一种基于MATLAB的渗透系数确定方法

地下水资源评价与地下水可开采量计算需要对地下含水层参数进行分析确定。结合托克托县地区抽水试验,运用MATLAB软件优化传统的Jacob直线图解法和标准曲线配线法,在单孔非稳定流抽水试验中确定承压含水层导水系数T和渗透系数K,计算结果符合当地水文地质条件,且比传统方法精确可靠。     

提高含水层参数精度的典型时段分段拟合法

以山西省娄烦县某承压含水层无观测孔单井抽水试验为例,在全程曲线拟合法求解含水层参数的理论基础上,提出基于水位稳定下降段及水位稳定回升段的典型时段分段拟合法求参,并与常规的Jacob直线图解法、水位恢复法及全程曲线拟合法的求参结果进行对比分析。结果表明:典型时段分段拟合法求解含水层参数一致性好、精度高,得到的含水层导水系数为327.54 m~2/d、贮水系数为0.000 657。试验验证了利用水位稳定时期数据求参的准确性,相比全程曲线拟合法,典型时段分段拟合法具有选用数据少、计算简便等优点。     

巴基斯坦塔尔地区煤层下部含水层回灌试验研究

巴基斯坦塔尔地区某燃煤电站冷却水计划回灌至煤层下部承压含水层,为了确保回灌的可行性,开展了一系列的抽水、注水试验。根据非稳定流抽水试验,计算了含水层的导水系数和渗透系数;根据非稳定流抽水试验的s～lgt曲线形态以及三段降深稳定流抽水试验结果判断出煤层下部含水层为稳定分布的承压含水层;采用补给影响半径的概念,基于三段降深稳定流抽水试验结果,计算了合理的回灌井距;结合短周期回灌试验和设计要求确定了单井回灌量;通过对比稳定流抽水试验数据和短周期回灌试验数据,分析了回灌阻力,并确定了回灌阻力曲线;将长期回灌试验曲线划分为回灌阻力阶段和阻塞效应阶段,分析了阻塞效应。通过试验观测数据以及试验曲线的一阶导数,认为阻塞效应并不明显。研究成果可为未来回灌工程建设提供一定的理论基础和技术依据。     

阶梯状抽水试验水文地质参数确定

针对传统阶梯状抽水试验参数计算过程中,通常只选择抽水阶段的部分试验数据等问题,应用Theis公式及叠加原理,利用抽水试验所有降深数据(抽水和水位恢复阶段全部资料)求解水文地质参数,利用承压含水层抽水试验数据计算得出导水系数、储水系数,利用潜水含水层抽水试验数据计算得出渗透系数和给水度,此外在低效率抽水井中利用抽水试验数据计算得出井损系数和井流量指数。计算过程中,利用Excel计算并绘制计算水位降深和观测水位降深的拟合曲线,计算过程简单快捷。整个抽水试验过程中,不必再分别提出抽水、水位恢复期的计算公式,可以避免人为选择单个水位降深数据对参数求解带来的影响。     

基于MATLAB曲线拟合工具箱确定含水层参数

以泰斯公式为基础,将MATLAB曲线拟合工具箱应用于求解分析抽水试验资料,从而确定承压含水层的导水系数和导压系数。数值试验结果表明:MATLAB曲线拟合工具箱可简单快捷地对抽水试验数据达到较好的曲线拟合效果,从而确定含水层参数,且在求参运算过程中不需要对软件进行编程,具有方便快捷、计算精度高等优点。     

松散岩类承压含水层影响半径计算方法

在研究地下水污染修复、确定群井抽水的井间距、矿坑涌水量和渠道排水等问题时,需要采用稳定流公式进行相关参数的计算。在稳定流公式中,当抽水试验的观测井数量大于2时,计算的影响半径和含水层参数是比较接近真实值的。但在实际工作中,很少有抽水试验设专门观测井,因此只能利用单井抽水试验非稳定流的影响半径公式进行求参,然而该时间变量函数包含了多个未知参数。为了简化影响半径的计算方法,将函数中的抽水稳定时长t和贮水系数μ*用工程试验的经验值进行替换,得到一个影响半径与含水层导水系数的简单函数,然后将Dupuit公式中的影响半径用此函数替代,最后通过牛顿迭代法能够同时得到影响半径和含水层导水系数的值。利用该简便公式计算的影响半径值与带2个观测井的Dupuit公式和Theis公式计算的值进行对比,发现误差都在可接受范围之内,并且该值与Modflow水流模型模拟的抽水试验最大影响半径接近。因此,可以认为该简化后的影响半径公式适用于松散岩类承压含水层抽水试验求参。     

