水质动态曲线预测在突水水源判别中的应用_牟林

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基于动态云QNN的污水出水水质在线预测方法

基于动态云QNN的污水出水水质在线预测方法
马亮;杨萍萍;谷学静;邢玉秀
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2014(22)3
【摘要】针对污水处理过程所具有的多变量、非线性和大时滞的特点,将云模型与QNN(量子神经网络)以串联方式有机结合,首先利用云变换方法进行网络的结构辨识和云模型的特征提取,同时通过在输入层引入单位延时环节描述污水出水的动态过程,研究提出了基于动态云QNN的污水出水水质在线预测方法;结合在线测得的污水水质数据,通过与规则多层前向神经网络对比分析的结果表明,该方法能准确的预测污水出水水质BOD5,均方误差性能函数(MSE)值为1.0×10-3,单步运行时长为1.122×10-4,完全能够满足实时性要求.
【总页数】4页(P700-702,712)
【作者】马亮;杨萍萍;谷学静;邢玉秀
【作者单位】河北联合大学轻工学院,唐山063000;河北联合大学轻工学院,唐山063000;河北联合大学电气工程学院,唐山063000;河北联合大学轻工学院,唐山063000
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.污水处理出水水质指标的非线性动态软测量模型 [J], 赵立杰;张金玲;陶成虎
2.基于在线学习的数控加工刀具寿命动态预测方法 [J], 王强;李迎光;郝小忠;刘长青;陈海吉
3.基于改进稀疏KELM的在线非平稳动态系统状态预测方法 [J], 刘星;熊厚情;赵建印;朱敏
4.城镇污水处理厂进出水水质水量在线监测系统设计分析 [J], 赵琳琳
5.基于人工神经网络的污水处理出水水质预测模型 [J], 陈威;陈会娟;戴凡翔;李忠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水驱特征曲线类型及应用

利用水驱曲线法进行油田的动态预测，既适用于天然水驱，又适用于人工注水开发，是一种非常实用的方法。利用有关水驱曲线法，可以预测油田的有关开发指标。油田到中后期的含水率不断上升，通过水驱曲线研究含水上升规律，经过一些合理的措施控制含水率的上升，从而提高产量，还可以得到极限含水率条件下的产量。相对渗透率曲线是油藏工程和油藏数值模拟工程计算中的重要参数，通过油田的实际生产数据，利用水驱曲线法推出相对渗透率曲线，对于油田动态预测具有十分重要的实际意义。对于一个油田，我们要制定合理的开采方案，首先要知道可采储量，不然无限量的开采，不仅成本高，而且产油量也比较低，所以研究油田可采储量是油田开发必须的一个环节。
（１－７）
累积产油量与含水率之间的关系为：
（１－８）
２．５张金庆水驱特征曲线法张金庆先生经过多年统计分析研究，导出了累积产水量与累积产
油量的一中新型水驱曲线关系式：
经推导累积产油量与含水率之间的关系为：
（１－９）
（１－１０）
该方法适用于任何原油粘度和类型的水驱油藏。以上各式中：
－累积产油量，１０４ｔ；－累积产液量，１０４ｔ；－累积产水量，１０４ｔ；－经济极限含水率，％。
［Ｊ］．石油钻采工艺，２００３，２５（５）［５］王祥，夏竹君，张宏伟，等．利用注水剖面测井资料识别大孔道
的方法研究［Ｊ］．测井技术，２００２，２６（２）作者简介王国栋（１９８１－），重庆水利电力职业技术学院讲师。研
究方向：应用概率统计。（收稿日期：２０１１－０９－２８）
（收稿日期：２０１１－１０－１４）
（接６页）的主要特征。④与外界互动。作为国家队的主教练从来都不会缺少聚光灯的环绕，保持与媒体的良好互动，妥善处理与媒体的关系，不但能树立国家队在公众心中的良好形象，还能借助媒体的传播力量，为比赛造势。此时主教练就是一个外交家，他既要有外交家的辞令回答记者的刁难问题，又要保密球队的比赛策略，对于个别敏感话题还要能巧妙转移，这其中就包括主教练对局势的把握，对信息传播底线的控制，以及对球队的自信。⑤临场指挥。篮球比赛有其本身魅力所在，还有比赛进程的不可预知性。４０分钟比赛，场上形势瞬息万变，考验主教练的反应速度和正确的应对决策。主教练要随时根据场上局势的变化，作出战术调整，或者作出换人调整。进攻乏力，可能需要换强力中锋，或者加多一个远投手，加强外线得分；防守吃紧，可能需要调上防守型队员；球队领先，可能需要控制比赛节奏；比分落后，要加快传球速度，这些变化都需要主教练得临场应变能力。⑥鼓舞球员士气。在高水平的比赛里，技术层面的差距已经不能决定比赛的胜负，此时球队的意志和精神上升到主要决定因素。主教练的工作就是要激发球员的这一层面的能量，此时主教练扮演的是一个激励者的角色，心理学和管理学方面的造诣需要双管齐下。

