【www.myl5520.com--座右铭】
涌水量计算
篇一:简易涌水量计算公式
（1）解析法
根据井田水文地质条件和矿井主要充水因素，利用解析法进行矿坑涌水量预测时，直接充水含水层太原组灰岩岩溶水。
1）太原组灰岩岩溶水预测
2
(2S?M)M?h0 Q ? （5-1）
R
（5-2）式中：Q——预测矿坑涌水量，m3/h；
S——水位降低值，m； K
——渗透系数，m/d；
M——含水层厚度，m； B——进水廊道长度，m； R——影响半径，m；
K取抽水实验资料0.4427
K
2、10+11号煤层矿井涌水量预算(大井法)
开采10+11号煤层布置一个工作面，工作面宽180 m，推进长度1200m，因此，将矩形工作面（长a=1200m,宽b=180m）看做一个大井，使用大井法预算矿井涌水量：
(2H?M)M计算公式为：Q?1.366K
LgR?Lgr
式中：Q%～矿井涌水量(m3/d) K%～渗透系数(m/d) H%～水头高度(m) M%～含水层厚度(m) r%～大井半径(m)，r=η
a?b4
R0%～引用半径(m)，R0=10SK(S=H) R%～影响半径(m)，R=R0+ r0
根据ZK504号孔资料，太原组含水层水位标高1120.58m，渗透系数(K)0.4427m/d,含水层厚度(M)约9.5m,先期开采地段10+11号煤层底板标高最低为884m,由此确定水头高度:
(H=S)=1120.58-884=236.58(m) r=η
a?b4
=379.5m
R0=10SK=1574.1m R= R0+ r0=1953.6m
将上述参数代入上述公式得开采10+11号煤层矿井正常涌水量Q=3743m3/d（156m3/h）
最大涌水量Qmax=δQ正，δ: 季节影响比值系数 开采2号煤层时，季节影响比值系数δ=1.2
故最大涌水量Qmax=3743×1.2=4492 m3/d（187.2m3/h） 2号煤层与10+11号煤层联合开采，矿井正常涌水量为上述涌水量之和，即矿井正常涌水量：Q正=355+3743=4098 m3/d(170.75 m3/h)
最大涌水量Qmax=425+4492 =4917 m3/d(204.88m3/h)
3 狭长水平坑道法 采用承压——无压公式：
Q?BK
(2S-M)M （5-5）
L
式中：Q——为预测的矿坑涌水量（m3/d）；
K——为渗透系数（m/d）； S——为最大水位降深（m）； M——为含水层厚度（m）；
L——为水平坑道影响宽度（m）
，采用奚哈尔德公式R?10；
B——进水廊道长度，主采煤层工作面年推进度，即B=2500m。
I、计算参数的选用 c. 含水层的厚度(M)
含水层厚度采用主采煤层顶、底板含水砂岩厚度之和即20m。 d. 水平巷道影响宽度（L）
L=R+b/2，R为影响半径R＝1124.45m，b为综采面长度b＝180m，故L＝1124.45+90＝1214.45m；
井筒涌水量计算公式
篇二:简易涌水量计算公式
井筒涌水量计算公式
1、水平廊道法（适用于倾角较小主副斜井井）：
潜水：Q=BK（2H－S）S/R，R=2SHK
承压水（承压转无压水）：Q=BK（2S－M）M/R，R=10SK
式中：
Q—涌水量（m3/d）
B—进水断面长度（m）（巷道水平投影长度）
K—渗透系数（m/d）
H—水柱高度（m）
M—含水层厚度（m）
S—水位降低（m）（采用全降深）
R—影响半径（m）
2、大井法（适用于直立的风井）:
潜水：Q=1.366K (2H-S)H/（lgRo-lgro），R=2SHK
承压水（承压转无压）：Q=1.366K[(2H-M)M-(H-S)2]/（LgRo-Lgro），R=10SK 式中：
Q—矿井涌水量（m3/d）
K—渗透系数（m3/d）
H—水柱高度（m）
M—含水层厚度（m）
S—水位降深（m）（采用全降深）
Ro—引用影响半径（m）（Ro= R +ro）
ro—引用半径（m）
R—影响半径（m）
涌水量计算
篇三:简易涌水量计算公式
第三节、隧道洞室涌水量预测
一、水文地质参数计算
为取得计算洞室涌水量的水文地质参数，进行钻孔提（抽）水试验，利用提水试验和抽水试验结果，采用地下水动力学方法及相关计算公式，大部分按潜水非完整井计算出提水的渗透系数K抽水，另外根据提水后的恢复水位与时间的关系，即s~t关系计算出恢复的渗透系数K
恢复
，并参照当地岩性的渗透系数K，
将该三种方法求得的渗透系数K值并结合钻探过程中冲洗液的消耗量，岩体的破碎性、岩性的矿物组成及充填胶结情况，给定一个建议的渗透系数K值。求得水文地质参数，
其提水时K值计算公式如下：
K=
0.733Q(lgR?lgr?)
