辛博 河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)

自動(dòng)配線法求水文地質(zhì)參數(shù)的優(yōu)化路徑法研究

辛博 河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)

在二十一世紀(jì)，水文地質(zhì)學(xué)是一門非常重要的學(xué)科，它在對(duì)巖石圈，水圈以及大氣圈的研究中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在近些年對(duì)水文地質(zhì)學(xué)的研究為我國整個(gè)地質(zhì)勘測(cè)做出了巨大貢獻(xiàn)，在現(xiàn)在對(duì)水文地質(zhì)學(xué)的研究中，水文地質(zhì)參數(shù)是其中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，是整個(gè)水文地質(zhì)學(xué)的核心，無論是其測(cè)量方法還是測(cè)量手段對(duì)不同的地理環(huán)境有不用的算法，內(nèi)容非常的復(fù)雜，就我國現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r來看，在水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量上還存在很大的弊端，這對(duì)我國水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展就造成了很大的影響，所以我們要不斷完善我國的水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量方法。

自動(dòng)配線法 水文地質(zhì)參數(shù) 優(yōu)化路徑

引言

我國現(xiàn)在的水文地質(zhì)參數(shù)的求法主要有兩種，一種是手動(dòng)配線法，另一種是自動(dòng)配線法，兩者在測(cè)量水文地質(zhì)參數(shù)的過程中都發(fā)揮著非常重要的作用，但是兩者從功能上來講，人工配線法非常的耗費(fèi)時(shí)間和人力，而自動(dòng)配線法可以很大的改變這一弊端，但是自動(dòng)配線法還存在從業(yè)難度大，計(jì)算機(jī)后臺(tái)過多或過少等各種各樣的缺點(diǎn)，我們?cè)诒疚闹饕褪菍?duì)自動(dòng)配線法中存在的問題做出相應(yīng)的解決方案，提高自動(dòng)配線法的可操作性，下面我們就對(duì)自動(dòng)配線法求水文地質(zhì)參數(shù)的優(yōu)化路徑做出專業(yè)的分析和探討。

一、優(yōu)化自動(dòng)配線法的路徑

我們針對(duì)自動(dòng)配線法在實(shí)際測(cè)量水文參數(shù)的過程中操作難度較大這個(gè)問題主要做出以下兩點(diǎn)解決措施，在自動(dòng)配線法中，測(cè)量曲線主要有兩個(gè)，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)曲線，另一個(gè)是實(shí)測(cè)曲線，在得到正確的水文參數(shù)后，實(shí)測(cè)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線基本上是相互重合的，我們可以利用這一點(diǎn)我們可以應(yīng)用一定的控制手段將實(shí)測(cè)曲線上的點(diǎn)緩慢移動(dòng)至標(biāo)準(zhǔn)曲線，找出離平方差和最小值來求出地質(zhì)水文參數(shù)，這種方法有一個(gè)難點(diǎn)就是控制點(diǎn)是非常難確定的，但是從功能上來講這種新的水文參數(shù)的測(cè)量方法的確使自動(dòng)配線法得到了優(yōu)化，使計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速率有了很大程度的提高，應(yīng)用前景也非常的廣泛。還有就是在實(shí)際測(cè)量過程中，在計(jì)算機(jī)的對(duì)話框輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)移動(dòng)的距離，這也是一個(gè)使實(shí)測(cè)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線重合的方法。這兩種方法都很大程度的降低了自動(dòng)配線法的操作難度，而且也更容易被人們接受。

