半干旱矿区近浅埋煤层开采潜水位恢复预测

为剖析半干旱矿区近浅埋煤层开采基本不渗漏区潜水位恢复机制,通过物理相似模拟揭示了煤层开采造成的潜水位降深呈＂降落漏斗＂状,建立了潜水位恢复的单井数学模型,在修正的Theis公式的基础上对潜水位恢复时间进行了预测,并将解析计算、模型试验及实测结果进行对比检验.最后分析了潜水位恢复动态规律及其对地质环境的影响.结果表明：基本不渗漏区域煤层回采造成砂层水位骤降,其瞬时水位可近似看作虚拟抽水产生的降落漏斗,而其恢复过程可视为停止虚拟抽水的水位恢复过程.水位恢复停采时降深95%的解析恢复时间为225d,比物理模型试验所得时间300d略小,其误差主要源于井函数的近似取值和采空区上覆岩土层非连续塌陷.工作面附近泉水流量的实测曲线显示数学模型的误差为9.1%;依此预测出潜水位在初期恢复较快而后期恢复缓慢,将造成农业短期大面积减产、植被可逆性退化及土地沙化缓解等地质环境效应.     

巩义市城区地下水动态特征分析

了解巩义市城区地下水水位动态,为巩义市城区地下水资源利用提供依据,实现地下水资源的高效利用,为此,在巩义市城区布设了地下水位监测点.依据近3年的地下水位监测点的监测数据,分析巩义市城区的年内、年际间降水量对地下水位监测点的水位动态、水位埋深以及地下水降落漏斗变化趋势的影响.结果表明:研究区地下水位埋深较浅,降水量是其地下水位动态变化的主要影响因素;其中年内地下水位变化以相对稳定的季节性变化为主,而年际间地下水位处于动态平衡状态;研究区深层承压水含水层是主要的供水来源,长期过量开采,形成了较大的地下水降落漏斗,在实行限采的情况下,地下水降落漏斗保持稳定,基本实现采补平衡.     

哈尔滨市区地面沉降问题的分析

哈尔滨市区自７０年代末开始大规模开采地下水致使地下水位大幅度下降，水位降落漏斗不断扩展，漏斗中心处的部分建筑物发生不同程度的裂缝和变形，个别路面发生不均匀沉降。本文对哈尔滨市区可能产生的地面沉降问题进行初步分析，并提出有关防治措施的建议。     

南昌市城区地下水动态特征及影响因素分析

利用南昌市区1983—2010年地下水位监测资料,结合地下水补、径、排条件,分析该区上部第四系孔隙水位的时空变化特征及其影响因素。结果显示南昌市区地下水位动态类型主要有两种:自然动态型和人为动态型,这两种动态类型的动态特征在时空分布上有明显差异。赣江附近及漏斗外围,地下水动态与河流水位及降雨量关系密切,随气象水文因素呈明显周期性变化;漏斗中心区域地下水动态受人为开采因素影响,随开采量变化呈明显的上升或下降趋势。     

城市水源地深层承压水合理开采水位阈值研究

从中国城市水源地长期开采深层承压水存在的各种问题出发,提出了承压水合理开采水位概念及划定方法。以河南省西平县新建水源地为研究区,根据研究区实际条件建立地下水数值模型,通过地下水数值模拟方法确定不同开采情景下地下水位的变化情况,并利用地面沉降经验公式计算出研究区不同开采情景下的年均沉降速率,结合划定的水源地保护区边界,划定研究区城市水源地承压水合理开采水位。结果表明:在开采承压水的同时,为防止承压水开采引发严重的地面沉降,西平县新建水源地地下水平均开采强度应控制在18 200～33 400 m~3/d;以G06观测井为例,正常开采水位为27.58 m,限制开采水位为24.12 m,禁止开采水位为20.34 m,承压水合理开采水位阈值为20.34～27.58 m。     

基于地表水与地下水耦合模型的溪泉湖湿地数值模拟的应用研究

通过建立溪泉湖水源地地表水与地下水联合运用的耦合模型,借助于QUAL2K软件计算地表河流控制断面的入水浓度.采用MT3D模型,基于Visual MODFLOW有限差技术,分析了沈阳市沈北新区溪泉湖湿地构建储备水源地10 a后地下水环境的动态变化.水位模拟结果显示:2020年构建储备水源地处形成漏斗,水源地构建后的地下水水位降落漏斗处地下水等水位线比构建前下降2.5 m,与2009年初始水位相比大幅度下降,既满足水源地供水效益,又解决了周边水库蓄水造成的浸没问题.水质模拟结果显示:周边水库地下水水质较好,没有对水源地水质造成影响,但辽河支流的水质不容乐观,对水源地水质造成严重威胁.因此,为保障水源地水质安全,对溪泉湖地表水体进行污染防治势在必行.     