H2?h
2
其中：K——渗透系数（m/d）。
Q——出水量（m3/d）。
R——影响半径（此值根据《工程地质手册》第二版表9-3-12查得） rω——钻孔半径（m）。
H——自然情况下潜水含水层的厚度（m）。 h——抽水稳定时含水层的厚度（m）。 恢复水位计算渗透系数K值公式如下：
2
K?
3.5r?H?2rlnS
1（完整井）
?tS2
其中：K——渗透系数（m/d）。 rω——钻孔半径（m）。
H——自然情况下潜水含水层的厚度（m）。
S1——抽水稳定时的水位降深（m）。
S2——地下水恢复时间t后水位距离静止水位的深度（m）。 t——水位从S1恢复到S2的时间（d）。
具体计算过程及计算结果见附表5：钻孔提（抽）水试验渗透系数（恢复水位）计算成果表。
二、洞室涌水量的估算方法 （一）、洞室涌水量的补给来源
为了更准确预测隧道洞室涌水量，通过野外水文地质调绘，并分析洞室地下水的补给来源，含水岩性的空间分布、富水性，结合钻孔对地下深处地质情况的揭露，参考物探测井成果，我们认为隧道洞室涌水量的补给来源由以下几部分组成：
a．洞室影响范围内汇集的大气降水渗漏补给量；
b．洞室附近地下水的补给量（包含隧道上行线、下行线间含水层的静储量及洞室两侧地下水的侧向补给量）；
c．地表水流过洞室上方时的渗入补给量；
d．地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量； e．断层破碎带导入洞室的地下水量。 （二）、洞室涌水量的估算方法
根据以上对洞室涌水量补给来源的分析，结合隧址区工程地质、水文地质条件及隧址区气候、大气降雨等特征，本次计算我们按隧道开挖正常涌水量及特大暴雨、地表水沿断层或溶洞导入洞室等极端特殊情况下极端涌水量两种情况考虑。
1、正常涌水量
正常涌水量的计算我们选择以下的计算方法： （1）大气降水入渗法：
隧道进口段隧道洞室位于地下水位以上，在一般情况下可按无水考虑，但在雨季，特别是连续降水时段，地表水入渗导致洞室形成渗水，按大气降水入渗估算该段正常涌水量。
计算公式如下： Q=a·F·P /365
式中： a－大气降水入渗系数（取17%）；
F－隧道影响带汇水面积（在1:5000地形图上按水文单元量取）； P－大气降水量（当地年平均降水量上限，查阅资料，计p=757mm）。 隧道进口段洞室正常涌水量计算过程及计算结果详见表3。
隧道进口段洞室正常涌水量计算表 表3
洞室主要穿越安山岩、千枚岩、白云岩、大理岩等含水层，加之洞室呈狭长的条形水平坑道，在隧道横剖面方向上，洞室对含水层的切割较小，开挖后以渗水、滴水为主，地下水流动在横剖面上可视为平面一维流，地下水向洞室的流动可按达西定律进行分段正常涌水量估算。
Q=K·I·L·B
式中： K－渗透系数；结合各岩性段钻孔提（抽）水试验渗透系数K结合当地区域资料选取经验值；
I－水力坡降（根据经验，取I=1）；
B－计算断面宽度，取隧道开挖断面的周长（单洞三车道，计B=39m）。 L－计算断面长度。
经计算隧道右线正常涌水量约为22253.99m3/d，左线正常涌水量约为
24303.05m3/d，合计正常涌水量为46557.03m3/d。
达西定律法估算隧道洞室分段正常涌水量估算过程及计算结果详见表4。 （3）潜水完整式水平坑道法：
隧道洞室呈狭长的条形水平坑道，在隧道横剖面方向上，洞室对含水层的切割较小，开挖后以渗水、滴水为主，地下水流动在横剖面上可视为平面一维流，把该隧道近似为潜水完整式水平坑道，地下水向洞室的流动亦可按水平坑道进行洞室正常涌水量估算，并与达西定律法进行对比。
?B*K*??H22Q1H2?
