基于多源信息融合的水文地质岩相三维随机模拟研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaojiaoechou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水文地质岩相的空间分布及其非均质性对地下水流动和溶质运移有重要影响。由于现场观测数据的缺乏及观测数据和地质统计方法的不确定性,导致对水文地质岩相分布的刻画具有很大的挑战性。因此,本研究提出了一种耦合地球物理数据和钻孔数据的多源信息融合方法,来改善对水文地质岩相的刻画,并降低随机模拟的不确定性。本文采用基于转移概率地质统计的方法建立水文地质岩相随机模型。首先,采用钻孔与高密度电阻率层析成像法(HDRM)相结合的方法进行了室内砂箱实验研究。钻孔数据可以反映水文地质岩相的垂向信息变化,而电阻率层析成像(ERT)数据能很好地反映剖面中水文地质岩相的横向信息连续性。其次,采用直方图概率匹配方法对两种数据进行同化,建立起电阻率数据和钻孔数据之间的联系,进而根据阈值将ERT剖面转换为水文地质岩相剖面,然后从水文地质岩相剖面中提取大量的虚拟钻孔。最后,使用虚拟钻孔数据和真实钻孔数据基于转移概率地质统计建立室内实验模型的水文地质岩相三维随机模型。该方法在位于丽水的现场研究区开展了应用研究,实现基于多源信息融合的水文地质岩相三维随机模拟研究在现场的应用。本研究的主要成果如下:(1)利用直方图概率匹配方法建立ERT数据与钻孔数据之间的关系。通过代价函数确定了本实验中粘土相与砂相划分的截止值为53Ω·m,并将ERT剖面转换为水文地质岩相剖面,提取大量的虚拟钻孔作为补充数据来进行随机模拟。(2)根据虚拟钻孔与真实钻孔的对比分析,当虚拟钻孔位于剖面两端或地层中存在尖灭层时,提取的虚拟钻孔具有一定的不确定性。对比分析表明,88.15%的虚拟钻孔与真实钻孔匹配良好,这部分钻孔主要来自水文地质岩相剖面的中部,为随机模拟提供了更多的岩相信息。(3)与仅使用稀疏真实钻孔建立的三维模型相比,利用ERT数据与钻孔数据耦合进行转移概率地质统计模拟的方法可以建立更高精度的水文地质岩相模型。ERT数据作为一种高密度的软数据提供了更连续的地质信息,丰富了建模数据。在使用转移概率地质统计进行水文地质岩相模拟中增加ERT数据对改善水文地质岩相的刻画具有重要意义。(4)建立了丽水现场的三维水文地质岩相模型,建立了电阻率数据与粘土、砂和花岗岩三种岩性的关系。将ERT剖面转换为水文地质岩相剖面,提取了大量的虚拟钻孔,建立了具有较好连续性的三维水文地质岩相随机模型。
其他文献
湖泊生态安全是在人类活动的影响下维持湖泊生态系统完整性和生态健康,为人类稳提供生态服务功能和面源生态灾害的持续状态。南漪湖作为皖南最大湖泊,是水阳江重要最大的调蓄洪区,其在宣城市经济发展和生态环境保护中具有举足轻重的地位。近年来,随着流域经济的快速发展和城镇化的推进,南漪湖不仅水质下降,且其生态系统和生态服务功能也遭到破坏,湖泊生态健康受到严重威胁。对南漪湖进行生态安全评估研究,了解湖泊生态环境现
学位
本文主要根据合肥市2016~2020年的10个国控站点的臭氧浓度监测数据,分析合肥市臭氧浓度的时空分布特征,在此基础上,借助Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波识别了影响合肥市臭氧浓度长期变化趋势的气象因子,并从更小尺度研究了温度、相对湿度、大气压强以及风向/风速对合肥市臭氧浓度的影响;随后基于2019年挥发性有机物离线监测数据,分析合肥市VOCs的主要特征并开展来源解析,同时基于H
学位
