水文地质论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇水文地质论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2水文地质评价内容分析

从实际工程建设中不难发现，分析很多事故的原因时，勘测报告存在缺陷十分突出。综合历史经验，在今后需注意以下几点：首先，要加强对水文地质条件的认识，仔细分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系，能够预测出潜在危害，并积极做好防范准备；其次，建筑物地基有很多基础类型，对勘查要求各不相同。所以实际勘查时应结合具体情况，了解这一地基形式适应的水文地质情况，并搜集相关资料。另外，不同条件下，地下水对岩土工程会产生不同程度的影响，应具体分析应该评价的重点问题。主要有以下问题：①当建筑物基础深埋于地下水水位以下时，要考虑水体对钢筋混凝土的影响，是否会对钢筋形成腐蚀；②如果建筑基础下部有承压含水层存在，在开挖基坑过程中，承压水可能会冲毁基坑底板，需对此可能性进行分析预测；③若施工现场的基础持力层为膨胀土、强风化岩、软质岩石等岩土体，施工时地下水活动可能会导致土体崩解或软化，需对此情况加以考虑；④基坑开挖工作涉及到地下水位以下时，需开展富水性和渗透性试验，以免工程日后出现渗水现象。同时人工降水也会引起土体一定程度上的沉降，进而降低建筑稳定性，应加强注意；⑤对于压缩层内存在松散、饱和的粉土和粉细砂的地基基础而言，管涌、液化潜蚀等可能性也不容忽视。

3岩土水理性质分析岩土与地下水在相互作用

时表现出来的性质就是水理性质，对岩土的形变程度及强度有一定影响，某些情况下甚至直接关乎建筑物的稳定性。然而在以往的地质勘查中，岩土水理性质常被忽视，以至于最终勘查结果并不完整。地下水在岩土中有多种赋存形式，对水理性质的影响程度也有很大差异，需作具体分析。从地下水的赋存方式来看，可分为3种：①重力水。②结合水。在砂土中较少，主要赋存于粘性土中，又可细分为两大类：一是强结合水，受水分子影响较大，强结合水会被吸附在岩土颗粒周围形成一层薄膜，吸附力能达到10MPa，与岩土表面结合最为牢固。③毛细管水，通过毛细管作用赋存在岩土毛细管缝隙中，包括悬挂毛细管水、孤立毛细管水几种，主要赋存在粉土和砂土中。除了毛细管力，还受重力影响，而且还能传递静水压力。若重力小于毛细管力，水位便会上升，所以地下潜水面的上部形式多为一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。此外，在岩土空隙中垂直流动时，毛细管水还可能会软化土体，对建筑物形成腐蚀，甚至会增强土壤的盐渍性。关于岩土水理性质的参数，通常从以下5点考虑：①透水性。即在重力作用下水体能够渗透岩土的性能，常用渗透系数来表示，可通过抽水试验计算渗透系数。透水性受岩土强度和颗粒大小等因素影响较大；②给水性。是一项不可忽视的水文地质参数，即在重力作用下岩土自身能够流出水量的性能。通常用给水度来表示，可通过实验来确定；③软化性。常用软化系数表示，指的是在浸水之后岩土力学性能降低的性质，多用于判断岩石的耐水性和耐风化能力。④崩解性。指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等密切相关；⑤胀缩性。是由颗粒表面结合水膜吸水变厚、失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

4地下水造成的岩土工程危害

4.1地下水升降的危害潜水面上升能导致不良地质现象的发生，如山体滑坡、崩塌。此外，潜水面上升能增强地下水对建筑物的腐蚀性，甚至影响到土壤。现在经常可以看到大面积的地裂和地面快速下沉和地面无故坍塌等等自然灾害，殊不知这些都是由于人为因素造成的地下水位下降引起的。更为严重的是地下水位下降使水资源减少、水质大大不如从前，这些环境问题给人类的持续和和谐发展、给建筑物的稳定性、给岩土体产生巨大的危害，并阻碍人类的进步与发展。

4.2地下水动压力危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为一程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

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本次研究工作收集了武山矿区详勘报告以及大量剖面图、平面图、水文地质图等图件，读取钻孔数据资料169个。在对资料进行整理后发现，建立该矿区水文地质模型存在如下困难：①岩体穿越泥盆系到三叠系所有地层，在GMS中建模存在一定难度；②钻孔分布不均，主要是探矿钻孔，分布在矿体附近；③矿区南部缺少钻孔控制，仅有的少量钻孔且深度也不够。

