工程建设与地下水2(陶月赞)VIP专享VIP免费

工程建设中的地下水计算陶月赞合肥工业大学2024年12月25日星期三摩洛哥干旱缺水地区特有的一景：羊上树！主要内容1、地下开采工程2、农村饮水安全工程3、非开挖穿河工程4、水源热泵工程5、隧道工程6、其它一些认识31、地下开采工程•地下水开采工程，主要是指对如煤、铁等固体矿物进行的采掘工程。•地下采矿过程中，要形成一定量的矿坑排水，它不等同于一般工业的外排污废水，多可被综合利用于采、选生产中。•矿坑涌水量预测，不仅关系到矿山安全生产，而且还关系到地下水资源保护、采矿对周围水环境影响等。几点值得注意的问题：•水资源也是资源，不能为了采矿安全而无条件地进行“疏干排水”；•不同阶段，为了不同目的，矿坑涌水量预测方法与结果值不同：最大涌水量、正常涌水量等；•水资源研究中，正常涌水量更为重要；•在进行矿排水综合利用中，注意排水往往是不简断的，而利用不一定是恒定的。评价步骤：•①建立地质概念模型；•②分析矿床充水条件，建立水文地质概念模型；•③利用多种方法(比拟法、解析法和数值法等)，建立矿坑涌水量预测；•④结合矿山开采方案，预测正常涌水量；•⑤定量评价正常涌水对地下水环境的影响；•⑥提出矿坑涌水综合利用方案。①地质模型（三维地质模型）基础资料:主要包括研究区水文地质图、水文地质测绘、数字高程、地球物理勘探、地质钻探、地质调查数据等。重点：地层分布、厚度、产状，断层位置、断层面的倾向、倾角、走向、地层面的接触关系等丰富的地质信息。主要依据：地质钻探成果。810采用三维地质模型:对地质进行可视化表达，包括地质体的构造、形态、各要素之间的关系及空间分布等。主要包括两方面的内容:1.构建研究区地质模型；是三维地质建模的基础，实质是对地质结构特征进行系统分析;2.地质模型的可视化表达；即采用适当的空间数据结构描述地质结构模型。1112实例1）江苏姜梨园铁矿矿坑涌水量预测研究13如何直观描述地质结构的空间分布，是地质概念模型建立的关键。14研究区范围:南至火成岩体，北到石炭系，东、西两侧分别以F5断层和29线为界，面积约1.45km2。三维地质模型15采用方法二：TIN模块建模得到三维地质模型剖面图：侧面验证模型建立的精确度②水文地质概念模型16矿体直接顶板，南半部为第四系，北半部为O1x。直接底板和南侧同为姜梨园—岩体闪长斑岩，北侧为肖县组灰岩。③矿坑涌水量预测方法17解析法数值法比拟法优点计算简单；适用性强；是验证其他方法一种手段。可解决复杂条件下预测问题；数据处理快捷、准确；计算简便，资料需要少缺点开采条件下各均衡要素的确定比较困难。建需要进行大量的水文地质勘探工作，工作量大;比拟关系确定较难适用条件边界固定、均衡项简单。条件相对复杂、分析内容要求全面的地区具有相似条件的矿区数值法在预测中的应用（1）建立水文地质概念模型重点查清矿区不同含水层（岩组）系统分布情况、水动力条件以及边界条件。（2）建立相应的数学模型刻画实际地下水流在数量、空间和时间上的一组数学关系式。tHQQyHBHKyxHBHKxVE)()(Dyx,),(),,(00yxHtyxHtDyx,),,(),,(11tyxHtyxH1,yx（3）模型的识别和验证利用试验（如抽水试验、长期动态观测等）数据，对数学模型进行校验。（4）水量预测及分析预测矿坑涌水量：预测开采人不同开采条件及设计降深条件下的矿坑的涌水量和最大涌水量；预报疏干地下水位的空间分布，选择最佳疏干方案。常用数值模拟软件：VisualMODFLOW、GMS、FEFLOW地下水初始流场3947850039479000394795003948000039480500394810003835000383550038360003836500地下水流方向整体由东北向西南方向流动。天然水力坡度较小，地下水流场较为平缓，渗流基本符合达西定律，水流各要素随时间变化，为非稳定流。将模拟区地下水流概化成非均质各向异性非稳定二维地下水流系统。抽水孔时间含水层水力性质观测孔K值(m/d)μ*岩性厚度(m)孔号观测层位计算值SK042009.03.11~2009.03.12在钻探进O1x10m左右，停钻下套管，管外对孔隙水进行止水，抽O1x风化壳6.0承压水SK01O1x1.722....