一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，它采用如下的技術(shù)方案，其步驟包括：地下水庫范圍的確定、水庫儲水空間的確定、回灌場地與方式的選擇、三維地質(zhì)模型和數(shù)值模擬模型的構(gòu)建、模型的參數(shù)率定、均衡條件的選擇(降水入滲、邊界補(bǔ)給或排泄等)與開采方案的確定等；它通過分區(qū)測定和計算水庫體積及庫容系數(shù)獲得地下水庫庫容，并通過不同方案的開采和回灌方案計算地下水庫調(diào)蓄能力，藉此解決地下水庫庫容計算精度低，調(diào)蓄能力難于計算的問題，實(shí)現(xiàn)對地下水的合理開發(fā)和有效保護(hù)。
【專利說明】一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】為地下水工程，本發(fā)明涉及一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地下水的過渡開采，形成了大量的地下水漏斗。為此，我們國家建立了多個調(diào)水工程，在調(diào)水工程水源區(qū)和受水區(qū)的豐水時段，剩余水量人工補(bǔ)給地下水成為可能，地下水庫的構(gòu)建成為了迫切需要和未來建設(shè)的熱點(diǎn)。但與地表水庫不同，地下水庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜、水力聯(lián)系密切，受天然地質(zhì)條件、邊界條件和人工的開采和回灌規(guī)模等多因素制約，如何構(gòu)建一種可以計算地下水庫可調(diào)蓄庫容的方法，使得地下水庫能灌得進(jìn)、存得住和采得出，是非常有意義和實(shí)用的工作，為此本發(fā)明給出了綜合考慮地下水庫水文地質(zhì)條件、邊界條件、天然入滲補(bǔ)給條件和人工開采等因素，計算并確定地下水庫的調(diào)蓄能力和回灌規(guī)模的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理、使用方便的一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，它通過分區(qū)測定和計算水庫體積及庫容系數(shù)獲得地下水庫庫容，便于獲知地下水庫的儲水能力，藉此解決地下水庫庫容計算精度低，調(diào)蓄能力難于計算的問題，實(shí)現(xiàn)對地下水的合理開發(fā)和有效保護(hù)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明所述的一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，采用如下的技術(shù)步驟:
[0006]步驟1:地下水庫范圍的確定，根據(jù)地下水庫范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件，選擇水文地質(zhì)單元比較完整、邊界有詳細(xì)的地下水位監(jiān)測井以及考慮回灌和開采能影響到的范圍等作為地下水庫的范圍；
[0007]步驟2:儲水空間的確定，選擇可回灌地下水的補(bǔ)給含水層作為地下水庫的儲水空間，如果地下水庫范圍內(nèi)多層含水層水力聯(lián)系比較密切又難于監(jiān)測，選擇多層含水層作為儲水空間；
[0008]步驟3:回灌場地與方式的選擇，回灌場地選擇地下水滲透系數(shù)大、回灌場地沒有受到污染并且利于地下水回灌的天然河道、沙坑等作為回灌場地，回灌方式選擇回灌井、天然河道或構(gòu)建河道內(nèi)的大口井等；
[0009]步驟4:以步驟2的儲水空間作為基準(zhǔn)建立三維地質(zhì)模型和數(shù)值模擬模型，建立地下水地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和模擬模型，便于對地下水庫的庫容計算和調(diào)蓄庫容計算；
[0010]步驟5:數(shù)值模型參數(shù)率定，根據(jù)步驟4設(shè)定參數(shù)率定，確定地下水庫水文地質(zhì)參數(shù)和補(bǔ)排條件，為地下水庫容調(diào)算提供數(shù)據(jù)信息和模型基礎(chǔ)；
[0011]步驟6:均衡條件的選擇，包括降水入滲、邊界補(bǔ)給或排泄等以及開采方案的確定等；
[0012]步驟7:地下水調(diào)蓄庫容計算，根據(jù)不同回灌規(guī)模，在保證地下水位不超過上下限水位的條件下，計算地下水庫的水位變化以及流場變化和邊界補(bǔ)排量，并確定年或多年可調(diào)蓄庫容。
[0013]進(jìn)一步地，步驟7中所述的回灌規(guī)模包括步驟3所述的回灌方式以及回灌時間。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明所述的一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，它主要用在無壩、非封閉地下水回灌補(bǔ)給區(qū)地下水水庫調(diào)蓄庫容的計算，并且綜合考慮地下水庫能不能灌下去、存得住和取的出，為調(diào)蓄地下水庫，確定可行的開采及回灌規(guī)模提供技術(shù)方法；它通過分區(qū)測定和計算水庫體積及庫容系數(shù)獲得地下水庫庫容，便于獲知地下水庫的儲水能力，藉此解決地下水庫庫容計算精度低，調(diào)蓄能力難于計算的問題，實(shí)現(xiàn)對地下水的合理開發(fā)和有效保護(hù)

