编制水文地质图中岩层富水性的评价方法问题

一岩层富水性评价是编制水文地质图的主要内容,这个问题一直受到水文地质界重视。在五六十年代,富水性是指含水岩层向人工或天然的排泄点输导水量的能力。七十年代以来,地下水开采规模不断扩大,     

岩层“富水性”及评价方法探讨

岩层富水性是水文地质工作中经常用到的一个术语,特别在编制综合性水文地质图件中,岩层富水性更是一项必须反映的内容。因此长期以来这个问题一直受到水文地质工作者的重视和研究,对此有过不少论述,提出了各种各样的评价方法。但是随着水文地质学的不断发展,现在在实际应用中,对“富水性”的理解含混不清,使用上也比较混乱。有必要对“富水性”赋予确切的含义,并尽可能制订出统一的评价方法,以便统一名词概念和指导生产实际。根据前几年的工作体会,本文将对此做些探讨。     

“富水性”小议

(一) “富水性”这一术语来自苏联(俄文为),我国水文地质界沿用已久。虽然没有人对它下过确切的定义,但是说明岩层富水性的指标却是统一的。含小层的富水性,通常根据钻孔单位涌水量及(或)泉流量来分级,也有人根据钻孔涌水量来划分。在水文地质工作中,往往有这样的概     

禹州市山区基岩地下水分布特征

通过地该区出露的基岩部分钻孔资料所揭露的岩层的富水性的研究，以及在对研究区内生产和生活用水井大量调查的基础上，划分了该区含水层的类型，并依据富水性强弱和岩层在空间上的组合特征对该区的水文地质情况进行了分区，阐述了不同区地下水的分布规律及其特征，探讨了地下水动力条件，为该区寻找水资源，解决当地用水问题提出了地质依据。     

大地电磁单分量精准处理技术与深部致灾水体探测

为了实现天然源单分量大地电磁技术对水文地质条件的精细探测,系统分析了大地电磁信号采集和处理中存在的问题,研究了地下富水区在大地电磁波上的响应特征;根据大地电磁测深理论和层次分析法,建立了富水性指数模型;在大量实验数据的基础上,拟合波形和岩性的对应关系,从波形上分维提取岩层的介电常数、弹脆性、密度、空隙率等物性信息,按有利于岩层富水的原则赋值和归一化处理,纳入富水性指数模型进行多维度耦合计算,可得到相应深度的富水性指数值。富水性指数包含了丰富的岩层物性信息,增强了富水区在大地电磁波上的响应幅度,减小了天然场源强度变化对信号采集和识别的影响。根据富水性指数模型,利用现代计算机及通信技术,设计了双层阵列扫频式平行板电容传感器和大地电磁探水仪,并开发出了相应的数据处理程序,探测深度分辨率可达0.1 m,能够从庞杂的电磁信号中自动辨识来自深部的微弱信号,实现从时变性场源中采集信号并计算出相对稳定的富水性指数。经现场试验,仪器可清楚划分含水层和隔水层,识别富水区和微小导水通道。该技术在矿井水害防治、废弃采空区修复治理、注浆堵水、深部水文地质条件探测等工程中具有广阔的应用前景。     

关于水文地质编图新方法的探讨

水文地质条件复杂地区的编图,很难把不同类型、不同层位的含水岩层(组)的富水性、埋藏条件等各种重要的水文地质要素清晰地编绘在一张图上。为了解决这个问题,笔者提出用“色环”法编制综合水文地质图,供同行们参考。不妥之处,请予指正。 一、编图原则 按《综合水文地质图编图方法与图例》(下称《方     

榆神矿区古河道研究与时频分析技术

受区域地质构造及水文地质条件影响,榆神矿区煤系上覆地层中存在较厚的松散岩类孔隙潜水含水层。含水层因厚度不同导致富水性存在差异,其厚度与富水性强弱呈正相关关系,通常古河道及低洼中心区域沉积较厚,富水性较强。在榆神矿区地震勘探工作中,为解决煤层上覆松散岩层厚度及古河道空间展布规律,应用时频分析技术,对地震数据进行频谱分解处理,选择对地质体响应较好的频率进行成像,定量揭示了古河道及松散岩层的精细分布。应用表明,该技术对解决古河道等隐蔽性地质体成像具有显著的优势。     