计算公式：?2R?12R?
2?
R?10*SQ——洞室开挖后涌水量（m3/d） K——经验渗透系数（m/d）
H x——离坑道x处（垂直坑道方向）的水位（m）
S——静水位至洞身的深度（m）（以洞室至潜水稳定水位高度取值）。 R1、R2—坑道在补给和排泄方向的影响宽度或为坑道至补给边界、排泄边界的距离（m）
该方法按洞室含水段分段计算，含水层厚度取值为洞室横剖面上距离洞室R距离处的含水层厚度取近似值，部分受地形限制地区取经验值。
经计算隧道右线正常涌水量约为21339.06m3/d，左线正常涌水量约为21339.11 m3/d，合计正常涌水量为42678.17m3/d。
潜水完整式水平坑道法估算隧道洞室分段正常涌水量估算过程及计算结果详见表5。
（4）洞室分段正常涌水量预测
为进一步了解洞室各段在施工和使用时的洞室涌水量，综合分析隧址区的水文地质条件，根据洞室各段的地层岩性，节理裂隙溶隙、断层破碎带特征，
洞室的充水来源及其与地下水、地表水、大气降水的补排关系，将隧道左右线洞室各划分为15个块段。各块段洞室涌水量的主要补给来源有差别，使各块段涌水量大小不一致，变化较大。将上述三种方法估算的隧道正常涌水量进行分析对比，并建议各块段的正常涌水量，其详细情况见《隧道洞室分段正常涌水量预测成果表》（表6），以对隧道防水排水设计、施工起指导作用。
隧道洞室分段正常涌水量预测成果表 表6
2、极端涌水量估算
隧道洞室极端涌水量是指，在特大暴雨或者隧道开挖过程中导通了地下岩溶通道、深大断裂等畅通的水流通道等极端特殊条件下，使地表水通过断层带、裂隙带或岩溶通道等垂向或侧向导入洞室，形成严重的、突发的涌水、突水事故时的极端涌水量。根据本隧址区工程地质、水文地质条件及隧道所在区域的气候条件、降雨特征等因素综合考虑，本次对本隧道极端涌水量的估算主要考虑以下几个方面的补给源：
（1）暴雨季节地表水流过洞室上方时的渗入补给量
隧道测设里程ZK26+450附近芋子滩沟有常流地表水，且从隧道轴线正上方通过，加之区域洛峪断裂带横切该沟谷与隧道联通，岩体破碎，水流通道畅通，暴雨季节水量暴涨，水位升高，地表水沿断裂带导入到隧道洞室的水量必然猛增。地表水渗漏量与渗漏面积、渗透速度有关，按达西定律，地表水渗漏量为：
Q?B*L*K*H?h简易涌水量计算公式。
H
式中：Q——地表水渗漏量（m3/d）；
L——河水宽度（m）；按地表水具体情况，取最高洪水位时河流宽度；
B——地表水渗漏段长度（m），按地表水具体情况，取最高洪水位时与隧道相交长度；
K——渗透系数（m/d），根据钻孔提水试验计算结果，参考当地的水文地质参数，综合取值；
H——地表水河床底到洞底板距离（m），在纵剖面上量取；
h——河水深度（m），根据该处地表水实际情况，取最高洪水位深度； 暴雨季节地表水（芋子滩沟）流经隧道顶部时对隧道洞室的垂直渗漏补给量为10470.45m3/d，具体计算过程及结果见表7。简易涌水量计算公式。
（2）暴雨季节地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量； 隧道测设里程YK23+400~YK25+300段右侧拐屿沟、隧道测设里程ZK27+650~ZK29+060段左侧周家庄沟有地表均有常流水，且流向与隧道轴线近平行，地面标高高于隧道洞室，存在向洞室充水的条件，且发育的断层F30、F34及F41分别横切该沟谷与隧道联通，补水通道畅通，暴雨季节沟谷地表水水位暴涨，水头压力增大，地表水沿断裂带及节理密集带侧向补给到隧道洞室的水量必然猛增。由于此种方式给洞室充水，有良好的充水通道，并形成一定水头供水边界。根据单宽流量公式，暴雨季节地表水的侧向补给量为：
22 Q?B*K*
H1
?H2
2*L
式中：Q——为地表水侧向补给量（m3/d）；
B——地表水侧向补给长度（m），在1:5000水文地质图上分段采集； K——渗透系数（m/d），根据钻孔提水试验计算结果，参考当地的水文
地质参数，综合取值；
H1——地表水位与洞底板的高度差，据 1:5000平面图和纵剖面图计算得出。
H2——洞室内地下水高度，洞室疏干时取H2=0
L——洞室与地表水体的平面距离，在1:5000水文地质图上分段采集，
根据水量及渗透性取加权平均值。
暴雨季节地表水（拐屿沟、周家庄沟）对隧道洞室的侧向补给量为32436.54m3/d，具体计算过程及结果见表8。
（3）断层破碎带导入洞室的地下水量。