三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究

第54卷第4期2023年7月太原理工大学学报J O U R N A L O F T A I Y U A N U N I V E R S I T Y O F T E C HN O L O G YV o l .54N o .4 J u l .2023引文格式:王峰,常锁亮,闫欣璐,等.三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究[J ].太原理工大学学报,2023,54(4):673-683.WA N G F e n g ,C HA N G S u o l i a n g ,Y A N X i n l u ,e t a l .S t u d y o n h y d r o g e o l o gi c a l c o n d i t i o n s a n d w a t e r s o u r c e i d e n t i -f i c a t i o n o f 8+9#c o a l b ed me t h a n e r e s e r v o i r i n S a n j i a o B l o c k [J ].J o u r n a l of T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l og y,2023,54(4):673-683.收稿日期:2022-12-25;修回日期:2023-03-17基金项目:山西省青年科学基金资助项目(202103021223034) 第一作者:王峰(1975-),硕士,高级工程师,主要从事煤层气勘探开发地质研究工作,(E -m a i l )w a n g f @p e t r o c h i n a .c o m.c n 通信作者:闫欣璐(1993-),博士,讲师,主要从事煤层气地质与开发研究,(E -m a i l )y a n x i n l u @t yu t .e d u .c n 三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究王峰1,常锁亮2,闫欣璐2,孟艳军2,赵德康2(1.中石油煤层气有限责任公司,北京100028;2.太原理工大学矿业工程学院,太原030024)摘要:ʌ目的ɔ三交区块8+9号煤层气井受外来水侵入影响导致产能较差,因此厘清三交区块水文地质特征㊁查明其对煤层气井开发的影响成为煤层气产能突破的关键㊂ʌ方法ɔ基于实际地质和生产资料,收集水化学数据,采用F i s h e r 判别方法进行水源判识,进一步利用测井解释对太原组各含水层分布及其含水性进行识别,最终实现了8+9号煤储层水文地质条件的精细化研究㊂ʌ结果ɔ研究结果表明,煤层气井主要生产太原组灰岩水,局部由于受到张性走滑断层的控制,水化学特征显示为太原组灰岩和二叠系砂岩混合水;太原组8号顶板发育L 1-L 5共5套灰岩层,灰岩发育总体比较稳定,局部存在分叉合并现象,北部明显减薄;5套灰岩的富水性在垂向上和平面上都存在明显的非均质性㊂ʌ结论ɔ针对灰岩不同发育程度和富水性强弱的区域,应采用相对应的开发策略,以保证煤层气井的高效开发㊂本次研究对厘清三交区块水文地质特征㊁指导后续开发部署等都具有非常重要的意义㊂关键词:三交区块;8+9号煤储层;煤层气开发;水文地质条件;水源判识中图分类号:T E 37;P 641.462 文献标识码:AD O I :10.16355/j .c n k i .i s s n 1007-9432t yu t .2023.04.011 文章编号:1007-9432(2023)04-0673-11S t u d y o n H y d r o g e o l o gi c a l C o n d i t i o n s a n d W a t e r S o u r c e I d e n t i f i c a t i o n o f 8+9#C o a l b e d M e t h a n e R e s e r v o i r i n S a n ji a o B l o c k W A N G F e n g 1,C H A N G S u o l i a n g 2,Y A N X i n l u 2,M E N G Y a n j u n 2,Z H A O D e k a n g2(1.P e t r o C h i n a C o a l b e d M e t h a n e C o m p a n y L i m i t e d ,B e i j i n g 100028,C h i n a ;2.C o l l e g e o f M i n i n gE n g i n e e r i n g ,T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,T a i yu a n 030024,C h i n a )A b s t r a c t :ʌP u r po s e s ɔT h e p r o d u c t i v i t y o f 8+9#c o a l b e d m e t h a n e w e l l s i n S a n j i a o B l o c k i s p o o r o w i n g t o t h e i n t r u s i o n o f e x t e r n a l w a t e r .T h e r e f o r e ,c l a r i f y i n g t h e h y d r o g e o l o gi c a l c h a r a c -t e r i s t i c s a n d i d e n t i f y i n g i t s i m p a c t o n t h e c o a l b e d m e t h a n e (C B M )d e v e l o pm e n t h a v e b e c o m e t h e k e y t o i n c r e a s i n g C B M p r o d u c t i o n c a p a c i t y .ʌM e t h o d s ɔO n t h e b a s i s o f a c t u a l g e o l o gi c a l a n d p r o -d u c t i o n d a t a ,F i s h e r d i s c r i m i n a n t t h e o r y i s u s e d t o i d e n t i f y w a t e r s o u r c e s ,a n d l o g g i n g i n t e r pr e t a -t i o n i s f u r t h e r u s e d t o i d e n t i f y t h e d i s t r i b u t i o n a n d w a t e r c o n t e n t o f e a c h a q u i f e r i n t h e T a i yu a n F o r m a t i o n .A n a d v a n c e d s t u d y i s u l t i m a t e l y a c h i e v e d o n t h e h y d r o g e o l o gi c a l c o n d i t i o n s o f t h e 8+Copyright ©博看网. All Rights Reserved.9#c o a l r e s e r v o i r s.ʌF i n d i n g sɔT h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e w a t e r f r o m t h e C B M w e l l s i s m a i n l y f r o m t h e l i m e s t o n e i n t h e T a i y u a n F o r m a t i o n,p a r t i a l l y s h o w i n g t h e m i x e d w a t e r f r o m T a i y u a n F o r m a t i o n l i m e s t o n e a n d P e r m i a n s a n d s t o n e,w h i c h i s i n d u c e d b y t h e t e n s i l e s t r i k e-s l i p f a u l t s. T h e r e a r e f i v e s e t s o f l i m e s t o n e l a y e r s(L1-L5)d e v e l o p e d o n t h e c o a l s e a m8#r o o f.T h e l i m e-s t o n e d e v e l o p m e n t i s g e n e r a l l y s t a b l e w i t h l o c a l b r a n c h i n g a n d m e r g i n g p h e n o m e n a,a n d t h e n o r t h e r n p a r t i s s i g n i f i c a n t l y t h i n n e r.T h e f i v e s e t s o f l i m e s t o n e h a v e o b v i o u s h e t e r o g e n e i t y b o t h v e r t i c a l l y a n d h o r i z o n t a l l y i n t e r m s o f w a t e r c o n t e n t.ʌC o n c l u s i o n sɔT a r g e t e d d e v e l o p m e n t t e c h-n o l o g y s h o u l d b e a d o p t e d i n a r e a s w i t h d i f f e r e n t l i m e s t o n e d e v e l o p m e n t a n d w a t e r c o n t e n t.T h i s s t u d y i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r c l a r i f y i n g t h e h y d r o g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d g u i d i n g t h e C B M d e v e l o p m e n t a n d d e p l o y m e n t.K e y w o r d s:S a n j i a o B l o c k;8+9#c o a l r e s e r v o i r s;C B M d e v e l o p m e n t;h y d r o g e o l o g i c a l c o n d i-t i o n s;w a t e r s o u r c e i d e n t i f i c a t i o n三交区块主要开发山西组3+4+5号煤和太原组8+9号煤,目前区内3+4+5号煤层气开发进展顺利,工程部署进度与产气量符合O D P,但8+9号煤生产井的产能特征却呈现产水量大㊁产气量小的特征㊂前期资源勘查表明,8+9号煤的煤层气储量占比较高(58.7%),因此,如何有效开发8+9号煤的煤层气资源成为三交区块亟待解决的问题㊂为查明3+4+5号煤和8+9号煤的煤层气井产能差异原因,前人分别从储层物性特征㊁水文地质条件及其控气控产作用㊁钻完井类型㊁压裂工艺㊁排采特征等多方面开展了丰富的工作,取得了丰硕的成果[1-14]㊂通过前期研究,逐渐认识到水文地质条件是造成煤层气井产能差异的根本原因㊂3+4+5号和8+9号煤储层之间的地质条件差异较大:山西组煤储层所处的水文地质环境整体稳定,地下水矿化度较高,水动力活动较弱,为煤层气的富集与高产提供了保障,因此煤层气井可保持正常稳定排采;相比而言,太原组煤储层水文地质条件复杂,多套含水层通过裂隙/断层与煤层之间发生水力联系,使产水量大而储层降压缓慢,并且外来水侵入导致8+9号煤层含气量和含气饱度低,最终导致8+9号煤层气井产能较差[3-9]㊂含水层的越流补给不仅干扰了煤层的降压效果,同时大量的产出水在严格的环保政策下也会产生过高的处理成本,严重影响了开发的经济性[15]㊂因此厘清8+9号煤储层的水文地质条件是有效开发煤层气资源的前提㊂由于区块内水文地质条件复杂,煤层气井抽采水源可能来自不同的水文系统,因此需要开展煤层气井产出水的水源判识㊂目前煤层气井产出水源判识方法的研究主要集中于以下几个方面:1)通过耦合区域水动力场㊁能量场㊁地应力场以及与煤层气井产能的关系,判别产出水来源[16];2)通过结合水化学㊁水动力场特征,划分水文地质条件的控气㊁控产类型[17];3)近年来数值模拟技术也用在含水层越流补给水源评价以及对煤层气井产能影响的研究[18-19]㊂然而,当前水化学数据在水源判识方面的利用多停留在定性层面,缺乏定量化的指导㊂因此本次研究采用在煤矿突水水源判识中已广泛应用的F i s h e r线性判别法,开展煤层气井抽采水源的定量判识[20-22]㊂通过在水样数据与各地层水化学标准之间开展多元统计分析,标定水样数据与各地层水化学标准的关联度,进一步结合各水文系统的空间架构㊁导水通道系统的地震识别等信息,力争获取煤层气井抽采水源的可靠判识㊂综上所述,本次研究充分采用水文勘查资源分析㊁测井资料解释等手段,查明太原组地层水文地质条件,明确产水来源及含水层位,为三交区块8+9号煤层气资源的高效动用提供理论支撑㊂1地质背景1.1地质条件三交煤层气区块位于鄂尔多斯盆地东缘边界的晋西挠褶带与山西河东煤田地质区的中间,面积282k m2.整体呈东南高㊁西北低的单斜斜坡构造,见图1.含煤地层主要是石炭系太原组和二叠系山西组,共包含16个煤层[12]见图2.太原组8+9号煤层厚度1.30~11.60m,平均5.41m.中北部镜质体反射率约为0.9%,主要为气煤,南部镜质体反射率为1.02%~1.44%,平均1.18%,属于肥煤和焦煤㊂储层初始压力和临界解吸压力与埋深具有明显的正相关,即随着埋深的增加,压力也随之增加,具体见图3.476太原理工大学学报第54卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.