[发明专利]一种反演推算含水层水文地质参数的方法在审

专利信息
申请号: 202111182069.7 申请日: 2021-10-11
公开(公告)号: CN113916193A 公开(公告)日: 2022-01-11
发明(设计)人: 廖欣 申请(专利权)人: 防灾科技学院
主分类号: G01C13/00 分类号: G01C13/00;G01D21/02
代理公司: 成都宏田知识产权代理事务所(普通合伙) 51337 代理人: 石小丽
地址: 065201 河北省廊*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 反演 推算 含水层 水文地质 参数 方法
【说明书】:

发明公开了一种反演推算含水层水文地质参数的方法,通过地下水位观测仪器对井孔水位连续监测,并对监测数据进行频谱分析,明确井孔水位响应的力源并结合水文地质参数建立井孔水位对力源响应的理论模型,由井孔水位响应的理论模型对监测到的井孔水位周期性响应频谱特征拟合配线获得含水层水文地质参数,本发明方法解决了抽水试验和微水试验等场地实验方法存在人为干扰和成本较高无法实现连续监测的问题,同时避免了观测场地环境因素的限制,从而实现对含水层水文地质参数连续动态监测。

技术领域

本发明涉及一种获取含水层水文地质参数的方法,属于水文地质、工程地质和采矿工程的综合应用技术领域,尤其涉及一种反演推算含水层水文地质参数的方法。

背景技术

在进行含水层水文地质参数测定时常常采用抽水试验和微水试验法。

抽水试验获取含水层水文地质参数:通过抽水或注水,使得井孔内水位发生变化,通过观测和记录井孔水位随时间的动态变化数据,与相应理论数学模型的标准曲线拟合,进而计算井孔所揭露的含水层的渗透系数和储水系数等水文地质参数。

抽水试验法缺点:一、抽水试验测定渗透系数时,往往会对含水层水文地质条件造成一定的扰动,可能会从含水层中抽出泥沙,从而无法有效获得没有扰动情况下的含水层水文地质参数,使水文地质参数的测定不能有效反映含水层的“自然”状态,尤其是对于一些需要获取非扰动情况下的水文地质参数实际应用与科学试验;二、对于某些工程或项目,可能存在试验周期、试验期间电力供应、以及出于地质环境安全考虑不适合大量抽取地下水等的限制;三、由于抽水试验往往成本较高,因而很难实现对含水层水文地质参数长时间的连续动态监测。

微水试验是一种快速求取含水层渗透系数的现场原位试验方法。基本原理是采用瞬时向试验井内注入或抽取一定水量的方式,使井中水位瞬时上升或下降一定高度,通过观测水位随时间变化关系,从而计算渗透系数等水文地质参数。此方法便于单个试验的野外实施、工作周期短、受场地条件限制相对抽水试验小,同时人为取水或注水量相对较小对含水层的扰动强度相对较小。

微水试验法缺点:一、由于缺乏统一的试验要求及技术标准,试验设备不完善,数据处理繁琐测定得到的渗透系数偏差较大;二、试验引起的水位变化影响范围有限,因而获得的水文地质参数仅代表井孔附近小范围内的含水层;三、虽然对人力劳动工作量需求小,但依然无法实现且连续试验以此获得水文地质参数的动态监测实验数据不连续。

综合市面上含水层水文地质参数监测存在以下问题待解决:1.采用抽水试验和微水试验时可能造成的人为干扰会抽出泥沙,从而无法有效获得非没有扰动情况下的含水层水文地质参数,使水文地质参数的测定不准确;2.人力物力成本,且成本较高,且无法实施连续的水文地质参数的监测;3.避免环境因素的限制,例如试验周期、试验期间电力供应、出于地质环境安全、试验要求及技术标准和试验影响范围有限等。

发明内容

针对上述技术背景中的问题,本发明目的是提供一种含水层水文地质参数反演推算的方法,通过地下水位观测仪器对井孔水位连续监测,通过对井孔水位并进行频谱分析,明确井孔水位周期性响应的力源,并结合水文地质参数建立井孔水位响应的理论模型,利用由井孔水位响应的理论模型对与监测获得的井孔水位周期性响应频谱特征参数进行拟合配线获得含水层水文地质参数,解决了抽水试验泥沙干扰和成本较高的问题,同时通过地下水位观测仪器连续准确的监测避免了野外场地环境因素的限制,可实现非干扰情况下的高精度的、连续的含水层。水文地质参数的动态监测。

为了实现以上目的,本发明采用的技术方案为:

一种反演推算含水层水文地质参数的方法,包含以下步骤:步骤一:通过地下

水位观测仪器对井孔水位进行连续采样监测;步骤二:对连续监测的井孔水位数据进行频谱分析得出井孔水位周期性响应频谱特征;步骤三:由井孔水位周期性响应频谱特征并参考水文地质资料明确引起井孔水位响应的力源,并确立井孔水位响应的理论模型;步骤四:将井孔水位周期性响应频谱特征

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