矿井TEM与地震联合反演导水陷落柱的试验研究

陷落柱对煤矿安全生产威胁极大,矿井TEM和地震勘探是2种主要的导水陷落柱探查方法,矿井TEM对富水性敏感,地震勘探空间分辨率高,为了充分利用2种方法各自优势,提出了基于矿井TEM和地震联合反演的导水陷落柱精细探测方法。首先,提出了基于镜像2D电阻率模型和全空间1D TEM正演算法的矿井拟二维(Pseudo-2D) TEM反演算法。矿井Pseudo-2D TEM反演算法既满足交叉梯度联合反演算法对2D模型的需要,又具有较快的反演计算速度。然后,通过去掉常规联合反演目标函数中的地震正演项,只在交叉梯度项中保留地震波阻抗模型参数,建立了单向交叉梯度联合反演算法。在单向交叉梯度联合反演算法中,地震波阻抗模型只对TEM反演进行约束,电阻率模型不对地震反演进行约束,地震波阻抗反演可以通过商业软件完成,TEM反演采用矿井Pseudo-2D TEM反演算法。通过对地震波阻抗模型进行双三次插值处理,实现地震波阻抗模型和电阻率模型之间的模型网格匹配。通过基于K-means算法的地震波阻抗模型聚类分割处理方法消除地震波阻抗模型中的次要结构变化,增加联合反演稳定性。最后,建立了含导水陷落柱地质-地球物理模型,采用有限差分方法分别进行了3D矿井TEM和3D地震勘探正演计算,对正演模拟数据进行了单独反演和联合反演计算。结果表明:联合反演能够同时重建理论模型的形状和电性特征,联合反演结果不仅具有较高的空间分辨率,而且能够反映陷落柱的富水性,优于单独TEM和单独地震方法反演结果。相比传统联合反演方法主要应用于大尺度目标体探测或浅地表成像,基于矿井TEM和地震的单向交叉梯度联合反演方法可以实现大深度小尺度目标体的精细探测。     

纳米纤维素的疏水改性及应用研究进展

纳米纤维素作为一种性能优越的可再生纳米材料，应用前景极为广阔。然而，由于纳米纤维素结构上富含羟基，使其具有极强的亲水性，严重影响了纳米纤维素的疏水性能，并且在一定程度上限制了其在复合材料领域的应用。综述了纳米纤维素疏水改性的研究进展，从物理吸附、表面化学修饰（甲硅烷化、烷酰化、酯化等）、聚合物接枝共聚3个方面简述了目前应用较为广泛的疏水化改性方法，并对疏水纳米纤维素在包装材料、造纸、水净化等方面的应用现状进行了总结。最后对疏水改性纳米纤维素的未来发展进行了展望，旨在为疏水纳米纤维素的研究和应用提供参考。     

裴沟煤矿典型断裂构造带水化学变化特征

断裂运动是错综复杂的地质作用，物质组成的变化能够通过水质中阴阳离子含量直观表现。以裴沟煤矿近20年来的突（涌）水点化验数据为依据探究各含水层水化学普遍性质，发现阳离子含量和矿化度可以作为水源判别的重要指标，以典型构造浮山寨断层为对象研究断裂构造带水化学变化特征，结果显示距离断裂构造带越近，水中Ca²⁺+Mg²⁺含量减小、Na⁺+K⁺含量增大、矿化度降低，揭示断层两盘不同含水层间水掺和程度。     

CSAMT法在典型岩溶地区矿井水害治理中的应用

喀斯特矿床的矿井以岩溶水充水为主,由于喀斯特地貌下岩溶发育程度较高,且发育不均匀性造成矿井充水具有不均匀、突发性。为有效防范和遏制煤矿水害事故的发生,针对典型岩溶地区,以习水县某煤矿为例,基于可控源音频大地电磁法(CSAMT)开展地球物理勘探,查明该工作面的突水成因及水源,提出可行性防治水方案。     

水生态文明城市建设专栏约稿(征稿)函

按照党中央关于生态文明建设的部署要求,水利部坚持组织推动、政策驱动、试点带动,不断完善水生态文明建设制度政策体系,分两批启动了105个水生态文明城市建设试点,探索不同类型的水生态文明建设模式和经验。通过试点建设,水生态水环境质量明显改善,水安全保障水平明显提高,人民群众获得感和幸福感显著提升,全社会水生态文明意识普遍增强,水生态文明的品牌效应逐渐显现。     

MIKE11水动力模型在盐城市黄河故道治理中的应用

文章以盐城市黄河故道作为研究对象,选用MIKE11软件水动力模块建立一维河道洪水数值模型。结果表明,现状工况数值模型成果与实测水位、流量整体吻合性较好,模型具有较好的适应性。在黄河故道地区设计工况下,模型推求的设计水面线、河道流速等相关成果,可为河道整治规模和标准的确定提供设计依据。     

感潮河段码头建设对河道行洪能力影响分析的研究

感潮河段在径流和潮流共同作用下,水流往复,水动力条件复杂。为了科学评价码头建设对感潮河段的行洪影响,均衡好航运建设与防洪安全之间的关系,文章选取码头上下游河段一定区间内为计算范围,在详实资料基础上,构建了二维水动力数学模型,并以实测水文资料验证。通过对河段防洪标准的洪水工况进行模拟计算,分析了工程建设前、后的水动力条件变化,进而研究得到码头工程对附近河段产生的行洪影响并给出建议对策。     

基于FEFLOW的某深埋长隧洞典型段涌水量预测

涌突水危害是在隧洞建设过程中最为棘手的问题之一。建立隧洞涌水量预测计算模型,成功预测隧洞涌水位置和涌水能力有助于优化隧洞施工方案,并能减少施工事故。该文以某深埋长隧洞为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,结合隧洞穿越段地下水含水介质特性、岩体水文地质结构、地下水流动系统特征,建立了地下水流数值模型,进行了模型识别。验证期模拟及实测的地下水位拟合良好。利用模型计算了某深埋长隧洞典型段的涌水量。最后比较分析了数值法、解析法以及水均衡法计算结果的差异,三者计算结果趋于一致,验证了数值模拟计算方法的可行性。