钻孔涌水量q 仍然是进行含水层富水性分级的重要标准，甚至是唯一标准，但q 值如何计算和q 值按什么分级存在不同做法。根据国家监督局1991年发布的中华人民共和国国家标准（GB12719-91）－《矿区水文地质工程地质勘探规范》中，附录C 提出了含水层富水性分级的标准（补充件）。
C1按钻孔单位涌水量（q ）将含水层富水性（评价含水层的富水性，钻孔单位涌水量以口径91mm ，抽水水位降深10m 为准；若口径、降深与上述不符时，应进行换算，再比较富水性）分为四级：.弱富水性：q<0.1L/s.m ；中等富水性：0.1L/s.m
C2按天然泉水流量也可将含水层富水性划分为四级。
2009年国家安全生产监督管理总局公布的《煤矿防治水规定》中也采用了国标（GB12719-91）的标准，并提出了具体的换算方法：先根据单位抽水涌水量Q 和降深S 的数据，用最小二乘法或图解法确定)(s f Q 曲线，根据Q~S 曲线确定降深10m 时抽水孔的涌水量，再用下面的公式计算孔径为91mm 时的涌水量，最后除以10m 便是单位涌水量。
式中：91Q 、91R 、91r ——孔径为91mm 的钻孔涌水量、影响半径和钻孔半径；
Q 孔R 孔r 孔——孔径为r 的钻孔涌水量、影响半径和钻孔半径。
在着手编制水文补勘报告时，利于另一个换算公式：
临时用水计算方法 3. 施工临水总量计算 1) 计算公式： q1=K1ΣQ1.N1/(T1 .t) ×K2/（8×3600） q1——施工用水量（L/S） K1——未预计的施工用水系数（1.05 —1.15） Q1——年（季）度工程量（以实物计量单位表示） N1——施工用水定额 T1——年（季）度有效作业天数 t——每天工作班数 k2——用水不均衡系数 2) 工程实物工程量及计算系数确定 由于工程结构施工阶段相对于装修阶段施工用水量大，故Q1主要以混凝土工程量为计算依据，据统计混凝土实物工作量约为23000立方米，混凝土为（商混）不考虑现场搅拌，混凝土养护用水定额取700升/立方米；拟定结构及前期阶段施工工期为300天；每天按照1.5各工作班计算；因此： K1=1.1 Q1=23000立方米 N1=750 升/立方米 T1=120天 t =1.5班 k2=1.5 3) 工程用水计算 q1=K1Σ Q1.N1/(T1 .t) ×K2/（8×3600） =1.1×（23000×950）/（120×1.5）×1.5/（8×3600） =5.12L/S 4. 工人生活区用水 1) 计算公式 q3=（ΣP2N3K4）/（24×3600） q3——生活区生活用水量（L/S） P2——生活区居住人数（拟定500人）； N2——生活区生活用水定额（20升/人.班） t——每天工作班数（班） k3——用水步均衡系数（2.00—2.50） 2) 工人生活用水系数确定 生活区生活用水定额其中包括：卫生设施用水定额为25升/人；食堂用水定额为15升/人；洗浴用水定额为30升/人（人数按照出勤人数的30%计算）；洗衣用水定额为30升/人；因此： 3) 用水量计算 q3 =（ΣP2N3）K/（24×3600） =（500×25+500×15+500×30%×30+500×30）×2.00/（24×3600） =0.91L/S 5. 总用水量计算： 因为该区域工地面积小于5公顷（约1公顷），如果假设该工地同时发生火灾的次数为一次，则消防用水的定额为10—15L/S，取 q4= 10L/S （q4——消防用水施工定额） ∵ q1+ q2+q3=5.12+0.91=6.03L/S< q4= 10L/S ∴计算公式：Q= q4 Q= q4 =10L/S
附 录 A （资料性附录） 矿井（坑）涌水量计算 A.1 比拟法 比拟法是一种应用相当广泛的传统方法。它是当新矿井与生产矿井的水文地质条件相类 似时，用生产矿井的资料来预测新矿井（坑）涌水量的方法，虽属一种近似的预测方法，但 往往可以获得满意的效果，特别是对于那些水文地质条件简单或者中等的矿井。比拟法包括 富水系数法、矿井单位涌水量比拟法、相关关系分析法等。 A.1.1 富水系数法 P K Q p ?= .................................... (D.1) 式中： Q ——新矿井（坑）涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； P ——新矿井设计年产量，单位为吨每年（t/a ）。 1 1p Q K p = ...................................... (D.2) 式中： p K ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）； 1Q ——生产矿井（坑）年涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1p ——生产矿井年产煤量，单位为吨每年（t/a ） A.1.2 矿井单位涌水量比拟法 当矿井（坑）涌水量增长幅度与开采面积、水位降低呈直线比例的情况下： 1 110S F Q q = ..................................... (D.3) 式中： 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）； 1Q ——生产矿井（坑）总涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 1F ——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）； 1S ——生产矿井水位降低，单位为米（m ）。 S F q Q ??=0 .................................. (D.4) 式中： Q ——新矿井（坑）预计涌水量，单位为立方米每年（m 3/a ）； 0q ——生产矿井（坑）单位涌水量，单位为立方米每吨平方米（m 3/tm 2）；
