降雨量对深井静水位的影响机制分析——以鹤壁井观测数据为例

我国地震地下水动态观测井水位动态直接受降雨干扰,影响地震前兆信息识别。文章以鹤壁观测井为例,基于2014-2019年鹤壁井静水位观测数据及当地降雨量资料,对鹤壁井静水位主要影响因素及机制进行研究,结果可知:鹤壁观测井的水位相对较浅,静水位受降雨因素影响尤为明显,静水位与降雨量有很强的相关性,变化特性与Gauss-Seidel迭代法一致。在降雨因素对于静水位的影响大于其他因素影响时,影响系数in作为未知项,根据in和以前的降雨量数据,我们可逆推未来一段时间的水位数据,对评估水位观测井的观测效能及数据异常核实等工作具有指导意义。     

“动水位”观测较静水位观测更敏感

万迪堃等在《华北地震科学》第8卷第2期撰文认为,我国地震地下水动态观测井网建点以来所取得的资料表明,同样是承压水,静水位和“动水位”的映震能力有明显不同,“动水他”的映震能力明显优于静水位。“动水位”观测是将自流井的流量观测转变为“水位”观测的方法。“动水位”是指在一定放水量条件下,井管中的水面相对于排水管中心的高度,与水文地质学中动水位的概念是不一致的,不是真正的动水位,它的变化反映排水量的变化。“动水位”观测较静水位观测更“灵敏”的原因初步认为有四个方面:首先“动水位”观测实质上     

天津地区深层地下热水井水动力特征

天津地区部分深层地下热水钻井在开采过程中井口水温明显高于开采前的井口水温,井内水的密度随之降低,可导致动水位高于开采前的静水位。采取井底压力的折算公式和室内实验的方式分别对实测数据和该现象进行分析、模拟。结果表明,开采条件下的井底压力明显小于停采条件下的井底压力,水位拟合主要受地热井的密度、井底压力的计算公式和计算方法、地质结构以及地热井回灌等因素的影响;在实验第一阶段观测到井底温度与井口水位呈正线性相关,井底压力与水柱的平均密度呈线性负相关;在第三阶段平均密度和井底压力也呈线性负相关;而在第二阶段井底压力几乎保持不变时,可以根据该压力对不同井口温度时动水位升高值进行预测。     

莱州湾南岸地下卤水水位动态变化与开采量关系研究

由于多年来大量开采地下卤水,莱州湾南岸已经形成多个地下卤水降落漏斗。该文根据区内盐场水位长期观测资料,较系统地分析了地下卤水水位动态变化规律,查明了卤水水位与开采量的关系,建立了区内卤水水位与开采量相关关系方程。通过分析说明开采对水位的影响,为改善区内地质环境,合理利用卤水资源提供了科学依据。     

福州市地下水开采对华林1号井水位观测井的干扰

随着海峡西岸经济建设的飞速发展,福州市温泉的开采量日益增大,这对于布设在温泉区域内的地震水位观测井造成了严重地干扰,导致水位正常的固体潮特征受到破坏,水位的日变化幅度大（1～2m左右）,年变化幅度达到13m左右,作为地震地下流体微动态观测,该井的水位观测资料已经无法用于地震分析预报,而城市的发展地下水的开采已是不可逆转;因此,针对城市防震减灾与经济建设发展之间的矛盾提出几点思考。     

湛江市区地下水水位动态分析

利用江江市区地下水水位动态观测资料,既采用传统的降落漏斗方式来分析地下水位的面状动态,划分开采强度区,大致评价各区的水位变化特征;又根据人工开采 力场的基础理论,讨论湛江市复式多层结构承压含水体三维钠压区的演变特征。提出了预防海水入浸地下水的建议和措施。     

静水位-水氡单井综合观测实验研究

在宁德井首例成功实现了严格意义上的地震地下水单并综合观测,水位和水化观 测同时达到满足常规要求的理想效果。本文介绍采用“循环法”实现静水位一水氡单井 综合观测的实施过程和实验观测结果,根据实验过程中的体会,对该方法的实用性和优 点作了讨论。     

潘北矿西翼灰岩地下水位动态特征及其异常现象分析

在分析潘北矿水文地质条件基础上,通过对该矿西翼地下水动态分析,揭露了不同灰岩含水层对放水过程中响应程度。反映了不同灰岩观测孔水位动态变化特征,从地下水流场和水力坡度分析了十线及十西线附近产生“水位”变化异常的原因,同时预测了在目前基础上,现有各观测孔水位达到开采水平要求的时间节点,以上研究为下一阶段灰岩水的防．治及保证1—3组煤层安全开采提供了依据。     

