09第九章 地下水允许开采量的计算方法3
第九章地下水允许开采量的计算方法
计算地下水允许开采量是地下水资源评价的核心问题。计算地下水允许开采量的方法，也称为地下水资源评价的方法。地下水允许开采量的大小，主要取决于补给量。局域地下水资源评价还与开采的经济技术条件及开采方案有关。有时为了确定含水层系统的调节能力，还需计算储存量。
目前地下水允许开采量的计算方法有几十种，国内大部分学者尝试对众多计算方法进行分类，有些学者依据计算方法的主要理论基础、所需资料及适用条件，进行了如表9.1的分类，以供参考。在实际工作中，可依据计算区的水文地质条件、已有资料的详细程度、计算结果的精度要求等，选择一种或几种方法进行计算，以相互验证及优选。本章着重介绍几种主要的计算方法。
第一节水量均衡法
水量均衡法是全面研究计算区（均衡区）在一定时间段（均衡期）内地下水补给量、储存量和排泄量之间数量转化关系的方法。通过均衡计算，得到地下水允许开采量。水量均衡法是水量计算中最常用、最基本的方法。该方法还常用于验证其他计算方法计算的准确性。一、基本原理
一个均衡区内的含水层系统，在任一时间段（△t）内的补给量与排泄量之差恒等于含水层系统中水体积的变化量，即
承压水
潜水排补*=????±=-μμ,,S t
h F S Q Q (9.1)
式中：Q 补——含水层系统获得的各种补给量之和（m 3/a 或 m 3／
d ）；
Q 排——含水层系统通过各种途径的排泄量之和（m 3/a 或
m 3／d ）；
μ，μ*——重力给水度和弹性释水系数；
△h ——△t 时段内均衡区平均水位（头）变化值（m ）；
F ——均衡区含水层的分布面积（m 2）。
由式(1.5）对允许开采量的分析可知，若要保持均衡区内的地下水资源可持续开采，则地下水允许开采量为
排补充Q Q Q ?+?=
在实际工作中，应分析确定均衡区内的各个均衡项目，计算出均衡区内截取的各种排泄量和合理夺取的开采补给量，二者之和为该均衡区的地下水允许开采量。
补给量（Q 补）和排泄量（Q 排）的组成项目很多，要准确地测得
这些数据往往也很困难。但对某一个具体的地区来说，常常不包含全部均衡项目，有的甚至非常简单。例如，在我国西北干旱气候条件下的山前冲洪积扇地区，年降水量很少而蒸发强烈，降水渗入补给量
（Q 雨渗）几乎可以忽略不计。如果山前基岩裂隙也不发育，则侧向流
入补给量（Q 流入）也可忽略。当含水层为一个较单一的砂卵砾石层，
无越流补给，也没有各种人工补给时，则地下水的补给量主要是从山区流出的河水渗入补给量（Q 河渗），开采后，由于地下水水位降低，
可以使排泄项中的蒸发量（Q 蒸发）、溢出量（Q 溢出）都变为零。在这
种条件下，水均衡方程可简化为
t
h F Q Q Q ??=--μ实开流出河渗 最大允许开采量可用下式确定：
河渗允开Q Q ≈
因此，准确测定河流渗入补给量是用水均衡法评价地下水资源的关键。
又如，我国南方的岩溶水地区，主要补给来源是Q 雨渗和Q 河渗，其次是侧向流入Q 流入，排泄项中主要是Q 溢出，其次是Q 流出和Q 蒸发。只
要采取恰当的开采方式，可以充分截取补给，减少排泄，则计算地下水允许开采量的公式可简化为
河渗雨渗允开Q Q Q +≈
因此，在各种情况下，都应按实际条件建立具体的水均衡方程式。
二、计算步骤
（一）划分均衡区
均衡区的划分依据地下水资源评价的目的和要求而定，在区域地下水资源评价中，应以天然地下水系统边界圈定的范围作为均衡区。
区域地下水水量计算的均衡区需人为划分，划分时均衡区的边界应尽量选择天然边界或地下水的交换量容易确定的边界。当均衡区面积比较大且水文地质条件复杂时，均衡要素可能差别较大，还可根据含水层介质成因类型和地下水类型进行分区。如果按上述划分仍有困难，可以按不同的定量指标（如含水层介质的导水系数、给水度、水位埋深和动态变幅等）进行二级划分或更细的划分。
（二）确定均衡期
地下水资源具有四维性质，不但随空间坐标变化，而且还随时间变化，因此，水量均衡计算还需要确定出计算时间段。时间段的长短可以根据水量评价的目的、要求和资料情况决定。一般以一个水文年为单位，也可以将一个大水文周期作为均衡期，但计算过程中仍以水文年为单位逐年计算，然后再进行均衡期内总水量平衡计算。此外，也可以将一个旱季或雨季作为均衡期。
（三）确定均衡要素，建立均衡方程
均衡要素是指通过均衡区水平周边边界及垂向边界流入或流出的水量项。进入均衡区的水量项称为补给项或收入项；流出的水量项统称排泄项或支出项。
不同的均衡区均衡要素的组成不同，应根据均衡区的水文地质条件确定补给项或排泄项。首先确定天然条件下补给项和排泄项，然后再分析计算开采条件下可能增加开采的补给量和截取的排泄量，以此建立地下水均衡方程。
（四）计算与评价
将均衡要素各项值代入水均衡方程中，计算补给量与排泄量的差值，检查其与地下水储存量的变化是否相符。若不符合，检查均衡要素各项的计算是否准确，作适当修改后，再进行水均衡计算，直至方程平衡为止。
作地下水资源评价时，可根据含水层厚度和最大允许降深，将地下水允许开采量作为排泄项纳入均衡方程中，经多年水均衡调节计算，检查地下水位下降能否超过最大允许降深，若超过，则应调整地下水允许开采量，直到地下水水位下降不超过并且接近最大允许降深为止。也可以将总补给量作为地下水允许开采量。
进行水量均衡计算，应密切结合均衡区的水文地质条件，根据均衡计算的目的和要求，确定最佳计算时段，同时要获得各类计算所需的可靠参数，保证各个水均衡要素计算的精度，才能较准确地计算出地下水允许开采量。
【实例】
河南某地农业灌溉用水的多年水均衡调节计算，见表9.2。根据1955～1975年的动态观测资料，计算出各年的补给量（表中左数第2栏）和计划用水量（第3栏）。农业用水是枯水年多用，丰水年反而少用。调节的顺序可不按原时间序列，一般以枯水年的地下水水位为起调水位。本例选1964～1965年作为起调年，1975年后再接1955～1956年。据来水、用水差值，计算出水位变化值。由于用水常在早季，所以年内借用地下水储存量而产生一个水位变化值。因此，表9.2中第10栏等于第8栏加第9栏。从多年调节计算结果可以看出，在
已有的观测水文周期内，多数年份地下水补给量不足，用水量大于补给量，地下水位有所下降，最大地下水位埋深达9.3m。仅丰水年价水位又可逐渐回升至埋深3m左右，这表明按多年水均衡调节，用水量是有保证的（图9.1）。
第二节数值法
数值法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种近似计算方法。地下水运移数学模型比较复杂，计算区的形状一般是不规则的，含水介质往往是多层的、非均质的和各向异性的，不易求得解析解，常用数值方法求得近似解。虽然数值法只能求出计算域内有限个点某时刻的近似解，但这些解完全能满足精度要求，因此，数值法已成为地下水资源评价的常用方法。
用于地下水资源评价的数值法有3种，即有限差分法、有限单元法和边界元法。有限单元法和有限差分法两者在解题过程中有很多相似之处，都将计算域剖分成若干网格（有限差分法常剖分成矩形、正方形、三角形；有限单元法常剖分成三角形），都将偏微分方程离散成线性代数方程组，用计算机联立求解线性方程组，所不同的是网格剖分及线性化方法。
边界元法也称边界积分方程法，该方法不需要对整个计算区域剖分，只需剖分区域边界。在求出边界上的物理量后，计算域内部的任一点未知量可通过边界上的已知量求出。因此，所需准备的输入数据比有限差分法和有限单元法少。边界元法处理无限边界比较容易，用于求解均质区域的稳定流问题（拉普拉斯方程）比较快速、有效。但是，边界元法也有不足，当用于非均质区，尤其是非均质区域的非稳定流问题时，计算相当复杂，优越性不明显。
目前常用的地下水资源评价的数值法是有限差分法和有限单元法。在线性化的数学推导过程中，有限差分法简单易懂，物理定义明
确；而有限元法较复杂，涉及的数学知识较深。关于这两种方法具体的推导过程和详细的解题方法等，在《地下水流数值模拟》等相关文献中有详细论述，这里仅介绍运用数值法进行地下水资源评价的一般步骤：
1．建立水文地质概念模型
在充分了解和研究计算区的地质和水文地质条件的基础上，结合评价的任务、取水工程的类型、布局等，对实际的水文地质条件进行概化，抽象出能用文字、数据或图形等简洁方式表达并反映地下水运动规律的水文地质概念模型。所建立的水文地质概念模型应符合下列要求：①根据目的和要求，所建立的水文地质概念模型应反映计算区地下水系统的主要功能和特征；②水文地质概念模型应尽量简单明了；③水文地质概念模型应能用于定量描述，便于建立描述符合计算区地下水运动规律的数学模型。
对水文地质条件概化的主要内容如下：
（1）计算范围和边界条件的概化
