抽水试验反演水文地质参数的多线全程加权法

抽水试验是反演场地水文地质参数的重要依据,针对多观测井全程抽水试验的水文地质参数反演问题,提出了描述观测井数据可靠性的权重概念,构建了利用多个观测井的抽水阶段与水位恢复阶段实测数据、反映观测井数据可靠性的多线全程加权法,并利用遗传算法杂交策略改进的杂交粒子群算法,实现了多线全程加权目标函数的最优求解。在此基础上,以南京江北新区现场抽水试验为背景,基于场地水文地质条件概化的越流承压含水层计算模型,反演了场地含水层的导水系数、贮水系数和越流因数,分析了多观测井抽水试验反演水文地质参数问题引入观测井权重的必要性,验证了多线全程加权法反演水文地质参数的合理性,探讨了杂交粒子群算法求解多线全程加权目标函数的有效性。研究表明,多线全程加权法与杂交粒子群算法结合,为利用多观测井现场抽水试验合理反演水文地质参数提供了一条新的途径。     

Moench井流函数在井灌区水文地质参数求解中的应用

水文地质参数主要包括含水层的给水度、渗透性、导水系数等,是反映含水层透水、储水性能的重要指标,对地下水资源的评价有重要作用。文章利用Moench井流函数,通过抽水实验对研究区域的水文地质参数进行了求解,结果表明:Moench井流函数能较好的表征井灌区井流情况,能方便有效的求解水文地质参数。     

多含水层渗流系统电导示踪模型

在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情况,通过测定抽水条件下各含水层的电导率,建立多含水层渗流系统电导示踪模型确定含水层渗透性参数。当钻孔中只存在涌水层时,直接利用电导率曲线面积与溶质质量的比例关系求解出流量;当钻孔中同时出现涌水层和吸水层时,根据溶质质量曲线的斜率可较准确地确定吸水层的位置,再由斜率的变化计算出含水层的流量。基于某工程实例采取3种方法求解各含水层的渗透系数、静水头、渗流速度、导水系数等水文地质参数,结果表明,采用电导示踪模型计算结果与同位素示踪测试及注水试验测试结果吻合较好,且电导示踪模型方法现场操作更为简便,可极大地提高含水层水文地质参数的测定效率。     

非稳定汉抽水试验参数计算的改进解析法

本文对非稳定流抽水试验参数计算，通过一定的变量代换和数值转换，提出了一种解析法的改进方法，该方法除能快速算出含不层水文地质参数如导水系数、弹性释水系数和渗稼系数外，还综合考虑了各种假定和约束条件；并对所求出的水文地质参数是否满足当地水文地质条件进行判断，改进和完善了原有的解析计算方法，从而为准确计算含水层水文地质参数提供了一种有效途径。     

非稳定流抽水试验参数计算的改进解析法

本文对非稳定流抽水试验参数计算，通过一定的变量代换和数值转换．提出了一种解析法的改进方法。该方法除能快速算出含水层水文地质参数如导水系数、弹性释水系数和渗透系数外．还综合考虑了各种假定和约束条件；并对所求出的水文地质参数是否满足当地水文地质条件进行判断．改进和完善了原有的解析计算方法，从而为准确计算含水层水文地质参数提供了一种有效途径。     

基于VBA和群井叠加原理的水文地质参数反演和降深预测

在基坑排水和水源地开采时多为群井抽水,一般采用数值模拟的方法能够准确地反演水文地质参数及预测抽水后的降深,但数值模拟的方法对水文地质资料要求较高,建模和调参的过程繁琐,工作量较大。文章基于群井叠加原理提出一种水文地质参数反演的方法,结合VBA程序可预测抽水后任意时刻的流场。该方法适用于抽水孔距离较近、水文地质参数差异不大的承压含水层地区。将此方法应用于乌鲁木齐市地铁2号线某试验场地的群井抽水试验中,对比了试验的观测数据与计算结果,表明此方法能够有效地反演水文地质参数并能预测水源地开采后的地下水流场,为水文地质参数获取及计算提供了新方法,也为解决地下工程排水问题提供了新思路。     

