海底金矿矿坑涌水水源判识及演化研究

为查明新立海底金矿浅部裂隙涌水在开采条件下的演化规律,从水文地球化学的角度出发,提出采用主成分分析法和最大似然概率法对裂隙涌水水源及其混合比进行判识和计算,并采用数值模拟法间接验证计算结果的可靠性。研究表明:该方法能够有效识别矿山涌水水端元的组合模型及其变化,计算出可能性最大的端元混合比;新立金矿浅部裂隙涌水端元模型经历了由Ⅰ类基岩水+海底地下水到Ⅰ类基岩水+海底地下水+现代海水的演化过程;海底地下水和现代海水易从采空区两侧肩部进入矿坑,且涌水中海水含量呈现先增加后减小的变化规律。     

模拟水氡异常判识

本文阐述了模拟水氡测值的影响因素,并以乌鸦咀泉为例阐述了模拟水氡异常的判识方法,指出要对模拟水氡异常进行判识,必须充分了解水点的基本情况及所有影响因素,并充分了解这些影响因素对水氡的影响规律,在此基础上对干扰因素加以排除,同时用同一水点其它测项的同步变化特征来佐证该异常不是观测过程中人为及仪器因素造成,最后进行区域背景场对比分析,用同一区域其它水点测值的同步变化情况加以佐证,以判断是否是区域应力场所致,从而为分析预报提供可靠的判定依据。本文为模拟水氡的异常判识提供了实例。     

基于多元监测信息融合分析的突水灾害状态判识方法

突水灾变演化过程中伴随着防突结构内的岩土体的信息变化,通过对潜在突水通道围岩多物理场信息进行深度融合分析,揭示了多元信息的逻辑共生关系,建立了突水演化状态判识的理论方法。从岩体渐进破坏突水与充填结构失稳突水两种典型的突水相似模型试验入手,建立了多元监测信息与量化表征函数的关联性。基于主成分分析理论揭示了多参量间的逻辑共生关系,确定了围岩多物理场信息对突水灾害的影响权重,这为突水灾害监测设计与预警提供了理论依据。结合函数拟合曲线中表征函数变化趋势发生转变的极值点与驻点,建立了突水灾害演化状态综合判识方法,最终将两种突水类型的演化阶段划分为：平静期、发展期、突变期和灾后期,并提出了任意时刻下突水灾害发生概率的能量判别方法,该理论方法为隧道及地下工程突水灾害监测预警提供了参考。     

基于Piper-PCA-MLP神经网络的矿井涌水水源识别方法研究

为了快速准确地识别矿井涌水水源,提出一种基于Piper-PCA-MLP的矿井涌水水源判别模型。以乌东煤矿为例,通过Piper三线图揭示了矿区不同地下水含水层的水化学特征,筛选了来自矿区不同涌水含水层的23个水样,获得了22个代表涌水含水层的典型水样。选用Na⁺+K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO^-₃、NO^-₃和TDS八种水化学指标作为判别指标,考虑到乌东煤矿含水层水质边界不明显和水化学组分差异性不大的特点,选择MLP神经网络作为模型识别的基础,为了解决MLP神经网络在面对高维数据时训练收敛较慢,建模时间较长等缺点,使用主成分分析算法对数据进行降维,提取三种主要指标作为判别因子。以22组水样数据中17组作为训练样本,5组作为测试样本建立PCA-MLP模型,为了凸显模型的可靠性和准确性,选取同一样本集对水样数据分别建立PCA-层次聚类...     

双柳煤矿充水含水层水化学特征及涌水水源识别技术

运用灰色关联度理论,对双柳煤矿主采煤层主要充水水源水化学一般特征进行分析,确定各含水层的特征离子。采用piper三线图、离子含量柱状图,分析研究煤系地层砂岩水、太灰水、奥灰峰峰组、奥灰上马家沟组含水层的水化学特征,并利用piper三线图对本区各含水层水质类型进行初步分区,为矿井技术人员快速准确判别涌水水源类型提供了有效方法和依据。     

矿井涌水水源判别的GRA-SDA耦合模型

选取矿井涌水水源判别中常用的灰色关联分析和逐步判别分析作为基础模型,分析了两者的优缺点及单独使用中存在的问题,提出耦合判别思路,设计了GRA-SDA耦合式水源判别模型。利用某矿区实际样本数据,选取Na++K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-共6组离子以及矿化度作为判别因子,对该模型进行实例验证。分析表明,该模型判别结果与实际情况吻合较好,与单独使用一种分析方法相比较,有效地提高了水源判别正确率。     