南昌市主城区供水水文地质特征研究

研究区地处赣、抚河流冲积平原区,潜水为研究区开采主要含水层,潜水径流主要受地貌形态的控制。潜水含水层的补给主要是河流侧向补给、大气降水的入渗及第三系红层越流补给,丰水期赣江、抚河水补给地下水为主,枯水期以地下水往河流排泄为主;平水期,地表水与地下水交替补排。赣抚流域为典型的硅酸盐地区,地下水水化学受硅酸盐、碳酸盐及人类活动影响,研究区粘土层较厚,湖水对地下水影响不大。人工开采是地下水的主要排泄途径,近年来地下水水井不断减少,但以南钢为中心的降落漏斗最大可达10 m,影响范围较大。     

徐州丰沛平原区深层地下水降落漏斗演变特征与成因机理研究

徐州丰沛平原区深层地下水降落漏斗已经成为制约当地经济发展的桎梏.通过对该区地下水降落漏斗演变特征和成因机理的分析,得出该区地下水降落漏斗具有直线发展、稳定发展、急剧扩张3个发展阶段的演变特征,地表水资源的缺乏、城市生活及工业发展完全依靠地下水及近期城市化进程加快等成为影响漏斗演变与形成的主导因素,提出了地下水位降落漏斗的环境响应及应对措施.     

天然-采动状态下顶板含水层疏降水量预测与评价

以鄂尔多斯市台格庙矿区为例,研究多层含水系统水文地质参数和边界条件特征,运用Visual Modflow软件建立研究区三维地下水数值模型,采用钻孔抽水实验资料及矿区初始流场分布数据完成了模型识别和校正。针对以往疏降水量预测未考虑采动后水文地质条件变化的问题,基于导水裂隙带发育高度与顶板隔水层的侵入关系确定了疏降含水层层位和区域,对矿区7个井田2、3煤层顶板含水层在天然状态和采动状态下的疏降水量进行了预测,结果表明:采动状态下顶板含水层疏降水量明显增大,开采前需要对顶板含水层水位进行疏降,且水位疏降会对当地居民饮用水含水层造成一定的影响。     

MODFLOW在磁县地下水数值模拟中的应用

磁县东部平原区水环境由于水资源利用不合理、地下水超采等原因发生恶化.通过分析研究区水文地质条件,运用MODFLOW进行浅层地下水数值模拟.结果表明,在保持开采条件不变的情况下,至2020年,漏斗面积由18.59 km2增大为23.31 km2.提出合理调整和优化地下水开采方案可以有效地避免降落漏斗影响范围的增大.     

山前地区地下水资源论证要点分析——以河南汉荣饮品项目为例

为保证项目用水需求，结合项目规模和取水水源类型，通过开展水文地质调查、地球物理勘探、抽水试验、地下水位调查等野外工作，分析了研究区水文地质勘查资料、抽水试验成果和区域水资源现状及开发利用情况，评价了研究区地下水可开采资源量，采用解析法预测了开采后地下水水位降深，结果表明，该项目取水是合理的可靠的。探索实践了以地下水为水资源的论证内容和工作方法，为山前地区建设项目水资源论证工作提供参考。     

桂林市郊抽水致塌试验研究

本次抽水试验引起的塌陷主要是因为地面排水入渗引起的机械潜蚀所致。试验发现 ,大的水位降深所引起的塌陷较快 ;小的水位降深、稳定的抽水也可引发岩溶塌陷 ,只是速度较慢、塌坑较小。塌陷的发生主要出现在水位降落漏斗 1 /9范围之内     

煤矿地下水库渗流场演化规律分析

煤矿的地下开采引起上覆岩体的变形、破坏，显著改变着地下水的原始径流。利用煤矿采空区修建地下水库，不仅能够保护矿区地下水资源流失，也能减小高矿化度矿井水排放对矿区生态环境的污染。文中利用自主研发的数值计算软件，模拟了煤矿工作面回采过程中地水位的变化，探究了煤矿地下水库渗流场的演化规律，揭示了不同工况下地下水库的安全性。研究结果能够预测地下水的流动特性，为地下水的保护提供理论支撑和技术指导，是实现生态脆弱煤矿区保水开采和非常规水资源的高效利用的重要途径。     

大庆市地下水资源开发利用现状分析与对策

大庆市开发利用水资源现状与规划是以开采深层承压水为主。由于承压水的过量开采,已出现两个承压水的降落漏斗,并形成潜水对于承压水越层补给,承压水水质恶化。对于大庆市地下水开发现状与规划值得重新审视,应深入调查研究,加强对浅层地下水开发利用,充分利用潜水资源,为合理开发利用地下水提供科学依据。     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大.对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局.结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理.     