区内与煤层气开发直接相关的含水层主要有三层,分别是山西组碎屑岩类含水层㊁太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层以及奥陶系中统岩溶裂隙水含水岩㊂山西组含水层主要以细㊁中㊁粗粒砂岩为主,中间夹杂泥岩㊁砂质泥岩隔水层,具有含水层㊁隔水层相互叠置的特征㊂由于隔层较厚,且在埋深较深的区域裂隙不发育,与地表水力联系微弱,因此富水性较差㊂太原组含水层包括几层生物碎屑灰岩以及粉㊁细㊁中㊁粗粒砂岩,赋存裂隙潜水承压水㊂其中生物碎屑灰岩具体可以分为5层(L 1-L 5):通常三交镇林家坪镇渍口镇黄河三交区块N三交区块卫星照片500450400350300250200150100500-50-100-150-200-250海拔标高/ m图1 三交区块位置及8号煤顶板标高图F i g .1 L o c a t i o n o f S a n ji a o B l o c k a n d e l e v a t i o n o f c o a l s e a m 8#r o o f 9号煤，10号煤西铭砂岩太2段砂岩骆驼脖子砂岩,K4石盒子组，盒8段深度/m 岩性200-1000300SP GR2431RT DEN中统组段系统地层单位地层柱状标志及特征山1段，曲线平缓山21砂组3号煤山22砂组4号煤T P10反射层山23砂组，5号煤北岔沟砂岩，K3L5灰岩，6号煤太1段砂岩七里沟砂岩斜道灰岩，L47号煤毛儿沟灰岩L2-L3庙沟灰岩，L18号煤，T C2反射层吴家峪灰岩，L0无名灰岩晋祠砂岩，K1畔沟灰岩，Lb下石村估北岔沟段东大窑段毛儿沟段晋祠段畔沟段本溪组中统太原组上统山西组下统二叠系石炭系880390400410420430440450460470480490500510520530540图2 研究区综合地质柱状图F i g .2 C o m p r e h e n s i v e g e o l o g i c a l h i s t o g r a m i n t h e s t u d y ar e a 8号煤顶板直接发育L 1庙沟灰岩,L 1与7号煤之间发育L 2-L 3毛儿沟灰岩,7号煤顶板发育L 4斜道灰岩,6号煤顶板发育L 5东大窑灰岩㊂灰岩单层厚度一般为1~8m ,累计厚度16~22m.太原组各灰岩含水层岩溶㊁裂隙一般不太发育,但局部富水性强,给煤层气排采造成困难㊂受地形因素的影响奥陶系中统岩溶裂隙水含水层非均质性强,东部埋深较浅的区域地层局部出露,且受剥蚀作用影响,岩溶裂隙发育,富水性和渗透性较强,具有强烈的径流和越流补给能力;西部埋深较深的区域岩溶裂隙不发育且多被充填,多为滞留区㊂1.2 生产特征三交区块以太原组8+9号煤层为主力层系的生产井共22口,包括10口水平井㊁9口直井以及3口合采井㊂生产井的生产周期整体较长,大部分已投产超过2000d ,甚至达到4000d [10],见图4.但停井时间占总生产时间的一半以上,原因主要包括两方面:一是过高的产水量和过低的产气量导致生产井较低的投入/产出比,丧失经济效益,因此在生产一段时间后将井关停处理;二是非正常的产能特征导致生产设备损坏现象频发,需要频繁进行停机修井,不利于长期㊁稳定的排水降压[19]㊂煤层气井投产以来产气相对较高的区域位于区块的西部以及中北部,产水量全区整体较高,煤层气井平均日产水量可达50m 3/d 以上,其中产水最高的区域位于区块南部,主要受聚财塔断层的影响导致奥陶系灰岩水侵入[3],中西部埋深较深的位置产水量相对较低,如图5所示㊂生产井产能差㊁产能增长差㊁高产稳产持续时间短,对研究区产能提高有一定制约㊂2 产水来源判识本区地形呈东高西低,区块东部地层存在出露,因此地下水的补给主要是大气降水㊁河水及其它地表水的渗漏补给㊂外缘水径流方向是沿着地层构造576 第4期王峰,等:三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.坡降方向向西部埋深区流动,通过地层岩石孔裂隙㊁岩溶通道㊁断层㊁采矿地裂缝㊁煤层气井水力压裂缝等渗流通道,最终以潜流的形式流出区外[4-6]㊂通过水化学分析可以精确判识产水来源[15],搜集整理山西组㊁石盒子组㊁石千峰组砂岩水样(砂岩水)72组,太原组灰岩水样(太灰水)5组,奥陶系灰岩水样(奥灰水)2组,绘制各地层系水化学指标见图6.砂岩水受H C O -3和C l -影响很大,是含量最高的两种阴离子,决定了水样点的分布位置集中于四边形的右侧,水化学类型主体是C l -+H C O -3-N a ++K +型和H C O -3+C l --K ++N a +型,矿化度一般大于1g /L ,T D S 值最高可达4579.09m g/L .1110.5109.598.587.576.565.554.543.532.528.587.576.565.554.543.532.521.51储层压力/ MPa临界解吸压力/ MPa（a ）（b ）图3 储层压力和临界解吸压力区域分布图F i g .3 R e g i o n a l d i s t r i b u t i o n o f r e s e r v o i r p r e s s u r e a n d c r i t i c a l d e s o r pt i o n p r e s s u r e 实际生产时间停井时间7 0006 0005 0004 0003 0002 0001 000生产时间/ dS J 18-V 1S J 17-V 3S J 9-V 1S J 17-V 2S J 17-V 1S J 29-V 1S J 10-V 1S J 30-V 1S J 6-V 1S J 7-V 1S J T 10S J T 5S J T 2-1S J T 14-D 3S J 79-V 1S J -E P 002S J T 18S J T 17-2S J T 18-2S J T 3S J 16-V 1S J T 4图4 8+9号煤层气井生产时间柱状图F i g .4 P r o d u c t i o n t i m e h i s t o gr a m o f 8+9#C B M w e l l s 太灰水样分布较为集中,绝大多数水样点位于四边形的右下角,且与二叠系砂岩水样接近或重叠,表明太灰水与二叠系砂岩裂隙水具有一定的水力关联性,水化学类型主要为C l --N a ++K +㊁C l -+H C O -3-N a ++K +㊁C l -+S O 2-4-N a ++K +,T D S值最高为1276.76m g/L .奥灰水样数据少,水化学类型为S O 2-4+C l - N a ++K +型,T D S 值最高为2512.92m g/L .收集整理区内2013-2018年各抽采井水化学8407807206606005404804203603002401801206001901801701601501401301201101009080706050403020100平均产气量/（m 3·d -1）平均产气量/（m 3·d -1）（a ）（b ）图5 8+9号煤煤层气井产能分布图F i g .5 P r o d u c t i o n c a p a c i t y di s t r i b u t i o n o f 8+9#C B M w e l l s 676太原理工大学学报第54卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.80%20%H CO 3+C O340%60%80%60%40%20%S O4+C l 80%60%40%20%C a +M g太灰水80%60%40%20%M g20%40%60%80%N a +K80%60%40%20%Ca20%Cl40%60%80%20%40%60%80%S O 4太灰水奥灰水砂岩水太灰水奥灰水图6 三交区块各地层系水化学指标F i g .6 H y d r e c h e m i c a l i n d i c a t o r s o f e a c h s t r a t u m i n S a n ji a o B l o c k 数据,绘制8+9号煤12口抽采井的水化学P i pe r 图见图7.阳离子中N a ++K +离子所占比例极大,达到95%以上,并以N a +为主,而C a 2+和M g 2+两种离子所占比例较小,两者和约为5%.阴离子中,H C O -3+C O2-3所占比例大,约60%~90%,并以80%20%H CO 3+C O340%60%80%60%40%20%S O4+Cl80%60%40%20%C a +Mg80%60%40%20%M g20%40%60%80%N a +K80%60%40%20%Ca 20%Cl40%60%80%20%40%60%80%S O 4SJ17-V1SJ17-V2SJ17-V3SJ18-V1SJT14-D3SJT3SJT5SJT17-2SJT18-2SJT10SJT1080%20%H CO 3+C O340%60%80%60%40%20%S O4+C l80%60%40%20%C a +Mg80%60%40%20%M g20%40%60%80%N a +K80%60%40%20%Ca20%Cl40%60%80%20%40%60%80%S O 4SJ9-V1SJT18SJT18S89-V1（a ）太灰水（b ）混合水图7 水化学特征P i pe r 图F i g .7 P i p e r d i a g r a m of h yd r o c he m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s H C O -3为主,其次是C l -,约占10%~40%,S O 2-4含量最低,小于5%.因此抽采井水化学类型一般为H C O 3 Na +型和H C O -3+C l - N a +型㊂采用多元统计分析方法 F i s h e r 线性判别法投影降维思想和最小方差分析理念[20-23],对8+9号煤层气井产出水水源进行识别㊂通过判别函数的特征提取,不同类型水源水样在判别空间中被明显区别开来,根据最短距离判别原则,精细判识抽采井水源㊂具体实现步骤为:1)收集并整理地层水样数据及12口抽采井水化学数据,剔除异常数据㊂2)根据各地层水化学特征的分析,选取K ++N a +(x 1)㊁C a 2+(x 2)㊁M g 2+(x 3)㊁C l -(x 4)㊁S O 2-4(x 5)㊁H C O -3(x 6)㊁C O 2-3(x 7)和T D S (x 8)8项参数作为水源判别的指标[13],通过F i s h e r 判别计算,获得两个判别函数㊂y 1=1.013x 1-1.526x 2-0.141x 3+2.47x 4+2.13x 5+1.096x 6+2.927x 7-2.217x 8.(1)y 2=0.719x 1+0.273x 2+1.223x 3-0.61x 4+0.67x 5+0.185x 6+1.131x 7-1.854x 8.(2)3)运用S P S S 软件开展5次水源判别,综合分析12口抽采井取水层位,并得到水源判别结果㊂判识结果表明8+9号煤12口抽采井中大部分水化学特征显示为典型的太原组灰岩水,但也有少量井的水化学特征显示为混合水如表1所示,各抽采井的分布位置及水源判识结果如图8所示㊂结合二维地震剖面可得,S J 9-V 1井附近发育一条张性走滑断层,该走滑断层具有一定的导水能力,是造成山西组砂岩水越流补给的重要原因(图9).区块走滑断层的识别与前人在鄂尔多斯盆地东缘研究成果保持一致[24-25]㊂产水来源判识研究表明,太原组灰岩含水层作为8号煤直接顶板含水层,与煤层气井的关联程度最强,煤层气井主要受太原组灰岩含水层影响[7],因此开展太原组灰岩含水层的精确识别是指导后期开发部署的关键步骤㊂表1 F i s h e r 水源判别结果T a b l e 1 W a t e r s o u r c e d i s c r i m i n a t i o n r e s u l t s b y F i s h e r t h e o r y水源判识结果煤层气井水化学特征太灰水S J T 3㊁S J 17-V 1㊁S J 17-V 2㊁S J 17-V 3㊁S J 18-V 1㊁S J T 14-D 3㊁S J T 5㊁S J T 18-2㊁S J T 10㊁S J T 17-2阴离子H C O -3为主,但C l -浓度约占阴离子30%;水化学类型为H C O 3㊃C l -N a 型混合水S J 9-V 1㊁S J T 18阴离子中H C O -3㊁C l -浓度不确定,各有高低;水化学类型为H C O 3㊃C l -N a 和C l ㊃H C O 3-N a 型776 第4期王峰,等:三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.太灰水砂岩太灰混合水SJ9-V1SJT14-D3SJT3SJ18-V1SJ17-V2SJ17-V1SJ17-V3SJT10SJT5SJT17-2SJT18-2SJT18图8 8+9号煤各抽采井分布位置及水源判识结果分布图F i g .8 D i s t r i b u t i o n m a p of t h e p o s i t i o n s a n d w a t e r s o u r c e i d e n t i f i c a t i o n r e s u l t s o f 8+9#C B M w e l l s张性走滑断层图9 S J 9-V 1二维地震剖面成果图F i g.9 2D s e i s m i c s e c t i o n r e s u l t s f o r S J 9-V 1w e l l 3 含水层及含水性识别针对含水层的研究本次采用测井解释方法,分为以下两个步骤㊂一是通过测井曲线的组合特征结合录井岩性来定性识别岩性,二是在岩性判别的基础上通过各种储层参数(孔隙度㊁渗透率㊁流体饱和度㊁泥质含量等)计算来评价储层的流体性质㊂区内山西组㊁太原组㊁本溪组地层岩性为砂泥岩㊁灰岩和煤层组合岩性,流体性质为气(煤层气㊁致密气)和水(砂岩水㊁灰岩水)㊂3.1 岩性识别通过自然伽马㊁电阻率㊁密度㊁井径曲线等能反映岩性的多条曲线组合,对煤层㊁灰岩㊁泥岩㊁砂岩进行定性识别[26]㊂煤层在测井资料上显示出三高二低特征, 三高指电阻率中高值㊁声波时差高值㊁补偿中子高值, 二低指低体积密度㊁低自然伽马;灰岩同样具有低自然伽马特点,但其具有高密度㊁低声波时差㊁相对高电阻率值的特点,如表2所示㊂58口井的测井数据结果显示见表3㊂太原组灰岩是区域性含水层,在煤层顶板广泛发育,平均厚度21.7m ,而砂岩平均厚度7.8m.大部分区域8号煤层顶板直接接触L 1灰岩,仅在东北部区域煤层直接顶板发育较薄的泥岩夹层㊂不同灰岩层与8号煤层的间距存在明显差异,L 1-L 3规律比较相似,L 4-L 5规律比较相似㊂灰岩发育总体比较稳定,局部存在分叉合并现象,北部明显减薄见图10.区域最北部和中部一小部分发育两到三层灰岩,大部分区域发育四层到五层灰岩,且较连续具体发育情况见图11.