深部矿区涌水与山体流场变化的三维模拟分析

在分析四川某矿区的延伸接替工程水文地质条件基础上,建立了研究区水文地质概念模型,运用Visual Modflow对地下水流场进行数值模拟。利用校正后的模型,预测不同开采水平下地下水流场的分布及涌水情况、地下水降落漏斗的影响范围,定量比较不同开采深度对地下水水位的影响程度、与地表水体的补、排关系。结果表明,地下水降落漏斗影响面积最大达4.03km2,降雨旱、雨季补给条件对深部巷道涌水量影响较小,水库至开采区方向存在地下水分水岭,对矿区深部开采充水影响不大。本研究为今后该矿区地下水资源的合理开发利用、矿区建设及环境保护等提供了科学依据。     

某铜矿首采区水文地质特征及涌水量预测

首采区即为某矿山的一期采选工程。本文对某铜矿矿区的地质构造进行了分析,绘制裂隙玫瑰花图,进而更直观地了解矿区裂隙构造发育情况。通过现场详细调查及搜集分析区内及平硐YD1的水文地质、工程地质与静止(混合)水位观测钻孔资料,对首采区的水文地质特征有了明确的认识。依据矿床充水因素,按地下水和大气降水两部分进行涌水量预测,其中地下水部分利用大井法和比拟法预测,最后预测了首采区总涌水量和最大涌水量,可为矿山设计部门制定一系列排水措施提供可靠依据。     

贵州福泉市大湾磷矿区水文地质特征

在大湾磷矿区多孔抽水试验的基础上,结合矿床水文地质条件和地质资料,完成对矿床水文地质条件的概化,建立了概念模型,并以多孔抽水试验场的地下水流场演变过程为信息,以矿床地下水流数学模型检验为手段,建立了矿区地下水运动的分布参数系统仿真模型,并在检验数学模型的过程中,实现了对F1断层性质的查明,对后期开采阶段矿区涌水量预测提供了依据。     

安徽李楼铁矿矿床充水因素及地下水三维流数值模拟研究

安徽李楼铁矿地质、水文地质研究程度较低,随着生产规模扩大,给安全生产带来隐患,所以需进一步查明该矿区的水文地质条件,预测该矿区的矿坑涌水量,为矿山建设提供科学依据。本文通过分析矿区水文地质条件,研究矿床充水水源、充水通道以及影响充水强度的各种因素;依据有限差分法,利用Modflow数值模拟软件建立了地下水数值模型,并运用该模型预测了-200m深度开采的矿坑涌水量。预测结果合理,可以做为矿山开发规划的依据,并对该矿山防、治水措施提出了建议。     

中关铁矿涌水量计算及帷幕注浆治水方案研究

矿坑涌水量预测在地质勘探中占有重要位置,它直接关系到矿山开发远景和生产安全。本文在充分研究邯邢区域地下水流场演变规律情况下,利用以往矿区大型抽水试验、区内长期供排水和水位观测资料,模拟了各种水文地质计算参数,结合中关铁矿矿区水文地质边界条件,建立了比较合理的矿床疏干水文地质概念模型,采用数值法预测了矿坑不同中段的涌水量,较全面、逼真的反映了中关矿区水文地质条件,所预测的矿坑涌水量,可以作为矿山设计的依据。根据计算结果提出了采用帷幕注浆进行矿山治水的方案,同时采用反算的手段,给出了设计10m宽帷幕能达到80%的堵水效果时的渗透系数,为帷幕注浆施工提供了关键技术标准。取得了良好的技术与经济效果,其理论、方法、思路可供同类工程借鉴。     

内蒙古某金矿涌水量预测分析

利用解析法进行矿区涌水量预测和坑道涌水量预测,已知竖井涌水量观测资料,用水文地质比拟法对矿区涌水量预测,对预测结果对比分析,可作为矿山排水参考依据。     

复合型矿山水文地质条件及矿坑涌水量研究

本文以某金属矿山为例,为准确预测矿山设计阶段及实际开采阶段矿坑涌水量,以保证矿山安全开采和保护地下水资源,分析了矿区含水层隔水层分布、地下水补径排条件、地下水动态变化和矿床充水因素,将矿区平面上所处水文地质单元详细划分为西区、东区2个次级水文地质单元进行研究,每个次级单元概化为半圆形抽水大井,将矿区垂向上、上部开采相对较大区域概化为大井,深部开采面积急剧减小段概化为叠加的深部开采小井,矿山总体成为复合型矿山水文地质模型。根据抽水试验数据采用比拟法,对首采段矿坑涌水量进行计算并根据实际排水量进行了对比验证,并综合矿山实际开采数据,采用优化的比拟法和相关分析法,对深部矿坑涌水量进行了预测。通过对复合型矿山的概化及计算,为条件复杂矿山的矿坑涌水量计算提供了理论和实践依据。     