解决方案

在GMS中，建立Solid模型一般采用“horizon”方法，“horizon”指的Solid实体中出现的每个地层上界面，自下而上依次编号，故在层序正常地层中应用广泛。而研究区中心出现大型侵入岩（γ），使原有的正常层序地层被打乱。针对这种情况，将武山岩体（γ）假设为某一沉积地层，厚度在没有岩体出现的地方湮灭，以这种方式尝试在有岩体出现地方建立水文地质模型的可行性。考虑到Q覆盖了所有地层以及岩体，定义其horizonID为最上层8，而武山岩体穿越除了Q以外的其他沉积地层，将其horizonID设置为7，其余地层的horizonID自老至新依次设置为1～6，按照这种horizonID设置再按步骤建立水文地质结构模型。另外，根据现有资料，在深入研究矿区地质构造、地层厚度及展布的基础上，依据剖面图、地质图等资料，虚拟钻孔78个，从而解决钻孔分布不均以及深度不够的问题。图1为武山矿区分布的247个钻孔。

建立水文地质结构模型

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(2)地下水位下降带来的危害。我国属于多地形多气候环境，很多地区都缺水严重，地表水不足，地下水位明显下降，从而导致整个地质结构发生变化，这些是由于气候干旱带来的水位下降，从而影响了岩土层，影响施工操作;同时，还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工，抽取了大量了地下水，造成地下水位明显下降，也会直接危害到后续的建筑施工，从而使得水源越来越少，环境受到严重威胁，建筑工程受到阻碍。

(3)地下水位影响岩土结构带来的危害。水文地质变化是影响岩土结构的主要因素，而且这种变化是没有规律的、随机的，地下水位如果忽高或者忽低，就容易造成岩土结构发生变形，导致地表开裂，对建筑物带来损害，水位上升时，岩土结构变得松软，强度低，使得低沉易于压缩，这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时，岩土结构就会变得坚硬，强度增高，使得地基随之而下降，从而造成地表建筑下沉，遭到损坏。

2解决水文地质带来的危害的具体措施

(1)对地下水位变化危害的解决措施。地下水位的上升和下降都会直接影响岩土结构，影响水源分布，进而影响了建筑物地基的稳定性，所以，在工程地质勘察中，要高度观察地下水位的变化，结合周围环境和气候的变化，密切注意岩土层随地下水位变化的规律，从而制定出切实可行的预先规划和施工方案，对发生意外的情感做好预测措施，使得建筑物所承受的危害降到最低。

(2)水源性质危害的解决措施。在实际的水文地质勘察过程中，地下水由于会和岩土结构发生相互作用，从而影响岩土层的含水量，使得岩土结构发生变化，进而对建筑物带来安全隐患，所以，在勘察时，要注意定期的对地下水进行取样和监测，使得岩土含水量变化可以更好的被监测，对地下水进行综合的分析，得出可靠的数据，以便于可以第一时间发现问题，从而做出正确的解决措施，降低安全隐患。

(3)评价机制不足的解决措施。完善的水文地质评价体系可以提高勘察质量和水平，所以，勘察部门要提高工作人员的技术水平和责任意识，不断完善工程勘察的评价机制，从而提高管理水平，使得水文地质勘察工作更为高效和准确，对地下水位的监控更为严格，确保对各类问题可以做出正确的预防和解决措施，从而有助于建筑工程的施工规划，提高建筑工程的稳定性。

(4)地下水性质变化的解决措施。在勘察过程中，对地下水自身的性质分析也是非常重要的，地下水的PH值、硬度等相关因素的变化，也会对岩土结构和建筑工程带来一定的危害，为此，必须要对地下水的性质做出准确的分析，找出性质变化与岩土结构变化的规律，及时发现问题，确保将风险降到最低，全方位的保证建筑施工可以有序开展。

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在对水文地质进行勘查的过程中，这一工作的主要目的是确认勘察地以及它周围的地区是否可以进行工程建筑的施工工作，这是因为在实际的施工过程中，工程建筑的施工工作会对当地的水位产生一定的影响，从而会造成水库或是河流的潜水位等出现上升的情况，类似的情况在水文勘察的过程中是非常普遍的，它会对常规性的水文勘察工作产生十分严重的影响。其中的问题主要体现在以下方面中，一是岩土本身就存在力学性能不够稳定的情况，这就会导致如果一旦出现潜水位的上升就会使工程建筑受到非常大的影响，进而无法对它的安全性以及稳定性进行维持;第二，如果潜水位上升就会导致河床或是斜坡等处发生滑移或是崩塌的现象，这不仅会对岩体自身功能的正常发挥产生严重的妨碍，还会对建筑物的安全造成一定的威胁。