目标煤层与奥陶系含水层之间距离约50m ,层间多为泥岩㊁砂质泥岩隔水层,具有一定的封堵作用,因此在无大型断层/裂隙的前提下一般不易与奥灰水沟通㊂表2 太原组地层参数表T a b l e 2 F o r m a t i o n p a r a m e t e r s o f T a i yu a n f o r m a t i o n 岩性A C /(μs ㊃m -1)C N L /%D E N (g㊃c m -3)砂岩182-1.52.65煤450451.32灰岩1562.71表3 测井解释岩性响应特征数据T a b l e 3 L o g g i n g i n t e r p r e t a t i o n o f l i t h o l o g yr e s po n s e c h a r a c t e r i s t i c d a t a 岩层电阻率/(Ω㊃m -1)自然伽马(A P I )补偿密度/(g ㊃c m -3)声波时差/(μs ㊃m -1)补偿中子/%自然电位砂岩25~1000/16015~110/642.20~2.65/2.50180~295/24010~35/19平直-负异常幅度3+4+5号87~6000/130024~161/721.30~1.77/1.52328~544/40824~65/43平直-负异常幅度8+9号110~3500/100010~125/601.31~1.76/1.48326~526/40724~60/42平直-负异常幅度灰岩125~10000/530020~90/472.50~2.77/2.63158~246/1963~25/10平直-负异常幅度泥岩10~200/35>100/2.60/261-平直3.2 含水性识别基于地层岩性的测井识别进一步判识岩层含水性㊂致密纯灰岩层具有高密度(接近骨架值2.71g/c m 3)㊁低声波时差(接近156μs /m )㊁高电阻(可超过10000Ω㊃m )及低自然伽马值(20~40A P I)的特点㊂随着灰岩泥质含量增大,测井自然伽马增大,电阻率数值降低,测井三孔隙度有差异㊂同样如果灰岩含水,总体上地层水矿化度越高,电阻率越低;孔隙度越大,渗透性越好,电阻率越低㊂本次研究含水层的划分主要依据三孔隙度曲线及电阻率的变化㊂地层含水的情况下测井数据就会出现声波时差值变大(156ʏ220μs /m 左右)㊁体积密度值降低(2.71ˌ2.60g /c m 3左右)㊁补偿中子值增加(0ʏ20%左右)㊁电阻率降低(5000Ω㊃m 以下)㊁井径曲线平直到略微扩径㊁自然电位呈现负异876太原理工大学学报第54卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.SJ7-V1SJ18-V1SJ29-V1SJT17SJ48-V1SJ6-V1SJ29-V1SJ8-V1SJ48-V1SJ6-V1SJ7-V1SJT17图10 北东-南西方向连井剖面图F i g .10 W e l l pr o f i l e i n N E -S W d i r e c t i o n Ⅵ类发育L4和L5两层Ⅴ类发育三层（缺失非连续两层）Ⅳ类发育三层（缺失连续两层）Ⅲ类发育四层（缺失L4或L5）Ⅱ类发育四层（缺失L1或L2或L3）Ⅰ类五层灰岩全部发育图11 8号顶板灰岩层数发育情况F i g .11 D e v e l o p m e n t o f l i m e s t o n e l a ye r s o n c o a l s e a m 8#r o o f 常幅度的现象,如表4所示㊂依据上述基础原理,利用测井数据厘定太原组5套灰岩层的含水性如表5所示㊂图12为单井测井识别岩性及其含水性解释结果,L 1灰岩作为8号煤的直顶板,总体岩性纯㊁电阻高,从测井特征综合分析含水相对低;L 2和L 3灰岩层伽马低密度高岩性纯㊁电阻低,为主要灰岩含水层;L 4灰岩层位于7号煤顶板,厚度可达9.6m ,其表4 测井解释标准T a b l e 4 L o g g i n g i n t e r pr e t a t i o n s t a n d a r d s 测井响应岩性电阻率/(Ω㊃m )声波时差/(μs ㊃m -1)自然电位/m V 测井计算泥质含量/%砂岩(含水层)<100>220负异常幅度大<25灰岩(含水层)<5000170~220负异常幅度大<25厚度较大,为主要灰岩含水层;L 5灰岩层位于6号煤顶板,为主要灰岩含水层㊂表5 太原组灰岩测井响应特征数据表T a b l e 5 L o g g i n g r e s po n s e c h a r a c t e r i s t i c d a t a o f l i m e s t o n e i n t h e T a i yu a n f o r m a t i o n 灰岩编号平均值项层厚/m 深侧向/(Ω㊃m )体积密度/(g ㊃c m -3)声波时差/(μs ㊃m -1)补偿中子/%自然伽马(A P I )L 53.51807.02.631859.239.5L 49.61732.02.5819710.242.5L 32.12296.32.6018910.843.8L 23.71179.52.5620612.747.0L 13.16188.82.5819410.345.1基于58口井的判识结果,建立5套灰岩的独立模型,为每层灰岩含水区分布划分提供基础架构,见图13-15.各灰岩层的含水性具有明显的非均质性:L 1灰岩的含水区主要分布在区块北部和中南部;L 2灰岩的含水区主要分布在区块北部的深浅两侧和中南部;L 3灰岩的含水区主要分布在区块中部偏深区域,南部分布范围相对较小;L 4灰岩含水区分布范围较广,北部基本全覆盖,中部和南部部分区域发育;L 5灰岩的含水区全区零散分布,含水区与不含水区交互发育,中部井区附近不含水㊂鉴于5套灰岩的含水性及地层岩性组合关系,可以进行分类讨论㊂由于煤层本身为致密层,具有隔水能力,且L 4灰岩为厚层含水灰岩,含水量较大,因此以L 4灰岩底的7号煤层为界,将5套灰岩划分为近缘含水976 第4期王峰,等:三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.L5（含水）L4（含水）6号煤7号煤L2-L3（含水）L1（致密）8号煤9号煤640630620610600590R e f e r e n c e （M ）1:200F o r m a t i o nL i t h _M u d L o gSPUnknown mV 1000GR GAPI CALY CM CALX CM200656501515RD ohmm RS ohmm MSFL ohmm200002000020000222CNL %600RHOB g/cm 31备注R e s u l t _C o a lP 1t69.65图12 S H 17-V 2井含水层及含水性测井解释F i g .12 L o g g i n g i n t e r p r e t a t i o n o f a qu i f e r a n d w a t e r c o n t e n t f o r S H 17-V 2w e l l层(L 1-L 3)和远缘含水层(L 4-L 5).上述研究成果可为区块后期开发策略的制定提供指导㊂大部分区域8+9号煤主要受8号煤上方5套灰岩含水层越流补给的影响,因此在井网部署时需尽量避开灰岩层发育且富水性较强的区域㊂具体依据灰岩层及富水性差异特征,制定针对性的开发策略㊂若5套灰岩均不发育或富水性均较差时,可以采用差异化同步压裂㊁多分支水平井等手段进行常规开发;若近缘灰岩层不发育或富水性较差而远缘灰岩层发育且富水性较强时,应着重判断隔水层的封闭性,采用小规模压裂或多分支水平井等方式开发,谨防大规模压裂缝沟通远缘含水层;若近缘灰岩层发育且富水性较强,而远缘灰岩层不发育或富水性较差时,可以采用L 型水平井或丛式井组工艺,这种情况下外缘水补给有限,经过一段时间排水后可以实现有效的排水降压;若近缘/远缘灰岩层均发育且富水性都强时,几乎没有开发潜力,钻井应当尽量避开此区域㊂4 结论本次研究从实际生产数据㊁水化学数据和测井数据出发,开展水源判识及含水层㊁富水性标定研（a ）L1（b ）L2灰岩灰岩含水灰岩灰岩含水图13 L 1灰岩和L 2灰岩含水区平面分布F i g .13 D i s t r i b u t i o n o f w a t e r -b e a r i n g ar e a s i n L 1l i m e s t o n e a n d L 2l i m e s t o n e 究,厘清了三交煤层气区块的水文地质条件,并获得以下成果及认识:1)基于水化学特征判别外来水来源㊂收集山西组砂岩㊁太原组灰岩以及奥陶系灰岩的水化学数据,对不同层系的水化学特征进行标定㊂采用多元统计分析方法 F i s h e r 判别理论进行水源判识,并结合地震数据进行矫正㊂结果表明8+9号煤12口抽采井的水样主要为太灰水,局部显示为太灰㊁砂岩混合水㊂混合水是由煤层气井附近张性走滑断层沟通其他含水系统导致的㊂86太原理工大学学报第54卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.（a ）L3（b ）L4灰岩灰岩含水灰岩灰岩含水图14 L 3灰岩和L 4灰岩含水区平面分布F i g .14 D i s t r i b u t i o n o f w a t e r -b e a r i n g ar e a s i n L 3l i m e s t o n e a n d L 4l i m e s t o n e 灰岩灰岩含水图15 L 5灰岩含水区平面分布F i g .15 D i s t r i b u t i o n o f w a t e r -b e a r i n g ar e a s i n L 5l i m e s t o n e 2)利用测井对太原组含水层及其含水性进行研究㊂8号顶板发育L 1-L 5共5套灰岩层,灰岩发育总体比较稳定,局部存在分叉合并现象,北部明显减薄㊂5套灰岩的富水性在垂向上和平面上存在明显的非均质性,导致煤层气井的产出水量也存在差异㊂3)由于煤层为致密层,具有一定的隔水能力,因此以L 4灰岩底的7号煤层为界,将8号煤顶板5套灰岩划分为近缘含水层(L 1-L 3)和远缘含水层(L 4-L 5).针对灰岩不同发育程度和富水性强弱的区域,应采用相对应的开发策略,以保证煤层气井的高效开发㊂参考文献:[1] 尹智楠.河东煤田三交井田煤层气储层特征分析[J ].能源与节能,2016,21(6):132-133.Y I Z N.C h a r a c t e r i s t i c s o f C B M r e s e r v o i r i n S a n j i a o w e l l f i e l d i n H e d o n g c o a l f i e l d [J ].E n e r g y a n d E n e r g y Co n s e r v a t i o n ,2016,21(6):132-133.[2] 田文广,肖建新,张继东,等.鄂尔多斯盆地东缘煤层气储盖特征及其控气作用[J ].煤田地质与勘探,2015,43(4):31-35.T I A N W G ,X I A O J X ,Z H A N G J D ,e t a l .C B M r e s e r v o i r -c a p f o r m a t i o n t y p e a n d i t s g a s c o n t r o l l i n g fu n c t i o n i n t h e e a s t e r n m a r g i n o f O r d o s b a s i n [J ].C o a l G e o l o g y &E x pl o r a t i o n ,2015,43(4):31-35.[3] 杨永田.河东煤田三交区块水文地质条件与控气特征[J ].中国煤田地质,2007(3):30-33.Y A N G Y T.H y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n a n d g a s c o n t r o l l i n g f e a t u r e s o f S a n j i a o s e c t o r ,H e d o n g c o a l f i e l d [J ].C o a l G e o l o g y of C h i n a ,2007(3):30-33.[4] 连会青,尹尚先,李小明,等.河东煤田三交区块煤层气田主含水岩组水动力场特征与控气规律[J ].天然气地球科学,2013,24(2):252-258.L I A N H Q ,Y I S X ,L I X M ,e t a l .T h e c o n t r o l l i n g l a w o f h y d r o d y n a m i c c o n d i t i o n s a n d c o a l b e d m e t h a n e o f m a i n a qu i f e r s i n H e d o n g co a l f i e l d [J ].N a t u r a l G a s G e o s c i e n c e ,2013,24(2):252-258.[5] 连会青,尹尚先,李小明,等.煤层气田水文地质参数与煤层气井产能相关性[J ].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2013,32(6):725-729.L I A N H Q ,Y I S X ,L I X M ,e t a l .C o r r e l a t i o n o f h y d r o g e o l o g i c a l p a r a m e t e r s o f c o a l b e d m e t h a n e f i e l d a n d p r o d u c t i v i t y of c o a l -186 第4期王峰,等:三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究Copyright ©博看网. All Rights Reserved.286太原理工大学学报第54卷b e d m e t h a n e w e l l s[J].J o u r n a l o f L i a o n i n g T ec h n i c a l U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e),2013,32(6):725-729.[6]周济,袁远,王孝亮,等.河东煤田三交区块水文地质条件控气的正负耦合效应[J].中国煤炭地质,2013,25(5):16-18.Z HO U J,Y U A N Y,WA N G X L,e t a l.P o s i t i v e a n d n e g a t i v e c o u p l i n g e f f e c t s o f h y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n g a s c o n t r o l i n S a n-j i a o B l o c k,H e d o n g c o a l f i e l d[J].C o a l G e o l o g y o f C h i n a,2013,25(5):16-18.[7]陈跃,汤达祯,田霖,等.三交区块水文地质条件对煤层气富集高产控制作用[J].煤炭科学技术,2017,45(2):162-167.C H E N Y,T A N GD Z,T I A N L,e t a l.H y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n c o n t r o l e f f e c t o n c o a l b e d m e t h a n e e n r i c h m e n t a n d h i g h p r o-d u c t i o n i n S a n j i a o B l o c k[J].C o a l S c ie n c e a n d T e c h n o l o g y,2017,45(2):162-167.[8]陈跃,马东民,方世跃,等.构造和水文地质条件耦合作用下煤层气富集高产模式[J].西安科技大学学报,2019,39(4):644-655.C H E N Y,MAD M,F A N 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基于BP网络-突水系数理论的突水预测

