层底时的涌水量。结果表明:在前10个进度期内,工作面最大涌水量为1 328 m3·h-1,正常涌水量为1 134m3·h-1.实践证明:该方法不但能正确刻画矿井水文地质条件,而且还能将矿井涌水量预测和矿井生产进度紧密结合起来,具有较高的精度。     

西香高速小高山隧道地下水环境影响评价

在隧道施工时,常由于隧道内涌水量过大造成地下水疏干,周围植被枯竭,研究和预测隧道工程建设对水环境的影响具有重要意义。以西昌至香格里拉高速公路的小高山隧道为例,在工程地质勘察基础上,采用三维数值模拟隧道开挖前后地下水流动情况,定性定量分析隧道施工对小高山地下水环境的影响。结果表明,靠近隧道地下水以垂向径流为主,远离隧道地下水径流受隧道开挖影响较小。计算得到隧道施工期最大涌水量为24 641 m~3/d (初期),正常涌水量为16 427 m~3/d (稳定),地下水降位漏斗最大影响半径可达4 km。整个模拟反映了隧道施工排水对地下水环境的变化过程,体现了隧道建设对地下水流场的改变特征,并模拟了封堵措施对地下水环境的保护作用。在加强超前预测的情况下,目前修建隧道是合理的、可行的,不会产生较大的地下水环境问题,对附近居民及上部生态的影响较小。     

双界顶隧道水文地质勘察分析及涌水量预测

双界顶隧道为贵广铁路贺州至广州段的控制性工程，本文根据该隧道的水文地质勘察资料，分析评价了其地质构造、地表水的发育，地表水及地下水的补给等水文地质特征，采用解析法对隧道的浅埋段、断层带、花岗岩和碎屑岩的接触带等地段位涌水量进行预测。由此确定了隧道浅埋及断层构造发育段属中等～强富水段，进而提出了隧道的施工建议。     

贵州水银洞金矿矿区充水因素及矿区涌水量预测

在概述研究区的水文地质条件的基础上,分析了贵州水银洞金矿矿区充水因素,并采用集中参数法对矿区涌水量进行了预测.研究表明,下覆茅口组含水层中的地下水是矿区巷道的直接补给源,地表水和降水为间接补给源;最终矿坑涌水量预测为41 904 m3/d.     

公路隧道建设中涌水量预测方法改进研究仿真

当前涌水量预测方法大多依据已经建好的隧道积累涌水量观测资料进行预测,需要准确的先验知识,预测结果不可靠。提出新型公路隧道建设中用水量预测改进方法,分析了公路隧道涌水过程,针对研究的公路隧道,依据建设公路隧道区域水文地质条件,构建隧道开挖前的稳定流模型。依据钻孔数据和泉流量对构建的模型进行检测,将其应用于涌水量的预测中。将稳定流模型看作公路隧道开挖的模拟非稳定流初始条件,完成对公路隧道开挖过程中涌水量的模拟,获取公路隧道的最大涌水量、正常涌水量和涌水过程曲线。运用变分有限单元法求解上述模型,确定渗透系数和影响半径,从而计算出公路隧道建设中涌水量的预测值。实验结果表明,所提方法具有很高的预测精度。     

榆神矿区曹家滩井田首采工作面涌水量预测

陕北侏罗纪煤田榆神矿区内煤炭资源丰富,但区内矿井普遍受到顶板水害影响。为了准确预测榆神矿区内矿井工作面涌水量,以曹家滩井田122106首采工作面为例,首先分析其导水裂隙带发育高度,判断其2~(-2)号煤回采后上覆含水层的波及情况,而后确定工作面顶板的主要充水含水层,再采用5种方法进行涌水量预测,最后进行对比分析确定涌水量预测值。结果表明:采用裂采比27倍作为导水裂隙带发育高度计算参考,工作面2~(-2)号煤回采高度6 m,导水裂隙带发育高度为162 m,波及上覆主要含水层为侏罗系延安组含水层和直罗组含水层,部分区域波及的风化基岩含水层。采用的5种方法计算工作面正常涌水量分别为404、570、617、464、589 m~3/h;最大涌水量取正常涌水量的1.2倍系数进行计算。通过对比分析各方法的适用条件,确定比拟法的计算值最能够接近矿井生产实际,即曹家滩井田122106首采工作面正常涌水量为464 m~3/h,最大涌水量为557 m~3/h。     

