用地下水化学动力学方法计算出的水文地质参数来定量评价水文地质条件——以太原三给地垒及周围地区为例

作者根据研究区内剖分获得429个结点的原始资料，分别计算出K，T,u,U,t等5个水文地质参数各429个，利用计算结果，编制K值和T值分区图及地下水循环条件图，对研究区水文地质条件进行了定量评价，该方法为其它岩溶区水文地质条件进行定量评价提供了一条有效的新途径。     

地下水化学动力学法在大庆前进水源地求参中的应用

大庆前进水源地自20世纪80年代运行以来,随着开采活动的加剧,地下水系统状态已发生改变,水资源重新评价势在必行。依据已有水文地质和水质分析资料,运用地下水化学动力学理论和方法,通过水化学指标（组分活度α、矿物饱和指数β）的计算分析,结合有限的抽水试验资料,分区计算出渗透系数K、导水系数T、地下水实际流速U、渗透速度V和地下水年龄t等5项水文地质参数,定量的认识水文地质条件,认证了水源地泰康组承压含水层具有渗透性强、导水性强、地下水循环交替快、可更新能力强等特点。不仅为地下水资源评价提供了参数,也为水源地持续合理地开发管理提供了定量依据。     

应用水化学动力学法计算磐石地下水系统渗透系数

应用水化学动力学法求水文地质参数是将化学热力学、化学动力学与地下水动力学理论相结合,计算水中矿物的离子活度αi和饱和指数βj,建立渗透系数(K)与αi、βj之间的数学关系式,并结合水文地质条件,求渗透系数(K)。磐石市地下水中Ca2+、Mg2+、SO24-和Cl-活度及其相应矿物方解石、白云石、石膏和石盐的饱和指数的变化趋势与渗流场特征一致。将计算区划分成6个区,计算出αi、βj及化学反应速率常数kj,求得各分区的K值。计算区K值变化在10.78~26.91m/d之间,与抽水试验法求得的渗透系数值吻合良好。利用水化学动力学法计算水文地质参数不但可以弥补局部地区由于缺乏抽水试验资料而难以确定水文地质参数的困难,同时可减少抽水试验工作,获得可观的经济效益。     

地下水化学动力学基本理论在矿井水文地质中的应用

根据西峪煤矿水化学及相关水文地质资料,运用地下水化学动力学的基本理论和方法,对西峪煤矿奥陶系峰峰组岩溶含水层水文地质条件进行了定量评价,从而划分出了含水层的强、弱径流带,为煤矿的安全生产提供了依据。     

某煤矿区水文地质特征分析及矿井涌水量预测

利用刘家坪子煤矿区水文地质资料,对矿区水文地质条件进行分析研究,采用地下水动力学法,预测主采煤层(C5煤)开采过程中的矿井涌水量,同时采用水文地质比拟法,利用水文地质条件与该矿相似的小发路煤矿的资料,预测该矿井开采过程中的涌水量,采用地下水动力学和水文地质比拟法,分析两种计算方法的优缺点,选择比拟法作为开采初步设计的参考。     

莱州市平里店- 驿道地区区域地下水资源及开采潜力评价

水是经济发展和社会进步的生命线,研究地下水资源赋存规律,计算地下水资源量及开采潜力评价,对区域地下水可持续开发利用及水环境保护具有重要意义。本文以莱州市平里店—驿道地区所在的1∶5万平里店图幅区域作为研究区,通过资料收集、水文地质测绘、地球物理勘探、水文地质钻探、水文地质试验、水文地球化学调查、地下水动态监测等工作手段,查明了研究区内各水文地质单元的水文地质特征。在此基础上,将研究区划分为5个地下水资源计算分区(包含11个计算组、2个计算亚组),通过资料统计法和开采量调查统计法统计了各计算分区一个水文年内地下水资源开发利用现状,计算并选用合适的水文地质参数,运用水均衡法计算出区内降水入渗补给量、河流渗漏补给量、灌溉回渗补给量、侧向径流量及地下水允许开采量,并对各计算分区地下水资源开采潜力作出分析评价。研究区地下水允许开采量为3915. 675×104 m 3/a,王河水文地质区松散岩类孔隙水涌水量>500m3/d亚组地下水资源开采潜力较大,其余各计算分区、组及亚组地下水资源开采潜力一般。     

水文地质概念模型的水动力场研究方法——"流场分析法"

水文地质概念模型建立的正确与否是地下水资源评价计算的关键,水文地质概念模型的水动力场研究方法——“流场分析法”是以地下水动力学和水均衡原理为基础,通过对水头函数的时空分布特征分析,判断出地下水系统的结构和功能,据此,科学概化出地下水系统的水文地质概念模型,为地下水资源的正确评价计算奠定基础。     

