CN113532579B - 含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN113532579B CN202110574084.XA CN202110574084A CN113532579B CN 113532579 B CN113532579 B CN 113532579B CN 202110574084 A CN202110574084 A CN 202110574084A CN 113532579 B CN113532579 B CN 113532579B
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Abstract

本发明提供一种含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质，其中方法包括：获取各个水位监测点的水位降深；所述各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深。本发明提供的方法、装置、电子设备及存储介质，提高了含水层水位监测的准确性，提高了工作面开采作业的安全性。

Description

含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及煤矿水害防治技术领域，尤其涉及一种含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
煤矿顶板含水层监测预警是当前煤矿水害防控的重要手段。现有技术是通过在采区周边或者矿井井田周边设置水位监测钻孔来实现对含水层水位下降进行监测的。
由于水位监测钻孔与含水层的疏降漏斗存在一定的距离，使得水位监测结果无法准确反映含水层水位变化，对于含水层水位变化的响应不及时，导致含水层水位监测的准确性差。
发明内容
本发明提供一种含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中含水层水位监测的准确性差的技术问题。
本发明提供一种含水层水位监测方法，包括：
获取各个水位监测点的水位降深；所述各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置，包括：
确定当前次迭代计算中的边界水位监测点；
基于边界水位监测点和中心水位监测点，确定当前次迭代计算中水位降深基准点；
基于各个边界水位监测点与所述水位降深基准点之间的水位降深差值，以及边界水位监测点中降深最大点与所述中心水位监测点之间的水位降深差值，确定等比例水位降深点，并以基于所述等比例水位降深点，确定各个边界水位监测点与所述中心水位监测点之间相同水位降深点的位置，从而确定疏降漏斗中心的位置和水位降深；
若当前次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差小于预设阈值，则停止迭代计算，并基于当前次迭代计算中的等比例水位降深点，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
若当前次迭代计算中水位降深基准点的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差大于等于预设阈值，则继续迭代计算，并将当前次迭代计算中的等比例水位降深点作为下一次迭代计算中的边界水位监测点。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深，包括：
基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围的中心位置，确定所述含水层单位长度的平均水位降深；
基于所述含水层单位长度的平均水位降深，任一水位监测点的水位降深和位置，以及所述疏降漏斗中心的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围的中心位置，确定所述含水层单位长度的平均水位降深，之前包括：
基于所述工作面的采动影响范围的中心位置，对所述疏降漏斗中心的位置的有效性进行验证。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述工作面对应的含水层的水位监测范围是基于如下步骤确定的：
基于所述工作面的位置，确定工作面采动范围的位置；
基于所述工作面采动范围的面积、含水层渗透系数、含水层水头高度，确定所述工作面对应的含水层的引用影响半径；
基于所述含水层的引用影响半径和所述工作面采动范围的中心，确定所述含水层的水位监测范围。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述工作面的采动影响范围是基于如下步骤确定的：
基于所述工作面的位置，确定所述工作面的采动影响范围的位置；
所述采动影响范围的宽度是基于所述工作面的埋深确定的，长度是基于所述工作面的长度确定的。
根据本发明提供的含水层水位监测方法，所述确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深，之后包括：
基于所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深变化量，对所述含水层的水位监测频率进行调整。
本发明还提供一种含水层水位监测装置，包括：