首先，应明确计算层位，然后依据评价要求确定计算区的范围。计算区应该是一个独立的天然地下水系统，具有自然边界，便于较准确地利用其真实的边界条件，以避免人为边界在提供资料上的困难和误差。但在实际工作中，因勘察范围有限，常常不能完全利用自然边界。此时，需利用调查、勘探和长期观测资料建立人为边界。计算区范围确定后，可将边界概化为由折线组成的多边形边界。
边界位置确定后，应进一步判明边界的性质，给出定量的数值。
当地表水体直接与含水层接触时，可以认为是一类边界，但不能说凡是地表水体都一定是水头补给边界。只有当地表水与含水层有密切的水力联系，经动态观测证明有统一的水位，地表水对含水层有无限的补给能力，降落漏斗不可能超越此边界线时，才可以确定为水头补给边界。因为水头补给边界对计算成果的影响很大，所以确定时应慎重。如果只是季节性的河流，只能在有水期间判定为水头补给边界。若只有某段河水与地下水有密切水力联系，则只将这段确定为水头补给边界。如果河水与地下水没有水力联系，或河床渗透阻力较大，仅仅是垂直入渗补给地下水，则应作为二类定流量补给边界。
断层接触边界可以是隔水边界或透水边界，一般情况下处理为流量边界，在特殊条件下，也可能成为水头补给边界。如果断层本身是不透水的，或断层的另一盘是隔水的，则构成隔水边界；如果断裂带本身是导水的，计算区内为强含水层，区外为弱含水层，这种透水边界可形成流量边界；如果断裂带本身是导水的，计算区内为导水性较弱的含水层，而区外为强导水的含水层时（这种情况，供水中少有，多出现在矿床疏干时），则可以判定为水头补给边界。
岩体或岩层接触边界，一般属隔水边界，这类边界多处理为流量边界。地下水的天然分水岭，可以作为隔水边界，但应考虑地下水开采后分水岭是否会移动位置。
含水层分布面积很大或在某一方向延伸很远成为无限边界时，若使用数值法求解，不可能将整个含水层分布范围作为计算区，在这种情况下，可用设置缓冲带的方法，在勘探区外围确定一适当宽度（一
般为2～3层计算单元）作为水位边界。含水层的参数应比缓冲带的参数大（有人认为应大50～100倍），这就等价于一个无限边界。也可取距离重点评价区足够远的地段，根据长期观测资料，人为处理为水位边界或流量边界。
凡是流量边界，应测得边界处岩石的导水系数及边界内外的水头差，算出水力坡度，最后计算出流入量或流出量。边界条件对于计算结果影响是很大的，在勘探工作中必须重视。对于复杂的边界条件，如给出定量数据有困难时，应通过专门的抽水试验来确定。在个别地段，也可以通过识别模型反求边界条件，但不能遗留未确定边界太多。
另外，还需确定计算层的上、下边界有无越流、入渗、蒸发等现象，并定量给出数值。
最后，还应根据动态观测资料，概化出边界上的动态变化规律。在进行地下水水位中长期预报时，给定预测期边界值。
（2）含水层内部结构的概化
含水层内部结构的概化：①确定含水层类型，查明含水层在空间的分布形状。对承压水，可用顶板和底板等值线图或含水层等厚度图来表示；对潜水，则可用底板标高等值线来表示。②查明含水层的导水性、储水性及主渗透方向的变化规律，用导水系数T和储水系数μ*”（或给水度μ）进行概化的均质分区。实际上，绝对均质或绝对各向同性的岩层在自然界是不存在的，只要渗透性变化不大，就可相对地视计算区为均质区。此外，还要查明计算含水层与相邻含水层、隔水层的接触关系，是否有“天窗”、断层等连通。
（3）含水层水力特征的概化
将复杂的地下水流实际状态概化为较简单的流态，以便于选用相应的计算方程。对含水层水力特征的概化包括两个问题：①层流、紊流的问题。一般情况下，在松散含水层及发育较均匀的裂隙、岩溶含水层中的地下水流，符合达西定律，大都为层流。只有在极少数大溶洞和宽裂隙中的地下水流，才不符合达西定律，呈紊流。②平面流和三维流问题。严格地讲，在开采状态下，地下水运动存在着三维流场，特别是在区域降落漏斗附近及大降深的开采井附近，三维流场更明显。但在实际工作中，由于三维流场的水位资料难以获得，目前在实际计算中，多数将三维流问题按二维流问题处理，所引起的计算误差基本上能满足水文地质计算的要求。
2．建立计算区的数学模型
根据上述水文地质概念模型，可以相应地建立计算区数学模型。地下水流数学模型是刻画实际地下水流在数量、空间和时间上的一组数学关系式。它具有复制和再现实际地下水流运动状态的能力。实际上，地下水流数学模型就是把水文地质概念模型数学化。描述地下水流的数学模型种类很多，本书指的是用偏微分方程及其定解条件构成的数学模型，其中的定解条件包括边界条件和初始条件。
例如，若概化后的水文地质概念模型为：
1）分区均质各向同性的承压含水层；
2）有越流补给，其补给量随开采层水位变化而变化；
3）水流为平面非稳定流，并服从达西定律；
4）初始水头为任意分布H 0（X ，Y ）；
5）有开采井，在井数多而集中的单元，概化为开采强度Q V （X ，y ，t ）[m 3／（d ·㎡）]；
6）边界条件有第一类（Г1）和第二类（Г2）边界。
则其数学模型为
0,),(),,(|0
,),()
,(),,(0
,),()
,()0,,(0
,),(),,(),,()()()(221110≥Γ∈-=??≥Γ∈==∈=≥∈=-+-''+????+????ΓΓ*t y x t y x q n
h T t y x y x h t y x h t D y x y x h y x h t D y x dt
dh t y x Q t y x Q h H m K y h T y x h T x n V E μ
式中：D ——计算域；
x ，y ——平面直角坐标；
h ——含水层水位（m ）；
t ——时间（d ）；
H ——补给层的水位（m ）；
T ——含水层的导水系数；
μ*——含水层的弹性释水系数；
K ’——弱透水层的渗透系数；
m ’——弱透水层的厚度；
Q E ——补给强度（m/d ）；
Q V ——开采强度（m ／d ） ；
h0——初始流场的水头分布（m）；
h1——第一类边界（Г1）上的已知水头（m）；
n——第一类边界（Г2）内法线方向；
T n——第M类边界上含水层导水系数（㎡／d）；
q——第二类边界上单位长度的侧向补给量（㎡／d）。
有限单元法和有限差分法都是将所建立的数学模型用不同方式离散化，使复杂的定解问题转化成简单的代数方程组，通过应用计算机编程求解代数方程组，解出有限个点在不同时刻的数值解。
3．从空间和时间上离散计算域
将计算域进行剖分，离散为若干小单元，作出剖分网格图。剖分时，首先要选好节点，节点最好是观测孔，以便获得较准确的水位资料。但一个计算域的节点不可能都是观测孔，这就需要许多插值点来补充。插值点应放在水位变化显着的地方、参数分区的部位及节点稀疏的地方。
选好节点后，在将节点连接成单元时，还应按单元剖分的原则做适当的点位调整。单元剖分的原则是：相邻单元的大小不宜相差太大；对三角形单元来说，三边边长不要相差太大；最长与最短边边长之比不能超过3：1；三角形的内角保持在39o～90o之间为好，必要时允许出现个别钝角，但面积不宜太小；若钝角三角形太多，会影响解的收敛；在水力坡度变化较大的地段及资料较多的中心地带，网格可加密，边远地带网格可稀疏。剖分后，按一定的顺序对节点和网格进行系统的编号，并准备相应的数据。
时间离散前先要确定模拟期和预报期。模拟期主要用来识别水文地质条件和计算地下水补给量，而预报期用于评价地下水可开采量和预测地下水水位。一般取一个水文年或若干水文年作为模拟期，在一个较完整的水文周期内识别数学模型，可提高识别的可信度。依据地下水资源评价目的和要求确定预测期。
模拟期确定后，应给出初始时刻地下水流场，并给出各节点的水位。为了反映出模拟期地下水位的动态变化，还应将模拟期划分成若干个时段，称为时间离散。模拟期时间离散，可根据水头变化快慢的规律，确定适当的时间步长。对模拟抽水试验来说，开始以分钟为单位，以后以小时、天为单位。模拟大量开采时，可以月、季（丰水期、枯水期）及年为单位。
4．校正（识别）教学模型
模型的识别在数学运算过程中称为解逆问题。在识别过程中，不仅要对水文地质参数进行调整，而且对地下水的补排量、含水层结构及边界条件都可进行适当调整，所以，解逆问题具有多解性。识别因素越少，则识别越容易。解逆问题有两种方法，即直接解法和间接解法。由于直接解法要求每个节点的水头均应是实际观测值，在实际中很难办到，所以应用较少，而常用的是间接解法。
间接解法就是试算法，即根据所建立的数学模型，选择相应的通用程序或专门编制的程序，用勘探试验所取得的参数和边界条件作为初值，选定某一时刻作为初始条件，按程序所要求的数据输入的顺序输入数据，然后，按正演计算模拟抽水试验或开采，输出各观测孔各
