基于刚果(金)某铜钴矿含水层结构的带压开采方案研究

刚果(金)某铜钴矿为岩溶裂隙直接充水的水文地质条件复杂矿床,地下水资源的抽排与保护之间的矛盾是该矿高质量建设开采面临的主要问题,治理地下水害、少排地下水成为其深部矿体安全顺利达产的唯一途径。通过深入研究与矿体开采相关的含水层分布特征、构造发育规律、各含水层富水性后,明确了矿山“两层水”的含水层结构,并基于此进行水害分析,对主要危险源设计并实施了可靠的防治水工程,使940m中段矿坑正常涌水量保持在22000m^(3)/d左右,做到了保留上部含水层的地下水,单层疏干下部含水层,使井下采掘作业可以在小水或无水条件下进行,为矿山开采取得显著的经济效益、社会效益及生态效益。

河南东部平原第四系含水层结构研究

河南东部平原作为我国重要的农业区,区内的第四系含水层结构复杂多变,含水层结构尚未明确,查明研究区地下水的空间分布和含水层属性结构的特征尤为重要。本文基于Groundwater Modeling System 5.0软件,利用钻孔159眼,平均密度2.4眼/1 000km^(2)。对钻孔数据进行时代统一划分,确定地层合并原则及分层编号,建立第四系含水层结构模型,对河南东部平原区第四系地质结构和含水层属性特征进行研究。结果表明:(1)河南东部平原区第四系含水层中细砂、细砂、粉砂、粉细砂较多,但分布不均匀。(2)研究区内浅层地下水渗透系数在岗状平原小于1 m/d,低缓平原1~30 m/d,郑州北部、郏县西南、叶县西部大于30 m/d;中深层含水砂层厚度为20~50 m,在开封县、漯河东部、新蔡县、太康县等地60~80 m。(3)研究区导水系数介于50~200 m^(2)/d上下限值之间,个别地级县(诸如开封县、新蔡县)、市(诸如商丘市、漯河市)地区导水系数超过了在300 m^(2)/d,更有甚者超过了500 m^(2)/d。研究结果对掌握河南东部平原地下水赋存规律、地下水资源的持续开发和合理利用有着重要的意义,从而达到综合开发和实行科学、优化管理水资源目的。

榆神矿区某煤矿开采对含水层结构影响程度浅析

煤炭资源的开发利用会造成含水层结构破坏,导致地下水渗漏。在煤矿开采过程中,煤层顶板及上覆地层失去支撑后发生变形产生裂隙,破坏含水层结构,改变地下水赋存环境,使地下水沿裂隙向下渗流,对地下水水位、水量产生影响。以榆神矿区某煤矿为例,通过资料收集、野外调查和综合整理分析,查明了其地表松散层厚度大、煤层上覆基岩薄、煤层埋藏浅、开采厚度大的基本特征。采用定量计算和定性分析相结合的方法,对该煤矿井工开采对地下水含水层结构的影响程度进行了预测分析,以期为同类矿山实施地下水资源保护提供借鉴。

应用GMS软件构建三维含水层结构模型

简单介绍了GMS软件的相关功能及构建三维含水层结构模型的方法。以新疆淖毛湖盆地为例,根据地层分布资料、钻孔数据和地面高程数据,通过GMS软件中的2DScatter Point、TINS和Solid模块对地层赋值,建立含水层结构模型。最后提出3个建模中需要注意的问题。

海口市地下水含水层结构三维可视化建模初探

本文在对海口市水文地质条件及钻孔资料分析的基础上,对各钻孔柱状图进行了研究,重新统一了岩性和含水层划分的标准,绘制了反映各含水层空间结构的等值线图,并结合研究区的边界条件、地表地形参数等,在GMS软件平台上实现了海口市地下水系统结构的三维可视化,形象直观地再现了含水系统的空间结构及其空间变化规律,可为海口市地下水资源的管理和利用提供依据。

上海市区承压含水层结构类型分区

上海地区与工程建设密切相关的承压水主要赋存于微承压、第一、第二承压含水层中。本文在上海市区关键土层地质编图的基础上,针对与工程建设密切相关的承压含水层的分布特征,进行承压含水层的结构类型分区,为工程降水设计提供参考。

