基于抽水试验的渗流问题摄动随机反演方法

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基于抽水试验的土体渗透性耦合响应模型研究

水性和水力联系。在抽水试验过程中，对各个落程的
０引言
随着我国城市化发展的日渐迅猛，许多城市积极建设高层建筑物及道路、桥涵、地下管线等公共设施，
结果分别采用同样的方法可得出不同的渗透系数，通过对不同方法得出的大量渗透系数值进行回归分析，得出渗透系数与水头降深有一定关系，土体排水固从结的角度来说，映了渗透系数与土体有效应力之这反
在规划设计或施工中。另外，多大城市都在建设或许规划建设地铁工程，些建设项目大多以土体作为建这
筑基础，尤其是对于沿海、沿江大城市来说，土体中所
赋存的水是一个很重要的问题。以往许多工程的失事与降水设计不当或不够重视有关。长江中下游沿
摘要：土体中大量降排水的过程实际上是土体中有效应力增长的过程。通过对抽水试验中土体渗透系数的回归分析，立了渗透系数与有效应力增量之问的耦合响应模型关系，明降排水过程中土体渗透系数是呈非线性变建说
化的。
关键词：渗透系数；回归分析；水试验；合响应抽耦中图分类号：Ｕ６Ｔ４３文献标识码：Ａ文章编号：０３— ４４２０）３— ２８— ４１０６７（０６００００
该线状工程中的抽水试验点Ａ和抽水试验点Ｂ的结果进行分析，抽水试验过程中在试验区设置土体
透变形直接破坏，因基坑大量降排水引起周围建筑或

抽水试验资料的遗传算法反演水文地质参数

ｆｉ（：（一】ｍＥ， ∑ ）２ｎｒ）ｍ，
＿ｍｌ＿Ｔ１（式４）公
Ｌｉ ≤ ． ≤Ｓ～
式中：Ｅ为拟合差值函数；Ｔ为导水系数；为贮水系数；ｉＳ为地下水降深实际观测值；ｉ，为０ｓＴ（
地下水降深计算值。１目函数优化的遗传算法．标３选择、交叉和变异构成遗传算法的遗传操作；参数编码、初始种群的设定、适应度函数的设计、遗传操作设计、控制参数设定等５个要素组成遗传算法的核心内。２号观测孔距离抽水井最近，值最小，Ｕ相对最适宜采用Ｊｃｂａｏ公式，为了方便与直线图解法结果进行比较，采用２号观测孔降深资料，基于Ｔｅ公式和Ｊｃｂｈｉｓａｏ公式分别进行遗传算法求参。本次采用遗传算法的初始种群个体数目为４个，基于Ｔｅ公式计算时最大遗传代数为８代，基０ｈｉｓ０于Ｊｃｂａｏ公式计算时，最大代数为１０代。解的变量为和ｓ５，代沟为０，变异概率为Ｐ／ｉ，ｉ．９ｍｎＬｎＬｄｄ
抽水试验资料的遗传算法反演水文地质参数水试验的计算公式。公式如下：
＝
（）
（公式）；归
‘ 公式２）
式中：为抽水影响范围内某一点任意时刻的降深（）ｍ；Ｑ为抽水井的定流量（ｉ）为自抽ｍ／ｎ；ｆｍ水开始到计算时刻的时间（ｉ）．ｍｎ；，为计算点到抽水井的距离（；Ｔｍ）为导水系数（ｉ）为含水ｍ／ｎ；Ｓｍ层的贮水系数；为Ｔｅｈｉ函数，Ｕ为井函数自变量。ｓ井是一个指数积分形式，常记为

基于抽水试验的三种方法水文地质参数计算

3.1.2 G2井水文地质参数计算
3.1.3 第一次抽水试验求参结果汇总
3.2 J2井抽水试验 3.2.1 J2井水文地质参数计算
3.2.2 G1井水文地质参数计算
3.2.3 第二次抽水试验求参结果汇总 4.分析与结论
通过三种方法计算的水文地质参数可以看出来，计算结果差别不大，通过三者的平均值可以很好的反应出水文地质参数大小。同时通过两次抽水试验可以看出，J1井、G2井、J2井、G1井平均渗透系数分别为3.1m/d，6.9m/d，34.1m/d，34.86m/d。这四眼井距离最远为500m 左右，但是渗透系数相差10倍左右，说明抽水影响范围内第三系含水层渗透系数分布不均，可能是因为第三系砂岩裂隙分布不均匀的原因。
本次抽水试验第四系松散岩层地下水由于基坑开挖被疏干，因此本次抽水目标含水层取第三系孔隙裂隙地下水。下面主要对第三系承压水的水文地质条件进行介绍。
第三系地层成岩情况不佳，主要为孔隙含水，形成裂隙孔隙水。第三系碎屑岩类裂隙孔隙水，分布于伊通—舒兰槽型盆谷地间，砂岩、砂砾岩含水层成岩不佳，结构疏松，水头埋深1.9~19m，局部自流，水量丰富，单井涌水量1000~3000m3/d，水质好；受岩性控制。 2.计算方法
水文地质参数是表征含水层性质特征的重要参数，其数值大小事含水层各种性能的综合反映。其中渗透系数、导水系数、贮水系数是表征地下水含水层给出水的能力的。因此准确的水文地质参数是地下水资源评价等一系列地下水定量计算的基础与前提。而求取水文地质参数最准确的方法就是抽水试验，因此本文通过抽水试验，使用3中方法求取渗透系数、导水系数和贮水系数。 1.工程概况
具有由东南向西北逐渐增大的趋势。岩性由灰绿色泥岩、灰白色砂岩及砂砾岩组成两个大的沉积旋回，即大安组和泰康组。（3）第四系本区第四系地层发育，分布全区，各时期地层均有堆积，为一套河湖相沉积的砂质堆积层，厚度25-70m，该地层的堆积和分布严格受