某铁路隧道涌水量预测与分析

为进行某铁路隧道的设计与施工,获取相关的水文地质参数,进行了3个钻孔的抽水试验,以获取相关的水文地质参数。运用地下水径流模数法、大气降雨入渗法和地下水动力学法对隧道涌水量进行了计算,计算结果显示：地下径流模数法的计算值偏小,降水入渗法的计算值适中,地下水动力学法的精度较高,但计算的涌水量值较大;三种方法比较,决定结果采用大值,即涌水量正常值取6150m^3/d,最大涌水量值取9770m^3/d。提出了采用双向自流排水,适当布设施工监控设备的工程建议。     

乌蒙山重点地区水文地质特征分析

针对乌蒙山重点地区地形、地质、地貌和气候条件复杂及工作条件差、基础资料缺乏等特点,建立了以野外地面调查为主,结合现场钻孔压水试验资料分析、水化学分析、环境同位素测试分析等多手段多方法的水文地质条件综合评价方法,研究了该区的地下水类型、地下水化学特征及其形成条件、主要含水层的分布,地下水补径排条件及其地下水动态变化特征。通过对该区地下水水文地质特征的分析,选择具有供水意义的富水块段进行地下水开发,选建探采结合井和表层泉,从而实现以供水安全为目标的精准扶贫,为研究乌蒙山重点地区的水文地质条件提供了一种新思路。     

浅层地下水化学特征影响因素分析——以利州和中兴～玉堂盆地周边山地为例

地下水是一个复杂的大型地下系统,其化学特征影响因素具有较大的多样性,可能是一个因素群或因素组。这里通过以利州和中兴～玉堂两个地区的地质构造特点划分的不同水文地质亚区,主要含水层的岩性,对两地区地下水化学特征分析比较得出,研究区地下水化学特征是受区域地质构造、水文地质条件、含水层岩性及人类活动影响的。从而为地下水系统特征研究和水资源的合理开发提供了科学依据。     

山东省苍山县小阎庄铁矿矿区东部水文地质特征研究

通过地球物理勘探、水文地质调查、钻孔和抽水试验,结合区域水文、气象、地质和水文地质等资料,求得了矿体上部盖层裂隙岩溶水水文地质参数,且对裂隙岩溶水水量进行了计算;以“大井法”为主对矿坑涌水量进行了预测,基本查明了矿区东部的水文地质特征;阐述自然条件下裂隙岩溶水对基岩裂隙水的补给微弱;当水动力条件发生改变时,易造成盖层裂隙岩溶水下渗溃入坑道,对下部矿体的开采将产生较大威胁。     

川藏铁路雅安至林芝段水文地质条件初探

以川藏铁路雅安至林芝段勘察设计和施工建设的实际需求为导向,以遥感地质学和水文地质学原理为理论指导,采用人机交互解译与遥感信息计算机自动提取相结合的技术方法,开展了路线两侧各15 km范围内的1∶5万水文地质遥感解译工作,初步查明了勘察区的水文地质条件,为川藏铁路雅安至林芝段勘察设计提供基础水文地质资料,有效地支撑服务了川藏铁路的建设。      

基于水力层析法的某煤矿承压含水层叠加放水试验分析

水文地质参数是衡量含水层富水性的重要指标,其空间分布特征的准确推算,对于矿井突水灾害预报与防治具有积极意义。传统放水试验分析方法得到的是等效水文地质参数,不能准确刻画含水层的空间异质性。基于随时间变化的水头数据与水文地质参数的互相关分析,将水力层析法应用在陕西榆林柠条塔煤矿井下承压含水层叠加放水试验数据分析中,获得了研究区水文地质参数的空间分布特征。结果表明,工作面南北富水性差异大,涌水区位于强导水带上;从涌水区往北,导水系数和储水系数整体上逐渐减小;南部导水系数和储水系数均较大,属于富水异常区。研究表明,水力层析法是一种有效的非均质含水层参数识别的新技术,将井下放水视为针对含水层的刺激源,结合水头与水文地质参数的互相关分析,联合多个观测孔的水头响应数据,反演刻画研究区域的主要地质结构特征。在矿井水文地质条件分析中,预先采用水力层析法识别富水异常区域,可以有效降低突水事故风险。     

应用模糊综合评判原理评价安全煤柱的留设

勘探阶段如何定量评价在厚度较大的新生界下采煤时,如何确定留设安全煤柱的水文工程地质条件,目前尚无完善的方法。以新郑矿区煤田地质勘探获取的水文地质及工程地质资料为例,选取新生界底部含水层、隔水层、风化带、煤层上覆岩组的水文地质及工程地质特征及区域地应力状态五个指标,采用模糊综合评判方法,对矿区留设安全煤柱的水文地质及工程地质条件进行综合评价。评价结果表明:研究区安全煤柱留设条件的优良级得分为48分,中等级得分为33分,较差级得分为19分,表明该矿二1煤层留设安全煤柱的水文地质及工程条件较好。研究结果可为矿区留设安全煤柱提供参考。     

