内 容 提 要本书以深部金属矿山为工程背景，在系统介绍水文地质学知识的基础上，重点介绍深部金属矿山开采过程中的水文地质特征，包括地下水赋存、分布、运移、循环特征、地下水化学、可能出现的涌水透水现象及相关工程治理措施。本书为采矿工程、水文地质、工程地质、岩土工程等专业的本科生教材，也可供研究深部金属矿山水文地质问题的研究生和相关专业工程技术人员阅读参考。

杨天鸿，男，1968年11月28日出生，辽宁抚顺人，1991年于中国矿业大学水文地质与工程地质专业获学士学位，1998年于煤炭科学研究总院安全科学技术专业获硕士学位，2001年于东北大学工程力学专业或博士学位，现为东北大学教授、博士生导师，工程力学省重点学科带头人，采矿工程国家重点学科省重点实验室副主任，先后获得辽宁省青年科技奖和中国岩石力学与工程学会青年科技奖，教育部第二批新世纪优秀人才支持计划获得者，百千万人才工程国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者。国际岩石力学学会中国国家小组成员，中国岩石力学与工程学会理事，岩石力学与工程学会东北分会副理事长，岩石力学与工程学会地下工程分会常务理事。曾经到香港大学、西澳大学进行访问交流。主要研究领域为矿山采动岩体突冒突涌防治及边坡工程稳定性研究。

目录1绪论11.1水文地质学基本概念11.1.1水文地质学概念11.1.2地下水功能21.2水文地质学学科性质31.2.1水文地质学学科体系31.2.2水文地质学实际应用31.3水文地质研究方法51.3.1理论模型51.3.2实验方法61.3.3监测方法71.3.4数值方法71.4水文地质学现状与发展方向71.4.1水文地质学现状71.4.2水文地质学发展方向81.4.3深部金属矿水文地质学研究9本章小结9思考题92地下水循环和赋存 102.1自然界的水循环与均衡102.1.1自然界的水分布102.1.2自然界的水循环112.1.3自然界的水均衡122.2岩土介质空隙132.2.1孔隙142.2.2裂隙162.2.3溶隙162.3岩土介质地下水储运性质172.3.1容水度172.3.2持水度182.3.3给水度182.4地下水的赋存形式192.4.1液态水192.4.2气态水与固态水212.5地下水的分类212.5.1潜水222.5.2承压水242.5.3上层滞水262.6地下水分布类型和特征272.6.1孔隙水272.6.2裂隙水302.6.3岩溶水32本章小结35思考题363地下水运移规律373.1渗流373.2达西定律393.2.1达西定律公式393.2.2达西定律适用性403.3流网413.4地下水运动方程及基本规律453.4.1均质岩层地下水运动463.4.2非均质岩层地下水运动483.4.3竖井地下水运动513.5地下水含水层参数553.5.1含水层参数率定模型553.5.2含水层参数确定试验方法573.6地下水渗流数值方法633.6.1有限差分法643.6.2有限单元法67本章小结69思考题704地下水化学特征与生态环境724.1地下水的化学成分及其形成作用724.1.1地下水的主要气体成分734.1.2地下水中的离子成分734.1.3地下水中的其他成分754.1.4矿化度与硬度754.2地下水的化学作用764.2.1地下水的溶滤作用764.2.2地下水的浓缩作用784.2.3地下水的脱碳酸作用784.2.4地下水的脱硫酸作用784.3不同类型地下水离子成分特征794.3.1溶滤水离子成分特征794.3.2沉积水离子成分特征794.3.3内生水离子成分特征804.4地下水化学分类与表示方法804.4.1地下水的舒卡列夫分类法804.4.2地下水化学的派珀三线图814.5地下水溶质运移规律824.6地下水污染评价844.7矿山地下水与生态环境854.7.1地下采矿对水及生态环境影响854.7.2矿山地下水与生态环境保护854.8矿山地下水循环利用864.8.1矿山供水系统864.8.2矿山地下水回收86本章小结87思考题885地下水循环895.1地下水循环基本概念895.2地下水补给905.2.1大气降水补给905.2.2地表水补给945.3地下水排泄965.3.1蒸发排泄965.3.2天然泉975.3.3人工排泄985.4地下水系统995.4.1地下水含水系统995.4.2地下水流动系统1005.5地下水动态与均衡1075.5.1地下水动态概念1075.5.2地下水动态影响因素1085.5.3地下水均衡概念1115.5.4地下水均衡影响因素112本章小结114思考题1156水文地质勘查 1166.1水文地质勘查目的1166.2水文地质勘查类型1166.2.1区域水文地质勘查1166.2.2专门水文地质勘查1176.3水文地质勘查阶段1176.3.1水文地质普查1176.3.2水文地质初步勘查1186.3.3水文地质详细勘查1196.4水文地质勘查手段1206.4.1水文地质钻探1206.4.2水文地质物探1246.4.3水文地质化探1266.5水文地质抽水试验1286.5.1抽水试验目的和类型1286.5.2抽水试验的技术要求1306.5.3抽水试验设备1346.6水文地质勘查成果1356.6.1水文地质图件1356.6.2水文地质文字报告136本章小结136思考题1377金属矿山专门水文地质学1387.1矿山水害及形成条件1387.1.1矿山水害概况1387.1.2矿山充水条件分析1407.1.3矿山水害类型1447.2矿山涌水量预测与监测1447.2.1矿山涌水量基本概念1447.2.2矿山涌水量预测方法1457.2.3矿山涌水量及水压智能监测1497.3金属矿山水文地质特征及水害防治1507.3.1金属矿水文地质类型及特征1507.3.2金属矿水害防治技术1517.3.3金属矿排水方法、系统和设备1557.4复杂水文地质条件矿床开采工程案例1607.4.1复杂水文地质条件矿床界定1607.4.2大水矿床充水类型及其特征1617.4.3大水矿床采矿方法1627.4.4大水矿床防治水措施1637.4.5大水矿山工程实例——高阳铁矿1657.4.6新庄铜铅锌矿水害防治工程实践1677.4.7武山铜矿水害防治工程实践1697.4.8博白矿水害防治工程实践173本章小结177思考题1788金属矿深部开采水文地质问题实例1798.1金属矿深部开采现状1798.1.1国内金属矿深部开采现状1798.1.2国外金属矿深部开采现状1808.2滨海型金属矿深部开采1818.2.1三山岛金矿水文地质条件1818.2.2矿区构造体系1828.2.3防治水设计1848.3破碎带充水型金属矿深部开采1848.3.1冬瓜山铜矿水文地质条件1848.3.2矿区充水水源1858.3.3矿区充水通道1868.3.4矿区突水情况与防治1868.4岩溶型金属矿深部开采1888.4.1中关铁矿水文地质条件1888.4.2-260m中段掘进工作面顶板突水特征1898.4.3突水构造条件分析1908.5白云岩强含水型金属矿深部开采1928.5.1凡口铅锌矿水文地质条件1928.5.2矿区水害防治1948.6地表河流-奥灰水连通型金属矿深部开采1958.6.1谷家台铁矿水文地质条件1968.6.2矿床开采治水技术思路1968.6.3治水方案197本章小结198思考题1989深部金属矿水文地质学课程思政1999.1水文地质工作者先进事迹1999.1.1陈梦熊院士先进事迹1999.1.2卢耀如院士先进事迹2019.1.3薛禹群院士先进事迹2029.2地下水环境保护2039.2.1身体力行杜绝浪费2039.2.2地下水保护措施2049.2.3地下水环境污染评估新方法205本章小结206思考题206参考文献207