11月整理 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）； D g ：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； q n ：单位出水量（m3/（））； Q g ：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； Q n ：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）； S n：相应Q n时的最大水位降深，单位米（m）； T ：导水系数，T=KM，单位m2/d； V g：允许过滤管进水流速，单位m/s，不得大于s； V j：允许井壁进水流速，单位m/s； %
矿井涌水量的计算与评述 钱学溥 （国土资源部，北京 100812） 摘要：文章讨论了矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字。文章推荐了反求影响半径、作图法求解矿井涌水量的方法。 关键词：矿井涌水量；勘查；计算；精度级别；允许误差；有效数字 根据1998年国务院“三定方案”的规定，地下水由水利部门统一管理。水利部2005年发布了技术文件SL/Z 322-2005《建设项目水资源论证导则（试行）》。该技术文件6.7款规定，地下水资源包括地下水、地热水、天然矿泉水和矿坑排水。6.1.2款规定，计算的地下水资源量要认定它的精度级别。我们认为，认定计算的矿井涌水量的级别和允许误差，不仅是水利部门要求编写《建设项目水资源论证》的需要，而且有利于设计部门的使用。在发生经济纠纷的情况下，也有利于报告提交单位和报告评审机构为自己进行客观的申辩。下面，围绕这一问题，对矿井涌水量的勘查、计算、精度级别、允许误差和有效数字等方面，作一些论述和讨论。 1 矿井涌水量与水文地质勘查 矿井涌水量比较大，要求计算的矿井涌水量精度就比较高，也就需要投入比较多的水文地质勘查研究工作。表1，可以作为部署水文地质工作的参考。 表 1 矿井涌水量与水文地质勘查 Table 1 Mine inflow and hydrogeological exploration
注：○1多年生产的矿山是指：开采水平不变、开采面积基本不变的多年生产的矿山，如即将闭坑或是即将破产的矿山，即是这种多年生产的矿山。○2多孔抽水试验，是指带观测孔的一个抽水主孔的抽水试验，持续抽水几天。○3群孔抽水试验是指带观测孔的多个抽水主孔的抽水试验，其抽水总量，一般要达到计算矿井涌水量的1/3～3/4，持续抽水几十天。○4利用地下水动力学计算公式，计算矿井涌水量，就属于解析法的范畴。大井法、集水廊道法就是常用的解析法。○5数理统计包括一元线性回归、多元线性回归、逐步回归、系统理论分析、频率计算等（参考钱学溥，娘子关泉水流量几种回归分析的比较，《工程勘察》1983第4期，中国建筑工业出版社）。可以把水位抽降、巷道开拓面积、矿产产量、降水量等作为自变量，把矿井涌水量作为因变量。○6数值法也就是计算机模拟，是通过利用计算机模拟地下水流场的变化，计算矿井涌水量的一种方法。○7常用的大井法、集水廊道法等解析法计算矿井涌水量，只考虑了含水层的导水性，没有考虑地下水的补给量。因此，只有进行了解析法和水均衡的计算，用地下水的补给量验证解析法计算的结果，计算的矿井涌水量的精度才能达到C 级。 2 稳定流、非稳定流公式应用的主要条件 2.1一般报告采用的解析解大井法、集水廊道法，是基于稳定流理论推导的地下水动力学计算公式。它要求地下水有比较充分的补给条件，要求在该水平开采的几年到几十年内，矿井排水计算的地下水影响半径边界上的水头高度，永远稳定在计算采用的高度上。 2.2基于非稳定流理论推导的地下水动力学计算公式，恰恰相反，它的使用条件是地下水没有补给，含水层分布无限，地下水影响半径不断向外扩大。 2.3由于采用大井法、集水廊道法，一般都没有考虑地下水补给量的问题，因此，计算的结果可能有较大的误差，它的精度一般只有D级。
集水面积 集水面积是指流域分水线所包围的面积。集水面积大都先从地形图上定出分水线用求积仪或其它方法量算求得，计算单位为平方公里。如长江集水面积180万 分水线图 平方公里，黄河集水面积约75万平方公里。 地面分水线 地下分水线