基于BP网络-突水系数理论的突水预测贾琳瑜;陈见行;韩志婷【摘要】底板突水预测是保证煤矿安全生产的重要环节,对煤矿的正常生产有着重要的意义.突水系数理论因其方便可操作性在底板突水预测中有着广泛的应用.本文通过实例分析指出突水系数理论在理论突水系数与临界突水系数相差较大时有较好的预测效果,但在临界突水系数附近却存在明显的波动性.为弥补突水系数理论的不足,本文引入BP神经网络对临界突水系数附近的样本进行预测分析,预测结果与实际情况相符,预测效果较好.建议在底板突水预测中首先采用突水系数理论进行预测,对其中处于临界突水系数附近的样本进行BP神经网络预测,可以保证预测效果.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2010(034)009【总页数】4页(P36-39)【关键词】底板突水;预测;突水系数理论;波动性;BP神经网络【作者】贾琳瑜;陈见行;韩志婷【作者单位】中国矿业大学;中国矿业大学;中国矿业大学【正文语种】中文【中图分类】TD74底板突水属于煤矿众多突水类型中的一种，是影响煤矿正常安全生产的重要因素之一[1]，判别底板突水有许多方法，主要包括下三带理论、突水系数法、模糊数学法、地理信息系统法、多源信息复合处理法和突水概率指数法等。

