降雨条件下露天矿井坡面径流入渗综合系数探讨.pdf

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1、第20421卷1第年161期月人民长江Vo1．42．NO．11YangtzeRiverJune．2011文章编号：1001—4179(2011)11—0099—04降雨条件下露天矿井坡面径流入渗综合系数探讨陈金刚，张雯2，宾朝晖(1．郑州大学工程力学系，河南郑州450001；2．郑州大学土木工程学院，河南郑州450001；3．河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，河南郑州450007)摘要：弄清降雨条件下地下工程的坡面径流入渗综合系数，对于有针对性制定地下工程防洪排水对策具有重要意义。利用某矿井长期大量地下水实测数据，采用流量过程线法，探讨了降雨条件下该露天矿井坡面径流入渗综合系数变化规律

2、，分析了其动态变化机制。研究表明，一次降雨过程径流入渗综合系数变化于0．65～0．96之间，平均值为0．81，最大降雨径流入渗综合系数基本上出现在降雨期的前2d内。多峰雨型或连续雨型条件下，径流入渗综合系数(0．84)比单峰雨型条件下(0．76)大。应用流量过程线分割法测定矿井坡面径流入渗综合系数，理论严谨、方法可行、结果可靠，可为类似地下工程排水设计提供理论依据。关键词：降雨条件；径流入渗；综合系数；基流分割；地下工程；防排水设计中图法分类号：TV121．2文献标志码：A降雨是引起滑坡、水土流失、山洪等灾害的重要诱立相应的耦合方程并求解才能反映工程实际状况。文发因素。降雨尤其是暴雨，由于其

3、所具有的历时短、强献[6]以生态方案为约束，提出了基于生态流量过程度大、速度快的典型特征，常常成为工程事故发生的主线的水库优化调度模型。林凯荣等提出了基于霍顿下要外在控制因素，如何有效解决或治理暴雨期的防洪渗能力曲线流量过程线的连续分割方法，并选择三个排水问题，对工程界人员提出了极大挑战。因此，有关流域降雨径流资料进行了验证，结果表明该方法符合降雨条件下坡面水的运动规律研究越来越受到国内外产汇流基本规律。孙云志分析了抗滑桩对滑坡地学者的重视。文献[1]考虑了降雨条件下坡面入渗下水径流影响的原因。唐洪波等对常用的基流切问题，将降雨强度进行折减作为人渗率，但没有考虑坡割方法进行了归类总结，阐明了

4、青海地区基流切割在面径流。文献[2]采用特征线法对坡面径流进行了数实际操作中适宜的方法及相关约束条件，总结了基流值模拟。降雨入渗过程是动态的，随时间和空间变化切割中相关问题的处理方法和经验。较为强烈，付丛生等根据实测径流试验，编制了计算一对于工程现场排水而言，很难区分径流量和人渗维非饱和土壤水运动的计算机程序[33。肖培青等研量，更为重要的是，井下工程排水设备要考虑径流和入究表明：不同草被覆盖条件下，草地累积径流量和累积渗的总量，而不会进行二者水量的划分，因此，利用排产沙量与降雨时间呈显著的幂函数关系。杜发兴水数据计算径流人渗系数综合值更具有实际意义和工等利用灰色关联分析，对流域年径流量进行

5、了预程实践意义。本文采用流量过程线法，对露天矿“锅测。因坡面径流分析必须知道人渗量，而降雨入渗底状”汇流条件进行了研究，通过研究区内的长期数分析又必须了解地表产流，因此，要研究坡面水运动的据跟踪，对边坡岩体降雨期的径流入渗综合系数进行规律，必须将降雨一坡面径流一入渗视为一个系统，建探讨，分析降雨期间坡面径流入渗综合系数的动态变收稿日期：2010—08—15基金项目：国家自然科学基金资助项目(50709030)；河南省教育厅自然科学基金资助项目(2008A410002，2007570011)；河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目作者简介：陈金刚，男，副教授，硕士生导师，博士，主要从事岩体渗流

6、特性研究。E—mail：chenjg@zzu．edu．CIIl00人民长江化，以期为降雨期的排水工程设计及对策提供理论基的防洪防汛，其特点是变化幅度大，与降雨密切相关，础。常具有滞后性质。统计表明，不同降雨类型井下洪峰过程有所区别。1研究区水文特征暴雨过程中，井下洪峰比雨峰滞后不超过1d，一般在研究区内矿体顶板为闪长岩，裂隙不发育，导水性6～12h，一次暴雨过程对井下的影响为7～15d，一般差，属于相对隔水层。底板为大理岩，含岩溶水，属弱在7d左右，“多峰雨型”和“连续雨型”暴雨过程对井到中等含水层，是研究区内的主要含水层，其埋藏分布下一般形成持续的洪峰过程。及岩溶裂隙发育特征，是控制矿坑充

7、水条件的主要决4研究区径流人渗综合系数探讨定因素。研究区内没有大的地表水系，唯一距矿最近的水降雨时的渗透水流及渗透荷载是影响边坡变形和体为东方山水库，水库与研究区之间隔有1250m的稳定的重要因素之一，而降雨，特别是历时长、强度大不透水闪长岩体，对研究区不存在直接补给关系。大的暴雨更是直接造成边坡失稳破坏的主要因素。随着气降雨是地下水的主要补给来源，地下水的动态变化人们对降雨过程中边坡失稳现象的重视，对降雨入