数值法计算中边界条件处理方法的探讨

研究了在地下水流数值值模拟中,不同边界类型边界值的扰动对区内计算结点水位的影响,以及为减少因边界值的误差而带来区内预报的误差,文中提出了变边界类型的预报方法.     

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4000m^3/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。     

海晏县西海镇青稞滩地区地下水开采方案及允许开采资源量评价

通过对海晏县西海镇青稞滩地区地形地貌、构造特征及水文地质条件和长观资料分析研究,确定水源地开采为集中开采的方式。通过非稳定干扰井群法和概化模型,结合区内观测资料,计算了区内允许开采资源量,允许开采量为6.0×10~4m~3/d,此量仅占天然补给量的60.2%,通过允许开采量保证程度的分析,得出区内资源量是有保证的,水质符合生活饮用水标准。     

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。     

菏泽黄泛平原地区浅层地下水资源潜力分析

对菏泽黄泛平原地区浅层地下水资源潜力进行了分析,采用地下水开采潜力指数法分析开采程度的强弱,判定其开采潜力。全区浅层地下水尚处于正均衡状态,属有开采潜力区。但区内浅层地下水资源分布与开采强度不均,开采布局不合理。为保持区内地下水资源的可持续利用,将全区按照科学合理的采。补,控,改等原则分为增源区、增采区、节水区和咸水改造利用区。     

概念性水文模型在出山径流预报中的应用

根据HBV水文模型的基本原理，建立了西北干旱区内陆河出山径流概念性水文模型。该模型反映了我国西部山区流域的径流形成特征，将山区流域划分为高山冰雪冻土带和山区植被带两个基本海拔景观带来对山区径流的形成和汇流过程进行模拟计算，以常规气象站的月气温和降水量为模型的初始输入，模拟计算月出山径流量。应用该模型对河西走廊黑河祁连山北坡的山区流域水量平衡进行了模拟计算，并对年径流和逐月分配进行了预报。结果表明，从枯水年到丰水年，降水量、蒸发量、径流量和径流系数均增加，而冰川融水和积雪融水对出山径流的补给比重则减少，这表明了冰雪融水对径流的具有调节作用。黑河山区流域径流系数远比干旱内流区的平均值大，但要小于全国的平均径流系数。所提出的内陆河山区流域出山径流的模拟和预报模型对年径流量和月分配的预报具有较好的精度，可用于黑河以及其他西北干旱区内陆河出山径流的预报，为内陆河流域中下游的水资源分配和开发利用提供依据。     

太行山前倾斜平原区地下水位动态特征分析及其趋势预测--以河北省栾城县为例

随着太行山前社会经济的飞速发展 ,地下水的开采量大大增加 ,多年的连续超采 ,导致地下水位大幅度持续下降。本文以河北省栾城县为例 ,在研究区内水文地质条件以及对区内的地下水进行全面监测的基础上 ,对区内多年的地下水动态特征进行了综合分析研究 ,并在此基础上采用灰色系统理论对区内的浅层地下水位总体变化趋势进行了预测。研究表明 ,区内地下水开发利用程度较高 ,农业的季节性开采是影响地下水动态的主要因素 ,地下水位表现为典型的开采型动态 ,在现有地下水开采条件下 ,地下水位将以 1m a的速度下降。     

吐哈油田三塘湖采油厂马56区块供水可行性分析

为解决三塘湖采油厂马56区块生产生活用水的问题。本文在对研究区水文地质详查的基础上,分析区内水文地质条件,查明区内含水层特征分布及供水的可行性。研究结果表明:研究区内地下水补给资源量为427×10~4m~3/a,储存量为2.86×10~4m~3/a。按0.65可开采系数计,有278×10~4m~3/a的可开采资源量,甲方后期地下水开采量约为2 500 m~3/d,约占计算区地下水允许开采量的15.4%。因此,研究区内地下水在水利工程实施前后,地下水补给源稳定,可开采资源量保证程度较高,且储存量可以做为调节量,具有一定的开采潜力。     

