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矿山地下水数值模拟研究——以湖南界牌岭矿山降水工程为例

专 业: 水文学及水资源
关键词: 地下水 矿山地下水 矿山降水 水文地质学 数值模拟
分类号: P641
形 态: 共 62 页 约 40,610 个字 约 1.943 M内容
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内容摘要


与地下水资源开发利用不同,矿山开采中的地下水表现为水害,它主要表现为地下水涌水和突水问题,需要对其进行防治。

本文研究的湖南省郴州市界牌岭矿构造断裂发育、水文地质条件相当复杂,因此有必要对矿区断裂构造、岩溶发育、水文地质条件进行深入分析总结。

界牌岭矿的水文地质类型属于以裂隙岩溶水为主的含矿层直接进水的水文地质条件中等的岩溶充水矿床。

影响矿山开采的主要含水层是石磴子组灰岩岩溶裂隙含水层,该含水层的富水部位主要受构造控制,在断裂破碎带、风化带地段岩溶裂隙发育,含水性较强。

其中,F4断层是矿区充水的主要因素,是本矿区的主要控水构造。

本文以界牌岭矿及其周边地区为研究区,通过研究分析矿区所在地的气象水文、地质概况、水文地质条件和地下水运动特征建立水文地质概念模型,以及描述上述水文地质概念模型的数学模型,并进一步讨论描述数学模型的定解条件,最终通过模型识别初步建立矿区的地下水流模型。

随着数学工具的迅猛发展和电子计算机的广泛应用,数值模拟方法在地下水领域取得长足的发展。

本文的数值模拟方法采用有限差分法,利用基于MODFLOW程序的GMS软件建造地下水流模型。

模型识别采用PEST自动拟合程序进行,利用地下水位观测资料对模型进行校正和参数反演。

由于资料所限,模型识别采用的是稳定流计算。

本文建立的地下水流模型可为即将进行的矿山地质详细勘察和水文地质调查提供技术指导,并可为今后矿区地下水疏干预测模型提供基础模型,为未来时刻的矿山开采方案的设计和开拓系统的布置提供科学依据,进一步为井下排水设备的选取以及井下防治水措施的制定提供了依据..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1研究背景
1.1.1论文选题
1.1.2以往工作汇总
1.2地下水数值模拟研究进展
1.2.1地下水数值模拟发展现状
1.2.2地下水数值模拟在我国的发展
1.2.3地下水数值模拟常用软件
1.3研究内容与论文结构
第二章 区域环境地质背景
2.1研究区自然地理概况
2.1.1地理位置与交通
2.1.2气象
2.1.3水文
2.1.4地形地貌条件
2.1.5经济概况
2.2区域地质构造
2.2.1褶皱构造
2.2.2断裂构造
2.2.3节理、劈理
第三章 矿区地质及水文地质条件
3.1矿区地层
3.2矿区水文地质条件
3.2.1主要含水岩组及富水带划分
3.2.2矿区主要隔水层岩组
3.2.3水文地质边界条件
3.2.4补给、径流、排泄条件
3.2.5矿区地下水动态
3.3矿区导水、控水构造分析
第四章 矿区地下水流数值模拟
4.1矿区地下水系统概念模型
4.1.1模拟范围及含水层结构的概化
4.1.2边界条件
4.1.3源汇项处理
4.2数学模型和数值解法
4.2.1基本微分方程
4.2.2数学模型的数值解法
4.2.3有限差分法的空间离散
4.3 MODFLOW程序简介
4.3.1 MODFLOW的数学原理
4.3.2计算单元及边界条件处理
4.3.3 MODFLOW的程序结构
4.3.4适用性分析
4.4地下水模拟系统(GMS)数值模拟
4.4.1 GMS软件简介
4.4.2 GMS软件中差分方程求解流程
4.4.3 GMS计算模型的建立
4.5基于GMS的数据处理和模型识别
4.5.1模型识别
4.5.2利用GMS求解水文地质参数
4.5.3模型分析和讨论
第五章 结论
5.1总结
5.2下一步工作
参考文献

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中图分类: > P641 > 天文学、地球科学 > 水文地质学与工程地质学 > 水文地质学(地下水水文学)

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