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歐美大地 工程物探
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水文地球物理層析方法在地下水流和運(yùn)移建模中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2018-11-22 瀏覽次數(shù)：3807 來(lái)源：歐美大地
研究目的：使用地球物理方法，研究可以預(yù)測(cè)地下水流和物質(zhì)運(yùn)移的模型。
應(yīng)用方法：P波層析成像
技術(shù)路徑：使用地震層析成像方法，獲得研究區(qū)域地下P波波速分布，利用地震波速與孔隙度-滲透系數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件，建立多個(gè)初始的滲透系數(shù)場(chǎng)模型，對(duì)地下水流和物質(zhì)運(yùn)移情況進(jìn)行模擬，與已知的該區(qū)域地下水示蹤劑傳播情況進(jìn)行印證，進(jìn)而對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行評(píng)估和調(diào)整。
使用儀器：脈沖發(fā)生器、P波電火花震源和水聽(tīng)器鏈。
 
圖1

 
案例簡(jiǎn)介：
       為了描述地下小尺度地下水流動(dòng)和運(yùn)移過(guò)程，科研人員在德國(guó)北部的Belau環(huán)境研究實(shí)驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了自然梯度示蹤劑試驗(yàn)，該場(chǎng)地有多個(gè)多級(jí)孔，便于進(jìn)行示蹤劑顆粒的追蹤，地層條件已知，為預(yù)測(cè)模型的建立打下了基礎(chǔ)。
 

圖2      實(shí)驗(yàn)場(chǎng)位置與略圖


 

圖3    地層及多級(jí)孔分布
 


圖4  示蹤劑投放與追蹤

 
使用Geotomographie公司P波電火花震源和水聽(tīng)器鏈，震源與接收器1m間距，進(jìn)行孔間層析成像，獲得區(qū)域地震波速二維剖面。

 

圖5   波速剖面

在已知地層信息基礎(chǔ)上，結(jié)合地震波速與孔隙度-滲透系數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，建立滲透系數(shù)場(chǎng)模型，與已知的示蹤劑傳播情況相對(duì)比，驗(yàn)證該預(yù)測(cè)模型的可靠性。

 

圖6  速度區(qū)間分布



 
 
圖7   滲透系數(shù)場(chǎng)模型
 

 

圖8  
       

B9孔運(yùn)移模擬與實(shí)際情況的對(duì)比（三角形等圖標(biāo)為M7、M9、M10等三口井中示蹤劑實(shí)際傳播情況，折線為根據(jù)模型推斷的示蹤劑傳播時(shí)序圖，兩者有較高的吻合度）
計(jì)算所得示蹤劑顆粒到達(dá)時(shí)間隨深度的變化，以及與深度相關(guān)的采樣濃度的平流到達(dá)時(shí)間，兩者看上去吻合的很好。
 
 
 
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