地下隧道渗流场的数值模拟及参数反演

地下隧道渗流场的数值模拟及参数反演隧道工程作为一种重要的交通、水利和能源工程，已经广泛应用于现代城市和基础设施建设。

在隧道工程中，渗流问题一直是一个重要的研究方向。

隧道工程中，地下水渗流和压力的变化对于施工和运营都有着极大的影响。

因此，对于隧道渗流问题的研究和模拟，对于隧道工程的设计和施工有着至关重要的意义。

在隧道工程中，地下水渗流主要受到以下几个因素的影响：隧道围岩的岩性、裂隙网络以及地下水水头的变化。

对于这些影响因素的模拟和反演，是进行隧道渗流场数值模拟的关键。

数值模拟是进行隧道渗流场研究的重要手段之一。

数值模拟的方法通常是首先建立模拟区域的模型（包括地质模型、水文模型和水力学模型），然后通过数值计算的方法获得模拟结果。

在建立模型的过程中，需要考虑隧道周围的地层结构、地下水的来源和流向以及隧道内部的渗流场等因素。

通常，使用有限元或有限差分的数值计算方法，对于渗流场进行数值模拟，以获得合理的模拟结果。

在模拟区域的模型建立完成后，进行参数反演也是渗流场研究中的重要环节。

如何对渗流场模型进行参数反演，以获得更准确的模拟结果，是数值模拟研究的关键问题之一。

参数反演的方法通常是根据实测数据，对模型中的一些参数进行反演，以获得与实测数据相近的模拟结果。

有了更准确的模拟结果，可以更好地指导隧道工程设计和施工。

除了数值模拟的方法之外，还有一些其他的方法可以用于隧道渗流场的研究。

例如，利用地球物理勘探技术（如地电、声波和重力勘探等），可以获得隧道周围地层结构、地下水域和裂隙网络等信息。

将这些数据用于模型的建立和参数反演，则可以得到更为准确的数值模拟结果。

总的来说，地下隧道渗流场的数值模拟及参数反演是隧道工程中一个非常重要的研究课题。

有关渗流场的研究成果，对隧道工程的设计、施工和运营都有着重要的作用。

在未来的研究中，应该将更多的努力投入到渗流场的研究中，以更好地保障隧道工程的安全和可靠性。

自由渗流面及渗流量推求的数值计算方法探讨

自由渗流面及渗流量推求的数值计算方法探讨秦甜甜;丁国辉;程勤波【摘要】自由渗流面具有复杂的非线性,较难确定.本文采用开源地下水数值模拟程序MODFLOW及SUTRA,分别运用MODFLOW模型中干湿单元转化技术、SUTRA模型中单元渗透矩阵调整法以及本文建立的缓变渗透系数矩阵法推求自由渗流面.对比其求解结果表明,采用MODFLOW运用干湿转化技术求解自由渗透面的方法稳定性最好、精度最高,而采用缓变渗透系数矩阵法的SUTRA程序,改善了传统单元渗透矩阵调整法的不稳定性,提高了数值计算精度,避免了MODFLOW必须矩形网格的局限性,是一种实用的计算自由渗流面及估算地下水与河流水量交换量的方法.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】3页(P12-14)【关键词】MODFLOW;SUTRA;单元渗透矩阵调整法;缓变渗透系数矩阵法;自由渗流面【作者】秦甜甜;丁国辉;程勤波【作者单位】江苏省地质调查研究院,江苏南京 210018;南京市测绘勘察研究院股份有限公司,江苏南京 210005;河海大学水文水资源学院/河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】P641.2自由渗流面与地下水潜水水面特征相似，具有复杂的非线性，是河流等地表水入渗补给地下水、大坝渗流等定量化计算的难点，目前，尚未发现确定自由渗流面的解析法，在实际工程应用中常用数值方法求解。

求解该类问题的数值方法可分为两类：变网格法和固定网格法。

由于变网格法操作复杂，容易使计算网格畸变，难以处理存在水平介质分层及各种复杂夹层的情况等缺点,因而研究较少。

为此，国内外学者提出了许多与固定网格法相关的处理技术，主要有剩余流量法、初流量法、节点虚流量法、单元渗透矩阵调整法、复合单元法及截止负压法等[1-6]。

但这些处理技术大多方法复杂，操作困难，应用不便。

本文利用开源地下水数值模拟软件MODFLOW[7]及SUTRA[8]，提出了采用干湿单元转化、缓变渗透系数矩阵法推求自由渗流面的方法，成功推求了自由渗流面，有效地提高了目前河流与地下水交互作用计算的求解精度。

关于允楞水库渗流反演结果适定性解的探讨

方法、工神经网络方法等。人
（ｄ）拿＿）ｊＯｈ：（＋ｙＯ＋ｚ（）０１（ｏｙＯ｝ｈ：Ｏ）ｏ
除了渗流反问题自身的性质之外，演结果出现反不唯一主要有以下原因。
目前，关于反问题的研究面临很多难题，如解的唯
组。通过反演得到的若干组渗透系数中，不是每并组结果都能够反映坝体内部的真实情况，因此，如何
一
件的简化，使得对渗流场的模拟较为粗略，值计算的数
结果出现了随机性，使解的唯一性得不到满足。仅致当坝体较长且沿坝的长度方向上，土层透水性无显著变化的情况下，方可简化为二维渗流问题进行计算，计
１反演结果不唯一的原因
渗流反问题是典型的非线性反问题，以用简单难
的数学、力学模型来描述。从基本方程式（）１可知，渗透系数ｋ与水位ｈ之间的关系是非线性的，拟模区任意节点上的计算水位ｈ是ｋ的多组组合的非线性隐式函数，问题的解是存在的，不是唯一的。逆但
摘要：流问题反演结果往往不是唯一的。结合云南允楞水库实际工程，讨了反演结果不唯一的原因，与渗探并
数值优化方法结合，反问题转为正问题求解。具体方法为：先，坝体渗流计算域分为若干子域，认为将首将并在子域内渗透系数为常数；次，钻孔原位压水试验成果为渗流计算初值选取提供依据；其以最后用三维渗流有限元计算得到的各测孔水位，实测值进行最优拟舍得到反演结果。计算结果表明，方法简便易行，算结与该计果精确可靠，可供同类工程的渗流反演分析参考。

基于BP神经网络的土坝渗流场反演研究

基于BP神经网络的土坝渗流场反演研究任喜平，钟声（西安理工大学，陕西西安，710048）摘要：土坝坝体、坝基土壤或岩体、两岸土体或岩体的渗透系数则是分析土坝渗流场的一个重要参数。

它关系到人们是否能够真正了解大坝的实际安全状况。

本文将现场监测和反演分析结合起来反演渗透系数，对于材料比较复杂的地基尤为如此，地基渗透系数牵扯到地基沉降、渗漏、滑体等众多安全因素。

从该角度出发，针对监测资料中的测压管水头与渗透系数之间的非线性关系，引入BP神经网络法、遗传算法，用于反演土石坝渗透系数，对比参照实际设计渗透系数。

关键词：BP神经网络法；遗传算法；渗透系数；非线性中图分类号：文献标识码：文章编号：Infiltrates the flow field inversion research based on the BP neuralnetwork's earth stone damRen Xi-ping，Zhong sheng（Xi’an University of Technology, Xi’an, Shaanxi 710048, China）Abstract:The earth dam, the base of dam soil either the rock mass, both banks soil body or the rock mass penetration coefficient is analyzes the earth dam to infiltrate the flow field a key parameter. It relates the people whether can understand the dam truly the actual safe condition. This article from therefore monitor and the inversion analysis on the spot unifies the inversion penetration coefficient. This article from this angle embarking, in view of between monitoring data's in measuring tube flood peak and penetration coefficient's misalignment relations, introduces the BP nerve network method, the genetic algorithm, uses in the inversion earth stone dam penetration coefficient, the contrast reference actual design penetration coefficient.Key words: BP neural network; Genetic algorithm; Penetration coefficient; Misalignment1 引言人工神经网络的发展，经历了一个曲折艰难的过程。

