[发明专利]基于双井抽注的溶质运移分析方法、装置、介质、设备

说明书

本发明实施例提供了一种基于双井抽注的溶质运移分析方法、装置、介质、设备，该方法包括：测量目标区域中的抽水侧荧光素示踪剂的浓度，确定示踪剂浓度数据；基于示踪剂浓度数据，确定溶质在短通道运移路径和长通道运移路径的浓度变化特性，并基于浓度变化特性建立溶质运移模型；基于溶质运移模型，分析预测目标区域中溶质浓度。通过确定示踪剂浓度，并基于溶质在短通道运移路径和长通道运移路径的浓度变化特性建立溶质运移模型，以实现根据溶质在短通道运移路径和长通道运移路径中受滞留现象影响的不同，从而分析预测目标区域的溶质浓度，以提高模拟结果的准确性，为地下水污染评估和修复提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及工程仿真与数值模拟技术领域，具体涉及一种基于双井抽注的溶质运移分析方法、装置、介质、设备。

背景技术

双井抽注过程广泛存在于人类对地下水的利用过程中，例如，对地下水承压水层的抽水和一些工业废水通过井注入井承压水层，污染物质则随着地下水运动扩散，加剧地下水的污染。分数阶微积分的研究主要集中在纯数学领域，其应用已渗透到工业生产和工程技术的各个领域。分数阶微积分具有时间记忆性和长程空间相关性，能够比整数阶更加精确地描述有记忆和遗传、路径依赖性物质的物理现象和生化反应过程。

在现有相关技术中，由于地下含水层结构的非均匀化的特性，传统的分数阶模型无法准确地描述污染物溶质的运移规律，降低了模拟结果的准确性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法保证模拟结果准确性的缺陷，从而提供一种基于双井抽注的溶质运移分析方法、装置、介质、设备。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于双井抽注的溶质运移分析方法，包括：测量目标区域中的抽水侧荧光素示踪剂的浓度，确定示踪剂浓度数据；基于示踪剂浓度数据，确定溶质在短通道运移路径和长通道运移路径的浓度变化特性，并基于浓度变化特性建立溶质运移模型；基于溶质运移模型，分析预测目标区域中溶质浓度。

可选地，基于浓度变化特性建立溶质运移模型，包括：基于浓度变化特性，确定短通道运移路径及长通道运移路径的分界点；基于分界点分别确定溶质经过短通道运移路径和长通道运移路径对应的时间区间；基于时间区间，建立溶质运移模型。

可选地，基于分界点分别确定溶质经过短通道运移路径和长通道运移路径对应的时间区间，包括：将初始时刻至分界点对应的时间区间作为短通道运移路径对应的时间区间；和，将超过分界点的时段对应的时间区间作为包含长通道运移路径对应的时间区间。

可选地，通过如下公式表示溶质运移模型：

其中，x，t分别表示空间和时间，C(x,t)表示溶质浓度，[0,T₁]表示短通道运移路径的时长，[T₁,T₂]表示长通道运移路径的时长，为分数阶导数符号，TC为截断分数阶导数的简称，T表示对应路径的开始时刻，T₁表示溶质通过长通道运移路径到达抽水侧的时刻，T₂表示进行模拟预测的总时长，β表示分数阶容量系数，λ表示截断系数，α表示分数阶阶数，v表示流动参数，D表示扩散参数，β₀、β₁、λ₀、λ₁、α₀、α₁、v₀、v₁、D₀、D₁分别对应不同路径的对应参数，c(x,0)表示初始时刻溶质浓度，A为预设浓度，C(x,T₁⁺)表示溶质通过长通道运移路径到达抽水侧的下一时刻的溶质浓度，C(x,T₁^-)表示溶质通过长通道运移路径到达抽水侧的前一时刻的溶质浓度，为第二类边界条件。