CN116341280A - 确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程勘察领域，特别涉及一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，包括：基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型；获取待研究区域对比水文地质勘察成果，得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；计算影响半径，将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
Description
技术领域
本发明涉及工程勘察技术领域，特别涉及一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
背景技术
自然界中多含水层结构广泛分布。对于多含水层结构的渗透系数求解，通常按照从上往下的顺序，将各含水层依次用套管隔离分别进行抽水试验，当钻孔深度较大，穿透含水层层数较多时，进行分层抽水试验会使成本和工作量大大增加。为了克服上述问题，并尽可能用较简便的方法来评价多层含水层的渗透能力，本领域相关人员已对混合抽水试验的分层渗透系数的解析方法进行了研究，并在理论研究和实际应用中取得了一定成果。先前建立的简单条件下的混合井流模型，虽然在混合井的解析解上有所突破，然而由于其关系复杂，不便于工程应用。之后，又建立了多含水层稳定流非干扰混合多孔井流模型，根据不抽水时各层含水层的垂向流速、流向和渗透流速即可计算各含水层水文地质参数。还发现针对地下水混合井流问题提出的“渗流-管流耦合模型”和“等效渗透系数”的概念和计算方法，通过现场和室内模型试验得到了很好的验证。通过对比并分析了几种刻画混合井方法的效果，在此基础上提出了考虑垂直水力梯度影响的改进导水系数-水力梯度法。此后，又建立了定流量抽水条件下的混合井稳定流和不稳定流计算模型，并与前人的研究成果进行了对比，验证了其模型的合理性。
由上述研究现状可知，大多数的研究成果是以各层井均为完整井且隔水层稳定的条件下得到的，然而，在实际工程中，由于地质条件复杂，隔水层不稳定，导致了以下2点问题：
（1）由于实际工程中的地质条件复杂，隔水层不稳定，当对隔水层不稳定的多含水层进行抽水时，由于相邻含水层通过“天窗”补给，从而使抽水试验井的涌水量增加，导致多含水层抽水试验复杂、工程应用不方便，所计算的分层渗透系数不准确；
（2）在考虑多含水层混合井抽水的研究中，大多采用数值法，但数值法计算模型复杂，参数较多，不便于现场实际工程应用。
所以，在水文地质调查及工程应用中，大多根据现场抽水试验数据基于解析算法求解。因此一种可简便计算且适用于隔水层不稳定的多含水层渗透系数计算方法显得尤为重要。
发明内容
本发明提供一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，解决了实际分层抽水试验工作量大、成本高，现有技术求算分层渗透系数复杂、困难，并且隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高等问题，减少分层抽水实验的工作量，降低试验成本，提高隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的求解精度。
本发明第一方面实施例提供一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，包括以下步骤：确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型；获取所述待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据所述水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；将所述水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将所述影响半径、所述初始水位高度、所述混合静止水位高度、所述抽水井混合动水位高度、所述抽水量和所述观测井水位高度代入所述解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
可选地，在得到所述各个含水层的渗透系数计算值之后，还包括：根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；将所述各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；根据所述多含水层平均渗透系数对所述最终多含水层分层渗透系数进行修正。
可选地，所述基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型，包括：基于所述预设的工程场地勘察文件和所述预设的水文地质勘察策略得到所述待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；根据所述水文地质条件、所述含水层类型、所述边界条件、所述含水层及隔水层的岩性和所述结构及空间分布特征构建所述待研究区域的水文地质概化模型。
可选地，所述预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
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为影响半径，/>
和/>
分别为第一口观测井的降深和第二口观测井的降深，/>
和/>
分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
本发明第二方面实施例提供一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，包括：构建模块，用于确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型；获取模块，用于获取所述待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据所述水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；转化模块，用于将所述水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；计算模块，用于基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将所述影响半径、所述初始水位高度、所述混合静止水位高度、所述抽水井混合动水位高度、所述抽水量和所述观测井水位高度代入所述解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