计算：复核: 引文一： 4.3隧道涌水量预测 隧道区以根据地质调查结果分析，目前隧道涌水量暂按降水入渗法和地下径流模数法进行预测计算。等深孔水文地质试验参数出来后再按地下水动力法核算。 (1)大气降水入渗法 采用公式：Q=2.74 a W A(m'/d) 采用公式：Q=2.74 a W A(m3/d) a:降水入渗系数。全隧道地表为可溶岩，裂隙发育、岩溶化程度高。DK63+165至DK64+600段洞身大部处于石英砂页岩、炭质页岩夹煤系下，考虑到断层构造影响严 重，降水入渗系数a取值0.25 ；DK64+600至DK67+651隧道处岩溶强烈发育的可溶岩中，降水入渗系数a取值0.5。W:年平均降水量，本测区取1448mm
A:集水面积。 DK63+165 ?DK64+600 段：计算集水面积2.79km2; DK64+600?DK67+651 段；计算集水面积7.32 km2; 涌水量分别计算如下： Q=2.74 汉0.25江1448^.79 =2767(m'/d)?2800 (m3/d) Q=2.74 0.5 1448 7.32 =14521(m'/d)?14500 (m3/d) 两项合计Q 平常=2800+14500=17300(m7d) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，影响入渗系数的因素可能要大，DK64+600?DK67+651段雨季涌水量期倍增系数按3考虑，DK63+165?DK64+600段按系数2 考虑； 隧道雨季涌水量Q洪=2800X2+14500X3 =5600+4350009100 (m3/d) ( 2)地下径流模数法 Q=86.4X M X A M—地下径流模数(m/d ? Km) A—为隧道通过含水体的地下集水面积( Km2) 测区集水面积A=10.11 (Knn)(大致估算)，地下水径流模数M枯=10.3( 升/秒?平方公里)(依据都匀幅《区域水文地质普查报告》)则: Q 枯= M 枯X A =86.4 X10.3X 10.11 =9000 ( m3/d ) 考虑到岩溶区有暗河发育并构造发育，其雨季涌水量期倍增系数按 3 考虑 隧道雨季涌水量Q洪=9000X3 3 =27000( m3/d)
竖井涌水量计算的经验公式法 [导读]本文详细介绍了竖井涌水量计算的经验公式法。 若在竖井位置及其附近有三个或三个以上降深的稳定流抽水试验资料，可用本方法计算竖井涌水量。 一、计算步骤 （一）根据抽水试验资料，作涌水量（Q）与降深（S）的关系吗线，即Q=f（s）曲线； （二）根据抽水试验资料，用图解法、差分法或曲度法判断涌水量曲线方程类型，并找出相应的涌水量方程式； （三）根据相应的方程式计算与设计竖井水位降深相同时的钻孔涌水量Qi； （四）根据钻孔涌水量Qi换算成为竖井涌水量。 二、计算方法 （一）绘制Q=f（s）曲线 根据钻孔抽水试验资料，绘制Q=f（s）曲线。 （二）涌水量曲线方程类型的判断 1、图解法 根据已绘出的Q= f（s）曲线如为非直线型应进行单位水位降深、双对数或单对数变换。根据Q= f（s）或经过变换后的直线图形形式即可判定涌水量曲线方程类型。 若Q= f（s），在Q，s直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为直线型，见表1-2中图（1），即Q=qs； 若S0= f（Q）在S0，Q直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为抛物线型，见表1-2中图（2）及图（3）；即S=aQ+bQ2，亦即S0=a+bQ； 若lgQ=f（lgS）在lgQ，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为指数型，见表1-2中图（4）及图（5），即Q= ,亦即；
若Q=f（lgS）在Q，lgS直角座标中是直线关系，则涌水量曲线方程为对数型，见表1-2中图（6）及图（7），即Q=a+blgS。 2、差分法 一般凡属直线方程或直线化的抛物线方程S0=a+bQ 、指数方程、对数方程Q=a+blgS的一阶差分虽为常数，但不相等。在这种情况下，可根据曲线拟台差的大小来判断接近那种涌水量方程。选取拟合误差最小的曲线相对应的涌水量方程式，作为竖井涌水量计算的方程式。 表1 Q=r（s）曲线方程式及其适用条件（一）
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 §10.4矿坑涌水量预测 一、矿坑涌水量预测的内容、方法、步骤与特点 （一）矿井涌水量预测的内容及要求 矿坑涌水量预测是一项重要而复杂的工作，是矿床水文地质勘探的重要组成部分。 矿坑涌水量是指矿山开拓与开采过程中，单位时间内涌入矿坑(包括井、巷和开采系统)的水量。通常以m3/h表示。它是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要指标之一，关系到矿山的生产条件与成本，对矿床的经济技术评价有很大的影响。并且也是设计与开采部门选择开采方案、开采方法，制定防治水疏干措施，设计水仓、排水系统与设备的主要依据。因此，在矿床水文地质调查中，要求正确评价未来矿山开发各个阶段的涌水量。其内容与要求包括可概括为以下四个方面： （1）矿坑正常涌水量：指开采系统达到某一标高(水平或中段)时，正常状态下保持相对稳定的总涌水量，通常是指平水年的涌水量。 （2）矿坑最大涌水量：是指正常状态下开采系统在丰水年雨季时的最大涌水量。对某些受暴雨强度直接控制的裸露型、暗河型岩溶充水矿床来说，常常还应依据矿山的服务年限与当地气象变化周期，按当地气象站所记录的最大暴雨强度，预测数十年一遇特大暴雨强度产生时，可能出现暂短的特大矿坑涌水量，作为制订各种应变措施的依据。 （3）开拓井巷涌水量：指包括井筒(立井、斜井)和巷道（平、平巷、斜巷、石门)在开拓过程中的涌水量。 （4）疏干工程的排水量：是指在规定的疏于时间内，将一定范围内的水位降到某一规定标高时，所需的疏干排水强度。 对于地质勘探阶段来说，主要是进行评价性的计算，以预测正常状态下矿坑涌水量及最大涌水量为主。至于开拓井巷的涌水量预测和专门性疏干工程的排水量的计算，由于与矿山的生产条件密切相关，一般均由矿山基建部门或生产部门承担。 （二）矿坑涌水量预测的方法 根据当前矿床水文地质计算中常用的各种数学模型的地质背景特征极其对水文地质模型概化的要求，可作如下类型的划分：
