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地铁隧道盾构法施工过程中地层变位的三维有限元模拟 被引量:149
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作者 张海波 殷宗泽 朱俊高 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期755-760,共6页
在全面分析土压平衡式盾构施工过程中影响周围土体变形各主要因素的基础上,提出一种能够综合考虑各种因素的盾构施工三维非线性有限元模拟方法,通过对某地铁隧道盾构施工过程的模拟,分析了盾构推进过程中隧道周围及地表处土体的位移和... 在全面分析土压平衡式盾构施工过程中影响周围土体变形各主要因素的基础上,提出一种能够综合考虑各种因素的盾构施工三维非线性有限元模拟方法,通过对某地铁隧道盾构施工过程的模拟,分析了盾构推进过程中隧道周围及地表处土体的位移和变形以及横断面不同深度上的沉降分布规律,计算得到的隧道纵向地面沉降分布曲线与实测数据非常接近,计算结果表明所提出的盾构施工模拟方法是有效可行的。 展开更多
关键词 隧道工程 地铁隧道 盾构法 三维有限元法 地层变位
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地层变位分配控制原理在小间距偏压突变大断面隧道中的应用研究 被引量:7
2
作者 张社荣 杜晓喻 +2 位作者 陈愿 陈克强 彭振辉 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第6期105-110,共6页
利用分步变位控制原理研究复杂地质浅埋暗挖小间距偏压突变隧道施工过程中地层变形规律,对限制周边环境及结构本身复杂的隧道工程地表变形具有指导意义。依托深圳地铁7号线工程实例,分析地表在多种复杂条件下的变形规律,结果表明,数值... 利用分步变位控制原理研究复杂地质浅埋暗挖小间距偏压突变隧道施工过程中地层变形规律,对限制周边环境及结构本身复杂的隧道工程地表变形具有指导意义。依托深圳地铁7号线工程实例,分析地表在多种复杂条件下的变形规律,结果表明,数值模拟过程中,注浆体充分发挥了作用,地表竖向沉降量(最大为14.82 mm)满足标准要求,但实际监测得到的地表沉降位移明显超过标准值,因为地表变形不仅受注浆措施的控制,还会受到多种不确定因素的影响,但从现场观测结果来看,同时经相关单位论证后,表明并没有因为隧道施工影响周边建筑物的正常运行。因此保障隧道结构及周围环境安全才是最重要的,用统一标准进行地表沉降控制是不尽合理的,对处于复杂地质环境中,且结构本身复杂的隧道工程来说,日常沿用标准几乎不适用。 展开更多
关键词 地层变位分配控制原理 浅埋暗挖法 偏压隧道 小间距 大断面
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盾构法施工引起的地层变位分析 被引量:7
3
作者 汪玉华 李海民 王立军 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2008年第11期45-48,共4页
研究目的:在城市隧道施工过程中,地层变位的大小往往成为决定施工成败的关键因素之一。通过对因施工引起地层原始应力状态改变、土体损失、管片衬砌变形等进行分析,合理设定盾构掘进参数,建立有效土压平衡,减小对地层的扰动和地层损失,... 研究目的:在城市隧道施工过程中,地层变位的大小往往成为决定施工成败的关键因素之一。通过对因施工引起地层原始应力状态改变、土体损失、管片衬砌变形等进行分析,合理设定盾构掘进参数,建立有效土压平衡,减小对地层的扰动和地层损失,保证施工质量。研究结论:以北京地铁4号线19标段盾构工程为例,对施工开挖造成地层原始应力状态改变、地层损失引起的地层位移进行了分析,并对施工现场进行监控量测。分析和量测数据验证,合理设定土压、同步注浆、掘进速度等掘进参数,建立有效的土压平衡,即可将各项变形控制在规定的范围内。 展开更多
关键词 盾构施工 监测 地层变位 分析
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邻近既有深基坑的盾构法隧道施工地层变位分析 被引量:10
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作者 孙雷江 廖瑛 +1 位作者 朱逢斌 刘旭 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期114-120,128,共8页
文章针对盾构隧道邻近深基坑推进的工况,进行室内缩尺模型试验,并建立了对应工况下的盾构隧道-土体-基坑围护结构三部分共同作用的三维有限元计算模型。通过对比同一工况下的室内模型试验和数值计算结果,验证了三维数值分析的可行性和... 文章针对盾构隧道邻近深基坑推进的工况,进行室内缩尺模型试验,并建立了对应工况下的盾构隧道-土体-基坑围护结构三部分共同作用的三维有限元计算模型。通过对比同一工况下的室内模型试验和数值计算结果,验证了三维数值分析的可行性和可靠性;得到了邻近既有深基坑的盾构法隧道施工引起周边地表沉降的分布特点及其变化规律;分析了盾构隧道开挖引起的横断面不同深度处地层位移的特点;分析了隧道上方的地表沉降分布受邻近既有基坑的影响及沉降值随盾构隧道推进进度的变化规律,得到了盾构隧道对基坑围护结构的位移影响情况;并提出了盾构隧道施工过程中对周边地表沉降、地层变位及基坑围护结构位移与变形进行实时监测的建议。 展开更多
关键词 盾构隧道 深基坑 三维数值分析 地层变位
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盾构施工引起地层变位的实时决策系统设计 被引量:4
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作者 张书丰 姜志强 孙树林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1843-1847,共5页