可选地，在得到所述各个含水层的渗透系数计算值之后，所述计算模块，还用于：根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；将所述各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；根据所述多含水层平均渗透系数对所述最终多含水层分层渗透系数进行修正。
可选地，所述构建模块，还用于：基于所述预设的工程场地勘察文件和所述预设的水文地质勘察策略得到所述待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；根据所述水文地质条件、所述含水层类型、所述边界条件、所述含水层及隔水层的岩性和所述结构及空间分布特征构建所述待研究区域的水文地质概化模型。
可选地，所述预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
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分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
本发明第三方面实施例提供一种电子设备，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，以实现如上述实施例所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
本发明第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
本发明实施例的有益效果如下所述：
（1）根据测得实际的抽水井流量及井内降深后，根据上层含水层的厚度，求得各含水层的渗透系数，解决了多含水层抽水试验复杂、计算繁琐、工程应用不方便的问题；
（2）根据计算得到的分层渗透系数代入优化公式，即可得到隔水层不稳定条件下的各个含水层的实际值，计算快速、简洁，解决了隔水层不稳定条件下分层渗透系数计算不准确的问题；
（3）通过提出了一种隔水层不稳定条件下多含水层混合不完整井抽水的计算方法，解决了该条件下分层渗透系数求解困难，计算结果不精确，计算方法存在空白的问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例提供的一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的多含水层混合非完整井抽水模型示意图；
图3为根据本发明一个实施例的抽水试验井、观测井及典型地质剖面示意图；
图4为根据本发明一个实施例的双承压含水层抽水计算模型示意图；
图5为根据本发明一个实施例的潜水-承压含水层抽水计算模型示意图；
图6为根据本发明一个实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法的流程图；
图7为根据本发明实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置的方框示意图；
图8为根据本发明实施例的电子设备结构的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。针对上述背景技术中心提到的实际分层抽水试验工作量大、成本高，现有技术求算分层渗透系数复杂、困难，并且隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高的问题，本发明提供了一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，在该方法中，基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型，获取待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度，将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式，基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。由此，解决了实际分层抽水试验工作量大、成本高，现有技术求算分层渗透系数复杂、困难，并且隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高等问题，减少分层抽水实验的工作量，降低试验成本，提高隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的求解精度。
具体而言，图1为本发明实施例所提供的一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法的流程示意图。
如图1所示，该确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法包括以下步骤：
在步骤S101中，确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型。
其中，待研究区域可以是用户预先设定的区域，在此不做具体限定。为便于理解，本发明实施例以地铁车站作为待研究区域，用作水文地质勘察，其多含水层类型为双承压含水层结构。单井抽水试验的抽水井揭穿2-5承压含水层、2-2隔水层、3-4-1弱透水层进入3-5承压含水层，在2-5含水层中为完整井，3-5含水层中为非完整井，且2-2隔水层和3-4-1弱透水层不稳定，存在“天窗”现象，如图2（a）和图3所示。
进一步地，在一些实施例中，基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型，包括：基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略得到待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；根据水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征构建待研究区域的水文地质概化模型。
具体地，本发明实施例根据预设的工程场地勘察文件，并结合预设的水文地质勘察策略，查明待研究区域的水文地质条件，含水层类型和边界条件，含水层及隔水层的岩性、结构及空间分布特征，查明待研究区域主要存在两层承压含水层，且隔水层存在不稳定的现象，进一步得出待研究区域的水文地质概化模型。
在步骤S102中，获取待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度。