时段的水位变化值和抽水结束时的流场情况。把计算所得水头值与实际观测值作对比，如果相差很大，则修改参数或边界条件，再进行模拟计算，如此反复调试，直到满足判断准则为止。这时所用的一套参数和边界条件及数学模型就可认为是符合客观实际的。
参数调试的方法也有两种，一是人工调试，二是机器自动优选。人工调试简单方便，特别是在对计算区水文地质条件认识较清楚、正确时，容易达到误差要求；机器自动调试，由于存在多解性，有时可能同时得出几组参数都能满足数学上的要求，这就需要根据水文地质条件人为地分析确定参数。
逆演问题的唯一性，目前在数学上还没有很好地解决方法，参数和边界条件可以存在多种组合。因此，识别模型的过程往往很长，要反复调试多次，才能得到较满意的结果。这里，对水文地质条件的正确认识至关重要，如果对条件认识不清楚，不管用什么方法进行识别，都难以得到满意的结果。
5．验证数学模型
为了检验所建立的数学模型是否符合实际，还要用实测的水位动态进行校正，即在给定边界条件、初始条件、参数和各项补排量的基础上，通过比较计算水位与实测水位，检验模型的正确性，这一过程称为模型识别（校正），这种校正既可以对水文地质参数进行识别，也可以对边界性质、含水层结构等水文地质条件重新识别。识别的判别准则为：①计算的地下水流场应与实测地下水流场基本一致；②观测井地下水位的模拟计算值与实测值的拟合误差应小于拟合计算期
间水位变化值的10％，在水位变化值较小(小于5m)的情况下，水位拟合误差一般应小于0.5m；③实际地下水补给量与排泄量之差应接近计算的含水层储存量的变化量；④识别后的水文地质参数、含水层结构和边界条件符合实际水文地质条件。满足上述要求，则认为所建立的数学模型基本上真实地刻画了水文地质概念模型。
6．模拟预报，进行地下水资源评价
经过验证的模型，虽然符合客观实际，但只能反映勘探阶段的实际情况，而未来大量开采后，其边界条件和补给、排泄条件还可能发生变化。如果进行抽水试验的水位降深不够大，延续时间不够长，边界条件尚未充分暴露，则大量开采地下水后就可能发生变化。因此，在运用验证后的模型进行地下水开采动态的水位预报时，还要依据边界条件的可能变化情况做出修正。对变水头边界，应推算出各时刻的水头值；对流量边界，应给出各计算时段的流量；垂向补给量或排泄量有变化时，应推算出各时段的补给量和排泄量。这些推算量的准确程度，会影响到数值法成果的精度。因此，只有在边界条件和补、排条件变化不大时，数值法的预报结果才是较准确的。否则，做长期预报需依赖于对气候、水文因素预报的准确性。
根据开采资料修改后的模型，可以用于正演计算，解决下列问题：1）可预报在一定开采方案下地下水水位降深的空间分布和地下水动力场的演化，预测未来一定时期的地下水水位降深，看其是否超过地下水开采允许降深，但其准确性则依赖于降水量预测的准确性。
2）预报合理的地下水开采量。根据开采区的现有开采条件，拟定
出该区的地下水开采年限和地下水开采允许降深，以及井位井数等。最后计算出在预定开采期内，在地下水开采允许降深的条件下，能开采出的地下水量。
3）计算某些地下水水均衡要素。可计算出地下水侧向补给量、垂向补给量及总补给量；模拟开采条件下的补给量，求出稳定开采条件下的地下水开采量；可进行不同地下水开采方案的比较，选择最佳开采方案。
4）计算满足开采需要的人工补给量，以及模拟人工补给后水位的变化情况。
5）研究地表水与地下水的统一调度和综合利用问题，进行水资源的综合评价，并研究其他水文地质问题。
根据计算成果，对地下水资源作出全面评价。
【实例】
下面以山东淄博某地孔隙地下水系统数值模拟的实例说明如何利用数值法评价地下水资源。
1．建立水文地质概念模型
1）计算范围：计算区位于范阳河、孝妇河河谷两岸及山前冲洪积
平原区，总面积约139k㎡（图9.2）。
2）计算目的层：研究区孔隙含水介质为中、上更新统的亚砂土、亚粘土夹结石层及沿范阳河一带分布的全新统砂砾石层。各地段富水性及水文地质参数差异较大，所以概化为非均质各向同性含水介质。
3）含水层水力特征：地下水天然水力坡度小，开采降深不大，地下水为层流运动的潜水二维流。
4）侧向边界：I、V边界为补给边界，孔隙地下水系统接受丘陵岗地的地下水倒向径流补给，单宽补给量分别为0.2～0.3m3/（m·d）、0.1～0.4m3/（d·m）；Ⅱ、Ⅲ边界为排泄边界，单宽流量分别为一
地表水资源可利用量计算补充技术细则
地表水资源可利用量计算补充技术细则 一、基本要求 1、水资源总量可利用量分为地表水可利用量和地下水可利用量(浅层地下水可开采量) 。水资源总量可利用量为扣除重复水量的地表水资源可利用量与地下水资源可开采量。本补充细则仅针对地表水可利用量，本文所提到的可利用量一般指地表水资源可利用量，涉及到水资源总量可利用量及地下水资源可利用量将单独注明。 2、地表水资源可利用量是指在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境和其它用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施，可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）。水资源可利用量是从资源的角度分析可能被消耗利用的水资源量。 3、水资源可利用量是反映宏观概念的数，是反映可能被消耗利用的最大极限值，在定性分析方面要进行全面和综合的分析，以求定性准确；在定量计算方面不宜过于繁杂，力求计算的内容简单明了，计算方法简捷可操作性强。 4、地表水资源可利用量以流域和水系为单元分析计算，以保持成果的独立性、完整性。对于大江大河干流可按重要控制站点，分为若干区间段；控制站以下的三角洲地区和下游平原区，应单独进行分析。各流域可根据资料条件和具体情况，确定计算的河流水系或区间，并选择控制节点，然后计算地表水资源可利用量。 对长江、黄河、珠江、松花江等大江大河还要对干流重要控制节点和主要二级支流进行可利用量计算。大江大河又可分为上中游、下游，干、支流，并按照先上游、后下游，先支流、后干流依次逐级进行计算。上游、支流汇入下游、干流的水量应扣除上游、支流计算出的可利用量，以避免重复计算。 全国地表水资源可利用量计算共分94个水系及区间，水系及区间划分详见附件2。 5.根据流域内的自然地理特点及水资源条件，划分相应的地表水可利用量计算的类型。全国地表水可利用量计算的类型可以划分为：大江大河、沿海独流入
矿井通风设计及风量计算方法
矿井通风设计施工时的基本原则和要求
通风系统合理可靠的含义
通风网络图的绘制 矿井风量计算办法 按照《煤矿安全规程》第一百零三条：“煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次”，要求，根据《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008），结合本矿开采的实际情况，制定本办法。 一、全矿井需要风量的计算 全矿井总进风量按以下两种方式分别计算，并且必须取其最大值： 1、按井下同时工作的最多人数计算矿井风量： Q 矿进=4×N×K 矿通 （m3/min） 式中：Q 矿进 ——矿井总进风量，m3/min； 4——每人每分钟供给风量，m3/min.人； N——井下同时工作的最多人数，人； K 矿通——矿井通风需风系数（抽出式取K 矿通 =～）。 2、按各个用风地点总和计算矿井风量： 按采煤、掘进、硐室及其他巷道等用风地点需风量的总和计算： Q 矿进=（∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 +∑Q 其他 ）×K 矿通 （m3/min） 式中：∑Q 采 ——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 掘 ——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 硐 ——硐室实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 其他 ——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3/min。 K 矿通——矿井通风需风系数（抽出式K 矿通 取～）。 二、采煤工作面需要风量 按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算： ∑Q 采=∑Q 采i +∑Q 采备i （m3/min） 式中：∑Q 采 ——各个采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min； Q 采i ——第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min； Q 采备i ——第i个备用采煤工作面实际需要的风量，m3/min。 每个采煤工作面实际需要风量，按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。有符合规定的串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。 1、按气象条件计算： Q 采=Q 基本 ×K 采高 ×K 采面长 ×K 温 （m3/min）
