地下结构工程抗浮勘察工程水文地质分区、数值分析方法基本要求、高水位基准、历年高水位等值线图.docx

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1、附录A工程水文地质分区A.0.1北京市平原区工程水文地质分区可按表Ao1所列分区特征确定。表A.0.1北京市平原区工程水文地质分区特征（自然地面下50m以浅）分区地形地貌地层分布地下水分布水位动态含水层厚度AO区分布于山前各大冲洪积扇的上部，上游紧邻山区，汇水面积相对较小，地形稍有起伏，坡度一般在1%5%左右。含水层岩性主要为卵石、漂石、碎石及全风化、强风化基岩，表层黏性土层、粉土层一般厚度约5m。地下水分布规律性差。水位主要受地形地貌、大气降水影响，呈现季节性变化。含水层厚度变化大。A区分布于山前各大冲洪积扇的顶部，上游为主河道，汇水面积大，地形基本平坦，平均坡度一般在1%o5%o左右。含水

2、层岩性主要为砂卵石、砂砾石，表层黏性土层、粉土层一般厚度约5m。永定河及潮白河冲洪积扇的砂卵石层较厚。一般分布1层地下水，地下水类型为潜水。潜水水位受大气降水、人工开采影响显著，多年来变化较大。生态补水时，补水河道沿线地下水回升明显。含水层厚度一般4m46m。B区分布于各大冲洪积扇的中部，地形基本平坦，平均坡度一般在1%o5%o左右。浅层含水层岩性以粉土、粉细砂为主，比较薄；深层含水层岩性以砂卵石层为主，比较厚。分布23层地下水。地下水类型为潜水、承压水，局部地区有上层滞水。潜水水位多年来总体变化不大，水位受地表覆盖及管道渗漏影响；承压水水位受人为因素影响，多年来变化较大。含水层单层厚度一般I

3、m20m,累计厚度在14m27m。C区分布于各大冲洪积扇的中下部，地形平坦，平均坡度一般1%0o浅层含水层岩性以粉土、粉细砂为主，夹薄层砂卵石；深层含水层岩性以细中砂为主，层数较多、较厚。温榆河及蓟运河冲洪积扇的砂层厚度较薄。分布34层地下水。地下水类型为潜水、承压水，局部有上层滞水。潜水水位多年来总体变化不大，水位受地表覆盖及管道渗漏影响；承压水水位受人为因素影响，多年来变化较大。含水层单层厚度一般Im26m,累计厚度16m30m。D区分布于各大冲洪积扇的下部边缘，地形平坦，平均坡度一般1%0o浅层含水层岩性以粉土、粉细砂为主，比较薄；深层含水层岩性以细中砂为主，层数较多、较厚。分布35层地

4、下水。地下水类型为潜水、承压水，局部有上层滞水。潜水水位多年来总体变化不大；承压水水位与潜水动态规律基本一致。部分区域受施工降水影响水位变化大。含水层单层厚度一般6mIOm,累计厚度可大于25m。分区地形地貌地层分布地下水分布水位动态含水层厚度E区主要指延庆平原区。由山区向山前冲洪积扇、山间平原过渡，地面坡度在1%05%变化。山前地带含水层主要为砂卵石、碎石层，表层黏性土层和粉土层厚度一般小于5m。自四周至平原区中部，含水层由碎石土层渐变为粉土层、砂土层为主，局部为含砂砾石层。分布14层地下水，地下水类型为潜水、承压水。潜水水位埋深一般小于5m,承压水一般具有高承压水头，承压水水位局部接近潜水

5、，甚至高出地面。潜水水位多年来总体变化不大，承压水水位与潜水动态规律基本一致。含水层厚度一般525m,含水层多呈透镜状分布。注：14匕京市平原区50m深度内分布的J地下水，按埋藏条件可分为上层滞Z1、潜水、承压水3类；2AO区和A区潜水主要分布于地面以下50m深度内的砂卵石、砂砾石层中；B、C、D、E区潜水主要分布于地面以下IOm深度范围内的粉土、砂土层中，主要受大气降水和渗漏补给，部分区域受施工降水影响显著；3上层滞水主要分布在城区Iom深度内的粉土、砂土和人工填土层中，该类型地下水主要接受大气降水和管线渗漏补给影响；4承压水主要分布在B、C、D、E区埋深Iom以下的砂土、卵砾石层中，静止水

6、位一般在含水层顶板以上呈承压状态，部分区域低于含水层顶板呈无压状态，其承压（无压）性随着地下水水位的升降变化而转化。A.0.2北京市工程水文地质分区应根据现场勘察确定，当进行初步分析时，可按图A.0.2确定。图A.0.2北京市工程水文地质分区图附录B数值分析方法基本要求8.1 平面二维和三维数值分析方法8.1.1 对于复杂条件下区域含水系统或邻近边界含水层远期最高水位预测，可采用平面二维或三维数值分析方法。8.1.2 数值分析工作一般应包括预测模型建模、模型识别、模型验证和水位预测等内容，预测模型应包括概念模型、数学物理模型和数值模型三部分。8.1.3 概念模型应能客观全面地反映场地及区域水文