河北省平原区浅层地下水蓄水量变化特征及其影响因素

河北省平原区是重要的粮食产区,同时也是人口密集区,区域地下水资源的过度开采,已经严重影响了当地经济社会的可持续发展。本文采用河北省平原区2007～2016年的数据,分析了浅层地下水埋深和蓄水量变化,识别了降水量、开采量和径流量对浅层地下水蓄水量的影响。研究发现,浅层地下水埋深从山前的10～20m,逐步过渡到滨海的2～5m;年内地下水位变幅山前平原区5～10m,其他平原区1～3m。不同平原区浅层地下水蓄水量特征不同,蓄水量在2012和2016两个年度出现了最高值,地下水位回升明显。降水量与蓄水变量表现为较明显的正相关;径流量与蓄水变量呈现对数关系,但相关性差;而开采量与蓄水变量没有明显的相关性。     

银川地区地下水流数值模拟

截至目前,银川地区已评价供水水源地11处,评价地下水总开采量达57.3×104m/d.长期大量开采地3下水及缺乏科学统一的规划管理,造成城区地下水降落漏斗日益扩大,并由此引发了水质污染及生态环境恶化等问题.运用国际通用的三维地下水流有限差分模型软件(M O D F LO W),建立银川地区多层含水结构地下水准三维流数值模型,初步模拟预测未来10年在开采量不断增加的条件下地下水的发展趋势,通过调整开采布局,提出相对合理的开采方案.该模型可作为银川地区水文地质研究及地下水资源评价的主要手段和工具.     

需求开采对机井地下水含水层资源供给功能的影响研究——以重庆市红层区的打井工程为例

维持地下水含水层资源供给功能是地下水资源可持续利用的基础保障.本文以重庆红层区"打井工程"为例,通过实地调查、文献资料分析和地下水含水层管理模型等方法,系统地对比了机井抽水含水层在成井前后供水水量、稳定水位以及水质的变化,估算并分析了区域机井抽水含水层的年降雨补给量、年需求开采量和储水量之间的平衡,确定了区域机井抽水含水层开采利用的阶段及其相应阶段划分的管理需求措施.综合表明:需水开采强度和成井时的富水性是影响机井地下水含水层资源供给功能的主要因素,其他不利因素(气候干旱、水环境保护等)会加剧影响机井抽水含水层资源供给功能.在已实施的"打井工程"红层区应综合考虑这些因素,这将对防止红层丘陵区人畜饮水困难问题反弹有重要的理论与实践意义.     

下辽河平原南部第三系含水层咸水入侵的调控

目的 为了控制下辽河平原南部第三系地下水区域性开采漏斗和明化镇组成水入侵,保护有限的淡水资源,对该区上第三系含水层地下水进行调控和管理,结束不合理的开发利用.方法 在满足该区域经济和社会发展的需水要求的前提下,从水位与水质两方面进行约束,通过响应矩阵建立研究区上第三系地下水资源管理模型.结果 提出在高升地区明化镇组增加开采量1.28万m3/d,缩减馆陶组大洼、红村和荣兴一带超采区的开采量2.12万m3/d,所缩减量调整到馆陶组的盘东、兴隆台、新立地区开采的优化方案,有效地控制了明化镇组地下水头开采漏斗现象发生.结论 优化方案可有效保护地下水集中开采区淡水资源,控制咸水入侵.并可作为该地区第三系地下水的可持续开发利用和水资源优化配置的技术依据.     

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob 假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因 或实质的不同。在同一坐标系中,根据线性叠加原理,抽水沉降漏斗和荷载沉降漏斗可能都落在地下水位降落 漏斗内。假定两者为相互独立事件,给出了抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型,表明其如果以水位降 深为制约因子,则可以对水动力实质完全不同的两种沉降过程进行线性叠加计算。