河北丰南井水位大幅下降异常分析

2020年6月河北丰南井水位短时间内出现大幅度下降变化,8月中旬水位恢复,最大降幅达56m。为了准确地对该异常进行判定,本文通过观测系统检查、环境因素分析、水化学离子分析以及构造活动分析等相关工作对丰南井地下水动态变化成因及开采干扰进行分析。综合分析认为:降雨减少、农业灌溉地下水大量开采在丰南井水位下降中占一定比例,除此之外,还存在构造因素的影响,但不能完全交代于本次异常变化,周边煤矿开采疏干水是引起本次水位异常的主要原因。     

安塬水源地地下水流三维数值模拟

安塬水源地为干河冲洪积扇型水源地,含水层由第四系冲洪积层构成,厚15～30m,非均质,各向同性.受含水层底板坡降的影响,潜水面坡降较大,为5％～8％.三维流特征明显,尤其是抽水试验时在抽水井周边区域不同深度的水头差别更为显著.为了观测不同深度的水位,在群孔抽水试验时在同一观测孔中按上、中、下不同深度设置了3组观测管分别进行水位观测,从而为三维数值模拟提供了水位数据,并以该资料为依据建立了三维有限差分模型,对6种开采方案进行了数值模拟计算和预报.通过11a的开采,证明建立的三维有限差分模型可靠,为水源地的地下水开采建立了较为可靠的数学预报模型.     

苏北沿海三市三维地下水流数值模拟

20世纪80年代以来,苏北沿海三市（连云港、盐城和南通）地下水过量开采导致部分地区水位持续大幅下降,引发地面沉降、水质咸化等问题。本文基于研究区大量地质、水文地质资料,以及2005—2013年地下水开采和水位观测数据,经过模型识别、验证,建立了能刻画苏北沿海三市地下水流场演化的三维非均质各向异性地下水流数值模型,模拟了研究区2005—2013年开采量由约2.03亿m³逐渐减少到1.56亿m³条件下深部地下水系统流场（包括第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承压含水层）的动态演化过程。结果表明,各观测孔的水位实测值与模拟值吻合良好,水位及水均衡模拟结果显示各含水层水位下降得到有效控制,但是该区域地下水仍处于超采状态。为进一步控制水位下降,防治咸水扩散、地面沉降等地质环境灾害,模型预测并比较了现状开采和限制开采2种不同开采方案下2014—2020年苏北沿海三市深层地下水流场的变化趋势。预报结果显示,2种开采方案下,各含水层水位下降速率均减小,尤其是限制开采方案下,第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ承压含水层的区域水位平均下降速率依次为0.15、0.16和0.15 m/a,分别比模拟期减小了46.43%、65.21%和48.28%,在开采强度降至最低的条件下储存量变化速率仍为负值,说明需要进一步加强地下水限制开采的力度。     

新疆富蕴县卡拉麦里1号金矿矿区水文地质特征

该矿区的矿体基本位于地下水静水位以下,这对未来采矿造成一定的困难。通过对矿区水文地质特征的研究,为今后开采提供了意见。     

孙疃煤矿灰岩水补给通道分析及封堵实践

孙疃煤矿采区划分多以大断层为界,水文地质分区特征明显。矿区10煤层开采受底板太灰水威胁。太灰水具有高承压、弱富水、不均一的特征。针对此特点,10煤层开采主要采取区域疏降治理措施。101采区疏降初期太灰水位出现大幅下降,但随后出现了回升现象,100d内累计回升超过50 m。在整理前期水文地质资料的基础上,结合水位、水质变化,分析了太灰水位上升原因。研究认为,奥灰水参与了补给,补给通道位于采区浅部煤层露头附近。据此进行了通道堵漏。注浆堵漏期间,太灰观测孔14-观1、15-观3的水位变化趋势为初期回升、治理期间波动、治理后下降;奥灰观测孔15-观2水位呈现初期下降、治理期间回升、治理后稳定的趋势,说明太灰与奥灰水位两者间联动性较好,治理效果明显,确保了疏降成果。     

运用统计分析法与Lumpfit模型计算烟台于家汤热泉可采资源量

于家汤地热田因地热流体的大量开采已出现水位、水温下降的现象,如何准确评价其可采资源量是地热田可持续开发的首要任务。本文基于于家汤地热田2006～2016年的水位、水温、水质、水量等长期动态观测资料,采用统计分析法计算得出该地热田在温度不低于38℃时的最大允许水位埋深为19 m;利用Lumpfit集中参数模型模拟得出地热田在保持现有平均开采量不变的条件下,水位最大埋深可达14. 5 m;反演计算水位埋深降至19 m时的可采资源量为1523 m3/d,同时通过地热田多观测孔抽水试验解析法计算地热田可采资源量与之对比,充分证明本次研究采用方法的可靠性,从而为于家汤地热田的合理开发利用地热资源提供参考依据。     