内蒙古东乌珠穆沁旗嘎达布其口岸某水源地混合井抽水试验参数反演

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抽水试验及参数反演
抽水试验运行方案地层及水文地质条件
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内蒙古东乌珠穆沁旗嘎达布其口岸某水源地混合井抽水试验参数反演
抽水试验试段位于冲积平原，为一双层含水层系统。其上部第四系松散岩类潜水含水层岩性主要为冲洪积相砂砾中，石、中粗砂、含漂卵砂砾石及中细砂，厚度 26． 32 m，潜水水位埋岩性主要为砂砾岩深 19． 8 m；下伏第三系上新统承压含水层，及砂岩，厚度为 18． 12 m，承压水水位埋深 17． 4 m；第三系含水第四系潜水含水层下伏厚度大于 10 m 的粘性土连续隔水层，层与下伏第三系承压含水层之间为厚度 2． 25 m 的粘土质连续隔水层。含水层和隔水层分布稳定、连续，整体向西倾斜，倾角 5° 。 1． 1． 2 抽水试验运行方案抽水井贯穿整个潜水含水层和承压含水层，并在潜水含水层和承压含水层都安装过滤器进水，其中，潜水含水层过滤器长度为 14． 32 m，为全面进水，承压含水层过滤器长度 1． 47 m，为部分进水。井径 0． 114 m，共设置 5 个观测孔，其中，观 1、观 2 和观 3 皆位于抽水井东部， 20 和 30 m，分别距抽水井 10 、观测井结构与抽水井相同；观 4 设置在主孔北部，距主孔 15 m，过滤并对承压含水层止水；观 5 位于主孔北部，器贯穿潜水含水层，距主孔 30 m，过滤器贯穿承压含水层，潜水含水层止水。各井孔参数，见表 1 。表1
0Hale Waihona Puke 引言在各层含水层水质符合要求的情况下，开采地下水的井孔
往往贯穿数个含水层，即多采用混合井，以简化成井工艺，增加出水量，降低成本。因此，在可以民间凿井的我国几乎没有无混合井的地区。在水文地质调查过程中，为了节省工作量和费往往会充分利用现有的民井作为常规水位观测孔、进行抽用，水试验并作为抽水试验的观测孔，或者直接开凿混合井用于抽水试验。然而，混合井在地下水流模型中如何刻画，在抽水试验过程中如何利用混合井求取水文地质参数，国外尚未很好解决。目前主要采用由美国地调局推出的三维有限差分地下水流模型 MODFLOW 软件处理。 MODFLOW 对多层混合井的流量处理时，然而，只以各层导水系数为权重，将混合井流量分配给每一层，这种处理方法没有给以理论上的任何分析，缺乏理论依据，应用与实际不符。 “影响半径 ” 虽然 D． Sokol（ 1963 ）采用 Thiem 稳定井流模型证明混合观测孔的水位等于以导水系数为权的各层水头的代数平 “影响半径 ” 均值。但该论文存在如下几个主要问题： ① Thiem 模型是不能形成稳定流的； ② Sokol 隐含着假定，尽管两含水层的导水系数不等，流量也不同，但他取其“影响半径 ” 相等； ③ Sokol 还隐含着假定，井管的阻力可以忽略不计，即井管处水头处处相等。在这些假定条件下得出的结论是不可信的。 Hantush （ 1961 ）、此外， Бочевер 和 Веригин （前苏联）（ 1961 ）以及 Neuman（ 1972 ）皆认为观测孔中的水头降深反映该孔滤水管中各点降深的平均降深，他们都通过对滤管所有点的水位降深进行积分平均求取观测孔中的水头降深。显然，上述 “积分平均水位” 都未涉及水流的机理，是缺乏物理基础的纯数学方法。

基于单井抽水试验的含水层参数反分析

【关键词】含水层参数；单井抽水试验；遗传算法反分析
【中图分类号】Ｐ６４１．２
【文献标识码】Ａ
【文章编号】２０９５一－２０６６（２０１５）２８ — ０１４９－．－０２
１引舌
在进行地下水资源的开发利用规划时，设计者必须首先
确定含水层的水文地质参数，水文地质参数确定的是否合理，会直接影响计算成果的可靠程度，进而影响水资源开发利用
规划的科学性。目前群井抽水试验是确定含水层水文地质参数的一种重要方法，群井抽水试验获取的含水层参数准确性高。但群井抽水试验要花费大量时间、人力和财力。采用单井抽水试验所需要时间较短，抽水试验的费用较低，同时结合地下水三维渗流理论进行数值反分析．逐渐成为获取含水层参数的一种新途径。本文以地下水三维渗流理论与基础，引入遗在选择过程中丢失的基因．为种群的遗传提供新的内容选择传算法反分析理论．以某农田灌溉工程的单井抽水试验为工就是复制或繁殖，是从初始种群中选择优质个体．淘汰劣质个
３基于遗传算法的含水层参数反分析
遗传算法是一种搜索和优化算法，用来模拟生物遗传和长期进化的过程，其基于生物界的“ 生存竞争，优胜劣汰．适者生存” 机制，用逐次迭代方法搜索和寻优。在实际运用中．遗传算法主要有两类运算：（遗传运算，主要包括交叉和变异两种运算； ②进化运算，也就是进行选择。交叉运算对组合两个染色体的特性，产生新的后代，所采用的交叉运算的性能很大程度上决定着遗传算法的性能：变异是在染色体上自发随机产生变化，变异可以提供初始种群中并不存在的基因或者寻回

抽水试验的理论及资料整理PPT课件

2、非稳定流抽水
是在抽水钻孔中仅保持水量稳定并使水位不断改变，或仅保持水位稳定使水量不断改变的抽水试验。非稳定抽水试验的目的是用人工控制的方法，使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化过程（或水量随时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导水系数（T）、压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给水度（μ）或释水系数（S）。具有时间短（但有越流补给和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变化的特点。
深井泵抽水的优缺点
◆优点 • 水位、水量能在较短的时间稳定 • 抽水成本较空压机低 • 可实现高扬程的抽水试验 • 利于定流量的非稳定流抽水 ◆缺点 • 不适应泥砂含量较重的抽水试验，已造成叶轮、长轴、
橡胶轴承等的磨损，可造成电机及其它部位的损坏。 • 在野外施工中，因缺电需另备发电机组。
2、空压机抽水试验
首先给定一个任意小的值，作为确定计算精度的约束值，然后任意
给出一个假定的影响半径，R0代入公式①中计算出，再K将1 计算出的带入K②1 式中计算出，……R…1 .,。如处反复计算，直到满足为止，K此n1时 K的n 和就是计算得最终K n结1 果R。n1
由于在过水断面处的水力坡度并非恒值，靠近井的四周误差较大,k值一般偏小。但对于离井外有相当距离处，其误差是很小的。为降水影响半径范围内的平均渗透系数。
Q f (s) 曲线类型判断及系数求解（曲度法）
①类型判断
n lg s2 lg s1 lg Q2 lg Q1
[s2 s1, Q2 Q1 ]
• 若 n≤1，为反常型 n＝1，为直线型 1＜n＜2，为指数型 n＝2,为抛物线型 n＞2，为对数型

双塔水库大坝渗流反演分析与特征水位渗流计算研究

双塔水库大坝渗流反演分析与特征水位渗流计算研究李舸航;陈雨菲;田凤云;杨宇平【摘要】结合双塔水库大坝现场检查以及地质勘探情况,通过渗流观测资料分析对坝体渗漏成因进行了分析,通过AutoBank软件建立平面典型断面有限元模型,通过参数渗流参数反演分析调整了本次计算的渗透系数,计算得到浸润线规律符合一般均质坝分布.并进行了特征水位下稳定渗流计算分析,计算结果表明心墙下游侧出逸点偏高,并未自心墙与坝基接触部位形成出逸,坝脚出逸处渗透坡降满足要求.%This paper combined with the on-site inspection of Twin Towers reservoir dam and geological exploration,through the analysis of the seepage observation data of dam leakage causes are analyzed,a typical section plane finite element model by AutoBank software.The parameters are analyzed by the parameter seepage parameter analysis.The calculated permeability coefficient is calculated to be consistent with the general homogeneous dam distribution.And the characteristics of water seepage calculation,the calculation results show that the downstream side of the core wall is too high,and the contact point between the core wall and the dam foundation is formed.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】4页(P99-102)【关键词】土石坝渗流;渗流反演分析;特征水位【作者】李舸航;陈雨菲;田凤云;杨宇平【作者单位】河海大学,南京210098;河海大学,南京210098;河海大学,南京210098;河海大学,南京210098【正文语种】中文【中图分类】TU753.6双塔水库位于甘肃省平凉市华亭县，是一座解决农业灌溉用水并兼顾城乡供水、工业用水、发电、调洪等综合利用的中型水库。

基于随机理论的渗透参数反演分析方法及应用

基于随机理论的渗透参数反演分析方法及应用摘要：本文主要研究了基于随机理论的渗透参数反演分析方法及其在地质学以及环境学等领域的应用。

首先介绍了渗透参数的定义和性质，以及渗透参数反演分析方法的基本原理，其次从模型准备、数据准备、渗透参数反演以及后期数据处理等方面介绍了该方法的步骤；最后，探讨了该方法在地质学和环境学中的应用，并论述了该方法的优缺点。

