考虑井储效应的双重含水介质两区模型及应用研究

来源 :中国地质大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aa284636706
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
选用合适的井流模型,对井流试验所获取的数据进行反演,获取含水层水文地质参数是进行地下水资源评价及开发利用、污染防治的基础。对于具有强烈非均质性的基岩裂隙含水层或岩溶含水层,往往不满足均质各向同性假设,且含水介质中地下水的渗流常常不满足达西线性渗流规律。另外,抽水井的井储效应也会对抽水井及其附近地下水水位产生显著影响。严格意义上,此时不能够应用Theis井流模型进行水文地质参数识别。而当未布设观测孔,仅能够开展单孔抽水试验时,抽水井的结构将对抽水井位置及含水层的水位降深产生影响。本论文在前人研究的基础上,将具有强烈非均质性的含水层概化为双重介质,综合考虑井储效应及达西-非达西流效应,构建了考虑井储效应的双重含水介质两区井流模型。此外,详细论述了解析解模型的建立方法、推导过程和基于有限差分方法的数值解模型离散化方法、模型构建手段。对模型构建方法进行论述后,本论文还讨论了文中提出的井流模型和已有井流模型的异同之处,各水文地质参数对井流模型的影响。最后,基于碎屑岩地区实际开展的井流试验,对含水层水文地质参数进行了参数识别和模型比对工作,主要成果如下:(1)本论文构建了考虑井储效应的双重含水介质两区井流模型。根据本论文所构建的模型,抽水过程中,抽水井释放的水量由抽水井中原有水量的释放和含水层中储量的释出两部分组成。将受构造和成岩等地质作用影响,含水层具有强烈非均质性的含水介质概化为渗透系数大、储水系数小,作为地下水渗流通道的裂隙介质和渗透系数小,储水系数大,作为地下水主要存储空间的孔隙介质两部分。抽水过程中,距抽水井较近处,由于过水断面小,地下水渗流速度快而呈现非达西流状态,距抽水井较远处,由于过水断面大,地下水渗流速度慢而呈现达西流状态。(2)采用Izbash公式对裂隙介质含水层地下水的渗流状态进行刻画。当孔隙-裂隙介质水量交换系数C=0时,裂隙介质将无法得到孔隙介质的补给,裂隙介质将作为地下水的唯一运移通道和唯一储水介质,此时井流模型转变为考虑井储效应的单一含水介质均质含水层两区模型;当孔隙-裂隙介质水量交换系数C=0,且非达西区和达西区非达西系数n1=n2且处于1~2之间,则地下水在含水介质中的渗流状态均为非达西流,此时井流模型转变为考虑井储效应的单一含水介质均质含水层非达西流模型;当n1=n2且处于1~2之间,且抽水井半径rw无限趋近于0时,则抽水过程中抽水井水量的释出被忽略,此时模型转变为无井储效应的双重介质非达西流模型。(3)分别采用解析法和数值法对考虑井储效应的双重含水介质两区井流模型进行了实现。其中,解析法能够给出平面空间内任意点含水层水位降深随时间的变化情况,但解析法公式较为复杂,且仅能给出Laplace空间内含水层水位降深的情况,需要进行Laplace逆变换才能得到实域空间内的水位降深解,而且由于采用了线性化方法,对抽水过程初期,含水层处于非稳态的情况刻画能力有限;数值法能够更好的刻画抽水过程初期即抽水井原有水量的释放对抽水过程抽水井和含水层水位降深所造成的影响,但数值法亦无法正真意义上刻画抽水过程初期,地下水渗流处于非稳态,含水层弹性储量释放的过程,且受模型范围和网格剖分的限制,对模型求解精度亦有一定影响。(4)依托基岩裂隙含水层中实际开展的单孔抽水试验,分别采用不同井流模型对含水层水文地质参数进行反演。反演结果表明,本论文所构建的考虑井储效应的双重介质两区模型对野外实测数据的拟合效果最好,均方根误差(RMSE)为0.1603。考虑井储效应时,能够更好的刻画出抽水过程初期,抽水井水位快速下降的现象。采用双重介质模型,能够更好地刻画出抽水试验过程中由于孔隙-裂隙介质间水量交换作用强度随抽水过程变化导致的水位降深-抽水时间曲线整体呈“S”型的特征。认为地下水渗流仅处于达西流状态相较于认为地下水渗流处于非达西流状态,参数反演所得到的含水层准渗透系数偏大,而渗透系数大,地下水流速快,地下水渗流出现非达西流状态的可能性更高,因此抽水过程中地下水渗流出现非达西流的可能性更大,而达西-非达西流两区模型相较于非达西流模型对抽水过程初期抽水井水位快速下降过程的刻画能力更好。综上所述,本论文对开展于具有强烈非均质性地区的单孔抽水井流试验展开研究,构建了适用于具有强烈非均质含水介质单孔抽水试验的考虑井储效应的双重含水介质两区模型及含水层参数反演方法,具有一定的理论意义和应用价值。
