割离井公式反求水文地质参数的试算法研究

分析了无上、下补给,井内定水位且初始水位呈水平时,均质含水层中割离井渗流模型的出水量公式,引进了仅与相对井径有关的井流函数,通过井流函数性质的研究,将试算法引入割离井法反求水文地质参数,其步骤与常用泰斯试算法的步骤相似。最后用实例进行验证,其结果与目前已有的方法相近。     

割离井公式反求水文地质参数的流量-时间配线法

通过分析初始水位呈水平及抽水过程中井内定水位且上部和下部无流量补给时,均质含水层中割离井渗流模型的井的出水量公式,引进仅与相对井径有关的井流函数,对出水量公式两边取对数,将流量—时间配线法引入割离井法中反求水文地质参数;其步骤与常用泰斯流量—时间配线法的步骤相似;最后用实例验证了该方法的可行性。     

正态模糊数的线性回归估计含水层参数

将正态模糊数线性回归模型应用于分析抽水试验数据,反演含水层参数的过程中。以简化泰斯公式为基础,将经典线性回归参数正态模糊化,建立估计含水层参数的模糊线性回归模型,利用模糊集的λ-截集概念确定含水层参数在一定置信水平λ下的取值范围。最后实际算例,验证了方法的可行性、可靠性,同时也表明在不同的置信水平λ的情况下,含水层参数的计算结果的范围虽然有一定变化,但这种变化都很微小,由此表明文中提出的方法具有一定的稳定性,为确定含水层参数提供新的途径。     

裂隙含水层中地下水非线性井流问题研究

【目的】探讨裂隙含水层中地下水井流问题的精确计算方法,为裂隙含水层中地下水渗流的精确计算提供理论支持。【方法】建立了裂隙含水层中的地下水井流模型,就具有普遍性的Forchheimer非线性渗流规律,通过Boltzmann变换,对非线性渗流模型进行了求解。【结果】从理论上求解出了裂隙含水层中非线性渗流区域内渗流速度和水头降深的解析表达式,并通过引入无量纲时间、紊流因子和井流函数,对所求解析解进行了化简。【结论】揭示了裂隙含水层中非线性流的客观存在,建立了非线性渗流模型并进行了求解。     

用粒子群算法反求割离井公式中的水文地质参数

【目的】研究粒子群算法在反求割离井公式水文地质参数中的适用性。【方法】以待估计的水文地质参数作为变量,利用割离井公式计算观测井的理论出水量,将理论出水量与观测出水量的偏差平方和作为目标函数,从而将反求割离井公式水文地质参数问题转化为最优化问题,利用粒子群算法进行求解。【结果】实例验证表明,粒子群算法用于反求割离井公式水文地质参数,计算精度高,不受人为因素干扰,可以取得理想效果。【结论】粒子群算法是反求割离井公式水文地质参数的新方法。     

对比求解抽、灌水过程水文地质参数的流量-时间配线法

利用基于割离井法的流量时间配线法反求抽水过程和井回灌过程的水文地质参数,并与泰斯法、裘依公式法、割离井公式法的求解结果进行了对比。结果表明,潜水含水层水文地质参数的求解选用流量-时间配线法求解精度高,可以减少繁琐的计算,结果是可靠的;对等水文地质条件下,井抽水过程求得的水文地质参数稍大干井回灌过程求得的水文地质参数,但可以用抽水过程求参方法近似求解井回灌过程的水文地质参数;运用泰斯法近似计算潜水含水层水文地质参数结果显著偏大,建议一般不予采用。     

自适应差分进化算法在反求含水层参数中的应用

【目的】研究自适应差分进化算法在反求含水层参数中的适用性。【方法】以理论计算值与实际观测值的离差平方和的均值作为目标函数，应用自适应差分进化算法优化待估含水层参数；计算相关实例，对比改进直线图解法、混沌序列优化算法、简算法、泰斯配线法、线性回归法与自适应差分进化算法的最终优化结果。【结果】与改进直线图解法、混沌序列优化算法和简算法等计算方法相比，自适应差分进化算法的计算结果更加精确，与实际观测值的差异较小；对于不同的含水层参数取值范围，自适应差分进化算法较传统差分进化算法稳定且寻优率与计算结果精度更高。【结论】自适应差分进化算法是一种有效的反求含水层参数的方法。     

基于混沌人工鱼群混合算法确定含水层参数

以泰斯公式为基础,将混沌人工鱼群混合算法应用于求解分析抽水试验资料,确定含水层参数的函数优化问题。人工鱼群算法是一种群智能全局随机优化算法,收敛速度快,但存在早熟收敛现象;混沌序列具有遍历性和随机性等特点。为此将混沌系统与人工鱼群算法结合,构造了混沌人工鱼群混合算法。数值实验结果表明:混沌人工鱼群混合算法能成功用于确定含水层参数的函数优化问题,且与人工鱼群算法相比较具有收敛快、效率高和结果精度高等优点,从而为确定含水层参数提供了一种新方法。     

割离井渗流模型的数值解及参数优化研究

以无上、下补给、井内定水位时,均质含水层中的割离井渗流模型为例,求出了割离井渗流模型的有限差分解,并对差分格式中的参数进行了优化;把数值解与解析解进行比较,分析了误差及其产生的原因。     

用割离井公式反求水文地质参数的直线图解法

在分析割离井法井流函数性质的基础上简化了井流函数,将雅各布直线图解法引入割离井法以反求水文地质参数,并进行了实例验证。结果发现,其步骤与常用的雅各布直线图解法步骤相似,计算结果十分接近。说明该方法是可行的。