MTT 6342019版煤矿矿井通风计算方法
MMT/T 634—2019 煤矿矿井风量计算方法 2018年-12-29发布 2019年-7-1实施 煤矿矿井风量计算方法 1 范围 本标准规定了煤矿矿井风量计算的术语与定义、总则、矿井需风量计算方法、矿井有效风量的计算方法与计算结果表述。 本标准适用于煤矿的新井设计、生产矿井的改扩建与采区的风量计算。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用题必不可少的。凡就是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件,凡就是不注日期的引用文件,其最新版本《包括所有的修改单》适用于本文件。 《煤矿安全规程) 3 术语与定义 本标准采用下列术语与定义 3、1 需风量 required air quantity 矿井生产过程中,为供人员呼吸、稀释与排出有害气体、浮尘,
以创造良好气候条件所需要的风量。 3、2 矿井有效风量 effective air quantity 送到采掘工作面、硐室与其她用风地点的风量之总与。 3、3 矿井有效风量率ventilation efficiency;volumetric efficiency;effective rate of air quantity 矿井有效风量占矿井总进风量的百分数。 3、4 矿井外部漏风量 surface leakage air quantity 主要通风机装置及其风井附近地表漏风的风量总与。 3、5 矿井外部漏风率 surface leakage rate 矿井外部漏风量占通风机风量的百分数。 4 总则 4、1 风量计算依据 4、1、1供给煤矿井下任何用风地点的新鲜风量,应依照 4、1、2、4、1、3进行计算,并取其最大值,作为该用风地点的供风量。 4、1、2 按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3。 4、1、3 按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气与其它有害气
(完整版)矿井需要风量计算方法
矿井通风风量计算方法 一 全矿井需要风量计算： 1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供风量不少于4m 2/min.。 Q 需＝4×N ×K 矿通=4×50×1.25＝250 m 3/min.。 式中 N —— （取50人）井下同时工作最多人数 K 矿通 —— 矿井通风系统，包括矿井内部漏风和配风不均等因素， 一般可取1.2～1.25。 2） 按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q 需＝（∑Q 采＋∑Q 掘＋∑Q 硐＋∑Q 其它）×K 矿通 式中 ∑Q 采 —— 独立通风的采煤工作面实际需要风量的总和m 3/min.。 ∑Q 掘 —— 独立通风的掘进工作面实际需要风量的总和m 3/min.。 ∑Q 硐 —— 独立通风的硐室工作面实际需要风量的总和m 3/min.。 ∑Q 其它—— 独立通风的其它井巷及需要进行通风的风量总和m 3/min.。 K 矿通 —— 矿井通风系统，包括矿井内部漏风和配风不均等因素 一般可取1.2～1.25。 （1） 采煤实际需要风量，按同时回采的各个工作面实际需要风量的总和计算： ∑Q 采=（Q 采1＋Q 采2＋Q 采3＋……）K 采备 式中Q 采1，Q 采2，Q 采3……—— 各采煤工作面实际需要的风量m 3/min.。 K 采备—— 备用工作面系数，一般取K 采备=1.1，当备用工作面已单独计 算风量列入上式时，K 采备=1.0。 每个采煤工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和炸药消耗量及工作面的气温、风速与人数等分别进行计算，并取其中最大值。采煤工作面有串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要风量的最大风量计算。 ㈠ 按瓦斯涌出量计算 Q 采 = 100Q CH4 K 采通 m 3/min.。 C 式中Q CH4—— 采煤工作面瓦斯绝对涌出量m 3/min.； C —— 采煤工作面回风流中允许的最大瓦斯含量，%，C=1%； K 采通—— 采煤工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量 等因素，应该通过实际考察确定。一般可取K 采通=1.2～2.1。 ㈡ 按二氧化碳涌出量计算Q 采 = 100Q CO2 K 采通 m 3/min.。 C 式中 Q CO2—— 采煤工作面二氧化碳绝对涌出量m 3/min.； C —— 采煤工作面回风流中二氧化碳最大允许含量为C=1.5% ㈢ 按工作面温度计算 长壁工作面实际需要的风量按下式计算： Q 采=60υ采S 采 式中 Q 采—— 采煤工作面实际需要的风量，m 3/min.。
水资源利用与保护考试题库答案(DOC)
1.简述水资源的含义、分类、特征？ 含义：从供水角度讲，水资源可以理解为人类长期生存、生产、生活活动中所需要的各种水，既包括数量和质量含义，又包括其使用价值和经济价值。 狭义上的水资源，是指人类在一定技术经济条件下，能够直接使用的淡水。 广义上的水资源，是指人类在一定技术经济条件下，能够直接或间接使用的各种水和水中的物质。在社会和生产活动中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。 分类：地表水和地下水资源； 天然水资源和调节性水资源； 消耗性和非消耗性水资源。 特征：自然属性：资源的循环性、储量的有限性、时空分布的不均匀性、可恢复性、可调节性、利害两重性、用途广泛性、利用多样性等。 社会属性：商品性、不可替代性、环境特性；对自然环境影响：使水—土—岩系统相对稳定。对社会影响：水资源决定经济发展模式。 2.简述全球水资源状况及开发利用趋势？ 状况：全球农业用水占第一位（69%），工业用水第二位（23%）可复原比例最高，居民用水第三位（8%）人均占有量不断提高； 世界各地用水量差异极大，发达国家多为工业用水54%，发展中国家多为农业用水80%; 近年来用水量发展中国家增加幅度达，发达国家趋于稳定。 开发利用趋势： 农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高； 工业用水由于不可恢复水量最低，将更加重视提高工业用水技术、降低用水量定额、加大节水力度、大幅度提高用水重复利用率。 水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。 3.简述中国水资源状况及开发利用存在问题？ 状况：人均占有量不足； 时间、空间分布极不均匀；空间：耕地面积和水，河流分配。时间：夏多冬少； 水系：湖泊较多，多数分布在湿润区。干旱、半干旱地区河流稀少。 开发利用存在问题： 需水量不断增加，供需矛盾尖锐，南方水质型、北方水量型缺； 污染继续发展，加剧水资源缺乏； 用水浪费，利用率偏低； 干旱、半干旱地区水资源过度开发，环境问题突出，地下水利用程度过高； 管理水平有待提高，缺点为多头管理、各自为政和以需定供、以供定采的供水政策。 4.为什么要进行水资源量计算？ 水资源评价是保证水资源可持续发展的前提，而水资源数量评价是水资源评价的重要组成部分。通过水资源量的评价，可以确定可利用水资源数量，可以为合理配置地表水资源提供科学依据。因此，水资源量评价是水资源开发利用与管理的重要依据。 5．区域降水量有几种计算方法？各适用于什么条件？ （区域平均降雨量）。 方法一：算术平均值法。X=1/nΣX i
第五章地下水资源
