內 容 提 要本書以深部金屬礦山為工程背景,在系統(tǒng)介紹水文地質學知識的基礎上,重點介紹深部金屬礦山開采過程中的水文地質特征,包括地下水賦存、分布、運移、循環(huán)特征、地下水化學、可能出現(xiàn)的涌水透水現(xiàn)象及相關工程治理措施。本書為采礦工程、水文地質、工程地質、巖土工程等專業(yè)的本科生教材,也可供研究深部金屬礦山水文地質問題的研究生和相關專業(yè)工程技術人員閱讀參考。
楊天鴻,男,1968年11月28日出生,遼寧撫順人,1991年于中國礦業(yè)大學水文地質與工程地質專業(yè)獲學士學位,1998年于煤炭科學研究總院安全科學技術專業(yè)獲碩士學位,2001年于東北大學工程力學專業(yè)或博士學位,現(xiàn)為東北大學教授、博士生導師,工程力學省重點學科帶頭人,采礦工程國家重點學科省重點實驗室副主任,先后獲得遼寧省青年科技獎和中國巖石力學與工程學會青年科技獎,教育部第二批新世紀優(yōu)秀人才支持計劃獲得者,百千萬人才工程國家級人選,國務院政府特殊津貼獲得者。國際巖石力學學會中國國家小組成員,中國巖石力學與工程學會理事,巖石力學與工程學會東北分會副理事長,巖石力學與工程學會地下工程分會常務理事。曾經(jīng)到香港大學、西澳大學進行訪問交流。主要研究領域為礦山采動巖體突冒突涌防治及邊坡工程穩(wěn)定性研究。
目錄1緒論11.1水文地質學基本概念11.1.1水文地質學概念11.1.2地下水功能21.2水文地質學學科性質31.2.1水文地質學學科體系31.2.2水文地質學實際應用31.3水文地質研究方法51.3.1理論模型51.3.2實驗方法61.3.3監(jiān)測方法71.3.4數(shù)值方法71.4水文地質學現(xiàn)狀與發(fā)展方向71.4.1水文地質學現(xiàn)狀71.4.2水文地質學發(fā)展方向81.4.3深部金屬礦水文地質學研究9本章小結9思考題92地下水循環(huán)和賦存 102.1自然界的水循環(huán)與均衡102.1.1自然界的水分布102.1.2自然界的水循環(huán)112.1.3自然界的水均衡122.2巖土介質空隙132.2.1孔隙142.2.2裂隙162.2.3溶隙162.3巖土介質地下水儲運性質172.3.1容水度172.3.2持水度182.3.3給水度182.4地下水的賦存形式192.4.1液態(tài)水192.4.2氣態(tài)水與固態(tài)水212.5地下水的分類212.5.1潛水222.5.2承壓水242.5.3上層滯水262.6地下水分布類型和特征272.6.1孔隙水272.6.2裂隙水302.6.3巖溶水32本章小結35思考題363地下水運移規(guī)律373.1滲流373.2達西定律393.2.1達西定律公式393.2.2達西定律適用性403.3流網(wǎng)413.4地下水運動方程及基本規(guī)律453.4.1均質巖層地下水運動463.4.2非均質巖層地下水運動483.4.3豎井地下水運動513.5地下水含水層參數(shù)553.5.1含水層參數(shù)率定模型553.5.2含水層參數(shù)確定試驗方法573.6地下水滲流數(shù)值方法633.6.1有限差分法643.6.2有限單元法67本章小結69思考題704地下水化學特征與生態(tài)環(huán)境724.1地下水的化學成分及其形成作用724.1.1地下水的主要氣體成分734.1.2地下水中的離子成分734.1.3地下水中的其他成分754.1.4礦化度與硬度754.2地下水的化學作用764.2.1地下水的溶濾作用764.2.2地下水的濃縮作用784.2.3地下水的脫碳酸作用784.2.4地下水的脫硫酸作用784.3不同類型地下水離子成分特征794.3.1溶濾水離子成分特征794.3.2沉積水離子成分特征794.3.3內生水離子成分特征804.4地下水化學分類與表示方法804.4.1地下水的舒卡列夫分類法804.4.2地下水化學的派珀三線圖814.5地下水溶質運移規(guī)律824.6地下水污染評價844.7礦山地下水與生態(tài)環(huán)境854.7.1地下采礦對水及生