长江上游地区来水来沙变化趋势及其影响研究

通过对长江上游多个重要水文站点水沙的分析,研究近期各个站点的径流及输沙的趋势,并对产生这种趋势的原因进行分析预测。分析认为上游水库建设对于水沙输移产生了巨大影响,而且随着长江上游大量水库的建设,宜昌等上游干支流的输沙减少的趋势还将持续下去,同时会造成上游河道的淤积以及中下游河道的持续冲刷。

三峡水库排沙比对来水来沙的响应

排沙比是水库拦截泥沙程度的指标之一。排沙比越大,水库淤积强度就越小;反之亦然。以三峡水库2004-2012年库区各水文站的实测资料为依据,通过对三峡水库运行以来水库排沙比及其影响因素的分析,发现坝前水位和入库、出库流量是影响水库排沙比大小的主要因素,其次是入库沙量和泥沙颗粒大小。进一步分析得出排沙比对月均库水位变化的敏感度随月均入库流量的增加而迅速增加,当月均入库流量小于15 000 m3/s时,月均库水位变化对排沙比几乎没有影响。当月均入库流量大于20 000 m3/s时,水库排沙比的变化幅度随月均库水位的变化较大,当月均库水位从138 m增加到155 m时,其排沙比约从62%降低至不到10%。为了提高水库排沙比,在水库调度上建议采用"大水低位、小水高位"的运行方式。

工程活动诱发的围岩结构变化对隧道突涌水的影响分析

随着深大交通、水利水电隧道（洞）的大量建设及地下矿产的不断延深开采,隧道突水灾害问题愈加严重。工程活动作为诱发突水的必要条件,其导致的围岩结构变化将对围岩力学、水力学性质及隧道附近渗流场产生重要影响。从工程扰动诱发的围岩损伤及其导致的渗透性演化入手,利用理论解析法研究了隧道围岩结构变化对涌水量及水压力分布的影响。结果表明：损伤区厚度对隧道涌水量和孔隙水压力分布具有较大影响,损伤区范围越大,发生突水的危险性越大;损伤区渗透系数对隧道涌水量的影响阈值约为2个数量级,之后其对涌水量的影响较弱;注浆圈厚度越大、渗透系数越低,隧道涌水量越小,但并不是注浆圈厚度越大、渗透性越低,涌水量的控制效果就越好,而是存在一个最优效果的设计值。

基于压水试验和裂隙测量的深埋隧道涌水风险分析

深埋长大隧道施工中存在大量不确定因素,往往难以对涌水量进行准确预测.因此,本文提出基于压水试验和裂隙测量的深埋隧道涌水计算方法.该法采用压水试验附近的裂隙测量对获得的透水率进行修正,根据修正后的透水率对地层进行分层,并把每层的透水率作为随机变量处理,拟合透水率的概率密度函数并推导出总体渗透系数的概率密度函数.最后,采用地下水动力学公式计算出任意涌水量的超越概率,绘制出涌水概率曲线图,并通过实例验证了该方法的可行性.

相关分析法在矿井涌水量预测中的应用

针对水文地质参数影响矿井水量预测可靠性的问题,提出利用多年矿井涌水量预测的相关因素分析法进行预测,以同煤大唐塔山煤矿为例,建立塔山煤矿充水地质模型,利用SPSS软件分析塔山煤矿矿井涌水量与累计煤炭产量、累计掘进进尺和累计采空区面积的相关性,建立矿井涌水量多元回归方程,实现矿井涌水量可靠预测。预测结果表明,塔山煤矿矿井涌水量与累计煤炭产量密切相关,煤矿开采3-5号煤层时的矿井涌水量为4 972 m3/d。该研究为煤矿防治水安全提供了可靠技术支持。

寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷拦截效应及相关影响因素研究

为阐明寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷拦截的影响,采用室内静、动态模拟和方差分析相结合的方法,分析寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷的拦截效果,并在生态沟动态实验中考虑了进水氮磷浓度、进水流量和进水盐度3个因素,探索其对生态沟拦截非点源污染氮磷的影响。结果表明:①静态、不同水力停留时间(HRT)条件下,生态沟对污水中氮磷拦截效果最好,且其对低、中和高进水氮磷浓度的平均去除率分别为TN:78.93、69.82、58.61,TP:90.31、84.47、76.71;②动态、HRT48 h条件下,生态沟对高进水氮磷浓度的日平均拦截量分别比低、中进水氮磷浓度多TN:75.91、55.58,TP:67.08、44.02;③动态、中进水氮磷浓度条件下,生态沟对低、中和高进水流量中TN、TP的平均去除率分别为TN:41.52、31.31、26.59,TP:72.36、64.89、53.39;④动态、HRT48 h和中进水氮磷浓度条件下,生态沟对低、中和高进水盐度中TN、TP的平均去除率呈现先增加后降低的趋势;⑤不同类型沟、进水氮磷浓度和进水流量对生态沟拦截TN、TP的影响有显著性差异(P<0.05),但进水盐度对生态沟拦截TN、TP的影响无显著性差异(P>0.05)。可见,生态沟对寒旱区非点源污染氮磷有较好的拦截作用,研究结果可为非点源污染防控及治理提供参考。

