基于GIS的潘一矿地下水环境特征分析及突水水源判别模型

发布时间：2017-04-28 16:16

  本文关键词：基于GIS的潘一矿地下水环境特征分析及突水水源判别模型，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 矿井突水水源的正确、快速识别是矿井水害有效防治的前提条件。地理信息系统(Goegaphy information system)是一个“具有空间数据的采集、存储、检索、分析和可视化的数据库管理系统”。地下水系统的流场和化学场都具有很强的空间性，把GIS应用于地下水环境分析，从空间的角度出发研究地下水演变规律，判别突水水源具有研究有理论和现实意义。 本文在查阅分析国内外相关文献的基础之上，以淮南潘一矿为研究对象，采用了理论分析和现场应用相结合的研究方法，，系统收集并分析了潘一矿多年的水文地质资料、地下水位资料和水化学资料。以MapGIS为主要的研究手段和平台，结合多元统计分析、常规水化学分析和同位素分析等方法，研究了潘一矿地下水水位动态和流场特征；分析了水化学空间分布特征，包括水化学指标沿平面和垂向的演变规律以及各指标之间的相关关系；筛选了识别能力最强的标型指标；探讨了灰色关联度、模糊综合判别、Bayes多类线性逐步判别模型，并使用可拓识别方法建立了潘一矿突水水源识别模型。结果表明： (1)潘一矿新生界各含水层、灰岩含水层水位变化都与大气降水规律一致，2001～2006年新生界下含水位降落漏斗稳定在七线北部采区。下含局部补给砂岩水，各含水层补给区高程不同，封存程度有差异。 (2)下含水为Cl-Na+K型均质水；砂岩水沿背离煤层露头方向由Cl-Na+K型逐渐变为Cl-HCO_3-Na+K、HCO_3-Na+K型，各水化学指标成规律性变化，且指标之间的变化有一定的相关性；灰岩水有Cl-SO_4-Na+K，Cl-Na+K、Cl-HCO_3-Na+K三种水质类型；老塘水因补给水源水质差异而形成Cl-Na+K、Cl-HCO_3-Na+K、HCO_3-Cl-Na+k型水。 (3)沿岩层倾向，砂岩含水层出水的Ca~(2+)、Mg~(2+)、总硬度、暂时硬度、SO_4~(2-)浓度降低，TDS、HCO_3~-、K~++Na~+浓度、负硬度、pH值升高。Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)，硬度变化趋势比较稳定，且在各含水层浓度区别较大，可作为判别水源的标型指标，此结果与利用指标统计特征确定的标型指标相同。 灰色关联度、模糊综合判别、Bayes多类线性逐步判别，在矿井突水水源判别应用中都有改进空间。尝试使用了可拓识别方法建立了潘一矿突水水源识别模型，并与其他模型相比较。结果表明在潘一矿，Bayes逐步线性判别回顾性判别准确率最高为95．8％，其次是可拓识别模型为89．6％，灰色关联度为、模糊综合判别(超标加权)的回判检验正确率分别为85．4％，66．7％；各种方法对于新点的检验正确率都为83．3％。
【关键词】：潘一矿 水环境特征 突水水源 GIS 判别模型 可拓识别
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD741
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 致谢8-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景与研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14-17
• 1.3 研究思路与研究内容17-18
• 第二章 研究区域概况18-29
• 2.1 自然地理概况18-19
• 2.1.1 交通位置18
• 2.1.2 自然地理18-19
• 2.2 地质概况19-23
• 2.2.1 区域地质19-21
• 2.2.2 研究区地质21-23
• 2.3 水文地质概况23-29
• 2.3.1 区域水文地质23-25
• 2.3.2 研究区水文地质25-29
• 第三章 基于 GIS的潘一矿区地下水环境特征分析29-71
• 3.1 矿区地下水位动态特征29-35
• 3.1.1 潘一矿地下水流场概况29-30
• 3.1.2 观测孔水位动态分析30-34
• 3.1.3 基于氢氧稳定同位素的地下水流场分析34-35
• 3.2 矿区地下水化学特征35-64
• 3.2.1 潘一矿水化学指标的总体特征36-38
• 3.2.2 潘一矿水化学空间特征分析38-60
• 3.2.3 潘一矿地下水水化学特征的对应分析60-64
• 3.3 水源判别的特征指标选择64-68
• 3.4 本章小结68-71
• 第四章 潘一矿井突水水源判别模型的建立71-81
• 4.1 常用模型探讨71-74
• 4.2 物元可拓识别模型的建立74-80
• 4.2.1 基本模型74-76
• 4.2.2 确定权重76
• 4.2.3 物元可拓识别模型在潘一矿的应用76-80
• 4.3 本章小结80-81
• 第五章 结论与展望81-83
• 5.1 结论81
• 5.2 展望81-83
• 参考文献83-88

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张乐中;曹海东;;利用水化学特征识别桑树坪煤矿突水水源[J];煤田地质与勘探;2013年04期

2 李丹斌;;钱家营矿水质分析研究[J];水力采煤与管道运输;2013年01期

3 陈忠强;王李管;刘浪;熊书敏;宋明军;;三维可视化技术在矿井突水进程模拟中的应用[J];中国安全科学学报;2013年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张富凯;矿井突水水源判别系统的研究与设计[D];西安建筑科技大学;2011年

2 聂荣花;基于GIS的矿井突水水源识别算法研究[D];西安科技大学;2011年

3 马雷;基于GIS的矿井突水水源综合信息快速判别系统[D];合肥工业大学;2010年

4 潘婧;基于Matlab的潘三矿地下水水化学场分析及突水水源判别模型[D];合肥工业大学;2010年

5 崔佳星;邢台矿地下水化学特征及突水水源判别模型研究[D];河北工程大学;2012年

  本文关键词：基于GIS的潘一矿地下水环境特征分析及突水水源判别模型，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333123