2、在水文地质勘查工作中地下水位问题是勘察工作的重点

地下水位的下降会对工程施工产生非常严重的影响造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化，季节变化，地球与月球引力变化，河流、湖泊、水库水位变化，潮汐变化及气压变化等。地下水位的下降体现在三个方面中:一是地下水位与地基中的岩土层密度之间有直接的关系，如果地下水位出现下降的情况就会使岩土层所承受的压力加大，相关的密度同样会增加，如果出现这样的情况，就非常容易出现地面的塌陷或是沉降，从而对建筑施工工作的正常进行产生威胁。第二，如果地下水位出现下降就会使原有的地区内部的平衡被打破。如果附近的土岩出现干湿交替的现象，就会对打地基的木桩造成十分大的影响。石膏层与钠盐层自身就容易出现溶解的现象，会对建筑物的地基产生影响，使地基的不稳定性加剧，进而出现偏移的现象。第三，如果地下水位出现下降的现象，就会使岩石出现变坏或是膨胀，更有甚者可能出现地裂问题，对建筑物造成损坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

3、地下水易对建筑物造成危害如果地下水出现问题

在很大程度上是由人为原因造成的。人们进行矿床疏干、建筑堤坝、修建水库或是过量抽取地下水都会使地下水的水位出现下降。如果地下水的水位出现下降就会造成地裂、地面沉降或是地面塌陷等问题，随着这类问题的出现，还很可能造成建筑施工场地的水质发生恶化，还可能造成水资源的枯竭。这些由地下水所引起的问题，有极大的可能会对人类的生存环境造成十分恶劣的影响。在建筑施工的过程中，随着地下水的问题逐渐被人们所重视，现在，在对地下水进行勘查的过程中就得到了先进科学技术的帮助，保证地质勘查工作可以得到进一步的发展，从而在工程施工前发现这类问题并将其解决，以便加大工程的科学性以及合理性。

4、地下水动压力作用的不良影响

地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的，一般不会造成什么危害，但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件，在移动着的动水压力作用下，往往会产生一些严重的岩土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。

二、如何解决在水文地质勘察工作过程中存在的地下水问题

1、要对地下水文的勘查工作中与地下水位有关的工作引起高度的重视

对水文地质进行勘察是一件比较复杂的工作，这项工作需要进行全方面的、彻底的、深入的研究才能够被做好。因此，负责建筑施工的单位一定要从自己的思想上对这一问题重视起来，并把它看做是一个会对整个建筑工程产生十分重要的影响的问题。从全面的角度对这一问题进行分析，在进行水文勘查工作时需要对当地的自然条件以及自然环境进行全方位的考虑，其中包括地形地貌以及水文气象等自然、地理方面的问题。另一方面，水文气象问题还能够从天气的湿润度、气候以及季风等问题上来入手。对于水文地质勘查工作来说，地貌地形是其中十分重要的一部分，在进行勘察工作时应考虑到用来进行施工的相关地区中的地貌是否存在不同程度上的侵蚀以及如果表面有十分明显的堆积物的话是否会造成建筑物的地基不稳等等。对于建筑工程来讲，适合进行施工的地形最基本的要求就是要保证他的平坦与开阔，所以，在进行勘察时一定要对这一问题给予足够的重视。

2、要建立起科学的、完善的勘查机制

在对施工地的水文条件进行勘察的过程中，这一工作只有受到科学的、完善的机制的指导，才会使水文勘察工作的水平与质量得到显著的提升。相关机制的建立是一个漫长的过程，在建立期间需要对其进行不断地更新与完善，才能使它适应实际工作中不断出现的各种变化。另外，对于工作中实际情况变化的掌握问题也应引起相关部门的重视，要在最大限度上使由于地下水位给建筑物所带来的各种影响得到降低。

3、使水文勘察工作中的技术含量得到加强

这项工作是一项对技术含量要求较高的工作。如果技术含量得到增加则必然可以避免那些可能发生的地下水问题。在勘查工作中，持水性、容水性以及透水性等许多方面的问题都可需要使这一工作中的技术含量得到加强。另外，还要熟悉施工地区的具体水质情况以及在水中所含有的成分，例如钙离子、镁离子以及总硬度等。在实际的工作过程中，施工单位可能会遇到更加复杂的情况，所以，施工单位要做好相应的技术准备，才能针对具体情况实施具有针对性的措施。