矿井不同生产时期涌水量计算方法优选研究

基于矿井涌水量计算方法众多,每种方法都有其特有的应用局限性,为了在矿井服务年限内不同时期合理选择精度较高的涌水量计算方法,以大同煤田北区塔山、东周窑、马脊梁、燕子山、四台及同忻6对矿井为例,选取矿井中参数易采集的、计算易于掌握的水文地质比拟法、相关分析法和解析法对各矿井涌水量计算方法进行分析对比。研究结果表明:①矿井勘查期,此时井田内无实测涌水量资料,水文地质参数尚未查明,利用相同矿区邻近矿井涌水量资料采用水文地质比拟法进行预测,预测精度高;②矿井设计、基建期,涌水量计算为井筒建设和大巷开拓服务,以马脊梁矿为例,解析法计算矿井涌水量相对误差为19.77%,水文地质比拟法相对误差为36.20%。因此,该期涌水量计算宜采用解析法进行预测;③燕子山矿为试产矿,相关分析法计算矿井涌水量相对误差为3.56%,而采用解析法计算相对误差达到28%以上,该阶段采用相关分析法预测矿井涌水量更为可靠。④塔山矿和同忻矿均已达产,通过对比分析,该阶段矿井涌水量采用水文地质比拟法计算相对误差均在20%以内。因此,在矿井稳产期,采用吨煤富水系数或水文地质比拟法计算简单明了,且预测精度较高。

北方城市冬季供暖水排入对污水处理厂的水质水量影响分析

北方城市在冬季供暖期普遍存在供暖水直排入污水管道的问题。以北方某污水处理厂为例,探讨并分析冬季供暖水对污水处理厂进水水量水质及污染物削减效率的影响。结果表明:供暖水若以排入污水管道的方式解决,污水处理厂进水量在供暖期突增或以溢流等形式排河,进水浓度大幅下降。供暖水排入污水处理厂对COD削减率影响较小,但对氨氮削减率影响较大,当进水COD浓度较低时(100mg/L),制约脱氮的因素主要为碳源含量,而非C/N值。

宁夏羊场湾煤矿补充勘探区水文地质特征分析

根据神华宁煤羊场湾矿扩大生产和接续的需要,在水文地质调查与勘探的基础上,通过综合分析研究,查清了该区域的水文地质特征,划分了勘探区的主要含水层组,评价出勘探区水文地质类型为二类一型,并对矿井充水因素、充水通道及充水强度进行了分析研究,给出了矿井的涌水量.研究成果对神华宁煤宁东大量开采的矿井水文地质情况有积极的指导意义.

亚泰水泥项目取水合理性分析

利用水文资料,对浑江干流取水口以上流域、大梨树沟取水口以上流域作为亚泰水泥项目取水水源进行分析计算,得出大梨树沟取水口浅层地下水年可供水量为103万m3,不能满足现状水平年2010年用水量3 478 m3/d,取水量127万m3/d的要求,大梨树沟取水口年用水总量不能满足工程用水要求,不足部分由浑江干流取水口补充,浑江干流取水口处2010年可供水量为3.59亿m3/a,2020年取水口处可供水量为2.47亿m3/a。

漳州新城大厦基坑降水工程实例分析

漳州新城大厦降水场地位于漳州盆地地下热水分布区边缘地带 ,地下水主要为松散岩类孔隙水 ,水位埋藏浅 ,水温高 ,基坑涌水量大 ,水文地质条件极其复杂 ,为了确保地下室在无地下水条件下施工 ,采取了深孔、大井径、短井距、大泵量的合理降水措施 ,取得了良好的降水效果 。

侏罗系煤田顶板砂岩水疏放后采空区涌水规律及预测方法

为了提高侏罗系煤田顶板孔隙裂隙砂岩含水层涌水量预测精度,以宁东马家滩矿区某矿4-1煤首采工作面为例,分析了回采阶段采空区涌水变化规律,从理论上结合"大井"法、"镜像法原理"为代表的解析法,提出了侏罗系煤田煤层回采过程中顶板含水层静储水量释放与动态补给水量时空动态预测方法。研究推算的工作面回采过程涌水量预测公式更能精确地预测涌水量,为工作面回采前顶板水预疏放程度提供依据,保障工作面安全回采不受顶板水害威胁。此外,运用提出的预测方法对宁东马家滩矿区某矿首采工作面涌水量进行了预测,并与实际观测水量对比分析,结果表明:涌水量预测值与实际观测值吻合较好,平均误差约10%。

