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径向示踪试验是一种非常有效的获取含水层弥散参数的试验方法,但传统径向示踪试验很少考虑抽水井附近的表皮效应(由于钻井施工工艺所导致抽水井附近一定区域水力性质发生变化).建立了考虑表皮效应的单井注入示踪试验模型,并利用Lapalce变换以及数值逆变换获得了该模型的半解析解.系统分析了表皮区域水力性质对示踪试验穿透曲线的影响规律.研究结果表明:表皮区域的弥散度越大,穿透曲线早期的浓度越高,且峰值越高;表皮孔隙度越大,穿透曲线早期浓度越低,后期浓度越高;此外,散度差异也会导致浓度分布曲线在表皮区域与含水层界面处发生突变.总之,表皮效应对径向溶质迁移产生了较大的影响,有必要将表皮效应考虑到径向示踪试验中去. 相似文献
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水力层析法(hydraulic tomography,简称HT)是一种高精度刻画含水层非均质性的抽水试验新技术,通过在不同地点及深度进行多组抽水试验并收集含水层水位变化资料,进行地下水流数值反演,对水文地质参数的空间分布做详细的识别。由于观测水位数据随着时间变化与渗透系数K、储水系数S的相关性不断变化,因此运用不同时刻水位数据反演参数K与S精度不一样。基于水力层析理论,采用剖面二维承压含水层数值模型研究了时间采样对估计参数K与S精度的影响。研究结果表明,随着采样时间的增大,渗透系数K的估计逐渐变好,最后趋于一个稳定值;在K已知条件下,采样时间t0(t0定义为JACOB直线图解法中s-lgt曲线直线段的延长部分与lgt轴的交点所对应的时间)时刻之前,储水系数S的估计随着采样时间的增加而变好,t0之后随着采样时间的增加反演效果变差。 相似文献
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科学合理评价地下水资源,对统筹规划、合理开发利用区域地下水,保障区域生态环境安全至关重要。获取含水层参数空间变异规律是解决地下水渗流、污染物运移、地下水开发利用等诸多地下水问题的重要基础。然而,受常规勘察技术所限,含水层非均质性难以直接刻画。两点地质统计学通过变异函数确定随机变量相关关系,解决地质变量空间线性估计并表征其各向异性;多点地质统计学突破了空间两点间相关关系的局限,通过多点训练图像建模,有效反映含水层参数变量空间分布特征,也更适合模拟复杂结构地质体。据此,本文对常用的两点地质统计学在含水层参数空间变异研究中的实际应用作了简述和探讨,并以含水层渗透系数为媒介,阐述了岩土电阻率和水力梯度或水头与渗透系数在地质统计学中运用的限制性协同关系。应用对比了多点地质统计建模与传统地质统计建模相比所具有的优势,并探讨了后者受自身算法、建模方法等制约现如今仍然尚未解决的问题及未来发展方向。指出在卫星、雷达及遥感技术快速发展背景下,数据同化、机器学习等手段融合、集成和尺度推绎多源、多空间、多分辨率空间数据帮助地质统计学实现数值建模是大势所趋。 相似文献
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由于岩溶发育的极不均匀性和岩溶含水介质的多重介质性等特征, 使得岩溶水系统的地下水运动规律呈现出复杂多变的特点, 在孔隙或微小裂隙含水介质中岩溶水满足达西流, 而在岩溶管道中可能出现非达西运动, 这给岩溶区地下水模拟带来了极大挑战。系统地梳理了岩溶水流和溶质运移模拟的主要方法, 总结了复杂岩溶多重介质系统地下水模拟技术的现状, 并结合我国南方岩溶和北方岩溶各自的特点, 提出岩溶水模型在实际应用中需要关注的要点。主要包括: 需加强野外调查和观测, 提高模型中对岩溶含水介质结构非均质性表征的精度; 进一步深化对岩溶水运动机理的研究, 刻画岩溶多重介质的水流特征以及水交换机理; 针对北方岩溶水系统模拟, 可选择等效连续多孔介质模型, 重在耦合区域分布的岩溶溶孔－裂隙介质中慢速渗流与脉状分布的强径流带快速流; 对于南方岩溶区, 建议考虑建立分布式流域水文模型与能刻画集中管道流多流态变化的多重介质模型的岩溶地下水耦合模型。 相似文献
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大同市万泉河流域玄武岩地下水开发研究 总被引：1，自引：0，他引：1
玄武岩为一孔隙、裂隙双重介质 ,在特殊的条件下 ,为良好的含水层。大同市万泉河流域玄武岩分布广泛 ,其玄武岩地下水具有良好的开发前景。根据该区玄武岩分布埋藏条件、地下水赋存规律 ,探讨了开发的可能性 ,并用解析法进行了水资源评价。 相似文献