锅称子抽水试验及地下水可采资源的评价

抽水试验是目前各种水文地质勘察中经常用来确定含水层水文地质参数的一种主要手段,在详细勘察阶段,更是其工作的主要内容。通过抽水试验来确定含水层的钻孔涌水量及其与水位降深之间的关系；含水层的水文地质参数；影响半径的大小、降落漏斗的形状及其扩展情况；含水层与含水层之间及其含水层与地表水之间的水力联系等。并通过多孔抽水试验及历年降雨和地下水动态观测与分析,初步对我地区地下水可开采资源做出评价,指导工农韭生产中的地下水开发利用,制定合理的灌溉制度,扩大灌溉面积。     

单孔抽水试验中水文地质参数的分析

水文地质参数是研究地下水运动问题的重要参数,因此,参数的获取是水文地质工作的一项重要内容,在对水文地质条件进行勘探时,一定要利用水文地质孔掌握含水层处的水文地质情况。而抽水试验是有效获取水文地质有关参数的一种良好途径,可以为今后的地下空间的降水施工提供科学的依据。基于此,对单孔抽水试验中水文地质参数进行了分析。     

云神经网络确定含水层参数研究

高效、精确的含水层参数求解方法一直是水文地质研究领域的重要研究内容之一。实践中通常利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定含水层参数,但是随着计算机应用的普及,已有人开发出几种在非稳定流试验条件下求解含水层水文地质参数的快速、精确的计算机智能优化算法。在此基础上尝试建立了云神经网络模型(Cloud Neural Net,CNN),并将其应用于石家庄市元氏县3个单孔非稳定流抽水试验,对承压含水层参数进行计算,模型计算结果与当地的水文地质条件较为符合,且比传统方法及单纯的人工神经网络模型所得结果更加精确。因此云神经网络模型为研究区地下水资源评价、地下水数值模拟以及溶质运移模拟提供了另一种重要手段。     

辽中县滨水新城供水水文地质勘察

辽中县滨水新城水源地为中型供水水源地。本次勘察通过物探、勘探等多种勘察方法分析水源地水文地质条件;根据现场二组抽水试验,一组干扰井抽水试验数据,考虑在稳定流和非稳定流两种状态下计算确定含水层渗透系数、影响半径等水文地质参数,分析抽水井出水量合理性;根据现场水样水质分析确定水源地水质质量;根据上述数据综合评定水源地适用性。     

多维多目标模糊优选动态规划及其在农业灌溉中的应用

本文提出了多维多目标模糊优选动态规划理论及其解法，并将该理论及解法应用于农作物非充分灌溉制度设计，建立了在考虑作物种植风险指标时，非充分灌溉制度的多目标优化模型。本文结合实例对不同供水方案下冬小麦的灌溉制度、单目标模型及多目标模型进行了分析对比。结果表明，本文提出的多维多目标的模糊优选动态规划及其解法是可行的，能够保证作物在有限灌溉条件下，可提高水分生产率，使作物的阶段平均含水率保持在适宜的范围。     

两种流态区域条件下的井流问题的解析解

文中针对在均质等厚、无限分布的承压含水层中，以定流量抽水时，抽水主孔附近含水层会存在非线性流区域的问题，根据水量平衡原理，分别建立了线性流区域和非线性流区域的水流运动方程，采用Boltzmann变换对其求解，得到了计算两个区域中任一点的渗流速度和水位降深的解析公式。     

基于多传感器数据融合的供水管网故障报警系统

针对传统的供水管网故障监控系统存在的误报次数多、抗干扰能力差、可信度低等缺点,研究利用多传感器监测供水过程的压力、电流、流速和液位等参数,采用基于D-S证据理论的多传感器数据融合技术,并对D-S证据理论进行了时间域和空间域融合方法的改进,以实现对供水管网故障的早期检测报警。结果表明:该方法可以有效避免监测数据的失误,解决了多传感器鲁棒性导致的证据冲突问题,提高了供水管网故障报警的可靠性。     

Numerical simulation of groundwater flow and land deformation due to groundwater pumping in cross-anisotropic layered aquifer system

In a natural aquifer, the aquifer properties are complicated, which normally vary with aquifer depth and geographic characteristics. Most previous studies have been limited to the case of isotropic aquifer with uniform characteristics. In the proposed model, the fully coupled ground water flow and land deformation due to groundwater pumping in cross-anisotropic aquifer system is used to analyze and predict. Based on this model, pumping-recovery tests in various conditions are numerically simulated to reveal the effects of cross-anisotropic aquifer behavior on hydraulic head and land deformation. Finally, the proposed method is applied to a project in Shanghai of China due to pumping of groundwater predicted. Comparing the calculated results with the measured field values indicates that the methods can be a useful tool for designing groundwater pumping projects.     

