郑州市2005—2020年地下水埋深变化分析

分析郑州市浅层地下水埋深统测数据、长观孔数据以及历年降落漏斗面积变化数据,利用ArcGIS空间插值、衬度系数分析、描述性统计分析以及ARIMA模型,研究郑州市浅层地下水埋深空间分布特征和时间变化特征。分析结果表明,空间上,研究区浅层地下水埋深分区呈带状分布,水位埋深由西南向东北方向逐渐减小,其中10~20 m水位埋深区所占面积最大;时间上,年内,研究区埋深分布特征大致相同,各埋深分区面积有所变化;年际间,2014—2019年,年平均埋深下降2.87 m,下降速率0.5 m/a。2014年以前降落漏斗逐年增大,2014年以后,由于南水北调水入郑,供水结构发生改变,降落漏斗逐年减小。研究区地下水动态类型主要有开采型和开采—气象型,影响因素主要有降雨入渗补给、越流排泄和人工开采。最后基于DPS数据分析平台,利用ARIMA模型建立了数值模型,对2021年12个月的埋深进行了预测。     

基于FEFLOW的地下水环境影响评价研究

运用FEFLOW有限元地下水模拟软件,对某条件下地下水环境进行了评价研究。根据水文地质条件、地质条件,建立了数学模型以及水文地质概念模型,利用FEFLOW数值模拟软件研究了地下水流场、分层的均衡性、潜水埋深、潜水水位,研究得出:在矿井开采与某水源开采的条件下,形成了以某水源地为中心的大范围降落漏斗,从而造成潜水位下降程度相近;矿井抽水造成的潜水位下降和水源地抽水影响相比并不明显;2种方式的开采造成潜水埋深大幅度增加,导致了评价区域内潜水获得的蒸发量和大气降水入渗补给量明显降低,研究为类似工程条件下地下水环境影响评价提供一定的借鉴意义。     

地下水降落漏斗危害分析及其中心处地下水位数学模型建立

通过对地下水降落漏斗的危害分析,利用运城盆地内旧水源地浅层地下水的观测资料建立相关数学模型,对浅层地下水漏斗中心处地下水位降深进行预测.     

榆神矿区地下水埋深上限阈值

减少矿产资源开发过程中水资源损失是生态脆弱矿区水资源管理的重点,量化地下水位埋深与潜水蒸发速率关系,可为西部干旱矿区水资源保护提供科学思路。以隔水岩组厚度与导水裂隙带高度之差,划分了榆神矿区煤层开采地下水位变化趋势分区;以水位埋深变浅区覆盖的风积沙为试样开展潜水蒸发试验,分析蒸发过程及不同水位条件下潜水蒸发规律;通过在水分特征曲线的转折点处构建双切线,推导求取地下水埋深上限阈值的解析公式;采用漏斗法测定榆神矿区风积沙的水土特征曲线,利用最小二乘法求取特征参数,求取榆神矿区煤层开采区地下水埋深上限阈值。结果表明:榆神矿区地下水位变化趋势可分为3个区,即水位埋深变浅区、过渡区和水位埋深增加区。水位埋深变浅区多位于榆神三、四期规划区,此区域水位埋深<4 m的面积占矿区面积的59.1%,开采沉陷极易造成地下水浅埋或出露;榆神矿区风积沙蒸发过程可分为2个阶段,即稳定蒸发阶段和水汽扩散阶段,地下水位埋深0.5 m左右时蒸发过程中的水分传输机制发生了转变,蒸发进入水汽扩散阶段;在稳定蒸发条件下建立了土壤水分运移方程,推求了地下水埋深上限阈值计算公式,地下埋深上限阈值与毛细上升高度和进气压力值有...     

试论天津市滨海区水质恶化及其原因

天津市滨海区深层淡水,亦即咸水体之下Ⅱ、Ⅲ组承压含水层赋存的地下水为古代入渗水。由于超采地下水,在区域水位降落的基础上,又于集中开采区形成了数个迭加的降落漏斗,随着产生地面沉降,最后导致水质恶化。本文论述了水质恶化的原因是粘性土排水固结、可溶盐随粘性土压缩释水进入含水层的结果。地下水中氟超标属于自然环境,开采地下水所引起的水中氟和其他化学指标的增加属于人为环境,所以水中氟超标具有二重性。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井基坑降水与地面沉降模拟预测

为了探讨第四系松散沉积层地区深基坑降水引起的地下水渗流与地面沉降控制模拟的理论与方法,以南京长江第四大桥北锚碇基坑为例,根据基坑降水过程中有效应力和孔隙水压力的转化关系,建立了深基坑降水三维渗流与地面沉降的耦合模型,并采用三维有限差分方法,模拟了含水层底板埋深达67m,基坑中心承压含水层上部降压段水位降至埋深24.5m...     

