火山岩体围岩隧道断层带涌水量计算方法综合研究:以青云山隧道为例

以某火山岩体围岩隧道为研究对象,分析了隧道区蓄水构造类型与隧道涌水特征,运用多种解析方法和数值模拟方法对隧道区典型断层带涌水量进行了计算,并与实测数据进行了对比,总结出各种方法的适用性。研究结果表明:火山岩体围岩隧道涌水表现为断层带控水的分段涌水特征;传统的地下水动力学法较降雨入渗法和氚同位素法更适合于用于此类隧道的隧道涌水量计算,而数值模拟法在计算隧道涌水量上有一定的优越性。此外,隧道断层带水文地质调查的程度与参数刻画的准确度对计算结果精度影响很大。      

贵州箐口煤矿井筒检查：孔涌水量预算方法的探讨

贵州箐口煤矿拟建立一对立井,采取井筒式开采地下煤炭资源。为了给矿井排水系统的设计、施工和煤炭开采提供可靠的依据,采用地下水动力学中的"大井法"和"井组干扰法"预算井筒的涌水量。     

滕州郭庄煤矿十二采区第十下层灰岩水赋存规律及涌水量预测

采区涌水量是采区排水系统设计的依据，涌水量的准确与否，直接涉及到采区开采的安全。该文对十，层灰岩的涌水规律、补给条件进行了分析，并采用比拟法及大井法对采区涌水量进行了计算，预计了采区正常涌量和最大涌水量，为采区排水设计提供依据。     

矿井涌水量预测方法及适用性评价

本文介绍了数值法、解析法、水均衡法及水文地质比拟法四种矿井涌水量预测方法,并针对不同的方法,进行了适用性评价的分析。指出在进行涌水量预测时,应对矿井的条件加以仔细分析,采取适宜的方法。     

基于改进阻力系数法的悬挂式帷幕基坑渗流计算

帷幕结合基坑内降水的方案是深基坑工程中地下水控制的主要趋势,由于基坑渗流场的复杂性和尺度效应,业内尚无成熟且精确的解析计算方法。在分析悬挂式帷幕基坑与闸坝渗流场特点异同的基础上,对闸坝改进阻力系数法进行修正,提出了承压水条件下悬挂式帷幕基坑渗流段的分段方式,推导了新的考虑基坑特殊段"水平汇流段"的等效阻力系数计算公式,并将之拓展至含水层各向异性条件下,实现了悬挂式帷幕基坑涌水量和坑外水位降深的定量计算;最后,结合典型基坑案例,通过数值模拟验证了该方法的精确性。研究表明:经过合理分段、等效和修正处理后,改进阻力系数法在悬挂式帷幕基坑承压水渗流计算中,与数值法计算结果的相对误差能控制在5%以内,精度较高,且具有分段灵活、计算简单的优点,能适用于不同场地条件下基坑降水设计的计算。      

示踪实验在湾潭隧道涌水突泥判别中的应用

以宜来高速湾潭隧道为研究对象, 通过现场调查、地下水示踪实验、地下水流量监测, 以及采用大气降雨入渗法计算隧道的平均涌水量和丰水期涌水量, 同时采用RFPA渗流软件对隧道涌突水的可能性进行判别。现场调查及示踪试验结果显示湾潭隧道岩溶管道为多支, 混合型岩溶管道, 水文地质条件复杂, 丰水期涌水量约为平均隧道涌水量的4.6倍。数值模拟结果表明, 隧道涌水突泥破坏要历经裂隙萌生、裂隙扩展、裂隙进一步扩展、贯通破坏阶段。同时当岩溶管道处的过水流量达到初始值(37 248 m3/d)约2.7~3.5倍之间时便可出现涌水突泥破坏, 也即出水口2流量达到10 000~13 000 m3/d时, 湾潭隧道具有极高的涌水突泥风险。      

解析法确定干扰井群的合理布局

本文采用解析法理论公式计算绘制了干扰井群的井距厂与涌水量干扰系数α之间的曲线，以期代替传统的互阻孔抽水试验法，确定干扰井群的合理布局。     

苍峄铁矿带苍山县沟西-西官庄矿区沟西矿段(凤凰山铁矿)主井井筒检查孔水文地质特征分析

苍峄铁矿带苍山县沟西-西官庄矿区沟西矿段,又称凤凰山铁矿,为隐伏的鞍山式低品位铁矿,矿区水文地质条件属于中等型。对施工的主井、副井、进风井、东风井和西风井井筒检查孔进行了水文地质编录和分层抽水试验,以主井井筒检查孔为例,划分了4层含水段,求得了各含水层的水文地质参数,对荒径涌水量进行了预测;基本查明了井筒检查孔的含水性等水文地质特征,确定了注浆段,为矿山立井防治水方案提供了设计依据。     