基于全卷积神经网络的钻孔瞬变电磁法岩层富水性预测研究

巷道掘进前方采用钻探或地球物理方法进行超前探测含水层的位置及富水性,提前做好防治水工作对煤矿安全生产至关重要。利用钻孔瞬变电磁法(BTEM)进行超前探测优势明显,目前解释方法是根据计算的电阻率进行岩层富水性的定性分析,还无法实现对含水层富水性等级进行预测。提出利用钻孔瞬变电磁法探测,采用全卷积神经网络(FCNN)方法进行钻孔外围含水层富水性等级的准确预测。首先,依据阿尔奇公式、Kozeny–Carman公式、导水系数公式和单位涌水量公式,建立砂岩含水层单位厚度的电阻率与按钻孔单位涌水量划分的含水层富水性4个等级的对应关系;其次,建立全空间条件下不同富水性岩层的地质–地球物理模型,采用三维时域有限差分法(FDTD)进行全空间瞬变电磁场数值模拟;为了接近实际情况,在正演结果中加入了5%～15%的随机噪声,提取与岩层富水性等级关联的特征参数,采用全卷积神经网络(FCNN)进行了岩层富水性等级预测的训练和仿真测试,测试集预测的富水性等级平均准确率为91.8%;最后,利用某矿煤层水力压裂后的钻孔瞬变电磁法实测数据进行煤岩层富水性等级预测,检验FCNN方法预测效果。研究结果表明:采用全卷积神经网络...     

碳酸盐岩层的水文测井和溶洞溶蚀裂隙的划分

碳酸盐岩层水文测井比碎屑岩、疏松岩层含水层更复杂一些。对砂岩或砂砾层含水层通常把地层厚度作为含水层厚度,而碳酸盐岩含水层特别是几百米厚的碳酸盐岩层这样做就不行了。水文地质工作要求进一步研究含水层结构,从岩层中分出洞穴、裂隙,确定富水带。      

矿井顶板水害预测与防治专家系统

影响顶板水涌出的因素是多方面的，不仅与含水层本身的类型、特征、赋存条件有关，而且还与煤层顶板各隔水岩层的水文地质条件、地层结构及采矿地质条件有关。本文在分析矿井顶板水危害现状及相关专家系统研究概况的基础上，研究了顶板富水性分区的影响因素，以信息拟合方法完成了顶板富水性分区，并以此为基础，结合模糊理论，完成了综合模糊评判决策系统，最后进行了实例验证。     

山西省霍州矿区水文地质条件及矿井充水条件分析

山西省霍州矿区是全国少有的低硫焦煤基地之一,由于矿区处于郭庄岩溶水系统的径流带和排泄区,地下水富水性强,矿区水文地质条件复杂,加之构造十分发育,断裂构造平均91条/km2,陷落柱平均60个/km2,水害类型复杂多样.随着开采水平的不断延伸和开采深度的不断加大,多数矿井带压开采,最大承压6.1MPa,矿井受水害威胁程度也越来越大.依据其水文地质条件,将其充水类型划分为四种类型,以及四种导水方式,并确定了该区含水岩层的富水性.     

基于AHP法与SNMR信息融合的含水层富水性评价方法

含水层富水性分区是开展水资源评价的前提。以内蒙古阿拉善左旗吉兰泰盆地为研究区,通过分析含水层富水性的影响因素,利用GIS软件强大的信息融合功能将水文地质参数与地面核磁共振(SNMR)成果相结合。引入层次分析法(AHP)建立评价体系,结合专家经验和权重公式得到各个因子的权重值,建立富水性评价数学模型。计算评价了该区的富水性分布规律。结果表明该方法对研究区富水性评价合理有效,是解决富水性分区这类复杂多源地学问题的一种有效途径,为合理开发利用地下水资源提供方法借鉴。     