其他文献
通过对塑料土工格栅在不同拉伸速率和不同养护温、湿度条件下进行拉伸试验,分析检测试样的纵、横向拉伸强度,纵横向2%、5%伸长率时的拉伸强度,以及纵、横向标称伸长率。试验结果表明,试样的拉伸速率和养护温度对拉伸性能有较大的影响。随着拉伸速率的增加,拉伸强度,2%、5%伸长率时的拉伸强度也逐渐增大,标称伸长率逐渐减小,纵向拉伸强度高于横向拉伸强度,纵向标称伸长率小于横向标称伸长率;随着养护温度的升高,拉
某聚酯工业园区各聚酯装置错落分布,导致各个供热车间分布也较分散。由于采用链式煤炉给热,热量利用率低且烟气排放的氮氧化物和二氧化硫浓度较高。另一方面,由于排烟温度高,热损失较大,严重降低了燃煤热效率。园区通过淘汰单独的供热车间,成立集中供热车间,设计安装大蒸发量的循环流化床锅炉产出高压水蒸气,再以高压水蒸汽作为媒介,通过蒸气换热器加热有机热载体为各个聚酯车间集中式供热,大幅提高了燃煤利用率。
深圳天安光明云谷产业综合体是深圳天安骏业集团在深圳市光明区东北部的又一个重要产城融合的城市型综合体项目。该项目产业综合体板块分成两期开发,交通联系上串联周边的居住社区、学校、商业等各功能板块,是光明区政府重点支持和规划的项目。项目基地位于深圳市光明区圳美大道和圳美二路交汇处。项目用地分为四块,南侧两块为一期开发用地,主要功能涵盖国际会议中心、产研办公、公寓、商业等功能。二期开发用地将涵盖图书馆、展
随着“双减”政策的不断推进,眼前的“小作业”变成了当下最需要研究的“大问题”。文章从初中英语作业设计的现状出发,结合作者的教学实践,就如何高质量设计初中英语作业谈几点策略。
威海本为军事卫所,随着海洋时代的到来,在清末成为北洋舰队的军事基地。甲午战后,英国租占威海卫。英租之初,本欲将其发展为军事口岸,但英日同盟、日俄战争等局势的变化使威海卫失去军港价值,英国殖民当局遂着手将其打造为经济口岸和海军疗养基地。因租期未定、交通不便等因素,威海卫未能成为出色的经济口岸,倒是成了东亚最负盛名的度假天堂。民国政府收回威海卫之后,计划将其作为特别市进行建设,但随之而来的日本侵华战争
国内社会经济建设持续发展背景下,畜牧行业获得了良好发展。畜牧业持续健康发展离不开基层动物防疫工作的重要保障作用发挥。通过加强对基层动物疫情监测管理,能降低动物疫病的发生,为广大居民提供合格畜产品。本文对新形势下基层动物防疫工作特点进行分析,研究了目前工作中存在的问题及其产生原因,结合基层动物防疫工作的高质量开展,提出了优化改进的对策建议,以促进畜牧业持续健康发展。
区域经济一体化原先是应用到国家对其他国家进行经济友好合作时采取的道路方针,之后又应用在国内,建设了以“经济一体化”为核心的沿海地区的区域经济示范点,近几年随着我国中部地区发展战略的推动,长株潭区域的一体化建设更上一层楼。作为湖南省发展基础较好、资源要素最为紧密、创新较为活跃的区域,长株潭地区经济一体化未来发展情况如何、如何发展才是最佳,到现在一直备受关注。因此,本文立足于长株潭区域,从要素流动与城
随着信息技术的快速发展,人们的生活方式发生了很大变化,变得更加便利。教育界也乘上了信息技术的顺风车,在信息技术的加持下,教师利用信息技术可以很便捷地融合教学资料、补充课程内容,使得教学手段多样化,提高了教学效率。高中英语教学也在积极探索如何合理利用信息技术,试图通过此举使得传统的课堂教学发生新的改变,增强高中英语课堂学生的表现力,有效降低学生对于枯燥知识的接受程度,本文将有效探究在高中英语教学中运
随着我国经济与社会的发展,畜牧业获得了更大的发展机遇,在这种情况下,想要保证我国畜牧业的良性发展,就需要结合行业发展需求积极建立先进的畜牧业管理队伍,并结合生产实际情况进行科学指导,确保生产的质量与安全。在新形势下,基层畜牧业应将畜牧安全作为重点内容,结合具体问题及时采取有效措施做好防疫工作,充分发挥基层兽医的职业价值。本文首先明确了新形势下开展基层畜牧兽医防疫工作的重要性,然后针对完善基层畜牧兽
本文使用硅质微小球粘至无针尖微悬臂梁制作球形探针,并使用球形探针微悬臂梁模型计算模拟了轻敲模式下原子力显微镜工作时,针尖-样品距离极小(微米级)的情况下,针尖和样品之间压膜阻尼的作用,通过探针扫频实验数据及其他数值结果的比较发现,该计算模型能较好地符合实验结果,从而解释该实验过程中能量耗散机理。