其中，下三带理论法比较接近煤层底板破坏突水的情况，但测试工作比较复杂，考虑因素众多；突水概率指数法是一种考虑了多种因素对突水的综合影响而且能够反应研究区的突水规律的新方法，但需要对研究区的底层构造及水文特征要有足够的认识和研究，因此底板突水预测中，较为实用的是突水系数法。

突水系数法简单实用，但存在较多的局限性，如考虑因素较为片面而且在临界突水系数附近预测效果较差。

因此，本文提出采用BP神经网络结合突水系数法对底板突水进行预测。

1 原理与方法1.1 突水系数理论突水系数法是指含水层中正常块段静水柱压力与隔水层厚度平衡关系变化规律的壁纸，即单位厚度隔水层所能承受的极限水柱压力之间的力学平衡条件，用公式表示为：式中：Ts—突水系数；P—水压；M—隔水层厚度。

Origin软件在荆江水质监测中的应用

Origin软件在荆江水质监测中的应用
郭满姣
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2015(0)S2
【摘要】Origin是美国Origin Lab公司推出的数据分析和绘图软件,它功能强大,包括曲线拟合、排序、调整、计算、统计、绘图等分析功能。

以长江荆江段的水中悬浮物、三氧含量分析为例,介绍了Origin软件在水质分析中的应用方法。

应用结果表明,利用该软件可以更直观、方便地得到水质参数变化的相关曲线图形及曲线方程,较好地解决了以往水质数据仅以表格及折线段图反映水质状况的不足。

该方法在水质监测领域具有广阔的应用前景。

【总页数】3页(P58-60)
【关键词】数值分析;水中三氧;悬浮物;荆江
【作者】郭满姣
【作者单位】长江水利委员会荆江水文水资源勘测局
【正文语种】中文
【中图分类】X832
【相关文献】
1.软件的回归分析及在水质监测数据处理中的应用 [J], 魏华炜;廖晶晶
2.引滦水质监测质量控制技术探讨——全他控方式控制技术在水质监测质量控制中的应用 [J], 邓晓艳
3.水质多参数监测仪在某水库水质监测中的应用 [J], 祝一欣;李嘉海
4.Materials Studio和Origin软件在应用物理学专业教学中的应用 [J], 李丽;马崇庚;潘娜娜
5.浮标式水质在线监测系统在我国水质环境监测管理体系中的应用与思考 [J], 杨伟启
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基于地下水位动态监测系统的研究与应用

基于地下水位动态监测系统的研究与应用
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目录
• 引言 • 地下水位动态监测系统概述 • 地下水位动态监测系统的关键技术 • 地下水位动态监测系统的设计与实现 • 地下水位动态监测系统的实验与验证 • 地下水位动态监测系统的应用案例 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
地下水位动态监测在水利、环境、地质等领域的重要性日益凸显，对于防治地质灾害、保护生态环境、保障水资源可持续利用具有重要意义。
通过研究地下水动力学、水文地质学和环境工程学等多学科理论，为地下水位动态监测系统的应用提供了坚实的理论基础。
02 03
开发了高效稳定的监测系统
通过研究地下水位动态监测的关键技术，优化了系统设计和配置，提高了系统的稳定性和可靠性，并降低了监测成本。
实现了实时监测和数据共享
通过将监测数据与地理信息系统（GIS）结合，实现了地下水位的实时监测和空间分布展示，为水资源管理和环境保护提供了有力的数据支持。
水位、水温、土壤湿度等参数。
在地质灾害易发区选择若干个有代表性的地点进行监测点布设，监测点的布设应考虑全面覆盖、突出重点的原则。
采用无线传输方式，将监测数据实时传输至数据中心。
为地质灾害预警与防控提供科学依据，提前采取应对措施，减少灾害损失。
07
结论与展望
研究成果总结
01
完善了地下水位动态监测系统的理论基础
要点三
加强与其他领域的交叉研究Байду номын сангаас
地下水位动态监测系统在水利、环境、地质等领域具有广泛的应用前景，可以加强与其他领域的交叉研究，将相关理论和技术应用到地下水位动态监测中，进一步拓展其应用领域和范围。

地下水动态预测方法分析

地下水动态预测方法分析作者：原媛来源：《世界家苑·学术》2017年第11期摘要：地下水是水资源的主要组成部分，也是应用最广泛水系，在工农业生产和居民生活中发挥了非常重要的作用。

地下水质动态预测，是进行水资源管理的主要依据。

本文结合某省某地区地下水实际情况，在分析地下水动态预测程序的基础上，阐述了地下水动态预测的方法，希望对相关单位有一定帮助。

关键词：地下水；预防预测；方法；水资源管理一、地下水动态预测程序要想开展地下水动态预测，就必须积累一定量的地下水动态观测资料，并按照如图1所示的程序开展预测工作。

图1 地下水动态预测程序从图1中可以看出，地下水动态预测程序共分四个步骤，第一步，充分了解某市近10年以上的水文地质情况，地下水的分布和储量与水文地质结构具有密不可分的特性；第二步，动态预测都必须建立一个相对合适的数学模型；第三步，明确计算方法，通过科学合理的计算方法，模型预测的结果进行动计算分析；第四，结合实际情况，验证计算结果的正确性【2】。

如果发现计算结果超出了规定误差范围，就必须对模型参数进行适当修改，并重新计算，重复上述步骤，直到计算误差在允许范围中。

地下水动态预测应当是一项需要长期进行的工作，根据观测资料的累积，地区水文地质条件的变化，及时调整计算参数和数学模型，才能从根本上提高地下水动态预测准确性。

二、地下水水位动态特征（一）年内变化曲线地下水动态预测的种类繁多，本文根据某市具体情况，选择了比较具有代表性预测类型：第一类，降水入渗蒸发型。

其地下水动态特征主要表现为：地下水位随着气候气象的变化，发生周期性变化，具体表现为一峰一谷循环往复，在多雨的7月～9月，其水位呈明显上升趋势，在11月～3月水位降到最低。

从某市2006年～2016年水位变化数值可以看出，地下水位随着降雨量的变化而发生变化，而且地下水水位的变化规律和降雨量一致，季节性变化的波动比较大【3】。

第二类，径流型。

其主要特征为地下水位变化幅度相对比较小，而且相对比较平缓，降雨量的多少，并不会对造成太大影响。

水质监测技术的前沿研究动态

水质监测技术的前沿研究动态水是生命之源，对于人类的生存、社会的发展以及生态系统的平衡都具有至关重要的意义。

而水质监测则是保障水资源安全和合理利用的关键环节。

随着科技的不断进步，水质监测技术也在不断发展和创新，涌现出了一系列前沿的研究成果和应用。

一、新型传感器技术传感器在水质监测中起着关键作用，能够实时、快速地获取水质参数信息。

近年来，一些新型传感器技术逐渐崭露头角。

纳米材料传感器是其中的一个重要方向。

纳米材料具有独特的物理和化学性质，如高比表面积、优异的导电性等，能够显著提高传感器的灵敏度和选择性。

例如，基于碳纳米管、石墨烯等纳米材料构建的传感器，可以检测水中微量的重金属离子、有机污染物等。

生物传感器也是研究的热点之一。

利用生物分子（如酶、抗体、核酸等）对特定污染物的特异性识别作用，结合电化学、光学等检测技术，实现对水质中目标污染物的高灵敏检测。

这种传感器具有响应速度快、特异性强等优点，在水质监测中具有广阔的应用前景。

此外，智能传感器网络的发展也为水质监测带来了新的机遇。

通过在监测区域部署多个传感器节点，形成网络，可以实现对大范围水域的实时、连续监测，并通过无线通信技术将数据传输到控制中心进行分析处理。

二、光谱分析技术的进步光谱分析技术在水质监测中具有非接触、快速、多参数同时检测等优点。

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术可以对水中的金属元素进行快速定性和定量分析。

它通过高能量激光脉冲激发水样产生等离子体，然后分析等离子体发射的光谱，从而确定元素的种类和含量。

拉曼光谱技术在水质监测中的应用也越来越广泛。

拉曼光谱可以提供关于分子结构和化学键的信息，能够检测水中的有机物、无机物以及微生物等。

与传统的化学分析方法相比，拉曼光谱具有无需样品预处理、操作简单等优势。

此外，近红外光谱技术也在水质监测中发挥着重要作用。

它可以用于检测水中的溶解性有机物、总氮、总磷等参数，具有快速、无损的特点。

三、基因检测技术的应用随着分子生物学技术的发展，基因检测技术在水质监测中的应用逐渐受到关注。

GIS空间插值方法在湖泊水质评价中的应用效果比较研究

GIS空间插值方法在湖泊水质评价中的应用效果比较研究摘要采用Kriging和径向基函数等2种GIS空间插值方法对梁子湖的水质污染现状进行分析研究，结果表明，梁子湖的大片水域水质都处于Ⅱ类和Ⅲ类，在湖泊的中部以及宁港附近的水域起水质可以达到Ⅱ类甚至Ⅰ类水质标准。