第五章地下水资源计算 地下水是水资源的重要组成部分，在区域水资源分析计算中，查清地下水资源的数量、质量及时空分布特点，掌握地下水资源的循环补给规律，了解地下水与地表水之间的转化关系，不仅能为农业生产、水利规划提供科学根据，而且也能为城市规划、工业布局及国防建设等提供可靠的依据。 区域地下水资源分析计算的对象一般指浅层地下水，评价的重点是水量。多数地区以分析矿化度不大于2g/L的淡水资源为主，有些地区对矿化度2～5g/L的微咸水及大于5g/L的咸水也进行计算与评价。 地下水资源计算的基本方法主要有四大储量法、地下水动力学法、数理统计法及水均衡法等。水均衡法建立在地下水各补给项、各排泄项和地下含水层蓄变量等区域水平衡分析的基础上，是平原区地下水资源常用的计算方法，本章将主要介绍这种方法。 第一节概述 一、地下水的垂直分布 地面以下水分在垂直剖面上的分布可以按照岩石空隙中含水的相对比例，以地下水面为界，划分为两个带：饱和带和包气带。在包气带，岩石的空隙空间一部分被水所占据，还有一部分为空气所占据。在大多数情况下，饱和带的上部界限，或者是饱和水面，或者覆盖着不透水层，其下部界限则为下伏透水层，如粘土层。 包气带（充气带）从地下水面向上延伸至地面。它通常可进一步划分为3个带：土壤水带、中间带和毛细管带。土壤水带的水分形式主要有结合水、毛细水和一些过路性质的重力水。中间带的水为气态水、结合水和毛细水。毛细管带内的水分含量随着距潜水面高度的增加而逐渐减少，在毛细管带中，压力小于大气压力，水可以发生水平流动及垂直流动。 饱和带岩石的所有空隙空间均为水所充满，有重力水，也有结合水。重力水是开发利用的主要对象。 图5.1 地面以下水的分布
矿井风量计算
1、 风量计算 1)按井下同时工作的最多人数计算 Q=4NK=4×123×1.25=615m3/min=10.3m3/s 式中：Q——矿井总风量，m3/s； 4——每人每分钟供风标准，m3/min·人； N——井下同时工作的最多人数，123人； K——矿井风量备用系数，取值1.25。 2）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算即：Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通 式中：Q——矿井总风量，m3/s； ∑Q采——采煤工作面风量之和； ∑Q掘——掘进工作面风量之和； ∑Q硐——独立通风硐室所需风量之和； ∑Q其它——其它用风地点需风量之和； K矿通——矿井风量备用系数，中央分列式取1.25。 （1） 采煤工作面需风量 1 按瓦斯涌出量计算： Q采=100×q采绝×K采通 式中：Q采——工作面实际需要的风量，m3/min； q采绝——工作面的瓦斯绝对涌出量，q采绝=q相×A= 3.56×909/24/60 m3/min=2.25 m3/min； K采通——工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，炮采工作面一般取1.4 ～2.0，本设计取2； Q采=100×q采×K采通=100×2.25×2.0=450 m3/min≈7.5 m3/s,本设计考虑到深部开采时瓦斯涌出量有增加的可能，取12 m3/s。 2 按工作面温度计算 Q采=60×V c×S c×K i，m3/min 式中：V c——采煤工作面适宜风速，当炮采长壁工作面稳定在20～
23o C之间时，工作面风速应在1.0～1.5m/s之间，取1.5m/s。 S c——采煤工作面的平均断面积，4.8m2； K i——工作面长度系数，取1。 Q采=60×1.5×4.8×1=432 m3/min≈7.2m3/s 3 按炸药使用量计算 Q采=25×A c，m3/min 式中：A c——采煤工作面一次使用的最大炸药量，经计算取15Kg。Q采=25×15=375 m3/min≈6.25 m3/s。 4 按人数计算实际需风量； Q采=4×N，m3/min 式中：N——采煤工作面同时工作的最多人数，22人； Q采=4×22=88 m3/min≈1.5 m3/s 5 按风速进行验算： 根据《煤矿安全规程》，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s。即回采工作面风量应满足： 15×S采≤Q采≤240×S采 式中S采——采煤工作面的平均有效断面积，炮采工作面取4.8m2。炮采工作面：72m3/min≤Q采≤1152m3/min，即1.2m3/s≤Q采 ≤19.2m3/s。 根据以上计算，设计炮采工作面配风量取其中最大值，即： 12m3/s，此时工作面面风速为V采=Q采/S采=12/4.8=2.5m3/s,符合要求。 （2） 硐室 采区变电所风量：4m3/s 采区绞车房风量：4m3/s ∑Q硐=4+4=8m3/s （3） 井下其它巷道需风量： 井下其它巷道需风量按采煤、掘进、硐室的总和的5%来考虑。
矿井需要风量计算方法
矿井通风风量计算方法 一全矿井需要风量计算： 1）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供风量不少于4m2/min.。 Q需＝4×N×K矿通=4×50×1.25＝250 m3/min.。 式中N ——（取50人）井下同时工作最多人数 K矿通——矿井通风系统，包括矿井内部漏风和配风不均等因素， 一般可取1.2～1.25。 2）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q需＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它）×K矿通 式中∑Q采——独立通风的采煤工作面实际需要风量的总和m3/min.。 ∑Q掘——独立通风的掘进工作面实际需要风量的总和m3/min.。 ∑Q硐——独立通风的硐室工作面实际需要风量的总和m3/min.。 ∑Q其它——独立通风的其它井巷及需要进行通风的风量总和m3/min.。 K矿通——矿井通风系统，包括矿井内部漏风和配风不均等因素 一般可取1.2～1.25。 （1）采煤实际需要风量，按同时回采的各个工作面实际需要风量的总和计算：∑Q采=（Q采1＋Q采2＋Q采3＋……）K采备 式中Q采1，Q采2，Q采3……——各采煤工作面实际需要的风量m3/min.。 K采备——备用工作面系数，一般取K采备=1.1，当备用工作面已单独计 算风量列入上式时，K采备=1.0。 每个采煤工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和炸药消耗 量及工作面的气温、风速与人数等分别进行计算，并取其中最大值。采 煤工作面有串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要风量的最大风 量计算。 ㈠按瓦斯涌出量计算Q采= 100Q C H4 K采通m3/min.。 C 式中Q CH4——采煤工作面瓦斯绝对涌出量m3/min.； C ——采煤工作面回风流中允许的最大瓦斯含量，%，C=1%； K采通——采煤工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应该通过实际考察确定。一般可取K采通=1.2～2.1。 ㈡按二氧化碳涌出量计算Q采= 100Q C O2 K采通m3/min.。 C 式中Q CO2——采煤工作面二氧化碳绝对涌出量m3/min.； C——采煤工作面回风流中二氧化碳最大允许含量为C=1.5% ㈢按工作面温度计算 长壁工作面实际需要的风量按下式计算：Q采=60υ采S采 式中Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min.。
安徽地表水资源