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。     

越流系统水流运动规律研究综述

阐述了越流系统水流运动规律研究的必要性,介绍了该领域的国内外研究现状,对越流系统研究方法及模型的建立、低渗非达西流的存在性、低渗非达西流的判据以及有关低渗非达西流的模型与运动方程等问题进行了评述,指出越流与低渗非达西流的耦合问题是今后越流系统水流运动规律研究的一个重要的发展方向,需要从不同的空间尺度和时间尺度两方面对越流系统中水流的非达西作用以及固结、弹性储释水等对水流的影响开展研究。     

求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅰ数值格式

为了有效地模拟跨越多个尺度的非均质多孔介质中的非饱和水流问题,本文提出一种自适应多尺度有限元方法。该方法能在一个粗尺度网格上精确而有效地获得具有非均质系数的非饱和水流方程的粗尺度解。其基本思路是使用修改的皮卡迭代格式来处理方程中的非线性性和构造一种自适应多尺度基函数来捕捉方程系数中的时空变异性。本文详细地描述了构造这一方法的原理并且给出了一种相应的算法。     

由抽水试验计算砂卵石含水层渗透系数的方法对比

含水层的渗透系数是基坑降水设计中的重要参数,不同计算方法得出的渗透系数也不同,应取最适合的计算方法,以免产生较大误差。基于砂卵石潜水含水层现场单井抽水试验结果,分别利用Dupuit-Kusargent法、Thiem法、直线斜率法及水位恢复法等四种方法来计算潜水含水层渗透系数,对比各方法计算的渗透系数所模拟的水位值与现场实测值的偏差,讨论了造成这种偏差的原因,指出了各种方法的优缺点和适用性。研究结果表明,Dupuit-Kusargent法误差最大,直线斜率法次之,水位恢复法和Thiem法误差较小。同时Dupuit-Kusargent法计算结果受流量影响较大,一致性较差,其他方法结果的一致性较好。在计算砂卵石含水层的渗透系数时,如有2个以上观测井,应优先选用Thiem法;无观测井的情况下选用水位恢复法;有1个观测井且其降深-时间对数关系直线段明显时可选用直线斜率法。     

Delineating Capture Zone of a Pumping Well in a Slanting Regional Groundwater Flow to a Stream with a Leaky Layer

In this study, analytical and semi-analytical solutions are derived to delineate capture zone of a pumping well near a stream where a leaky layer exists between the aquifer and the stream. A groundwater regional flow is considered in the aquifer and allowed to have different angles with respect to the stream axis. Three critical pumping rates are introduced. At the first pumping rate, capture zone boundary tangents the interface between the aquifer and the leaky layer; called the in-homogeneity boundary. At the second pumping rate, capture zone boundary tangents the stream boundary and if the rate is increased, a part of pumped water would be withdrawn from the stream. The third pumping rate, which may be smaller or larger than the other two, is defined as the rate at which stream water begins to enter the leaky layer; it may or may not be captured by the pumping well. Four different capture zone configurations (cases) are analyzed for different values of pumping rates, groundwater flow directions, and leaky layer’s thickness and hydraulic conductivity. The first three cases analyze hydraulic situations whereby capture zone does not reach the stream, and hence, no pumped water is withdrawn from the stream. With the lowest pumping rate in the first case, no stream water enters the leaky layer. It enters the leaky layer but not the aquifer in the second, and enters the leaky layer and the aquifer in the third case. In the fourth case, where capture zone boundary intersects the stream, the fraction of pumped stream water to total pumped water is delineated.