4、跟踪调查水文地质变化，全面掌握变化规律

对工程的相关情况要全面的掌握，尤其是地基的基础类型，并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况，以备工作中的不时之需，提供充足的资料。不仅要掌握地下水现在的状态，更要掌握随着工程的施工，实时跟踪其变化的规律，以及可能发生的任何不良反应，提早做出应对举措，保证工程的顺利施工。

5、从实际出发，落实施工要求

结合地区及工程实际，以辩证法的角度，用具体情况具体分析的原则，探明相关水文地质问题，提供准确的水文地质资料参数，同时积极检测地下水位，确保水文地质条件对建筑的安全性。

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2岩土水理的性质

岩土由于受到地下水的影响，就可能出现各种各样的性质，这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时，一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作，这样才能掌握最真实的岩土地质状况。

2.1地下水的储存形式

我们平时生产、生活中所使用的地下水，都是以三种状态储存在岩土层中的，也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处，其实就是因为地下水有着赋存的特征。

2.2岩土的水量性质

2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿，就会使其力学强度显著降低，在这种条件下，岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时，则需要以软化系数为依据，因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。

2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用，岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的，但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响，通常情况下，岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外，岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。

3地质勘查中水文地质的问题分析

工程勘察中，应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害，并以实际状况为前提，根据勘察区域的水文地质条件差异，对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划，找出应对的措施，保证水文地质勘察工作的进行，降低地下水对地质勘察工程的危害，提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时，地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动，对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响，所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点：

3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时，地下水常常会流到基坑的内部，这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展，不仅延误工作进度，还可能降低工作质量。这时，我们应该做的工作是及时的排水，可是这有可能会影响基坑结构的稳定性，甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。

3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水，则处理会影响工程的顺利施工，还可能会影响地质结构的稳定性，极易产生流沙或者是管涌等问题，因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水，还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓，无法保障基坑工程的质量。所以，在整个基坑施工的过程中，我们都一定要注意避免地下水的不良影响。

3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的，主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中，一旦地下水位发生变动，则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化，水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性，对整个岩体的结构造成破坏，导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象，甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性，无法正常使用。

3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中，经常会出现的一个问题就是地下水位的下降，主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水，这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响，可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题，这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏，并且也不利于生态环境的稳定发展，因此，在施工的过程中一定要注意好这一问题，保证好施工的质量和安全。

4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项

开展岩土工程的水文地质勘察工作时，不仅要分析水文地质状况，还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作：首先，必须给予各种水文地质问题足够的关注，并保证各项水文地质参数的准确性，要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次，开展工程地质的水文地质勘察工作时，若土层内含有地下水，则必须深入探究地下水的性质及相关参数，这样才能给后续的工作提供科学的依据。

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三维地下水数值模拟是当前我国对水文地质孔隙水研究的主要的方法之一，三维地下水数值模拟方法是根据某一个地区的孔隙水的水位、流速等情况计算孔隙水的储量的一种方法，对于有效的制定孔隙水的使用量有很大的意义，而且一旦孔隙水的储量大幅度的下降，人们也能够通过三维地下水数值模拟的方法提早得知，并采取相应的解决措施。目前地下水系统数值模拟方法主要有有限差分法、有限单元法、边界元法等。有限差分法是一种古典的数值计算方法。有限差分法在研发时计算机还没有完全的普及，因此，有限差分法并没有得到大范围的推广使用，但是，近年来随着计算机的逐渐的普及，有限差分法也在地下水流动问题的计算得到了较大的应用。有限差分法的工作原理就是把描述地下水运动的偏微分方程近似地用和它相对应的差分方程来代替，然后对差分方程来求解。这样就能够根据计算的数值大致的推算出水文地质孔隙水的运动情况，方便人们根据计算的数值采取相应的措施，缓解孔隙水过度使用的问题。

1.2三维水文地质结构模型研究方法。

三维水文地质结构模型时一种根据孔隙水的各方面情况而建立的数学模型，这种数学模型刚刚被提出就因为其在水文地质探测方面的优势而被广泛的应用于水文地质结构的研究中。目前，三维水文地质结构模型主要有三种类型，分别为基于表面的模型、基于体的模型和混合模型。基于表面的模型的应用原理主要是通过在某一个地区随机的选取大量的点，而且所选取的点的分布图像必须是不均匀和散乱的，因为只有散乱的随机的选取监测的点才能够最真实的反应某一个地区的水文地质结构，对所选取的点所在的位置的水文地质的情况进行监测，并根据这些点的情况推测整个地区的水文地质情况，基于表面的模型在应用中有一个最大的缺点就是水文地质情况是非常复杂和多变的，甚至可能会存在哪怕只是相差一毫米的距离，但是水文地质结构却完全不相同的情况，因此，通过基于表面的模型推测的水文地质结构的结果的准确性较低，不能够保证其完全正确。但是，基于体的模型和混合模型却很好的弥补了这一缺点，因此，混合模型在水文地质结构的研究中应用的最为广泛。