矿井常用涌水量观测法 矿井涌水量观测方法很多,但由于一些客观原因,为了便于操作通常采用以下几种观测方法： 1 量桶容积法 当流量小于1 L/s时,常用此法。容器一般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20 s 流量计算公式: 式中V———容器的容积,L; t———充满容器的时间,s。 2巷道容积法 在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位上涨高度(H)来计算水量，公式如下： 式中 H———t时间内水位上涨高度,m; t———水位上涨高度为片时的时间,h; a———巷道内自由水面的平均宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 利用水泵实际排水量和水泵运转时间,来计算涌水量 Q=水泵铭牌排水量×实际效率×开动时间×台数
式中Q—涌水量,m3〃d-1。 4浮标测流法 采用水面浮标的流水沟道地段及实测断面应符合下列要求: (1)沟道顺直,沟床地段规则完整,长度为3-5倍的沟宽。 (2)水流均匀平稳,无旋涡及回流。 (3)沟道地段内无阻碍水流的杂草、杂物。 实测程序: (1)选定了实测地段后,按相等距离布设三个断面:上断面、基本断面(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位 为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3〃s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于0.6~0.8;
单位用水量计算参考 摘要：论述了工业企业工程设计时，合理计算全厂平均小时用水量和最大小时用水量的重要性，并通过对工业用水过程中连续用水最大小时用水量同时发生的概率和各间断用水量同时发生的概率分析，提出全厂用水量的计算方法。 关键词：工业企业用水量 1水量计算的重要性 水量计量的单位为m3/h或m3/d。在工业企业中常用的水量为日用水量(以m3/d计)，平均小时用水量和最大小时用水量(以m3/h计)。工业企业前期设计(可行性研究和初步设计) 阶段中，给排水专业一个重要任务是进行全厂用水量计算。全厂的平均小时用水量和最大小时用水量是工业企业用水量的重要参数，因为它决定着工业企业内部管网的管径和从市政管网引入给水管的管径以及初次水增容费的多少。同时，如果该企业远离城市或城市供水量不能满足企业自身的用水量需求时，企业一般需要自建水厂，需要的话，还要自建污水处理场。如一些大型的化工厂或石油化工企业等。此时，上述两个用水量又决定着自建水厂和污水处理场的规模。换句话说，平均时用水量和最大时用水量影响着待建企业的给排水部分的投资。因此，此阶段的给排水专业的水量计算是十分重要的。合理计算全厂中各种用水量，正确绘制水平衡图，对设计中确定工厂自建取水厂、污水处理场规模，合理缴纳水增容费及控制水资源、节约用水等有非常重要的意义和积极的指导作用。 2工业企业用水量分类 根据《工业用水分类及定义》(CJ19-87)中的有关规定，工业企业用水量是指工业企业完成全部生产过程所需要的各种水量的总和。它包括间接冷却水量、工艺用水量、锅炉用水量和生活用水量。除此以外，工厂中还有消防用水量。 3工业企业用水量计算重点 在上述各用水量中，间接冷却水一个较稳定的用水量，补充水量计入工厂生产用新鲜水量中，一般是个相对稳定的数值。消防用水量是根据相关规范确定的，水量固定。因此企业用水量的计算重点和难点在于工业企业全厂新鲜水用量的平均时用水量和最大时用水量。 4工业企业新鲜用水量的计算 为讨论问题方便，下述用水量均指企业用新鲜水量。 从水量的单位可以看出，决定工业企业全厂用水量的因素有两个：一个是用水立方米数，另一个是用掉这些水的用水时间。但，要正确计算小时用水量，除对这两个因素进行必要的分析外，还需对各用水设备或用水点的最大用水量是否在同一时间段发生进行概率分析。 对于生活用水量，一般根据《建筑给水排水设计规范》中的用水定额和工艺专业向给排水专业提供的最大班人数，经计算确定，此用水量记为Q S1。此外还有工业企业中淋浴用水量，记为Q S2。职工生活用水最大用水量和淋浴用水量，通常不同时发生。也就是说，这两个水量同时发生的概率很小。这可以通过对职工上班、下班的生活规律的分析，得出这个结论。因此，在计算工业企业总的生活用水最大小时流量(记为Q S3)时，宜取淋浴小时用水量