综上所述，该方法有助于更准确地反演地下渗透参数，能够帮助研究人员更加了解地质构造和环境变化，从而为资源勘探和环境管理提供所需的信息。

关键词：渗透参数；反演分析；随机理论1. Introduction随着地球科学的发展，渗透参数的反演分析变得越来越重要，因为它可以准确地反演出地下的渗透参数，为地质学及环境学等相关领域提供重要的信息。

据此，本文重点介绍了基于随机理论的渗透参数反演分析方法及应用。

2. Definitions and Properties of Permeability Parameters地下渗透参数是描述物体在渗流运动中抵抗力的物理量，其主要包括粒径系数、渗透系数、水动力系数和水理系数等，它们可以用来反映地下岩石的流体特性。

粒径系数是由矿物的粒径和形状决定的，它可用来表征岩石的离散特性，决定着岩石中水流的流通程度；渗透系数是由岩石孔隙结构形成的，它可以说明岩石中水流的渗流率；水动力系数和水理系数表示了岩石中水流的运动状态，如流速、压力、温度及密度等。

3. Principle of Permeability Parameter Inversion Analysis基于随机理论的渗透参数反演分析方法是地学及环境学应用最为广泛的一种渗透参数反演分析方法，它是通过在特定的地质条件下，以某种数学模型表示岩石的结构性质，建立模型来描述地下渗透参数的分布情况，通过系统计算理论和数据融合分析，完成反演渗透参数的步骤，最终得到更加准确的渗透参数反演结果。

4. Steps of Permeability Parameter Inversion Analysis（1）模型准备：首先，根据反演需求，准备相应的数学模型，以满足随机理论的应用；（2）数据准备：然后，准备渗透参数反演所需的输入输出数据，包括水动力分析数据、渗透曲线以及岩石结构等；（3）渗透参数反演：利用数学模型和输入输出数据，构建随机理论的数据融合分析模型，以及相应的反演程序，在数值模拟的过程中，通过调整参数值，以求解最佳的解析结果，完成渗透参数反演；（4）后期数据处理：最后，对反演结果进行分析和评价，保证反演结果的可靠性，并将反演结果归档，供后续应用。

