基于最频值法直线图解水文地质参数

由抽水试验数据应用计算机进行直线图解水文地质参数时,拟合直线的方法是基于最小二乘理论,但该方法易受异常值影响,拟合结果常常不理想,从而导致求解的参数值误差较大。相比最小二乘法,基于信息损失最小化的最频值算法对异常值不敏感,是一种更为稳健的算法。本文将最频值算法与直线图解法耦合,推导出了求解导水系数和贮水系数的新公式。最后,通过MATLAB环境下自行编制的程序,以一个抽水试验为例,对两种直线图解法进行了对比。结果表明,基于最频值算法的直线图解法求参结果更准确可靠。

抽水试验中两种直线图解法的对比

应用定流量非稳定流抽水试验获取含水层水文地质参数时,常用的求解方法是Jacob直线图解法,而拟合直线的方法一般是基于最小二乘理论,但该方法易受异常值影响,拟合结果常常不理想,从而导致求解的参数值误差较大。相比最小二乘法,基于信息损失最小化的最频值算法对异常值不敏感,是一种更为稳健的算法。将最频值算法与Jacob直线图解法耦合,推导出了求解导水系数和贮水系数的新公式。最后,通过MATLAB环境下自行编制的程序,以受到不同水位影响效应的3个抽水试验为例,对两种直线图解法进行了对比分析。结果表明,基于最频值算法的直线图解法求参结果更准确可靠。

饱和软粘土压缩变形中渗透参数的分析

为探讨饱和软粘土压缩变形中渗透参数的变化,首先对软粘土中有效应力原理进行了分析。由于粘土颗粒处于非充分接触或非接触状态,经典Terzaghi有效应力原理需要作适当的修正;接着分析了粘土介质中结合水和自由水的转化规律,指出了结合水对软粘土固结过程的影响;在此基础上,分析了孔隙度和孔隙渗透率应力敏感性,并讨论给出了相关的表达式。分析结果表明:软粘土的性质与其微结构有着密切的关系,饱和状态下,随着粘土中孔隙水的不断排出,有效应力增加,孔隙结构也随着其所受的应力的改变而发生变化,造成粘土孔隙度和渗透率的变化,进而对软粘土的压缩特性和渗流形态产生影响。

华北平原三维水文地质建模及其可视化研究

通过对华北平原地质及水文地质条件、可供三维建模的信息进行分析后,提出一种基于剖面数据的多源信息建模方法,以此来建立华北平原三维水文地质模型。该方法不但为水文地质行业的三维建模提供了参考,也为区域性、地质状况复杂、钻孔资料欠缺地区的三维地质建模提供了借鉴。实践证明该方法是可行的。

灰色GM(2,1)模型在滑坡变形预测中的应用

应用灰色模型对滑坡变形进行预测,目前常用灰色GM(1,1)模型,而灰色GM(2,1)模型应用较少。在实际建模中发现,取不同长度的数据序列,建立的模型也不一样,所得的预测结果也有所不同。针对上述问题,本文基于统计的方法,得出白店子滑坡灰色预测模型最佳数据序列长度,在此基础上建立GM(2,1)模型对该滑坡深部位移进行预测,并与GM(1,1)模型预测结果进行了对比。结果表明,总体精度上GM(2,1)模型略高,预测误差较小,有很好的应用价值。

斜坡失稳的燕尾突变模型

文章对一个平面滑动型斜坡,考虑滑面介质有和上部岩体由不同力学性质的材料组成,上部岩体为弹性介质,滑带介质为应变软化介质。对应变软化介质,用W e ibu ll分布描述滑带介质的剪应力与应变关系,建立了斜坡系统的燕尾突变模型。通过分析,发现斜坡失稳与刚度比具有极大关联性。随着刚度比的增大,斜坡开始滑动时的0ξ值降低不断降低,突跳时ξ*值也随着降低。此时的临界值x*增大,突跳量Δx变小。当刚度比增加到一定程度后,会出现无突跳式的滑动。

斜坡演化的燕尾突变模型研究

对一个平面滑动型斜坡,考虑滑面介质有两种不同力学性质的材料组成,一种为弹脆性或应变硬化介质,另一种为应变软化介质。建立了斜坡系统的燕尾突变模型。通过模型分析,发现斜坡滑动失稳主要取决于软弱面上复杂弹脆性介质和应变软化介质的刚度比k与几何–力学参数ξ;通过对控制参数p,q和r的分析,揭示了斜坡演化的系统性和复杂性。当p为定值时,在q和r的控制平面内,存在不同的稳定区和失稳区。

河北平原地裂缝产生的微观机理研究

分析了降雨和微结构失稳诱发的河北平原地裂缝机制。根据研究发现:(1)根据近40 a来华北平原的降雨量曲线图与地裂缝发生的时间图对比发现地裂缝多干旱年份的6-8月,地裂缝与农业灌溉用水密切相关。(2)通过微结构突变失稳理论发现当应力状态满足孔隙微结构失稳判别式时,微结构元的变形状态将产生一个"跳跃",即会诱发微结构失稳崩塌。(3)地下水的抽取造成原饱和带土体颗粒之间有效接触力的增加,同时造成地下隐裂隙和空洞的形成。同时灌溉入渗引起的非饱和带土体含水量增加,不仅改变了颗粒的受力情况,更重要的是导致了颗粒间连接刚度的降低,导致微结构的失稳。

三维水文地质建模技术研究综述

从空间数据模型、模型的构建方法、复杂地质体建模及应用三维水文地质模型进行地下水数值模拟等几个方面论述了三维水文地质建模技术的发展和研究现状,分析了目前三维水文地质建模技术的难点和不足;对未来三维水文地质建模技术的发展提出了建议;得出虽然目前一些难点和不足限制着三维水文地质建模技术的发展和应用,但由于水文地质行业对可视化及定量化的迫切需求及建模理论和建模技术的提高,其在水文地质行业中将发挥越来越重要的作用;最后,指出了针对不同应用的指导性质的概化原则、方法及标准体系的研究是未来专业水文地质工作人员重点研究的方向之一。

石家庄市地下水氮污染检测分析

石家庄市地下水的污染问题制约着该地区的经济发展,而地下水的氮污染和硬度升高是石家庄市地下水环境污染的主要问题。氮在地下水中的主要存在形式是NH3、NO2-和NO3-。根据数据采集与实验分析,得出市区的氮污染现状及污染趋势,为该地区地下水保护提供了依据。