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水封性是保证地下水封洞库安全运营的关键，目前研究地下水封洞库水封性的主要难点在于裂隙岩体含水层强烈的非均质性和各向异性。以某地下水封洞库工程为背景，通过实测裂隙几何参数分析裂隙发育特征，建立了研究区离散裂隙网络模型。之后对研究区进行网格化划分计算了各单元体渗透系数张量，基于对裂隙渗流基本规律的理解和假设建立了研究区高精度的非均质各向异性渗流模型，并对研究区渗透性特征进行分析。通过建立非均质各向异性渗流模型对水幕系统水封性能进行了探讨并与传统均质各向同性渗流模型进行对比分析，利用该模型可以弥补传统均质各向同性渗流模型的不足，更加准确地评价由于裂隙岩体非均质各向异性造成的储品泄漏风险。 相似文献
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我国南方岩溶区往往水文地质条件复杂，含水层的渗透性具有较强的非均一性。为探究岩溶含水层矢量渗透系数的分布规律，识别多级次岩溶水流系统的特征，利用新型地下水流速流向测量技术，在鄂西香溪河流域的典型水文地质钻孔进行了试验研究。结合地面调查、抽水试验和压水试验等方法，对流速流向测试与分析结果进行了水文地质解释及探讨。结果表明:所选典型钻孔岩溶含水层的垂向渗透系数不均一性较强，新型流速流向测量方法计算得出的渗透系数与抽水试验的计算结果相差５％；与压水试验相比，在钻孔２个不同深度的含水段，２种方法计算的渗透系数分别相差４４％和２％；不同深度的地下水流向测量结果表明，钻孔在垂向上揭示了２个不同层次的岩溶水流系统。新型地下水流速流向测量与分析方法能够较准确地识别岩溶水的优势径流方向和径流层位，对于岩溶含水层渗透性非均一性的定量刻画具有良好的应用前景。 相似文献
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摘 要:缝洞型油藏具有多缝洞、多压力、多渗流单元的特征储层强非均质性影响了注水开发效果。为避免油藏注水后存在水驱均衡性差、部分井水窜严重等问题,需迫切开展井间连通性研究。目前基于注采生产数据的多元线性回归模型(MLR),多采取最小二乘法、遗传算法、拟牛顿法等参数求解方法,以获取表征注采井间动态连通系数。由于缝洞型油藏储集层复杂,在传统研究基础上,研究采用局部经验模态分解(LMD)对生产数据去噪,并应用高斯估值对考虑时滞性的多元线性回归模型进行参数求解。应用所建模型对塔河油田部分井组进行了井间连通性反演反演,结果和真实示踪剂测试结果吻合,表明所建模型能够定量表征油藏井间连通性。 相似文献
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层状页岩的微观非均质性及力学各向异性对研究井壁稳定以及水力裂缝扩展形态具有重要意义。为了向页岩优化钻井、压裂工艺参数提供一定的理论和试验依据,对沿不同角度取心的页岩试样开展单轴压缩实验,配合场发射扫描电镜、原子力显微镜观测实验和波速测试等,研究龙马溪组层状页岩微观非均质性及力学各向异性特征,并讨论这些物理力学特征对水力裂缝形态的影响规律。结果表明:受层理面的影响,龙马溪组页岩呈现出较强的微观非均质性和宏观力学各向异性特征。具体的,微观孔隙结构特征方面,随着观测方向与层理方向之间夹角β的增大,微观孔隙结构的发育程度逐渐增加,说明气体的储集和空间呈增加趋势;宏观力学特征方面,单轴压缩条件下,随着加载方向与层理方向间夹角θ的增加,页岩试样的破坏模式从贯穿层理面的张拉破坏,先转变为剪切破坏,再变为劈裂-剪切混合破坏;龙马溪组层状页岩的单轴抗压强度、泊松比随着θ的增加呈现出先减小后增大的"U"形各向异性模式,弹性模量、横纵波速则逐渐减小,胶结程度较弱的页岩层理面会先于基质体发生破坏,进而显著影响岩石整体的力学性质;页岩微观非均质性及力学各向异性特征在一定程度上影响压裂过程中水力裂缝的扩展行为,以及停泵后压裂液的渗流路径。研究结果可为页岩压裂工艺参数优选提供一定依据。 相似文献
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Investigation of fractured rock aquifer in South China using electrical resistivity tomography and self-potential methods 总被引：1，自引：0，他引：1
Assessment of fractured rock aquifers in many parts of the world is complicated given their strong heterogeneity. Delineation of the subsurface geological formation in the weathered terrain is essential for groundwater exploration. To achieve this goal, 2D electrical resistivity tomography(ERT) and self-potential(SP) in combination with joint profile method(JPM) and boreholes have been carried out to delineate the subsurface