通过对2种插值方法的应用效果进行比较，得出在研究区的空间尺度及采样规模下，Kriging具有较高的精度，其插值分析结果较为接近实地数据，可以作为梁子湖水质评价的主要空间插值方法。

Abstract The present water pollution situation of Liangzi Lake was analyzed，using two kinds of GIS spatial interpolation method，such as Kriging and radial basis function. The results showed that most of lake water quality was in class II and III，and the water in middle of Liangzi Lake and nearby Ning Port reached class II and even class I standard. Through comparison of application effect of the two kinds of interpolation methods，it′s concluded that under the spatial scale and sampling scale，Kriging had high precision，the interpolation analysis results were close to the field data，and it could be regarded as the main spatial interpolation method for water quality evaluation of Liangzi Lake.Key words GIS；interpolation method；Kriging；radial basis function；lake water quality evaluation；effect comparison地理信息系统（GIS）是采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。

逐步判别模型在矿井突水水源判别中的应用

逐步判别模型在矿井突水水源判别中的应用魏新华【摘要】利用不同含水层的水化学成分差异,采用逐步判别方法借助SPSS统计软件,建立矿井突水水源的判别模型,选取矿井三类突水水源31个样品作为判别样品,以突水含水层Ca2+、Mg2+、K++Na+、HCO3-、Cl-、SO42-等常规离子组分为评价因子,并筛选出Ca2、HCO3-两个指标作为判别指标,得到逐步线性判别函数,用于突水水源的判别,并采用马氏广义距离的F检验、回判检验及样品检验等多种方法进行验证,经验证,该模型判别效果较好,能较好识别突水水源.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】3页(P51-53)【关键词】逐步判别;突水水源;水源判别【作者】魏新华【作者单位】安徽省煤田地质局勘查研究院,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】P641.4+1矿井突水是我国煤矿开采过程中主要的自然灾害之一，根据原煤炭工业部统计数据局：全国受水害威胁的矿井，占矿井总数的27.5%，受水害威胁的煤炭储量达数百亿吨[1]而且一旦突水，往往造成极大的经济损失与人员伤亡[2][3]，水害防治工作在矿井建设、生产过程中起着重要作用。

突水水源不同，水害防治的方法各异，因此，突水水源判别是水害防治工作的关键。

地下水的水化学成分是含水介质、水动力条件、氧化-还原环境综合作用的结果，不同突水水源的水化学成分存在一定差异，因此，可以利用突水水源之间的水化学差异进行水源判别[4][6]。

突水水源判别方法多种多样，如模糊识别[7]、模糊综合评判法[8]、灰色关联度评价法[9]、灰色聚类法[10]、人工神经网络识别技术[11]等，这些方法在矿井突水水源判别中得到了应用，并取得一定成果。

多组逐步判别方法是利用一定的检验规则，对变量进行逐步筛选，同时进行判别的一种方法。

近年来，该方法在多学科中得到一定的应用[12-14]，本文基于该方法建立矿井突水水源识别模型，并应用于矿井突水水源识别。

三种水质动态预测模型在米山水库的应用与结果对比

2023年11月灌溉排水学报第42卷第11期 Nov. 2023 Journal of Irrigation and Drainage No.11 Vol.42140文章编号：1672 - 3317（2023）11 - 0140 - 05三种水质动态预测模型在米山水库的应用与结果对比黄林显1，张明芳2，钱永3,4*，邢学睿5，邢立亭1，韩忠6（1.济南大学水利与环境学院，济南 250022；2.威海市水文中心，山东威海 264209； 3.中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄 050061；4.河北省/地调局地下水污染机理与修复重点实验室，石家庄 050061；5.山东正元地质资源勘查有限责任公司，济南 250101；6.山东省第六地质矿产勘查院，山东威海 264209）摘要：【目的】分析不同水质预测模型的预测精度，探寻最优的水库水质预测方法。

【方法】分别构建了季节性差分自回归滑动平均模型（SARIMA ）、霍尔特-温特（Holt-Winters ）模型和长短时记忆（LSTM ）神经网络模型，利用米山水库2012—2018年的月平均电导率观测数据对模型进行训练，利用2019年月电导率实测数据对模型进行验证，考察3种预测模型的准确性和稳定性。

【结果】SARIMA 模型和Holt-Winters 模型仅能考察水质数据的时序演化趋势，预测精度较低；相比之下，LSTM 神经网络模型能同时考察水质数据的时序演化趋势及不同时刻之间的前后依赖关系，具有较强的非线性映射能力，预测精度最高。

【结论】LSTM 神经网络预测模型仅在电导率值突变处误差相对较大，但整体预测效果较为理想，因此在水质预测中更加具有推广价值。

关键词：时间序列模型；LSTM 模型；电导率；水质预测；米山水库中图分类号：P641.2 文献标志码：A doi ：10.13522/ki.ggps.2022653 OSID ：黄林显, 张明芳, 钱永, 等. 三种水质动态预测模型在米山水库的应用与结果对比[J]. 灌溉排水学报, 2023, 42(11): 140-144.HUANG Linxian, ZHANG Mingfang, QIAN Yong, et al. Comparison of Three Models for Predicting Water Quality in Mishan Reservoir[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(11): 140-144.0 引言【研究意义】地表水质预测能够有效揭示水环境的演化趋势，及时评估水体污染状况并制定相应治理措施，对水生态环境保护和水资源管理具有重要意义[1]。

基于水化学特征分析的采空区积水水源判别研究

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强丁基于水化学特征分析的采空区积水水源判别研究
2019 年
基于水化学特征分析的采空区积水水源判别研究
强丁
(陕西黄陵二号煤矿有限公司，陕西黄陵727307)
摘要：为了判别黄陵二号煤矿二盘区采空区积水的水源，采用水化学分析的方法，分别研究了该矿地表水、第四系松散层、白垩系洛河组、侏罗系直罗组、侏罗系延安组和井下采空区等层位水样的水化学特征，综合各层位水样的pH值、阳离子、阴离子、矿化度等特征值，利用piper三线图、Durov 图及Schoeller图对采空区积水的水源进行判别。研究得出该矿二盘区积水水源为侏罗系直罗组和延安组。关键词：水化学特征;采空区积水;水源；判别中图分类号:TD745.2 文献标志码：B 文章编号：1671 -749X(2019) 03'-0068 -04
度范围为 3 249. 00 ~ 17 997. 34 mg/L （平均
212 853.76 mg/L）；其次为Ca2c和Mg2+ （阴离子以
SO -和C-为主（图5），浓度范围分别为57.64 ~
23 778. 13 mg/L（平均 9 260. 32 mg/L）和 1 837. 30
~36 589. 75 mg/L（平均 15 779.02 mg/L）；延安组
采
层位。主要
：Kc、Nac、
；；" ； Ca2c、Mg2c、Ci-、SO 、HCO3-、CO -、NO3-、NO2-、
+ * NHl'Fe 'Fe2 、pH、游离二
、总硬、总酸
度、矿
&
2.1地化学特征
水中pH 7. 85 - 8.50，属于弱碱性水。
矿化度较低，浓度范围为466.5 -980.0 mg/L,大部

水环境保护中水质自动监测技术的应用及改进措施惠妍1董号强2霍秀秀3

水环境保护中水质自动监测技术的应用及改进措施惠妍 1 董号强2 霍秀秀3发布时间：2021-11-01T08:06:15.124Z 来源：基层建设2021年第23期作者：惠妍 1 董号强2 霍秀秀3 [导读] 目前，社会进步迅速，我国在水质监测工作上相比于国外发达国家起步较晚，而近年来我国工业化进程不断加速，在促进我国社会经济的不断发展以外，也增加了资源的消耗以及环境的破坏咸阳水文水资源勘测中心陕西省 712000摘要：目前，社会进步迅速，我国在水质监测工作上相比于国外发达国家起步较晚，而近年来我国工业化进程不断加速，在促进我国社会经济的不断发展以外，也增加了资源的消耗以及环境的破坏。

我国是水资源相对短缺的国家，多年来经济发展速度较快。

由于环境保护底子薄，管理制度不完善，水质环境严重恶化，给经济社会的可持续发展造成了严重影响。

当然也不可否认的是，我国的水质监测工作已经取得了很大的发展，为国家的经济建设做出了突出贡献，但距离发达国家仍有一定差距。

水质监测技术及过程的精细化研究，可以有效地保证水质监测效果，对于相关部门及时制定科学合理的污染控制方案必将起到积极作用。

因此，在以后的工作中，对水质监测精细化的有效控制措施的研究探讨就显得尤其重要。

关键词：水环境保护；水质自动监测技术；应用；改进措施引言随着经济的发展、科学技术的提高，人们的生活质量越来越高，但是，在经济良好发展的同时，工业污染、水资源过度开发等问题也导致了生态环境被严重破坏，经济发展、人口数量激增等因素给自然环境带来了负担。