呼吉尔特矿区石拉乌素煤矿矿井涌水水源判别及定量分析

针对石拉乌素煤矿主要充水含水层以及井下涌水中各含水层充水的贡献度不清等问题,采用水质全分析、同位素及有机物检测,查明了顶板巨厚复合含水层地下水以及井下涌水中主要离子、矿化度、氢氧同位素、有机物含量特征。研究结果表明：志丹群含水层地下水矿化度平均为237.05mg/L,水化学类型为HCO₃-Ca·Na型;直罗组含水层地下水矿化度平均为1 371.09mg/L,水化学类型为SO₄-Na及SO₄·HCO₃-Na型;矿井水矿化度平均为1 507.08mg/L,水化学类型为SO₄·HCO₃-Na型;志丹群含水层地下水、直罗组含水层地下水δD与δ¹⁸O基本落在当地大气降水线上或其附近,矿井水δD与δ¹⁸O基本落在志丹群含水层水和直罗组含水层水之间;白垩系志丹群含水层地下水、直罗组含水层地下水与矿井水的三维荧光光谱相似;同位素分析结果显示井田南翼矿井涌水中志丹群含水层水占31.18%,直罗组含水层水占68.82%,井田北翼矿井...     

春风油田石炭系火山岩油气层综合判识研究

火山岩油气藏是一种特殊类型油气藏,受岩性、岩相、储集空间类型等因素影响较大。常规测井仅能对储层进行评价,录井仅能对岩性及油气显示进行评价。利用测录井资料无法快速判识油气层现状,制约了现场完井方式及试油方案的及时决策,并影响钻井周期、成本及对区块的潜力评价。通过岩心描述、镜下薄片储集空间及含油性观察,结合测井解释和试油结果,总结了春风油田石炭系火山岩油藏岩石类型及含油性特征;火山岩储集空间类型、影响因素、识别方法及物性有效性;孔隙、裂缝等储集空间有效性电性识别方法;建立了春风油田石炭系油气层综合判识准则。本次研究可快速对该区石炭系完钻探井进行油气层综合判识,指导现场完井方式决策,提高勘探效益。     

西部侏罗系矿区充水含水层水文地球化学特征及矿井水来源综合识别

本文以水文地球化学理论为指导,基于研究区水文地质条件及矿山水害研究基础,构建了不同充水含水层水化学和氢、氧同位素基础特征值,结合不同煤层埋深煤矿含隔水层组合特征和导水裂隙带发育高度,综合识别了浅埋、中深埋和深埋多个煤矿的矿井水来源.研究结果显示,受水岩作用和水动力条件等因素影响,煤层上覆不同充水含水层地下水水化学类型和...     

江油市规划应急水源地地下水水化学特征分析

通过在江油市规划应急水源地及其上、下游采集地下水水样进行化学分析,共采集15个样品。结合主离子浓度、Piper图及沿程变化对该水源地地下水的水化学特征及其上、下游地下水水化学变化规律进行分析,结果表明：研究区地下水呈弱碱性,属硬度水和极硬度水,TDS平均值为281.446 mg/L,其中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,Na++K+次之;阴离子以HCO3-和SO42-为主,Cl-较少;地下水的化学类型为HCO3--Ca2+。在沿程变化上,自上游至下游,地下水TDS及主离子均有整体增加的现象。地下水化学类型由HCO3--Ca2+型变化为HCO3-·SO42--Ca2+·Mg2+型。     

天津市平原区深层淡水咸化-咸水下移问题的讨论

深层孔隙水的咸水下移是滨海地区普遍存在的环境地质问题,目前对其形成和循环运移机理争议较大,是当今水文地质理论研究的重要内容之一.作者通过地下水资源的系统调查研究,利用地下水同位素的采样测试成果并结合地下水含水层结构初步分析了深层水的补给运移,并根据地下水的历年开采量的调查和水位、水质的动态变化研究了地下水动力场、化学场的演化特征.作者认为,深层水氚含量较80年代含量高,绝大部分含量在4~10 TU.在补给条件好的古河道上游地区,多在10~20 TU.这表明深层地下水经过几十年的大规模开采,水动力条件改变,水平迳流和垂向越流均有所增强,促进了地下水循环,而以近50年来大气降水渗入补给的地下水占优势.由于几十年深层地下水的超量开采,天津市南部平原区已形成地下水位的常年漏斗区.由于浅、深层地下水巨大的水位差,深层淡水已受到上部咸水下移的影响.地下水的主要常量组分TDS、Cl-、SO2-4在南部平原区表现为含量总体升高的趋势,在地下水的集中开采区表现的更为突出,已经导致了天津市中南部平原第Ⅱ含水组淡水水质的咸化,地下水环境正在不断恶化.     