煤炭矿区地下水变化对生态环境的影响研究

以毛乌素沙地梅林庙煤矿为研究区,采用Landsat8和地下水观测资料为研究数据,通过地表温度、地下水埋深、归一化差分植被指数(NDVI)的计算,建立空间数据集,开展地下水埋深与NDVI和地表温度相关性分析。研究发现地下水埋深在小于1m时,NDVI与地下水埋深为弱正相关,与地表温度呈负相关。地下水埋深在1~2m时,NDVI与地下水位为弱的负相关,与地表温度为负相关,当地下水埋深2~5m时,NDVI与地下水位不相关,而与地表温度继续为负相关。由此判断地下水埋深在1~2m是毛乌素沙地植被的最佳生态水位,也是生态环境影响的重要水位指标,当水位变化超过这个范围,生态环境将发生明显变化。     

突水作用下地下水位降落漏斗演变过程分析

煤矿开采对地下水疏排必然产生区域性的地下水降落漏斗,大型突水和开采疏排点的转移将造成漏斗演变。针对突水和开采主要作用下的地下水位降落漏斗演变过程,采用地下水由高水位流向低水位的理论,以裴沟煤矿2011—2020年的突水、开采及水位变化资料为基础,研究局部地下水径流改变与主要因素的关系,发现发生大型底板突水后将破坏和改变原来的地下水径流方向,径流补给的波及范围由近及远,水位降深初始以垂向发展为主,之后横向扩展速率增大,地下水位降落漏斗经历形成—加剧—稳定—转移的演变过程,当补给和排泄达到相对稳定状态后,漏斗中心将随开采区域集中疏排点的改变而转移,演变成“一主多辅”的多中心漏斗形态。预测未来几年裴沟矿区和郑州矿区因区域疏排量减小将造成煤矿开采区水位逐步抬升和漏斗逐渐被填平,是突水点附近水害威胁严重区域合格规划开采时间和布置灾害治理工程较为重要的科学依据。     

准东矿区邻近奇台绿洲地下水位变化趋势分析

根据准东矿区邻近奇台绿洲1983~2013年地下水位观测资料,对其变化趋势进行了分析,运用Surfer软件分析了奇台绿洲地下水埋深、地下水位和地下水流等分布特征,结果表明:近31年以来,研究区地下水位总体呈下降趋势,年均下降速率为0.51m/a,其中,西部区域下降速率为0.65m/a,东部区域下降速率为0.37m/a;在西部区域形成了多处地下水位降落漏斗,且漏斗面积不断增加;东南区域地下水位高于西北区域,地下水总体呈由南向北流动;地下水位分布和地形分布特征基本一致,局部地形起伏处,地下水流大小和方向变化亦有相应变化;由南向北地下水埋深逐渐变浅;农业灌溉用水量不断增加是造成绿洲地下水位下降的主要原因。     

基于OpenGL的地下水位动态模拟

该文在介绍虚拟现实的基础上 ,讨论了地下水抽取过程中水位的动态变化 ,并以泰斯井为例 ,研究了抽取地下水过程中 ,降落漏斗的产生及水位降落幅度的变化情况。基于OpenGL技术编制了程序 ,可任意旋转 ,平移 ,缩放地下水水位降落漏斗图 ,并运用光照 ,贴纹理及融合等技术增强立体感 ,使其可视化程度较高 ,在程序运行中可控制抽水或停止抽水等操作。     

唐山沿海开发应综合考虑的环境地质问题

唐山沿海自然地质环境条件复杂，随着沿海地区港口和城市建设的加快，环境地质问题日益突出。本文通过对唐山滨海地区地震、地面沉降、海（成）水入侵、水土污染、湿地锐减等环境地质问题的现状分析，讨论了其形成原因、可能造成的危害，预测了其发展趋势。认为在唐山沿海经济开发中，必须正确认识和评价该地区的环境地质问题，将防治和减缓灾害的发生作为今后的一项长期工作，纳入唐山沿海开发规划和管理体制之中。     

唐山沿海开发应综合考虑的环境地质问题

唐山沿海自然地质环境条件复杂,随着沿海地区港口和城市建设的加快,环境地质问题日益突出。本文通过对唐山滨海地区地震、地面沉降、海(咸)水入侵、水土污染、湿地锐减等环境地质问题的现状分析,讨论了其形成原因、可能造成的危害,预测了其发展趋势。认为在唐山沿海经济开发中,必须正确认识和评价该地区的环境地质问题,将防治和减缓灾害的发生作为今后的一项长期工作,纳入唐山沿海开发规划和管理体制之中。     

