巨型水利枢纽工程岩溶水渗漏的系统分析方法

针对传统方法难以解决复杂地区岩溶水渗漏评价的问题,提出了联合地质学、第四纪地质学、岩溶水文地质学与水文地球化学等多学科理论,充分利用同位素研究、灰色模拟与预测、遥感分析等技术手段的“系统分析方法”,对岩溶发育、水流特征、渗流模拟与库水渗漏预测评价进行了综合性分析,解决了某巨型水电站库水渗漏的评价问题。     

济南市岩溶水动态变化的神经网络模拟及泉水喷涌趋势预测

本文根据影响岩溶水位的因素,利用改进的BP神经网络建立一个能够反映济南市泉域岩溶地下水动态变化的随机模型,并进行检验,与运用多元回归模型预测的结果相比较,结果表明:BP神经网络模型进行岩溶地下水动态变化预测是可行的,该模型具有较强的学习、容错和联想功能,对岩溶地下水动态变化的预测精度大大的提高。最后在模拟的基础上,又对泉水喷涌的宏观趋势作了进一步的预测和分析。     

范各庄矿12煤底板突水过程模拟分析

以范各庄煤矿水文地质条件为基础,建立了承压水上采煤的岩体水力学模型,应用岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统(RFPA2D-Flow)模拟分析了范各庄矿12煤层底板开采扰动下,裂隙形成、扩展到突水通道最终贯通形成突水的全过程。通过对损伤区分布、应力场和渗流场的演化分析,揭示了开采扰动及水压驱动下完整泥岩底板由隔水岩层到突水通道的演化过程,对突水通道进行了模拟定位,并对不同水压条件下含水砂岩层对底板突水的影响进行了分析。结果表明:12煤底板突水问题取决于含水砂岩中的水压力,在假设隔水层厚度不变时,水压力与突水系数呈正相关关系,随着水压的增大突水越易发生。该研究为12煤底板突水预测与防治提供了理论依据。      

岩溶水数值模拟研究进展

本文从岩溶水赋存介质及特性出发,介绍了岩溶地下水数值模拟模型研究的国内外研究发展状况,几种常用软件特点及其应用情况,提出了岩溶水模拟研究存在的不足,并就开展进一步研究提出了相应的建议。     

中国北方岩溶区含水岩溶裂隙介质的序列指示模拟研究

针对当前岩溶学研究领域中空隙位置定量预测和数学描述的难题，选择研究程度高、资料丰富、具有典型代表性的山东济南泉域的含水岩裂隙介质，运用序列指示条件模拟方法研究空隙间的连通性能，预测岩溶裂隙密集带和强径流带的位置。研究表明，它既可给出其模拟数值的波动区间，朋不同分位数值模拟图均能明显一致地指示出岩溶裂隙密集带和强径流带位置，尤其是当样本点较少时，也可获得几乎与样本点较多时的一致成果，从而为该方法的推广应用提供了广阔的领域。     

昆明吴家营岩溶水系统边界的水文地球化学分析

西南岩溶水系统边界条件复杂,其中水头隔水边界在水动力条件改变的情况下具有不稳定的隔水特性。文章以昆明吴家营岩溶地下水系统为例,通过水化学组分动态序列图解法、数理统计法及水文地球化学模拟等方法对研究区边界特性进行了研究。研究结果表明该岩溶水系统水动力条件丰水季优于枯水季,并存在与边界外发生水力联系的越流通道;丰水季时岩溶槽谷区地下水在高水力梯度的驱动下向下绕过玄武岩隔水层,通过下部阳新灰岩对系统内岩溶水进行越流补给,枯水季受深部滞流阻水影响,越流补给现象不明显;由此得出此类水头边界的隔水特性会随水动力条件的改变而具有动态响应特征。研究成果对当地岩溶水资源量的评价和合理开发利用提供科学依据。      

岩溶水系统演化中河间地块分水岭消失过程的数值模拟分析

本文通过数值模拟的方法研究了岩溶系统发展演化过程,并对其中分水岭消失现象进行了探讨。岩溶系统发育模拟中,假设裂隙段为光滑平板裂隙,裂隙中的水流处于平流状态,可以应用立方率描述水流在裂隙中的流动规律;碳酸盐岩裂隙的溶蚀过程可以通过溶蚀动力学的经验公式表示,即每个时间步长内,水流都处于稳定流状态。研究结果表明,岩溶系统溶蚀具有差异性,岩溶最为发育的部位位于潜水面附近,而且垂向的裂隙段比水平向的裂隙段发育更为强烈,深部岩溶系统发育缓慢,其裂隙张开度扩展率与潜水面附近的相差8200多倍。差异性溶蚀还造成潜水面附近形成优先水流通道,至分水岭从系统消失时,其强烈的汇水作用使几乎90%的流出量从此优先水流通道排出。分水岭消失时间受河间地块的范围和降雨量的影响,当河间地块的宽度增大至原来的5倍时,分水岭的存在时间几乎延长至原来的10倍,河间地块的范围愈大,分水岭越难以消失;降雨量增加对分水岭消失时间的影响表现出先增加后减小的趋势。     

多目标规划理论识别岩溶水系统核函数模型的应用实例

本文在研究核函数理论的基础上,建立了岩溶水系统线性、非线性核函数模型,运用多目标线性、非线性规划识别核函数模型,并编制了相应的程序,把这一理论及模型运用到赵各庄矿坑涌水量预测中,获得了较满意的模拟,预测结果。     

大理岩溶地区某引水隧洞涌突水预测研究

在岩溶发育的地区存在一种非典型的岩溶形式—裸露-埋藏型岩溶,由于其特殊的存在形式,裸露-埋藏型岩溶存在的特殊水力联系使得隧道在穿越该种地区时,会发生不可预测的涌突水灾害。以大理某引水隧洞为例,通过分析常用预测涌突水量计算方法的适用性,得出地下水动力学法对隧道在穿越裸露-埋藏型岩溶时的涌突水量预测较其他方法更加适用,为隧道设计和施工提供依据。     

高坝洲地区岩溶水系统的研究方法与意义

本文根据高坝洲水利枢纽工程的实际需要,提出了该区岩溶水系统的划分标准,据此对研究区岩溶水系统进行了划分,并论述了各岩溶水系统的特征和相互关系。在此基础上,应用数值模拟方法对研究区相应的水文地质参数进行了识别,并对蓄水后库水的渗漏途径、渗漏量进行了预测,为防渗帷幕的设计和施工提供了科学依据。