随机模型在地下水资源计算中的应用：随机水文地质计算理论与方法

详细论述了地下水系统作为随机系统的客观合理性,应用随机模型于地下水资源 计算问题的可行性和必要性,介绍了地下水动态数据的随机处理方法,分类讨论用随机微分方程模拟,预测地下水位;并引入了伊藤随机积分研究地下水运动规律;将反求水文地质参数一维求布依模型推广到导水边界和二维情形。     

基于三维随机水文地质结构模型的地下水流数值模拟: 以西辽河平原为例

为了探究水文地质结构对地下水流数值模拟的不确定性,可以运用随机模拟建立地下水位的预测模型。根据转移概率地质统计方法模拟多孔介质岩性分布,利用非线性规划的思路计算岩性与水文地质参数之间的关系,从而建立相对精确的随机水文地质参数场。将不同的水文地质参数场运用到MODFLOW中,得到不同的随机模拟结果。通过比较随机模型和确定模型的末流场拟合情况以及水位动态拟合图,发现确定模型和随机模型具有相似趋势,都能与实测流场拟合较好,但是随机模型更能体现真实的水文地质特征。对随机模型预测10年后的地下水水位做不确定性分析,得到水位平均变幅介于-5～5 m之间,且95%置信度水位变幅的平均上限线约为0.146 m。研究结果为决策者提供科学依据。     

基于AquiferTest的抽水试验参数计算方法分析

抽水试验是水文地质勘查中最常用的水文地质试验,通过抽水试验,可准确计算水文地质参数。本文根据在河南豫东地区进行的抽水试验,分别用AquiferTest软件计算抽水试验参数和人工求参,进而进行对比分析得出:传统的人工求参,计算结果较为准确,可靠,但因人而异,有不唯一性;用AquiferTest软件计算抽水试验参数,规范、可比性好。本文最后还对参数取值问题进行了分析对比。     

定水头补给半无限带状含水层矿坑涌水量评价

通过对广西某石灰岩矿区水文地质条件的分析,对该水文地质单元的水文地质模型进行概化,推导出了定水头补给半无限带状含水层中完整井流公式,并运用该公式对开采条件下矿坑涌水量作了评价。最后,运用传统的逐个干扰井叠加法对该公式的评价结果进行验证,结果表明,当映射叠加次数足够多时,其计算结果极为相近。但就其计算方法而言,映射叠加方法较为繁琐,而运用该公式计算则显得较为方便。     

水文地质概念模型的水动力场研究方法——"流场分析法"

水文地质概念模型建立的正确与否是地下水资源评价计算的关键,水文地质概念模型的水动力场研究方法——“流场分析法”是以地下水动力学和水均衡原理为基础,通过对水头函数的时空分布特征分析,判断出地下水系统的结构和功能,据此,科学概化出地下水系统的水文地质概念模型,为地下水资源的正确评价计算奠定基础。     

某断层导水条件下的隧道涌水量预测与计算实例分析

以某高速公路水文地质勘察为例,介绍隧道穿越导水断层条件下的涌水量预测方法及水文地质参数计算,总结了某抽水试验管井涌水量呈指数型,反映该管井处断裂带补给范围有限,当水位降深达隧道高度时,涌水量不会增长。     

陇东盆地白垩系含水层水文地质参数求解

陇东盆地水资源短缺,严重制约着经济发展,近年来探明白垩系洛河组地层赋存巨厚深层地下淡水。含水层水文地质参数的求解是深层地下水资源评价的关键,用抽水试验确定深层承压含水层水文地质参数是水文地质勘查研究的一项重要的内容。根据单孔、多孔、干扰抽水试验资料,采用稳定流、非稳定流多种方法求解陇东盆地深层含水层水文地质参数,避免了单一方法的偶然性、随意性,计算结果可信。最后探讨了抽水试验场地水文地质条件与所选取公式理论条件的差异对计算结果的影响。      

改进层次分析法在矿井水文地质类型划分中的应用

矿井水文地质类型划分是矿井水文地质工作的一项重要内容,对分析充水条件,评价水害威胁程度,指导矿井防治水工作具有重要意义。引进最优传递矩阵对层次分析法进行改进,将改进的层次分析法应用到水文地质类型划分中。以内蒙古呼吉尔特矿区4对生产矿井为例,在分析水文地质条件的基础上,建立了矿井水文地质类型划分的评价指标体系,利用改进的层次分析法,计算各项影响因素的权重值,建立数学模型计算每个矿井综合得分Z值,根据计算结果,呼吉尔特4对生产矿井水文地质条件均为复杂型。      

Application of multiple-point geostatistics on modelling groundwater flow and transport in a cross-bedded aquifer (Belgium)

Sedimentological processes often result in complex three-dimensional subsurface heterogeneity of hydrogeological parameter values. Variogram-based stochastic approaches are often not able to describe heterogeneity in such complex geological environments. This work shows how multiple-point geostatistics can be applied in a realistic hydrogeological application to determine the impact of complex geological heterogeneity on groundwater flow and transport. The approach is applied to a real aquifer in Belgium that exhibits a complex sedimentary heterogeneity and anisotropy. A training image is constructed based on geological and hydrogeological field data. Multiple-point statistics are borrowed from this training image to simulate hydrofacies occurrence, while intrafacies permeability variability is simulated using conventional variogram-based geostatistical methods. The simulated hydraulic conductivity realizations are used as input to a groundwater flow and transport model to investigate the effect of small-scale sedimentary heterogeneity on contaminant plume migration. Results show that small-scale sedimentary heterogeneity has a significant effect on contaminant transport in the studied aquifer. The uncertainty on the spatial facies distribution and intrafacies hydraulic conductivity distribution results in a significant uncertainty on the calculated concentration distribution. Comparison with standard variogram-based techniques shows that multiple-point geostatistics allow better reproduction of irregularly shaped low-permeability clay drapes that influence solute transport.     

基于Aquifer Test的含水层水文地质参数计算——以塔城市供水改扩建工程为例

水文地质参数的计算是水文地质勘察的一个重要环节。根据在塔城市北东方向喀拉墩地区进行的抽水试验资料,分别采用Aquifer Test软件和Dupuit公式迭代法计算抽水试验参数,对所求取的参数进行对比分析,通过Aquifer Test软件求取的参数与Dupuit公式迭代法求取的参数相近,各参数偏差率低,最终通过抽水试验数据,经不同的方法计算,确定含水层渗透系数K值为31.14 m/d。