地下水害防治帷幕位置及水位观测网优化研究
发布时间：2021-07-05 21:21
本文针对凡口铅锌矿地下水害控制注浆帷幕堵水工程实际,综合运用地质统计学和数值模拟等理论和方法,采用Visual Modflow软件和Matlab等数字化工具,结合“凡口铅锌矿地下水数值模拟技术研究"的科研课题,开展了地下水害防治帷幕位置及地下水位观测网的优化研究,取得了以下主要研究成果：（1）通过矿区长期水文观测资料及水文地质条件的分析,得出了矿区涌水来源和矿区的三条涌水途径；在概化研究区水文地质条件的基础上,建立起了研究区水文地质概念模型,为地下水流场数值模拟模型的构建奠定基础。（2）以所建立的水文地质概念模型为基础,运用Visual Modflow软件,依据实际工程参数,建立起了地下水流场的数值模拟分析模型；经观测孔实际水头和模拟水头的拟合,反演确定了水文地质参数,并通过观测孔实际水头和模拟水头的误差分析和水流场均衡分析,验证了模型的可靠性。（3）运用已验证的地下水数值模拟模型,对帷幕建设前地下水水流场进行分析,揭示了地下水流场特征；结合帷幕经验参数,将帷幕位置方案载入已验证的地下水数值模拟模型,分别计算获得丰水期和枯水期的地下水流场特征和矿坑涌水量的大小；并考虑帷幕位置方案下矿石...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题的由来、研究目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 帷幕注浆技术研究现状
1.3.2 地下水数值模拟研究现状
1.3.3 帷幕位置优化研究现状
1.3.4 水位观测网优化研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容与方法
1.4.2 研究的技术路线
1.5 本章小结
第二章 水文地质特征分析及概念模型构建
2.1 自然地理概况
2.1.1 地形地貌
2.1.2 气候
2.2 地质原型
2.2.1 矿区地层
2.2.2 矿区水文地质
2.2.3 导水、控水构造
2.3 矿区涌水特征分析
2.3.1 矿坑充水来源
2.3.2 进水方向和通道
2.4 水文地质概念模型的构建
2.4.1 含水系统结构特征概化
2.4.2 边界条件概化
2.4.3 源汇项概化
2.5 本章小结
第三章 地下水数值模拟模型的构建
3.1 数学模型原理
3.2 研究区数学模型的构建
3.2.1 研究区空间离散
3.2.2 研究区初始条件
3.2.3 水文地质参数分区
3.2.4 研究区边界条件
3.3 模型的拟合与验证
3.3.1 模型的拟合
3.3.2 模型的验证
3.3.3 质量平衡分析
3.4 本章小结
第四章 地下水害防治注浆帷幕位置优化
4.1 帷幕施工前地下水流场分析
4.1.1 研究区地下水流场分析
4.1.2 研究区地下水动态分析
4.2 注浆帷幕基本参数
4.2.1 帷幕长度
4.2.2 帷幕深度
4.2.3 帷幕幕厚
4.2.4 帷幕渗透系数
4.3 帷幕位置方案
4.3.1 帷幕位置制定原则
4.3.2 帷幕位置方案
4.4 数值模拟优选帷幕位置
4.4.1 帷幕位置优选原则及思路
4.4.2 数值模拟及分析
4.4.3 方案对比分析
4.5 本章小结
第五章 地下水位观测网优化
5.1 水位观测网优化思路
5.2 数值模拟分析优化水位观测网
5.3 克里格方法
5.3.1 基本原理
5.3.2 半变差函数
5.3.3 交叉验证
5.3.4 阶数N的确定
5.3.5 Matlab求解克里格方程组
5.4 克里格法优化水位观测网
5.4.1 地下水位观测网优化思路
5.4.2 Kriging模型求解及结果分析
5.4.3 水位观测网空间分析
5.5 地下水位观测网优化
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 本文主要研究成果
6.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Visual Modflow和灰色理论的铝土矿矿井涌水量预测[J]. 陈建宏,蒋权,李贤云,陆玉根. 矿业工程研究. 2011(03)
[2]Visual Modflow模型在白涧铁矿区矿井涌水量预测中的应*用[J]. 冯更辰,郝俊杰,谭俊,徐素娟. 中国岩溶. 2011(03)
[3]某铁矿井下近矿体帷幕注浆堵水及其效果评价[J]. 孙翠华,曾先贵. 采矿技术. 2011(04)
[4]黄土高原降雨量空间插值精度比较——KRIGING与TPS法[J]. 万龙,马芹,张建军,付艳玲,张晓萍. 中国水土保持科学. 2011(03)
[5]基于Visual Modflow的矿坑涌水量模拟预测评价——以湖南道县后江桥铁锰铅锌矿为例[J]. 肖攀,何凤,潘欢迎,陕硕,纪汶龙. 工程勘察. 2011(03)
[6]Visual MODFLOW在某矿山防治水研究中的应用[J]. 雷明信,徐强. 铀矿冶. 2011(01)
[7]矿山帷幕注浆影响因素的分析[J]. 游红江,游红旗. 现代矿业. 2010(10)
[8]山东省主要矿山排水对地下水系统影响研究[J]. 冯克印,刘善军,董强,齐孔让. 中国地质灾害与防治学报. 2010(03)