广东省廉江大垌矿区水文地质特征及矿坑涌水量预测

大垌矿区位于广东省廉江市石岭镇,基于矿体开采时有可能遇到岩溶地面塌陷、地面变形和矿坑突水等问题,充分利用前期地质资料,采用稳定流抽水试验、渗水试验及配合场地现场的水文地质调查等方法,通过对矿区水文地质条件进行分析,采用解析法对矿坑涌水量进行预测评价,得出矿坑最大涌水量为218269m3/d。为开采该矿进行疏干排水工作、制订矿山开采方案提供参考。     

基于GMS的大庄子矿区矿井最大涌水量预测研究

利用山东莱州大庄子矿区的地质详查资料,结合钻孔资料及抽水试验结果,基于GMS软件的BOREHOLE模块及MODFLOW模块,建立了地层概化模型以及流场模型。对矿区的最大涌水量进行预测,并通过大井法对预测的最大涌水量进行校对。数值模拟结果表明,该矿区的涌水量为1 715～2 498 m~3/d,最大涌水量为2 498 m~3/d,抽水时间92 d。该结果与大井法计算结果基本吻合。     

絮凝沉淀-人工湿地-地下水回灌系统水质处理试验研究

为探讨德阳市絮凝沉淀-人工湿地-地下水回灌系统运行各阶段的水质处理效果与开采供水的可行性,开展了水质分析、絮凝沉淀试验、人工湿地水处理试验、入渗试验、抽水试验、数值模拟等多项前期试验与分析。试验结果显示,绵远河水的浊度、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总大肠杆菌、细菌总数指标是系统重点处理的水质指标,研究场地内地下水质量总体良好;絮凝剂聚合氯化铝(PAC)的最佳投加量为5. 3 mg/L[以三氧化二铝(Al2O3)计],沉淀时间不小于1. 5 h;单个入渗池运行时理论入渗量可达13 574. 4 m3/d;三口开采井的开采量可达3 960 m3/d;数值模拟结果显示入渗水从入渗补给池到开采井含水层有充足的时间杀灭病菌和病毒,开采井地下水的主要补给来源是入渗池的垂向入渗补给量。综合研究表明,系统运行水质主要控制指标理论上均可达到设计回灌水质要求,供水量可满足设计要求,对地下水环境造成影响较小,系统运行在技术上是可行的,但需要持续开采地下水;试验结果为校正地下水数值模型、系统的改进、系统全面运行提供了重要的参考。     

北京地区厚卵石潜水层现场回灌试验研究

深基坑工程中的地下水回灌根据应用目的分为环境控制型和水资源保护型两类,其中环境控制型已经进行了大量的试验和理论研究,而水资源保护型研究较少。本文以北京地铁丰益桥南至终点区间降水工程为背景开展回灌试验,日均回灌量达到94 627.1 m3,实现了抽水量的等量回灌,证明了在厚卵石潜水层中进行水资源保护型回灌的可行性。试验结果表明：单井设计回灌量应以现场试验为准,应用Dupuit理论计算的单井最大自然回灌量18 285 m3/d,远远大于现场试验值1 920 m3/d。抽灌流量相同的条件下,基坑水位降深7 m,回灌池水位抬升6 m,含水层的回灌能力高于抽水能力。回灌水体主要渗流至基坑区域,导致基坑靠近回灌池一侧的地下水位高于另一侧2.5~3.5 m,基坑涌水量较未开始回灌时增加了30.9%。得到的结论为相似地层条件下水资源保护型回灌的研究与应用提供参考。     