基于Visual Basic 6.0的含水层水文地质参数求取软件的开发及应用

水文地质参数是含水层特征及富水性评价的重要指标,但人工计算过程极为繁琐,公式循环迭代又容易出错,一旦出错会造成不可估量的损失。应用Visual Basic 6.0所具有的强大编译和可视化功能,将复杂的水文地质参数求解公式和循环迭代过程编译成程序代码,开发出一套基于抽水试验求取水文地质参数及富水性评价的专业化软件,并在谢桥矿东二采区A1煤层水文地质条件补充勘探项目中得到了很好的应用。      

滤料粒径及成井工艺试验研究

为了提高成井质量,解决涌砂淤井问题,衡水地区机井研究所于一九七九年开展了“机井成井工艺研究”科研项目。一、试验目的要求: 我区绝大部分地下水补给不足,特别是中部和东部水文地质复杂,富水性条件差,     

新疆三塘湖盆地地下水赋存控制因素分析

新疆三塘湖盆地水文地质条件较为复杂,水文地质研究程度低。通过对控制地下水赋存及其富水性的机制进行分析,确定了控制盆地地下水的赋存及其富水性的主要因素有补给源、控水构造、地层厚度和地形地貌。盆地内地下水富集区均与控水构造活动密切相关,在盆地内非储水构造分布地段,地下水富水性较弱或无地下水赋存。     

王庄煤矿区构造对水文地质条件的控制作用

通过对王庄煤矿构造分析和水文地质条件分析,基本找出王庄煤矿水文地质条件复杂的原因,对王庄煤矿童子岩组一段地层富水性的认识有了进一步的提高。     

试论湘西黔东地区岩溶富水构造

我国湘西黔东地区岩溶富水构造可划分为以下四种类型: 一、褶皱富水构造 本区北东、北北东向褶皱构造发育。在褶皱构造中同时分布有透水作用强的可溶性碳酸盐岩层和相对隔水的碎屑岩层,构成褶皱构造的富水条件。 (一) 向斜富水构造 1.向斜轴部或核部的富水条件:在可溶性碳酸盐岩含水层(带)之上没有隔水层复盖,向斜轴部或核部可溶性碳酸盐岩含水层厚度大,两翼地下水往轴     

基于巴拉素井田多孔抽水试验的含水层特征及水力联系研究

抽水试验是获取地下水含水层水文地质参数的有效手段之一。为了准确掌握各含水层特征及水力联系,以巴拉素井田为例,通过抽水试验、理论分析、水质化验等方法对井田先期开采地段内开采煤层富水情况、各主要含水层水文地质特征及其水力联系等进行研究。结果表明:矿井未来开采的2、3、8号煤的富水性均较弱;主要含水层中,除第四系含水层富水性中～强、白垩系洛河组含水层富水性中等以外,其它含水层均富水性弱;第四系含水层和白垩系洛河组含水层之间水力联系密切,侏罗系直罗组含水层与白垩系洛河组含水层之间未发现水力联系,侏罗系直罗组含水层与2号煤之间未发现水力联系;3号煤与8号煤之间未发现水力联系。本次抽水试验成果,为矿井未来水文地质及防治矿井水害工作提供了有力的理论依据,同时对周边条件类似矿井具有一定的借鉴价值。     

TEM技术在岩层富水性探测中的应用

圈定含水层的富水区范围、推断富水性强弱是煤矿地球物理勘探的研究重点之一。TEM具有对低阻体反映灵敏的优势,是解决矿井水文地质问题较为理想的探测手段。在资料处理过程中尝试利用测井资料标定层位,解释过程中利用岩性分析、砂泥岩比值参数,依据物探低阻异常区综合推断富水区范围及富水性强弱。实例表明,效果良好。      

铜川市地下水资源分布规律及其富水地段研究

铜川市地形地貌多样,地质构造复杂,地下水资源较为贫乏。在分析研究区内地质构造和水文地质条件的基础上,通过现有的水文地质勘探资料,分析地下水资源分布规律,得出全市浅层地下水形成富水地段与地形,地质构造补给条件关系,以及17个富水地段及其可开采量。得出了深层岩溶水的含水岩组,富水性分布特征和新区、黄堡两个富水地段的理论可开采量。