【doc】直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法

直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法安徽水利科技?2004年第6期33直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法葛孝椿陈光临z张立争z崔德密周山(-安徽省?水利部淮委水利科学研究院蚌埠233000)(2水利部淮河水利委员会治淮工程建设管理局蚌埠233000)摘要通过无穷多次镜像反射叠加得出两侧直线补给边界深井降水分析方法.对于两侧直线补给边界水位和补给流量不同的情况,建立了无穷级数表达的非线性方程组;用Leibniz准则证明了有关无穷级数收敛,从而确定解答存在极限值;编制的程序用叠代法求解非线性方程组;并提出直线补给边界影响距离的概念和确定的方法.该方法也可以称为两侧直线补给边界条件下的井群干扰分析方法.通过实际工程应用说明,该方法计算程序应用方便,前后处理省工省时.关健词基坑深井降水井群干扰镜像反射直线补给边界直线补给边界影响距离1引言建筑物地基内如果存在承压水层,基坑深井降水计算的常,将该半径对应的圆周作为补给边界,然后进行井群干扰计算"】,或者将基坑当作—个等效半径的大口井代人单井公式计算【l】.然而,在水利,建筑,交通等工程中,常常会出现直线补给边界的情况,如:(1)当建筑物在江河附近,地基内承压水由江河补给;(2)地基内承压水流动,无抽水井时承压水等值线近于直线的情况;(3宦筑物地基内有承压水,其基坑长度远远大于宽度的情况(例如地铁基坑等).对于上述情况,如果仍用影响半径的圆周作为补给边界,则与直线补给边界的实际情况严重不符,往往会得出十分浪费的结果.例如蚌埠闸扩建工程地基内承压水自西北向东南流动,在深井降水影响范围内,西北方承压水位为18m,而东南方为15.5m,按常规方法取影响半径对应的圆周上承压水位为18m,计算需要36口深井;采用直线补给边界方法计算仅需要14口深井,该工程施工过程中实际也应用14口井抽水,确保了基坑渗透稳定安全,并防止对老闸产生有害沉降.按直线补给边界进行深井降水分析应用很广,但是除了等距布置的长列井…?f5】?【捌巾以外,目前尚没有便于工程实际应用的分析计算方法.三维数值分析不仅前处理工作量大,而且在各井位附近均存在水流急变区,处理费工费时,尤其不便于施工单位应用降水设计最终由施工单位进行).应用镜像反射叠加方法可以使解答满足直线补给边界条件.一侧为直线补给边界的情况下应用很多,例如文献【3】第九章二,6水源法在水平排水系统问题上的运用(480页),文献【1】第五章第三节之2短列井(153—154页)等.以E镜像反射叠加均是—侧为直线等水位边界,另—侧延伸无限远,因此只需设置一组镜像井.文献【1】公式(6-39),(6-40)是两侧直线补给经无穷多次镜像反射得出的,但是两侧直线补给边界水位必须相同;同时仅有一口井.在文献【4】中考虑了一侧为直线等水位边界,另—侧强透水边界封闭的情况,设置了无穷多组镜像井进行反射;根据有关函数的性质和计算说明,只要设置白勺.镜像井组数足够多,精度就能满足实际直用的要求.目前尚未发现正确处理两侧直线补给边界水位不同的镜像反射计算方法.本项目研究两侧直线补给边界(或—侧补给,另—侧被补给)上承压水位不同情况的计算方法,进行无穷多次镜像反射,并从理论上证明镜像反射无穷多次时,该方法得出的势函数存在极限值.由于两侧直线补给边界上单位长度的补给流量也不相同,从而要求解非线性方程组,针对任意多口井任意布置情况编制了计算程序,用叠代法求解非线性方程组.只要适当改变1个控制变量的输入值,该程序也可以计算一侧补给,另一侧透水层封闭的情况和一侧补给,另一侧透水层边界延伸无限远的情况;此外,这种方法还便于考虑承压水与潜水越层补给的双层地基分析.由于计算程序的前后处理简单方便,适于工程设计应用.2镜像反射无穷多次的复数势与势函数图1为这种边界情况有抽水井的布置图,上游直线补给边界水位为日,下游直线补给(或被补给)边界水位为Hv.设有n孔井,其流量用Q.庆示,分别标在相应井孔旁.Q.中第一个下标1表示实井(非镜像井)流量,以便区别于镜像井流量,第2个下标i表示井的序号,i=1,2,3……,}.为了使上下游直线边界E的水位分另球量与『下,直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法?葛孝椿陈光临张立争崔德密周山可用镜像反射叠加方法.对于图1所示两侧均为直线等水位补给(或被补给)边界的情况,需要在上下游直线边界以外分别设置不同流量的镜像井.上游边界以外对应于i号井的镜像井流量用表示;下游边界以外对应于i号井的镜像井流量用表示.综上所述,流量Q第1个下标为1,表示为非镜像井,即实井的流量;第1个下标为2,表示上游直线边界以外的镜像井流量;第1个下标为3,表示下游边界以外的镜像井流量.流量的第二个下标袁示第i号井.J下游边界Ht..1}hQm1.～l————一X~a=gL-Xro.o——————————鱼.i=1'0?源图1两侧直线边界外侧设置流量不同的镜像井实井为汇,其流量为正(因为通常要求实井的流量,所以设其为正);镜像井流量为负时,则为源,对应补给边界外侧;镜像井流量为正时,则为汇,对应被补给边界外侧.镜像井的直径,井壁水位,附加阻力系数等均同对应井号的实井.显然有al+a3f,i:1,2……,l(1)由于图1设置的镜像井尚不能保证对称于上下游直线补给(或被补给)边界,因此不能使上下游边界上水位为常量.因此要设置无穷多组镜像井方能使其对称于上下游直线边界.图2 为设置无穷多组镜像井的一部分.为了便于编写计算程序,在图2中取上游直线边界为y轴,轴过y轴上任意点,方向向右.将相邻两下游直线边界(包括其镜像)所包围的区域用七值编号,k:I,2……,k=l为y轴两侧的区域;其余k为偶数时,在征的区域,劝奇数时,在X负的区域;左右交替编号(见图2,该图略去了七≥7的区域).对于≤L的情况,每个k的区域又用上游直线边界(或其镜像)划分两个小区,『:O表示上游直线边界(或其镜像)右侧小区,_『=l表示其左侧小区.对于>L的情况则相反,详见图2.未示第丹实井的水平坐标,表示丹实井竖向坐标.各个小区镜像井的标可由蝴下式表示:再+I.1)+加:(一1)kkL+(一1)"IXi+kL(2)上式中k为偶数时k=O;七为奇数时k=1.根据式(2)可得图2所示各区域井孔及其镜像井中心点的水平坐标及流量,得井及其相应镜像井中心点的竖向坐标为.从理论上讲,k应当取1,2……时,有关数值的极限值则为精确解答;但是,根据对数函数的有关性质和大量计算说明,七取到某一有限值时就能得到满足实用精度要求的结果;尤其是当上下游直线边界之间距离L较大时,随着k的取值增加,井孔流量及有关水位收敛速度很陕.因此,下面公式是依据七取1,2,3……来推导的.以下取Ⅳ七为偶数分析,例如图2中Nk=6(女Ⅱ果取奇数,则下面公式中Q2与Q3fl,-j/~gvt:的位置要互换,有关符号有所变动).这样便可得到复数势咖,【5】,【6】为: 忑潞一li誊l边慷,宅l?()|a("—』;/-aJ/-alI』}I一?o汇?源图2镜像反射示意图即:得到复数势13],【5】,[6】为:胙+=去∑t主ln(Z.Zln(ZZ,)¨Ⅵ+-_∑∑∑.-)…'-"t:lJ:0『.,+赤善In(z-z,+z.z1(3)+—善l,l(z_+2,Im"))+寿善~n(Z-z,+.J+c+Df.上式中i:i+【,+2(k—D]n,为井孔及其镜像的序号.取式(3)中复数势的实部,即得势函数为上式中应区分复数内井孔编号i,式中屿D后面的j以及下述复平面+中的曲为复数i,其余i为井孔序号.式中z为复平面+y止的任意点;对于带有下标的z,则为复平面+yi上相应井孔吸其镜像)序号为下标值的井孔中心点.I札.2l^1磊善(-1)州Q~ln[(x-xl)+(y-y)卜I_善Quln【(j+2))+(y.卜1一善nQ:l,l【(j+.):+(y.)z】1叮r面-～1着+2卅.))+(y.y)】+c.(4)上式中屿y分别为任意点水平与竖向坐标;带有下标值为对应于下标所示序号井孔及其镜像井中心水平坐标,为得井及其镜像井的竖向坐标.3建立非线性方程组式(4)中y分别为任意点水平与竖向坐标;带有下标值为对应于下标所示序号井孔及其镜像井中~d.xlz-坐标,为丹井及其镜像井的竖向坐标.任意点的承压水水位为:.Il=KT(5),J,上式中肋承压水层渗透系数:功承压水层厚度..一卫直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法?葛孝椿陈光临张立争崔德密周山35令Q=∈Q.(6)代人式(1)得Q3I=(1一∈)Qi(7)设第1号井(实井)的井壁外侧水位为h,则由式(5),(4),(6)及式(7)得.'211^.舌('1)k+J+tQnln【'Xi')2+(y-yi)】+1善Q"ln[(xt-x,+州.))2+(yi)】一I善QIn【.)+(Y-Y1)】一1丽1')Ql,l【(.(舳))+(y—yj)】+c(8)上式中i=i+【,+2(k—D]n,i=1,2……n,由于井孔半径相对较小,Xr-~Yi可取第1号井孔中心点的水平与竖向坐标. 当i=f时,式(2.8)等式右边第一项中的(xl一)2+一yf):取R,为第i孔井的半径;对于不完整井,则取e.2qol—nRoD,fo,Y~第i号井的附加阻力系数"】,【7】.在上游直线边界有=0,Y=01~'h=日;在下游直线边界有=L,Y=0时|Il=H_F,代入式(5),(4),(6)及(7)得:k=lj圭-Oi至-1Iiln硼+丽1舌itHa=1(-lJQ∑∑∑-硼+碉舌Ql,l,l【+})f2】.毫Q,il,l【+㈣):+yl2]一砉(1.)Q.l,z【+.)):+y'2]+c].(9)HT1荟,磊善(-)QlilnEL-x,?)i2]一4~rK—T荟Q-n[(L-xi+2n(N~5;)2+yi2]1n一-_善(一)Q-In[+.1))f2】+c(10)由于L井的井壁外侧水位及上下游直线边界水位均为已知值,未知数仅为nll井的流量Q(f-1,2---,1)及∈,C,共有,l+2个未知数.式(8)中1分别取I,2……n,可列出n个方程,再加上式(9)与(10),所以共有n+2个方程.)An+2个方程可解出"+2个未知数.但是,从式(8),(9),0o)中可看出,这些方程均为非线性方程.因此n+2个方程为非线性方程组,用叠代法对非线性方程组进行求解.首先假定∈,代入式(8)与(9),得到n+1个线性方程,解出Q..,Q一Q.及c,再代人式0o)求得H_F.如果求得的fl下远不等于已给定的『下,再重新假定毒计算,直到计算出的H下与给定的H下之间误差小于要求的误差为止.最后求得的,Q.(f=i,2…即为nll井的流量,而Q=∈QQ3(1一鲁)Q代人式(8)可得任意点的承压水位.以上是两侧直线补给边界的一般情况计算.如果取∈=1,则为上游补给,下游透水层封闭情况的计算,因为此时有Q3,=0,Q:,=Q¨o如果取∈=1,同时取N=1,则为上游补给,下游透水层延伸无穷远情况的计算.4镜像反射次数趋于无穷大时解答极限值存在的证明下面进一步从理论上证明当|Ⅳ厂时,式(4),(8)～00)存在极限值.首先证明M一时,式(4)等号右方第2,第3与第颂之和存在极限值.式(4)等号右方第2项的极限为者善QIflnI(x-x,+2n(NI.2))2+(y.y.)】=善n钯.[(ⅣJ2L++(Y-Y)】=一Quln[(L.】(1nQl当|Ⅳ厂时,同样可得式(4)等号右方第3项与第颂的极限分别为一1(1,zL)Q:与一(1,z善Q,将三项极限相加得(J,lZ坦L)善(Q¨_Q:'Q).根据式(1)可得上面极限值为0.因此,当M一时,式(4)等号右方第2,第3与第4项之和的极限为0.其次证明式(4)等号右方第一项无穷级数收敛,即无穷级数存在极限值.将式(4)等号右方第一项中与k对应的,=0与=l两项合并,并将七为奇数与七为偶数的对应项分开.对于七为奇数时, 七为1;对于k为偶数时,七为0,代入式(2),便得式(4)等号右方第一项用两个无穷级数A与B表示如下:I耋4'rr;-tQ{姜能?,z妻能?,z等}m,将式(11)中级数A+B合并,并且变换为下面交错级数:A+曰=.