基于GMS的孔庄矿灰岩含水层地下水数值模拟

发布时间：2020-06-21 04:05

【摘要】：孔庄矿近几年由于矿井开采深度的增加,深度的增加导致了地下水压力逐渐增大,灰岩含水层中的四灰水顺着裂隙、断裂构造带涌入矿井,从而对矿井生产产生威胁。因此有必要对孔庄矿灰岩含水层进行地下水数值模拟研究,从而为矿井开采提供可靠的理论依据,大大降低了矿井水害问题及安全生产事故的发生。基于国内外相关研究及孔庄矿自然地理、水文气象、社会经济、水文地质条件等,采用GMS软件建立研究区地下水流模型,包括水文地质层的三维立体可视化模型和数值模型。首先利用GMS软件中的TIN和SOLID模块建立了研究区三维立体地层模型,其次通过MODFLOW模块建立了研究区灰岩含水层地下水数学模型。以2012年1月至2013年1月作为模型的识别期,2013年1月至2014年1月作为模型的验证期确定了所建模型的可靠性。得出的主要结论与成果如下:(1)所建三维地层模型包括孔庄矿含水层模型和以8煤底板为上边界,以灰岩含水层中钻孔揭露深度为下边界的模拟范围内的三维地层模型。通过前者得出了孔庄矿含水层的空间组合关系,根据后者得出灰岩含水层顶部覆盖着较厚一层的泥岩,故将其作为灰岩含水层顶部的隔水边界,为建立灰岩含水层数学模型提供了依据;(2)根据矿井资料并基于MODFLOW模块对灰岩含水层进行概化,将孔庄矿灰岩含水层概化为非均质,各向同性的三维非稳定流问题,同时进行边界条件概化及源汇项的处理,建立孔庄矿灰岩含水层水文地下水数值模型;(3)通过对灰岩含水层模型进行识别得出观测孔实际水位和计算水位的绝对误差,研究区共有5个长观测孔共有65个节点,其中有73.9%的节点误差小于0.5m,26.1%的节点误差大于0.5m,同时计算流场与实际流场的拟合程度较好,计算流场基本上反映了灰岩含水层的地下水的流动与趋势。由此可见孔庄矿灰岩含水层识别模型所对应的水文地质模型与实际水文地质模型是基本吻合的,边界概化较为合理,源汇项处理较正确,参数分区较为合理,参数基本正确。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P641
【图文】：

数据的基础上，从研究区的水文地质条件出发，通过 GMS 软件中的相关模块建立研究区三维地层实体模型。利用已有水文地质资料进行研究区边界条件概化、含水层概化及源汇项的处理，确立研究区灰岩含水层水文地质概念模型，通过MODFLOW 模块建立地下水数值模型，运行模型得出结果，最后通过对观测孔计算水位与实际水位进行拟合及地下水流场拟合，并进行拟合分析得出结论，其技术路线如图 1 所示。

大屯矿区交通位置示意图

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭辉;;基于GMS的三维地质模型的建立[J];黑龙江水利科技;2015年09期

2 苗世超;刘伟;;基于GMS的巍山煤矿煤系上伏含水层地下水数值模拟[J];煤炭技术;2015年07期

3 杨红卫;周旭东;杨涛;王建群;;基于Landsat遥感技术的丘陵—平原混合地区流域水文模型在秦淮河流域的应用[J];水电能源科学;2014年11期

4 李治邦;张永波;;Visual Modflow在煤矿开采地下水数值模拟中的应用[J];矿业安全与环保;2014年04期

5 杨静静;;关于环境地质、水文地质和工程地质问题的研究[J];科技创新与应用;2013年25期

6 姜尚X;李飞;陈立峰;;遥感技术在分布式水文模型中的应用研究进展[J];水资源与水工程学报;2013年01期

7 殷晓曦;陈陆望;林曼利;刘鑫;桂和荣;;采动影响下任楼煤矿地下水流三维数值模拟[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2013年01期

8 宋业杰;;GMS在矿井涌水量预测中的应用[J];煤矿开采;2011年01期

9 荆平;贾海峰;;流域地下水质评价的GIS与模型集成分析[J];长江流域资源与环境;2009年03期

10 刘继朝;范乃英;;GMS在沿黄水源地水资源勘察中的应用研究[J];人民黄河;2008年06期

相关硕士学位论文 前2条

1 唐文元;海河流域平原区浅层地下水数值模拟[D];中国地质大学（北京）;2007年

2 刘猛;傍河水源地地下水数值模拟研究[D];河海大学;2006年

本文编号：2723483