降深获取单元，用于获取各个水位监测点的水位降深；所述各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
中心确定单元，用于基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
水位监测单元，用于基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述含水层水位监测方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述含水层水位监测方法的步骤。
本发明实施例提供的含水层水位监测方法、装置、电子设备及存储介质，通过在工作面对应的含水层的水位监测范围内设置多个水位监测点，根据各个水位监测点的水位降深，确定含水层的疏降漏斗中心的位置和水位降深，能够有效和及时地反映含水层的水位变化，提高了含水层水位监测的准确性，提高了工作面开采作业的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的含水层水位监测方法的流程示意图；
图2为本发明提供的含水层的水位监测范围的示意图；
图3为本发明提供的工作面的采动影响范围的示意图；
图4为本发明提供的含水层水位监测装置的结构示意图；
图5为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的含水层水位监测方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤110，获取各个水位监测点的水位降深；各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周。
具体地，工作面为直接开采矿物或岩石的工作地点，随着采掘进度而移动。例如，煤矿开采过程中的采煤工作面。含水层为土壤通气层以下的饱和层，其介质孔隙完全充满水分。
由于采煤工作面一般在地表以下，采煤工作面的顶板上一般有多个含水层和隔水层。此处，工作面对应的含水层为可能对工作面安全回采造成威胁的含水层。
水位监测范围是指为了研究工作面对应的含水层对工作面上的安全开采活动的影响而设定的监测范围。
水位监测点可以为水位长观孔，具体是指用来长期监测含水层的水位动态变化的观测孔。水位降深为受采动裂隙影响，含水层水位降低的数值。抽水前的含水层水位称“静水位”，抽水时降低的含水层水位称“动水位”。水位降深等于静水位与动水位之差。
为了尽可能全面地对含水层的水位进行监测，可以在水位监测范围的中心和四周设置多个水位监测点。在各个水位监测点中安装水位测量仪器，来采集水位降深。水位监测点的数量可以按需设置，例如，可以在水位监测范围的中心设置一个水位监测点D，在水位监测范围的四周均匀设置3个水位监测点，分别为A，B和C。
步骤120，基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的位置。
具体地，疏降漏斗为随着采掘活动的进行，含水层中的水渗流后形成的漏斗状水位下降区。一般地，水位降深越小，越远离疏降漏斗中心，水位降深越大，越靠近疏降漏斗中心。
因此，可以根据各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的位置。例如，水位监测点A，B和C的水位降深分别为a，b和c。若存在a<b<c，则疏降漏斗中心靠近水位监测点B和C所在的区域。
步骤130，基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
具体地，工作面的采动影响范围为受到工作面开采活动影响的范围。在确定疏降漏斗中心的位置后，可以判断疏降漏斗中心是否与工作面的采动影响范围的中心位置重合或者接近，从而对疏降漏斗中心的有效性进行判定。
根据各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点与疏降漏斗中心之间的位置距离，可以计算得到含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
本发明实施例提供的含水层水位监测方法，通过在工作面对应的含水层的水位监测范围内设置多个水位监测点，根据各个水位监测点的水位降深，确定含水层的疏降漏斗中心的位置和水位降深，能够有效和及时地反映含水层的水位变化，提高了含水层水位监测的准确性，提高了工作面开采作业的安全性。
基于上述实施例，步骤120包括：
确定当前次迭代计算中的边界水位监测点；
基于边界水位监测点和中心水位监测点，确定当前次迭代计算中水位降深基准点；
基于各个边界水位监测点与所述水位降深基准点之间的水位降深差值，以及各个边界水位监测点与所述中心水位监测点之间的水位降深差值，以边界水位监测点最大水位降深值与中心水位监测点之间的水位降深值的平均值确定为降深计算基准点，并以此为其他边界水位监测点与中心水位监测点之间的位置；结合各个水位监测点的位置，计算得出漏斗中心点位置，以边界水位监测点最大水位降深值与中心水位监测点、漏斗中心点的位置，按照等比例计算的方法确定漏斗中心点的水位降深；
若当前次迭代计算中漏斗中心的水位降深与当前迭代计算的漏斗中心点的水位降深差值小于预设阈值，则停止迭代计算，并将当前次迭代计算中的水位降深值作为疏降漏斗中心的水位降深值；
若当前次迭代计算中漏斗中心的水位降深与当前迭代计算的漏斗中心点的水位降深差值大于等于预设阈值，则继续迭代计算，并将将当前次迭代计算中的水位降深值作为下一次迭代计算中的次迭代计算中漏斗中心的水位降深；
