应用地下水动态观测系列频谱分析方法推求水文地质参数

含水层参数是水文地质计算的重要依据之一。当前,国内外最常用的求水文地质参数的方法就是抽水试验方法。但有时遇到复杂的野外条件或试验中的各种随机干扰,也会得出不令人满意的结果。采用地下水动态观测系列频谱分析方法求含水层参数,可使由于外界干扰引起的一定的随意性问题,带来了根本性的改观。因此从这一角度上讲,比在某     

非均质性对反求水文地质参数精确性影响研究

地下水文地质参数是衡量含水层导水性质和贮水性质的重要指标,是地下水资源评价的重要基础资料。本文利用GMS软件中的高斯模拟随机场生成不同非均质强度的含水层,对抽水试验进行数值模拟。利用得到的抽水实验数据,分别用解析法和数值法进行反求水文地质参数的计算。分析对比两种方法反求参数的精度,确定两种方法的适用性。结果显示:在反求参数的情况下,解析法要优于数值法;对于推算地下水的水头值时数值法要优于解析法。     

利用矿井排水资料预测新区地下水位多年变化趋势

在各矿井大量排水情况下,矿区地下水位呈现了逐年下降趋势。本文根据地下水不稳定运动原理,利用荥巩煤田各矿井干扰排水资料,反求含水层的水文地质参数,并在此基础上预报了各观测点多年水位变化趋势及由于新井排水量变化而引起的效应。     

确定含水层参数的全程曲线拟合法

含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法。根据含水层抽水试验的泰斯（Theis）公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定含水层参数的全程曲线拟合法。该方法充分考虑抽水过程中水位快速下降段、水位缓慢下降段和水位恢复段的观测资料,满足计算水位与实测水位之间的误差平方和最小、计算的水位过程线与抽水过程的实测曲线最佳拟合。实例研究表明,该方法速度快、精度高、求参结果最优,既适用于承压含水层求参,又可推广到潜水含水层求参。     

多层含水层系统水文地质参数计算

为求取含水层水文地质参数,常用的试验方法是抽水试验。在进行抽水试验时,经常有越流现象,计算时一般采用越流模型计算。越流模型假定非抽水含水层的水位恒定不变,但在实际抽水过程中,抽水含水层和非抽水含水层间通过越流相互影响、相互作用。如果只考虑抽水含水层的水位变化而不考虑非抽水含水层的水位变化,会导致计算的水文地质参数不准确。实际工作中,有时会在非抽水含水层中布置一口观测井来观测抽水含水层抽水时对非抽水含水层的影响。如果采用多层含水层系统模型的方法,即可利用各含水层观测井中的数据计算出每个含水层和相关弱透水层的水文地质参数,提高参数计算精度、节省资金和工作量。     

利用动态观测资料反求潜水含水层水文地质参数

潜水含水层水位变动带给水度(μ)、含水层导水系数(T)、以及降雨入渗系数(α)是进行潜水资源评价的几个最主要参数。目前对求前两个参数,多采用野外抽水试验方法。该法虽具有一定优点,但往往由于潜水含水层的滞后给水而抽水延续时间较短,     

基于蚁群算法的含水层参数识别方法

根据渗流场的水头和流量观测数据,建立了基于蚁群算法的地下含水层参数识别方法,含水层参数识别反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性所表征。与传统的基于梯度的优化方法相比较,对于参数识别反问题蚁群算法能够收敛到全局最优解。为了将蚁群算法引入到参数识别反问题,介绍了一些数值算例,并且将参数识别结果与数值模拟结果进行了比较。研究表明,所提出的参数识别方法具有鲁棒性、全局收敛性和抗观测噪音的能力。     

复杂水文地质条件下含水层识别在非稳定流抽水试验中的应用:以司家营铁矿南区为例

司家营铁矿南区水文地质条件复杂,控水构造发育,含水层类型具有明显的分区特性,表现出了含水层类型的多样性。为获得司家营南区合适的水文地质参数,提出一种新思路,同时考虑含水层类型和求参方法,利用含水层识别获得含水层类型、补给条件、隔水边界、井筒储集等含水层性质,再结合相应的数学模型求参。研究表明,含水层识别在指导水文地质求参方面表现出了它的优越性,提高了求参精度,是一种指导正确求取水文地质参数的手段。     

用数学水文地质方法对含水层透渗性进行分区

在同一种岩石中,由于受构造、地形、埋藏条件的影响,渗透性有较大的差异。如能正确划分含水层在不同地区的渗透性,不仅可以节省用数值法反求参数的机时,更主要的是能准确计算涌水量,并减少水文地质勘探工作量。      

含水层厚度的估算法

(一)在潛水含水层与隔水层是渐变性的岩层中,若钻探时简易水文地质观测作得不够,虽知道钻孔己穿过了含水岩层,但不能具体确定含水层的厚度,使计算渗透系数时带来很大的困难,即使有抽水成果,而未知含水层的厚度要计算R值是不可能的。在这种情况下为了含水层厚度问題往往返工复求此资料,用去大量的资金。本文提出了一个只根据抽水成果估算含水层厚度的方法,使用该方法并结合已有简易水文地质资料及岩心情况共同考虑,可以获得满意的效果。     

郑州北郊水源地地下水流三维有限元模拟

本文从傍河水源地地下水流动的三维特征分析入手，结合三维有限元数值模型，模拟了两组大型抽水试验，识别和反求含水层参数，进一步对地下水开采方案进行了评价。     

利用非稳定流抽水试验资料求解水文地质参数的新方法

针对目前利用非稳定流抽水试验资料求解水文地质参数所存在的问题,通过对泰斯非稳定流计算公式中井函数的优化拟合,建立了一个二元线性回归方程,利用求解回归方程中的待定常数反求含水层的水文地质参数的新方法,与传统的其它计算方法比较,本文方法具有计算简捷,不依赖图表,求解精度高等优点.     