1.3在水文地质孔隙水研究中存在的不足。

在我国水文地质孔隙水研究方法中存在很大的不足就是对三维地下水数值模拟和三维水文地质结构模型的整体的研究较少，以至于在水文地质结构研究时大都将地下水数值模拟和水文地质结构分开进行研究，即使有研究者将三维地下水数值模拟和三维水文地质结构模型置于一起研究也主要集中于将模型分散地、静态地放置在一起，或者是通过三维水文质模型来更好的认识地下水系统，并没有将二者有效整合，尤其是在当地下水位变化时如何对三维水文地质模型产生影响方面研究更为不足。

2孔隙水文地质结构层三维动态建模数据获取方法

水文地质孔隙水的研究方法主要为建立相应的数学模型，但是，数学模型的建立需要大量的数据作为支撑，但是，由于水文地质孔隙水数据研究的复杂性和困难性导致人们不能够完全的收集整个地区的所有的数据，以至于建立水文地质孔隙水结构三维动态模型的数据不足。为了解决人们在水文地质孔隙水建模的数据采集中存在的问题，研究者提出了较为适合的建模数据的获取方法，目前，在水文地质孔隙水的研究中使用的较为广泛的获取数据的方法有实际监测数据和模拟数据两种，顾名思义，实际监测数据就是研究者采用实际的监测手段对所测量地区的水文地质孔隙水的情况进行测量，主要包括孔隙水的水位、运动情况、地面的沉降高度等等，但是，由于水文地质的复杂性和多变性，想要全部测量整个地区内的每一寸土地的水文地质情况都是不现实的，特别是在监测时需要不断的重复测量，确定每天不同时间内水文地质孔隙水的变化情况，如此一来测量的工作量就会非常的巨大，而在实际的水文地质孔隙水研究中，没有足够的监测人员对每个监测点的数据进行采集，因此，在实际的水文地质孔隙水研究中大都是在地区内随机的选择大量的监测点，监测这些所选择的点在不同的时间内的孔隙水的变化情况，在根据所测得的数据估算整个地区的孔隙水的情况，并将其作为水文地质孔隙水建模的数据，以便更好的模拟水文地质孔隙水的结构。而模拟数据方法则是与实际监测数据截然不同的数据采集方法，模拟数据在获取时不需要实际的检测地区内的水文地质孔隙水的情况，而是根据其他方面的数据推测出当前地区内的水文地质孔隙水的情况，水文地质孔隙水的储量、水位、运动情况等都与孔隙水的渗流和土层的沉降情况有关联，而且还与人们对孔隙水的使用情况有很大的关系，因此，在模拟推测水文地质孔隙水的数据时，需要根据孔隙地下水的三维渗流与土层压缩机制，建立三维地下水渗流与土层压缩的耦合模型，利用地下水动态开采资料与地下水动态监测数据通过数值模拟获取模拟层中各个计算节点上每个模拟时步的土层压缩量，该模拟压缩量较好地反映每个模拟时步每个模拟层计算节点上随着地下水位动态变化土层压缩情况。利用模拟数据构建模拟区域的三维孔隙水文地质结构模型，一方面可以从三维空间上动态反映含水层与弱透水层空间结构的变化，另一方面与地面水准测量、地面沉降监测基岩标与分层标监测获得建模数据比较，具有经济、数据量充足的优势。但是，模拟数据方法所模拟出来的水文地质孔隙水的数据虽然会很贴近，可是毕竟会与真实的数据存在一定的偏差，因此，在使用模拟数据建立水文地质孔隙水动态模型时，要充分考虑到模拟数据与实际数据之间的差距，以此来保证模型的真实可靠。

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1.1.1地表水与断层水

煤矿所处位置一般在地面之下，所以在其上方往往会覆盖一层地表水，它主要来源于雨水、河水及植被根部所储藏的水分，但其含水量没有想象中丰富，所以单靠地表水作为水的补给来源是不够的。煤矿开采中会出现一些断层，这些断层中就含有水，我们称之为断层水。断层水会改变地下水的流向和排泄方向，所以在开采煤矿前就要弄清断层水的分布情况，可采用打孔勘探的方式来调查水文地质情况。