唐山市南湖采煤沉陷区地价空间规律研究※

城市边缘采煤沉陷区不仅影响矿业城市用地扩张,而且形成独特的地价空间规律。本文基于地价样点信息野外抽样与相关资料收集的基础上,通过GIS空间分析和空间插值的方法,对唐山市南湖区采煤沉陷区内住宅用地、商业用地的地价空间规律进行了研究。由于受采煤沉陷、地质构造等影响,住宅用地、商业用地单位地价走势均沿采煤塌陷梯度方向递减,较之正常地价发生明显偏差;楼面地价表现出与单位地价相反的变化趋势。地质条件的优劣、采煤活动的强度等影响着地基承载力的大小,通过容积率、建筑限高等规划指标对地价产生影响。随着采煤活动的减弱,地价、容积率、建筑限高均呈现出以大、小南湖核心区域(塌陷中心)为中心向外围圈层递增的趋势。研究表明,采煤导致地表塌陷与积水增加了建筑成本,使地价降低;环境修复改善了居住环境质量,提高了地价;地价水平最终取决于地表塌陷损毁程度。     

兖州煤田地表温度空间分异特征

以东部高潜水位区域——兖州煤田为研究区,以Landsat TM数据为数据源,利用单窗算法反演兖州煤田地表温度,分别从土地利用类型、植被覆盖度、距沉陷积水区边缘距离、地表下沉值等4个方面分析研究区地表温度的空间分异特征。结果表明:不同土地利用类型间地表温度差异较大,其中建设用地平均温度最高,水体平均温度最低;地表温度与植被覆盖度呈负相关;在沉陷积水区以外,地表温度随距积水区边缘距离的增加先降低,而后趋于稳定,两者呈指数相关;地表温度自积水区边缘向外随地表下沉值的减小而逐渐降低。     

新疆地区煤矿复垦为草地适宜性评价模型

本文结合新疆地域特点,在合理确定土地复垦适宜性评价指标体系的基础上建立了新疆地区煤矿土地复垦为草地的适宜性评价模型。以新疆12处煤矿为研究背景,选取了待土地复垦单元土地损毁后的地面坡度、损毁土地深度或压占区堆积物平整量、复垦土源保证率、土地损毁造成土地产量的降低、地面塌陷或挖损后地下潜水位埋深、土壤中粘粒含量、覆土厚度、矿区河流径流量和土壤有机质含量等9项因素作为评价因子,以12处煤矿的55个土地复垦单元作为学习样本,建立了相应的土地复垦适宜性评价模型,采用回代估计方法对学习样本逐一进行检验,正确率达98.2%,将该评价模型应用到伊犁一号煤矿矿井,对该煤矿的16个待土地复垦单元进行分析评价,评价结果理想,该评价模型可广泛应用于新疆地区煤矿土地复垦适宜性评价工作中。     

特厚煤层综放开采地表沉陷预计模型算法改进

近浅埋深特厚煤层综放开采因其一次性采出煤层厚度大,其地表移动变形特殊性较明显,该地质采矿条件下按概率积分法进行地表沉陷预计结果与实际情况有一定程度的偏差。对试验区近浅埋深特厚煤层综放开采条件下的地表移动变形特殊性进行了分析,考虑到厚硬岩层对地表沉陷的控制作用,并基于层状弹性梁板岩层沉陷控制理论和随机介质理论,建立适合近浅埋深特厚煤层综放开采沉陷预计模型。实践应用表明:该沉陷预计模型算法与实测结果吻合程度较好,适合于特厚煤层综放开采地表沉陷预计应用;较好地解决了概率积分法边界收敛迅速、盆地两侧不对称等问题,提高了地表沉陷的预计精度。     

城市采沉区次生湿地生态治理GIS系统空间数据组织

随着人工湿地生态治理技术的发展及生态城市建设的推广,塌陷区生态的评估与管理是当前矿业工程的热点之一。针对塌陷区生态治理与评估的实际需求,以资源型城市唐山为例,运用COMGIS二次开发技术,设计城市采沉区次生湿地生态治理GIS系统的总体结构,有机结合了生态园区空间信息、采沉区塌陷信息、及不同时相的遥感数据,创新了GIS图属结合数据库模式,实现第二层次数据库的索引链接,组合人工次生湿地评估、城市采沉区生态治理等多种相关信息,构建图数结合的信息平台,为采煤塌陷地的复垦与生态治理的评估与空间分析建立一种全新的数据平台。     

唐山平原区主要地质灾害综合评价

应用模糊数学综合评价的方法,以唐山平原区主要地质灾害（地震、岩溶塌陷、采空塌陷、地面沉降）为评判因子,进行定量的危险性评价。评价结果表明：唐山市重度危险区占5%,较重危险区占13%,两者之和占18%;中度危险区占47.13%,轻度危险区占34.87%,两者之和占82%。这说明,从总体上看,唐山平原区大部分地区地质灾害的危险程度较低,但重度危险区大部分是人口密度大、工业密集的唐山市区,因此绝不能忽视地质灾害的危险性。     

密集井点小泵量基坑降水技术的应用

介绍了在水源补给充分、水位降深较大的基坑施工中,采用密集井点小泵量连续抽水控制地下水位,使降水漏斗曲面平缓,减小基坑周围地面沉降的风险的方法,以及取得的良好的降水效果。