7、地质条件，应根据数学物理模型建模的需要进行必要简化，并应符合下列要求：1模型范围的确定应确保有自然渗流边界，对于自然渗流边界以外的其他边界，可根据多年流场情况设为人工边界；人工边界类型宜以给定流量边界或混合边界为主；2模型的所有边界条件和源汇项应能充分反映对场地地下水水位动态有重要影响的各种自然和人为因素；3模型含水层的概化应充分反映场地及区域地下水分层情况；4模型中水文地质参数赋值应结合水文地质单元、垂向地层分布给出合理分区；5模型中源汇项应充分反映其时空变化规律。8.1.4 数学物理模型应在概念模型基础上，充分考虑到模型求解的需要和便利，做到详略得当，并应符合下列要求：1宜建立三维渗流模型

8、，当场地位于单一含水层或结构基底完全位于同一个独立含水层（系统）时，可建立平面二维渗流模型；2宜建立瞬态流模型，当模型有给定水头边界且其对地下水水位动态有重要影响时，可建立稳定流模型。8.1.5 应根据数学物理模型复杂程度选择适宜的数值方法，根据水文地质条件复杂程度以及所掌握的资料详实程度确定数值模型剖分的精度；对于瞬态流模型,其时间步长的划分精度应能反映水位的年动态规律和预测精度的需要。8.1.6 预测模型应进行模型及参数识别，并应符合以下要求：1模型识别前，应充分利用各种水文地质试验资料和地区经验进行模型参数初步赋值，可采用分区赋值或空间差值等方式；2对于稳定流模型识别，应选择相对稳定的同

9、一时期气象水文资料和水文地质观测资料进行边界条件和源汇项赋值，然后进行渗流场验算；对于瞬态流模型识别，除了验算典型时刻地下水流场外，还应对典型位置的水位动态规律和典型水文周期的水均衡进行验算；3当上述验算结果与既有的观测数据和相关经验存在较大偏差时，应分析原因并进行模型及参数的修正与完善。8.1.7 对于瞬态流模型，在资料充分条件下，还应进行模型验证，且应符合以下要求：1利用与模型识别阶段完全不同的气象水文和水文地质资料，进行典型时刻地下水流场、典型位置的水位动态规律和完整水文周期的水均衡验算；2当验算结果与既有的观测数据和相关经验存在较大偏差时，应综合模型识别和验证两个阶段验算情况，分析原因

10、并对模型进行完善。8.1.8 进行地下水远期最高水位预测时，应充分考虑地形条件、边界条件和源汇项等各种影响因素远期的变化趋势，利用通过识别和验证后的模型进行预测工作,且应符合以下要求：1对于稳定流模型，给定水头边界应按最不利条件赋值，给定流量边界和源汇项可按未来变化趋势的一般情况赋值；2对于瞬态流模型，远期水位预测时间长度的设置应满足能达到工程正常使用年限的1.1倍以上；初始条件应选用代表性时刻的水位观测数据；给定水头边界应按未来动态趋势实时赋值，给定流量边界和源汇项可按未来变化趋势的一般情况赋值；3当未来设计地形条件相对于现状将发生重大变化时，预测模型的地形应修改为设计地形。8.2 垂向一维

11、渗流模拟方法8.2.1 垂向一维渗流模型预测应符合下列要求：1模型的上、下边界应根据场地勘察结果结合区域水文地质条件综合确定，原则上应确保上、下边界具有现状水位数据，且远期最高水位可预测；2一般情况可采用稳定流模型，特殊情况可根据需要采用瞬态流模型；3应利用上、下边界之间的其他含水层（若有）的水位或孔隙水压力数据进行模型的识别和完善；4应利用经过参数识别的垂向一维渗流模型，将上、下边界远期最高水位预测结果作为输入条件，进行上、下边界之间任一点的远期水头最大值预测；5应根据预测的水头垂向分布规律，分析基底标高处的水位或等效水位标高，以此作为抗浮设防水位建议值的依据。8.2.2 当垂向一维渗流模型

12、上、下边界之间全部为渗透系数均一的弱透水层时，弱透水层中任一点的水头高度最大值可采用以下简化方法预测：式中%n（z）标高Z处的水头高度最大值预测结果（m）;z一弱透水层中任意点的标高（m）；“1n久一上边界远期最高水位标高（m）；久一下边界远期最高水位标高（m）；Z1一上边界位置标高（m）；Z2一下边界位置标高（m）。8.2.3 当需要提供孔隙水压力分布曲线时，可利用取得的水头预测值，按下式计算孔隙水压力。naK（Z）=Ywmx（z）-z式中分mKz）标高Z处的最大孔隙水压力预测值（kPa）；加一水的重度（kN3）;%m（z）标高Z处的预测最大水头高度值（m）；z一弱透水层中任意点的标高（m）。附录C地下水高水位基准等值线图图C.0.1地下水高水位基准等值线图（A区）图C.0.2地下水高水位基准等值线图（B、C、D区）附录D地下水历年高水位等值线图注：延庆平原区为1961水位，其余区域为1959年水位。