1.1.2地下水

在煤矿区域施工的人员会首先分析岩层特点和水的分布性质，然后依据这些性质的不同将矿区水层分为含水层和含水带2个类型。在含水层中有种被称为弱含水层的水层类型，因其分布较散，由碎石和砂粘土组成，含水层厚度比较小，所以其保水能力较弱。而煤矿区里的含水带则主要含有燧石灰岩与硅质层，含水带的厚度大约在33m，其岩石结构上的裂缝形状展开来看则近似蜂窝状，由此可看出它被水侵蚀得比较严重，水会通过这些裂缝流出从而使得岩层流失大量水分。由此可见，岩石结构裂缝含水带中水的含量是处在不断变化中的。

1.2矿区水文地质问题

1.2.1矿区的水资源不够丰富

由于地理原因，中国的水资源和煤矿资源分布不均，甚至有些地区这两种资源的分布是不一致的。如，北方地区的煤矿资源含量占到90%，但是含水量却只有30%，不到煤矿资源的一半。且据调查显示，中国一些地区矿区使用的水量最低应在296m3，但其实际用水却只有这个数字的一半。总而言之，中国的矿区水资源严重缺乏，再加上地理条件限制，其用水标准远远低于煤矿生产最低标准。

1.2.2中国的地质环境复杂多变

矿井地质条件在很大程度上受水患影响。据统计，中国大约有1/3的煤矿区域水文地质条件复杂多变，很多地区的煤矿都受到水患侵蚀。而近几年来，中国大力开发矿产资源，水患影响就更加明显了，严重制约了矿区生产发展。如，中国华北地区，在矿区水文地质条件的勘探中，发现其承压水中的煤矿资源大约有160×108t，且其底部岩石的水侵蚀情况比较复杂，所以想在矿区进行矿物开采还存在相当大的困难。

1.3矿区环境污染

煤矿在进行开采的过程中会用一系列化学物品对开采出来的矿物进行处理，而处理后的残留物质则会用水清洗掉，从而带来水污染问题。这就需要矿区对废水进行净化，以免这些污水对周围居民的身体健康造成危害。随意排放污水不仅对人体有害，而且也会对矿区下的地质环境及地下水位的分布造成不利影响。随意排放污水也有可能造成矿区干旱的严重后果，它会使含水层里的水分迅速排光，然后使矿区出现坍塌。由此可见，如果没有正确排放废水，就会对矿区的生产生活造成严重影响，对采矿业的发展也大为不利。

2煤矿生产中的解决方案

2.1合理利用勘探技术

2.1.1勘探人员在进行矿区勘探时首先进行钻探

这种技术能帮助勘探人员更准确地了解矿区下的地质环境，是最常用的勘探技术之一。在使用勘探技术时会首先观察当地地质条件，如，施工人员使用泡沫钻井与空气反循环技术来勘探处在干旱地区的煤矿，需先要用钻探来了解清楚当地地质环境。与此同时，我们也要加强勘探技术的研究。

2.1.2物探技术

除了上面所提到的勘探技术，勘探人员也会用到物探技术。该技术充分利用了三维地震法与电磁法的结合使用，大大减少了勘探人员在进行煤矿勘探时出现的误差。

2.1.33S技术

这项技术是将GPS、RS、GIS这三种技术结合而产生的，该技术在勘探时会使用到计算机，借助计算机的成像技术和分析能力来处理收集到的地质信息。该技术在勘探工作中使用得也很频繁。借助这种技术，勘探人员在收集数据时会略去一些无用信息，而又因其分析能力强大所以能节约许多时间。综上所述，3S技术对提高勘探人员的工作效率有着明显作用，为勘探技术发展做出了重要贡献。

2.1.4同位素技术

在勘探过程中也常常使用同位素勘探技术，但这种技术所需要时间却很长。相较于以上几种方法，这项技术探测到的地下水信息更加精确。

2.2合理的工作方法

2.2.1流量测井法

勘探人员在使用这种方法时，得到勘探信息所用时间较短。它主要在钻孔到一定阶段时，测量钻孔横截面纵向水的流量信息。所以在钻孔出现了纵向流动水时，这种技术可用来分辨含水层和隔水层的区别，且可迅速分析出岩层位置等各种参数。用这种方法来勘探具有便利、稳定等优点，所以该方法也被大量运用到实际煤矿勘探中。