態(tài)環(huán)境影響854.7.2礦山地下水與生態(tài)環(huán)境保護854.8礦山地下水循環(huán)利用864.8.1礦山供水系統(tǒng)864.8.2礦山地下水回收86本章小結87思考題885地下水循環(huán)895.1地下水循環(huán)基本概念895.2地下水補給905.2.1大氣降水補給905.2.2地表水補給945.3地下水排泄965.3.1蒸發(fā)排泄965.3.2天然泉975.3.3人工排泄985.4地下水系統(tǒng)995.4.1地下水含水系統(tǒng)995.4.2地下水流動系統(tǒng)1005.5地下水動態(tài)與均衡1075.5.1地下水動態(tài)概念1075.5.2地下水動態(tài)影響因素1085.5.3地下水均衡概念1115.5.4地下水均衡影響因素112本章小結114思考題1156水文地質勘查 1166.1水文地質勘查目的1166.2水文地質勘查類型1166.2.1區(qū)域水文地質勘查1166.2.2專門水文地質勘查1176.3水文地質勘查階段1176.3.1水文地質普查1176.3.2水文地質初步勘查1186.3.3水文地質詳細勘查1196.4水文地質勘查手段1206.4.1水文地質鉆探1206.4.2水文地質物探1246.4.3水文地質化探1266.5水文地質抽水試驗1286.5.1抽水試驗目的和類型1286.5.2抽水試驗的技術要求1306.5.3抽水試驗設備1346.6水文地質勘查成果1356.6.1水文地質圖件1356.6.2水文地質文字報告136本章小結136思考題1377金屬礦山專門水文地質學1387.1礦山水害及形成條件1387.1.1礦山水害概況1387.1.2礦山充水條件分析1407.1.3礦山水害類型1447.2礦山涌水量預測與監(jiān)測1447.2.1礦山涌水量基本概念1447.2.2礦山涌水量預測方法1457.2.3礦山涌水量及水壓智能監(jiān)測1497.3金屬礦山水文地質特征及水害防治1507.3.1金屬礦水文地質類型及特征1507.3.2金屬礦水害防治技術1517.3.3金屬礦排水方法、系統(tǒng)和設備1557.4復雜水文地質條件礦床開采工程案例1607.4.1復雜水文地質條件礦床界定1607.4.2大水礦床充水類型及其特征1617.4.3大水礦床采礦方法1627.4.4大水礦床防治水措施1637.4.5大水礦山工程實例——高陽鐵礦1657.4.6新莊銅鉛鋅礦水害防治工程實踐1677.4.7武山銅礦水害防治工程實踐1697.4.8博白礦水害防治工程實踐173本章小結177思考題1788金屬礦深部開采水文地質問題實例1798.1金屬礦深部開采現(xiàn)狀1798.1.1國內金屬礦深部開采現(xiàn)狀1798.1.2國外金屬礦深部開采現(xiàn)狀1808.2濱海型金屬礦深部開采1818.2.1三山島金礦水文地質條件1818.2.2礦區(qū)構造體系1828.2.3防治水設計1848.3破碎帶充水型金屬礦深部開采1848.3.1冬瓜山銅礦水文地質條件1848.3.2礦區(qū)充水水源1858.3.3礦區(qū)充水通道1868.3.4礦區(qū)突水情況與防治1868.4巖溶型金屬礦深部開采1888.4.1中關鐵礦水文地質條件1888.4.2-260m中段掘進工作面頂板突水特征1898.4.3突水構造條件分析1908.5白云巖強含水型金屬礦深部開采1928.5.1凡口鉛鋅礦水文地質條件1928.5.2礦區(qū)水害防治1948.6地表河流-奧灰水連通型金屬礦深部開采1958.6.1谷家臺鐵礦水文地質條件1968.6.2礦床開采治水技術思路1968.6.3治水方案197本章小結198思考題1989深部金屬礦水文地質學課程思政1999.1水文地質工作者先進事跡1999.1.1陳夢熊院士先進事跡1999.1.2盧耀如院士先進事跡2019.1.3薛禹群院士先進事跡2029.2地下水環(huán)境保護2039.2.1身體力行杜絕浪費2039.2.2地下水保護措施2049.2.3地下水環(huán)境污染評估新方法205本章小結206思考題206參考文獻207