geological units, detect the fracture/fault zones in hard rock, monitor the groundwater flow, and estimate the groundwater reserves contained within the weathered terrain at a complex heterogeneous site of Huangbu, South Guangdong of China. The integration of resistivity images with the borehole lithology along three profiles delineates three subsurface distinct layers namely topsoil cover, weathered and unweathered layers. The incorporation of ERT and SP with JPM reveal five fractures/faults, i.e., F_1, F_2, F_3, F_4 and F_5. 2D ERT models interpret the less resistive anomalies as the fractures/faults zones, and high resistive anomalies as the fresh bedrock. The inversion program based on the smoothness-constraint is used on the resistivity field data to get more realistic three layered model. SP measurements are obtained along the same electrical profiles which provide the negative anomalies clearly indicating the groundwater preferential flow pathways along the fracture/fault zones. Hydraulic parameters namely hydraulic conductivity and transmissivity were determined to estimate the groundwater resources contained within the fractures/faults. The integrated results suggest that the fractures/faults zones are most appropriate places of drilling for groundwater exploration in the investigated area. Geophysical methods coupled with the upfront borehole data provides better understanding about the conceptual model of the subsurface geological formations. The current investigation demonstrates the importance of the integrated geophysical methods as a complementary approach for groundwater assessment in the hard rock weathered areas. 相似文献
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地下水流是一种运动流体，空间上分布连续且能传递压力，在能量（势）差驱使下发生从水头高处向低处的运动。通常在补给（势源）区，地下水垂向上由上向下运动，而在排泄（势汇）区地下水由下向上运动，即地下水整个生命过程中总是由源到汇、向着能量减小的方向做径流运动，无论是在单个或多个透水岩层中都是如此。地下水分层勘查技术使在垂向上分层监测水头、水温和水质等成为可能，从而实现对不同及同一含水岩层的上下不同点间地下水流要素的比较，并判断全井或单井不同垂向区段的势源汇条件，为地下水流空间运动方向判定和地下水流系统划定奠定基础。本文以地下水流系统理论与试验观测研究为基础，论述了地下水分层勘查技术的原理、系统结构和功能，结合张掖盆地实例阐述了分层勘查技术在地下水补给与排泄区判识的应用方法。 相似文献
