基于GIS的淮南老矿区地下水环境特征及突水水源判别模型

发布时间：2017-05-05 20:13

  本文关键词：基于GIS的淮南老矿区地下水环境特征及突水水源判别模型，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 煤矿突水水源的正确、快速识别是矿井水害有效防治的前提条件。地理信息系统(GIS),是一个处理空间信息的高效的平台。建立基于GIS的突水水源判别模型,有助于煤矿突水水源的快速判别,具有重要的理论意义和现实意义。 本文在查阅分析国内外相关文献的基础之上,以淮南老矿区为研究对象,采用了理论分析和现场应用相结合的研究方法,系统收集并分析了老矿区多年的水文地质资料、地下水位资料和水化学资料。通过绘制主要含水层的水位变化曲线及等水位线图,分析矿区地下水的动态特征及各含水层之间的水力联系;在分析整个老矿区的水质特征基础上,以孔井为例,将SPSS软件Explore功能和GIS软件DTM分析功能结合起来,研究特征指标在各含水层之间及同一含水层内的分布规律,弄清研究区的地下水化学特征;考虑到水化学特征在不同块段上具有差异,以孔集井田为例,基于GIS建立分块段Bayes多类线性突水水源判别模型,并对模型进行回判检验和实例判别;基于GIS建立淮南老矿区地下水化学信息管理系统,便于整个老区突水相关信息的管理、使用,能够快速查询突水点相关的水化学信息、水文地质信息,为快速判别突水水源提供依据。研究表明: (1)矿区地下水位动态变化受大气降水的控制,亦受矿井排水的影响,局部亦受淮河水位的影响;本区灰岩水具有雨季集中补给,常年消耗的特点; (2)利用SPSS统计软件Explore功能从数值分布特征上筛选出主要突水含水层组间差异显著、判别能力强的4个水质指标,SO_4~(2-)离子浓度、TDS、pH、总硬度;利用GIS中DTM功能绘制这4个特征指标的平面等值线,结果表明特征指标值在孔井东西部具有显著差异,结合水文地质条件、采矿活动等,平面特征进行了分析; (3)利用常规水化学指标,基于GIS建立的孔井分块段Bayes多类线性突水水源判别模型,综合反映了水文地质条件、人为采矿活动影响给水化学环境带来的影响,客观准确;经回判检验和实例判别证明该模型快速有效; (4)基于GIS建立淮南老矿区地下水化学信息管理系统,实现对水文地质资料、常规水化学资料及突水相关资料的管理,在该系统下能够快速提供突水水源判别所需要的各种信息。
【关键词】：淮南老矿区 水环境特征 突水水源 GIS Bayes多类线性判别模型
【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】：TD745
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 致谢8-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景与研究意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.3 研究思路及研究内容18-20
• 1.3.1 研究思路18-19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 第二章 研究区概况20-28
• 2.1 自然地理概况20-21
• 2.1.1 地理位置20
• 2.1.2 地貌、水系、气象20-21
• 2.2 地质与水文地质21-28
• 2.2.1 地质21-26
• 2.2.2 水文地质26-28
• 第三章 淮南老矿区地下水环境特征分析28-66
• 3.1 淮南老矿区地下水补、迳、排特征28-37
• 3.1.1 地下水的补给28-31
• 3.1.2 地下水的迳流31-34
• 3.1.3 地下水的排泄34-37
• 3.2 淮南老矿区灰岩富水性分区37-40
• 3.2.1 东部李二矿至毕家岗井田37-39
• 3.2.2 西部孔集井田39-40
• 3.3 淮南老矿区地下水化学特征40-65
• 3.3.1 老区主要突水含水层水化学特征40-42
• 3.3.2 孔井主要突水含水层常规水化学特征42-65
• 3.3.2.1 含水层特征指标平面分布42-58
• 3.3.2.2 含水层常规水化学成分剖面分布58-65
• 3.4 本章小结65-66
• 第四章 基于GIS的突水水源判别模型—以孔井为例66-86
• 4.1 井田概况66-70
• 4.2 井田地下水化学特征70
• 4.3 分块段Bayes多类线性突水水源判别模型70-81
• 4.3.1 Bayes多类线性判别模型70-72
• 4.3.2 水质块段划分72-73
• 4.3.3 分块段Bayes多类线性突水水源判别模型73-81
• 4.4 本章小结4.4基于GIS的分块段突水水源判别系统81-84
• 4.4.1 建立原理81
• 4.4.2 操作过程演示81-83
• 4.4.3 系统应用83-84
• 4.5 本章小结84-86
• 第五章 基于GIS的淮南老矿区地下水化学信息管理系统86-101
• 5.1 MAPGIS地理信息系统86-88
• 5.1.1 MAPGIS简介86
• 5.1.2 MAPGIS系统结构86-88
• 5.2 图形处理输入系统88-93
• 5.2.1 水文地质相关数据88-89
• 5.2.2 常规水化学相关数据89-90
• 5.2.3 突水资料相关数据90-93
• 5.3 属性数据库子系统93-96
• 5.3.1 系统界面93-95
• 5.3.2 系统功能95-96
• 5.4 空间分析子系统96-100
• 5.4.1 数据检索功能96-98
• 5.4.2 空间分析功能98-100
• 5.5 本章小结100-101
• 第六章 结论与展望101-103
• 6.1 结论101
• 6.2 展望101-103
• 参考文献103-107

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 谭绿贵;张广胜;汪万芬;李光耀;徐辉;;刍论矿床水文地质学研究的基本问题——兼谈霍邱铁矿开展水文地质研究的必要性[J];皖西学院学报;2010年05期

2 鲁金涛;李夕兵;宫凤强;王希然;柳皎;;基于主成分分析与Fisher判别分析法的矿井突水水源识别方法[J];中国安全科学学报;2012年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 唐守锋;基于声发射监测的矿井突水前兆特征信息获取方法的研究[D];中国矿业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 郑建;牛西矿水文地质研究[D];河北工程大学;2011年

2 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

3 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

4 徐彭远;五沟煤矿太原组灰岩上段富水性特征及矿井涌水水源判别研究[D];安徽理工大学;2012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

6 杨丹丹;基于GIS的谢桥煤矿矿井水害防治专家系统研究[D];合肥工业大学;2012年

  本文关键词：基于GIS的淮南老矿区地下水环境特征及突水水源判别模型，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347028