应当理解的是，本发明实施例根据获取的待研究区域对比水文地质勘察成果，得到并记录上下两层承压含水层的初始水位高度H A、H B分别为770 m和766 m，上下含水层的厚度M A、M B分别为6m和10 m，混合静止水位高度H 0为768.4 m，进一步进行稳定流单井抽水试验，抽水井井径r w为0.3 m，抽水井混合动水位高度S w为4.3 m，抽水量Q 混为218 m3/d；两口观测井的降深（即第一口观测井的降深和第二口观测井的降深）S 1、S 2分别为2.04 m和1.71 m，两口观测井距离抽水井的距离（即第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离）r 1、r 2分别为6.25 m和12 m，其中，抽水试验井、观测井及典型地质剖面如图3所示。
在步骤S103中，将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式。
可以理解的是，本发明实施例将概化后的双承压含水层水文地质模型通过相关转化算法，将水文地质概化模型转化为数学模型，同时根据多含水层水位、渗透系数及涌水量，建立双承压含水层混合不完整井的分层渗透系数的解析解表达式。
在步骤S104中，基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
可选地，在一些实施例中，在得到各个含水层的渗透系数计算值之后，还包括：根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；将各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；根据多含水层平均渗透系数对最终多含水层分层渗透系数进行修正。
可选地，在一些实施例中，预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
其中，
为影响半径，/>
和/>
分别为第一口观测井的降深和第二口观测井的降深，/>
和/>
分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
具体地，本发明实施例根据预设的单井抽水的影响半径计算公式
，求出影响半径R的值为352 m，并将单井抽水试验得到的试验数据代入双承压含水层混合不完整井的分层渗透系数的解析解表达式：
其中，
为抽水量，/>
为上层承压含水层的渗透系数，/>
为抽水稳定时的混合水位降深，/>
为抽水井井径，/>
为混合静止水位高度和上层承压含水层的初始水位高度之差的绝对值，/>
为混合静止水位高度和下层承压含水层的初始水位高度之差的绝对值，
。
同理求出
，即可得出K A的值为9.5 m/d，代入公式：
其中，
为非完整井阻力系数，/>
为下层承压含水层的渗透系数，L为过滤器的长度，/>
为井的不完整程度，r为计算断面到抽水井的距离，/>
为计算断面到抽水井距离的相对值。
其中，非完整井阻力系数具体取值如表1所示，表1为非完整井阻力系数数值表，从而即可求出下层承压含水层的渗透系数K B的值为3.5 m/d，对于多含水层，每个含水层有不同的影响半径值R n，由于不同降深对应的影响半径R取对数后其差别将非常小，同时考虑工程应用的方便，假定lnR 1≈lnR 2≈lnR n=1nR，双承压含水层抽水计算模型如图4所示。
表1
进一步，通过混合抽水测定的多含水层平均渗透系数
为3.729 m/d，代入预设的单一含水层渗透系数计算公式：
其中，
为上下含水层渗透系数的比值。
求得最终多含水层分层渗透系数：K A=6.18 m/d，K B=2.27 m/d；为了进行验证，将修正后的多含水层分层渗透系数K A和K B代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式：
求得平均渗透系数
为3.736 m/d，若计算的平均渗透系数与实际的平均渗透系数相差很小，说明得到的K A、K B的值是准确的。
为使得本领域技术人员进一步理解本发明实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，下面结合具体实施例进行详细阐述，本发明以一个地铁车站水文地质勘察为例，其多含水层类型的为潜水-承压含水层：
单井抽水试验的抽水井揭穿2-3-1潜水含水层、2-2隔水层、2-5承压含水层，在2-3-1含水层中为完整井，2-5含水层中为非完整井，且2-2隔水层不稳定，存在“天窗”现象，如图2（b）所示，确定隔水层不稳定的潜水-承压多含水层分层渗透系数的计算方法，包括以下步骤：
步骤（a）中，根据现有勘察资料并结合水文地质勘察方法，查明该场地主要存在一层潜水和一层承压含水层，且隔水层存在不稳定现象，得出潜水-承压多含水层的水文地质概化模型；
步骤（b）中，基于场地水文地质勘察成果，得出上下两层承压含水层的初始水位高度H A、H B分别为769.5m和768.2 m，上下含水层的厚度M A、M B分别为8 m和6 m，混合静止水位高度H 0为768.9 m。并进行稳定流单井抽水试验，抽水井井径r w为0.3 m，得到混合水位降深S w为4.68 m，抽水量Q 混为203 m3/d；两口观测井的降深S 1、S 2分别为0.87 m和0.73 m，两口观测井距离抽水井的距离r 1、r 2分别为5.5 m和13.15 m，其中，抽水试验井、观测井及典型地质剖面如图3所示；
步骤（c）中，将概化后的双承压含水层水文地质模型转换为数学模型，建立双承压含水层混合抽水的解析解表达式；
步骤（d）中，根据预设的单井抽水的影响半径计算公式
，求出影响半径R的值为212 m，将单井抽水试验得到的试验数据代入双承压含水层混合不完整井的分层渗透系数计算公式/>
，
，同理求出/>
，即可得出K A的值为0.63 m/d，并代入公式：
求出K B的值为9.82 m/d，其中，非完整井阻力系数的具体取值如表1所示，对于多含水层，每个含水层有不同的影响半径值R n，由于不同降深对应的影响半径R取对数后其差别将非常小，同时考虑工程应用的方便，假定lnR 3≈lnR 4≈lnR n=1nR，潜水-承压含水层抽水计算模型示意图如图5所示。
步骤（e），通过混合抽水测定的平均渗透系数
为2.956 m/d，代入公式
，其中/>
，求得最终多含水层分层渗透系数K A=0.458m/d，K B=6.353m/d。进一步，为了进行验证，将修正后的K A和K B代入/>
，求得平均渗透系数
为2.984 m/d，若计算的平均渗透系数与实际的平均渗透系数相差很小，说明得到的K A、K B的值是准确的。
为使得本领域技术人员进一步理解本发明实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，下面结合具体实施例进行详细阐述，如图6所示。
步骤S601，水文地质模型概化。根据现有工程场地勘察资料并结合水文地质勘察方法查明研究区工程地质及水文地质条件，查明含水层类型和边界条件；查明含水层及隔水层的岩性、结构及空间分布特征，得出研究区域的水文地质概化模型。