白洋淀浮游植物的生物量、叶绿素含量和生产量

研究了白洋淀几个主要淀区春季浮游植物的生物量、叶绿素含量和生产量。各淀区浮游植物生物量（ｍｇ／ Ｌ） 平均为４５．２６１,以寨南最大（１１３．１３８）,藻 淀最小（０．８６２）;叶绿素含量（μｇ／ Ｌ） 平均为７．５７３ ３,其中南刘庄最大（１７．６９０ ４）,藻 淀最小（０．２４５ ７） ;最高生产层以碳计的日产量（ｇ／（ｍ３ ·ｄ））平均为０．２８５,其中南刘庄最大（１．０５５）,藻 淀最小（０．０１５） ,水柱日产量（ｇ／（ｍ２ ·ｄ）） 平均为０．４３１,其中寨南最大（１．００１）,藻 淀最小（０．０１３）。     

河南省郑宏鑫泰煤矿水文地质特征及矿井涌水量预测

针对矿井6个含水层和4个隔水层分析了鑫泰煤矿水文地质特征,同时深入研究了矿井的充水水源及充水通道.采用大井法和比拟法预测了矿井涌水量.经比较比拟法预测结果更可靠:开采-119 m水平时,Q正常=164.00 m3/h,Q最大=328.00 m3/h;开采-230 m水平时,Q正常=325.00 m3/h,Q最大=650.00 m3/h.为矿井水害防治和安全生产提供了科学依据.     

基于Visual Modflow的刚果(金)迪兹瓦露天矿地下涌水量预测

在露天矿山实际开采过程中,准确预测各阶段涌水量对矿山安全生产具有重要意义。本文以刚果(金)迪兹瓦露天矿为中心建立研究区,采用Visual Modflow数值模拟软件对研究区的边界条件和水文地质条件进行刻画,模拟矿区及周围环境的地下水流场分布。模型预测结果显示,所建模型可较好的模拟研究区地下水流场分布,矿区开采第3年、第6年、第10年的平均涌水量分别为12 100 m3/d、13 400 m3/d、14 400 m3/d。同时,地下涌水量随季节降雨量的变动而发生变化,丰水期涌水量约为平水期的1.5倍,约为枯水期的2倍。通过对矿区各阶段涌水量进行定量分析,可为矿区防排水设计提供了一定的科学依据。     

小波神经网络煤矿井下涌水量影响因素挖掘与预测

合理预测矿井涌水量,及时有效制订排水方案,是保证井下人员安全生产及经济开采的需要。根据煤矿井下涌水量影响因素的不确定性,选取的平均影响值通过误差反向传播网络,确定涌水量各影响因素相关程度,实现涌水量影响因素的筛选。采用小波方法对涌水量进行分析,发现其相同的季节大致有相同的走势。依据小波中的时间聚合因子,建立了基于时间序列的小波神经网络短时预测模型,对某矿涌水量进行分析。结果表明:涌水量预测最大绝对误差为4.179 7m3/d,最大相对误差为2.079%,最小绝对误差为0.000 5 m3/d,最小相对误差为0.000 2%;平均相对误差绝对值为0.482 3 m3/d,平均相对误差为0.285 7%,正确率平均达到了99.714 3%。预测指标满足了矿井涌水量排水的要求。     