其中，所述边界水位监测点以设置在所述水位监测范围四周的水位监测点为初始点，所述中心水位监测点以设置在所述水位监测范围中心的水位监测点为初始点。
具体地，可以采用逐渐逼近的原理，分别计算设置在水位监测范围的边界水位监测点对应的水位监测点的位置，逐渐逼近疏降漏斗中心点，从而确定出疏降漏斗中心点的坐标。
上例中可以将含水层的水位监测点A、B、C和D四个点的原始水位标高设置为相同，其水位降深分别为a、b、c和d。其中A的位置坐标为x_a，y_a；B的位置坐标为x_b,y_b；C的位置坐标为x_c,y_c；D的位置坐标为x_d,y_d。其中，A、B、C为设置在水位监测范围四周的水位监测点，可以作为迭代计算中边界水位监测点的初始点，D点设置在水位监测范围中心的水位监测点，可以作为迭代计算中的中心水位监测点的初始点。
对比A、B、C三个水位监测点的水位降深，初步判断疏降漏斗中心范围，根据三个水位监测点的水位降深反算含水层的疏降漏斗中心位置，采用差值法进行计算得出疏降漏斗中心坐标为x_x,y_y。具体算法如下所示：
首先假定a<b<c<d。根据各个水位监测点的水位降深中的最大值d和次大值c，选择C、D之间的一个点作为水位降深基准点，例如，可以C、D的中心点E为基准进行计算，该点的水位降深e为(d+c)/2。该点位置(x_cd，y_cd)为x_cd＝(x_d+x_c)/2,y_cd＝(y_d+y_c)/2。此处，水位降深基准点可以理解为边界水位监测点C、D的等比例水位降深点。
以CD之间的水位降深点为基准点，确定边界水位监测点A与监测点D之间，相同降深点对应的水位降深点的位置(x_ad，y_ad)为：
其中，(a-e)/(a-d)＝(2a-d-c)/(2a-2d)为比例系数。
同理，边界水位监测点B对应的相同降深点的位置(x_bd，y_bd)为：
由(x_cd，y_cd)、(x_ad，y_ad)和(x_bd，y_bd)等三个点的外心位置(x_x1，y_y1)为疏降漏斗中心位置，可以表示为：
x_x1＝((y_ad-y_cd)*(y_bd*y_bd-y_ad*y_ad+x_bd*x_bd-x_ad*x_ad)-(y_bd-y_cd)*(y_ad*y_ad-y_cd*y_cd+x_ad*x_ad-x_cd*x_cd))/(2*(x_bd-x_cd)*(y_ad-y_cd)-2*((x_ad-x_cd)*(y_bd-y_cd)))；
y_y1＝((x_ad-x_cd)*(x_bd*x_bd-x_cd*x_cd+y_bd*y_bd-y_cd*y_cd)-(x_bd-x_cd)*(x_ad*x_ad-x_cd*x_cd+y_ad*y_ad-y_cd*y_cd))/(2*(y_bd-y_cd)*(x_ad-x_cd)-2*((y_ad-y_cd)*(x_bd-x_cd)))。
上式中，(x_x1，y_y1)可以作为疏降漏斗中心位置的初始值。还可以通过不断调整水位降深基准点，迭代计算疏降漏斗中心位置。
例如，可以将当前次迭代计算中的等比例水位降深点作为下一次迭代计算中的边界水位监测点，按照上述差值计算方法，计算得到第二次迭代计算的等比例水位降深点。依次迭代计算，直到疏降漏斗中心水位降深基准点的水位降深小于预设阈值，预设阈值可以根据需要进行设置。
迭代计算次数为n，得到最终迭代值为(x_xn，y_yn)。此时，可以将最终迭代值(x_xn，y_yn)作为疏降漏斗中心坐标。
还可以根据疏降漏斗中心坐标的初始值(x_x1，y_y1)与最终迭代值(x_xn，y_yn)进行拟合后，得到疏降漏斗中心点方程y_y-y_y1＝(yn-y1)/(xn-x1)*(x_x-x_x1)。
本发明实施例提供的含水层水位监测方法，采用差值计算方法，不断调整水位降深，通过迭代计算的方式得到疏降漏斗中心的位置，提高了疏降漏斗中心的准确性，提高了含水层水位监测的准确性。
基于上述任一实施例，步骤130包括：
基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围的中心位置，确定含水层单位长度的平均水位降深；
基于含水层单位长度的平均水位降深，任一水位监测点的水位降深和位置，以及疏降漏斗中心的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
具体地，工作面的采动影响范围一般为矩形区域，可以得到四个顶点M，E，I和H的位置坐标为(x_m，y_m)、(x_e，y_e)、(x_h，y_h)和(x_i，y_i)。可以计算得到工作面的采动影响范围的中心的位置为(xx，yy)：
xx＝(x_m+x_e+x_h+x_i)/4；yy＝(y_m+y_e+y_h+y_i)/4
在确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深之前，可以对各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点与疏降漏斗中心的距离是否满足一致性进行判断。
例如，将各个水位监测点距离疏降漏斗中心的距离由远到近进行排列，得到距离序列，同时各个水位监测点的水位降深也由小到大进行排列，得到降深序列。对比两个序列，查看两个序列中各个水位监测点的顺序是否一致，若一致，则满足一致性，若不一致，则不满足一致性。
在满足一致性要求的基础上，可以根据各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围的中心位置，确定含水层单位长度的平均水位降深。例如，
