基于抽水试验资料确定含水层水文地质参数

根据现场稳定流抽水试验资料确定含水层文地质参数是野外外文地质工作中最常用的方法之一,但当抽水含水层的边界形态,边界条件较为复杂时,就很难找到合适的公式用来计算水文地质参数,考虑有越流和一侧有隔水边界的影响,基于承压不完整井稳定流抽水试验资料提出一种确定含不层水文地质数的方法。     

抽取地下水引起的泰斯承压含水层水平运动研究

根据Darcy-Gersevanov广义渗流关系式,导出了单井定流量抽水、定降深抽水两种典型情况下的泰斯承压含水层水平位移和水平应变解析表达式.数值计算分析表明,定流量、定降深抽水引起的含水层水平位移方向沿径向向内,其水平运动速度随抽水时间增长呈指数衰减,位移量则随抽水时间增加呈指数增长.定流量、定降深抽水引起的含水层径向应变在空间上具有近井挤压、远井拉张的分区特征,且近井挤压区随抽水时间增加不断向外扩展.定流量、定降深抽水引起的含水层切向应变主要表现为环向挤压应变,且其应变大小随半径增大迅速衰减,随时间增长呈指数型增大.在大同机车工厂所做的现场抽水实验证实了上述理论的正确性.     

低渗透性含水层水文地质参数确定方法及其应用

基于低渗透性含水层的微水试验,提出了利用试验资料计算含水层水文地质参数的解析方法,推导了其解析表达式.该解析方法既考虑了水位降深和时间等参数,也考虑了将抽水量作为计算参数的已知量.用该方法确定含水层的水文地质参数,比用微水试验的配线法和水位恢复法具有更好的适用性.以某电厂地基抽水试验为例,用该解析法计算其含水层的水文地质参数,计算结果比较合理.     

用差异演化-粒子群混合算法确定含水层参数

差异演化-粒子群混合优化算法是利用差异演化算法变异粒子个体的历史最优位置,保持种群多样性,与粒子群优化算法相结合的一种混合优化算法。应用差异演化-粒子群混合优化算法分析直线供水边界含水层抽水试验数据确定含水层参数,并将该算法所得计算结果与其他方法的结果进行比较,分析待估参数的不同取值范围对参数估计的影响,发现差异演化-粒子群混合优化算法能够有效地确定含水层参数,且目标函数值更小,计算精度更高,可达到1.673 1×10~(-6);待估参数范围的增大对差异演化-粒子群混合优化算法的收敛性影响较小,当待估参数取值范围的上限扩大到原来的14倍时,收敛率高达97%,且得到目标函数值基本一致,由此可知,差异演化-粒子群混合优化算法对初值选取的敏感性低,寻优能力强,稳定性好。数值实验结果表明:差异演化-粒子群混合优化算法有效地避免了粒子群优化算法所出现的早熟现象,是分析抽水试验数据,确定含水层参数和计算观测孔与虚拟映射井之间距离的有效方法。     

回灌水温对水源井抽水量的影响分析

水量充足稳定对于保证深井水源热泵系统正常运行极其重要.根据地下水动力学相关理论.建立了燕储井的地质概念模型,确定了井涌量的计算公式;从回灌水温对渗透系数和贮能井开采量产生影响的角度出发,比较了不同水温下的水源井抽水量随水位降深的变化以及水源井热影响半径随抽水量的变化,分析了回灌水温变化对抽水量的影响,其结论可为实际应用提供参考.     

利用非稳定抽水的恢复水位资料确定潜水含水层的渗透系数

一、问题的提出利用水动力学法确定地下水水量时,含水层的渗透系数(K)是一个重要的水文地质参数。该值的可靠程度,对于水量计算值的影响极为明显。对同一试验对象来说,依据不同的试验观测资料,采用不同的计算方法和公式,所确定的渗透系数计算值,有时可以相差数倍乃至数十倍;因而,使计算的水量值,也相应地相差数倍乃至数十倍。目前,生产实践中仍然多是根据稳定抽水试验资料,利用以裘布依单井公式为代表的各种计算公式来确定渗透系数。抽水可以是在带有观测井的主井中或在无观测井的单井中进行。通常,利用两个以上观测井中的水位观测资料确定的K值较为可靠。但是,这种抽水试验需要较多的勘探及试验工作量,不是在任何情况下都有条件进行的。     

