平朔东露天煤矿工业场地地下水位变化影响因素分析

尤其 是对 回填 土层 ， 下水 位 的上 升 必然 会 引起 回 地
填 土层 的力学性 质 指标 下 降 ， 引发 建设 工 程 场 地 环
境 岩土工 程 问题 ， 致 场 地 失 效 等 危 害¨ 。为 了 导 Ｊ 建设 场地 的安全 稳 定 ， 进行 建 设 场 地 大厚 度 大 面 积 填方 引起 的地 下水 位变化 影 响因素 分析研 究非 常必 要 。文章 以平 朔东 露 天煤 矿 工 业 场地 为 例 ， 讨 因 探
程 的安全 。
设工 程 的需要 ， 而导 致建 设场地 的 大面积 、 从 大厚 度
填方 或挖方 ， 这就 会改 变地 下水 的排泄 条件 ， 如地 下
平朔 东露 天煤矿 工业 场地 地处 黄土低 山丘 陵地
貌 。场地 所在 区域 冲沟 发 育 ， 山体 破 碎 ， 冲蚀 严 重 。 场地 地层 有 第 四 系 全新 统人 工 填 土 （ ） 第 四 系 Ｑ 、
要影响因素， 大气降水人渗能力随水头变化的关 系 曲线 见 图 ２， 图 ２中可 以看 出 ， 气 降水 入 渗补 给 从 大 系数 对工业 场地 回填 后稳 定 流 场 也 有显 著 的影 响 ，
说 明随着非 填 土 区 、 填土 区的入 渗补 给 系数增 大 ， 地 下水 获得 的补给 量 增 多 ， 地下 水 位 上 升 ， 之 下 降 。 反 由图 ２还可 知 ， 土 区 的 大气 降 水 人 渗 能力 明显 强 填 于非 填土 区 ， 明大 面 积 填 土对 东 露 天煤 矿 工 业 场 说
平朔 东露 天煤 矿 位 于 山西 省 朔 州 市平 鲁 区 ， 是
度 分析 的 目的就 是 寻找 出改 变 某 一参 数 的单 位值 ， 目标 函数 的 增量 。可 分 以下 几 步 ＪａＸ 改 变 ， ：． ｉ 其
平朔矿区三大露天矿之一 ， 设计生 产能力 ２．０Ｍ／ ， ００ ｔａ 服 务年 限 ７ 。平朔 东露 天煤 矿工 业场地 包括 选煤 ５ａ
３ 敏 感 度分 析 方 法
根 据野外 调 土 引起工 业场 地地下 水位 变化 特征 的地 下水 三维
流数值模型基础上 ， Ｊ采用参数敏感度分析方法来
确 定地 下水 位变 化与各 影 响 因素 之 间的关 系 。灵 敏
２ 建 设 工 程 概 况
全新 统 冲洪积 砂砾 卵石层 （ ： ｐ 、 Ｑ １ 上更 新统 风积 黄 ＋） 土 （ ３） 中更 新 统 风 积 黄 土 （ ； ） 下 更新 统 坡 残 Ｑ 、 Ｑ 、
水位 的排 泄基 准面 抬 高或 降 低 ， 下水 位 的径 流 条 地
件改 变 ， 泄系 统 改变 等 ， 成 场地 地 下 水 位 变化 ， 排 造
１ 前 言
近年来 ， 随着 我 国煤炭 资源 的不 断开采 ， 辅助 的 地 面建设 工程也 随之增 多 。在 山区地 带满足 建设 工 程需 求 的场地很 少 ， 必然 会 采 取 挖 填方 来 实 现 建 就
厂及 矿井 工业 场地 ， 场地北 侧为 排土 场 ， 侧为 露天 西 坑 ， 侧 为麻地 沟 。根 据地 质环 境条 件 ， 要挖填 平 东 需 场 ， 大 回填厚 度达 ５ ．０ ｍ， 最 ９ ０ 由此 必然 会 引起 地 下 水位 变化 ， 可能 导致 场地失 稳 ， 胁工 业场 地建设 工 威
场地 大 面积 、 大厚 度 回填 引起 地 下 水 位 变 化 的影 响 因素 ， 设计 场地地 面排水 系统 、 制盲 沟质量 等提 为 控 供有 力依 据 。
积粉 质粘 土 （ ｐ 、 叠 系下 统 下 石 盒 子 组 （ ） Ｑ ＋ ）二 １ ＰＳ
的强 、 中风化砂 、 岩互 层 。 泥
平朔 东露天煤矿 工业场 地地 下水位 变化影 响 因素分析
林杜 军 ，宫 守才 ，张银 洲
（ 煤 西 安设 计 工 程 有 限责 任 公 司 ， 安 ７ ０ ５ 中 西 １０４）
［ 摘要 ］ 在地下水三维流数值模型研究的基础上 ， 采用参数灵敏度分析 的方法 ， 对东露 天煤 矿工业场 地地下
余值不变 ， 取常量 ， 约束 在一定范围内变化 ， 目 求
标 函数 的响应值 ； ． 过 单 位 值 的变 化 ， 解 目 ｂ通 求 标 函数梯 度 变 化值 ， 为 △＆ ；． 复 上 述步 骤 ， 记 Ｃ重 直
［ 收稿 日期］ ２ １ ０ ０ １— ９—１ ６ ［ 作者简介］ 林杜军 （９ ９ ）男 ， １５ 一 ， 四川南江县人 ， 教授级高级工程师 ， 从事岩 土工程 、 地质工程方面的工作 ； Ｅ—ｍａ ： ｄｌ０ ＠ｙｈｏ ｃ ｉ ｌｊ０ ２ ａ ｏ．ｎ ｌ
通 过分 析 ， 地 下 水 位变 化 起 控 制作 用 的影 响 对
场地 大气 降水入 渗能 力也 是地下 水 位变化 的 主
因素 有 ： 地各 地层 （ 人 工 填 土 ） 渗透 性 能 、 场 如 的 场 地 降水 入渗 能力 、 盲沟 排水 能力 、 露天坑 开挖 及排 土 场 堆 土标高 等 。
水位变化影响因素进行定量分析 。结果 表明 ， 场地 内强风化砂 泥岩 的渗透性 能 、 填土 区大气 降水补 给能力 、 盲沟排水 能力对工业场地 因填土 引起 的地下 水位变化 有显著影 响 。针对这 些主要 影响 因素 ， 进行 工业场 地 各地层渗透系数研究 ， 为完善地面排水系统 ， 控制盲沟质量等提供有力依据 ， 控制 工业 场地 的地下水位上 升。 ［ 关键词 ］ 数值模型 ； 下水 位变化 ； 地 影响因素 ； 灵敏度分析 ［ 中图分类号 ］ Ｔ ２ ［ Ｄ ２ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章 编号］ １０ ０ ９—１４ （ ０２ ０ ０４ ０ ７ ２ ２ １ ）２— ０ ９— ５
２ １ 第 １ 第 ２期 ０ ２年 ４卷
４ ９
到所 有设计 变量 求解 完 成 ；． ｄ 比较 得 到 的所 有 变 量
大 于 ０９ｍ ｄ时 ， ． ／ 地下 水位 下 降幅度显 著 减小 。
４ ２ 场地 大气 降水 入渗 能力 的影响 ．
的△＆ ， 中找 出最大值 ， 从 确定灵敏度最大参数。