介绍了盾构施工引起地层变位实时决策系统的总体结构,分析了各个模块的功能。以灰色模型为例,建立了盾构施工引起地层变位的安全监控模型。归纳了对地层变位异常值检查的评判准则,并进行异常值的成因分析,提出了安全度的概念作为综合评... 介绍了盾构施工引起地层变位实时决策系统的总体结构,分析了各个模块的功能。以灰色模型为例,建立了盾构施工引起地层变位的安全监控模型。归纳了对地层变位异常值检查的评判准则,并进行异常值的成因分析,提出了安全度的概念作为综合评价方法。工程实例表明,该系统具有数据存储和查询功能,将监测数据、监控模型、系统评判可视化,实现了对地层变位的综合评判,有助于盾构施工的信息化管理和反馈。 展开更多
关键词 盾构法 地层变位 监控模型 可视化 实时决策
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地层变位分配控制原理在大跨地铁暗挖车站施工中的应用与研究 被引量:7
6
作者 王文正 孔恒 黄明利 《隧道建设》 2007年第S2期450-453,共4页
北京地铁五号线张自忠路站为大跨暗挖车站,采用浅埋暗挖法施工,对地表沉降控制要求严格。为达到控制地表沉降的目的,根据地层变位分配控制原理,通过理论分析、工程类比和数值模拟等研究手段,分析了张自忠路站各步序地表沉降的分配比例... 北京地铁五号线张自忠路站为大跨暗挖车站,采用浅埋暗挖法施工,对地表沉降控制要求严格。为达到控制地表沉降的目的,根据地层变位分配控制原理,通过理论分析、工程类比和数值模拟等研究手段,分析了张自忠路站各步序地表沉降的分配比例和控制值。施工中根据监测结果和既定控制值,及时变更设计参数和支护措施,成功实现了复杂环境条件下大跨地铁暗挖车站地表沉降值不大于45mm的控制目标。文中提供的研究方法和支护手段,对解决类似地层变位控制要求严格的大断面暗挖施工具有一定的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 地表沉降 分配比例 地层变位分配控制原理 浅埋暗挖法 地铁暗挖车站
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地铁区间隧道施工的地层变位控制对策研究
7
作者 蔡绍清 《科技风》 2011年第11期151-151,共1页
针对地铁区间隧道施工出现的地表下沉远超隧道拱顶下沉的事实,从机理上给出合理释,并有针对性地提出控制技术措施。
关键词 地铁 地层变位 控制对策
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深圳地铁某区间隧道地层异常变位原因分析与对策
8
作者 李红军 《隧道建设》 2003年第2期10-13,共4页
介绍了深圳地铁某区间隧道施工引起的地表沉降过大的情况,从地层特性、地下水的影响、施工工艺等方面对其产生过大沉降变形的原因进行了分析。针对工程实践提出了在富水软土地层中采用浅埋暗挖法进行隧道施工,采取控制适度排水、增加台... 介绍了深圳地铁某区间隧道施工引起的地表沉降过大的情况,从地层特性、地下水的影响、施工工艺等方面对其产生过大沉降变形的原因进行了分析。针对工程实践提出了在富水软土地层中采用浅埋暗挖法进行隧道施工,采取控制适度排水、增加台阶长度、减小开挖进尺、及时施做二衬的控制地层过大沉降的施工措施。 展开更多
关键词 地铁 区间隧道 地层异常 地表沉降 富水软土地层 浅埋暗挖法 控制沉降 施工工艺
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考虑渗流影响的软弱围岩地层土拱效应研究
9
作者 吴钢伟 朱爱民 +2 位作者 严小俊 任超 雷鹏飞 《四川建筑》 2024年第3期169-171,共3页
为了解渗流影响下的隧道开挖导致的地层土拱变化,通过有限差分数值模拟对软弱围岩地层隧道施工进行流固耦合研究,结果表明,渗流情况下的地层土拱范围增大较为明显,约为不渗流工况的3倍;在地下水影响下,开挖面变形的危险点由中上部向开... 为了解渗流影响下的隧道开挖导致的地层土拱变化,通过有限差分数值模拟对软弱围岩地层隧道施工进行流固耦合研究,结果表明,渗流情况下的地层土拱范围增大较为明显,约为不渗流工况的3倍;在地下水影响下,开挖面变形的危险点由中上部向开挖面底部和拱脚转移,与此同时,开挖面挤出变形也增大为不考虑渗流情况的2倍左右,说明渗流情况下的软弱围岩地层容易失稳,需加强超前预报以及施加超前预加固措施,研究结果可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 山岭隧道 软弱围岩 数值模拟 地层变位 开挖面稳定
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某超大直径断面顶管施工引起的地层位移分析 被引量:13
10
作者 王剑 邓宗伟 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期95-100,共6页
基于随机介质理论,以城市某超大直径断面顶管工程为背景,以"试验段"某断面监测数据为基础进行位移反分析,得到隧道断面收敛值ΔA和隧道开挖所处的地层条件tanβ;对比分析3种隧道位移收敛模式(均匀收敛模型、非均匀收敛模型以... 基于随机介质理论,以城市某超大直径断面顶管工程为背景,以"试验段"某断面监测数据为基础进行位移反分析,得到隧道断面收敛值ΔA和隧道开挖所处的地层条件tanβ;对比分析3种隧道位移收敛模式(均匀收敛模型、非均匀收敛模型以及Peck公式)的地表沉降值,得到适合该工程的位移收敛模式,并据以预测隧道穿越后的地表变形;定量分析4种影响隧道开挖引起地表变位的因素,研究结果可为以后类似的工程提供理论参考。 展开更多
关键词 超大直径顶管工程 随机介质理论 地层变位 收敛模式 影响因素
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浅埋暗挖黄土地铁隧道施工地层空间变位研究
11
作者 刘文俊 《铁道建筑技术》 2016年第S1期146-149,共4页