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，采用如下的技術(shù)步驟:
[0018]步驟1:地下水庫范圍的確定，根據(jù)地下水庫范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件，選擇水文地質(zhì)單元比較完整、邊界有詳細(xì)的地下水位監(jiān)測井以及回灌和考慮開采能影響到的范圍等作為地下水庫的范圍；
[0019]步驟2:儲水空間的確定，選擇可回灌地下水的補(bǔ)給含水層作為地下水庫的儲水空間，如果地下水庫范圍內(nèi)多層含水層水力聯(lián)系比較密切又難于監(jiān)測，選擇多層含水層作為儲水空間；
[0020]步驟3:回灌場地與方式的選擇，回灌場地選擇地下水滲透系數(shù)大、回灌場地沒有受到污染并且利于地下水回灌的天然河道、沙坑等作為回灌場地，回灌方式選擇回灌井、天然河道或構(gòu)建河道內(nèi)的大口井等；
[0021]步驟4:以步驟2的儲水空間作為基準(zhǔn)建立三維地質(zhì)模型和數(shù)值模擬模型，建立地下水地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和模擬模型，便于對地下水庫的庫容計算和調(diào)蓄庫容計算；
[0022]步驟5:數(shù)值模型參數(shù)率定，根據(jù)步驟4設(shè)定參數(shù)率定，確定地下水庫水文地質(zhì)參數(shù)和補(bǔ)排條件，為地下水庫容調(diào)算提供數(shù)據(jù)信息和模型基礎(chǔ)；
[0023]步驟6:均衡條件的選擇，包括降水入滲、邊界補(bǔ)給或排泄等與開采方案的確定等;
[0024]步驟7:地下水調(diào)蓄庫容計算，根據(jù)不同回灌規(guī)模，在保證地下水位不超過上下限水位的條件下，計算地下水庫的水位變化以及流場變化和邊界補(bǔ)排量，并確定年或多年可調(diào)蓄庫容。
[0025]步驟7中所述的回灌規(guī)模包括步驟3所述的回灌方式以及回灌時間。
[0026]本發(fā)明這種計算方法主要用在無壩、非封閉地下水回灌補(bǔ)給區(qū)地下水水庫調(diào)蓄庫容的計算。一般的地下水庫庫容計算都是以天然的水文地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，計算地下水庫的最大庫容，并跟最大庫容建立某種聯(lián)系確定每年或多年的調(diào)蓄庫容，而忽視了地下水庫能不能灌下去、存得住和取的出，本方法綜合考慮了這些因素，為調(diào)蓄地下水庫，確定可行的開采及回灌規(guī)模提供了幫助。
[0027]本發(fā)明通過分區(qū)測定和計算水庫體積及庫容系數(shù)獲得地下水庫庫容，便于獲知地下水庫的儲水能力，藉此解決地下水庫庫容計算精度低，調(diào)蓄能力難于計算的問題，實(shí)現(xiàn)對地下水的合理開發(fā)和有效保護(hù)。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，其特征在于:采用如下的方法步驟: 步驟1:地下水庫范圍的確定，根據(jù)地下水庫范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件，選擇水文地質(zhì)單元比較完整、邊界有詳細(xì)的地下水位監(jiān)測井以及考慮回灌和開采能影響到的范圍等作為地下水庫的范圍； 步驟2:儲水空間的確定，選擇可回灌地下水的補(bǔ)給含水層作為地下水庫的儲水空間，如果地下水庫范圍內(nèi)多層含水層水力聯(lián)系比較密切又難于監(jiān)測，選擇多層含水層作為儲水空間； 步驟3:回灌場地與方式的選擇，回灌場地選擇地下水滲透系數(shù)大、回灌場地沒有受到污染并且利于地下水回灌的天然河道、沙坑等作為回灌場地，回灌方式選擇回灌井、天然河道或構(gòu)建河道內(nèi)的大口井等； 步驟4:以步驟2的儲水空間作為基準(zhǔn)建立三維地質(zhì)模型和數(shù)值模擬模型，建立地下水地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和模擬模型，便于對地下水庫的庫容計算和調(diào)蓄庫容計算； 步驟5:數(shù)值模型參數(shù)率定，根據(jù)步驟4設(shè)定參數(shù)率定，確定地下水庫水文地質(zhì)參數(shù)和補(bǔ)排條件，為地下水庫容調(diào)算提供數(shù)據(jù)信息和模型基礎(chǔ)； 步驟6:均衡條件的選擇，包括降水入滲、邊界補(bǔ)給或排泄等以及開采方案的確定等；步驟7:地下水調(diào)蓄庫容計算，根據(jù)不同回灌規(guī)模，在保證地下水位不超過上下限水位的條件下，計算地下水庫的水位變化以及流場變化和邊界補(bǔ)排量，并確定年或多年可調(diào)蓄庫容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水庫調(diào)蓄庫容計算方法，其特征在于:步驟7所述回灌規(guī)模包括步驟3所述的回灌方式以及回灌時間。
【文檔編號】G06F17/50GK104268344SQ201410510635
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】柴福鑫, 謝新民, 方樟, 趙元, 梁籍, 姚旭初, 石維新, 劉俊秋, 周翔南 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院