地下热流系统及其开发工程配置——以河南省开封市区为例

河南省开封地区在地下300~1600 m松散沉积物内,广泛分布低温(25~67℃)地下热水。根据区内50眼地热井(井深440~1580 m)资料,可分为6个亚热储层,并设计了各亚热储层的合理开发工程配置方案,以改进目前仅按用水需要的地热井布局。按照该设计方案,可使现状地热井的单井出水量平均增幅达到500~600 m3/d(80 m设计降深,除最深部亚热储层为14 m3/d外);现有49眼地热井的总出水量可由目前的43224.0 m3/d增加到设计开发工程配置方案下的150744.0 m3/d(110眼井)。通过模拟预报,研究区内地下热流系统在20 a开采期内,其水温变化很小,可以保证稳定、持续开采的要求。     

偃师市水资源开发利用潜力分析与可持续利用对策

偃师市的水资源分布极不均一，水资源量偏少。区内水资源开发利用程度差异较大，其中地下水资源开采利用程度高，地表水资源开采利用程度低。本文对域内水资源开发利用潜力进行了分析，依据水资源供需平衡和开发利用中存在的问题提出了水资源可持续利用的对策。     

矿井涌水量混沌时间序列分析与预测

矿井地下水系统是个非线性系统,由于地下水系统的复杂性,很难完全确定影响矿井涌水量的因素,因此传统的矿井涌水预测表现出较大的局限性。而混沌时间序列分析能够利用单变量处理方法,分析矿井地下水系统中,由于多因素耦合作用所产生的矿井涌水量时间序列。通过对某矿区1985年9月至2005年2月矿井涌水量时间序列资料的分析,显示矿井涌水量时间序列具有混沌特征;通过对比预测值和实测值,表明预测精度高。因此,混沌时间序列分析方法用于矿井涌水量预测是可行的。     

陕北煤矿区矿井水资源化及综合利用研究

阐述了陕北煤矿区矿井水开发利用中存在的问题,分析了矿井水的水质特征,探讨了矿井水资源化的处理技术、综合利用途径以及进一步提高矿井水资源综合利用的措施。陕北煤矿区矿井水的资源化和综合利用具有显著的经济、社会和环境效益,是缓解其水资源用水矛盾、建立资源节约型矿区的必然选择。     

具有线性功能函数的神经元在矿井水质类型识别中的应用

正确识别矿井水质类型对于判断突水水源具有重要的意义。本文以华北某矿井为例,采用具有线性功能函数的神经元（AdaptiveLinearElement）方法对来自煤层顶、底板含水层的两种不同水质类型矿井水进行了有效的识别。实际输入的4个未知水样中,经识别两个为顶板水,两个为底板水。神经元学习训练时,其收敛性、收敛速度与步长参数α的选取密切相关。此外,神经元本身也具有一定的抗噪性,这使得神经元在较小噪声背景下仍能正常工作。      

广东大宝山多金属矿山环境污染问题及启示

大宝山矿是一座大型多金属矿床。目前，在该地区有国家和地方以及个体等多家矿业单位进行开发，由于长期开采对周围水土中释放了大量重金属和酸性废水，从而破坏了自然环境。本文根据该矿床的矿山地质环境和污染现状，认为矿山在进行规划、布局和建设时应充分考虑到自然条件对环境的自然净化作业，即矿山的尾砂坝应建在碳酸盐岩地层区，矿山的废渣、废石、废水尽可能地在上游碳酸盐岩地区多停留，以减少重金属和酸性废水对下游的影响。     

Technologies of Preventing Coal Mine Water Hazards for Sustainable Development in North China

As hydrogeological conditions of coal field in North China are complicated, coal mine water hazards have been occurring frequently. Nearly 80% of coal mines are affected by Ordovician and Permo-Carboniferous Karst water. According to rough statistics, 200 incidents of water inrush have occurred since 1950, 1,500 persons have died, and there is an economic loss of 3 billion Yuan (RMB). The climate of North China belongs to drought or semi-drought zone. So the recharge amount of ground water by infiltration of precipitation is limited. Stronger coal mine water drainage has brought a series of environmental problems, such as water resource and lots of famous Karst springs exhausted, surface collapse emerged, mine water contaminated. Coal mine water hazards are so serious that the economic benefit of coal mines is dropping. Sustainable development of coal mines is affected. So, preventing coal mine water hazards and protecting geological environment are essential. This thesis focuses on preventing coal mine water hazards technologies. The technologies include four aspects: exploration of hydrogeological conditions; prediction and forecast of water inrush; mining under safe water pressure; and sealing off groundwater by grouting.     