河流和湖泊的环境污染问题越来越严重，遏止水污染问题迫在眉睫，如何有效监测水质，如何通过监测水质来保护水环境，这些问题都亟须解决。

本文就水质自动监测技术在水环境保护中的应用做了简单探讨与分析，以期为相关问题找到答案，并对相关工作提供指导与参考。

1加强环境水质自动监测质量控制的意义分析将自动化技术应用在环境水质监测当中，对于提升环境水质监测效率，保障监测工作的持续性、稳定性等均具有积极效用。

水库水质预测的解析计算

水库水质预测的解析计算
武周虎
【期刊名称】《环境科学研究》
【年(卷),期】2000(013)004
【摘要】通过对水库恒定时间连续污染源输移扩散特征的分析，在其简化条件下求得一维水库模型方程的解析解。

结合河道型水库断面几何参数的沿程变化规律，给出了２座水库沿程ＢＯＤ５浓度的分布，并分别将解析解计算结果与相应水库的一维水库数值模型预测值进行比较，沿程ＢＯＤ５浓度分布吻合良好。

【总页数】1页(P39)
【作者】武周虎
【作者单位】青岛建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X832.01
【相关文献】
1.基于灰色模型的营口地区水库水质预测研究
2.基于葠窝水库的水质预测研究
3.天子门水库水质预测研究
4.某新建小(1)型水源地水库水环境评价中水质预测分析
5.契爷石水库水质监测评价及水质预测研究
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用三元趋势面分析预测地下水动态

用三元趋势面分析预测地下水动态
王宪成[1];王锐[2]
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】1996(000)011
【摘要】本文以二次多项式为例，应用三元趋势面分析预测地下水位的分布变化规律，效果良好。

【总页数】3页(P14-16)
【作者】王宪成[1];王锐[2]
【作者单位】[1]长春市水利勘测设计院;[2]榆树市水政水资源管理处
【正文语种】中文
【中图分类】P641.2
【相关文献】
1.洛阳市水资源现状及地下水动态分析预测 [J], 郭友琴;强山峰;务宗伟;王现国
2.基于 surfer 和趋势面分析预测煤层断层的研究 [J], 樊帅帅
3.三维趋势分析预测地下水动态 [J], 许天福
4.趋势面分析法在地下水动态预测中的应用 [J], 董冬;边静
5.用三维趋势面模型分析预测HFRS的时空动态趋势 [J], 薛付忠;王洁贞
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供水格局变化下海河平原区浅层地下水动态响应分析

供水格局变化下海河平原区浅层地下水动态响应分析作者：周琳汪林来源：《科技视界》 2015年第18期周琳汪林(中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，中国北京 100038)【摘要】南水北调中线工程通水后，海河平原区因水源置换与地下水压采，供水格局发生转变。

基于水资源转化动态模拟模型MODCYCLE，在对2001～2010年现状地下水动态平衡模拟分析的基础上，设置不同供水方案情景，量化模拟未来浅层地下水的动态响应。

结果表明：供水格局变化后，随着降水入渗量和地表灌溉渗漏量增加，地下水总补给量有所增加；随着人工开采量的减少，地下水总排泄量减少；地下水补排关系改善但仍呈现负均衡。

研究可为今后建立海河平原区地下水合理开采模式提供依据，促进区域地下水可持续管理。

【关键词】海河平原区；MODCYCLE模型；浅层地下水；动态响应；供水格局※基金项目：水利部公益性行业科研专项（201001018）。

作者简介：周琳（1990—），女，河南洛阳人，硕士研究生，研究方向为水资源综合利用与调控。

０引言海河平原区是我国经济发展的重要区域，地下水一直是主要供水水源，且供水比重也呈稳定增长趋势，近年来更高达66%。

自80年代以来，在需水量迅速增加和降水衰减的共同作用下，海河平原区已经成为南水北调受水区地下水超采最为严重的区域[1]。

长期无序过量的开采地下水资源，导致海河平原区地下水储量大量消耗，区域地下水水位持续下降，并引发严重的地面沉降、海水倒灌、水质污染等环境地质问题[2]。

为确保未来海河平原区地下水的可持续利用，保障区域稳定健康发展，多年来学术界一直将当地地下水评价与研究作为关注热点。

韩瑞光研究建立了海河平原区浅层地下水概念模型，并提出今后模型建设建议[3]。

费宇红等通过研究海河平原区地下水储量消耗过程，指出该区域地下水可开采利用的潜力已经十分有限，从长远看南水北调是解决缺水的理想途径[4]。

何杉采用水量平衡的方法，研究分析了南水北调实施后，地下水开采量的减少与入渗补给量的增加，将促使海河平原浅层地下水局部得到恢复[5]。

动态聚类最近邻法在湖库蓝藻水华预测中的应用

动态聚类最近邻法在湖库蓝藻水华预测中的应用白晓哲;张慧妍;王小艺;王立;许继平;于家斌【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2017(37)4【摘要】[目的]探索湖库蓝藻水华的有效预测方法,为水环境污染防治关键问题的解决提供科学依据。

[方法]结合蓝藻水华演化中表现出的混沌类随机特点,提出一种基于有效性函数优化的动态聚类算法,以实现蓝藻水华动态、小范围近邻优化预测的目的。

首先,基于动态聚类算法对监测数据进行典型类的客观划分,为后续有效减小搜索空间,提高预测精度奠定基础;而后采用粒子群算法优化得到各类的最佳近邻个数,以确定参与回归建模的观测值数量;最后依据最近邻观测数据建立动态回归预测模型。

[结果]采用太湖金墅监测站点2011年叶绿素a浓度测定值进行建模,之后对2012年叶绿素a浓度进行短期预测。

新建模型的预测值与实际值运行趋势一致,且相对误差为12.02%,而基于传统聚类线性回归算法的相对误差为15.21%,基于BP神经网络预测算法的相对误差为19.51%,相空间重构算法的相对误差为38.42%。

[结论]算例结果表明该方法的预测精度相对较高,证明了所提优化预测方法的可行性与有效性。

【总页数】5页(P161-165)【关键词】蓝藻水华;动态聚类;最近邻法;预测【作者】白晓哲;张慧妍;王小艺;王立;许继平;于家斌【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院食品安全大数据技术北京市重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TP14;X524【相关文献】1.大型湖库富营养化蓝藻水华防控技术发展述评 [J], 王寿兵;徐紫然;张洁2.湖库水体常见蓝藻水华成因分析——以江西省2个典型水体为例 [J], 彭宁彦; 杨平; 孔琼菊3.淡水湖库蓝藻水华治理对策研究与展望 [J], 魏群;王磊;马湘蒙;甘钰华;郑思米4.淡水湖库蓝藻水华治理对策研究与展望 [J], 魏群;王磊;马湘蒙;甘钰华;郑思米5.大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估--以巢湖为例 [J], 钱瑞;彭福利;薛坤;齐凌艳;段洪涛;邱银国;陈青;陈粉丽;高俊峰;黄佳聪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于信息化的地表水水质预测

基于信息化的地表水水质预测
邹劲松;徐伟刚
【期刊名称】《网友世界·云教育》
【年(卷),期】2012(000)010
【摘要】水利信息化技术指在水质信息管理、水质分析评价、水质预测和抗洪救灾等方面提供了多重应用需求；本文针对目前主流的计算机技术，对地表水常见水质预测方法进行分析与探索。

【总页数】2页(P68-69)
【作者】邹劲松;徐伟刚
【作者单位】重庆水利电力职业技术学院;重庆水利电力职业技术学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于信息化的地表水水质预测 [J], 邹劲松;徐伟刚
2.基于信息化的地表水水质预测 [J], 邹劲松;徐伟刚
3.基于图神经网络的地表水水质预测模型 [J], 许佳辉;王敬昌;陈岭;吴勇
4.基于ARMA模型的地表水水质预测方法研究 [J], 杜鑫;吴钢;许东
5.基于RF-LSTM的地表水体水质预测 [J], 郝玉莹;赵林;孙同;乔治
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地下水动态观测应用及数字化技术改造

地下水动态观测应用及数字化技术改造
佚名
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2004(10)10
【摘要】该成果引进了灰色系统理论、模糊分维理论对豫叭井地下水位微动态的地震前兆进行了识别和研究．制定了定量化的预报指标。

【总页数】1页(P46-46)
【关键词】地下水动态观测;预报指标;地震前兆;分维;地下水位;定量化;灰色系统理论;数字化技术;制定;成果
【正文语种】中文
【中图分类】TN431.1;P641.2
【相关文献】
1.浅析地下水动态数字化遥测系统研制与应用 [J], 孔桂芹;韩鹏
2.周至深井地下流体数字化观测技术改造及应用 [J], 舒优良;张世民
3.周至深井流量观测数字化技术改造及应用 [J], 舒优良;张世民;燕小渝
4.应用Kriging方法研究格乐木河流域地下水位动态观测网的优化配置 [J], 宋儒
5.应用Kriging方法研究格尔木河流域地下水位动态观测网的优化配置 [J], 宋儒因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。