Ước lượng đồng thời các tham số thủy lực và poro đàn hồi từ một phép thử bơm

Ground Water - Tập 53 Số 5 - Trang 759-770 - 2015
Steven J. Berg1,2, Walter A. Illman2, Chin Man Mok2,3
1Aquanty Inc., Waterloo, Ontario N2L 5C6, Canada
2Department of Earth and Environmental Sciences, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada
3GSI Environmental Inc., Oakland, CA

Tóm tắt

Tóm tắtSự kết hợp giữa các quá trình thủy lực và poro đàn hồi là rất quan trọng trong việc dự đoán các quá trình liên quan đến sự biến dạng của môi trường địa chất do sự khai thác hoặc bơm chất lỏng. Các mô hình số lượng mà xem xét sự kết hợp của các quá trình thủy lực và poro đàn hồi yêu cầu kiến thức về các tham số liên quan cho cả các đơn vị aquifer và aquitard. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã ước lượng chung các tham số thủy lực và poro đàn hồi từ dữ liệu thử bơm thể hiện "sự dao động mực nước ngược", được gọi là hiệu ứng Noordbergum, trong các aquitard liền kề với một aquifer đang bơm. Việc ước lượng chung được thực hiện bằng cách kết hợp BIOT2, một mô hình nước ngầm hai chiều, dạng trục đối xứng và phần tử hữu hạn mà xem xét các hiệu ứng poro đàn hồi với mã ước lượng tham số PEST. Chúng tôi đã thử nghiệm phương pháp của mình bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu tổng hợp với các tham số biết trước. Kết quả của trường hợp tổng hợp cho thấy rằng đối với một hệ thống phân lớp đơn giản, có thể tái tạo chính xác cả các thuộc tính thủy lực và poro đàn hồi cho mỗi lớp. Tiếp theo, chúng tôi đã áp dụng phương pháp này vào dữ liệu thử bơm thu thập được tại Địa điểm Nghiên cứu Bắc (NCRS) trên khuôn viên Đại học Waterloo (UW). Dựa trên kiến thức chi tiết về địa tầng, một hệ thống năm lớp đã được mô hình hóa. Việc ước lượng tham số được thực hiện bằng cách: (1) khớp dữ liệu hạ thấp mực nước từ từng cảng quan sát riêng lẻ và (2) khớp dữ liệu hạ thấp mực nước từ tất cả các cảng tại một giếng duy nhất cùng một lúc. Các tham số thủy lực ước tính được so sánh với các tham số thu được bằng các phương pháp khác tại địa điểm, cho kết quả tốt. Tuy nhiên, mô đun cắt ước tính cao hơn so với mô đun cắt tĩnh, nhưng nằm trong khoảng mô đun cắt động được báo cáo trong tài liệu, điều này có thể gợi ý một hiệu ứng tốc độ tải.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1745-6584.2010.00729.x

10.1111/gwat.12159

10.1111/j.1745-6584.2012.00914.x

10.1111/j.1745-6584.2010.00781.x

10.1029/2011WR010616

10.1063/1.1712886

10.1016/j.jhydrol.2006.03.035

10.1016/j.jhydrol.2005.06.028

10.1016/S0022-1694(03)00197-5

10.1029/2007WR006177

10.1029/2004JF000119

Doherty J., 2005, PEST: Software for Model‐Independent Parameter Estimation

10.1016/j.ijsolstr.2005.06.090

10.1029/WR009i003p00721

10.1029/91WR01567

10.1029/WR011i003p00465

Hsieh P.A., 1994, BIOT2: A Finite Element Model to Simulate Axisymmetric/Plane‐Strain Solid Deformation and Fluid Flow in a Linearly Elastic Porous Medium

10.1111/j.1745-6584.1996.tb02174.x

10.1029/TR021i002p00574

10.1016/S0022-1694(97)00067-X

10.1016/j.advwatres.2004.12.005

10.1016/0022-1694(89)90008-5

10.2113/gsecongeo.23.3.263

10.1029/WR005i004p00803

10.1007/s10040-002-0230-8

10.1130/REG2-p187

10.1111/j.1745-6584.1983.tb00714.x

10.1007/s00254-001-0499-2

10.1029/2010JF001793

10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000887

10.1029/2001WR000391

Verruijt A., 1969, Flow Through Porous Media, 331

10.1029/2000WR000135

10.1016/j.jhydrol.2009.02.049

10.1002/hyp.7458

10.1016/j.advwatres.2006.10.008

Thông tin
Thông tin xuất bản

Ground Water

Tập 53 Số 5

759-770

Thông tin tác giả