综合物探基岩找水技术研究

山东省水利科学研究院自1966年便开始了基岩地区找水技术研究工作,历时30余年,在不同岩性地层、不同构造体系控水性的综合研究方面取得了丰硕的研究成果.     

热应力作用下的有效压力对多孔介质渗透系数的影响

渗透系数是地下水水力学和岩土力学中的一个重要参数，渗透系数的大小与含水层骨架所承受的有效应力关系密切。含水层储能过程中回灌水的温度与背景温度不同，固体骨架温度变化产生的热应力将导致有效应力的变化。本文结合含水层储能过程的特点，通过实验和理论推导，着重研究了存在热应力作用时回灌过程中的有效应力对渗透系数的影响。研究表明，在温差较小的情况下，热应力对渗透系数影响很小。该结论对含水储能过程中的流动与传热特性研究有指导意义。     

地面核磁共振技术在推求潜水含水层厚度及导水系数中的应用

根据21眼地质勘探孔、水文地质勘探孔及28个地面核磁共振（SNMR）勘探点资料,对比分析了钻孔揭露的含水层厚度与SNMR解译的含水层厚度、钻孔抽水试验所得含水层导水系数与SNMR解译的导水系数的差异,据此绘制出西辽河冲淤积平原潜水含水层厚度与导水系数分布图。结果表明,在SNMR试验噪音较小时SNMR解译的含水层厚度、导水系数与钻孔揭露的含水层厚度及水文地质试验结果吻合较好。利用SNMR技术解译含水层厚度、导水系数并通过少量钻孔及抽水试验予以校正,不仅可以节省大量勘探工作量,而且精度及可行度也较高。     

基于未确知测度理论的含水层富水性评价方法

含水层富水性分区是合理开发地下水资源的重要前提。为了解决传统富水性评价中过分依赖水文地质钻探资料以及影响因素的不确定性问题,以内蒙古荒漠草原典型煤矿为研究区,通过分析含水层富水性影响因素,结合大地电磁测深成果(MT)建立指标体系与分级标准。基于未确知测度理论的优势,利用模糊层次分析法与熵权法(FAHP-EW)组合确定指标权重,建立含水层富水性综合评价模型,并对研究区含水层富水性分区进行评价,借助地理信息系统(GIS)的空间信息融合功能将评价结果可视化。最后采用地面核磁共振(SNMR)技术验证评价结果的准确性。结果表明该方法对研究区富水性分区评价较为合理,证明该评价方法具有一定的有效性和实用性,可为荒漠草原含水层富水性评价提供方法借鉴。     

黄土新含水层释水过程和给水度试验研究

以原状黄土为研究对象进行了室内饱水、释水试验,结果发现：①释水初期,上部土层的释水速率较下层快,释水高峰期之后,下层释水速率较上层快;②含水层的释水是一个由快到慢的过程,快慢程度与黄土层的孔隙性和黏重有关,孔隙性越差,岩性越黏重,释水过程越长;③过程给水度与释水时间呈双曲线关系变化;④过程给水度随释水时间的延长而增大,当时间无穷大时得到的给水度才是理论上的真正给水度。     

基于含水层调蓄的长春市应急供水

根据长春市资源形势,强调了周边地下水水源对长春市城市解决应急供水的重要作用,提出了4种情形下的应急供水方案,并结合饮马河中游地下水源地实例对方案进行了论证。论证的重点在于长春市城市遭遇供水危机时应急水源保障长春市城市供水的可持续时间,论证结果表明:在一定的开采模式下,应急水源地可以向长春市提供相当可观的应急水量,在一定程度上可以缓解用水危机。     

鄂尔多斯白垩系深层地下水可持续开采量评价

对鄂尔多斯市白垩系深层地下水的总储量和可更新能力进行了分析,利用同位素技术和地球化学方法确定了地下水的更新速率,计算出最大允许开采量为3.24亿m3/a。根据对已有供水水源地的统计分析,确定深层水的持续开采量为1.78亿m3/a。实例应用结果表明:利用同位素技术和地球化学方法确定地下水的更新速率,是评价深层地下水可持续开采量的有效方法之一;可持续开采量不是一成不变的,要实现完全意义上的可持续开采量评价还需要深入研究。     

油气田区承压含水层地下水污染机理及其脆弱性评价

根据研究区地质构造及水文地质概况,分析了研究区承压含水层地下水有机污染的机理,建立了针对该地区承压含水层地下水污染脆弱性评价指标体系,并应用神经网络技术作为评价体系中参数的赋权方法;由ANN与GIS耦合技术得到的研究区承压含水层地下水污染脆弱性区划图比较好地符合研究区的实际情况。     

基于和声搜索算法的地下水污染源与未知含水层参数的同步反演研究

地下水污染源反演问题和含水层参数反演问题都是典型的地下水逆问题。在未知含水层参数(渗透系数、弥散度等)等先决信息的情况下进行地下水污染源反演计算时,需要根据已有的监测数据(水位和浓度等)对地下水污染源和未知含水层参数进行同步反演。在同步反演优化问题中,决策变量包括污染源位置、强度以及待求的含水层参数。论文首先介绍同步反演模型的框架组成(包括污染物迁移模型和反演优化模型),然后在对已有的各种和声搜索改进算法进行研究的基础上结合同步反演模型提出一种改进的和声搜索算法,最后将同步反演模型和改进的和声搜索算法应用于具体的算例研究。研究表明,改进的和声搜索算法具有算法稳定高效、求解精度高等特点,能够广泛应用于复杂的地下水污染源和含水层参数反演问题。     

基于压水试验的均质含水层渗透系数计算方法

从常规吕荣值计算公式出发,分析了用压水试验中的吕荣值作为衡量岩体透水能力定量指标存在的不足,推导出均质条件下压水试验中稳定流和非稳定流状态下的渗透系数计算公式。该公式完善了压水试验数据的分析计算法。选取锦屏一级水电站帷幕灌浆检测孔实测压水数据,采用稳定流及非稳定流方法分别计算其渗透系数,结果表明在短历时压水中采用非稳定流方法计算的渗透系数小于稳定流的计算值。因此,采用非稳定流计算的结果准确性较高。