基于GIS的厦门海底隧道涌水预报系统研究

应用GIS技术开发海底隧道施工涌水预报系统,实现涌水量动态预测,为施工安全提供技术决策。研究中涌水量的预测采用了解析法和数值模拟方法。技术路线为根据工程施工前的地质勘探资料,进行隧道的涌水量预测,其成果作为背景数据库存放在评价系统中。结合隧道施工过程中的地质信息和地下水信息,对涌水量模型参数进行修正,利用修正后的参数,更新涌水预测评价的基础数据库,以更新后的结果作为施工前方涌水量预测结果。系统实现了海底隧道涌水的动态预测,在厦门海底隧道工程施工应用中表明:系统可为隧道安全开挖中的探水工作提供相对正确而直观的水文地质依据和工程技术保障。     

利用FEFLOW预测隧道涌水量的一个案例研究

准确预测隧道涌水量是隧道工程实施的关键问题。数值法能灵活处理复杂的水文地质条件,因此成为众多隧道涌水量评价方法中应用最广的方法。以某通道工程为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW建立了地下水流数值模型,模型识别和验证期模拟实测的地下水位拟合良好。利用模型计算了各个隧道的涌水量,发现部分隧道处涌水量较大,而且涌水量与降雨入渗补给强度有较密切的关系。最后比较分析了数值法和地下水动力学法计算结果的差异,两者总体趋势一致,但基于理想均质模型的地下水动力学法计算结果偏大。预测结果可为工程施工和运营过程的排水方案设计提供理论依据。     

地下水系统的灰色模拟和预测

本文简要介绍了进行地下水系统的灰色模拟和预测时，ＧＭ（１，Ｍ）模型的建模方法及其精度检验与修正的方法，并通过实例计算对地下水位、水量及水质等要素进行了灰色模拟与预测，均取得了更为理想的效果。     

某客运专线花岗岩隧道水文地质条件分析及涌水量预测

采用综合勘探方法对某花岗岩隧道水文地质条件进行了分析,通过压水试验,获得隧道各段围岩体的渗透系数,利用地下水动力学方法及经验公式法对该隧道的涌水量进行了预测。经开挖验证实测涌水量与预测涌水量基本一致。     

台缙高速公路苍岭隧道水文地质勘察与涌水量预测

以台缙高速公路苍岭隧道为例，通过水文地质综合勘探方法，查明隧道不同裂隙发育程度岩体的渗透系数K值。然后利用地下水动力学法、地下水径流模数法对隧道开挖涌水量进行了预测。通过施工检验发现，涌水段位置和涌水量总体较接近，说明预测工作对隧道的施工开挖和排水设计具有指导意义。     

姜梨园铁矿区矿坑涌水量预测模拟

矿坑涌水量预测是矿床水文地质勘探的重要组成部分,分析矿区地下水水流系统的演变规律,有助于加深对矿区地质条件和水文地质条件的认识,判明矿坑充水水源及其途径.文章在分析姜梨园铁矿区地质、水文地质条件的基础上,重点分析了F1断层的水文地质特征,确定了矿坑排水条件下含水层组间的水力联系,建立了水文地质概念模型及相应的数学模型、数值模型,借助Visual MODFLOW软件,在进行模型识别与验证后,结合矿山开采方案,预测了矿床的正常涌水量与最大涌水量.     

