鮑店井田第四系松散層流場數(shù)值模擬及地層失水沉降預(yù)測.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，成為制約經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。松散含水層是許多礦區(qū)的主要充水水源和周圍居民的飲用水來源，礦山開采對淺層地下水的流場變化、運動規(guī)律具有較大影響，容易疏干淺層地下水，造成區(qū)域水資源短缺，影響當?shù)鼐用竦恼Ｉa(chǎn)生活，因此，煤礦開采對地下水資源造成的破壞問題不容忽視。我國華東的大部分煤田，如江蘇的徐州、大屯，山東的兗州，安徽的淮南淮北等，位于第四系松散含水層下，因礦井排水影響造成土層底部含水層失

2、水，土層產(chǎn)生壓縮下沉。
　　本文根據(jù)地下水動力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)等相關(guān)理論知識，綜合分析鮑店煤礦五采區(qū)水文地質(zhì)條件，建立水文地質(zhì)概念模型，采用數(shù)值模擬的方法建立鮑店井田五采區(qū)底部含水層地下水運動模型。將研究區(qū)概化為非均質(zhì)、各向異性、三維非穩(wěn)定流模型。利用地下水流模擬軟件Visual MODFLOW對所建立的數(shù)學(xué)模型進行求解，通過模型識別和驗證，確定所建立的水文地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型都是合理的，調(diào)定的水文地質(zhì)參數(shù)是可靠的，并對未來2

3、0年地下水流場演化過程進行了預(yù)測。
　　分析地面沉降形成的自然因素、人為因素以及礦區(qū)地面沉降的成因，含水層水位下降導(dǎo)致的地面沉降不容忽視。含水層失水后，固相顆粒所承擔的有效應(yīng)力增加，引起土體孔隙比產(chǎn)生變化，由此分析含水層失水固結(jié)機理，并建立底部含水層失水壓縮模型，運用VB語言編制計算機程序，利用該程序?qū)ρ芯繀^(qū)地層沉降進行計算。將十年的壓縮變形數(shù)據(jù)通過回歸分析，得到壓縮變形回歸方程，來預(yù)測未來底部含水層的變形。最后，將沉降模型預(yù)測沉