基于改进最小二乘法的抽水试验求参研究

以山西省保德煤层气田采区上方某承压含水层单孔抽水试验为例,提出基于相对误差的最小二乘法,应用于Jacob直线图解法求解水文地质参数,并与常规的Thies配线法、基于绝对误差意义下的Jacob直线图解法、水位恢复法以及基于相对误差意义下的改进水位恢复法的求参结果进行对比。结果表明:改进的Jacob直线图解法得到的含水层导水系数为347 m2/d、贮水系数为0.000 57,较传统直线图解法更加合理,求参得到的结果更加准确。     

非稳定流抽水试验参数计算的计算机模拟

本文将迭代技术用于分析非稳定流抽水试验数据。利用文中的方法可同时算出经多次迭代运算后的最佳含水层导水系数T、储水系数μ_c。和渗透系数K.它具有参数准确、简单、实用,应用范围广等特点。     

承压含水层中扩展井附近非达西流数值解

本文采用数值差分方法得到了承压含水层中扩展井附近非达西流情况下的数值解,并假设非达西流可以用Forchheimer定律描述,同时考虑了裂隙储水效应的影响,采用无量纲变量分析了主裂隙以及含水层中的水位降深规律,并将数值解与Boltzmann变换得到的解析解进行了比较。研究结果表明,Boltzmann变换所得到的解析解在整个抽水时期都会高估水位降深,在考虑裂隙储水效应后,抽水初期不同的无量纲紊动因子βD的水位降深曲线互相重合,且在双对数坐标下表现为直线;含水层中的水位降深在抽水初期随βD增大而减小,在抽水后期随βD增大而增大。     

基于水力层析法的渗漏通道反演研究

渗漏通道反演研究对探测堤坝渗漏起着非常重要的作用。通过数值抽水试验,运用水力层析法对含水层渗漏通道进行了反演研究。建立了一个二维垂直饱和渗漏含水层,含水层大小为18 m×18 m,渗漏含水层布设3口斜井。通过非稳定流抽水试验,在监测点监测不同时刻的水头响应数据,运用连续线性估计方法(SSLE)对含水层储水系数进行反演,结果表明:通过非稳定流抽水试验刻画渗漏含水层储水系数的详细分布,能够有效识别渗漏通道分布情况;斜井多的情况下,可以揭露更多的含水层信息,获得更多的水头响应数据,最终的识别效果好于斜井少的情况;地质资料齐全的情况下,非稳定流水力层析法能够准确探明渗漏通道的位置。     

双孔干扰非稳定流抽水试验确定承压含水层水文地质参数

在大型地下水资源论证开发过程中,常通过群孔抽水试验以确定目标含水层相应水文地质参数,从而进一步探求地下水储量。而该方法对于一些小型地下水资源的开发而言其钻孔成本较高。为控制项目,采用双孔干扰抽水试验以获得目标含水层渗透系数。通过抽水试验数据以及水位恢复数据计算得到目标承压含水层导水系数为20.5~41.4 m~2/d。该结果表明双井干扰抽水试验既能有效获取目标含水层水文地质参数,也能大幅降低项目成本,较适用于小型地下水资源的论证及开发。     

非稳定流抽水试验参数计算的迭代算法及计算机模拟

本文将高斯－牛顿迭代算法用于分析非稳定流抽水试验数据，利用文中的方法可同时算出经多次迭代运算后的最佳含水层导水系数Ｔ、储水系数ｕｅ和渗透系数Ｋ，与现有的方法相比，它具有如下特点：（１）计算出的参数是经过多次迭代后的最优值；（２）计算过程通过编制计算机程序由计算机自动完成，省时，高效；（３）文中的方法和稍加修改的程序还可用于稳定流抽水试验数据的分析及参数计算，从而拓宽了该方法的应用范围。     

天津地区微水试验求取含水层渗透系数的应用

为解决抽水试验求取含水层渗透系数周期长、操作复杂的问题,以天津某场地潜水含水层和承压含水层的微水试验为例,采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型、Ｃｏｏｐｅｒ模型和Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算含水层渗透系数,并与抽水试验结果对比,Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型分析潜水含水层微水试验数据求得的渗透系数与抽水试验结果相比误差小,结果准确;Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型分析承压含水层微水试验数据求得的渗透系数与抽水试验结果的相对误差远小于Ｃｏｏｐｅｒ模型,Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型计算结果更为准确。研究表明:相较于抽水试验,微水试验周期短、操作简便,是一种经济、快速确定含水层渗透系数的现场试验方法。     