断层破碎带涌水量计算仅针对断层带进行，本次计算只考虑在极端暴雨季节导水、储水性好、排泄通道畅通、地下水补给源充足且补给迅速快、错断深、延伸远、地下联通性好的深大断裂。根据断层性质及岩性条件，综合分析认为，在本隧道区主要考虑大湾断裂束（F35、F36、F37、F38）、芋子滩洛峪区域断裂（F43）及白庄断层（F41）三处在极端情况下对隧道洞室的额外补给量。各断层地下水流动在走向方向具潜水性质，在倾向方向具承压水性质，故计算洞室两侧断层破碎带的补给量时，把断层破碎带做潜水含水层处理，故可按潜水完整式水平坑道的涌水量公式计算断层破碎带的涌水量：
H2
Q?B*K*
L
式中:Q——断层破碎带涌水量（m3/d）
B——断层破碎带在洞室的出露长度，在地质纵剖面上量取。
K——渗透系数（m/d），根据钻孔提水试验计算结果，参考当地的水文地
质参数，综合取值；
H——断层破碎带中地下水的初始水位或水头高度。
L——洞室系统地下水的影响范围（m），按各断层的延伸长度，取经验值。 暴雨季节隧道区重要深大断层破碎带导入洞室的地下水量为107313.95 m3/d，具体计算过程及结果见表9。
由上述可知，在特大暴雨或者开挖过程中导通了地下岩溶通道、深大断裂等畅通的水流通道等极端特殊条件下，洞室中地下水补给源大幅增加，水头压力急剧升高，洞室涌水量也会在短时间内猛增，局部地段可能形成强突水、突泥现象。经上述计算得知，极端特殊条件下隧道洞室的突水、突泥现象主要分
布在大湾断裂束（F35、F36、F37、F38断层）、洛峪断裂（F43）、白庄断层（F41）附近及拐屿沟左侧隧道洞室YK23+400~ YK25+300段，极端条件下上述各段隧道洞室的极端突水量分别为73560.16m3/d、33491.92 m3/d、27950.58 m3/d及15218.27 m3/d。总之，隧道洞室在极端条件下局部突水重点段落涌水量估算合计为150220.94 m3/d。
三、隧道涌水量估算结果及综合评价
本隧道右线建议正常涌水量为24662.39 m3/d，左线建议正常涌水量为26189.74m3/d，整体隧道洞室建议正常涌水量为50863.72 m3/d。在特大暴雨等极端特殊情况下，隧道洞室重点突水段极端涌水量总和可达150220.94 m3/d。
根据表6《隧道洞室分段正常涌水量预测成果表》、极端涌水量估算结果及各含水段落水文地质、工程地质条件，将隧道各含水段落分为贫水段、相对富水段、富水段、饱水段和突水段（详细分段见《工程地质纵断面图》）。按上述次序富水性依次增强，以突水段富水性为最强，可以看出突水段均位于碳酸盐类岩石中发育的断层破碎带附近，以右线为例分别为YK25+305~ YK25+870段（对应大湾断裂束F35、F36、F37、F38断层）、YK26+485~ YK26+720（对应洛峪断裂（F43））及YK27+995~ YK28+225（对应白庄断层（F41）），此三段洞室涌水量极大，正常涌水量分别为6140.16 m3/d、2198.75 m3/d 及2592.33 m3/d，极端涌水量分别为73560.16m3/d、33491.92 m3/d及27950.58 m3/d，一旦发生突水、突泥现象，将对隧道洞室造成极其严重的、甚至毁灭性的破坏。设计及施工时应特别注意排水及支护，并积极做好超前预报工作。另外，YK23+400~ YK25+300段右侧拐屿沟地表水在特大暴雨等极端特殊条件下，具备沿断层带侧向向洞室充水的条件，且水量很大，估算极端涌水量15218.27 m3/d，一旦发生突水现象，也将造成严重的安全事故，设计、施工时也应引起高度重视，做好排水和支护措施。
总而言之，该隧道水文地质条件较复杂，隧道开挖涌水量较大，洞室地下
水补给源多，洞室涌水量、水头压力大，且在碳酸盐类岩石段有存在地下暗河的可能，因此，局部会有突水可能。尤其是在特大暴雨或者开挖过程中导通了地下岩溶通道、深大断裂等畅通的水流通道等极端特殊条件下，地表水沿断层、裂隙带等畅通的地下水通道大量、迅速导入洞室，造成严重的突水、涌水现象。总之，地下水对隧道开挖影响大、危害严重，隧道施工困难。洞室设计时，应特别加强对地下水涌水、突水段的设防，施工时要做到对地下水涌水、突水的超前预报，提前泄水和疏干，以减少、减小洞室涌水量，保证施工安全，尤其是雨季更应加强防排水措施和超前预报。隧道营运时，应做长期观测，及时发现和了解地下水对洞室存在的潜在危害，及时处理和防范，防止意外事故发生。
管井设计涌水量计算
篇四:简易涌水量计算公式
中国煤炭科工集团南京设计研究院
管井设计及出水量计算
稳定流完整井
吴成泽 2012-12-1
