基于状颗粒运动的基础上,改进了一种用于监测碎石系统中地下水流速和方向的技术

科学领域:

• 水文地质学 水文地质学
• 环境科学 环境科学
• 地质物理学 地质物理学

背景情况:

• 传统的水文地质监测方法,如测试,通常会产生与高分辨率技术不一致的结果.
• 体玻璃镜为地下水流速和方向监测提供了微米级的灵敏度,但需要改进数据解释.
• 井中的垂直流干扰可以使准确的地下流量测量变得复杂.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的方法,用于准确地监测地下水流速和流向,使用合式玻尿镜.
• 通过控制垂直流干扰来解决合玻璃镜数据和传统方法之间的差异.
• 为更可靠的水文地质参数估计引入累积流速概念.

主要方法:

• 使用了结合显微镜,高速摄影和大数据计算的合体玻璃镜.
• 设计稳定性捕获器和分层包装器来隔离目标含水层和断层,最大限度地减少垂直流干扰.
• 开发了算法来计算瞬间,时间平均和累积流速,并通过推断累积数据来推导实际流速.
• 使用裂比率,液压斜率和衍生的流速计算了含水层的透系数,并将结果与试验进行了比较.

主要成果:

• 实际流速的变化系数最小,表明风险较低,可靠性更高,与瞬间或时间平均速度相比.
• 水库的特性显著影响流速变化;均的储水空间导致变化系数较小.
• 来自体玻璃镜数据的透系数与裂控制流量的抽试验结果保持良好一致,但对于孔隙和间隙控制流量而言有所不同.
• 体玻璃镜法准确地监测了特定的裂,与提供全面含水层参数的抽试验不同.

结论:

• 开发的体玻璃镜监测和数据处理方法准确地确定地下水流速和方向.
• 累积流速的概念为实际地下水运动提供了更可靠的测量方法.
• 这种综合方法可以有效地确定关键的水文地质参数,减少时间和成本.
• 该方法可以根据所需的研究准确性,适应不同层水和地下水类型.