当前位置:主页 > 科技论文 > 地质论文 >

基于高密度电阻率成像法的双环入渗过程监测研究

发布时间:2018-01-23 20:52

  本文关键词: 双环入渗 视电阻率成像 侧向入渗 饱和渗透系数 出处:《南京大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:渗水试验(试坑、单环或双环)是水文地质工程地质勘查中评价地表土层垂向入渗能力的常用方法。这种方法把环内水通过包气带到达潜水面的运动近似看作一维垂向运动,应用Ampt-Green模型,解出土层的垂向饱和渗透系数。或者当试验时间比较长,水头下降速度达到稳定时,这时可忽略环中水柱高度的影响,近似认为垂向水力梯度为1,最终水头下降速度便是土层垂向饱和渗透系数Ks。试验结果常用来评价降雨、湖泊、河流的入渗补给能力。其中双环法,由于外环促进了内环中水体的垂向入渗作用,减少了内环水体侧渗所带来的误差,因此测量精度普遍比试坑法和单环法要高,应用广泛。然而,正如所有入渗试验所具有的不足一样,双环法所测定的结果也仅仅是反映了试验土壤的一个综合性参数,它很难获取地下介质的非均质信息。为此,进一步研究双环法测定试验中水体在多孔介质中的实际入渗过程就具有非常重要的意义。本文基于识别介质渗透特性的目的,在甘肃北山高放废物预选区的新场场址区采用高密度电阻率成像监测方法进行了双环入渗试验,以认识双环法中的水体入渗过程,为根据双环法所获得的饱和入渗系数提供更可靠的支持。并进行紫金山和滁州水科院试验基地双环入渗电法监测成像试验。通过本研究获得了以下成果:1.建立了电阻率模型,运用RES2D软件模拟了双环入渗初始状态和稳定状态视电阻率成像情况。2.采用了 GMS软件模拟稳定状态双环入渗情况。建立数值模型,分析内外环插入深度对双环入渗的影响。发现内环相对外环有更好的约束作用,同时,外环对内环垂向入渗作用也不可忽略。3.应用电阻率成像法对北山双环入渗过程进行了二维监测研究。分析了入渗过程不同深度测点视电阻率变化,近似得到了分层饱和的时间。分析同一深度所有测点视电阻率变化,近似得到了入渗锋面的推进情况。外环的侧向入渗,及其对内环水流垂向入渗的促进作用通过视电阻率等值线图能够体现,双环装置对于水流的入渗路径有一定的影响。4.进行了紫金山和滁州水科院试验基地双环入渗试验,获取入渗系数,由于气候潮湿,粘土具有很好的持水性,初始含水率高,采用湖水、地下水入渗时,入渗区的电阻率响应不明显。当自来水入渗时,电阻率出现增大的现象。进行了盐脉冲双环入渗,入渗区电阻率减小。说明在场地附近取水入渗电阻率特征不明显时,可以尝试采用自来水作为高阻体,盐水作为低阻体进行入渗监测。采用视电阻率相对变化图能更好的显示入渗过程电阻率变化情况。
[Abstract]:Seepage test (test pit). Single ring or double ring) is a common method for evaluating the vertical infiltration ability of surface soil in hydrogeological engineering geological exploration. This method approximately regards the movement of water in the ring through the aeration zone to the diving surface as one dimensional vertical motion. Using Ampt-Green model, the vertical saturated permeability coefficient of soil layer can be calculated. Or when the test time is longer and the velocity of water head drop is stable, the influence of water column height in the ring can be ignored. It is considered that the vertical hydraulic gradient is 1 and the final velocity of water head descent is the vertical saturated permeability coefficient of soil layer. The experimental results are often used to evaluate the infiltration and recharge capacity of rainfall, lakes and rivers. Because the outer ring promotes the vertical infiltration of the water body in the inner ring and reduces the error caused by the lateral seepage of the inner ring water body, the accuracy of the measurement is generally higher than that of the test pit method and the single ring method. However, it is widely used. Just like the shortcomings of all infiltration tests, the results measured by the double ring method only reflect a comprehensive parameter of the test soil, and it is difficult to obtain heterogeneous information of underground media. It is very important to study the actual infiltration process of water in porous media by double loop method. The purpose of this paper is to identify the permeability characteristics of porous media. In order to understand the process of water infiltration, a double-ring infiltration test was carried out in the new site area of Beishan high radioactive waste preelection area in Gansu Province by using high-density resistivity imaging monitoring method. In order to provide more reliable support according to the saturated infiltration coefficient obtained by the double ring method, and to carry out the double ring infiltration electrical monitoring imaging test in the experimental bases of Zijinshan and Chuzhou Institute of Water Science, the following results have been obtained through this study:. 1. The resistivity model is established. RES2D software is used to simulate the initial and stable state of dual ring infiltration. 2. The GMS software is used to simulate the steady state of double ring infiltration. The numerical model is established. The influence of the insertion depth of the inner and outer rings on the double ring infiltration is analyzed. It is found that the inner ring has a better constraining effect than the outer ring, and at the same time. The effect of the outer ring on the vertical infiltration of the inner ring can not be ignored. 3. Using the resistivity imaging method, the 2-D monitoring of the infiltration process of the Beishan double ring is carried out. The apparent resistivity changes at different depth points during the infiltration process are analyzed. The time of delamination saturation is obtained approximately. The change of apparent resistivity at all measuring points at the same depth is analyzed. The advance of infiltration front and lateral infiltration of outer loop are obtained approximately. And its promotion to the vertical infiltration of the inner ring water flow can be reflected by the apparent resistivity isoline diagram. The double-ring device has certain influence on the infiltration path of water flow. 4. The double-ring infiltration test was carried out in Zijinshan and Chuzhou Water Institute, and the infiltration coefficient was obtained. Because of the humid climate, the clay has a good water holding capacity. When the initial water content is high, the resistivity response of the infiltration area is not obvious when the lake water is used and the groundwater is infiltrated. When the tap water is infiltrated, the resistivity increases, and the salt pulse double loop infiltration is carried out. The resistivity of infiltration area is reduced. It shows that tap water can be used as high resistivity body when the resistivity characteristics of water infiltration near the site is not obvious. The salt water is used as the low resistivity body to monitor the infiltration. The relative change diagram of apparent resistivity can better display the change of resistivity during infiltration.
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.322