衡水市地下水流数值模拟

通过对衡水市地下水系统特征的分析,建立了水文地质概念模型,并用FEFLOW建立三维地下水流数值模拟模型。应用识别与校正后的模型预测不同开采方案下的地下水动态。对于浅层地下水,方案1水位下降速率最慢,方案4水位下降速率最快;对于深层地下水,方案2水位最高,下降速率最慢,方案3水位最低,下降速率最快。从地下水资源可持续利用角度考虑,按方案2规划开采比较合理。     

数值法在基坑降水中的应用

以安徽省某基坑降水工程为实例,通过选择降水方案,选取水文地质参数,并运用目前较为成熟的地下水数值模拟软件VisualModflow对研究区进行了基坑降水数值模拟,并利用数值法建立模型预测涌水量与基坑降水后的影响范围,为基坑降水方案优化及降水施工作业提供了理论指导。     

隧道工程涌水量预测方法

隧道涌水量是富水位隧道以及海底隧道设计和施工的重要参数。施工前,结合工程经验给出的隧道涌水量预测的经验公式以及施工前和施工初期的水文和工程地质资料,计算隧道涌水量;隧道开挖后,利用已开挖部分所获取的涌水量数据,分析隧道的涌水量并对涌水量未来的发展趋势做出预测。     

悬挂式地表河流渗漏性试验研究

毛坪铅锌矿地表水系发育,洛泽河自南往北流经矿区。受矿坑长期排水影响,基岩水位标高比洛泽河水位低20~145m,洛泽河呈悬挂式河流。本文通过开展放水试验、示踪试验等一系列野外试验,对洛泽河的渗漏性进行了研究。研究结果表明:洛泽河水渗漏集中于矿区北部二叠系栖霞茅口组灰岩段;在泥盆系宰格组白云岩段存在一定渗漏量,但集中于基岩浅部,即600m标高以上;在石炭系威宁丰宁统灰岩段与基岩地下水水力联系弱;河水渗漏并非灌入式,仍以渗流或越流为主。     

裂隙岩体深埋长隧洞断裂控水模型及突、涌水量多因素综合预测

 由于深埋长隧洞围岩的力学、水力学特性明显区别于浅埋隧洞,且深部岩体不易勘探,因此深埋隧洞突、涌水量预测难度较大。针对高地应力、高水力梯度和高地温等复杂的深部地质环境,结合南水北调西线工程,提出了以断裂控水模型为基础的多因素综合评判方法。该方法是以大型断裂带为主要地下水通道的宏观地质模型作为基础;再分别研究对突涌水有影响的各种深部地质环境因素的影响规律;最后对宏观模型估算的突、涌水量进行综合修正。该方法为评价深埋长隧洞突涌水和隧洞施工与防护提供一种新的思路。     

地下水位变化的数值模拟新方法

 尽管地下水数值计算技术和计算方法发展很快,地下水数值模拟仍然存在着大量的理论问题和实际问题需要研究解决,仍有很多局限性,由此可知,地下水模拟过程中充满了各种各样的不确定因素。如何利用和改进现有技术,减少模型的不确定性,提高数值模拟过程的有效性和预测结果的可靠性,是该研究领域具有挑战性的问题之一。在传统地下水数值模拟的基础上,提出一种预测地下水位变化的新的方法。该方法可以在拥有较少现场资料的情况下,对地下水水位的变化直接进行的预测。本研究的创新点在于减少模拟过程及模型校正过程中对输入数据的需求,简化边界条件;同时引入反复迭代方法求解控制方程,减少计算误差。该研究成果应用到实践中去,可以大大提高对地下水位的预测能力,此项研究及其成果将对水资源管理产生重大影响,对岩土工程设计及施工提供指导。     

基于投影寻踪法的地下水涌水量预测

为有效控制和管理地下水,基于投影寻踪法对地下水涌水量进行了预测。考虑了影响地下水涌水量的多个因素,得出了地下水涌水量的投影寻踪预测模型。研究发现,训练投影寻踪模型时,地下水涌水量类别的拟合值与实测值之间吻合得很好,拟合值与实测值的相对误差为-5.279 4%~6.250 112%,相对误差绝对值的平均值为1.777 47%;验证投影寻踪模型时,地下水涌水量类别的预测值与实测值之间吻合得较好,预测值与实测值的相对误差为-3.718 53%~8.923 381%,相对误差绝对值的平均值为4.864 86%。结果表明,本文建立的基于投影寻踪法的地下水涌水量预测模型是可行的。