主要针对潜水及承压水稳定流完整井的理论及经验公式展开论述，并介绍了井群在不同地质条件下的布置及计算遵循的原则，最后介绍了洗井及单井出水量校核。最后利用4个Excel文件概括理论及经验公式，可代入抽水试验值分别计算管井单井出水量。
水文地质参数索引
a ：含水层厚度，单位米（m）； Dg ：过滤管外径（m）；
h ：井中的水深，单位米（m）； H ：无压含水层厚度或承压含水层的水头高度或厚度，单位米（m）； K ：渗透系数，表示含水层的渗透性质，在达西公式中，水力坡度
i=1时的渗透速度（表示地下水的运动状态、粘滞系数、含水层颗粒大小、形状、排列）；单位米/天（m/d）； L ：过滤管有效进水长度（m），宜按过滤管长度的85%计算； N ：过滤管进水面层有效孔隙数，宜按过滤管面层孔隙率的50%计
算；
qn ：单位出水量（m3/（d.m））； Qg ：过滤管的进水能力（m3/s）； Q ：管井出水量，单位m3/d；
Q1、Q2：抽水井稳定流出水量，单位m3/d； Qn ：单井实测最大出水量，单位m3/d； r1、r2：抽水井至观测孔距离，单位米（m）； r ：管井或抽水井的半径，单位米（m）；
R ：影响半径，裘布衣公式中以抽水井为轴心的圆柱状含水层的半
径（不以井的出水量、水位下降值的大小改变），表示井的补给能力；单位米（m）；
S1、S2：观测孔内水位降深，单位米（m）；
‘
S1‘、S2’：观测孔内水位降深，单位米（m）； S ：水位降深，单位米（m）；
Sn ：相应Qn时的最大水位降深，单位米（m）； T ：导水系数，T=KM，单位m2/d；
Vg ：允许过滤管进水流速，单位m/s，不得大于0.03m/s； Vj ：允许井壁进水流速，单位m/s；
目 录
1 施工图设计前应掌握的资料 ................................................................................... 4 2水文地质参数的计算 ................................................................................................ 4 2.1 影响半径的计算 ................................................................................................. 4 2.1.1潜水及承压水利用抽水试验算出的影响半径 ........................................... 4 2.1.2资料不足时可采用经验公式 ....................................................................... 5 2.1.3 当无资料时根据经验值估算 ...................................................................... 5 2.2渗透系数的计算 .................................................................................................. 6 2.2.1利用稳定流抽水试验资料计算渗透系数 .................................................. 6 2.2.2当无抽水试验资料时可根据下表估测 ...................................................... 7 3 管井的出水量计算 ................................................................................................... 8 3.1理论公式 .............................................................................................................. 8 3.1.1适用于完整井潜水含水层 ........................................................................... 8 3.1.1适用于完整井承压水含水层 ....................................................................... 