2.2.2λ射线方法

这种方法主要用来寻找矿区水源。当不同的岩石受到λ射线照射时会出现不同反映，利用这个特性，勘探人员能精确了解到地下水的分布状况，进而找到充足的地下水源。而且使用该方法所用器材比较少，操作难度不高，不受地形限制，能极大节约勘探资金，所以勘探人员最喜欢使用该方法来进行探测。这种勘探技术被广泛运用在裂隙带、断层破碎带等地带来寻找地下水源。

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传统的矿井水文地质资料主要是通过人工的方式来完成对资料的保存和统计的，其不仅具有较大的工作量，而且还具有较低的资料利用率，尤其是在更新维护的时候更加困难，矿井水文地质工作的效率受到了很大的影响。矿井水文地质管理信息系统可以对现代数据库技术进行充分的利用，不仅可以全面的共享水文地质信息资源，同时，系统的自身可操作性也由于友好的用户界面而变得越来越高。系统能够以用户的需求为根据，将气象、观测孔水位以及矿井涌水量等数据提供出来，从而可以方便的解决各种问题，因此其得到了十分广泛的应用。

1.2自动成图系统的应用

在图形数据库的支持下，矿井水文地质自动成图系统可以通过对水文地质数据的利用，形成多种常用的矿井水文地质基础图件，而且还具备了输出和编辑的功能。自动成图系统在矿井水文地质工作中具有十分重要的作用，对矿井水文地质专用图片的编辑和生成功能进行了强化，使得等值线图、钻孔柱状图以及水文地质剖面图等绘制效率得以显著提升，同时还极大地改善了绘图的质量和效果。

1.3地理信息系统的应用

作为一个决策支持系统，地理信息系统能够对与空间和距离分布相关的信息进行采集、存储和分析。相对于自动成图系统、管理信息系统以及事务处理系统而言，地理信息系统的最大特色就是其能够对地理空间分布数据进行处理，也就是说其除了能够对空间实置数据进行管理之外，同时还可以将与空间实置数据相关的空间位置数据反映出来，因此其可以有效协调、管理和分析实置之间的拓扑关系。这样用户既可以将对象的位置分布看到，同时也可以清楚地了解这些对象分别具有什么样的信息；不仅可以以属性信息为根据对空间位置进行查询，同时也可以空间位置为根据对相关的属性信息进行查询。地理信息系统在对空间进行分析的时候通常都配备了具有强大功能的分析模型，比如网络分析、缓冲区分析以及叠加分析等，因此我们可以认为地理信息系统的核心所在就是空间查询以及空间分析功能，同时还是进行空间信息的决策和评价的非常关键的一种手段。

1.4人工智能系统的应用

人工智能系统中具有非常多的实际范例可以供学习使用，并且可以解决很多的矿井水文地质在生产出现的问题，这些问题在实践中都属于非结构性问题的范畴，因此虽然具有很多的实际观测的资料，但是如果仍然选择以往的技术和方法就很难将其内在的规律揭示出来。神经网络在对这些实际问题进行解决和处理的时候具有十分独特的优势。遗传算法：对待求解的问题参数实施编码，最终将生物群体的各个个体形成，同时以优化目标最终将适应性函数的组成确定下来，并且以此作为依据对种群性能进行评估，还能够对其环境适应能力进行判断，这就是所谓的遗传算法。遗传算法具有高效实用的特点，而且其鲁棒性和实质性性非常强，因此在人工智能模式识别以及非线性函数优化等各个领域中得到广泛的应用，现在在对水文地质进行反演以及对地下水位进行预报的时候就已经开始运用地质方面的遗传算法。专家系统：作为对专家的思维进行模拟的一种机制。专家思维主要是通过推理以及知识等各种方式的利用解决各种复杂问题的一种人工智能系统。专家系统具有某一特定问题领域的知识，所以其能够有效的解决很多问题。专家系统最为关键的两个组成部分就是推理题和知识库，与此同时，专家系统还具有一定的解释功能，也就是可以专门将系统的行为和结果解释给用户。专家系统在对一些非结构化以及不确定性的复杂问题进行解决的时候具有更加明显的优势，在解决矿井水文地质实际问题时候采用专家系统能够解决很多的问题，特别是能够解决矿井突水的问题。

2矿井水文地质信息系统发展趋势

2.1多元化的发展趋势

现在矿井水文地质决策支持系统要发展方向就是信息处理、信息分析、信息管理等多元技术支持融合的方向，对各种复杂水文地质数据进行处理的时候，矿井水文地质信息系统中的数据仓库可以以各种信息的时间以及详细程度为根据对其实施层次结构化管理，并且对多维数据库技术进行了运用。因此相对于一般的数据库而言，其对于支持决策的制定更加合适。