求解复杂条件下近场源法激电异常的正演方法

边界元法是一种新的数值计算方法,与已有的其它数值方法相比,具有方程组阶数低、输入数据少、占有内存少、速度快等优点。本文用该法计算了二维极化体上近场源法的激电异常。实践证明,边界元法是计算近场源法激电异常的一种经济有效的方法。     

新型注浆材料——粘土水泥浆在井筒地面预注浆中的应用

平顶山１３矿为设计年产量１８０万ｔ的大型矿井，采用立井开拓方式，上部穿过二叠系平顶山砂岩，岩层坚硬，裂隙十分发育。主副井涌水量分别为２４４ｍ３／ｈ和２５５ｍ３／ｈ，注浆深度１３２ｍ，采用粘土水泥浆注浆方法，其技术特点：（１）采用粘土水泥浆新型注浆材料，它具有配制简单，性能好，材料来源广泛，工艺简单、成本低和适用范围广泛等优点，与传统单一水泥浆比较节约水泥８０％左右。（２）采用流量测井技术，准确测定了水文地质参数，使注浆设计与施工有的放矢加强了重点层段的注浆，并可精确地测定注浆效果。（３）采用风动潜孔锤钻进和钻机整体搬迁技术，提高钻效４～５倍。（４）采用高压力大流量注浆工艺，减少注浆次数，缩短注浆工期，保证注浆质量。（５）注浆效果，达到了注浆段井筒剩余涌水量小于６ｍ３／ｈ的设计要求，堵水率９８％以上     

嵌入法地下水管理模型的分段决策技术

以地下水流的支配方程(有限元形式)作为线性规划的部分约束条件构成的地下水管理模型,称之为嵌入法;以各时段内务节点的水头之和最大作为目标函数在各时段内寻优,就是本文探讨的地下水管理模型的分段决策技术。该模型所形成的庞大的约束矩阵,往往需要超大容量计算机。本文利用线性变换消去约束条件中的有限元方程,并将决策变量转化为该时段的抽水量和补给量。将该模型运用于一个实际水源地,其结果令人满意,说明此模型是具有实用意义的。     

郑州五龙电厂与周边农用水矛盾分析

郑州五龙电厂锅炉用水以开采地下水为主 ,开采量 4 0 0 0m3/d。由于区内地下水位持续下降 ,农业开采井涌水量减少 ,当地农民认为是由电厂开采引起的 ,双方矛盾激化 ,严重影响了电厂的生产、生活秩序。通过水文地质调查认为 ,电厂开采量基本合理 ,且由于电厂开采井与农用井开采层位不一 ,二者之间有一厚约 30m的致密坚硬粘土层 ,有一定的隔水能力。因此 ,电厂的合理开采对周边农用井不会有大的影响 ,区内地下水位持续下降 ,主要是下游上街至荥阳一带形成的复合降落漏斗引起的。区域上的地下水超采引起全县范围内水位下降。     

基于水力走时反演刻画裂隙含水层非均质性

获取含水层水力参数空间非均质分布信息是研究地下水渗流、地下水污染物运移等诸多地下水问题的重要基础。然而，受常规勘察技术所限，含水层的非均质性难以直接刻画，尤其在裂隙介质含水层中，水力参数分布的非均质性更加突出，进一步增加了刻画的难度。针对该问题，本研究首先通过德国哥廷根大学北校区内的Neutra试验场地进行的64次抽水试验，获取了该场地不同深度观测点的水头响应曲线，然后使用解析方法对64组数据进行分析和参数评估，同时采用水力走时的方法对井间水力参数分布进行反演计算，最后将得到的结果分别与经典解析解参数估计和热示踪试验结果进行对比验证。结果表明，解析解参数估计的结果虽然能够在一定程度上展现含水层的垂向非均质性，但是无法刻画井间含水层水力参数的非均质分布；与热示踪试验结果的对比验证了基于水力走时反演的水力层析法在刻画裂隙介质水力参数的空间非均质分布的可靠性。      

和什托洛盖和什东-沙吉海矿区水文地质特征

为了查明沙吉海矿区水文地质特征,在对区域水文地质条件的分析基础之上,采用水文地质钻探、抽水试验及长期动态观测孔等手段,查明了矿区内的水文地质条件,矿区内主要的充水含水层为侏罗纪头屯河组孔隙微裂隙含水层、西山窑组孔隙裂隙含水层及烧变岩裂隙含水层,对煤层开采有影响的含水层主要为西山窑组孔隙裂隙含水层。查明其水文地质特征对于煤矿的安全生产有至关重要的作用,也对煤矿防治水起指导性作用。     

激发极化法在早前寒武纪变质岩系找水中的应用

通过对在早前寒武纪变质岩系进行抗旱找水中利用地球物理勘探定井的实例分析,阐述了利用激发极化法在早前寒武纪变质岩分布区辨认含水层,确定含水层埋深,最终确定较好井位的方法。该方法对解决早前寒武纪变质岩系的干旱缺水现状有广泛深远的意义。     