抽取无压含水层地下水引起地面沉降的计算机模拟

在亚利桑那州中南部Ｐｉｃａｃｈｏ盆地的模型中应用了一种模拟承压和无压含水层的压缩与地面沉降的新方法。原模型是用承压含水层在恒定地静荷载条件下模拟压缩的方法建立与率定的。率定时通过改变单位弹性贮水系数和单位重力储水系数，得出的地面沉降量计算值与实测值进行比较。当新方法用原模型率定所得到的单位储水系数值进行计算时，模拟得出的地面沉降量是原方法的２／３。把单位储水系数值增加一倍可以使计算的面沉降量与实测 ...     

抽取无压含水层地下水引起地面沉降的计算机模拟

在亚利桑那州中南部Ｐｉｃａｃｈｏ盆地的模型中应用了一种模拟承压和无压含水层的压缩与地面沉降的新方法。原模型是用承压含水层在恒定地静荷载条件下模拟压缩的方法建立与率定的。率定时通过改变单位弹性贮水系数和单位重力储水系数，得出的地面沉降量计算值与实测值进行比较。当新方法用原模型率定所得到的单位储水系数值进行计算时，模拟得出的地面沉降量是原方法的２／３。把单位储水系数值增加一倍可以使计算的面沉降量与实测     

多孔非稳定流承压含水层抽水试验研究

多孔非稳定流承压含水层抽水试验由于受到各方面因素制约,容易导致观测数据和计算结果的偏差。以试验开展条件良好的高密市大牟家镇槐家村为例,探讨了多孔非稳定流承压含水层抽水试验的参数求取过程,并对结果进行了较为详尽的讨论。     

地下取水水源论证中的软件应用

利用Aquifer Test软件对含水层抽水试验数据进行分析,计算导水系数和弹性释水系数。通过模拟抽水试验,预测一定开采定额下的水位降深值、抽水影响半径,进行取水可靠性分析。通过实例证明,Aquifer Test软件在地下取水水源论证中发挥了较好的作用。     

豫东平原新近系深层地下水水文地质参数探讨

根据单孔非稳定流抽水试验水位恢复资料、多孔非稳定流抽水试验资料、群孔干扰抽水试验资料等不同类型的抽水试验，对深层地下水含水层求解导水系数、弹性释水系数、压力传导系数等参数。结论认为，重视观测孔的布设，结合供水水源、供水井进行多孔组非稳定流抽水试验，合理求得水文地质参数，是深层地下水资源评价的重要步骤。     

黄金正弦算法在水文地质参数优化中的应用

为提高水文地质参数求解精度,利用黄金正弦算法(Gold-SA)优化求解泰斯(Theis)公式导水系数和储水系数2个关键参数。选取6个标准测试函数对Gold-SA算法进行仿真验证,并与粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行比较。以2个抽水试验资料为例,利用Gold-SA优化求解Theis公式导水系数和储水系数,求解结果与PSO算法、配线法和文献方法作对比。结果表明,Gold-SA算法对所选6个标准测试函数的寻优精度高于PSO算法,具有较好的寻优精度和全局搜索能力;对2个实例导水系数和储水系数参数的求解精度优于PSO算法、配线法和文献方法。将Gold-SA算法用于水文地质参数优化求解是可行和有效的。     

在均質承压含水岩层中帶淹沒式过滤器的不完整鑽孔抽水試驗計算岩层渗透系数的新公式

对于在均质承压含水层中,用鑽孔抽水试验计算岩层的渗透系数,巴布希金氏根据流线理论导出在均质承压无限厚含水层中带淹没式过滤器的不完整鑽孔抽水试验计算岩层渗透系数的公式,并用B.M.纳斯贝尔格氏的近似方法,即以距离原点为层厚m远的无限长度Nm的汇流(设其水流强度为Q/m,及N→∞),代替汇流的无穷反映体系,导出在均质承压有限厚含水层中带淹没式过滤器的不完整鑽孔抽水试验计算岩层渗透系数的公式。作者现用反映法将在均质承压有限厚含水层中的汇流变化为在均质承压无限扩展含水层中的汇流无穷反映体系情况,导出在均质承压有限厚含水层中带淹没式过滤器的不完整鑽孔抽水试验计算岩层渗透系数的公式。公式中不含有影响半径R,以免计算时假设其值。