多层含水层结构矿井突水灾害的水力学概念模型研究──以焦作煤田韩王庄、演马庄井田为例

本文利用矿井突水水力学概念模型与实际水文地质模型的相似性，用水力学概念模型分析了具多层含水层结构矿井的突水过程，阐明了矿井突水量变化的内在原因，并通过进一步分析得出很有实际意义的结论。

多层含水层结构条件下矿井突水灾害的水文地质模型研究

本文根据多层含水层结构特点,通过理论推导,得出贯穿上、下二含水层的垂向导水断裂带的地下水流量在一定条件下与该二含水层水位差的平均值成线性关系的结论,从而建立了矿井突水量断裂带垂向导水特征系数预报模型。文中还探讨了对如何利用矿井浅部上层含水层突水资料建立深部无足够突水资料的下层含水层突水量逐步回归预报模型。最后对二模型特点、模型建立及其应用中应该注意的问题给予阐明。

含水层结构变异对区域地下水循环影响数值模拟

煤炭开采对地下水资源的破坏是限制煤矿区经济与环境可持续发展的主要瓶颈,煤炭资源开采与水资源保护的矛盾将日益加剧。我国富煤地区主要分布在华北和西北,仅山西、内蒙古、陕西和新疆四省自治区煤炭查明资源储量就占全国的73.1%,这些富煤地区多是地下水资源相对贫乏的地区,全国86个重点矿区缺水的占71%,严重缺水的占40%,而煤矿开采对地下水资源的严重破坏加剧了矿区的水资源短缺矛盾.

那陵郭勒河流域洪积扇中部含水层结构研究

本文利用水文地质钻探方法及EH-4电磁测深法对那陵郭勒河流域洪积扇中部含水层结构进行分析研究,查明含水层结构及水文地质特征,为当地地下水开发利用奠定了水文地质基础。

江苏沭阳主城区地下水含水层结构三维可视化建模初探

通过对沭阳主城区水文地质条件以及水文地质钻孔资料的分析,利用GeoDatabase空间数据库与OpenGL图形库,使用B-Rep模型构造水文地质含水层结构的三维模型,实现了包括旋转、平移、缩放、属性查询等三维模型浏览功能,展示了沭阳主城区三维水文地质结构整体形态和单个含水层的三维结构以及对含水层的任意切割剖面与三维可视化栅栏图,从而更加直观的反应沭阳主城区地下水的赋存条件与赋存空间的三维可视化效果和可认知程度,为沭阳主城区地下水资源管理和利用提供依据。

云应盆地东北部含水层结构特征及地下水转化模式

云应盆地东北部属鄂北贫水地区,赋存于古近系—第四系含水层中的地下水是当地生产、生活用水的主要来源,亟需查明含水层的结构、含水层间地下水的转化关系等基本条件,为研究区内合理开发利用地下水提供依据。本研究通过野外水文地质调查、水文地质钻探工作,将研究区划分为单层含水层与双层含水层结构两个亚区(6个小区)。并通过地下水水位动态长期监测,获取了区内不同含水层的水位动态变化特征,分析各含水层之间的水力联系,建立了区域地下水转化的概念模式,即:研究区地下水以接受山前降雨入渗及风化裂隙水侧向径流补给为主,主要以水平径流的形式经古近系孔隙-裂隙含水层及第四系孔隙承压含水层往澴水方向运移,而后进入第四系孔隙潜水含水层。地下水和地表水在不同季节补排模式不同,雨季地表水(澴水)补给地下水,旱季地下水向地表水(澴水)排泄。古近系孔隙-裂隙水与上覆第四系孔隙水联系密切互为补给,共同构成具有统一水力联系的垂向多层结构的含水系统。独特的含水层结构决定了区内地下水接受降水补给的条件较差,地下水可开采资源量总体较贫乏,建议重点利用区域地表水资源,适度开发地下水资源,推进农业节水灌溉工程,实现水资源可持续利用。