山东淄博市地下水资源评价及其合理开发利用研究

本文采用有限单元法进行地下水资源评价以解决评价区供水面积大、精度要求高的矛盾。首先根据实际的开采量和长期观测孔的水位资料,校正数学模型,反求有关参数;然后给定开采方案进行未来水头的预测;最后研究地下水资源的合理开发利用问题。利用有限单元法进行水源地或单一含水层的地下水资源评价已被证明是先进的、有效的。本文是对水文地质条件非常复杂的大面积的区域,用有限单元法进行地下水资源评价的一种尝试,可供类似地区参考。     

基于单孔稳定流抽水试验观测值的非稳定流求参方法

在分析单孔稳定流抽水试验求参方法优缺点的基础上,介绍了一种基于多段降深单孔抽水试验观测值的非稳定流求参方法.在刘庄西区风井的应用实例表明,该方法不仅求参精度较高,而且还可利用稳定流抽水试验的观测值定性地评价含水层的储量性质,因此比常用的非稳定流求参法具有更多的优点.     

利用观测孔中地下水位潮汐效应计算天津滨海新区含水层参数

在沿海地区,尤其是围海造陆工程形成的陆域地区地下水水位受潮汐影响较大,使传统水文地质试验求取含水层参数存在较大误差。因此通过合理概化地下水在潮汐作用下运动规律,建立数学模型,推导解析公式求取沿海含水层参数具有重要意义。分析天津滨海新区两处观测孔地下水位及潮汐波动特征,在滞后时间不明显的情况下,利用观测孔水位变幅数据计算了含水层水头扩散系数,并根据承压含水层储水系数经验值进一步获得含水层渗透系数。通过两个观测孔分别计算,对比计算结果互相验证发现,该方法取得了令人满意的结果。利用地下水潮汐效应计算含水层参数可以广泛应用于沿海地区水文地质工作中。     

多层含水层抽水试验分层止水方法介绍

前言沙岭子电厂水源地进行水文地质勘测中,由于水源地地下水由潜水、承压水及承压自流水所组成的多层含水层类型。鉴于这样一个多含水层的结构特征,为取得各层含水层的水文地质参数及水位、水温、水质等资料,就必须解决井内、外分层止水进行抽水试验以及井内水位降深观测装置和观测孔的观测管分层安装、分层止水等一系列多工艺问题。     

关于用稳定流抽水降落曲线q—s关系建立求解水文地质参数(Rs、K、R)新模型的探讨

本文以q/s曲线长度A和单位涌水量q、水位降深s之间关系,用达西渗透公式诱导和假设建立了求地下水向井q/s曲线及q/s曲线段间渗流速度公式,并用q/s曲线段间渗流速度Rs求得含水层渗透系数K,又用渗透系数K建立了反求影响半径R的假设公式。所建立的公式只适用于稳定流抽水试验中计算含水层的K和R的水文地质参数。     

基于EnKF融合地球物理数据刻画含水层非均质性

含水层非均质性的刻画是模拟地下水中污染物运移的关键。以渗透系数为研究对象,构建了综合集合卡尔曼滤波方法、有效电阻率模型与地下水运移模型的同化框架,通过融合地球物理观测数据与污染物浓度观测数据来推估渗透系数的空间分布。基于理想算例,验证了该同化框架刻画含水层非均质渗透系数场的有效性,并针对不同初始参数信息与观测类型对比了耦合与非耦合水文地球物理方法的适用性。研究结果表明:基于集合卡尔曼滤波方法同化多种类型的观测数据,可有效地推估非均质参数空间分布。当初始信息较准确时,耦合方法的参数推估精度更高;初始信息存在偏差时,非耦合方法有更好的同化效果。由于非耦合方法计算成本较低且对初始信息缺失时适用性更强,在实际应用中可先基于非耦合方法初步估计参数,再利用耦合方法进一步提高参数推估精度。融合多种类型观测数据可有效提高参数推估效果。     

地下水观测井井筒效应的多场耦合数值模拟

利用3种不同水流运移方程分别模拟井管附近不同区域的水流运动, 基于流量守恒原理实现不同流态区域边界的耦合, 建立了有代表性的观测井-含水层系统场景; 利用建立的耦合模型模拟了观测井-含水层系统中水头的分布, 基于模型模拟数据分析了观测井井筒存在对含水层局部水头分布及地下水水质采样和环境监测结果的影响; 还分析了地下水三维水流强度、观测井井径以及含水层介质参数等对井筒效应的影响规律: 井筒效应在粘土等渗透系数和比单位贮水系数相对较小的含水层介质中更为明显, 其影响随着三维水流强度及观测井井径的增加而增大; 进行了上述参数的敏感性分析, 指出对于同一参数其在不同区间的敏感性比例不同, 对于不同参数观测井井径的敏感性比例最大, 因此在地下水环境监测的工程实践中减小观测井井径是相对快速且有效提高监测和采样精度的方法.      

基于模糊理论的混凝土热力学参数识别方法

根据混凝土内部温度观测数据,建立了基于模糊理论的混凝土热力学参数识别方法。根据观测点的温度观测数据的误差特性,建立了模糊优化的目标函数。将热传导反问题作为非线性优化问题处理,然后采用BFGS方法求解。由于温度观测误差的随机特性,分析了混凝土热力学参数识别结果的统计特性。数值计算结果表明,在考虑到温度观测误差的条件下,所建立的参数反演方法能够有效地识别出混凝土的热力学参数。