基于AHP的DRASTIC模型对莱州地区地下水脆弱性研究

地下水脆弱性评价是作为地质环境评价的一部分,目前国内外已有众多研究,并提出多种评价模型,其中以DRASTIC方法模型使用最为广泛。AHP（层次分析法）是一种层次权重决策分析方法,综合专家经验与理论数据,可以实现定性与定量二者有效的统一结合,更真实客观的反映研究区评价结果。文中以莱州地区为研究区,在全面调查区内的地质条件、水文地质条件、地形地貌、气象等实际情况的基础上,利用AHP法对目前使用的DRASTIC方法模型进行改进。对原模型中的7个参数进行权重重新取值,然后建立一套符合研究区的地下水脆弱性模型,并进行评价分区,最终绘制了地下水脆弱性分区图。     

基于矿井排水的水文地质参数识别

由于强烈的非均质性,如何识别岩溶裂隙含水层水文地质参数是一个由来已久的难题。本文利用焦作矿区、荥巩矿区及永夏矿区生产矿井大流量、长时间的排水资料进行识别岩溶裂隙水含水层的水文地质参数,计算结果发现：K值均在100m/d量级上,μ＊值均在10^-3量级上,与孔隙含水层的值相当;用识别的参数预算矿井涌水量与区域降雨补给量接近,回报水位及给定条件下排水量误差均不超过2%。结果表明,可以用渗流理论模型对管道流、裂隙流进行概化处理。研究成果提出矿区岩溶裂隙地下水参数计算的新方法,为防控矿坑突水、安全生产提供了新思路。     

用地下水潮汐效应确定潜水含水层水文地质参数

目前对潜水含水层地下水潮汐效应和水文地质参数求解方法的研究相对较少.通过对福建古雷半岛滨海潜水含水层地下水潮汐效应和海水潮汐动态的观测, 运用Fourier频谱分析方法确定了研究区海水潮汐波动方程(波动特征参数), 并以此作为地下水的边界条件, 推导了潜水含水层地下水潮汐效应的波动方程, 利用最小二乘法以地下水水位波动观测值为目标函数对潜水含水层的渗透系数与重力给水度的比值进行了反演识别, 为类似地区水文地质参数的确定提供了借鉴, 也为该区后续地下水中溶质迁移规律的研究奠定了基础.      

Using numerical simulation for the prediction of mine dewatering from a karst water system underlying the coal seam in the Yuxian Basin,Northern China

Water inrush from a karst aquifer threatens mine safety in North China because of the special hydrogeological conditions. This paper systematically analyzes the regional hydrogeological conditions of the Cambrian–Ordovician limestone karst aquifer in the Yuxian Basin. Conceptual and mathematical models of karst water flow system are established, and the karst water flow system is simulated by the finite-difference method. The numerical model is checked using hydraulic head from karst water observation holes, and the sensitivity of hydrogeological parameters is analyzed. Further, the risk of water inrush from the karst aquifer underlying the coal seam in the second mining area of the Beiyangzhuang Mine in the basin is evaluated by the water inrush coefficient method. Based on the critical hydraulic head for mining safety, the rate of mine dewatering is simulated for the three stages of the mining plan with the numerical model. The results show that the risk of water inrush in the second mining area is high. The rate of dewatering in the three stages without grouting is 1300, 1860, and 2050 m³/h, respectively, and with local grouting is 1020, 1550, and 1700 m³/h, respectively. Dewatering combined with grouting not only ensures coal mine safety, but also significantly reduces the rate of dewatering. The prediction method of mine dewatering has practical significance in engineering applications.     

Isotope Hydrogeological Study of Karst Water in the Lu'' an Mining District and the Xin''ancun Spring Basin, Shanxi

Isotope hydrogeological study has shown that the water supply exploration area in the Lu' an coal mine may be divided into four zones of hydrodynamic conditions and the Xin'ancun Spring Basin where the mine is located may be divided into three Middle Ordovician karst water systems. This paper discusses the features of recharge, runoff and discharge of karst water in various zones, and hydrogeological parameters such as the age, flow rate and natural recharge of karst water have been estimated.     

某断层导水条件下的隧道涌水量预测与计算实例分析

以某高速公路水文地质勘察为例,介绍隧道穿越导水断层条件下的涌水量预测方法及水文地质参数计算,总结了某抽水试验管井涌水量呈指数型,反映该管井处断裂带补给范围有限,当水位降深达隧道高度时,涌水量不会增长。