步骤S602，单井抽水试验。根据研究场地的水文地质勘察成果，布置抽水井并实施稳定流单井抽水试验，确定各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位稳定时的抽水井混合动水位高度、抽水量及观测井水位高度。
步骤S603，数学模型建立选择。将概化后的水文地质模型转换为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数及涌水量之间的解析解表达式。
步骤S604，分层渗透系数计算。根据多含水层类型的不同，如：潜水-承压含水层或双承压含水层结构，选择相对应的计算模型，根据抽水井影响半径计算公式求出影响半径，将混合抽水量、水位降深及各个含水层降深代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
步骤S605，分层渗透系数优化。根据已有的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数，将各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出准确的多含水层分层渗透系数。
综上，本发明实施例的有益效果如下所述：
（1）本发明实施例提供一种隔水层不稳定多含水层不完整井抽水的分层渗透系数计算方法，可以直接地计算出揭穿的任一含水层的渗透系数，解决了实际工作中分层抽水试验工作量大、成本高等问题；
（2）本发明实施例提供一种隔水层不稳定多含水层不完整井抽水的分层渗透系数解析解模型，该模型具有简洁、易操作的优点，解决了现有技术求算分层渗透系数复杂、困难的问题；
（3）本发明实施例提供一种隔水层不稳定的多含水层的分层渗透系数修正方法，解决了隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高的问题。
根据本发明实施例提出的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型，获取待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度，将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式，基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。由此，解决了实际分层抽水试验工作量大、成本高，现有技术求算分层渗透系数复杂、困难，并且隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高等问题，减少分层抽水实验的工作量，降低试验成本，提高隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的求解精度。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置。
图7是本发明实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置的方框示意图。
如图7所示，该确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置10包括：构建模块100、获取模块200、转化模块300和计算模块400。
其中，构建模块100，用于确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型；获取模块200，用于获取待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；转化模块300，用于将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；计算模块400，用于基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
可选地，在一些实施例中，在得到各个含水层的渗透系数计算值之后，计算模块400，还用于：根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；将各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；根据多含水层平均渗透系数对最终多含水层分层渗透系数进行修正。
可选地，在一些实施例中，构建模块100，还用于：基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略得到待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；根据水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征构建待研究区域的水文地质概化模型。
可选地，在一些实施例中，预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
其中，
为影响半径，/>
和/>
分别为第一口观测井的降深和第二口观测井的降深，/>
和/>
分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
需要说明的是，前述对确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法实施例的解释说明也适用于该实施例的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建待研究区域的水文地质概化模型，获取待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度，将水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式，基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将影响半径、初始水位高度、混合静止水位高度、抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度代入解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。由此，解决了实际分层抽水试验工作量大、成本高，现有技术求算分层渗透系数复杂、困难，并且隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数求解精度不高等问题，减少分层抽水实验的工作量，降低试验成本，提高隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的求解精度。
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
存储器801、处理器802及存储在存储器801上并可在处理器802上运行的计算机程序。