=.喜..?,z—:l-昌...In等.【(七一1)L++而】+(y—yj)2Uk----i将以E交错级数的—般项绝对值用袁示,当姨时则有直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法?葛孝椿陈光临张立争崔德密周山+-应注意,式(14)等号右端的置为式(13)等号右端的七+1.交错级数可写成:A+B=一UI+U2一U3+U4一……(一1)I……下面用Leibniz准则证明上面交错级数收敛.首先证明Ut=0.由(13)式得....[(七一1)L+X+蕾】+(y一),})In袁帝=21n=0(15),一一对于置为偶数的一般项式(14)同样可得.1/rn+I=21n手=0￡.1一∞其次证明U…<U,为此,先证明下面引理.引理设a…bCk均为正实数,若b>a,则下面不等式成立.<告证明令c=Kb,且由于b>a,则(b+c)(b+Kb).(b+Kb)b2(1+6面<面故有,卫fa+c)2,a下面利用以上引理证明u川<u.首先对七为奇数的情况证明u<u.设(13)式对数符号内分子为+(),一),f),分母为a+(y一),j),贝ⅡUk=1,l(17)…其中b=[(七一1)L+X+Xl】,a=[(七一1)L+X—Xl】.由于蕾为井点水平坐标,由图2可知恒为正实数,所以有b >口,由(14)式得:In—(b+2L-2x—)2+(y-y1)2U(18)k+lIn—(a+2L-2x—)z+(y-y1)z..由于沩渗流场内任一点的水平坐标,如果计算点不在下游边界上,则恒有<L,上式中2L—为正实数,令C=2L一2x,故弛为正实数,利用上述引理式(16)可得+2L一2x)b2+2L一2x)2,口又由于(y一),f)为正实数,所以由上式得(b+2L一)2+(),一),f)+(),一),f)(a+2.L一.+(),一yj),a+(),一yj)故1n(b+2L-瓣2x)z+(y-Yi~.由式(17),(18)可知,上式ePu<U.如果计算点在下游边界上,则=玳入式(18)可得则父错皲双和阳微限但力0,皲双'汉鳜..b+(),一),f)Uk+1丽再对k为偶数的情况证明U川<U,此时级数一般项为U1二±:±二(19)k=而n兰篇等∞+-面而同样,式(20)等号右端的k为式(19)等号右端的k+1.令式(19)分子为b2+(),一y1),分母为a2+(),一),)则"=1n—,6=[七L--X+Xi】,n=[七L--X--X~1.恒有b>口.由式(2o)得(b+2x)+(),一(口+)2+(),一))2.当计算点不在上游边界上时,为正实数,用c表之,同样用引理式(16)可得U川<U.如果计算点在上游边界上,则=0,U…=U,式(12)级数之和为一U.,级数收敛.于是用bniz准则证明式(12)无穷级数在渗流场内收敛;前面已证明在上下游边界上也收敛,所以在整个渗流场上无穷级数之和存在极限值.于是,当七一*时,式(4)等号右方第1项级数收敛.由于k一*(即一*)时,式(4)等号右方第1项级数收敛;第2,第3,第4项之和极限值为0;又由于式(4)中c为常量,因此当k一*(即一*)时各项均存在极限值.由于式(8)一(10)均由式(4)导出,因而一*时式(8)一(10)等号右方也存在极限值.5直线补给边界影响距离对于河道为补给边界的情况不存在直线补给边界影响距离的问题,河道就是补给边界.对于承压水流动和狭长基坑的情况,就存在与影半径相似的问题,需要推求直线补给边界影响距离.实际上,这是不稳定渗流问题.但是,随着抽水时间增长,上游补给边界将逐渐向上游推移,抽水时间增长到一定程度,上游补给边界推移足够远时,就会接近稳定渗流情况,此时上游补给边界到基坑中某一点的距离即为上游直线补给边界影响距离.除了下游透水层封闭和延伸无穷远的情况,同样存在下游直线补给边界影响距离.首先考虑上游(或某—侧)直线补给边界的确定.在基坑匕游(或某—侧)足够远处选择基坑降水前有承压水位观测值的位置作初步确定的直线补给边界,其方向与该部位承压水等水位线一致,并取为Y轴,x轴与其垂直,指向基坑,根据确定直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法?葛孝椿陈光临张立争崔德密周山的深井数量和布置计算各井流量与基坑中某点承压水位.然后将直线补给边界向上游平行移动不同距离分别计算各井流量与基坑中心某点承压水位,绘制总流量与边界到基坑中某点距离关系曲线和基坑中某点承压水位与距离关系曲线.当计算结果比较稳定,或者最后两次计算单位长度之差小于实用要求的边界就可作为所确定的边界,该边界到基坑中某点距离称为直线补给边界影响距离.其次考虑两侧直线补给边界(或—侧补给另—侧被补给)的情况.此对在下游离基坑较远处选择有承压水位观测值的部位暂作为下游补给(或被补给)边界,方向平行于抽水前承压水等水位线,按前术方法求上游补给边界影响距离,再根据求得的上游补给边界影响距离确定上游补给边界.然后将下游直线补给边界向下游乎行移动不同距离分别计算各井流量与基坑中心某点承压水位,同样根据计算的流量和基坑中某点的承压水位稳定情况确定下游补给边界影响距离.对于狭长基坑两侧直线补给边界对称的情况,两侧边界通常平行于基坑中轴线,利用其对称性,同时选取两侧直线补给边界到基坑中心点的各种距离进行计算,根据计算的流量和基坑中某点的承压水位稳定情况确定两侧补给边界的影响距离.6计算实例蚌埠闸扩建工程地基内砂层承压水自西北向东南流动,没有井抽水时承压水等水位线近于直线,20o1~4月18日基坑有l4口深井抽水,各井井号,位置坐标,半径,井孔外侧水位风及附加阻抗系数见表1,其中第l5和l6号井为透水砂层的天然露头(黑牛咀1与黑牛咀2),当作浅井计算.平面布置见图3.透水砂层厚39.82m,渗透系数K=1.64×10～cm/s,上下游直线补给边界承压水位分别为18m与13.5m,两边界相距600m(~图3).基坑下承压水位要求降到1lm.应用上述方法的程序通过镜像反射8次计算得各井流量如表2.根据求得的各点承压水水位绘制的承压水等水位线见图3.镜像反射叠加计算的次数对计算精度的影响可见表3,从该表可见,镜像反射8次计算结果已能满足精度要求.表1井点坐标,半径,井璧外侧水位及附加阻力系数表2各井计算流量井号l59l3Q/m3/s井号261014Q/m3/s号井Q/m3/s井号48l216n0D46890D0I订47010a7164010D633l0.0058310.0067990舶65640.01)60860.0o50570.0O47660J0059290.007479表3镜像反射次数Nk对计算流量及基坑中心承压水位的影响2481620柏次数Nk'1413抽水井总流t:/lO-~m3/sl6口并总流量,1O-m3/s9.918,5l8.498.498.498.499.007.957,907.897.897.89基坑中心承压水9.849.689.679.679.679.67该例初始确定的上游补给边界到基坑中心点(即图3中205点)距离为2100m.图4与图5为上游直线补给边界影响距离与计算的总流量和基坑中心点承压水位关系曲线.从这两条曲线可得,直线补给边界向上游移动3000Ⅱl衷lc可得到流量与基坑中心点承压水位比较稳定的结果,因此,最终确定上游补给边界距205点5100m,即图3中Y坐标轴.l《耋萋羹挺JJ/F图32001年4月14日141=1井抽水时的等水位线图414口抽水井总流量与补给边界向上游移动距离关系曲线图5基坑中心承压水位与补给边界移动距离关曲线慧38直线补给边界深井降水渗流分析的镜像反射方法?葛孝椿陈光临张立争崔德密周山7结伦(1)对于下述几种情,基坑深井降水不能用常规方法将影响半径x,-l~的圆周作为补给边界,应当用直线补给边界计算:a,当建筑物在江河附近,地基内承压水由江河补给;b,地基内承压水流动,无抽水井时承压水等值线近于直线的情况;c,建筑物地基内有承压水,其基坑长度远远大于宽度的情况(例如地铁基坑等)(2)除了江河补给以外,直线补给边界深井降水计算存在直线补给边界影响距离的阃题.可以选取距基坑内某点不同距离作为补给边界分别用程序计算,直到能取得较稳定的计算结果为止.(3时于河道为补给边界,或者地下承压水朝一个方向流动,渗透比降又较大时,由抽水试验求渗透系数也不能用圆周作为补给边界,应当用直线补给边界计算渗透系数.(4)用无穷多组镜像井反射叠加的计算方法可以使解答满足上下游两侧直线补给边界上承压水位不等的边界条件,并能从理论上证明镜像反射无穷多次时,该方法得出的势函数存在极限值.由于两侧镜像井流量不同,从而需解非线性方程组,所编写的计算程序用叠代方法求解,可以避免对井位附近水流急变区的处理,输入数据少,便于工程设计应用.参考文献1,毛昶熙主编,渗流计算分析与控制【^I】,北京冰利电力出版社,2003: 184～191;153～157.2,钱家欢,殷宗泽主编,土工原理与计算,北京,中国水利水电出版社.1996:148～150.3,H,且,HO几yBAPMHOBA-KOHHA,地下才屠呻萧栅森,任荣祖,徐志英译,北京:地质出版社,1957:473—484.4,葛孝椿,方i虫【A】,第二届华东地区岩土力学学术讨论会论文集【C】,杭州:浙江大学出版社, 1992:35～42.5,葛孝椿,双排长列完整井敷A】,岩土力学及工程理论与实践【q,北京;中国水利水电出版社,知识产权出版社,2O02:49～55.6,葛孝椿,双排长列井交错布置计算【A】,刊第七届全国渗流学术大会论文集20o4年:376--382[c],合肥;中国科学技术大学出版社,2004:.滥-文集将在20o4年9月出版)7,安徽省水利科学研究所,吴世余,多层地基和减压沟井的渗流计算理论【,北京:水利出版社,1980:吴世余教授对该文的研究工作给予许多帮助,在此表示感谢.(上接第14页)3存在问题分析资源经济效益的目标,缺乏统一调度和控制的有效制度;另一方面用水户只要求用水的权利,而不愿承担利用水资源的3?1已建工:程老化失修,效益衰减有关义务.管理与利用脱节,管理过程中责,权,利之间关宿州市的泵站多为20世纪60-70~代兴建,多年运行后机系不相适应.加之量水设施不足,一些站不能做到先缴费,电设备都已老化,且带病工作;泵站土建工程年久失修,渠再开机抽水,造成农业水费收缴数量不足,不能实现水工程系不配套,效益逐年衰减.的良性循环.3.2灌溉技术落后,水资源严重浪费4计划和打算目前的灌水方式仍然采用传统的干支农毛渠输水,由于渠系老化,年久失修,跑水,漏水现象时有发生,输水损失较大,有的为田间漫灌,田间灌水不均匀,灌溉水的利用系数为0.55左右.3.3排水工程标准低,不配套,影响效益发挥宿州市南部地势低洼,浍河,j解河南,北沱河,唐河,石梁河多年未予治理,河道除涝标准浍河,唐河达3年一遇外,其余底于3年一遇标准.有的河道和大沟淤塞,有的缺少桥涵,有的田间工程不配套.3.4设备闲置,运行不足受自然条件,种植结构,水费,电费等因素的影响,导致有的泵站设备闲置,运行不足,还有的泵站甚至连续多年未曾开机,社会效益,经济效益极差,严重影响了泵站的生存和发展.3.5管理运行机制不健全,水工程不能实现良性循环—方面表现在管理部门没有建立合理利用水资源,发挥水(1)2004-2005年对萧县故黄河上的陈庄站,蛹桥区濉河上的南,北大桥站,新汴河上的二铺站,灵璧县拖尾河上的红旗站,泗县北沱河上的大安站,新濉河上的小许站进行技术改造,更换机电设备,改造泵房和管理房,计需投资2500万元,可解决O.53万}吼2农田灌溉和0.13万hmz农田排涝问题.(2)"十一五"计划期内,争取使已纳入国家项目库中的"安徽省新汴河灌区续建配套工程与节水改造"项目尽早上马.工程包括调整改造20座,总装机5515kW泵站;新建l2座,装机4425kW的泵站;干渠158.48km和支渠287.33km的衬砌及有关渠系排水建筑物.原批投资为1.86亿元.工程效益为改善灌溉面积2.1l万}Im2,新增灌溉面积1.81万}Im2.(3)在"十一五"期间,争取对未改造的国有泵站和200kW以上的群管站进行技术改造,约需投资3000万元. (4)针对我市泵站管理中存在的问题,我们认为,水管单位要想走出困境,求得生存和发展,首先必须理顺管理体制,建立健全水费收缴机制,在此基础上,因地制宜地发展多门类的水利经济.。