利用抽水资料确定含水层参数的二分法

为了方便准确地利用非稳定流抽水资料确定含水层参数,根据目标函数最优值存在的条件,将最优化问题转化为一个一元非线性方程的求解问题．采用常用、简单、容易实现的二分法求其根,进而由求解结果求出含水层的水文地质参数．该方法克服了各种传统优化方法原理抽象、步骤繁杂及数值计算量大的缺点．最后通过实例分析发现,用该方法计算得到的水文地质参数与实测值十分接近．     

利用抽水资料确定含水层参数的二分法

为了方便准确地利用非稳定流抽水资料确定含水层参数,根据目标函数最优值存在的条件,将最优化问题转化为一个一元非线性方程的求解问题.采用常用、简单、容易实现的二分法求其根,进而由求解结果求出含水层的水文地质参数.该方法克服了各种传统优化方法原理抽象、步骤繁杂及数值计算量大的缺点.最后通过实例分析发现,用该方法计算得到的水文地质参数与实测值十分接近.     

一种求解承压含水层水文地质参数的新配线法

为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料,原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*),基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解,提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线,选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值,将这些记录值代入相关公式,确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证,运用配线法分阶段完成,最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5. 12×10-4cm/s、2. 54×10-3cm/s、2. 83×10-3cm/s。     

抽水引起含水层变形对渗流场的影响分析

通过分析抽水引起含水层变形机理，推导出了考虑单元体位移的渗流方程，提出了抽水引起含水层变形对渗流场影响的数学模型。算例分析认为，在抽水渗流场定量计算时，单元体位移和含水层变形对渗流场都有一定的影响，特别是当弹性释水系数较小时，单元体位移对渗流场影响较大。     

含水层砂土压缩变形特性及数学描述

基于FlowTracⅡ增量固结试验系统,通过控制孔隙水压力设计模拟符合承压含水层砂土应力状态和满足抽水条件应力路径的压缩试验,得到了砂土应变与时间关系曲线,探讨分析不同抽水模式作用对含水层砂土压缩变形特性的影响。试验结果表明:在抽水作用下,砂土压缩变形具有非线性和时效性特征;在相同前期固结压力下,砂土压缩变形量随着抽水强度的增加而增大,且变形稳定所需时间也越长;在稳压抽水作用下,砂土的应变率与时间在双对数坐标中呈现较明显的线性关系,其斜率受抽水强度和抽水速率的影响。建立了考虑抽水强度和抽水速率影响的砂土压缩变形与时间、应力的归一化经验公式。研究成果揭示了不同抽水模式下含水层砂土的压缩变形特性,为合理评价抽水引起的地面沉降提供试验依据。     

基于多孔非稳定抽水试验的缓倾层状含水层各向异性渗透参数计算

探讨通过多孔抽水试验的降深(s)-时间(t)关系获取水文地质参数中的各向异性参数。利用重庆市渝北区某场地砂岩含水层的多孔非稳定流抽水试验数据,结合非轴向各向异性渗透系数张量的理论,通过运用Matlab编程迭代计算了渗透系数张量的比值及其主要方向。结果显示,2组试验结果所获得的数据较为吻合,渗透系数(K)张量的方向θ值范围为[8°,18°],Ky/Kx的取值范围为[7.5,13]。该结果证明了计算方法的适用性和合理性,运用该方法确定含水层各向异性渗透参数所需的核心参数为s-lnt直线在零降深上的截距。     

论《供水水文地质勘察规范》中非完整井公式的适用性

本文通过成都南郊大型体育馆工程勘察工地非完整井抽水试验求水文地质参数的实例。对《供水水文地质勘察规范》中选列的非完整井公式的适用性进行了分析和讨论。规范所选列公式的应用,局限于小口径和大厚度含水层的主孔资料,并难以确定影响半轻R值,通用性不强,适用范围狭窄,对生产指导作用不大。建议修改规范时,另选列适用性较广的计算公式。     