第一节安徽水资源 水资源对于绝大多数产业部门来说都是一个重要条件，万物生长离不开水，水也是人类生活的基本条件，相对于其他自然资源来说，水资源对于社会经济发展和人类生活水平提高具有特殊的地位。水资源多寡与大气降水密切相关，降水量大，径流活跃，地表水资源丰富，反之则少。地下水资源，特别是浅层地下水资源多是地表水补给的结果，也与降水关系密切。深层地下水资源富集与地质条件相关。水资源是可再生资源，达到合理利用和保护，就是取之不尽的资源。从这个意义上说，水资源多寡是一个相对的概念。 一、安徽地表水资源 （一）总量偏少 安徽各地多年平均降水量在750～1800mm之间，局部地区可达2000mm 以上。全省多年平均降水总量约为1590.2 亿m3，其中约39％形成河川径流，多年平均径流深442mm。全省多年平均地表水资源量约616 亿m3，地下水资源量约为167 亿m3，重复计算水量约108 亿m3，水资源总量675亿m3。地表水与地下水交换比较活跃。 2005年，安徽全省平均降水量1208.3 mm，略高于多年均值，属平水年份。2005年水资源总量719.25亿m3，其中地表水资源量672.20 亿m3，地下水资源量195.41 亿m3，地下水资源量与地表水资源量的不重复量47.05亿m3。全省入境水量9168.44亿 m3，出境水量9742.21 亿m3。全省大中型水库年末蓄水量56 亿m3，较年初增加5.18 亿m3。年内大型水库调蓄水量约55 亿m3。 安徽国土面积1401 万公顷，占全国总面积的1.46%，水资源量占全国水资源总量的2.56%，从这个意义上说相对量还是比较多的。安徽水资源总量偏少，关键在于水资源密度低。安徽按人口平均或耕地平均拥有的水资源都低于全国平均水平，如表5-1 所示。 表5-1 2005 年安徽水资源总量与全国比较 安徽省总人口为6120 万（2005 年），人均拥有水资源量1175m3，只有全国人均水资源量的54.78%。与邻近省市相比也偏低。安徽每公顷土地拥有的水资源量为 5125.17m3，相当于全国平均水平1.754 倍。全省耕地面积408.5 万公顷，平均每公顷耕地拥有的水资源量为17608m3，相当于全国耕地平均水量81.6%。由此可见，安徽水资源总量按土地平均高
煤矿矿井风量计算办法(根据据规程2016)
XX 集团XX 煤矿矿井风量计算办法 编制单位：通风处 编制： 审查： 通风处长： 通风副总： 通风助理： 总工程师： 二〇一七年一月一日
XX 煤矿矿井风量计算办法 为规范我矿各生产作业地点及矿井配风、通风能力核定、各地点《作业规程》中的风量计算，根据《煤矿生产能力核定标准》等相关规定，结合我矿实际情况，特制定本办法。Lcs11R。 一、计算依据 《煤矿安全规程》专家解读（2016 年修订版）、《煤矿井工开采通风 技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）3zdv9v。 根据以上标准，结合矿井实际情况，矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值： 各采掘工作面、硐室及其它用风地点需风量按下列要求分别计算，并选取最大值： 1. 按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给的风量不得少于4m3； 2. 按采掘工作面、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的甲烷、二氧化碳和其他有害气体的浓度，风速、温度及每人供风量符合《煤矿安全规程》的有关规定。 h1AXsz。 按实际需要计算风量时，应避免备用风量过大或过小。应当根据具体条件制定风量计算方法，至少每5 年修订1 次。3cFBkV。 二、风量计算办法 ㈠生产矿井需要风量按各采掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。2kQBhi。 Q ra ≥（∑ Q cf ＋∑ Q hf ＋∑ Q ur ＋∑ Q sc ＋∑ Q rl ）·k aq 式中： Q ra—矿井需要风量, m 3/min ； Q cf —采煤工作面实际需要风量，m3/min ； Q hf —掘进工作面实际需要风量，m3/min ； Q ur —硐室实际需要风量，m3/min ； Q sc—备用工作面实际需要风量，m3/min ；
细集料细度模数的计算方法
一、计算题可能设计的方面 1. 细集料细度模数的计算方法 （以上分计、累计、通过各2分） 计算细度模数 6.25 1005 5)9580552913(=-?-++++= M （2分） 由细度模数得出该砂为中砂，满足设计通过率要求（级配曲线图省略）。（2分） 2. 水泥抗折，抗压强度的试验处理方法 抗折强度：以三个试件的平均值作为试验结果，当三个值中强度有超出平均值的±10％。应舍去超出值再取平均值后作为抗折强度，如有两个超出平均值的±10％，试件作废。 , ， 3 5.1b FL R = L ＝100mm ，b ＝40mm ， MPa ， MPa R= MPa 抗压强度：以六个试件的平均值作为试验结果，当六个值中有一个强度有超出平均值的±10％，应舍去，取剩余五个值的平均值后作为结果，如果五个值中有一个强度有超出五个结果平均值的±10％，试件作废。 , ， ， , ， A F p = a=40mm
， MPa ， MPa ， ， MPa ， P= MPa 3. 混凝土抗折，抗压强度的试验处理方法 2 bh FL f = L=450mm ，b ＝150mm ，h ＝150mm A F p = a ＝150mm 无论抗折抗压强度均取以三个试件的平均值作为试验结果，当三个值中强度有超出中值的±15％，取中值作为试验结果，如有两个超出中值的±15％，试件作废。 4. 混凝土强度评定 设计强度为C30的水泥混凝土，施工抽检了10组试件，其28天的抗压强度（标准尺寸试件、标准养生）如下： 、、、、、、、、，, 试评定该结果是否满足设计要求（取判定系数k1=,k2=）。 解答：1、MPa n k R n i n 88.33, 10== =∑ MPa n k k S n i n 763.31 ) (2 =--= ∑ R=30MPa R min = MPa S K R n n 817.31763.37.188.331=?-=- MPa R 279.0309.0=?= ∴R S K R n n 9.01>- MPa R 4.28min = MPa R K 27309.02=?= ∴R k R 2min > 判定结果是强度满足设计要求。 5混凝土配合比设计 1、混凝土计算配合比为1：：，水灰比为，在试拌调整时，增加了10%的水泥浆用量。试求 （1）该混凝土的基准配合比（不能用假定密度法）； （2）若已知以实验室配合比配制的混凝土，每m 3 需用水泥320kg ，求1m 3 混凝土中其它材料的用量； （3）如施工工地砂、石含水率分别为5%、1%，试求现场拌制400L 混凝土各种材料的
煤矿常用计算公式汇总
煤矿巷道及通风计算公式 一、常见断面面积计算： 1、半圆拱形面积=巷宽×（巷高+×巷宽） 2、三心拱形面积=巷宽×（巷高+×巷宽） 3、梯形面积=（上底+下底）×巷高÷2 4、矩形面积=巷宽×巷高 二、风速测定计算： V 表=n/t (m/s) (一般为侧身法测风速) 式中：V 表：计算出的表速； n ：见表读数； t ：测风时间（s ） V 真=a+ b ×V 表 式中：V 真：真风速（扣除风表误差后的风速）； a 、 b ：为校正见表常数。 V 平=K V 真=（）×V 真÷S 式中：K 为校正系数（侧身法测风时K=（）/S ，迎面测风时取）； S 为测风地点的井巷断面积 三、风量的测定： Q=SV 式中Q ：井巷中的风量（m 3/s ）;S ：测风地点的井巷断面积（m 2）; V ：井巷中的平均风速（m/s ） 例1：某半圆拱巷道宽2m,巷道壁高1m,风速1m/s ，问此巷道风量是多少。 例2：某煤巷掘进断面积3m 2,风量36 m 3/min ，风速超限吗？ 四、矿井瓦斯涌出量的计算： 1、矿井绝对瓦斯涌出量计算（Q 瓦） Q 瓦=QC （m 3/min ） 式中Q ：为工作面的风量；C ：为工作面的瓦斯浓度（回风流瓦斯浓度-进风流中瓦斯浓度） 例：某矿井瓦斯涌出量3 m 3/min ，按总回风巷瓦斯浓度不超限计算矿井供风量不得小于多少。 2、相对瓦斯涌出量（q 瓦） q 瓦=1440Q 瓦*N T （m 3/t ） 式中Q 瓦：矿井绝对瓦斯涌出量；1440：为每天1440分钟； N ：工作的天数（当月）； T ：当月的产量
五、全矿井风量计算： 1、按井下同时工作最多人为数计算 Q矿=4NK （m3/min） 式中4：为《规程》第103条规定每人在井下每分钟供给风量不得少于4立方米；N：井下最多人数；K：系数（~） 2、按独立通风的采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算 Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐…+∑Q其他）×K 式中K：校正系数（取~） 六、采煤工作面需风量 1、按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q 采 ×K CH4 （m3/min） 式中100：为系数；q 采 ：采煤工作面瓦斯涌出量（相对）； K CH4：瓦斯涌出不均衡系数（取 ~ ） 2、按采面气温计算： Q 采 =60×V×S （m3/min） 式中60：为系数； V：采面的风速（温度为18~20℃时取~s，温度为20～23℃时取～m/s）; S:采面平均断面积。 3、按采面人数计算： Q采=4N （m3/min） 4、按炸药量计算： Q采=25A （m3/min） 式中25：为系数；A：为一次性爆破的最多炸药量 5、按风速进行校验： 15≤Q采≤240 （m/min）或≤Q采≤4 （m/s） 式中15与：为工作面最低风速（m/min）（m/s） 240与4：为工作面最高风速（m/min）（m/s） 例：某采面工作人数15人，一次性爆破炸药5kg，温度20度，瓦斯涌出量为1 m3/min，请问采面需风量是多少。 七：掘进工作面需风量的计算 1、按瓦斯涌出量计算 Q 掘=100×q 掘 ×K CH4 （m3/min） 式中K CH4：瓦斯涌出不均衡系数（取 ~ ）