一、基坑总涌水量计算 按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。按井深分为浅井、中深井和深井。当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。 (一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时： 如图1（a ） 图1 注：(1)、降水影响半径宜根据试验确定，当基坑安全等级为二、三级时， 当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径， 当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b) 当基坑为不规则形状时： )1lg()2(366.10 r R S S H K Q +-=kH S R 2=k S R 10=πA r =0
2、基坑近河岸: (二)、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离地面水源： 如图2（a ） 02lg )2(366.1r b S S H k Q -=)2.01lg()1lg(366.10 02 2r h l l h r R h H k Q m m m +-++-=)2(h H h m +=
2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时） b>M/2 如图2（b ） 式中：b 为基坑中心至河岸的距离，M 为过滤器向下至不透水土层的深度 1、基坑远离水源时： 如图3-a ]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.12 220 l M b M l r l l r b s l ks Q -+++=)1lg(73.20 r R MS k Q +=
2、基坑近河岸: b<0.5γ0 如图3-b b 为基坑中心至河岸的距离 （四）、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算 如图4 ) 2lg(73.20r b MS k Q =) 2.01lg()1lg(7 3.20 r M l l M r R MS k Q +-++=
3. 经验估算法 渗透系数k值还可以用一些经验公式来估算，例如1991年哈森提出用有效粒径d10计算较均匀砂土的渗透系数的公式 哈森（Hazen） （2-9） 1955年，太沙基提出了考虑土体孔隙比e的经验公式 太沙基（Kael·Terzaghi 1883～1963）,近代土力学及基础工程学的创始人，1883年10月2日生于布拉格（当时属奥地利）。早期从事钢筋混凝土的研究工作，1912年获奥地利格拉茨高等工业学院博士学位。1921～1923年，发表了饱和粘土的一维固结理论，提出了有效应力原理。1925年出版了最早的《土力学》专著。1929～1938年任维也纳技术大学教授，1938年后任美国哈佛大学教授。他一生论著有200多篇，代表性的论著有《理论土力学》和《土力学的工程实践》。1936年太沙基发起成立国际土力学及基础工程协会，并任协会主席至1957年。 （2-10） 以上二式中的d10均以mm计，k值的单位是cm/s 。 这些经验公式虽然有其实用的一面，但都有其适用条件和局限性，可靠性较差，一般只在作粗略估算时采用。在无实测资料时，还可以参照有关规或已建成工程的资料来选定k值，有关常见土的渗透系数参考值如表2-1 。 表2-1 土的渗透系数参考值 土的类别渗透系数k cm/s 土的 类别 渗透系数k cm/s 粘土<10-7中砂10-2粉质粘土10-5～ 10-6粗砂10-2粉土10-4～ 10-5砾砂10-1粉砂10-3～ 10-4砾石>10-1细砂10-3
一、基坑总涌水量计算 按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。按井深分为浅井、中深井和深井。当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。 (一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时： 如图1（a ） 图1 符号 意义 单位 k 土的渗透系数 m/d H 潜水含水层厚度 m S 基坑水位降深 m R 降水影响半径 m γ0 基坑等效半径 m Q 基坑总涌水量 m 3/d 当为潜水含水层时： 当为承压水时： (2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径， 当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b) 当基坑为不规则形状时： )1lg()2(366.10 r R S S H K Q +-=kH S R 2=k S R 10=A
