[發明專利]一種超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法

在審

• 申請號: 201910308941.4
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110298473A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 劉佳;李傳哲;焦裕飛;于福亮;王維;邱慶泰;劉昱辰;張曉嬌;李欣眙
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06T17/05
• 代理公司: 成都余行專利代理事務所(普通合伙) 51283
• 代理人: 莫錫金

1.一種超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：

步驟一、選擇地下水超采形成的調蓄有利地帶作為預選地下水庫庫址；

步驟二、劃分水文地質單元；

步驟三、繪制水文地質剖面圖，揭示地下含水層的空間分布狀態，將含水層劃分為透水層、弱透水層和不透水層；

步驟四、利用GMS軟件計算在預選地下水庫庫址的區域上的各個井點控制面積；

步驟五、采取容積法計算預選地下水庫的容積法調蓄庫容；

步驟六、通過surfer軟件繪制含水層數據的二維等值線圖和三維表面圖，采用體積法計算預選地下水庫的體積法調蓄庫容；

步驟七、若容積法調蓄庫容和體積法調蓄庫容相差在10％以內，則預選地下水庫庫址作為地下水庫庫址，且調蓄庫容為兩種計算方法的平均值；

步驟八、若容積法調蓄庫容和體積法調蓄庫容相差在10％以上，則說明預選地調蓄庫容計算結果不可靠，預選地下水庫庫址不能作為地下水庫庫址，重復上述步驟一至七。

2.根據權利要求1所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：在上述步驟一中，預選地下水庫庫址具有儲蓄水的空間、補給水源、入滲場所和完整的開采系統。

3.根據權利要求1所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：在上述步驟一中，預選地下水庫庫址處于降落漏斗區。

4.根據權利要求1或2所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：在上述步驟三中，粒級大于0.05mm的石礫、粗砂粒和細砂粒為透水層；粒級介于大于等于0.005mm到小于等于0.05mm之間的粗粉粒和細粉粒為弱透水層；粒級小于0.005mm的粗粘粒和粘粒為不透水層。

5.根據權利要求1或2所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：在上述步驟四中，利用GMS軟件，構建預選地下水庫三維實體模型，同時采用克里金插值法，計算井點控制面積。

6.根據權利要求5所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：克里金插值法的計算公式為：

式中，h為各點之間的距離；n為由h分開的成對樣本點的數量；z為點的屬性值，然后利用擬合的模型來估算未知點的屬性值，公式為：

式中，z₀為估計值；z_x為已知點的值；w_x為權重，s為用來估計未知點的已知點的數目。

7.根據權利要求1或2所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：在上述步驟五中，按照含水層的巖性和構造特征、地下水位埋深進行水文分區，采取容積法計算不同分區的調蓄庫容，最后將所有分區的調蓄庫容求和，得到整個預選地下水庫的調蓄庫容值；

潛水調蓄庫容計算公式為：

Q_調＝F*Δh*μ 公式三

承壓水調蓄庫容計算公式為：

Q_調＝n*V^*+(H_w-H_a)Sμ^* 公式四

式中：Q_調為調蓄庫容；F為潛水含水層調蓄面積；Δh為調蓄高度；μ為給水度；n為承壓含水層孔隙度；V^*為承壓含水層體積；H_w為承壓含水層地下水測壓高程；H_a為承壓含水層頂板標高；S為承壓區面積；μ^*為承壓含水層彈性儲水系數。

8.根據權利要求5所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：體積法調蓄庫容計算公式：

Q_調＝k*V*a 公式五

式中：Q_調為調蓄庫容；k為每個計算單元中不同巖性的占比；V為含水層體積；a為潛水含水層給水度或承壓含水層彈性儲水系數。

9.根據權利要求1所述的超采區地下水庫選址及確定調蓄庫容的方法，其特征在于：應用于非超采地區地下水庫選址及確定調蓄庫容。