隆德煤矿下组煤开拓延深工程涌水量预测

通过收集、整理隆德煤矿2-2煤层各工作面采空区涌水量数据,分析其涌水量特征,并利用各工作面采空区多年涌水量统计数据归纳总结得出各工作面采空区涌水量的衰减率。利用隆德煤矿实测“两带”观测孔数据,对2-2煤层、3-1煤层冒落带、导水裂缝带发育高度进行计算及分析,并根据相关文件以及保水采煤的要求,对采煤导水裂缝带切穿土层隔水层区波及至松散沙层区域需进行限厚或填充开采,以降低导水裂缝带发育高度;得出2-2煤层上覆直接充水含水层为其煤层上覆正常基岩、风化基岩含水层,3-1煤层的直接充水含水层为2-2煤层采空区积水、3-1煤层与2-2煤层之间基岩含水层。通过2-2煤层、3-1煤层导水裂缝带导通含水层的分析,并采用“大井法”和“水平廊道法”,预测了隆德煤矿2-2煤层以及下组煤3-1煤层涌水量。

致密油藏水平井注水吞吐效果评价方法

针对致密油藏注水吞吐效果变差的问题,运用油藏工程方法,综合考虑了地质特征、压裂工艺及注水吞吐制度,基于压裂液返排率和压裂增产倍数,定量表征致密储层天然裂缝与压裂裂缝形成的复杂缝网发育程度,得到了缝网发育系数计算方法。采用九标度法,建立评价指标权重集,进行模糊计算与类型识别。将研究成果应用于三塘湖盆地M区块注水吞吐效果评价,建立10项评价指标,将每项评价指标取值分为3类,确定了每类指标的取值界限。结果表明,I类井比例达到45.1%,与实际产量对比,准确率达86.21%。该研究可为致密油藏注水吞吐提供参考。

北部引嫩渠首嫩江枯水期来水量与渠道引入量的分析

黑龙江省北部引嫩无坦引水工程，为大庆地区工业及沿途农业灌溉供水运行１６年来，由于引水口上拦沙坡和引水口上游江道河床的变化，枯水期嫩江来水量和供水量发生了矛盾。本文根据实测资料分析分流比减小的原因，并提出若干建议及措施。

西南岩溶区深埋隧洞涌水条件分析及涌水量预测——以滇中引水工程大坡子隧洞为例

隧洞涌水预测是隧洞安全施工的重要保证,而分析涌水条件、识别涌水来源是涌水量预测的前提。本文以滇中引水工程大坡子隧洞为研究对象,通过分析研究区地层岩性、地质构造,结合地下水水化学特征、同位素结果,厘清了研究区地下水的水文地质条件,确定了隧洞涌水补给来源;在此基础上,利用解析法和数值法对隧洞最大单位涌水量和正常单位涌水量进行计算,并将预测涌水量与实测涌水量进行了对比。其中,基于FEFLOW构建的地下水流数值模型,耦合模拟区域宏观流场的同时,采用多时间序列与各类内边界综合赋值的方法刻画动态施工过程。结果表明:解析法可以在工程初勘设计阶段高效计算隧洞涌水量,但不能动态预测隧洞涌水变化且在地下水位较高区段预测精确度不如数值法;数值法能够精细刻画含水系统结构、参数分布以及隧洞施工工况,能较精确预报施工涌水量变化;故采用解析-数值方法可以显著提高涌水量预测效率和精度。本文采用的方法和模型对于大风险隧洞突涌水灾害防控具有重要意义。

某铁矿二期工程帷幕注浆后的涌水量预测

针对某铁矿二期工程采矿范围内的水文地质条件和矿井充水因素及以往报告中该铁矿二期工程采矿范围内的矿坑涌水量预测值进行了分析,基于该矿一期工程帷幕注浆的堵水率和解析法分别预测了该铁矿二期工程实施帷幕注浆工程以后的矿坑涌水量。综合预测结果为:二期帷幕工程以后的正常矿坑涌水量为20093 m3/d,二期帷幕工程以后最大矿坑涌水量为31212.7 m3/d。根据预测结果和矿山实际情况,提出了一些建议。

高黏石油管道球阀内油水环状流数值模拟

在油水环状流管道运输过程中,球阀启闭时流道截面变化会对油水环状流稳定性产生较大影响。利用VOF(Volume of Fluid)模型与CSF(Continuum Surface Force)模型追踪油水界面,采用标准的k-ε湍流模型,建立数值模拟控制方程,分析球阀在不同开度及不同入流速度下油水环状流的流动状态,并建立油水环状流试验平台进行验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果一致,数值模拟能够很好地分析环状流在球阀内的流动;阀门开度对流型、油相体积分数、阀两端压力差、油相粘壁距离均产生影响,开度较小时,阀内与阀后出口管道的油水环状流遭到破坏,油相体积分数较小,阀两端压力差较大,油相容易粘附管壁;入流速度也对上述参数产生影响,较高的入流速度能够改善油水环状流的稳定性。