罗布泊罗北凹地矿区卤水开采工艺及工程布置探讨

罗布泊罗北凹地卤水开采工艺及工程布置构想为:在现有的条件下开采埋深在90m以上的四层卤水;选择井采;在渗透系数小、含卤层较薄的区域各采卤点采用单井小流量,而在渗透性能好、补给条件相对好的采卤点采用大流量两井或三井进行采卤方式。罗北凹地实行大规模井采已近一年时间,已启用50眼采卤井,目前工作正常,经全面水位观测,区内水位降落漏斗呈椭圆状且水位呈整体均衡下降趋势,与数值模拟结果近似,符合总体要求。     

苏州城市规划区Ⅱ承压水开采与地面沉降预防控制研究

在孔隙承压水开采与地面沉降的关系上存在2种观点。水、土应力平衡理论认为：只要开采承压水，就会引发应力失衡并导致地面沉降；而水、土动态平衡理论则认为：除非开采水压力至水、土应力平衡面以下，否则不会引发地面沉降。苏州城市规划区第Ⅱ承压水开采水位与地面沉降动态观测表明，在-33m处存在一个天然动态水、土应力平衡面。第Ⅱ承压含水层形成后，经上覆堆积物自重压力长期压缩作用，其水压力具较高的压强．这种天然状态下产生的弹性释放储存量可开采利用多少，取决于开采状态下水、土应力平衡时可消耗压力水柱高度中的水头值。因而地面沉降的根本原因是开采水位超过了-33m，突破了天然状态水、土应力平衡面水位。Ⅱ承压含水层在天然状态受上覆堆积物重力产生的高压强弹性释放储存量现象，可以帮助我们确立该地区孔隙Ⅱ承压水开采不产生地面沉降的临界水位(水、土应力平衡面)。这一点对承压水开采条件、可开采资源性质具有重大实际意义。同样可以应用于饱受地面沉降困扰的无锡、常州及周边地区，为地下水开发利用政策由单一的封井停采转为目标水位控制开采提供了科学依据。同时也为此政策在承压水动力学机制上找到了内在原因。     

数字化地下水单井综合观测平台的结构设计

为地震地下水前兆观测技术实现数字化和综合化这一发展目标 ,性能先进的数字化观测仪器和功能优良的综合观测平台是相辅相成的两个基本方面。本文在分析已有综合观测体系模式的基础上 ,应用最新研究成果 ,提出了新一代综合观测模式 ,给出了单井综合观测平台结构设计。该平台在与地下水各测项的数字化观测仪器对接后 ,可实现静水位、水化学和水温三者均处在理想观测状态条件下的自动化单井综合观测     

安徽恒源卧龙湖煤矿北一采区充水特征与水害防治

卧龙湖煤矿北一采区8煤开采顶板涌水量大且持续时间长,对煤矿安全生产和开采效率造成严重影响。这种涌水特点在淮北-永夏煤田顶板水害防治历史上极为罕见,使煤系顶板砂岩水以静储量为主的"疏干型"观念受到挑战。通过开采过程中的水文动态观测、涌水规律和补给水源分析研究,取得了以下成果:(1)北一采区顶板砂岩水初始涌水量大,随时间的延长虽有衰减,但不致疏干,涌水量仍保持在100 m3/h以上的高水平上;(2)随着新工作面的开采,已采工作面的涌水量逐渐转嫁到新开工作面,但新老工作面涌水量之和基本保持稳定;(3)水动态观测成果显示,北一采区涌水量与K3砂岩水位变化之间具有相关性。在弄清涌水规律的基础上,采取煤水分流、隐患排查和超前截流的防治水技术措施,效果显著,可供类似条件下的其他煤矿防治顶板水害时参考。     

窄条带式保水采煤技术及应用效果

为了评价窄条带保水采煤技术在陕北煤炭开采区的应用效果,对榆神矿区的榆卜界煤矿和薛庙滩煤矿地质结构进行分析,采用数值模拟和物理模拟确定了采12留8条带开采方法,在榆卜界煤矿建立了煤柱应力、位移监测,以及条带工作面松动圈监测系统,在榆卜界煤矿和薛庙滩煤矿分别布设了水位观测孔。通过煤炭开采前后导水裂隙带发育高度与隔水岩组厚度比较分析,运用采空区潜水水位埋深探测等方法,系统了解煤炭开采前、开采后潜水位埋深变化特征。研究表明,采煤工作面导水裂隙带发育高度未穿过隔水层,煤柱较稳定,潜水水位埋深最大下降幅度为1.25m,地表植被良好,说明窄条带采煤方法有效地保证了岩层和煤柱的稳定性,维持了生态水位的合理埋深,实现了保水采煤。     

峰峰五矿底板突水数值模拟及涌水量预测

利用峰峰五矿的突水资料进行了矿区地下水数值模拟和矿井涌水量预测。首先,根据水文地质条件,建立矿区地下水渗流的数学模型。然后,运用突水资料对模型进行检验,模型检验中各观测孔的实测水位与模拟水位拟合较好。最后,利用所建模型进行矿坑涌水量预测,结果表明,-100m水平以下煤层的开采,矿坑涌水量大,开采成本较高。