地表水资源利用量的计算
地表水资源利用量的计算 摘要：地表水资源可利用量是指在可预见期内，在统筹考虑河道内生态环境和其它用水的基础上，通过经济合理、技术可有的措施，供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）。 关键词：地表水资源可利用量东辽河流域 在进行地表水可利用量计算时，生态环境需水量是其中的一个主要因素。如果以此为基准确定全年各月的最小生态需不量，就会使确定的数值偏小，从而导致水资源可利用值估算过高，在畅流期根本无法满足生态环境对水资源的需求。因此，有必要对北方河流探索符合其特性的水资源可利用量计算方法。 一、计算方法的探讨 北方河流地表水资源可利用量计算一般采用倒算法，首先计算河道内生态环境需水量和多年平均汛期难于控制利用的洪水量，最后用多年平均地表水资源量减去以上两项，得出多年平均情况下的地表水资源可利用量。 1.1河道内生态环境需水量计算 河道内生态环境需水量主要为维持河道基本功能的生态环境需水，在维持河道基本功能的需水量主要为维持河道基本功能的生态环境需水，在它河道内用水也能满足。采用下列几种方法计算： （1）多年平均年径流量百分数法 以多年平均径流量的百分数作为河流最小生态环境需水量。东辽河1956~2000年系列天然年径流量的多年平均值为7.6423×108m3,根据该河流的实际情况，取多年平均年径流量的10%~15%作为河流最小生态环境需水量。计算成果为： （a）年径流量的10% W生1=7.6423×0.10=7.642×108m3 （b）年径流量的15% W生1=7.6423×0.15=7.643×108m3 （2）长系列最小月径汉系列法 选择王奔站为控制站，在1956~2000年天然月径流系列中，根据北方河流的
煤矿风量计算细则
明矾沟煤矿风量计算细则 第一章总则 第一条为认真贯彻落实党和国家有关安全生产的法律法规，进一步规范全矿的风量计算工作，防止超通风能力生产，有效遏制瓦斯事故的发生，根据《煤矿安全规程》、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）、《煤矿生产能力核定标准》、及有关法律法规和有关技术性规范，按照“就高不就低”的原则，特制定本细则。 第二条本细则适用明矾沟煤矿各个部门、施工队伍。 第三条根据矿井建设的具体情况，具体条件制定风量计算细则，至少每5年修订1次。并将风量计算细则报上级主管部门备案。根据风量计算细则每月制定矿井风量分配计划。 第四条各部门、个施工队伍在计算各个采煤工作面、掘进工作面、机电硐室和其他巷道的实际需风量时，必须使各地点风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的涌出量，稀释到规定允许的浓度，风速和温度都符合《规程》的有关规定。 第五条风量计算有两个含义：一是对全矿井、采区、采掘工作面需要风量的预算，作为编制设计、作业规程、计划的依据；二是对用风地点实际风量按有关规定要求进行验算，作为调整风量的依据。根据矿井的实际生产布局，每月计算一次矿井需要风量,制定矿井配风计划。 第五条发生下列情形之一、造成矿井风量发生变化的，应按本细则计算方法重新计算矿井风量，并在30日内计算完成： （一）通风系统发生变化； （二）生产工艺发生变化； （三）矿井瓦斯等级发生变化或瓦斯赋存条件发生重大变化； （四）实施改建、扩建、技术改造并经“三同时”验收合格； （五）其他影响到矿井通风能力的重大变化。
第二章风量计算细则 第六条矿井总进风量按以下两种方法分别计算，并且必须取其最大值： 1.按井下同时工作的最多人数计算矿井风量，每人每分钟供给风量不得少于4m3。 Q矿进= 4×N×K矿通 式中，Q矿进——矿井总进风量，m3／min； N——井下同时工作最多人数，人； K矿通——矿井通风系数，取1.25。 2.按各个地点总和计算矿井风量： 按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：Q矿进= ( ∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他)× K矿通 式中，Q矿进——矿井总进风量，m3／min； ∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3／min； ∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3／min； ∑Q硐——各种硐室实际需要风量的总和，m3／min； ∑Q其他——除采煤、掘进、硐室以外其他巷道实际需要风量的总和，m3／min； K矿通——矿井通风系数，（抽出式K矿通取1.15-1.2）。第七条各个采煤工作面实际需要风量，应按工作面瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、风速、人数和爆破后的有害气体、温度等规定分别进行计算，采取最大值。有串联通风时，应按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。备用工作面应满足瓦斯、空气温度和风速等规定计算风量，且不低于其采煤时实际风量的50%。对于确实不能形成全风压通风的残采工作面可参照掘进工作面风量计算确定，但必须保证满足工作面配风要求。
地表水资源可利用量计算方法探讨(一)
地表水资源可利用量计算方法探讨(一) 摘要：地表水资源可利用量分析计算是水资源评价工作中一项重要的内容，用常规的方法计算不仅需要大量的有关资料，而且工作量繁杂。根据全国《水资源评价导则》的技术要求，本文结合我省蓄、引、提水利工程运行情况，以及地表水资源开发利用现状，建立经验公式，估算地表水资源可利用量。 关键词：地表水资源；可利用量；相关分析 1、概述 水资源是重要的自然资源和经济资源，对水资源的开发利用应有一定的程度。因此，在水资源评价工作中，不仅要评价地表水资源的数量，还要搞清地表水资源的可利用量，为合理形利用地表水资源提供科学依据。 对地表水资源可利用量的计算，通常采用的方法：一是扣损法，即选定某一频率的代表年，在已知该年的自产水量（指当地降水产生的径流量）、入境水量基础上，扣除蒸发渗漏等损失，以及出境入海等不可利用的水量，求得该频率的地表水资源可利用量。二是根据现状中大中型水利工程设施，对各河的径流过程以时历法或代表年法进行调节计算，以求得某一频率的地表水资源可利用量。上述两种方法中，选择代表年具有一定的任意性，而时历法的调节计算不仅需要大量的相关资料，而且工作量繁杂。笔者结合我省地表水资源开发利用现状，提出适合我省情况，并具有一定精度较为简便的地表水资源可利用量
计算方法。 2、地表水资源可利用量的有关因素与河道内用水量的估算 2.1频率 地表水资源可利用量具有频率的概念。区域地表水资源可利用量是在区域自产水量和区外流入水量的基础上分析计算的，而不同频率的区域自产水量和区外流入水量是不相同的。因此，地表水资源可利用量也必与频率有关。 2.2水平年 地表水资源可利用量具有水平年的概念。不同水平年地表水的蓄、引、提等工程措施有所不同，其管理水平、调度运行方案也会有差异，因而在相同的区域自产水量和区外流入水量的条件下，地表水资源的可利用量也是不同的。 此外，河道内用水、下游地区用水以及地表水水质污染程度等因素，也将影响地表水资源的可利用量。 2.3河道内用水 河道内用水包括生产（如航运、水力发电等）和生态用水。我省水资源十分匮乏，水资源的供需矛盾非常突出。因此，对于河道内的生产用水暂不考虑，本文仅估算了河道内的生态用水。 河北省河流枯季断流主要发生在平原地区，平原区分布的河流大多属于大清河水系及子牙河水系，现阶段改善河道内生态环境的具体目标是：大清河水系保证白洋淀不干淀，平水年白洋淀的蓄水量保持20世
