基于GIS的孔隙含水层系统三维空间离散方法研究

分析了目前孔隙地下水流三维有限差分数值模拟中对含水层系统三维空间离散存在的问题,针对自然界孔隙含水层与隔水层空间分布的不连续性与厚度的不均匀性,研究了基于GIS的孔隙含水层系统三维空间离散实现的技术路线,提出了基于GIS与不规则六面体元的孔隙含水层系统的三维空间离散方法,最大限度地保证了离散体元中含水层类型的单一性,提高了孔隙地下水流模拟模型三维空间离散的精度。

山东省汶泗河冲洪积平原孔隙含水层层间水力联系研究

山东省汶泗河冲洪积平原轴部第四系厚度较大,孔隙地下水分层分布,由于补给径流条件不同导致其水质差别较大,研究含水层间的水力联系对于水资源管理及优质地下水可持续开发利用等具有十分重要的意义。采用群孔抽水试验方法研究苑庄水源地浅层和深层孔隙水之间的水力联系。群孔抽水后6眼抽水井水质指标整体高于抽水前,附近有串层水井的抽水井增加最大,4项指标平均升高1.07倍。抽水试验期间深层观测孔水位变化与抽水井相一致;浅层观测孔水位除有串层的孔稍有下降趋势外,其它孔均呈现自然波动状态。附近有串层水井的抽水井抽水量中浅层孔隙水的补给量比例比其它抽水井要高4倍。抽水前后水质、抽水期间水位动态变化规律、抽水井抽水量中浅层孔隙水补给量占比均表明深层孔隙水在开发利用过程中会受浅层孔隙水影响,但是可通过合理止水减弱含水层之间的水力联系。

基于GIS的孔隙含水层系统三维空间离散方法研究

分析了目前孔隙地下水流三维有限差分数值模拟中对含水层系统三维空间离散存在的问题 ,针对自然界孔隙含水层与隔水层空间分布的不连续性与厚度的不均匀性 ,研究了基于GIS的孔隙含水层系统三维空间离散实现的技术路线 ,提出了基于GIS与不规则六面体元的孔隙含水层系统的三维空间离散方法 ,最大限度地保证了离散体元中含水层类型的单一性 ,提高了孔隙地下水流模拟模型三维空间离散的精度 .

裂隙、孔隙含水层凿井经验教训

麦垛山煤矿回风立井最初采用地面预注浆与井筒掘砌同时进行的方法施工。地面预注浆后,井筒掘进到含水层时,涌水量达110m3/h,表明地面预注浆未达到预期效果。之后,又采用地面降水疏干法治水,也未获得成功。最后采用冻结法治水,才获得成功,历时近2a。该井筒含水层涌水治理经验教训值得汲取。

新疆沙吉海矿区侏罗系地层孔隙含水层注浆工艺实践

新疆沙吉海矿区位于准噶尔盆地西北缘,海拔800～1062m,北依谢米斯台山,南临准噶尔盆地,西北地势较高,属低山丘陵地貌,东南部地势平坦,属戈壁荒原,含煤地层位于侏罗系头屯河组、西山窑组,该地层松软破碎,本身具有一定的含水性,含水形式为孔隙水、微裂隙水。

第四系孔隙含水层下综放开采的研究

对第四系松散孔隙含水层下实施综放开采的可行性进行了细致的研究 ,并进行了开采试验 ,获得了成功 。

孔隙含水层出水率及其变化规律的探讨

本文提出了孔隙含水层出水率的概念,总结出了它的实测经验值。并通过探讨含水层出水率与含水层岩性和井径的关系,提出了常见井径取用不同含水甚的出水率经验值,为机井合理设计施工提供了参考依据。

孔隙含水层透水能力的主要因素及渗透系数据经验公式

文章对红庙煤田煤系上覆孔隙含水层进行的研究认为,对孔隙含水层渗透能力的主要因素是粒度组分,进而通过对30件样品的相关分析,推导出两个经验公式,经检验有实用价值。

上海庙矿区石盒子组粗砂岩孔隙含水层探水注浆技术

上海庙矿区石盒子组地层胶结成岩差,岩石硬度低;粗砂岩含水层孔隙发育,富水性强。含水层注浆时,透水不吃浆,注浆效果差。根据具体情况,采用小段高逐层加压注浆,并增加止水套管长度,改进止浆垫施工工艺,科学选用注浆材料,保证了粗砂岩孔隙含水层注浆效果。