海水抽水蓄能电站上水库渗漏对地下水环境影响的数值模拟研究

中图分类号： X523
文献标识码： A
文章编号： 1000-0860（ 2020）增刊 2-0203-06
Numerical simulation for the influence of the upper reservoir leakage on groundwater environment at the seawater pumped storage power station
收稿日期： 2020-08-05 基金项目：国家重点研发计划 “海水抽水蓄能电站前瞻技术研究” （ 2017YFB0903700）；国家重点研发计划 “海水抽水蓄能电站环境影响评
估与生态修复关键技术研究” （ 2017YFB0903703）作者简介：詹泽波（ 1966—），男，硕士研究生，主要从事岩溶地下水模拟研究。E-mail： 549997376@ qq. com 通信作者：龚星（ 1987—），女，讲师，博士，主要从事水文环境地质环境研究。E-mail： xing_ g@ gdut. edu. cn
法，分别模拟了无防渗层、防渗层完好、防渗层库盆中心点渗漏、防渗层坝底渗漏四种不同渗漏的场
景，讨论了海水抽水蓄能电站上水库渗漏对地下水环境的影响。结果表明：当没有防渗层时，入侵海
水所形成的咸水带将污染地下水，渗漏最大深度达到 60 m；当防渗层完好时，上水库海水几乎不发
生渗漏；在防渗层中心点渗漏与坝底渗漏时，发生严重海水汇集的区域相对无防渗层有所缩小，但更大。因此在海水抽水蓄能电站的建设及运
营期间，有必要对上水库作防渗处理，防止渗漏海水污染地下淡水；并对水库区域含水层中地下水盐
分浓度进行实时监测，以便识别发生渗漏的区域，及时进行修复。

抽水试验资料的遗传算法反演水文地质参数

抽水试验资料的遗传算法反演水文地质参数
石志远;许模
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2011(031)004
【摘要】基于MATLAB遗传工具箱的遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的全局最优化随机搜索算法.它以其简单通用、鲁棒性强、适于并行处理及高效等显著特点,在各领域得到了广泛的应用.结合抽水试验实例采用遗传算法反演水文地质参数,并将所求参数与配线法和直接图解法所得参数进行对比分析.结果显示,遗传算法所求参数的计算降深与实测降深吻合程度高,方便快捷,不失为一种有效的水文地质参数求解方法.
【总页数】5页(P466-469,480)
【作者】石志远;许模
【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都610059【正文语种】中文
【中图分类】P641.2
【相关文献】
1.利用群孔抽水试验水位恢复资料计算水文地质参数的新方法 [J], 刘振宇
2.基于抽水试验的水文地质参数三维进化反演 [J], 黄勇;周志芳;王锦国
3.利用非稳定流抽水试验资料求解水文地质参数的新方法 [J], 巩彦文;张丽伟;滕凯
4.利用抽水试验资料确定水文地质参数 [J], 于传宁;宗先国;张利红;刘向东
5.抽水试验反演水文地质参数的多线全程加权法 [J], 王旭东; 吕乐; 时俊; 谭卫佳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