Labc＝(Lab+Lac+Lbc)/3
式中，Labc为含水层单位长度的平均水位降深，Lab为水位监测点A和水位监测点B之间的含水层单位长度的平均水位降深，Lac为水位监测点A和水位监测点C之间的含水层单位长度的平均水位降深，Lbc为水位监测点B和水位监测点C之间的含水层单位长度的平均水位降深。
根据含水层单位长度的平均水位降深，任一水位监测点的水位降深和位置，以及疏降漏斗中心的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。例如，以水位监测点A为例，含水层的疏降漏斗中心的水位降深L0可以表示为：
L0＝a-Labc*abs{[(x_a-x_x)2+(y_a-y_y)2]0.5}
若疏降漏斗降深对应的含水层标高H0，含水层疏降漏斗区域的底板标高为h0，则含水层疏降漏斗的水位降低后的标高为H0’＝H0-L0。
对比H0’与h0的大小关系，若H0’小于h0，则将漏斗中心的含水层水位标高H0’＝h0、L0＝H0-H0’，反之则不变。
基于上述任一实施例，基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围的中心位置，确定含水层单位长度的平均水位降深，之前包括：
基于工作面的采动影响范围的中心位置，对疏降漏斗中心的位置的有效性进行验证。
具体地，上述实施例中疏降漏斗中心是否有效，可以通过工作面的采动影响范围的中心位置来进行确认。例如，若工作面的采动影响范围的中心位置(xx，yy)、疏降漏斗中心的位置(x_x，y_y)和工作面的采动影响范围的四个顶点的位置为(x_m，y_m)、(x_e，y_e)、(x_h，y_h)和(x_i，y_i)满足下列关系式：
abs{[(x_x-xx)2+(y_y-yy)2]0.5}/<(max(x_m、x_e、x_h、x_i)-min(x_m、x_e、x_h、x_i))/2or(max(y_m、y_e、y_h、y_i)-min(y_m、y_e、y_h、y_i))/2
则疏降漏斗中心的位置为有效值。
基于上述任一实施例，工作面对应的含水层的水位监测范围是基于如下步骤确定的：
基于工作面的位置，确定工作面采动范围的位置；
基于工作面采动范围的面积、含水层渗透系数、含水层水头高度，确定工作面对应的含水层的引用影响半径；
基于含水层的引用影响半径和工作面采动范围的中心，确定含水层的水位监测范围。
具体地，根据工作面的位置，可以确定工作面采动范围的位置。工作面采动范围可以以工作面的位置为起点，向采空区扩展。工作面采动范围的面积可以为工作面长度与工作面周期来压步距的乘积。
进一步地，可以确定工作面大井的引用半径r0为：
其中，F为工作面采动范围的面积。
工作面对应的含水层的引用影响半径R0为：
其中，S为含水层水头高度，K为渗透系数。
可以以工作面采动范围的中心为圆心，以含水层的引用影响半径R0确定的圆的区域为圆形研究区，将通过设定半径为R0/2的范围为含水层的水位监测范围。
图2为本发明提供的含水层的水位监测范围的示意图，如图2所示，图中的三角形区域为圆形研究区的内接三角形。图中标识线2所指的圆形区域为含水层的水位监测范围，图中标识线1所指的矩形区域为工作面采动范围。根据数学原理可知，含水层的水位监测范围为圆形研究区的内接三角形的内切圆。可以在内切圆与内接三角形的切点处设置水位监测点，例如A、B和C三点。此外，在靠近圆心位置，选择在准备巷道或者开拓巷道中布置一个水位监测点D。图中标识线3为准备巷道或者开拓巷道。各个水位监测点均可以采用钻孔形式。
基于上述任一实施例，工作面的采动影响范围是基于如下步骤确定的：
基于工作面的位置，确定工作面的采动影响范围的位置；
采动影响范围的宽度是基于工作面的埋深确定的，长度是基于工作面的长度确定的。
具体地，根据工作面的位置，可以确定工作面的采动影响范围的位置。采动影响范围可以以工作面的位置为起点，向采空区扩展。
采动影响范围的长度可以为工作面的长度，宽度可以为工作面的埋深的倍数。
例如，图3为本发明提供的工作面的采动影响范围的示意图，如图3所示，图中四边形MEHI确定的区域为采动影响范围，线段MI所在的区域为采煤工作面，图中四边形EFGH确定的区域为采空区。
针对首采工作面导水裂缝带以外或者影响较小的强富水含水层，统计首采工作面开采深度，确定首采工作面回采过程中采空区重新压实范围。根据矿山压力岩层移动经验，确定埋深的0.3倍为采空区重新压实范围。因此，采动影响范围可以为工作面的埋深的0.3倍。
基于上述任一实施例，步骤130之后包括：
基于含水层的疏降漏斗中心的水位降深变化量，对含水层的水位监测频率进行调整。
具体地，现有技术中对于含水层的水位监测频率是固定不变的，容易造成数据更新不及时。本发明实施例提供一种对含水层的水位监测频率进行调整的方法，根据含水层的疏降漏斗中心的水位降深进行确定。
例如，含水层的水位监测范围内任一水位监测点处含水层的水位监测频率为p，可以根据含水层的疏降漏斗中心的水位降深L0对其进行调整，调整后的水位监测频率q用公式表示为：
q＝INT{p/[1+2L0/(L0+a)]}
式中，INT为取整函数，a为该水位监测点的水位降深。
基于上述任一实施例，本发明还提供一种预计工作面涌水量变化的方法，该方法包括：
根据井田矿井水文地质条件，预计工作面回采过程中矿井涌水量，采用承压转无压完整井的稳定流计算公式：
