[发明专利]一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法

权利要求书

1.一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，其特征在于，确定地下热水可开采量的步骤如下：

步骤一，给定计算区面积F(单位为km²)、开采井井管半径r_ω(单位为m)和地热水开采年限t(单位为d)；根据计算区水文地质和经济技术条件给定设计水位降深S_max(单位为m)；

步骤二，依据单井非稳定流抽水试验资料确定地下热水含水层的导水系数T(单位为m²/d)及弹性释水系数μ^*；

步骤三，根据导水系数T、弹性释水系数μ^*，选用承压完整井定流量非稳定流公式确定计算点的水位降深(单位为m)，式中的S为抽水影响范围内，任一点任一时刻的水位降深，m；Q为单个抽水井开采量，m³/d；r为计算点到开采井的距离(单位为m)，当计算点位于开采井时取开采井管半径r_ω，t为地热水开采年限；

步骤四，设计计算区有n眼地下热水开采井，确定某计算点水位降深的公式为

步骤五，计算区所有水井的开采量相同时，某计算点单位开采量计算公式为计算区地下热水可开采量为Q_采＝n×Q；

步骤六，地下热水开采期末计算区中心井达到设计水位降深S_max时，单位可开采量计算公式为绘制地下热水含水层的(Q_采/S_max)～n关系曲线，其中单位可开采量Q_采/S_max的单位为(m³/d)/m；

步骤七，根据(Q_采/S_max)～n关系曲线，选取随地下热水开采井数n增加Q_采/S_max不再显著增加的点(即(Q_采/S_max)～n关系曲线变化陡峭和平缓的分界点)，相应的n和Q_采/S_max为开采井优选布局条件下的优化布局井数n_采和相应的单位可开采量Q_采/S_max；

步骤八，根据优化布局井数n、单位可开采量Q_采/S_max、设计水位降深S_max，确定地下热水可开采量(单位为m³/d)并应用于工程实践。

2.根据权利要求1所述的一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，其特征在于，在步骤一中，设计水位降深S_max需根据计算区水文地质和经济技术条件确定。

3.根据权利要求1所述的一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，其特征在于，在步骤二中，地下热水含水层的导水系数T(m²/d)及弹性释水系数μ^*应依据单井非稳定流抽水试验资料确定。

4.根据权利要求1所述的一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，其特征在于，在步骤三中，式中的其中：Q为单个抽水井涌水量(m³)，S为水位降深(m)，r为计算点到开采井的距离(m)，当计算点位于开采井时取开采井管半径r_ω(m)，t为地热水开采年限(d)。

5.根据权利要求1所述的一种确定地下热水可开采量的开采井优化布局方法，其特征在于，在步骤七中，(Q_采/S_max)～n关系曲线的变化陡峭和平缓的分界点对应的n和Q_采/S_max为优化布局井数和相应的单位可开采量。