处理器802执行程序时实现上述实施例中提供的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
进一步地，电子设备还包括：
通信接口803，用于存储器801和处理器802之间的通信。
存储器801，用于存放可在处理器802上运行的计算机程序。
存储器801可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器801、处理器802和通信接口803独立实现，则通信接口803、存储器801和处理器802可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，简称为ISA）总线、外部设备互连（PeripheralComponent，简称为PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器801、处理器802及通信接口803，集成在一块芯片上实现，则存储器801、处理器802及通信接口803可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器802可能是一个中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或N个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型；
获取所述待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据所述水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；
将所述水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；以及
基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将所述影响半径、所述初始水位高度、所述混合静止水位高度、所述抽水井混合动水位高度、所述抽水量和所述观测井水位高度代入所述解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
2.根据权利要求1所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，其特征在于，在得到所述各个含水层的渗透系数计算值之后，还包括：
根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；
将所述各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；
根据所述多含水层平均渗透系数对所述最终多含水层分层渗透系数进行修正。
3.根据权利要求1所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，其特征在于，所述基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型，包括：
基于所述预设的工程场地勘察文件和所述预设的水文地质勘察策略得到所述待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；
根据所述水文地质条件、所述含水层类型、所述边界条件、所述含水层及隔水层的岩性和所述结构及空间分布特征构建所述待研究区域的水文地质概化模型。
4.根据权利要求1所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法，其特征在于，所述预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
其中，
为影响半径，/>
和/>
分别为第一口观测井的降深和第二口观测井的降深，/>
和/>
分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
5.一种确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，其特征在于，包括：构建模块，用于确定待研究区域，并基于预设的工程场地勘察文件和预设的水文地质勘察策略，构建所述待研究区域的水文地质概化模型；获取模块，用于获取所述待研究区域对比水文地质勘察成果，并根据所述水文地质勘察成果得到各个含水层的初始水位高度、抽水井和观测井的混合静止水位高度，并记录水位满足预设稳定条件时的抽水井混合动水位高度、抽水量和观测井水位高度；转化模块，用于将所述水文地质概化模型转化为数学模型，建立多含水层水位、渗透系数和涌水量之间的解析解表达式；计算模块，用于基于预设的单井抽水的影响半径计算公式，计算影响半径，并将所述影响半径、所述初始水位高度、所述混合静止水位高度、所述抽水井混合动水位高度、所述抽水量和所述观测井水位高度代入所述解析解表达式，得到各个含水层的渗透系数计算值。
6.根据权利要求5所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，其特征在于，在得到所述各个含水层的渗透系数计算值之后，所述计算模块，还用于：
根据预设的单一含水层渗透系数计算公式求出混合抽水测定的多含水层平均渗透系数；
将所述各个含水层的渗透系数计算值代入隔水层不稳定的渗透系数计算公式，得出最终多含水层分层渗透系数；
根据所述多含水层平均渗透系数对所述最终多含水层分层渗透系数进行修正。
7.根据权利要求6所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，其特征在于，所述构建模块，还用于：
基于所述预设的工程场地勘察文件和所述预设的水文地质勘察策略得到所述待研究区域的水文地质条件、含水层类型、边界条件、含水层及隔水层的岩性和结构及空间分布特征；
根据所述水文地质条件、所述含水层类型、所述边界条件、所述含水层及隔水层的岩性和所述结构及空间分布特征构建所述待研究区域的水文地质概化模型。
8.根据权利要求6所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的装置，其特征在于，所述预设的单井抽水的影响半径计算公式为：
其中，
为影响半径，/>
和/>
分别为第一口观测井的降深和第二口观测井的降深，/>
和/>
分别为第一口观测井距离抽水井的距离和第二口观测井距离抽水井的距离。
9.一种电子设备，其特征在于，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，以实现如权利要求1-4任一项所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的确定隔水层不稳定的多含水层分层渗透系数的方法。
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