三山岛海底金矿突涌水优势渗流通道与来源研究

在对巷道导水裂隙详细调查量测的基础上, 通过对导水裂隙产状的归纳总结, 结合涌水水样的温度、矿化度及氢、氧同位素的动态监测结果, 分析了三山岛金矿两个矿区的渗流优势方位以及矿坑水与地表水体的连通性。研究表明:西山矿区的渗流优势方位与最大水平地应力平行, 而新立矿区的渗流优势方位与最大水平地应力近于垂直; 西山矿区存在海水、基岩咸水和第四系淡水的稳定补给, 新立矿区的咸水和淡水补给量不断减小, 海水补给量不断增大; 新构造断裂对矿区渗流优势方位的控制作用大于采动裂隙, 使得西山矿坑与地表水体存在良好的连通性, 也控制着海水补给矿坑的方式; 而新立矿仅在采动裂隙的影响下与海水、咸水和淡水存在较弱的连通性。     

高矿化度矿井水深部转移存储介质条件及影响机制

我国西部干旱-半干旱矿区既面临水资源匮乏,又面临矿井涌水量大、矿井水矿化度高等难题。为减少采煤过程中水资源浪费、保护西部地区水生态环境,基于保水采煤和煤-水双资源协调开采等理论基础与技术方法,围绕“矿井水深部转移存储”这一核心科学理念,提出将处理后的矿井水进行高压深井转移存储,转移至煤层底板深部含水层中存储。在鄂尔多斯盆地东部某矿实施试验井工程,通过开展野外岩样采集、室内电镜扫描、岩石成分分析、压汞等实验与定量-定性方法,研究目的转移存储层的水文地质条件和特征,分析不同高压水力压裂增渗试验主控因素,对比矿井水水质、转移存储层原生地层水水质和转移存储后混合水质,获取了矿井水高压持续深井转移存储的水文地质效应。结果表明:目前试验井单井累计转移存储矿井水量已满足设计预期,且持续高压水力压裂增渗方式可不断改善和渐次增强目的存储层的矿井水存储能力,延长服役时效。因此,高矿化度矿井水深部转移存储在技术和经济上具有可行性,将对西部地区水资源保护、水生态环境可持续发展产生重要意义;同时,相比高矿化度矿井水处理成本,能够有效缓解矿井水处理经济负担,为西部煤矿区矿井水转移存储提供典型示范。      

射电定位法在煤矿老空水探测中的应用

射电辐射探测地下水是新的方法,而利用单台射电辐射计对煤矿老空水进行探测并确定其位置是生产实践中更新的技术。使用单台矿用射电水探测仪,用射电定位法在井下对煤矿老空水进行探测定位,通过数据处理、射电折射修正,成功实现了煤矿老空水位置的准确定位。经徐州三河尖煤矿钻孔验证,射电折射修正后的射电定位数据与实际钻孔数据相比,钻孔深度误差约为1 m,钻孔角度误差约为1.1°,与煤矿井下探测老空水位置的其他方法比较,上述2个误差最小。     

注浆堵水后试验排水期间矿井残留水量估算

注浆堵水后期,矿井试验排水是对注浆效果进行综合评定,同时也是检查矿井是否具备复矿条件的重要指标。但由于各个矿井地质条件的差异性,致使试验排水得到的一些数据存在一定的歧义,从而误导正常的判断,进而影响矿井生产。以新疆兴陶大北矿业公司大北煤矿试验排水为例,阐述影响矿井试验排水的主要因素,并提出简单估算矿井残留水量的方法,为类似矿井提供了借鉴。     

废弃矿井充水问题及其研究和治理方法——以美国匹兹堡煤田为例

以美国匹兹堡煤田为例,介绍了废弃矿井地下水回充、相邻矿井水连通和自流排泄出地表,以致造成河水污染,生产矿井涌水量增加,甚至导致生产矿井水害事故等问题。强调应基于GIS和GPS等技术对这类矿区进行水文地质填图,设立长期水位水质观测站,并有针对性的设置矿井水处理厂。针对我国废弃矿井充水问题提出了建议。