复杂环境条件下地铁降水回灌系统设计与研究

针对北京市地铁丰益桥南站和丰益桥南站—终点区间施工降水回灌场地周边复杂环境,基于抽水试验、场地回灌试验、周边回灌试验等,从回灌池的深度、回灌井的深度、单井回灌水量、回灌井布置等方面设计了回灌系统.分别采用解析法和数值法检验了回灌系统方案的合理性,最终确定了以84眼小口径井和1眼大口井进行补充的回灌方案能满足施工降水排水需求.经实际运行显示,系统回灌总量7261×104 m3,实现了地铁降水排水100％资源性回灌.     

基于多源数据分析的洼里砾岩地下水循环特征

利用钻孔、地下水位、水质、温度和同位素等多源数据,识别了洼里地区的地质结构、地下水动态、地下水化学、地下水温度和同位素特征,分析了洼里砾岩与奥陶系、第四系含水层的水力联系。洼里砾岩在西部与奥陶系地层直接接触,与奥陶系含水层存在水量交换通道;洼里砾岩与奥陶系和第四系地下水水位具有一致的年际和年内变化特征,水位高值一般出现在1—2月,水位低值出现在5—6月。同时,洼里砾岩、第四系和奥陶系地下水水化学类型均为HCO3-Ca·Mg型,且C-14和S-34同位素值相近,地下水温度变化规律具有区域一致性。结果表明,洼里砾岩岩溶发育,富水性好,与奥陶系和第四系含水层水力联系密切。地下水循环特征表现为:地下水主要接受西部奥陶系地下水补给,自西南向东北方向径流,主要排泄方式为侧向径流和向第四系含水层越流。     

基于GIS的岩溶水资源量均衡法评价模块的构建

为了支持北京市岩溶水资源量准确、高效计算,使用均衡法构建区域水资源量计算模块。模块设计以Arc GIS平台为依托,使用C/S模式来构建,模块数据库由空间数据库、属性数据库、影像数据库、元数据库组成。模块主要功能包括：补给量计算、排泄量计算、储存变化量计算、可开采量评价、资源量评价结果专题图制作功能等。经岩溶区试算,证明评价模块的构建为北京岩溶水资源量的准确、高效计算和成果的可视化提供重要的信息技术支持。     

基于多元线性回归的甘池泉流量 对降水响应特征分析

以房山长沟镇甘池泉流量为研究对象,采用多元线性回归方法,分析泉流量-降水的响应特征。自相关性及互相关性分析结果表明,泉流量对降水表现为短期滞时(快速响应)和长期滞时(5~6个月)。建立大气降水-泉流量的多元线性回归模型,将输出结果与实测过程曲线相拟合,纳什效率系数NSE为0.72,表明建模效果较好。经分析,所建模型用于4个月之内的泉流量预测较为可靠。结合甘池泉域含水层特性分析,泉流量在降水后产生快速响应,其径流主要来自于表层岩溶带裂隙水流;而5~6个月的长滞时响应来源于深远部岩溶带裂隙水流。     

基于WellTester的岩溶含水层水文地质参数估算

Well Tester是计算地热含水层水文地质参数的软件,该软件通过对水压力过程曲线进行拟合,进行参数计算。该软件界面友好、操作简单,且具有输出单井报告功能。文章对Well Tester软件各模块及各界进行简要介绍的基础上,以＂北京岩溶水资源勘查评价工程＂中新建岩溶水井为例,对各个操作步骤进行了介绍。通过对比分析Well Tester软件与经验法的结果,表明该软件可对岩溶裂隙含水层的水文地质参数进行计算,且该软件对成井质量评价有一定指导意义。目前该软件还未广泛应用于岩溶裂隙含水层,为获取较多的水文地质参数,笔者认为该软件在我国具有一定的推广价值。     

基于正交试验设计的梧桐庄矿岩体力学参数反演

在岩土体力学问题的数值模拟研究中,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。本文在分析不同岩体力学参数确定方法基础上,以梧桐庄矿开采沉陷项目为背景,结合现场实测数据和相关理论成果,应用"数值模拟-正交设计"法,建立了一套确定岩体物理力学参数有效实用的方法。试验中以下沉系数为评价指标,选择围岩体4个基本力学参数弹性模量E(GPa)、泊松比μ、内摩擦角φ(°)、粘聚力c(k Pa)为反演因素,模拟计算各参数不同水平组合,通过对结果的极差与方差分析,得出各参数对下沉系数的影响显著性,再进行二次优化实验计算,综合分析确定一套优选参数组合。此方法使得参数合理化,模拟结果可以更真实的反映煤岩体实际采掘的变形移动情况。     

北京地区不同介质的土柱淋滤水质试验研究

为探讨冲洪积平原地带地下水水质劣变机理及过程,开展了不同的水土样品组合的16组淋滤试验,以期揭示不同源水在土柱入渗过程阴阳离子、硬度和TDS的变化规律以及地下水类型的演化特征。试验结果表明:淋出液中,阴离子浓度的变幅由大到小依次为HCO_3~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-和F~-,阳离子的变幅则依次为Na~++K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)。淋出液的硬度、TDS和水化学类型均呈现出有规律的变化,先期主要受控于源水,尔后则主要受土柱介质的影响。除了以垃圾作为淋滤介质的试验外,其他组合的试验都出现了初期TDS和硬度升高的过程,之后与源水趋于一致,揭示了淋滤中浸泡—水岩相互作用—吸附解析—淋洗等复杂过程。