基于GMS的石羊河流域含水层空间结构变化的可视化研究

石羊河流域作为我国西北内陆河流域之一,由于长期过量开采地下水资源,使地下水位大幅度下降,并引发一系列生态环境问题。在现实环境中,地下水含水层系统是由多个子含水层系统叠加得到的多层结构,并且子含水层系统之间有弱含水层系统或不完整隔水层系统的存在,而作为揭示地层信息的钻孔数据,具有一定的有限性,这直接制约着含水层空间可视化表达的准确性。基于GMS,以钻孔资料作为地层建模的源数据,并结合相关的水文地质及剖面图,采用概念模型法和Solid模型法相结合的方法进行石羊河流域水文地质模型的建立,并通过充分利用地质勘探信息对模型进行处理及修正,试图找到更为准确表达含水层空间结构的技术方法,揭示含水层系统空间结构,为地下水资源的开发利用提供依据。模拟结果表明,所揭示的含水层空间信息与勘探资料基本相符,具有较高的模拟精度。

含水层渗透结构的三维地质建模概述

区域含水层渗透结构为地质学者们争相研究的热点。由于地质构造、形态的复杂性,仅仅用传统的确定性研究方法已经无法满足实际研究。三维地质建模可以提供真三维及空间拓扑关系,三维建模的关键为地质统计学。地质统计学是一门在传统统计学的基础上考虑变量之间的空间相关性,以区域化变量为基础,借助变异函数研究区域化变量的空间分布随机性和结构性,或具有空间相关性和依赖性的自然现象(包括地质现象)的科学。最后指出了现阶段三维地质建模的不足和发展应用方向。

新疆冲洪积扇区多层结构含水层地下水系统预报模型的比较

冲洪积扇在新疆分布广泛,研究此类结构的地下水预报模型对合理开发利用区域水资源、预防地下水过量开采造成的地质灾害有着重要的理论与实践意义。通过对玛纳斯河流域和阿图什哈拉峻地区水文地质概念模型及数理模型的建立、模型数值求解方法及模型预报精度的对比分析,为建立具有一定预报精度的冲洪积扇区多层结构含水层地下水资源预报模型提供了解决思路及参考依据。

江汉平原第四纪含水层系统特征

第四纪冲积、冲洪积与冰水沉积的砂层和砂砾石层中贮藏了大量的地下水资源,是开采利用条件较好的地下水开采层位。江汉平原第四纪地下水资源丰富,含水层、含水层结构和含水层系统受沉积环境、古地理、古气候等因素影响分布发育特征各异但又统一,含水层多层、含水层结构多变、水文地质特征相对一致是江汉平原第四纪含水层系统的特点,江汉平原第四纪含水层系统是多层的,又是连续、统一、非均质的大的综合三维地下水含水层系统。

煤矿开采对含水层影响评价研究

本文以长平矿为研究对象,通过对含水层结构影响,含水层水位影响,地下水水质影响以及矿井疏排水对生产生活供水影响进行综合分析,评价得出矿区开采对含水层影响为严重的结论,建议矿方严格依据开发利用方案进行开采,减少污染物排放,及时消除各类地质灾害隐患,实现矿山开发与环境保护协调发展。

含水层非均质性与污染修复

随着我国城市化进程及“退二进三”政策实施,重点行业退役、搬迁、遗留的场地土壤与地下水污染问题日渐突出(骆永明和滕应,2020).原位化学/生物修复和强化自然衰减等是修复污染地下水的常用技术,然而含水层结构非均质性易引起修复过程中污染物的反向扩散、拖尾和反弹等,同时含水层介质氧化还原非均质性使修复药剂投加量和修复周期等难以准确评估。

基于二维NLCG反演的水文地质结构辨识研究

地下水调查是草原水资源合理开发利用的前提,而探明水文地质结构对地下水调查尤为重要。笔者充分利用大地电磁法(MT)和地面核磁共振(SNMR)各自的优点,尝试采用MT和SNMR对水文地质结构进行探测,并通过二维非线性共轭梯度(NLCG)反演解译了电性与地层两者的对应关系;实现了典型层状含水层模型和局部含水层模型正反演试验;通过实测数据反演与钻孔资料对比验证了该反演算法对低阻含水层地质体解译的有效性。试验结果对水文地质调查具有一定参考意义,也为同类数据反演提供了方法借鉴。