2.2智能化的发展方向

水文地质信息系统发展的一个非常关键的方向就是有效的结合人工智能系统的各种技术。在信息化不断发展的今天，人们更希望系统并非简单的分析和处理各种水文地质数据，而是能够对人类大脑的神经系统和思维机制进行模仿，从而能够将一些常规技术方法无法处理的问题解决掉。比如解决裂隙带、发育断层与矿井生产中突水以及涌水之间的关系，而且在矿井生产中这些问题都属于迫切需要解决的问题。也正是由于具有着这种需求，才有效地推动了矿井水文地质决策支持系统不断的朝着智能化的方向发展，现在矿井水文地质决策支持系统由于遗传算法、人工神经网络以及专家系统这些智能技术的运用变得越来越有活力。

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二煤矿水文地质勘探技术

随着科学技术的发展，对于煤矿水文地质勘探也有了越来越多新的技术手段。

1钻孔透视仪测量岩溶钻孔透视仪的工作原理

主要基于电磁波的传播特性。由于电磁波在不同岩性的岩层中传播的速度和距离都不尽相同，在工作时，将无线电发射机和接收机分别放置在两个钻孔内，相距一段距离，发射机作为点源发射电磁波，经过岩层介质，在另一端被接收机接收。利用这一特性，钻孔透视仪可以用来探测碳酸盐层地区地表以下不同深度的溶洞和岩溶通道，这些数据可以为研究岩溶发育规律提供重要的参考，对于孔间岩溶形态的探测，即使是在500米或者更深处也能探测得到；在注浆帷幕上清晰地显示注浆效果，还能方便地对突水点和堵水注浆巷道的位置进行比较准确的定位。

2流量测井法

流量测井法通常用于探测钻孔不同深度横截面纵向流量，对于有纵向水流的钻孔，流量测井法可以用来划分隔水层和含水层，探测含水层的层位、厚度、渗透性等。MDS-78I是一种流量测井仪，因其具有稳定的性能和简便的操作而被广泛使用，它的主要功能是流量和井径测量，可连续测，也可点测，具体选用视实际情况而定。另外，对于不同的试验井的测定结果评价也有不同的标准。

3γ射线找水法

γ射线找水法在上个世纪中期就被国外许多专家用来寻找水源，而我国在1974年由原子能应用研究所提出引进了这种方法，在对江、川中、湖北等许多地区进行了试用之后，事实证明，这种方法能够非常快速准确的探测出基岩的稳伏断层破碎带、裂隙带地下水的位置和分布情况。并且，这种方法操作起来相对比较简单，仪器携带也很方便，所需投入的成本不高，且能取得非常好的探查效果。因此，经引进以来，受到广泛的应用和改进。

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2水文地质对工程项目的危害

据统计，在地质灾害中，地下水造成的灾害占很大的一部分，因此，要认真分析地下水变化引起的灾害，并制定合理的预防措施，确保工程建筑物的安全、稳定，从而为和谐社会的构建打下良好的基础。

2．1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下，水位会发生升降变化，当地下水位变化到一定程度后，就会对岩土工程造成危害，从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等，地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象，加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后，斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害，例如斜坡崩塌、滑移等，对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象，从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的，例如河流改道、地下水排除等，当地下水位下降后，岩土层会变硬，在这种情况，很容易引起地面开裂、沉降等现象，对地质条件产生严重的破坏，从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响，地下水位会出现反复变化的现象，这样很容易造成基础变形，同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走，降低岩土体的强度，对工程施工造成影响。

2．2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中，地下水很少产生动压力，但受开矿、灌溉等人为活动的影响，地下水的压力平衡会受到破坏，导致局部产生大的压力，如果遇到粉土层，就很容易引起流砂、管涌等现象，从而造成基础变形、位移等现象，甚至会造成边坡失稳，因此工程安全施工事故，对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此，在进行工程项目施工前，勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况，并根据实际情况，制定合理的防范措施，从而为工程项目的安全施工提供保障。

2．3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时，需要考虑到地下水变化对基础的影响，因此，在进行工程项目基础设计时，在没有特殊要求下，要保证工程项目的基础设置在地下水为上面，如果基础需要埋设在地下水位以下，要采用合理的方法进行防水处理，为保证工程的稳定性，还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中，要根据实际情况采用合理的排水措施，降低地下水水位，防止在施工过程中，出现地下水喷出的现象，对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时，还要考虑到地表水和地下水的补给关系，防止地表水对工程项目的基础造成影响。