矿井涌水量观测方法主要有以下几种： 1、水桶法 水桶法指的是，将涌出的水导入一定容积的量水桶（圆形或方形），用秒表测流满该量水桶所需的时间，然后按下式计算涌水量： Q= V/t 式中Q——涌水量，m3/h（m3/min） V——量水桶的体积，m3 t——水流满量水桶的时间，h（min） 2、水位标定法 水位标定法指的是利用水泵将水窝（或水仓）中的水位降低，然后停泵，测量回升到原来位置所需要的时间，然后按下式计算涌水量：Q=FH/t 式中Q——涌水量，m3/h（m3/min） F——水窝（或水仓）的断面积，m2 H——水位回升的高度，m t——水流满凉水桶的时间，h（min） 3、水泵能力法 水位能力法指的是维持水位不变时增加水泵的排水能力，按下式计算涌水量： Q=KNW+SH/t 式中Q——涌水量，m3/h（m3/min） K——水泵的排水系数，％（当新水泵排清水时K=1，旧水泵排清水
时K=0.8，排混水时K=0.9,旧水泵排混水时K=0.7，双台旧水泵排水时K=0.6） N——增加的水泵台数，台 W——水泵的铭牌排水量，m3/h（m3/min） S——水仓（或水窝）水平截面积，m2 H——水位上升的高度，m T——水位上升所需的时间，h（min） 当H=0时，即水位不上升，则Q=KNW 4、浮标法 浮标法指的是利用木屑或纸屑作为浮标，测量水沟中水的流速，根据水沟断面计算涌水量。按下式计算涌水量： Q=KVF 式中Q——涌水量，m3/h（m3/min） F——断面面积，m2 V=L/t t——从断面1到断面2的水流时间，h（min） L——从断面1到断面2的水距离，m K——断面系数，与水沟粗糙度、风流方向和大小有关：在一般情况下，水沟水深大于1.0吗，当水沟粗糙时，K=0.75—0.85；在水沟水沟平滑时，K=0.80—0.90。 此计算方法可用于巷道排水沟中水的测量；当涌水较大，淹没巷道水沟时，也可用来测量巷道流水中水量。
煤矿出/涌水量的几种测量方法 1 量桶容积法 当流量小于1 L/s时,常用此法。容器一般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20 s 流量计算公式: 式中V———容器的容积,L; t———充满容器的时间,s。 2巷道容积法 在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位上涨高度(H)来计算水量，公式如下： 式中 H———t时间内水位上涨高度,m; t———水位上涨高度为片时的时间,h; a———巷道内自由水面的平均宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 利用水泵实际排水量和水泵运转时间,来计算涌水量 Q=水泵铭牌排水量×实际效率×开动时间×台数 式中Q—涌水量,m3〃d-1。 4浮标测流法
采用水面浮标的流水沟道地段及实测断面应符合下列要求: (1)沟道顺直,沟床地段规则完整,长度为3-5倍的沟宽。 (2)水流均匀平稳,无旋涡及回流。 (3)沟道地段内无阻碍水流的杂草、杂物。 实测程序: (1)选定了实测地段后,按相等距离布设三个断面:上断面、基本断面(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位 为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3〃s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于0.6~0.8; Vf———虚流速,即Vf=L/t计算时采用浮标平均流速,m〃s-1;
隧道洞室涌水量预测：采用大气降水入渗估算法、达西定律计算法、水平廊道集水计算法三种方法计算。 ⑴、大气降水入渗法： Q=α?F?P /365 式中：α－大气降水入渗系数（取10%）； F－隧道影响带汇水面积（按隧道两侧各400m计）； P－大气降水量（当地年平均降水量上限，查阅资料，计p=610mm）。⑵、达西定律计算法： Q=K?I?L?B 式中：K－渗透系数； I —水力坡降（根据经验，取I=1）； B－计算断面宽度，取洞底以上部分渗水段周长（单洞三车道，计B=35m）。 L－计算断面长度。 ⑶、水平廊道集水半经验公式，计算断面如图。 式中：Q－隧道稳定涌水量（m3/d）； L－隧道含水段长度（m）； H－洞底以上含水层厚度（m），取厚度不同段平均值； h0－洞内排水沟设计水深（m），取0.5m； R－影响半径，取200m计； r为隧道宽度的一半（m）
地下水迳流模数法 Qs=M?A M=Q＇/F 式中：Qs——隧道通过含水体地段的正常涌水量（m3/d）； M——地下迳流模数［m3/（d?km2）］； A——隧道通过含水体地段的集水面积。 Q＇——地下水补给的河流的流量或下降泉流量（m3/d），采用枯水期流量计算； F——与Q＇的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积（km2）。 水平巷道地下水动力学法 公式 式中：Q——隧道涌水量，m3/d ； B——隧道含水体长度； K——含水体渗透系数； H（S）——水柱高度（水位降低）； R——隧道含水体降水影响半径（m），勘察区内地下水不具承压性按公式R=2S 进行计算； 6、地下水疏干静水量 古德曼经验式 式中：Q0——隧道通过含水体地段的最大涌水量（m3/d）； K——含水体渗透系数； H——静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）； d——洞身横断面等价圆直径（m）； L——隧道通过含水体的长度（m）。 佐藤邦明非稳定流式 式中：Q0——隧道通过含水体地段的单位长度最大涌水量［m3/（s?m）］； m——换算系数，一般取0.86； K——含水体渗透系数， h2——静止水位至洞身横断面等价圆中心的距离（m）； r0——洞身横断面等价圆直径（m）； hc——含水体厚度（m）。 裘布依理论式 式中：Q0——隧道正常涌水量（m3/d）； K——含水体渗透系数，H——洞底以上潜水含水体厚度（m）； h——洞内排水沟假设水深（一般考虑水跃值）（m）； Ry——隧道涌水地段的引用补给半径（m）； L——隧道通过含水体的长度（m）。