随着我国经济的迅速发展,各大中型城市加快了地铁的建设步伐,地铁隧道施工越来越频繁。浅埋暗挖法做为地铁隧道的重要施工方法,对研究施工地层空间变位具有重要的意义,不仅能够提高施工的质量和效率,还能够保障施工的安全性,避免... 随着我国经济的迅速发展,各大中型城市加快了地铁的建设步伐,地铁隧道施工越来越频繁。浅埋暗挖法做为地铁隧道的重要施工方法,对研究施工地层空间变位具有重要的意义,不仅能够提高施工的质量和效率,还能够保障施工的安全性,避免施工中坍塌等事故的发生。本文以西安地铁为例,研究浅埋暗挖法对黄土地铁隧道地层空间变位的影响。 展开更多
关键词 浅埋暗挖 黄土 地铁隧道 地层空间
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既有隧道受邻近盾构施工作用的变形行为研究 被引量:9
12
作者 钱双彬 董军 +1 位作者 陈方权 徐植 《建筑技术》 北大核心 2009年第1期78-81,共4页
运用基于有限元法的Ansys软件作为基本工具,对某地铁隧道盾构近距离下穿既有地铁出入口通道的施工过程进行三维数值仿真分析,得到了盾构推进过程中结构的变形规律。结果表明,隧道施工引起地层变位对近距离地下结构的影响主要源于不均匀... 运用基于有限元法的Ansys软件作为基本工具,对某地铁隧道盾构近距离下穿既有地铁出入口通道的施工过程进行三维数值仿真分析,得到了盾构推进过程中结构的变形规律。结果表明,隧道施工引起地层变位对近距离地下结构的影响主要源于不均匀沉降引起的结构倾斜、曲率变形以及不均匀水平位移所形成拉伸与压缩变形,同时表明地铁出入口人行通道结构在盾构通过时和施工完毕瞬间最易受到损害,应在相应的设计与施工过程中注意采取相应的措施,以保证结构的安全性。 展开更多
关键词 盾构隧道施工 三维有限元分析 地铁车站 地层变位
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软塑地层中浅埋暗挖法穿越道路与管线施工技术 被引量:2
13
作者 王力勇 陈建华 彭峰 《市政技术》 2008年第5期432-434,446,共4页
以北京地铁10号线芍药居车站东南出入口隧道下穿太阳宫大街工程为例,详细分析超浅埋及软流塑地层条件下,浅埋暗挖隧道穿越道路与管线工程的特点、难点及影响沉降的因素;介绍采用隧道断面由大跨变小跨、地层变位的分部与分阶段控制、分... 以北京地铁10号线芍药居车站东南出入口隧道下穿太阳宫大街工程为例,详细分析超浅埋及软流塑地层条件下,浅埋暗挖隧道穿越道路与管线工程的特点、难点及影响沉降的因素;介绍采用隧道断面由大跨变小跨、地层变位的分部与分阶段控制、分段前进式超前深孔注浆等一系列施工技术,并对类似工程的施工安全措施提出建议。 展开更多
关键词 隧道 浅埋暗挖法 软流塑地层 地层变位控制
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松软地层矿山法隧道不同开挖进尺的数值模拟 被引量:1
14
作者 张书丰 《山西建筑》 2010年第29期304-306,共3页
分析了隧道施工过程的动态三维有限元模拟原理,结合某地铁矿山法施工区间,根据施工建立了合理的三维有限元模型,定量计算出了三种开挖进尺的横剖面与纵剖面沉降量,从而有助于指导矿山法在松软地层隧道施工中的应用。
关键词 矿山法 数值分析 开挖进尺 地层变位
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隧道盾构施工下穿地铁车站出入口安全影响分析 被引量:10
15
作者 钱双彬 董军 李玲 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期172-176,共5页
基于有限单元法的Ansys软件,对某隧道盾构施工近距离下穿既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分析,得出其地层变位规律及对结构内力和变形产生的影响;提出结构安全评价新指标(斜率和曲率)并结合水平位移、竖直位移和差异沉降... 基于有限单元法的Ansys软件,对某隧道盾构施工近距离下穿既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分析,得出其地层变位规律及对结构内力和变形产生的影响;提出结构安全评价新指标(斜率和曲率)并结合水平位移、竖直位移和差异沉降等指标对车站结构变形的安全性进行了分析,其评估结果与现场监测结果作对比分析,非常吻合。说明该评价指标有效、操作过程可行且结果可信,从而可利用其为类似工程的设计与施工、相关软件计算结果的使用以及结构安全评估提供依据和支持。 展开更多
关键词 盾构隧道施工 三维有限元分析 地铁车站 动态施工 地层变位 施工控制
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隧道盾构下穿车站出入口数值仿真对比研究 被引量:2
16
作者 钱双彬 董军 陈方权 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期22-27,共6页
运用基于有限单元法的Ansys软件和基于有限差分法的Flac3D软件作为基本工具,选用满足Drucker-Prager(D-P)屈服准则和Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的材料弹塑性模型,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分... 运用基于有限单元法的Ansys软件和基于有限差分法的Flac3D软件作为基本工具,选用满足Drucker-Prager(D-P)屈服准则和Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的材料弹塑性模型,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分析;得出其地层变位规律及对结构内力和变形产生的影响;将所得计算数值与实测数据进行对比研究,其结果相当吻合;同时对不同软件及不同屈服准则的选用所引起的计算结果的差异进行分析比较,所得规律可为类似工程的设计与施工以及相关软件计算结果的使用提供依据和支持。 展开更多
