Phương pháp phân tích chung để ước lượng các tham số thủy lực của tầng chứa nước

Ground Water - Tập 55 Số 4 - Trang 565-576 - 2017
Chao Zhuang1,2, Zhifang Zhou, Walter A. Illman1
1Department of Earth and Environmental Sciences, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada
2School of Earth Science and Engineering, Hohai University, No. 1 Xikang Road, Nanjing 210098, People's Republic of China

Tóm tắt

Tóm tắt

Độ dẫn nước đứng theo phương thẳng đứng (Kv), khả năng tích trữ cụ thể lập tức (Sske), và khả năng tích trữ cụ thể không lập tức (Sskv) của các tầng chứa nước là ba tham số quan trọng nhất trong các nghiên cứu về sự lún đất. Hai phương pháp phân tích mới được đề xuất để ước lượng ba tham số này. Phương pháp phân tích đầu tiên dựa trên khái niệm mới về tỷ lệ thời gian trễ để ước lượng KvSske của một tầng chứa nước chịu ảnh hưởng của những biến đổi áp lực nước chu kỳ ổn định lâu dài tại các ranh giới. Phương pháp phân tích thứ hai ước lượng Sskv của tầng chứa nước khi áp lực nước tại các ranh giới giảm theo hàm tuyến tính. Cả hai phương pháp đều dựa trên các giải pháp phân tích cho dòng chảy trong tầng chứa nước, và chúng được sử dụng chung để thu được các ước lượng tham số. Phương pháp phân tích chung này được áp dụng để ước lượng Kv, Sske, và Sskv của một tầng chứa nước dày 34,54 m mà quá trình biến dạng đã được ghi nhận bằng một đồng hồ giãn nở đặt tại Thượng Hải, Trung Quốc. Các kết quả ước lượng sau đó được hiệu chỉnh bằng PEST (Doherty 2005), một mã hiệu chỉnh tham số được liên kết với mô hình thoát nước một chiều trong tầng chứa nước. Các giá trị KvSske được ước lượng bằng phương pháp phân tích chung rất gần với những giá trị ước lượng thông qua mô hình ngược và đã thể hiện tốt hơn nhiều trong việc mô phỏng biến dạng đàn hồi so với những ước lượng thu được từ phương pháp biểu đồ ứng suất - biến dạng của Ye và Xue (2005). Phương pháp phân tích chung mới được đề xuất là công cụ hiệu quả cung cấp các giá trị ban đầu hợp lý để hiệu chỉnh các mô hình lún đất.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Barlow P.M. andA.F.Moench.1998.Analytical solutions and computer programs for hydraulic interaction of stream‐aquifer systems. Open‐File Report 98‐415A.

10.1111/j.1745-6584.2003.tb02385.x

10.1016/S0022-1694(03)00197-5

10.1002/2013WR013867

10.1111/j.1745-6584.1992.tb01556.x

Cooper H.H., 1963, Ground‐water Movements and Bank Storage due to Flood Stages in Surface Streams

10.1029/WR008i002p00500

Doherty J., 2005, PEST Model‐independent Parameter Estimation User Manual

10.1029/1998WR900047

10.1002/hyp.10163

10.1111/j.1745-6584.2005.00125.x

10.1029/WR012i003p00375

10.1029/WR011i003p00465

10.3133/pp437I

10.1016/j.jhydrol.2013.07.030

10.1029/WR025i011p02299

10.1007/s10040-004-0411-8

10.1029/2006WR005597

10.1080/02626667.2013.783215

10.1029/WR026i009p01939

10.1016/S0309-1708(00)00074-9

Liu Y., 2008, Inverse procedure for calibrating parameters that control land subsidence caused by subsurface fluid withdrawal: 1. Methods, Water Resources Research, 44, W07423

Liu Y., 2008, Inverse procedure for calibrating parameters that control land subsidence caused by subsurface fluid withdrawal: 2. Field application, Water Resources Research, 44, W07424

10.1007/s10040-016-1381-3

10.1111/j.1745-6584.1989.tb00009.x

10.1029/WR008i005p01284

10.1029/WR005i004p00817

10.1029/93WR02930

10.1029/WR022i008p01163

Poland J.F., 1984, Guidebook to Studies of Land Subsidence due to Groundwater Withdrawal

10.1130/REG2-p187

10.3133/pp437H

10.1680/geot.1973.23.3.454

Riley F.S., 1969, Analysis of borehole extensometer data from central California, Land Subsidence, 2, 423

10.1111/j.1745-6584.2007.00361.x

10.1111/j.1745-6584.1998.tb02828.x

10.1016/S0013-7952(97)00074-4

10.1016/j.enggeo.2008.02.011

10.1007/s10040-007-0237-2

10.1029/WR022i013p02069

Sudicky E., 2010, Heterogeneity in hydraulic conductivity and its role on the macroscale transport of a solute plume: From measurements to a practical application of stochastic flow and transport theory, Water Resources Research, 46, W01508, 10.1029/2008WR007558

10.1111/j.1745-6584.1999.tb01143.x

10.1029/WR006i001p00194

10.1007/s11430-008-0062-z

10.1111/j.1745-6584.2008.00439.x

Ye S., 2005, Stress‐strain analysis for storage coefficients and vertical hydraulic conductivities of aquitards in Shanghai area (in Chinese), Rock and Soil Mechanics, 26, 256

Ye S., 2005, Study on the deformation characteristics of soil layers in regional land subsidence model of Shanghai (in Chinese), Chinese Journal of Geotehnical Engineering, 27, 140

10.1016/j.jhydrol.2006.01.010

10.1016/j.enggeo.2007.01.004

10.1007/s00271-002-0059-x

10.1007/s11434-013-5730-5

10.1016/j.jhydrol.2015.04.062