本文關(guān)鍵詞： 雙環(huán)入滲 視電阻率成像 側(cè)向入滲 飽和滲透系數(shù)　出處：《南京大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：滲水試驗(yàn)(試坑、單環(huán)或雙環(huán))是水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查中評(píng)價(jià)地表土層垂向入滲能力的常用方法。這種方法把環(huán)內(nèi)水通過(guò)包氣帶到達(dá)潛水面的運(yùn)動(dòng)近似看作一維垂向運(yùn)動(dòng),應(yīng)用Ampt-Green模型,解出土層的垂向飽和滲透系數(shù)�；蛘弋�(dāng)試驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng),水頭下降速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),這時(shí)可忽略環(huán)中水柱高度的影響,近似認(rèn)為垂向水力梯度為1,最終水頭下降速度便是土層垂向飽和滲透系數(shù)Ks。試驗(yàn)結(jié)果常用來(lái)評(píng)價(jià)降雨、湖泊、河流的入滲補(bǔ)給能力。其中雙環(huán)法,由于外環(huán)促進(jìn)了內(nèi)環(huán)中水體的垂向入滲作用,減少了內(nèi)環(huán)水體側(cè)滲所帶來(lái)的誤差,因此測(cè)量精度普遍比試坑法和單環(huán)法要高,應(yīng)用廣泛。然而,正如所有入滲試驗(yàn)所具有的不足一樣,雙環(huán)法所測(cè)定的結(jié)果也僅僅是反映了試驗(yàn)土壤的一個(gè)綜合性參數(shù),它很難獲取地下介質(zhì)的非均質(zhì)信息。為此,進(jìn)一步研究雙環(huán)法測(cè)定試驗(yàn)中水體在多孔介質(zhì)中的實(shí)際入滲過(guò)程就具有非常重要的意義。本文基于識(shí)別介質(zhì)滲透特性的目的,在甘肅北山高放廢物預(yù)選區(qū)的新場(chǎng)場(chǎng)址區(qū)采用高密度電阻率成像監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了雙環(huán)入滲試驗(yàn),以認(rèn)識(shí)雙環(huán)法中的水體入滲過(guò)程,為根據(jù)雙環(huán)法所獲得的飽和入滲系數(shù)提供更可靠的支持。并進(jìn)行紫金山和滁州水科院試驗(yàn)基地雙環(huán)入滲電法監(jiān)測(cè)成像試驗(yàn)。通過(guò)本研究獲得了以下成果:1.建立了電阻率模型,運(yùn)用RES2D軟件模擬了雙環(huán)入滲初始狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)視電阻率成像情況。2.采用了 GMS軟件模擬穩(wěn)定狀態(tài)雙環(huán)入滲情況。建立數(shù)值模型,分析內(nèi)外環(huán)插入深度對(duì)雙環(huán)入滲的影響。發(fā)現(xiàn)內(nèi)環(huán)相對(duì)外環(huán)有更好的約束作用,同時(shí),外環(huán)對(duì)內(nèi)環(huán)垂向入滲作用也不可忽略。3.應(yīng)用電阻率成像法對(duì)北山雙環(huán)入滲過(guò)程進(jìn)行了二維監(jiān)測(cè)研究。分析了入滲過(guò)程不同深度測(cè)點(diǎn)視電阻率變化,近似得到了分層飽和的時(shí)間。分析同一深度所有測(cè)點(diǎn)視電阻率變化,近似得到了入滲鋒面的推進(jìn)情況。外環(huán)的側(cè)向入滲,及其對(duì)內(nèi)環(huán)水流垂向入滲的促進(jìn)作用通過(guò)視電阻率等值線圖能夠體現(xiàn),雙環(huán)裝置對(duì)于水流的入滲路徑有一定的影響。4.進(jìn)行了紫金山和滁州水科院試驗(yàn)基地雙環(huán)入滲試驗(yàn),獲取入滲系數(shù),由于氣候潮濕,粘土具有很好的持水性,初始含水率高,采用湖水、地下水入滲時(shí),入滲區(qū)的電阻率響應(yīng)不明顯。當(dāng)自來(lái)水入滲時(shí),電阻率出現(xiàn)增大的現(xiàn)象。進(jìn)行了鹽脈沖雙環(huán)入滲,入滲區(qū)電阻率減小。說(shuō)明在場(chǎng)地附近取水入滲電阻率特征不明顯時(shí),可以嘗試采用自來(lái)水作為高阻體,鹽水作為低阻體進(jìn)行入滲監(jiān)測(cè)。采用視電阻率相對(duì)變化圖能更好的顯示入滲過(guò)程電阻率變化情況。
[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.
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.322

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本文編號(hào)：1458207