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《第一類越流系統(tǒng)井流非理想條件的影響分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、本論文的研究得到國家自然科學(xué)基金“銀川平原地下水對變化條件下的響應(yīng)機(jī)制及合理開發(fā)利用研究”(41172212)、長安大學(xué)博士生科技助研項目(CHD2011ZY022)的資助。摘要地下水資源作為水資源的重要組成部分,是一種不可或缺的寶貴資源,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。水文地質(zhì)參數(shù)是合理進(jìn)行地下水資源評價、解決諸如水位、流量動態(tài)預(yù)報等實際問題的基礎(chǔ),因此對水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計算就顯得至關(guān)重要。解析法是求解水文地質(zhì)參數(shù)的主要方法之一,但由于實際條件往往難以滿足其推導(dǎo)過程中苛刻的假定條件,使計算結(jié)果常存在一定的誤差。本文以第
2、一類越流系統(tǒng)為研究對象,在對其井流模型及求解方法進(jìn)行回顧的基礎(chǔ)上,借助VisualBasic編程語言,實現(xiàn)了觀測孔解析降深的精確求解。同時利用Modflow數(shù)值模擬軟件,建立了相應(yīng)的井流模型,通過調(diào)整模型的空間剖分及時間剖分,使觀測孔解析解與數(shù)值解達(dá)到最佳吻合。隨后對抽水試驗的各種求參方法進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明,利用全程曲線擬合法求解水文地質(zhì)參數(shù)精度較高,故本次研究中,采用該方法對參數(shù)進(jìn)行求解。論文利用所建立的井流數(shù)值模型,通過變化各種假定條件,分析觀測孔中水位降深的變化情況,并采用全程曲線擬合法對參數(shù)進(jìn)行求解,尋求參數(shù)變化規(guī)律,
3、對非理想條件的影響進(jìn)行研究,得到以下認(rèn)識和結(jié)論:(1)各向同性介質(zhì)中非理想條件的影響①第一類越流系統(tǒng)中,當(dāng)主含水層滲透系數(shù)比弱透水層滲透系數(shù)大兩個數(shù)量級時,所求參數(shù)誤差較小,不超過5%,基本能夠滿足第一類越流系統(tǒng)的假設(shè)條件。②含水層厚度相等,頂?shù)装鍍A斜時,觀測孔的降深以及所求參數(shù)基本不受影響;含水層底板水平,厚度以抽水井為中心,兩側(cè)線性變化時,經(jīng)抽水井沿傾斜面走向方向觀測孔的水位降深,與厚度相等情況下對應(yīng)觀測孔的降深最接近。實際工作中遇到類似情況,應(yīng)沿穿過抽水井走向方向布置觀測孔,如果需要使用與走向垂直方向的觀測孔數(shù)據(jù)時,滲透系數(shù)
4、K采用抽水井處含水層厚度計算較好,彈性釋水率Ss采用觀測孔處含水層厚度計算較好,且應(yīng)多收集研究區(qū)的鉆孔資料,分析傾斜面范圍大小,以對參數(shù)進(jìn)行合理校正。③承壓含水層的初始水頭面即使是傾斜的,觀測孔的水位降深以及所求參數(shù)也基本不受影響。④對介質(zhì)非均質(zhì)性的影響,分水平方向非均質(zhì)與垂直方向非均質(zhì)兩方面分別進(jìn)行了研究。水平方向上,如果影響范圍之內(nèi),滲透系數(shù)有明顯差距,那么所求參數(shù)必定會i受到影響,影響的程度取決于抽水井及觀測孔距非均質(zhì)邊界的距離。因此實際工作中,應(yīng)盡量避免在地貌或地質(zhì)類型分界處做抽水試驗,以免影響參數(shù)的精確度。垂直方向上非均
5、質(zhì)且不同巖層厚度基本相等時,利用觀測孔任何一層的水位降深資料,所求滲透系數(shù)均是各層滲透系數(shù)的平均值。(2)各向異性介質(zhì)中非理想條件的影響①含水層厚度相等,頂?shù)装鍍A斜時,觀測孔的降深以及所求參數(shù)基本不受影響;含水層底板水平,厚度以抽水井為中心,兩側(cè)線性變化時,離抽水主孔越近,觀測孔降深及參數(shù)所受影響越小,且經(jīng)抽水井沿傾斜面走向方向觀測孔的水位降深,與厚度相等情況下對應(yīng)觀測孔的降深最接近。因此實際工作中遇到類似情況,應(yīng)沿穿過抽水井走向方向布置觀測孔,并將該方向作為求參中的一條觀測線,采用與走向垂直方向的觀測孔數(shù)據(jù)時,滲透系數(shù)K采用抽水
6、井處含水層厚度計算較好,彈性釋水率Ss采用觀測孔處含水層厚度計算較好,且應(yīng)盡量選擇距離主井較近的觀測孔數(shù)據(jù),多收集研究區(qū)的鉆孔資料,分析傾斜面范圍大小,以對參數(shù)進(jìn)行合理校正。②承壓含水層的初始水頭面即使是傾斜的,觀測孔的水位降深以及所求參數(shù)也基本不受影響。③承壓含水層如果是非均質(zhì)各向異性(如斷層帶),那么進(jìn)行抽水試驗時,所求參數(shù)必定會受到影響,影響程度取決于各向異性介質(zhì)范圍的大小,這時觀測孔應(yīng)盡可能打在遠(yuǎn)離分界線的斷層帶中,且沿斷層走向方向較好。該研究結(jié)果對解析法求參以及實際水文地質(zhì)工作具有重要的指導(dǎo)意義和理論意義。關(guān)鍵詞:第一類
7、越流系統(tǒng),各向同性,各向異性,數(shù)值模擬,全程曲線擬合iiAbstractGroundwaterresourceasoneofthemostimportantwatersourcesisanindispensablevalueresource,whichplaysanimportantroleinthenationaleconomicdevelopment.Hydrogeologicalparametersarethebasisforrationallyevaluatinggroundwaterresources,solvingso
8、mepracticalproblemsofwaterlevelandflowdynamicforecast.Therefore,itisparticularlysignificanttocalculatetheseparametersaccurat