苍山县大青山铁矿矿床水文地质特征与涌水量预测

山东省苍山县大青山铁矿属隐伏的鞍山式低品位铁矿。该文分析了矿床的水文地质条件,阐述了矿体盖层、矿体围岩及顶底板水文地质特征。对研究区内勘探孔进行野外简易水文地质编录和水文地质钻孔分层抽水试验,获得了含水层厚度、影响半径、渗透系数等基础数据,采用“大井”涌水量计算法对矿体赋存各标高段进行涌水量预算,结果可为当地矿床开采技术条件提供技术指导,也为同类研究提供实例。     

中国69个城市地下水挥发性卤代烃污染检测与特征研究

为了初步掌握中国主要城市地下水挥发性卤代烃污染状况和特征,在中国69个城市开展了地下水挥发性卤代烃污染检测与特征研究,采集地下水样品791组,采样井均为工农业生产和生活饮用水水井;依据US EPA 8260B检测方法,采用气相色谱/质谱联用分析仪器(P&T-GC/MS),分析和测试了氯仿、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯和二氯甲烷等15种挥发性卤代烃的质量浓度。结果表明:在791组地下水样品中,有406组样品至少有一种挥发性卤代烃组分被检出,检出率为51.33%;各组分中,氯仿的检出率最高,为20.35%,其他组分的检出率为0.25%～5.06%;氯乙烯在所有样品中均未检出;有13组样品的单项组分超标,超标率为1.64%;超标率由高到低分别为四氯化碳(0.76%)、氯仿(0.25%)、1,2-二氯乙烷(0.25%)、三氯乙烯(0.13%)、1,1,2-三氯乙烷(0.13%)、1,2-二氯丙烷(0.13%);超标井均为非供水水源地水井。检测与研究结果表明:中国主要城市地下水挥发性卤代烃污染物检出率较高,检测的69个城市中71%的城市至少有一种挥发性卤代烃被检出,且潜水的检出率高于承压水,但总体超标率较低。     

基于Neuman井流理论确定玄武岩潜水含水层渗透系数的应用——以吉林靖宇煤矿为例

全面分析研究区玄武岩潜水含水层水文地质条件的基础上,对稳定流和非稳定理论确定潜水含水层渗透系数的优缺点进行了对比,认为非稳定井流公式确定玄武岩潜水含水层渗透系数是合理的。Aquifer Test软件基于Neuman井流理论配线法求参原理,运用计算机完成了自动求参,避免了人工配线的不足。该文根据吉林靖宇煤矿研究区玄武岩潜水含水层非稳定流抽水试验,分别用Aquifer Test软件和稳定井流公式进行了求参,并对比分析得出:玄武岩含水层弹性释水作用影响时间较长,利用Neuman潜水井流公式求参可靠,且更逼近现实;用Aquifer Test软件实现了自动求参,具有操作简单规范、可比性好的优点。     

万福矿井充水水源分析及矿井涌水量预计

通过对井田水文地质特征及矿井充水因素的分析,认为矿井的主要充水水源为3煤层顶底板砂岩裂隙含水层及三灰岩溶裂隙含水层。采用"大井法"对矿井涌水量进行了预算,确定矿井的正常涌水量为279 m3/h,预算结果为矿井的设计提供了科学依据。     

基于信息熵的岩溶水监测网优化: 以徐州市典型水源地为例

在各级水利与自然资源部门地下水监测数据共享机制逐步完善背景下，针对日益凸显的原有监测系统中存在的监测井布局不合理问题以及岩溶含水系统具有的非均质性和各向异性特征，选取徐州市丁楼-茅村和七里沟2个典型水源地，分别采用互信息-距离（T-D）和最大信息最小冗余（MIMR）模型对研究区监测网信息冗余性和最优监测井组合进行了研究。结果显示:丁楼-茅村水源地水位监测数据离散程度、信息熵、信息传递量和信息衰减速率均大于七里沟水源地，2个水源地在ε取10-1时的水位信息有效传递距离分别为4.7，4.8 km，指示出两地相似的岩溶发育程度和水力传导性能。通过对比监测井控制范围的实际值和理论值发现2个水源地监测井之间均存在信息冗余。现有监测条件下，丁楼-茅村水源地最优监测井数为6眼，最优监测井组合为D1-D2-D4-D5-D7-D9；七里沟水源地最优监测井数量为5眼，最优组合为Q1-Q3-Q4-Q5-Q7。将优化结果与原监测网相比，2个水源地监测井数量均减少3眼，分别能提供原监测网信息总量的98.5%，94.9%，监测网控制范围分别下降0.4%，1.2%，信息冗余量分别减少49.0%，56.4%。表明优化后的监测网能够提供与原站网相当的信息量和控制范围，同时可以显著降低信息冗余度与监测成本。