不同类型含水层中的抗生素污染特征及成因研究

抗生素在含水层中构成的风险已经引起广泛关注。为探明抗生素在不同类型含水层中的污染特征及主控因素,识别含水层中抗生素污染的指示因子,本研究在松嫩平原、华北平原和西南岩溶区共采集309组样品,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析了35种抗生素含量。结果表明:(1)35种抗生素均有检出,岩溶含水层(34种)和华北孔隙含水层(32种)主要检出喹诺酮类和大环内酯类抗生素,东北孔隙含水层仅检出以红霉素为主的6种抗生素。在孔隙含水层中,松嫩平原整体呈低浓度污染(中位数为2.07ng/L,检出率为100%),华北平原污染偏重(11.76ng/L)但空间占比仅为49%,而岩溶含水层中的抗生素污染整体表现为浓度高,面积广(37.5ng/L,87%);(2)岩溶与孔隙含水层抗生素污染特征差异归因于水文地质条件的差异(开放程度和渗透性),而抗生素的排放强度是导致不同地区孔隙含水层差异的主要原因;(3)基于相关系数的聚类分析识别了不同类型含水层中抗生素的指示因子,TOC能有效指示孔隙含水层的抗生素污染,同时NH^(+)_(4)和SO^(2-)_(4)揭示了人类活动与抗生素的正相关关系,地下水性质参数是岩溶含水层中可靠的抗生素污染指示因子,表现为在偏碱性和呈氧化环境的岩溶水中抗生素浓度偏低。研究结果可为地下水新污染的区域防治提供科学依据。

朱集矿副井井筒含水层涌水特征及治理对策

针对朱集矿副井井筒第1含水层(二叠系红层基岩孔隙含水层)采用地面预注浆、凿井涌水后工作面注浆等措施后仍不能满足涌水治理要求的现状,分析了该含水层突水特殊性的原因。结果表明,二叠系红层含水层为基岩孔隙含水层,在原始围岩压力下,基岩孔隙骨架和孔隙水之间有极大的吸附力,渗透系数10-5～10-3m/d;当围岩压力突然降低时,渗透系数激增数百倍,由弱含水层急剧转变为持续出水的强突水含水层。因此采用地面强预注浆及针对性的注浆均无法根治,需采取冻结等其他治理措施。

孔隙型含水基岩段竖井井壁厚度拟订设计研究

从孔隙型含水基岩段井壁设计的实际出发,首先在考虑地下水渗流对围岩和井壁的受力有影响的前提下,引入了无限体中圆形硐室衬砌的弹性平面应变力学模型.为了合理应用,研究了该力学模型的适用条件.其次推导了新的考虑地下水作用和围岩相互作用的井壁设计公式,初步研讨了地下水压和有效应力、衬砌和地层剪切模量、衬砌尺寸等因素对井壁受力、厚度设计的影响.最后通过实例验证了该公式的适用性.

浅析峻德煤矿新近系含水层水文地质特征

为了安全开采新近系砂岩孔隙含水层分布区下的煤层,认识新近系地层富水性,通过水文地质钻探,抽水试验、水化学分析等方法研究表明:新近系砂岩孔隙含水层富水性中等,新近系孔隙水与上覆第四系孔隙水存在一定水力联系,与下伏白垩系裂隙水水力联系较弱。

乌东煤矿顶板含水层富水性评价

为了解乌东煤矿西区可能存在的顶板水害威胁,对煤矿西区东翼煤层顶板直接充水含水层进行富水性评价。选取第四系厚度、钻孔单位涌水量、渗透系数和地层视电阻率 4 个影响因素,运用层次分析法(AHP)确定各主控因素权重,利用 ArcGIS 软件对各个因素进行归一化处理和复合叠加分析,建立了煤层顶板含水层富水指数模型,对乌东煤矿西区进行富水性评价及分区。结果表明,乌东煤矿西区东翼顶板含水层富水程度分布不均,整体呈现由西向东递减趋势,大体处于中等富水及以下水平。研究区西部、中部和南部局部区域富水性较强,在这些区域进行煤层开采活动应做好防治水预警和探放水工作。截流工程周围存在中等富水和较强富水区域,说明截流工程可能因煤层开采而遭受破坏,需进一步勘探确认和做好加固措施。

徐州市第四系松散岩层孔隙地下水水质评价及保护对策探析

依据徐州市45眼第四系松散岩孔隙含水层监测井水质监测资料,结合区域水文地质条件,基于模糊综合评价法,对区域内地下水质量进行评价,弄清了不同含水层水质变化情况、水化学特征和较差水质成因,并提出了地下水保护对策建议。研究结果表明:较差水质主要分布在徐州市的西部地区,超标原因除与地质环境有关外,也与污水处理厂污水管网渗漏有关。应通过加强相关法制建设、严格执法监督检查、加强'优水优用',减少地下水开采、完善地下水监测站网和加强水质监测等对策,做好区域地下水管理保护工作。