式中，Q为矿井(或钻孔)涌水量(m3/d)；K为渗透系数(m/d)；H为水头高度，含水层当前水位至含水层底板的距离(m)，H＝H0-h0；H0为疏降漏斗降深对应的含水层标高；h0为含水层疏降漏斗区域的底板标高；M为含水层(出水段)厚度(m)；h0’为含水层疏降中心标高至含水层底板的距离(m)；R0为引用影响半径(m)；L0为漏斗中心含水层水位降深(m)；r0为引用半径(m)；h0’＝H0’-h0；其中，H0’为含水层疏降漏斗的水位降低后的标高。
基于上述任一实施例，图4为本发明提供的含水层水位监测装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：
降深获取单元410，用于获取各个水位监测点的水位降深；各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
中心确定单元420，用于基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的位置；
水位监测单元430，用于基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
本发明实施例提供的含水层水位监测装置，通过在工作面对应的含水层的水位监测范围内设置多个水位监测点，根据各个水位监测点的水位降深，确定含水层的疏降漏斗中心的位置和水位降深，能够有效和及时地反映含水层的水位变化，提高了含水层水位监测的准确性，提高了工作面开采作业的安全性。
基于上述任一实施例，中心确定单元420具体用于：
确定当前次迭代计算中的边界水位监测点；
基于边界水位监测点和中心水位监测点，确定当前次迭代计算中水位降深基准点；
基于各个边界水位监测点与水位降深基准点之间的水位降深差值，以及边界水位监测点中降深最大点与中心水位监测点之间的水位降深差值，确定等比例水位降深点，并以基于等比例水位降深点，确定各个边界水位监测点与中心水位监测点之间相同水位降深点的位置，从而确定疏降漏斗中心的位置和水位降深；
若当前次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差小于预设阈值，则停止迭代计算，并基于当前次迭代计算中的等比例水位降深点，确定含水层的疏降漏斗中心的位置；
若当前次迭代计算中水位降深基准点的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差大于等于预设阈值，则继续迭代计算，并将当前次迭代计算中的等比例水位降深点作为下一次迭代计算中的边界水位监测点。基于上述任一实施例，水位监测单元430包括：
平均水位降深确定子单元，用于基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围的中心位置，确定含水层单位长度的平均水位降深；
中心水位降深确定子单元，用于基于含水层单位长度的平均水位降深，任一水位监测点的水位降深和位置，以及疏降漏斗中心的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
基于上述任一实施例，水位监测单元430还包括：
中心验证子单元，用于基于工作面的采动影响范围的中心位置，对疏降漏斗中心的位置的有效性进行验证。
基于上述任一实施例，该装置还包括水位监测范围确定单元，用于：
基于所述工作面的位置，确定工作面采动范围的位置；
基于工作面采动范围的面积、含水层渗透系数、含水层水头高度，确定工作面对应的含水层的引用影响半径；
基于含水层的引用影响半径和工作面采动范围的中心，确定含水层的水位监测范围。
基于上述任一实施例，该装置还包括采动影响范围确定单元，用于：
基于工作面的位置，确定工作面的采动影响范围的位置；
采动影响范围的宽度是基于工作面的埋深确定的，长度是基于工作面的长度确定的。
基于上述任一实施例，该装置还包括监测频率调整单元，用于：
基于含水层的疏降漏斗中心的水位降深变化量，对含水层的水位监测频率进行调整。
基于上述任一实施例，图5为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(Memory)530和通信总线(Communications Bus)540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑命令，以执行如下方法：
获取各个水位监测点的水位降深；各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的位置；
基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
此外，上述的存储器530中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：
获取各个水位监测点的水位降深；各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定含水层的疏降漏斗中心的位置；
基于各个水位监测点的水位降深，疏降漏斗中心的位置，以及工作面的采动影响范围，确定含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质上存储的计算机程序被执行时，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种含水层水位监测方法，其特征在于，包括：
获取各个水位监测点的水位降深；所述各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深；