长株潭城市群核心区地下水应急供水研究

根据长株潭城市群核心区水文地质条件及地下水资源特征,结合城市供水现状圈定了19个地下水应急水源地,针对2020年规划的长株潭三市城市人口,按照20L/d·人和50L/d·人的标准,分别对各城市进行了应急供水方案研究,并提出了城市应急水源地建设与保护建议.     

南阳市城区浅层地下水动态研究

在深入研究河南省南阳市城区浅层地下水水文地质条件的基础上、评价了地下水水质现状,通过地下水位动态、地下水漏斗现状分析和对水量均衡计算,提出了南阳市城区浅层地下水处于动平衡状态的结论.     

江油市青莲镇规划应急水源地分析与评价

涪江作为江油市重要饮用水来源,在遭受上游水污染发生后,需要及时更换应急水源地供水,结合流域特点,选址青莲镇作为江油市应急水源地。通过调查研究青莲镇地下水资源量,全面研究了该地区地下水补给量、储存量和消耗量,并采集水源地水样进行实验分析,获取水源地水化学特征,研究结果显示青莲镇地下水水量、水质满足江油市应急水源地要求,最后利用层次分析法对江油市应急水源地进行了适宜性评价。     

昆明松华坝水源地降水特征及小波分析

对松花坝站1953～2011年降水特征分析表明,昆明市松华坝水源地降水量呈减少趋势,且降水高度集中在主汛期,后汛期降水偏少,不利于水库防洪调度与水库蓄水。小波分析结果表明,松华坝水源地年降水量、汛期、主汛期和后汛期降水量均存在2a短周期,但长周期各异。年降水量、汛期及主汛期降水量在较大时间尺度上分为1977年之前的偏丰期、1977～1993年的偏枯期、1994～2008年的偏丰期、2009～2011年的偏枯期,而后汛期降水量在较大时间尺度上分为1957年前的偏枯期、1957～1968年的偏丰期、1969～1982年的偏枯期、1983～1997年的偏丰期、1997～2011年的偏枯期。由小波分析和趋势来看,2009年之后的降水偏枯期还将延续11a左右的时间。     

解析法和数值法在丘陵地区矿坑涌水量预测中的比较

丘陵地区地下水资源不丰富,依赖于地下水的生态环境也比较脆弱。在开采该地区的矿产资源过程中,采矿排水对周边地下水资源的影响应成为值得注意的问题。以安徽省庐江县某一铁矿为例,采用解析法和数值法分别对该矿矿坑涌水量进行预测,并将两种方法的预测结果进行了对比分析。结果表明：在-500 m开采条件下,计算结果分别为41991．44 m3/d和3150 m3/d,得出数值法更适合水文地质复杂条件下矿坑用水量的预测,且与实测结果较为吻合,具有一定实用性,可为矿山制定防排水方案提供依据。     

土门水源地地下水资源评价问题探讨

笔者通过参加“临汾市土门供水水源地地下水资源评价”工作，从多方面系统地分析、比较本次及前人对“土门水源地”的评价结果，最后阐明：确定水源地可开采量为4．0万m^3／d的评价结论。     

地下水超采区水权分配方法及实例应用分析

河北省为推进水资源管理制度改革,建立地下水超采综合治理的长效机制,于2014年出台了《河北省水权确权登记办法》。以此《办法》为基础,选取河北省地下水超采区内的东光县作为水权分配应用实例,结合在地下水超采区内水权分配的原则、方法及步骤,最后得出东光县各行业水量分配结果,并对终端用水户进行水权确权,该实例应用可为地下水超采区其它县(市、区)提供经验借鉴。水权分配及确权工作有利于探索建立水权水市场制度,节约保护水资源,为河北省开展地下水超采综合治理试点工作提供可靠支撑和保障。     

湘潭市河西应急地下水源地评价

建立城市应急地下水源地,有利于提高应对水资源危机事件的供水保障能力.本文对湘潭市河西应急地下水源地的水文地质条件进行了详细的研究,认为该水源地由白垩系罗镜滩组(K2lj)灰质砾岩含水层构成,面积较大,厚度稳定,岩溶发育,水量丰富,水质优良,可开采量达78486 m3/d,且稳定可靠.针对2020年规划的湘潭市主城区及九华经开区的146万人口,无论是20 L/人·天还是50 L/人·天标准下的基本饮用水应急需求,均有保障,建议将应急水源地建设纳入城市基础设施建设和水资源开发规划之中,充分保证湘潭市区的供水安全.