含水层参数对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟分析了含水层厚度、渗透系数比和不同含水层对同井回灌地下水源热泵地下水渗流和换热的影响．对于合理的水井设计，含水层厚度增大可以减小抽水、回灌压力，显著地提高抽水平均温度．抽、回水口的平均降深与渗透系数比的对数基本成线性关系．从热贯通的角度来说，渗透系数比是同井回灌地下水源热泵系统工程成败的关键．过小的渗透系数比显著加快系统的热贯通．渗透系数大小是抽水和回灌难易程度的决定因素．对于渗透性能不好的含水层，更应该关注抽水和回灌不能时含水层渗透系数产生影响。     

应用水力层析法对渗漏通道进行成像

精确探测含水层渗漏通道,对堤坝安全防治起着重要的作用.通过对含水层进行数值抽水实验,应用水力层析法对渗漏通道进行成像.建立一个20 m×20 m的二维饱和渗漏含水层,整个含水层共有三口斜井.在渗漏通道和斜井的相交处分别进行抽水实验,在观测点收集水头响应数据,应用SSLE算法对含水层渗透性进行估计.实验研究证明,水力层析法结合SSLE算法,能够准确地识别含水层渗漏通道分布;非稳定流条件下的成像比稳定流条件下的清晰;地质资料齐全情况下的成像比地质资料缺乏情况下的清晰.     

确定与分析水文地质参数的线性回归法

对于非越流含水层,我们试推导出按完整井抽水试验资料.能直接确定水文地质参数的一种计算方法.此法是将 Theis 公式作适当地变换,利用简便的线性回归原理分析计算,从而得到满意的结果.此法还具有对所求参数进行可靠性检验;并利用微机处理,快速求得结果的优点.     

基于配线法的BP神经网络求解Theis模型

利用非稳定流抽水试验资料确定含水层水文地质参数的配线法在具体应用中存在较大的随意性,用一种改进的反向传播(BP)神经网络方法来进行承压完整井非稳定地下水运动Theis公式中的水文地质参数识别,在一定程度上解决了现有的BP神经网络方法求解含水层参数中存在训练区间选择、网络拓扑结构复杂、网络泛化性能较低和过度拟合等问题.实例计算结果表明,提出的基于配线法的BP神经网络是求解水文地质参数的一种高效方法,对其他水文地质问题求解具有推广应用价值.     

越流型单井系统含水层渗流传热规律研究

单井抽灌技术具有节约打井成本、盘活老井的经济优势，但由于存在热贯通问题，长期稳定的换热效率难以保证．而天然条件下的含水层多是由透水性较好的含水层和弱透水层组成的越流型结构，其中弱透水层由于具有低渗水性，可以有效地减缓含水层内的热贯通现象，对单井抽灌系统的可持续运行具有重要意义．鉴于弱透水层对越流型单井抽灌系统的取热效率有重要影响，同时越流型含水层的渗流规律尚不明确，因此有必要对其渗流传热规律进行研究．本文搭建了越流型单井抽灌系统室内渗流砂箱实验台，研究了弱透水层的存在对单井抽灌系统的传热特性以及含水层渗透性能的影响．结果表明，在边界补给充足的条件下，单井抽灌系统可以维持长期稳定的取热效率，4组不同抽灌流量工况下的稳定抽水温度分别为55.1℃、51.3℃、48.1℃、46.0℃，换热量分别稳定在0.93 kW、1.11 kW、1.18 kW、1.24 kW；含水层渗透系数随抽灌时间呈指数变化，抽水层渗透系数随抽水时间的增加而增大，而长时间回灌则降低了含水层的渗透性能，4组抽灌期的渗透系数分别减小27.0%、27.5%、28.1%、29.8%；根据实验结果得到了相对稳定时系统抽水温度的实验...     

承压抽-注水群井共同作用下的水位解析解

基于镜像原理和势函数叠加原理,研究了无界承压含水层中完整抽-注水井群共同作用下地下水位的求解方法,推导了水流达到稳定状态及非稳定状态时的水位线计算式,提出承压完整井(群)非稳定抽(注)水时"影响半径"这一概念,并给出该影响半径以时间为自变量的函数表达式,通过一算例用解析的方法揭示了抽水-回灌耦合作用下承压水位曲线随时间的演变规律.     

考虑含水层参数随应力变化的地下水渗流

含水层参数的研究是地下水动力学和土力学中的一个重要课题，文中在室内模型试验的基础上通过大量的分析和计算，得同因抽水引起的土骨架密的应力一应变关系，含水层的渗透系数与有效应力增量的相关关系。