所述基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置，包括：
确定当前次迭代计算中的边界水位监测点；
基于边界水位监测点和中心水位监测点，确定当前次迭代计算中水位降深基准点；
基于各个边界水位监测点与所述水位降深基准点之间的水位降深差值，以及边界水位监测点中降深最大点与所述中心水位监测点之间的水位降深差值，确定等比例水位降深点，并以基于所述等比例水位降深点，确定各个边界水位监测点与所述中心水位监测点之间相同水位降深点的位置，从而确定疏降漏斗中心的位置和水位降深；
若当前次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差小于预设阈值，则停止迭代计算，并基于当前次迭代计算中的等比例水位降深点，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
若当前次迭代计算中水位降深基准点的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差大于等于预设阈值，则继续迭代计算，并将当前次迭代计算中的等比例水位降深点作为下一次迭代计算中的边界水位监测点。
2.根据权利要求1所述的含水层水位监测方法，其特征在于，所述基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深，包括：
基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围的中心位置，确定所述含水层单位长度的平均水位降深；
基于所述含水层单位长度的平均水位降深，任一水位监测点的水位降深和位置，以及所述疏降漏斗中心的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深。
3.根据权利要求2所述的含水层水位监测方法，其特征在于，所述基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围的中心位置，确定所述含水层单位长度的平均水位降深，之前包括：
基于所述工作面的采动影响范围的中心位置，对所述疏降漏斗中心的位置的有效性进行验证。
4.根据权利要求1所述的含水层水位监测方法，其特征在于，所述工作面对应的含水层的水位监测范围是基于如下步骤确定的：
基于所述工作面的位置，确定工作面采动范围的位置；
基于所述工作面采动范围的面积、含水层渗透系数、含水层水头高度，确定所述工作面对应的含水层的引用影响半径；
基于所述含水层的引用影响半径和所述工作面采动范围的中心，确定所述含水层的水位监测范围。
5.根据权利要求1所述的含水层水位监测方法，其特征在于，所述工作面的采动影响范围是基于如下步骤确定的：
基于所述工作面的位置，确定所述工作面的采动影响范围的位置；
所述采动影响范围的宽度是基于所述工作面的埋深确定的，长度是基于所述工作面的长度确定的。
6.根据权利要求1至5任一项所述的含水层水位监测方法，其特征在于，所述确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深，之后包括：
基于所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深变化量，对所述含水层的水位监测频率进行调整。
7.一种含水层水位监测装置，其特征在于，包括：
降深获取单元，用于获取各个水位监测点的水位降深；所述各个水位监测点分别布置在工作面对应的含水层的水位监测范围的中心和四周；
中心确定单元，用于基于各个水位监测点的水位降深，以及各个水位监测点的位置，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
水位监测单元，用于基于各个水位监测点的水位降深，所述疏降漏斗中心的位置，以及所述工作面的采动影响范围，确定所述含水层的疏降漏斗中心的水位降深；
所述中心确定单元具体用于：
确定当前次迭代计算中的边界水位监测点；
基于边界水位监测点和中心水位监测点，确定当前次迭代计算中水位降深基准点；
基于各个边界水位监测点与所述水位降深基准点之间的水位降深差值，以及边界水位监测点中降深最大点与所述中心水位监测点之间的水位降深差值，确定等比例水位降深点，并以基于所述等比例水位降深点，确定各个边界水位监测点与所述中心水位监测点之间相同水位降深点的位置，从而确定疏降漏斗中心的位置和水位降深；
若当前次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差小于预设阈值，则停止迭代计算，并基于当前次迭代计算中的等比例水位降深点，确定所述含水层的疏降漏斗中心的位置；
若当前次迭代计算中水位降深基准点的水位降深与前一次迭代计算中疏降漏斗中心的水位降深之差大于等于预设阈值，则继续迭代计算，并将当前次迭代计算中的等比例水位降深点作为下一次迭代计算中的边界水位监测点。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述含水层水位监测方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述含水层水位监测方法的步骤。
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