8 3.2经验公式 .............................................................................................................. 9 4 井群布置及出水量计算 ......................................................................................... 10 5 洗井及出水量设计复核 ......................................................................................... 11 5.1 洗井 ................................................................................................................. 11 5.2出水量设计及复核 ............................................................................................ 11 参考文献...................................................................................................................... 12 附件1 潜水稳定流理论公式计算出水量 .............................................................. 12 附件2 潜水稳定流经验公式计算出水量 .............................................................. 12 附件3 承压水稳定流理论公式计算出水量 .......................................................... 12 附件4 承压水稳定流经验公式计算出水量 .......................................................... 12
管井设计及出水量计算
管井是一种地下水供水水源的取水构筑物，管井有井室、井壁管、过滤器、沉淀管等组成。
管井适用于含水层厚度大于4m，底板埋藏深度大于8m的地层。管井一般可开采潜水、承压水、裂隙水及岩溶水。一般出水量在500～600m3/d，最大可达2～3万m3/d，最小100 m3/d。管井井径一般在50～1000mm，常用200～600mm，井深一般8～1000m，常用在300m以内。本次主要讨论的是无压及承压含水层的稳定流完整井。
管井应布置在水质好不易受污染的富水地段，施工、运行和维护方便，尽量靠近主要用水地区且避开地震区、地质灾害区和矿产采空区。
正确选用地下水取水构筑物对提高出水量、改善水质及降低工程造价影响很大。当设计时应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采，开采后且不引起水位持续下降、水质恶化及地面沉降。简易涌水量计算公式。
1 施工图设计前应掌握的资料
当水源方案选用设计时，可利用计算的或相似地区的水文地质参数对管井单井理论出水量进行计算。
施工图设计前应进行水文地质勘察，包括水量和水质，施工图应达到B级精度，设计前应校核水文地质条件及参数的准确性，在施工图设计时水文地质参数应采用野外实验和地下水动态观测所取得的数据确定。
2水文地质参数的计算
2.1 影响半径的计算
2.1.1潜水及承压水利用抽水试验算出的影响半径
（1）当有一个观测孔时，潜水影响半径采用：
1.366K（H+h）（H?h）S1lgr
+lgr
lgR=
承压水影响半径采用：
lgR=
Slgr1?S1lgr
（2）当有2个观测孔时，潜水影响半径采用：
S1 2H?S1 lgr2?S2 2H?S2 lgr1
lgR=
承压水影响半径采用公式：
lgR=
S1lgr2?S2lgr1
2.1.2资料不足时可采用经验公式
1）潜水库萨金公式:??=2S 2）承压水集哈尔特公式:??=10S
2.1.3 当无资料时根据经验值估算
1）根据颗粒直径确定影响半径