基于相互作用原理的深厚富含水基岩冻结立井井壁设计

以基于围岩、井壁、水相互作用原理的包神公式为依据,在综合分析井筒穿过岩层的物理力学性质、涌水量和水压等因素后,确定合理的冻结深度和井壁结构形式。对井壁厚度、竖向分段及井壁支护材料进行合理设计,并与拉卖公式计算结果进行对比,为西部深厚富含水基岩类似地层的冻结立井井壁设计提供参考。

武汉长江底钻孔同位素单井法地下水流速、流向测试

本文论述了在武汉市长江底部第四纪孔隙含水层中用单井稀释法测定地下水流速、流向实验的过程和结果。并对在这种试验条件下所得的测定结果进行分析讨论,得出了相应的结论。测试结果表明:武汉长江底部JC II 6号钻孔处地下水流向从上到下都受到地表长江水流的影响。上部受到影响大,而深部较弱,地下水流向从上到下逐渐向东偏转35°左右。上部中细砂层中的地下水流速,大于下部粗中砂层中地下水流速。本次测试由于测定点靠近江心地下水排泄带,其地下水和地表水的水头差0 5m左右,试验虽然采取了特殊的施工工艺,也还可能受到垂向流的微小影响,使测试结果中的水流速度比实际地下水水流速度可能要稍偏大些。但因本点水文地质条件决定了三段之间或地下水流和江水之间无明显的水头差,所以引起的误差不大,可以忽略不计。

对青岛市的水资源评价及开发意见

位于齐鲁大地东部沿海的青岛市,是闻名中外的旅游胜地和山东省的重要工业生产基地。但是由于城市的迅速发展和自然地理条件所限,市区一直受到供水不足的困扰。多年来,有关部门对青岛市水资源状况做了大量的调查研究工作,其主导结论是:整个青岛地区水资源都比较贫乏,今后缺水将日益严重,应采取跨流域调黄河水来接济青岛市。为此,自1986年开始修建引黄济青调水工程,至1989年11月25日正式通水。调水距离290余公里,开挖土方5,500万立方米,砌石60万立方米,混凝土75万立方米,耗资数亿元。对缓解青岛市水资源短缺状况、改善沿线的水利条件无疑起到了积极作用。但是,青岛市水资源究竟有无潜力可挖?青岛市水资源前景如何?以下两篇文章从不同角度进行了分析和探讨,特刊载供专家、学者参考。

济宁城区中深层孔隙承压含水层抽灌试验

该文针对济宁城区中深层含水层回灌能力研究基本空白问题,在济宁市任城区针对中深层孔隙承压含水层开展抽水-回灌试验,根据抽水试验计算中深层孔隙承压含水层导水系数和渗透系数,根据回灌试验计算单井最大回灌量。试验结果表明,试验区含水层渗透性、导水能力强,含水层分布稳定且连续性好,单井回灌率达54.68%~79.67%,采用“抽1注2”回灌方式可实现100%同层回灌。

砂箱弥散试验尺寸效应及弥散度尺度效应

砂箱弥散试验结果的应用受弥散度尺度效应及砂箱尺寸效应限制。为导向性分析砂箱尺寸效应和尺度效应对弥散度影响及二者关系,以中、细砂构建孔隙含水层,采用尺寸为1.0 m(长)×0.4 m(宽)×0.6 m(高)、0.5 m(长)×0.2 m(宽)×0.3 m(高)的大、小尺寸比为2倍的砂箱各两个,开展NaCl示踪砂箱弥散试验,观测分析10、20、30和40 cm等4个尺度的弥散度。结果表明:①小砂箱弥散度大于大砂箱,具体为(4.26±0.94)cm>(1.21±0.30)cm、(5.66±1.42)cm>(1.66±0.42)cm、(4.33±1.32)cm>(1.45±0.50)cm和(3.08±0.11)cm>(2.81±0.03)cm;②以大砂箱为表征,弥散度尺度效应为0.0457;③与大砂箱相比,尺寸效应使小砂箱的弥散度分别增大(2.51±0.39)倍、(2.41±0.50)倍、(1.99±0.57)倍和(0.10±0.05)倍;④尺寸效应(Esize)和尺度(x)关系为Esize=0.1532x-7.7318。综上所述,砂箱尺寸越大,尺寸效应越小;尺度越大,尺寸效应越不明显。该研究为消除尺寸效应对砂箱试验测定土体弥散度影响,及实现砂箱尺度测得弥散度的野外尺度外推提供参考。