非均质含水层水力层析扫描及其在巴音河冲洪积扇的应用

论文摘要

含水层是由复杂的岩土体组成,其在水平方向和垂直方向上的渗透特性都存在着空间变异性和非均质性。本文以巴音河冲洪积扇为对象,运用连续线性估计方法和信息融合技术,开展巴音河冲洪积扇含水层渗透性水力层析扫描研究,揭示含水层的非均质特性,刻画含水层渗透系数的空间分布特征。本文的主要研究内容及其重要成果包括:(1)研制了地下含水层层析扫描试验系统,在此基础上开展了室内砂箱抽水试验。基于试验结果,进行砂箱含水层水力层析扫描,揭示了含水层水力参数的非均质特性,验证了水力层析扫描技术的可行性。(2)收集整理巴音河流域冲洪积扇水文地质资料,进行巴音河流域冲洪积扇含水层监测数据分析。通过分析地下水位埋深的年内变化特征及其与巴音河径流量的关系,揭示了地下水位变化特性;通过地下水动态监测数据与径流量之间的相关性分析,揭示了巴音河流域冲洪积扇含水层动态监测数据与各水力要素相关性;通过参数敏感性分析,表明了渗透系数对地下水水位变动的影响显著。(3)根据监测井位置分布,选取合适的研究区域,建立了巴音河冲洪积扇含水层平面与剖面二维数值模型。基于各水力要素之间的数据分析结果,进行反分析数据的选取与算法优化,提高了反演精度。(4)基于水力层析扫描方法,在三种不同工况条件下利用地下水动态监测数据开展巴音河流域冲洪积扇含水层水力层析扫描研究,刻画了巴音河流域冲洪积扇含水层水文地质结构,获得含水层渗透系数空间分布。基于水力层析扫描结果,开展天然径流条件、洪水条件、地下水开采等多种影响下的地下水渗流分析,利用反演分析得到的渗透系数分布提高了地下水数值分析的精确度。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 非均质含水层渗透性研究现状
•     1.2.2 地下水数值方法研究现状
•     1.2.3 反演方法研究现状
•     1.2.4 水力层析扫描研究现状
•   1.3 存在的问题
•   1.4 研究内容与技术路线
•     1.4.1 研究内容
•     1.4.2 技术路线
• 第二章 基本理论方法
•   2.1 有条件线性估计
•     2.1.1 简单克里金法
•     2.1.2 协同克里金法
•   2.2 逐次线性估计
•   2.3 灵敏度方程
•   2.4 本章小结
• 第三章 基于克里金法和水力层析扫描的数值试验研究
•   3.1 克里金法与水力层析扫描的对比分析研究
•   3.2 典型区域地下含水层水力层析扫描研究
•   3.3 室内砂箱含水层水力层析扫描研究
•   3.4 本章小结
• 第四章 巴音河冲洪积扇二维数值建模及影响数据分析
•   4.1 研究区概况
•     4.1.1 自然环境
•     4.1.2 地层构造
•     4.1.3 水文地质特征
•     4.1.4 地下水补排关系
•   4.2 监测井影响数据分析
•     4.2.1 数据选择及来源
•     4.2.2 地下水位演化特征
•     4.2.3 数据消噪滤波
•     4.2.4 数据相关性分析
•     4.2.5 参数敏感性分析
•   4.3 巴音河冲洪积扇含水层数值分析
•     4.3.1 数值模型建立与边界确定
•     4.3.2 初始参数确定
•     4.3.3 初始参数条件下的渗流场
•   4.4 本章小结
• 第五章 巴音河冲洪积扇含水层二维水力层析扫描
•   5.1 水力层析输入数据选择
•   5.2 平面二维水力层析扫描
•     5.2.1 均质先验渗透系数分布
•     5.2.2 分区先验渗透系数分布
•     5.2.3 西北侧向补给影响
•   5.3 剖面二维层析扫描
•     5.3.1 1 -1 剖面
•     5.3.2 2 -2 剖面
•   5.4 基于反演结果的含水层渗流分析
•     5.4.1 自然条件下的影响分析
•     5.4.2 洪水条件下的影响分析
•     5.4.3 地下水开采下的影响分析
•   5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间发表的论著及取得的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 林加定

导师: 梁越

关键词: 地下水,砂箱,数据分析,渗透性,水力层析扫描

来源: 重庆交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 重庆交通大学

分类号: TV148

DOI: 10.27671/d.cnki.gcjtc.2019.000326

总页数: 108

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