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在鄂尔多斯盆地都思兔河流域供水水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明了流域含水层的结构、埋深以及含水层和隔水层在水平和垂直方向上的变化规律,探讨了各含水层之间的水力联系,并求取了含水层的水文地质参数;对比圈定了包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区;采用地下水流数值模拟方法对上述3处富水区地下水开采量进行计算,提出了27种地下水开采方案,并经过对比得到地下水开采推荐方案。结果表明:包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区主要补给为侧向径流及大气降水入渗补给,排泄方式以潜水面蒸发及向河流排泄为主;在地下水浅埋区,结合含水层单井涌水量的大小,确定采用管井开采方式、中段悬挂式非完整井结构,平均布井,井深300m,单一开采白垩系环河组的地下水,最大限度夺取潜水蒸发排泄量;根据推荐方案,上述3个富水区总开采量达到123 500m3/d,可为该地区地下水资源开发与利用提供技术保障。 相似文献
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关中盆地南部含水层间相互关系的环境同位素水文地球化学证据 总被引：1，自引：0，他引：1
应用环境同位素水文地球化学方法对关中盆地南部各主要含水层间的水力联系进行了探讨。研究结果表明,关中盆地南部各含水层间不同程度存在水力联系,所调查井泉中半数以上的第三系和上覆第四系下部更新统含水层发生了水力联系。环境同位素水文地球化学研究证实,盆地边缘深大断裂是沟通关中盆地南部各含水层间水力联系的关键因素。在山前断裂带出露的地下热水是地壳内部的热水与各含水层冷水混合的结果,冷水的组成以深层冷水为主,参与混合的冷水为古水,与净热水形成时代相差不大。 相似文献
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地下水位的两种估值方法比较 总被引：2，自引：0，他引：2
对于许多区域水资源问题,用数值方法(有限元法或有限差分法)进行地下水水流模拟时,通过各种插值方法计算出每个节点上地下水位值,若插值方法选取的不正确,其计算结果与实际情况不符,其误差很大。首先简单介绍了趋势面方法,然后着重阐述了克立格方法的基本原理及其在地下水位估值中的应用,通过比较两种方法的计算结果可以得出:用趋势面方法模拟地下水位时其误差较大,而用克立格方法计算地下水位时其误差较小,克立格方法优于趋势面方法。因此说克立格方法是一种最优、线性、无偏的模拟空间变量的方法。 相似文献
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基于DRASTIC指标体系法的泰安市地下水脆弱性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
地下水脆弱性评价是地下水保护工作的核心内容之一,针对泰安市的特点和区域特色,利用DRASTIC方法,选取地下水位埋深、净补给量、含水层介质类型、土壤介质类型、地形坡度、包气带介质类型以及含水层渗透系数7个参数为评价指标,对该地区的地下水脆弱性进行了定量评价,将泰安市地下水的脆弱性分为脆弱性高、较高、中等和低4个等级,并绘制了地下水脆弱性分区图,对该地区今后制订地下水资源管理、土地利用、环境保护及城市规划等政策措施具有较重要的参考指导作用。 相似文献
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定水头注水引起的含水层水平运动和应变 总被引：2，自引：2，他引：0
基于含水层固体颗粒与孔隙水不可压缩的假设 ,本文导出了单井注水情况下泰斯承压含水层水平运动速度与水头之间的基本关系式。然后利用注水井壁处的应力、应变边界条件 ,进一步导出了单井定水头注水引起的泰斯承压含水层水平运动速度、位移和应变解析表达式。该水平位移与应变由两部分组成 :一部分为由注水压力本身引起的经典弹性力学解项 ,它仅随半径而变化 ,与注水时间无关 ;另一部分为由地下水头变化引起的水动力学位移和应变解项。其中 ,含水层水动力学水平位移随时间加长呈指数增长特征 ,水动力学径向应变则表现为近井处拉张、远井处挤压的分区特征 ,且近井拉张区随时间加长逐渐向外扩展。单井注水含水层水动力学水平位移、应变解的导出 ,完善和发展了单孔内压经典弹性平面力学问题解 相似文献
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定降深抽水引起的泰斯承压含水层水平运动 总被引：7，自引：2，他引：5
根据Darcy-Gersevanov广义渗流关系式，导出了单井定降深抽水引起的泰斯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，定降深抽水引起的含水层水平运运方向沿径向向内，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；切向应变主要表现为环向挤压，且其应变大小随半径增大迅速衰减，随时间增长呈指数增大。 相似文献