[9]基于Visual Modflow的太原组灰岩涌水量预测及其对下组煤开采的影响分析[J]. 侯新春,郭国强. 勘察科学技术. 2010(04)
[10]我国地下水数值模拟软件应用进展[J]. 郭晓东,田辉,张梅桂,朱威,崔健. 地下水. 2010(04)
硕士论文
[1]矿山地下水害防治工程可视化及地表塌陷预测研究[D]. 杨彪.中南大学 2011
[2]马銮海堤开口改造防渗技术研究[D]. 王向峰.西南交通大学 2009
[3]大区域地下水数值模拟[D]. 朱奎.武汉大学 2004
本文编号：3266847
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题的由来、研究目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 帷幕注浆技术研究现状
1.3.2 地下水数值模拟研究现状
1.3.3 帷幕位置优化研究现状
1.3.4 水位观测网优化研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容与方法
1.4.2 研究的技术路线
1.5 本章小结
第二章 水文地质特征分析及概念模型构建
2.1 自然地理概况
2.1.1 地形地貌
2.1.2 气候
2.2 地质原型
2.2.1 矿区地层
2.2.2 矿区水文地质
2.2.3 导水、控水构造
2.3 矿区涌水特征分析
2.3.1 矿坑充水来源
2.3.2 进水方向和通道
2.4 水文地质概念模型的构建
2.4.1 含水系统结构特征概化
2.4.2 边界条件概化
2.4.3 源汇项概化
2.5 本章小结
第三章 地下水数值模拟模型的构建
3.1 数学模型原理
3.2 研究区数学模型的构建
3.2.1 研究区空间离散
3.2.2 研究区初始条件
3.2.3 水文地质参数分区
3.2.4 研究区边界条件
3.3 模型的拟合与验证
3.3.1 模型的拟合
3.3.2 模型的验证
3.3.3 质量平衡分析
3.4 本章小结
第四章 地下水害防治注浆帷幕位置优化
4.1 帷幕施工前地下水流场分析
4.1.1 研究区地下水流场分析
4.1.2 研究区地下水动态分析
4.2 注浆帷幕基本参数
4.2.1 帷幕长度
4.2.2 帷幕深度
4.2.3 帷幕幕厚
4.2.4 帷幕渗透系数
4.3 帷幕位置方案
4.3.1 帷幕位置制定原则
4.3.2 帷幕位置方案
4.4 数值模拟优选帷幕位置
4.4.1 帷幕位置优选原则及思路
4.4.2 数值模拟及分析
4.4.3 方案对比分析
4.5 本章小结
第五章 地下水位观测网优化
5.1 水位观测网优化思路
5.2 数值模拟分析优化水位观测网
5.3 克里格方法
5.3.1 基本原理
5.3.2 半变差函数
5.3.3 交叉验证
5.3.4 阶数N的确定
5.3.5 Matlab求解克里格方程组
5.4 克里格法优化水位观测网
5.4.1 地下水位观测网优化思路
5.4.2 Kriging模型求解及结果分析
5.4.3 水位观测网空间分析
5.5 地下水位观测网优化
5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 本文主要研究成果
6.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Visual Modflow和灰色理论的铝土矿矿井涌水量预测[J]. 陈建宏,蒋权,李贤云,陆玉根. 矿业工程研究. 2011(03)
[2]Visual Modflow模型在白涧铁矿区矿井涌水量预测中的应*用[J]. 冯更辰,郝俊杰,谭俊,徐素娟. 中国岩溶. 2011(03)
[3]某铁矿井下近矿体帷幕注浆堵水及其效果评价[J]. 孙翠华,曾先贵. 采矿技术. 2011(04)
[4]黄土高原降雨量空间插值精度比较——KRIGING与TPS法[J]. 万龙,马芹,张建军,付艳玲,张晓萍. 中国水土保持科学. 2011(03)
[5]基于Visual Modflow的矿坑涌水量模拟预测评价——以湖南道县后江桥铁锰铅锌矿为例[J]. 肖攀,何凤,潘欢迎,陕硕,纪汶龙. 工程勘察. 2011(03)
[6]Visual MODFLOW在某矿山防治水研究中的应用[J]. 雷明信,徐强. 铀矿冶. 2011(01)
[7]矿山帷幕注浆影响因素的分析[J]. 游红江,游红旗. 现代矿业. 2010(10)
[8]山东省主要矿山排水对地下水系统影响研究[J]. 冯克印,刘善军,董强,齐孔让. 中国地质灾害与防治学报. 2010(03)
[9]基于Visual Modflow的太原组灰岩涌水量预测及其对下组煤开采的影响分析[J]. 侯新春,郭国强. 勘察科学技术. 2010(04)
[10]我国地下水数值模拟软件应用进展[J]. 郭晓东,田辉,张梅桂,朱威,崔健. 地下水. 2010(04)
硕士论文
[1]矿山地下水害防治工程可视化及地表塌陷预测研究[D]. 杨彪.中南大学 2011
[2]马銮海堤开口改造防渗技术研究[D]. 王向峰.西南交通大学 2009
[3]大区域地下水数值模拟[D]. 朱奎.武汉大学 2004
本文编号：3266847
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3266847.html