渗流问题单参数摄动随机反演方法

渗流问题单参数摄动随机反演方法
姚磊华;王贵和
【期刊名称】《计算力学学报》
【年(卷),期】2008(25)6
【摘要】在正演随机模拟方法的基础上,结合Taylor展开式和随机变量的摄动方程,讨论了随机参数反演问题,提出了摄动随机反演方法,给出了一阶均值反演准则和二阶均值反演准则,提出了单随机变量的均值和方差的表示方法,计算均值时采用改进的遗传算法,计算方差时采用统计的方法.给出了一个Thies模型反演导水系数的例子,计算表明该方法简单实用,效果良好.
【总页数】5页(P782-786)
【作者】姚磊华;王贵和
【作者单位】中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083;中国地质大学(北京)工程技术学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.12
【相关文献】
1.单台机器总完工时间随机排序问题的反问题 [J], 陈荣军
2.基于抽水试验的渗流问题摄动随机反演方法 [J], 姚磊华;宁社教
3.基于遗传算法的随机需求按单装配问题 [J], 李思佳
4.挡水结构地基渗流问题的随机有限元分析 [J], 潘健;何志虎
5.随机正方形网分形渗流问题 [J], 李俊平
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随机反演(何峰)

地质统计学的研究内容地质变量的分析方法随机模拟方法
变量空间分析
随机函数协方差函数变异函数
克里金估计（这里不作主要讨论）
是一种空间变量的线性最佳无偏估计，只产生一个确定性的结果用于油藏描述中的地质绘图
随机模拟
用于油气储层的随机建模
地质变量的分类：
连续型地质变量在储层空间中分布具有连续性或持续性的地质变量，它们的取值范围可以充满某一个区域孔隙度、渗透率、含油饱和度、泥质含量、波阻抗离散型地质变量只取有限个值的随机变量，如岩性的的划分、沉积相带的划分对砂泥岩两种相类型，可以用0代表泥，1代表砂
何峰何峰何峰技术发展中心地质研究中心前言前言反演方法及原理反演方法及原理实际应用及效果实际应用及效果应注意的问题应注意的问题结论结论任务学习和应用jason软件中的随机反演模块statmod并利用实际资料进行反演及预测实际应用对吉林英台东三维工区进行随机反演基于地震的波阻抗反演recursivetraceinversion递归反演constrainedsparsespikeinversion约束稀疏脉冲反演基于模型的反演震资料钻井信息应用较少分辨率低无法满足薄砂层的预测震信息反映较少受模型影响程度小忠实于地分辨率较高受模型影响严重多解性突出钻井信息能较好地反映但地只能产生一个确定性的结果基于地质统计学的理论以已知的储层资料为基础应用随机模拟的方法产生多个可选的等概率的储层模型结果分辨率高反映储层的细微变化可对任一物性参数进行模拟可用于开发阶段对单个砂体的精细描述较好地保留了钻井信息地震资料以及地质统计学特征运算速度慢占用资源多sunblade1000内存2gb25029029km2300mscssi5小时invermod12小时statmod6天4小时地质统计学的研究内容地质变量的分析方法随机模拟方法变量空间分析随机函数协方差函数变异函数克里金估计这里不作主要讨论是一种空间变量的线性最佳无偏估计只产生一个确定性的结果用于油藏描述中的地质绘图随机模拟用于油气储层的随机建模地质变量的分类连续型地质变量在储层空间中分布具有连续性或持续性的地质变量它们的取值范围可以充满某一个区域孔隙度渗透率含油饱和度泥质含量波阻抗离散型地质变量只取有限个值的随机变量如岩性的的划分沉积相带的划分对砂泥岩两种相类型可以用0代表泥1代表砂变异函数图块金常数c0c0h基台值变程ah221hnhxzxzhhniii?c0刻画了随机函数在形容区域中的总的变差a刻画了随机函数的相关距离和影响范围当ha时具有相关性当ha时不具有相关性两者相互独立球状模型指数模型高斯模型?????2????1c0c1c0haheeh球状模型高斯模型00h00hah0h0ha指数模型???????13302c3aahcch0??ch0h0??022ahh示性点过程模拟序贯指示模拟截断高斯模拟布尔模拟序贯高斯模拟模拟退火模拟分形模拟镶嵌过程模拟离散型地质变量连续型地质变量序贯高斯模拟序贯高斯协模拟序贯高斯配置协模拟各种地质属性的模拟如孔隙度等序贯指示模拟带趋势的序贯指示模拟

基于PINNs算法的一维潜水流方程的渗流参数反演

基于PINNs算法的一维潜水流方程的渗流参数反演
舒伟;孟胤全;邓芳;蒋建国;吴吉春
【期刊名称】《南京大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(60)2
【摘要】在地下水领域中,渗流参数反演有助于了解地下水流动的性质,帮助确定地下水资源的分布、移动和质量,这对于地下水资源管理、水文模型开发和地下水补给的可持续性非常重要.近年来,神经网络方法快速发展,然而其针对潜水流渗流参数反演的研究较少.基于此,首次将物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Networks,PINNs)方法结合软硬约束设置来解决潜水含水层渗透系数反演问题,以一维稳态非均质潜水流以及非稳态均质潜水流(含溶质运移)的渗透系数反演为例,对比了不同问题中PINNs软约束方法(PINNs-S)和硬约束方法(PINNs-H)反演渗透系数的表现.PINNs算例结果表明,PINNs算法反演渗透系数具有较高的计算精度.此外,PINNs硬约束算法和软约束算法各有优劣,在实际应用中应根据具体问题和实验效果来合理选择.
【总页数】11页(P317-327)
【作者】舒伟;孟胤全;邓芳;蒋建国;吴吉春
【作者单位】南京大学地球科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P641
【相关文献】
1.用改进的遗传算法和高斯牛顿法联合反演三维地下水流模型参数
2.基于遗传算法的AlSi10Mg合金本构方程参数反演
3.综合改进的遗传算法反演三维地下水流模型参数
4.基于谱方法和单纯形算法的一类偏微分方程参数反演研究
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排水期沟渠附近潜水非稳定流解析解及参数反演

排水期沟渠附近潜水非稳定流解析解及参数反演
任红蕾;陶月赞;林飞;韦婷
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2022(53)1
【摘要】将潜水蒸发等垂向水量补排作用离散成逐日的阶梯函数,将排水沟渠概化为水位稳定不变的第一类边界,建立含阶梯函数型源汇项的沟渠附近潜水非稳定渗
流模型。

依据Boussinesq方程第一线性化方法,应用Laplace变换的"积分性质"、阶梯函数的Laplace变换性质,求出模型解析解,利用数值法验证解析解的可靠性,并讨论特定解及其物理意义。

利用模型解的反问题研究方法,根据潜水位变动速度随
时间变化的数学规律,建立求模型参数的拐点法和配线法。

结合实例演算表明,相对
于现行正演的试算法,反演算法直接、简明。

【总页数】9页(P117-125)
【作者】任红蕾;陶月赞;林飞;韦婷
【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV139.11
【相关文献】
1.潜水非稳定井流变边界渗流模型的解析解与数值解
2.潜水含水层非完整井井流问题解析解的探讨
3.额济纳旗盆地傍河潜水蒸发型稳定流解析解
4.通用函数边界下
潜水非稳定流模型的解及应用5.基于Laplace变换的潜水非稳定流模型解的研究
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