非稳定流抽水试验确定越流承压含水层水文地质参数方法对比的研究.pdf

摘要地下水作为水资源的一个重要组成部分,在国民经济建设和发展中起着举足轻重的作用。水文地质参数是进行地下水资源评价、含水层污染风险评价以及地下水流数值模拟和溶质运移模拟的基础。水文地质的参数的可靠性与评价和预测的准确性密切相关。文章在广泛了解水文地质参数求解方法研究现状的基础上,结合越流承压含水层非稳定. 井流理论,介绍了利用标准曲线对比法、拐点法、全程曲线拟合法和数值模拟法计算越流承压含水层各种水文地质参数的原理、方法和步骤。最后以石嘴山市大武口区第二水源地扩充勘探项目非稳定流抽水试验资料为例,分别采用标准曲线对比法、拐点法、全程曲线拟合法和数值模拟法计算了承压含水层的水文地质参数,并对几种方法的计算原理、过程和结果进行了对比分析。全文共分三部分: 第一部分,概述了研究的目的与意义,介绍了水文地质参数求解在解析方法与数值方法两方面的发展现状,提出了水文地质参数求解中存在的问题,指出了进行参数求解方法研究的必要性。第二部分,在简要介绍第一类越流系统井流模型的基础上,详细介绍了采用非稳定流抽水试验数据求解承压含水层水文地质参数的各种方法的原理与步骤,为实际工程中水文地质参数的求解提供了理论基础。第三部分,以石嘴山第二水源地扩充勘探非稳定流抽水试验为例,分别采用标准曲线对比法、拐点法、全程曲线拟合法和数值模拟法进行含水层水文地质参数求解,并从计算原理、计算过程、所需资料、计算结果及其应用型等方面对各种方法进行了对比研究。得到以下结论: l、标准曲线对比法、拐点法、全程曲线拟合法和数值模拟法均可用于求解第一类越流系统承压含水层水文地质参数,四种方法求解结果基本相近。四种方法在计算过程、计算结果准确性与合理性和工程实用性方面各有优缺点。 2、通过多方面的对比,拐点法是这几种方法中优势最弱的一种方法。无论从计算过程、计算结果准确性与合理性还是工程实用性方面,与其它三种方法相比都处于劣势。拐点法属于图表型方法,在计算过程中人为影响因素较大,计算结果与真值之间具有较大的偏差,但其对抽水试验要求相对较低,在一般的精度要求不高的水文地质勘察中可以采用。 3、标准曲线对比法作为最基本的水文地质参数计算方法,在参数计算中发挥着巨大的作用。随着自动配线软件的发展,它仍然会被广泛用于水文地质参数计算。但无论是人为配线还是计算机软件自动配线,计算过程都存在一定的人为误差,该误差与拐点法相比,要小的多。在一般精度和较高精度的水文地质勘察工作中均可使用。 4、全程曲线拟合法以井流解析解为基础,采用优化拟合的方法计算水文地质参数, 计算过程中认为影响甚小,计算结果准确性与可靠性较高。其最大的优点是充分利用了所有的抽水资料和水位恢复资料,保证了计算结果的唯一性。其计算原理十分简单,计算过程也很容易实现,对有无越流的承压水、潜水都可以适用,具有广阔的应用前景。相关软件的开发将会进一步促进该方法理论的发展。但它对抽水试验质量有较高的要求。 5、自然界中,没有与井流假设条件完全一致的地段。在对研究地段进行概化,采用井流公式解析解对其进行研究时,会存在一定的误差。解析解无法完美刻画地下水实际流场。地下水流数值模拟可以统一考虑多种因素对地下水流场的影响,而解析解假设条件十分严格,需要对某些因素进行概化或者忽略。可以预见,地下水数值模拟在地下水系统研究中将会发挥越来越大的作用。但在一般的小型的水文地质勘察中,数值模拟法计算调参过程工作量较大,计算时间偏长。因此,推荐在大型的水文地质条件复杂地区,直接采用数值模拟法求解水文地质参数,进行地下水资源评价等。该研究结果对地下水资源合理丌发利用以及地下水污染防治与保护具有重要的实际意义和理论意义。关键词:抽水试验,越流承压含水层,水文地质参数,非稳定流,解析法、数值法 Abstract Groundwater,as an ponent ofwater resources,plays an important rolein the national economic construction parameters are the basis for groundwater resources evaluation,aquifer pollution risk assessment and groundwater flowand solute transport numerical simulation,of which uracy isclosely relatedwiththereliability ofhydrogeological on thenon—steady flow theory ofleaky confined aquife