矿井风量计算方法
矿井风量计算方法 根据《煤矿安全规程》规定，结合广安煤矿实际开采的煤层储有条件及瓦斯含量、涌出特点，特制定矿井风量计算方法。 一、矿井总风量计算 1、在矿井技改扩能的条件下： 按总回风流中沼气浓度不超过0.75%的要求，用下式计算矿井总回风量： Q＝0.0926qTK 式中：q――矿井沼气相对涌出量，m3/t T――矿井平均日产量，t/d K――风量备用系数，K＝1.9 2、在矿井正常生产时风量由里向外细致配风，即先定井下各个工作地点有效风量，反风流加上允许漏风量，确定各风路的风量和矿井的总进风量；再适当加上因体积膨胀的风
量，得出矿井的总回风量；最后加上抽出式主扇井口和附属装置的允许漏风量，得出通过主扇的总风量。 二、采区所需的风量 采区所需的风量是采区内各用风地点所需风量之和，并乘以适当系数。即Q wz＝（ΣQ a+ΣQ b+ΣQ c+ΣQ d）×K wz 式中：ΣQ a――各回采面和备用工作面所需用风量之和，m3/minΣQ b――各掘进面所需用风量之和，m3/min ΣQ c――各硐室所需用风量之和，m3/min ΣQ d――除上述用风地点外，其它巷所需用风量之 和，m3/min K wz――采区风量备用系数，取1.20。 （一）回采面所需风量计算 每个回采面实际需风量，根据沼气、二氧化碳涌出量和硫化氢涌出量及爆炸后有害气体量及工作面风速和人数等规定分别进行计算，然后取其最大值；回采面有串联通风时，
应按其中一个回采面实际需要的最大风量计算。 1、按沼气（或二氧化碳）涌出量计算 Q＝100qk 式中：Q――回采面实际需要风量，m3/min q――回采面回风巷风流中沼气（或二氧化碳）的 平均绝对涌出量，m3/min k――该回采面瓦斯涌出不均衡系数，一般取1.2。 2、按炸药量计算 Q＝25A 式中：A――回采面一次爆破的最大炸药量 25――每公斤炸药爆炸后需要供给风量 3、按人数计算 Q＝4N 式中：4――每人每分钟供给4m3的规定风量。 N――回采面同时工作最多人数。
地下水资源的重复量计算(1986年)
地下水资源的重复量计算（1986年） 地下水资源的重复量计算 (11986年) 降水,地表水,地下水三者之间,由于自然作用,或人为作用,往往会相互转化,特别是地表 水资源与地下水资源问的转化更为频繁.根据资源量只计算一次的原则,把排泄和补给量项中,或 山丘与平原区的水资源中的重复计算或重复利用的量项分别清楚是十分必要的.依照现行的水资源 开发方式和评价方法,重复计算是由于分区(分不同的计算区),分类(分地表水资源和地下水资源) 及?[总(计算水资源总量)而引导出来的重要问题,如果单独计算某一计算区某个资源量而不汇总 时,则没有重复计算量的问题,但无论评价什么资源,大都免不了要汇总,要汇总便应扣除重复计 算量,否则就会夸大资源量.根据以上情况,我们可把重复计算量分为两类,一类是地表水资源与 地下水资源间的重复计算量;另一类是地下水资源问的重复计算量.现在把这两类重复量的概念和 计算方法分述如下. 一 ,地表水资源与地下水资源间的重复计算量 地表水资源一般指天然地表水资源,它由河川径流和还原水量组成,为简便计算,这里仅以河 川径流来代表地表水资源.同样地下水资源也应指地下水天然资源,这里所指的是"细则"规定的 现状条件下的地下水资源.河川径流与地下水资源问的重复计算量的概念和计算
问题分述如次: 1,山丘区的河川基流量,即山丘区的地下水资源,全部是河川径流的重复计算量. 设山丘区的河川径流为Rm,地下水资源为Gm,重复计算量为Drgm,则山丘区的水资源总量 Wm为 Wm=Rm+Gm—Drgm (1) 式中:Gm由二部分组成,一部分是河川基流Q基,也是地下水资源的主要部分.如图中的BDACB 所示.另一部分为山前侧向流出量Q删港,如地下水资源图中的ACBA所示.故山丘区地下水资源 Gm为 Gm=Q基+Q侧津 (2) 地下水资源与河川径流间的重复计算量是Q基,即山丘区重复Drgm图中的阴影部分.所以山丘 的水资源总量,是河川径流加上山前侧向流出量,即: W=R+(Q基+Q侧溶)一Q墓=R+Q侧港 (3) 2,平原区的地表水体补给量,即平原地下水资源的一部分,既是平原区河川径流的重复计算量, 又是山丘区地下水资源的重复计算量. 先叙述平原地表水体补给量与平原区河川径流的重复问题.平原的地表水体补给,包括湖泊, 水库,河道,渠系,田问灌溉和人工回灌补给量.这些地表水体一部分来自平原本身,另一部分来 自上游山丘区,来自山丘区的水量放在后面叙述,这里先研究来自平原区本身的水量,设平原区的 河川径流为R,地下水资源为G,重复计算量为Dgp,则平原区水的资源总量w为: WpRp+Gp—Drgp (4) 79
煤矿矿井风量计算办法(根据据规程2016)
XX集团XX煤矿 矿井风量计算办法 编制单位：通风处 编制： 审查： 通风处长： 通风副总： 通风助理： 总工程师： 二〇一七年一月一日 -1-
XX煤矿矿井风量计算办法 为规范我矿各生产作业地点及矿井配风、通风能力核定、各地点《作业规程》中的风量计算，根据《煤矿生产能力核定标准》等相关规定，结合我矿实际情况，特制定本办法。 一、计算依据 《煤矿安全规程》专家解读（2016年修订版）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）根据以上标准，结合矿井实际情况，矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值： 各采掘工作面、硐室及其它用风地点需风量按下列要求分别计算，并选取最大值： 1.按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给的风量不得少于4m3； 2.按采掘工作面、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的甲烷、二氧化碳和其他有害气体的浓度，风速、温度及每人供风量符合《煤矿安全规程》的有关规定。 按实际需要计算风量时，应避免备用风量过大或过小。应当根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次。 二、风量计算办法 ㈠生产矿井需要风量 按各采掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。 Q ra≥(∑Q cf＋∑Q hf＋∑Q ur＋∑Q sc＋∑Q rl)·k aq 式中： Q ra—矿井需要风量, m3/min； Q cf—采煤工作面实际需要风量，m3/min； Q hf—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
地下水资源量及可开采量补充细则
地下水资源量及可开采量补充细则（试行） 前言 《地下水资源量及可开采量补充细则（试行）》（以下简称《补充细则》）是根据《全国水资源综合规划技术大纲》（以下简称《大纲》）和《全国水资源综合规划技术细则（试行）》（以下简称《细则》）有关地下水资源量评价和地下水可开采量评价部分的要求，由我院组织编制的，目的是为《大纲》规定的有关要求提供必要的技术方法，以补充所发《细则》的不足。 为叙述上的便利，本《补充细则》在六～九及十一各部分提供的技术方法除特别指明者外均是针对矿化度M≤1g/L和1g/L＜M≤2g/L范围的浅层地下水。 本《补充细则》内容包括：有关地下水和地下水资源量及地下水可开采量等概念的界定；要求详细调查统计的基础资料；各级类型区的划分技术方法；各水文地质参数的影响因素及确定方法；各项补给量、排泄量、浅层地下水蓄变量、地下水资源量及地下水可开采量的计算方法；各成果图件的编图说明及参考图例；各成果表的表式样、填表要求及各量纲单位、精确位数、尾数取舍要求。 由于我国疆域辽阔，各地的自然条件和必要的资料条件差异都很大，本《补充细则》列举的技术方法难以充分满足各地的特殊情况和问题，因此，在不违背《大纲》要求的前提下，允许制订和采用其它技术方法。此外，由于我们经验不足，《补充细则》中有些要求尚缺少充足的分析研究依据，有些方法应用还不广泛，还可能存在不当甚至错误之处，因此，希望各地将那些在实际工作中发现的问题，及时函告我院，以便修改、补充、更正。 水利部水利水电规划设计总院 2002年10月 一、地下水和地下水资源量及可开采量的概念 1．本次规划中的地下水是指赋存于地表面以下岩土空隙中的饱和重力水。赋存在包气带中非饱和状态的重力水（即土壤水）以及赋存在含水层中饱和状态的非重力水（如结合水等），都不属于本次规划界定的地下水。