随着社会经济飞速发展,引发环境污染问题日益严重,其中抗生素乱排乱放引发的一系列后续问题如细菌耐药性变强、环境中抗性基因泛滥,需要加以控制,不然严重制约着社会可持续发展。而光催化氧化技术具有很好的应用前景,石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型非金属光催化材料,因其禁带宽度较大对可见光利用率低,光生电子-空穴复合严重等缺陷,在实际应用中受到限制。本文通过探讨氮化碳复合壳聚糖季铵盐(HDCC/CN)
学位
随着我国工业化进程的加快,高盐废水及工业废渣的排放量日益增多,据相关统计,近年来我国工业废渣年产量已超40亿吨,高盐废水年排放量已超35亿吨。为避免环境污染,国家对于工业废水废渣的处置要求愈发严格,因此探究固废资源化的有效途径和强化高盐废水的处理方法开始进入人们的视野,序批式活性污泥反应器(SBR)的应用价值已经被生产实践所证明,是一种在处理高盐废水方面具有明显成效的废水处理装置。本研究秉承固废资
学位
抗生素菌渣是抗生素生产过程中产生的固体废弃物,属于危险废物,如处理不当会造成资源的浪费,并容易引发超级细菌等环境威胁。我国每年产生的抗生素菌渣约200万吨,如何妥当处理这类危险废物成为了所有抗生素生产企业亟需解决的难题。在诸多处理方法中,学者普遍认为厌氧消化技术是抗生素菌渣资源化利用最有效的途径之一,本课题以青霉素菌渣为对象,开展了厌氧消化小试实验研究,其中包括碱-热预处理最佳工艺条件实验研究、厌
学位
随着浅部煤层开采殆尽,我国煤炭开采正逐步向深部发展,深层地下水动力条件和水化学成分势必因此而改变。本文通过对淮北煤田石炭系太原组灰岩含水层为研究范例,其中包括宿县矿区、临涣矿区、濉萧矿区。选取各矿区中矿井的石炭系太原组灰岩含水层常规水化学数据,应用离子比例和主成分分析方法对常规离子分析,讨论地下水水-岩相互作用、控制因素及时空演化特征。结合硫同位素和碳同位素特征,识别地下水中SO42-的来源和成因
学位
膨胀土是一种遇水膨胀、失水收缩的致灾性特殊土,遇水后工程性质极差,由于膨胀土导致的建筑问题以及膨胀土边坡的失稳问题给国家带来的巨大的经济损失,目前通常采用化学改良剂(石灰、水泥、粉煤灰等)进行改良,从根本上防治膨胀土遇水带来的灾害和损失。石灰作为一种常用的膨胀土改良剂,改良效果显著,但因其生成的水化物粒径较大,存在较多微孔隙。且在复杂外界环境条件下,石灰改良膨胀土性能易发生劣化。通过添加改良剂(玄
学位
精细模拟地下水中挥发性氯代烃(VCHs)污染修复过程是实现对其进行高效修复的关键。然而以往多数模拟VCHs污染修复过程的研究并未全面考虑VCHs自然衰减性质,势必会造成修复效果的预测误差。同时决策者在进行原位生物修复系统设计时往往需要权衡多个相互矛盾的目标,如最小化修复成本、最小化健康风险、最小化污染物清理时间和最大化修复方案的可靠性等。因此本文首先针对当前VCHs原位生物修复模型的局限性,开发考
学位
近年来,我国垃圾产生量及垃圾填埋量进入了高峰期。产生的大量垃圾渗滤液会严重威胁地下饮用水安全,并且这种污染延续的时间可长达数十年,甚至上百年。地下水受到污染后,修复难度很大,将对人民群众的生活造成严重影响。因此,对垃圾填埋场及其周边地下水进行污染调查评估与预测研究,对防治地下水污染、保护影响区人民群众身体健康具有十分重要的意义。本论文主要以安徽某市东部正规垃圾填埋场为案例,同时与一个近距离不同水文
学位
过量的锰(Mn2+)会危害人体健康,导致水体变色,吸附仍然是净化重金属的有效技术。我国每年将产生4000多万吨城市生活污泥,热解是处置污泥的有效技术,其可以产生污泥生物炭,但原始污泥生物炭的比表面积和官能团较少。此外,目前吸附重金属后的生物炭通常采用酸液或碱液进行解吸,需要二次处理。本研究利用CO2和KOH对污泥生物炭进行改性,制备得到复合改性污泥生物炭(MCSB),并对Mn2+进行吸附,阐明其吸
学位