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 白丹,李占斌,洪小康,蔡明;浑水入渗规律试验研究[J];土壤侵蚀与水土保持学报;1999年01期

2 费良军;浑水间歇入渗特性研究[J];西安理工大学学报;1995年04期

3 侯秀丽;付登高;阎凯;李博;段昌群;;滇中不同植被恢复策略下土壤入渗性能及其影响因素[J];山地学报;2013年03期

4 梁定伟;对入渗补给模型的一些看法[J];地球科学;1985年01期

5 樊贵盛;党志良;;土壤间歇入渗特性的大田试验研究[J];水资源与水工程学报;1992年04期

6 刘贤赵,康绍忠;连续与间歇积水入渗对比试验研究[J];水科学进展;1999年01期

7 杨永辉;赵世伟;雷廷武;吴金水;刘汗;赵军;赵勇钢;;耕作对土壤入渗性能的影响[J];生态学报;2006年05期

8 孙西欢;王文焰;;多参数沟灌入渗模型的试验研究[J];水资源与水工程学报;1993年03期

9 罗朋;;入渗水头对盐碱土水分运移影响数值模拟研究[J];山西水利;2010年08期

10 吕华芳;丛振涛;;土壤入渗测定教学实验装置设计[J];实验技术与管理;2012年09期

相关会议论文 前10条

1 吴军虎;;周期供水时间对肥液间歇入渗水氮运移特性影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年

2 邹翔;崔鹏;张平仓;;小江流域的土壤入渗研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年

3 李治军;薛彦东;;土壤入渗试验研究进展[A];寒区水资源研究[C];2008年

4 任运刚;;两种入渗研究方法对比分析[A];重庆市水利学会2009年年会优秀论文汇编[C];2009年

5 史晓楠;王全九;叶海燕;苏莹;;微咸水水质对土壤入渗特征影响分析[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年

6 费良军;朱兴华;;不同施肥方式的单膜孔点源入渗水肥运移特性研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年

7 周宏飞;汤英;周宝佳;;荒漠灌木及冻融影响下的风沙土入渗特征[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

8 李建文;孙西欢;;黄河床面入渗窗口的统计分析[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年

9 王辉;王全九;姚帮忪;;PAM用量及施加方式对积水垂直入渗特征影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年

10 杨宾;李方;白星广;李国杰;王廷涛;张海秀;林云青;伍斌;李慧颖;杜晓明;李发生;韩清洁;陈有志;;多孔介质中溶质类污染物的入渗与淋洗实验研究[A];2014中国环境科学学会学术年会论文集(第五章)[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 赵龙山;黄土坡地地表糙度特征及其对入渗、产流产沙的影响研究[D];西北农林科技大学;2015年

2 方书敏;陇中黄土高原典型人工林土壤水文过程研究[D];兰州大学;2016年

3 李广文;黑河上游八宝河流域土壤特性及入渗模拟研究[D];陕西师范大学;2016年

4 张婧;土壤入渗与优先流测量方法研究[D];中国农业大学;2017年

5 李红星;基于点入渗参数计算土渠床渗漏损失的方法研究[D];太原理工大学;2010年

6 张建丰;黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D];西北农林科技大学;2004年

7 王建新;降雨非饱和入渗过程的水势描述及理论模型研究与应用[D];清华大学;2010年

8 董玉云;膜孔入渗土壤水氮运移特性试验与数值模拟[D];西安理工大学;2007年

9 原林虎;PHILIP入渗模型参数预报模型研究与应用[D];太原理工大学;2013年

10 李援农;不同灌溉方式入渗条件下的土壤空气阻渗特性试验研究[D];西安理工大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 李远;基于HYDRUS模型的一维及三维入渗条件下土壤水盐运移规律研究[D];石河子大学;2015年

2 梁树;不同降雨条件下成都粘土基坑边坡入渗深度的研究[D];西南交通大学;2015年

3 杨霄;关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究[D];西安建筑科技大学;2015年

4 莫斌;紫色土区不同入渗测定方法应用研究[D];西南大学;2015年

5 安倩;吕梁方山不同土地利用类型土壤入渗性能对比研究[D];山西农业大学;2015年

6 吉爱丽;掺土铝渣入渗规律研究[D];山西农业大学;2015年

7 吕志备;不同坡度、容重和覆盖对坡面水土流失及入渗的影响研究[D];山西农业大学;2015年

8 汪聪;不同防护形式对于土质边坡雨水入渗的试验研究[D];长沙理工大学;2014年

9 李爱平;改良材料对土壤入渗和水分特征影响的试验研究[D];南京农业大学;2014年

10 郭华;土壤入渗模型参数的分阶段非线性预报模型研究[D];太原理工大学;2016年



本文编号:1458207

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/1458207.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ad4fd***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com