关键词 盾构隧道 三维有限元法(FEM) 有限差分法(FDM) 拉格朗日数值分析法 数值模拟 地层变位
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预切槽法黄土隧道仰拱合理封闭距离研究 被引量:5
17
作者 靳宝成 王秀英 《铁道建筑》 北大核心 2016年第4期51-55,共5页
仰拱封闭能够有效地控制软弱围岩隧道变形。本文以洪亮营隧道为工程背景,研究在黄土隧道施工中预切槽法的合理仰拱封闭距离。利用FLAC3D数值模拟软件建立三维模型,研究仰拱封闭距离分别为15,20,25,30,40,50 m共6种工况下,隧道上方预筑... 仰拱封闭能够有效地控制软弱围岩隧道变形。本文以洪亮营隧道为工程背景,研究在黄土隧道施工中预切槽法的合理仰拱封闭距离。利用FLAC3D数值模拟软件建立三维模型,研究仰拱封闭距离分别为15,20,25,30,40,50 m共6种工况下,隧道上方预筑拱净空收敛、结构受力变化规律以及地层变位情况。研究发现:当仰拱封闭距离为50 m时,收敛位移曲线和地层沉降曲线开始不收敛,开挖到研究断面时,预筑拱出现拉应力,并且大于素混凝土的极限抗拉强度,不满足安全性要求;当仰拱封闭距离为15,20,25,30,40 m时,开挖面通过研究断面时,拱顶沉降值分别占到总沉降值的72%,69.1%,66%,64%,52%;综合考虑地层变位和支护结构受力,应控制仰拱封闭距离在30 m内,如果施工条件允许,应尽早封闭支护结构。 展开更多
关键词 预筑拱 仰拱封闭距离 地层变位 净空收敛 结构受力
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隧道盾构施工性态时空效应分析 被引量:2
18
作者 钱双彬 陈方权 董军 《华北科技学院学报》 2008年第4期41-44,48,共5页
运用基于拉格朗日原理的有限差分软件Flac^(30)如作为基本工具,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口施工过程进行三维数值仿真分析,计算结果表明施工过程对地层沉降有不可忽视的重要影响,必须加以考虑,得出结构所在地层在盾构推进过... 运用基于拉格朗日原理的有限差分软件Flac^(30)如作为基本工具,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口施工过程进行三维数值仿真分析,计算结果表明施工过程对地层沉降有不可忽视的重要影响,必须加以考虑,得出结构所在地层在盾构推进过程中的变形规律,从而为类似工程的设计与施工采取相应的措施提供依据和支持。 展开更多
关键词 盾构隧道 FLAC3D 时空效应 数值模拟 地层变位
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Regional Tectonic Deformation Background and Medium- and Short-Term Precursors to the Minle-Shandan Earthquakes1
19
作者 ZhangXi WangShuangxu CuiDuxin ZhangXiaoliang XueFuping ChenBing 《Earthquake Research in China》 2005年第1期12-21,共10页
Using GPS observations of horizontal movement from 2001 to 2003 and the cross-fault mobile short-levelling data of 1988~2003, and with the aid of the improved negative dislocation model and the time-varying curve of ... Using GPS observations of horizontal movement from 2001 to 2003 and the cross-fault mobile short-levelling data of 1988~2003, and with the aid of the improved negative dislocation model and the time-varying curve of strain intensity ratio of fault deformation, the regional tectonic deformation background and medium- and short-term precursors related to the preparation of the Minle-Shandan earthquakes of M S6.1 and M S5.8 on October 25, 2003 are investigated. The results reveal that, under the background of the wide-range deformation adjustment, short-term relaxation and recovery caused by the Kunlun Mountains earthquake of M S8.1, the hypocenters of the earthquakes are located on the north edge of the shear stress enhancement zone between the compressional locked segments of block boundary fault, a place which may represent an accelerated strain accumulation. An obvious anomaly of strain