Visual Modflow在岩溶水疏降流场模拟与涌水量预测中的应用

"基于Visual Modflow的岩溶水疏降流场模拟和涌水量预测 (2009年)" 本文详细探讨了如何运用国际通用的地下水渗流模拟软件Visual Modflow来对岩溶水疏降流场进行模拟和涌水量预测，以确保煤矿安全生产。在鹤壁矿区的寺湾矿，研究人员基于石炭系太原组二灰岩溶水的大型放水试验，构建了一个岩溶水三维渗流数值模型。这个模型能够准确地模拟出放水试验导致的渗流场变化以及水位动态。 Visual Modflow是一款强大的地下水建模工具，它利用有限差分方法来解决地下水流动问题，适用于复杂的地质结构和多种边界条件。在本研究中，该软件被用来分析岩溶水系统的流场特征，包括水流方向、流速和压力分布等，从而对矿井的疏降过程有深入的理解。 通过对模型的识别和验证，研究者发现模拟结果与实际观测到的渗流场和水位变化吻合良好。进一步，他们利用该模型计算了设计疏降水平下的涌水量，并将其与传统的预测方法，如相关曲线外推法、漏斗均衡法和解析法进行比较。这些传统方法虽然在一定程度上也能预测涌水量，但在复杂地质条件下可能不够精确。研究结果显示，Visual Modflow模拟计算出的涌水量与这些方法的计算结果差异不大，表明了该模型的可靠性和实用性。 这一成果对于矿井排水系统的设计和改造具有重要意义，特别是在应对承压水威胁的情况下，能够为太原组下夹煤的安全合理开采提供科学依据。通过精准预测涌水量，可以有效地预防矿井水灾，保障矿工的生命安全，同时优化开采策略，提高煤炭资源的利用效率。 Visual Modflow在岩溶水系统中的应用展示了其在地下水管理、矿井安全和水资源保护方面的重要作用。该研究不仅为煤矿企业提供了实用的模拟工具，也为类似地质条件下的水文地质问题研究提供了新的思路和技术支持。在未来，类似的模拟技术有望在更多领域得到推广应用，促进地质灾害防治和地下水资源的可持续管理。