崇左岩溶峰林区岩溶发育特征及对钻孔涌水量的影响

【目的】研究崇左岩溶峰林区岩溶发育规律及对钻孔涌水量的影响,深化对崇左岩溶峰林区岩溶水文地质条件的认识,更好地指导今后在该地区开展地下水资源开发利用。【方法】通过对崇左岩溶峰林区128个钻孔的深度、涌水量、岩溶发育特征等指标进行统计分析,总结该区岩溶发育规律及影响因素,并研究其对钻孔涌水量的控制作用。【结果】研究区最小钻井深50.02m,最大井深121.80m,平均深度为94.04m。成井86口,成井率为67.18%,有68.53%的钻井涌水量分布于100～400 m~3/d。钻孔遇洞率为75.78%,平均线岩溶率为5.01%。在0～100m内均有溶洞发育,100m以下未见溶洞发育。0～60m深度段岩溶较发育,溶洞高度为441.57m,占总高度的80.41%,线岩溶率(5.42%～12.91%)大于平均线岩溶率;但0～40m深度段内溶洞全部或部分被充填,供水意义不大,而在40～60m深度段溶洞填充率小。【结论】在该地区通过机井解决缺水问题的条件比较有利,机井井深不超过100m为宜;40～60m深度段是本区主要出水段。由于钻孔均部署在地下水的补给区,或位于岩溶发育相对较弱的地区,钻孔中溶洞主要以小型溶洞(小于等于2m)为主,大型溶洞(大于2m)较少。这种水文地质条件和溶洞发育特征,导致研究区大部分钻孔(68.53%)的涌水量分布于100～400m~3/d。     

凹陷式开采石灰岩矿区地下水渗流数值模拟

露天凹陷式开采石灰岩矿区的疏干降水过程将形成降水漏斗,并改变区域地下水流场;定量刻画开采条件下的地下水渗流对矿区涌水量预测及相关环境地质问题防治有重要的实际意义。以广东某石灰岩矿区为例,采用地下水渗流数值模型模拟了矿坑开采速度分别为4、5、8 m/a条件下的地下水流场变化过程。模拟结果表明：在开采条件下,研究区地下水位不断降低,水位下降速率与开采速度之间呈正相关关系;开采形成的降落漏斗将延伸至矿区所在水文地质单元边缘,形成时间与速度成反比;区域范围内的地下水位年内动态与降雨季节变化一致,波动幅度随与矿坑距离增加而减小、随渗透系数降低而增加,但受开采速度影响不明显。开采初期,矿坑涌水量随开采深度和开采速度增加而增大;但当矿坑开采深度达40 m时,研究区浅层第四系孔隙水和溶洞裂隙水基本疏干,涌水量基本不再随开采深度增加,以4、5、8 m/a速度开采的矿区稳定涌水量分别为7 970、8 240、9 030 m³/d。该研究结果可为类似石灰岩矿区开采方案设计及周边地下水位动态监测提供参考。     

淄河源区岩溶地下水可开采资源量评价

为解决淄博市博山区农业、生活供水短缺,合理有效地调蓄利用岩溶地下水资源,针对淄河源区实际所处地质、水文条件及区域水文地质参数或水均衡要素不清等问题,本研究提出在开采性试验结果的基础上,应选用补偿疏干法来合理评价淄河源区岩溶地下水资源量.该方法能够适用淄河源区有较大的岩溶地下水储水空间可供调蓄且雨旱季分明等特点,体现"以丰补歉"思想.运用该方法计算出淄河源区可开采资源量为14 390 m~3/d.结果表明,补偿疏干法来评价岩溶地区地下水资源是适用的,它可以更广泛地适用于含水层分布范围有限,但有较大储存量,地下水补给雨旱季分明的北方地区.     

基于数值模拟法的傍河水源地井群设计和优化

为保证傍河水源地水资源的可持续开发利用,并尽量减少由此对生态环境造成的负面影响,对水源地的开采井群进行优化设计是必要的。本研究以开采量（20×104 m3?d?1）和地下水位允许降深（14 m）为目标函数,以袭夺江水比例、地下水位降落漏斗范围、理论单井供水能力为约束条件,以开采井数量、井间距离、井河距离3个设计参数为变量,应用Visual MODFLOW 2010.0软件对地下水流场的演化规律进行了模拟预测,并基于预测结果对设计方案进行了比选,得到了最优参数组合。结果表明:9口开采井、井间距离为100 m、井河距离为50 m为最优方案;在该方案条件下,傍河水源地的供水能力为2.1×105 m3?d?1,其中袭夺的江水量占66%;形成的地下水位降落漏斗面积为2.8×106 m2,中心区降深为11.5 m,对环境产生的扰动最小,环境负效应也最小。