intensity ratio appeared in short-levelling measurements crossing over the fault at the Shihuiyaokou site, the closest to the epicenters, 3 months before the occurrence of the earthquakes. In addition, the variation in number of anomalies from 10-odd days to months before the earthquakes in the entire monitoring area and the anomaly concentration and local enhancement relative to near source in the 3 months before the earthquakes are regarded to be precursors to the two events. 展开更多
关键词 The Minle-Shandan earthquakes Crustal deformation Negative dislocation model Strain intensity ratio of fault deformation Background of earthquake preparation Precursory anomaly
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Relationship between Hydrogeological Structure and Groundwater Exploitation Capacity in Aquifer of the Basin of Cai Phan Rang River, Ninh Thuan Province, Viet Nam
20
作者 Nguyen Minh Khuyen Nguyen Hong Hieu Doan Van Long Le Thanh Tung 《Journal of Environmental Science and Engineering(A)》 2014年第1期32-41,共10页
This article presents the results of dividing the hydrogeological structure zones in aquifer of Cai Phan Rang river basin, Ninh Thuan province, Viet Nam, and the relationship between parameters of hydrogeological stru... This article presents the results of dividing the hydrogeological structure zones in aquifer of Cai Phan Rang river basin, Ninh Thuan province, Viet Nam, and the relationship between parameters of hydrogeological structure zones with water storage capacity of hydrogeological structure. Research results divided hydrogeological structure of Cai Phan Rang River Basin into four zones, including three zones with depression bedrock and one zone with slope bedrock, and the results assessed: (1) specific discharge of exploitation well is proportional to zone area of hydrogeological structure; (2) specific discharge of exploitation well is inversely proportional to slope of bedrock surface, slope of water level in zone and area of drainage surface of hydrogeological structure zone; (3) water level fluctuation in zone is proportional to slope of bedrock surface, slope of water level in zone and inversely proportional to distribution area of zone; (4) total mineralization of water is proportional to bedrock surface slope and water level slope in zone, and inversely proportional to drainage surface area of zone and volume of structural depression. Research results are practical significance in solutions proposal to increase exploitation capacity for various water use purposes. 展开更多
关键词 Hydrogeological structure groundwater exploitation capacity
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