地下水涌水量的经验公式法 一、涌水量与水位降深关系曲线法 采用这种方法的基本条件，是预测地区与试验地区的水文地质条件基本相似，同时，要有三个或三个以上的稳定降深和阶梯流量抽水试验资料。根据实践，应用上部水平排水或坑道放水试验资料预测深部水平涌水量，能取得很好效果。同时也司用于水文地质条件相似的邻近矿区的矿坑涌水量计算。 这种方法与竖井涌水最计算经验公式法类似，也需将抽（放）水试验的Q=f（s）图形由曲线关系转换成直线关系，然后推算矿坑总涌水量。为了易于确定变换后的直线关系，可将抽水试验的Q、S资料按表1的要求进行整理。 表1 用于图形转化的抽（放）水试验资料整理 q S 二、水文地质比拟法 这种方法是用类似水文地质条件矿山地下水涌水量的实际资料，来推求设计矿山的涌水量。多用于扩建或改建矿山。对于新建矿山，若相邻地区有类似条件的矿山，亦可应用。新设计的矿山与所比拟的矿山的地质、水文地质条件相似，是使用本方法预计目坑涌水量的基础。因此，对相似水文地质条件的生产矿山，应作如下主要方面的调查： 矿山地质、水文地质条件，坑道充水岩层的特征，坑道涌水量、水位降深与开采面积的关系等等。 一般常用的比拟法计算式见表2。 表2 水文地质比拟法计算公式
的平方根、 时 时 和开采面积的平方根成正 比时 的平方根成正比， 积的增加对其影响较小时 水量起主要作用的矿山 水量起主要作用的矿山 水量志主要作用的矿山 三、相关分析法 （一）相关关系的概念 相关分析是一种处理变量间的相关关系的数理统计方法。变量之间的关系可分为两种类型，一是完全确定的关系，即函数关系；另一种类型是变量之间存在联系，但是又不能由一个或几个变量的数值精确地求出另一个特定变量的值，这类变量之间的关系称相关关系。 （二）顶计矿坑水童的步骤 相关分析法是一种数理统计方法，它根据一系列的实测资料，研究影响矿坑涌水量因素之间的规律性的，所以必须要有相当数量的观测资料。 计算的步骤是在掌握矿坑涌水量主要的影响因素的基础上，确定相关线型。如系曲线型，则需根据不同类型曲线用不同变数代换，化为直线，（具体作法见表3-5），求出回归方程式和相关系数。当确定涌水量对某影响因素的回归方程后，只要将预计情况下的影响因素值代入回归方程，便可计算出预计的矿坑涌水量。 表3 回归方程的变换方法
施工临时用水计算计算书 瑞丰大厦工程位于杭州建国路东侧，属于框架结构，地上18层，地下2层，建筑总高度564.0米，建筑总面积21600.0平方米，标准层层高3.0米，总工期520.0天。 本工程由浙江瑞丰股份有限公司投资建设，杭州建筑设计研究院有限公司设计，浙江城市勘查有限公司地质勘查，杭州华立工程建设监理有限公司监理，浙江五洋建设集团有限公司组织施工；由李中民担任项目经理，章方强担任技术负责人。 建筑工地临时供水主要包括:生产用水、生活用水和消防用水三种。 生产用水包括工程施工用水、施工机械用水。 生活用水包括施工现场生活用水和生活区生活用水。 一、工程用水量计算: 工地施工工程用水量可按下式计算： 其中 q ──施工工程用水量 (L/s)； 1 ──未预见的施工用水系数，取1.05； K 1 ──年（季）度工程量 (以实物计量单位表示)，取值如下表； Q 1 N ──施工用水定额，取值如下表； 1 ──年(季)度有效工作日(d)，取365天； T 1 b ──每天工作班数(班)，取1； ──用水不均匀系数，取1.50。 K 2 工程施工用水定额列表如下: ------------------------------------------------------------- 序号用水名称用水定额N1 工程量Q1 单位 1 浇注混泥土全部用水 1700.0 1.0 M3
2 模板浇水湿润 10.0 30000.0 M3 3 搅拌机清洗 600.0 360.0 台班 4 砌筑工程全部用水 150.0 3000.0 M3 5 抹灰工程全部用水 30.0 500.0 M3 6 浇砖 200.0 500000.0 千块 7 抹灰（不包括调制砂浆） 4.0 60000.0 M2 8 楼地面抹砂浆 190.0 30000.0 M2 9 搅拌砂浆 300.0 5000.0 M3 10 原土地坪、路基 0.2 2000.0 M2 11 上水管道工程 98.0 300.0 M 12 下水管道工程 1130.0 2000.0 M 13 混凝土自然养护 200.0 60000.0 M3 ------------------------------------------------------------- 经过计算得到 q =1.05×122712500.00×1.500/(365×1×8× 1 3600)=18.39L/S。 二、机械用水量计算: 施工机械用水量计算公式： ──施工机械用水量 (L/s)； 其中 q 2 ──未预见的施工用水系数，取1.05； K 1 ──同一种机械台数(台)，取值如下表； Q 2 ──施工机械台班用水定额，取值如下表； N 2 ──施工机械用水不均匀系数，取2.00。 K 3 施工机械用水定额列表如下:
水量转化 水量转化意味着水的相变，包括液态固态水的汽化、水汽凝结降水等反复过程。降水在地球表面形成地表水、土壤水、地下水的聚集，也可以因热力场条件不同，而呈液态与固态形式。各种自成系统的水体，其边界并非封闭，而是与外界物质能量交换有联系的开放系统。例如，地表蓄水体可以接受外界水溶解的化学盐类与泥沙及有机质的悬浮物，在重力与分子力作用下发生的渗流、越流可使地表水与地下水相互交换；在热力作用下，这些水体又可通过蒸发与凝结，与大气水分相互转化。通常所说的四水转化，就是指大气、地表、土壤（包括植物）与地下岩层中水之间的交换或转化。地球上所有这些转化过程广泛而连续地进行着，构成了宏观的全球水循环系统。可以说，水量转化是水循环的具体化过程。 1.水量转化系统 水循环是一个动态有序的系统。在大陆区，这个系统比海洋区更为复杂，主要表现在多层次性方面，而且系统外部的环境条件多变，包括多种自然地理因素与人类各种活动的影响。物质、能量与信息在系统中的流通形式多样，流路与方向繁复。但是，从整体上观察，系统内部的结构与层次是可以分解和可以划分的。从大气层到地面以下，可以分为大气水、地表水、土壤水（包括植物）与地下水等子系统。这些系统都是开放系统，相互之间存在着频繁的物质（水）与能量（热）交换，构成了水量转化系统。 “四水转化”就是上述四水系统中水的往返流通与相变。大气水
分通过凝结作用变为液态与固态降水，进而转化为地表水、土壤水与地下水。而地表水、土壤水及地下水又通过上升、蒸发等作用，变成水汽，形成大气水分。同时地表水、土壤水与地下水三水之间也可相互转化。根据四水系统中的物质流与物质不灭定律，四水转化具有连续性。因此，我们可以用水量平衡的方法对四水转化进行定量分析。按照系统分析的原理，每个系统均可写出它们的输入量、输出量及系统中的蓄变量（表5.5） 表中符号：A i为水汽输入（A1+A2）；A0为水汽输出（A3+A4）；E为总蒸发；P为降水△A为大气水汽蓄变量；I s与I g为区外地表水与地下水入流；R为区内径流，为地表水与地下径流之和，其中地下水径流又包括土壤径流（R g1）与地下径流（R g2）补给；E s为土壤蒸发；E v为植物蒸腾；E w为地下水上升蒸发；△W为地表水蓄变量，为时段始（t0）末（t）的蓄水量之差；M为土壤入渗；I o为壤中入流； C u为地下水上升；C m为土壤凝结水；P g为通过土壤渗入地下水的降水补给；O o为壤中出流；△W s为土壤水蓄变量；r s为河渠水的渗入； d s为地表蓄水渗漏；j s为区外水侧渗；m s为越流补给；i s为抽水灌溉回归水；a s为区外含水层流入；Ev为地下水上升与抽水排泄；r d为地下水河道排泄，r d与R g2相当；m d为越流排泄；a d为地下出流，不含R g2；△W g为地下水蓄变量。 由表5.3所示的四水转化系统可见：①四个水量系统的层次是明确的，展现了系统有序性。②四个系统之间存在着物质（水）流，而且往返贯通，是连续的。例如，大气系统[式（5.24）]的输出（P），
矿井涌水量观测方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
矿井常用涌水量观测法 矿井涌水量观测方法很多,但由于一些客观原因,为了便于操作通常采用以下几种观测方法： 1 量桶容积法 当流量小于1 L/s时,常用此法。容器一般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20 s流量计算公式: 式中V———容器的容积,L; t———充满容器的时间,s。 2巷道容积法 在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位上涨高度(H)来计算水量，公式如下： 式中 H———t时间内水位上涨高度,m; t———水位上涨高度为片时的时间,h; a———巷道内自由水面的平均宽度,m; b———巷道内自由水面长度,m。 3水泵排量法 利用水泵实际排水量和水泵运转时间,来计算涌水量
Q=水泵铭牌排水量×实际效率×开动时间×台数 式中Q—涌水量,m3·d-1。 4浮标测流法 采用水面浮标的流水沟道地段及实测断面应符合下列要求: (1)沟道顺直,沟床地段规则完整,长度为3-5倍的沟宽。 (2)水流均匀平稳,无旋涡及回流。 (3)沟道地段内无阻碍水流的杂草、杂物。 实测程序: (1)选定了实测地段后,按相等距离布设三个断面:上断面、基本断面(中断面)、下断面,测量每个断面的横断面积,单位为m2。 (2)在上断面上游附近投放浮标,以便使浮标在接近上断面时,已具有同行水流的流速,测出浮标从上断面至下断面的时间t,求出流速。 (3)浮标从上断面至下断面的漂流历时一般应不短于20 s,如流速较大,可酌情缩短,但不能短于10 s。 (4)投放浮标的数量,视沟道宽度而定,一般不少于2个,每个至少重复投放两次,若两次漂历时间相差不超过10%,则取其平均历时计算，公式如下： 式中Q———断面流量,m3·s-1; Kf———断面浮标系数,据经验数值一般介于~;