二、非穩(wěn)定流軸承壓完整井求取水文地質(zhì)參數(shù)的方法

在非穩(wěn)定流軸承壓完整井求取水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量中，主要也分為人工測(cè)量和軟件測(cè)量兩種，由于人工測(cè)量較為復(fù)雜繁瑣，我們選用的是自動(dòng)配線法，自動(dòng)配線法的配線過程是非常明顯的，而且可以大大縮短配線的時(shí)間，在自動(dòng)配線過程中，影響配線時(shí)間的因素有很多，像井函數(shù)，抽水井流量，含水層的貯水系數(shù)，抽水導(dǎo)水系數(shù)以及抽水井距離都會(huì)對(duì)配線時(shí)間產(chǎn)生很大的影響，在采用自動(dòng)配線法測(cè)量地質(zhì)水文參數(shù)的時(shí)候，我們一定要將井函數(shù)，抽水井流量，含水層貯水系數(shù)等在計(jì)算機(jī)模擬坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)詳細(xì)記錄下來，然后再進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的計(jì)算，當(dāng)實(shí)測(cè)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線重合的時(shí)候，找到實(shí)測(cè)曲線上的點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的離平方差和最小值，進(jìn)而測(cè)出水文地質(zhì)參數(shù)。但是需要我們注意的是，我們要想測(cè)出精確的水文地質(zhì)參數(shù)，在重合過程中，實(shí)測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)只要不低于兩百五十個(gè)，在重合過程中，每次計(jì)算都要進(jìn)行離平方差和最小值的計(jì)算。這種自動(dòng)配線法的弊端就在于，計(jì)算機(jī)運(yùn)行次數(shù)是非常驚人的，過高的運(yùn)算次數(shù)很容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)死機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生，所以在實(shí)際測(cè)量過程中，我們要盡量減少計(jì)算機(jī)運(yùn)行次數(shù)，找到最佳的擬合狀態(tài)。

三、自動(dòng)配線法求地質(zhì)水文參數(shù)的原理

由于地質(zhì)水文參數(shù)所測(cè)量的點(diǎn)非常離散，所以它與標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合的位置也是非常多變的，有可能發(fā)生在標(biāo)準(zhǔn)曲線的前段，但是也很有可能出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的后段。在現(xiàn)在對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量中，控制點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合程度應(yīng)用自動(dòng)配線法的關(guān)鍵所在，我們要想保證標(biāo)準(zhǔn)曲線和實(shí)測(cè)曲線有一個(gè)很好的擬合程度，所有的實(shí)測(cè)曲線上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值應(yīng)取對(duì)數(shù)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中表示出來，為了能夠使實(shí)測(cè)曲線上的點(diǎn)能夠均勻分布在標(biāo)準(zhǔn)曲線上，我們需要將標(biāo)準(zhǔn)曲線附近所有的點(diǎn)取一個(gè)均值，除了這一點(diǎn)外，我們還應(yīng)該注意的是對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸單位的取值，千萬不能夠過大，否則控制點(diǎn)在曲線轉(zhuǎn)彎時(shí)縱坐標(biāo)將發(fā)生偏移。

四、自動(dòng)配線法的實(shí)現(xiàn)方法

在用自動(dòng)配線法對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的實(shí)際測(cè)量過程中，其測(cè)量步驟分為四步，第一步是畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線，第二步是將數(shù)據(jù)導(dǎo)入畫出實(shí)測(cè)曲線，第三步就是自動(dòng)配線，將實(shí)測(cè)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線逐漸重合，最后一步就是找出離平方根，進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算，在自動(dòng)配線過程中，數(shù)據(jù)散點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)曲線形態(tài)越接近異常點(diǎn)越少越好，這樣可以大大提升曲線的擬合程度。計(jì)算機(jī)所顯示的坐標(biāo)系中，由于水位降深和時(shí)間的比值變化是非常大的，所以要使用動(dòng)態(tài)坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)點(diǎn)中最小曲線的橫坐標(biāo)，還有就是確定標(biāo)準(zhǔn)曲線中點(diǎn)的個(gè)數(shù)，這其中的每一個(gè)點(diǎn)在橫縱坐標(biāo)上都有一組評(píng)一輛，然后將所有的實(shí)測(cè)點(diǎn)按照平移量移動(dòng)至標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出最小值?？傊詣?dòng)配線法永遠(yuǎn)遵從的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是當(dāng)實(shí)測(cè)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線重合的時(shí)候就是配線完成的時(shí)候。

五、結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，水文地質(zhì)學(xué)在社會(huì)中會(huì)發(fā)揮的作用會(huì)越來越大，基于我國的基本國情，我國目前還處于發(fā)展中階段，我國的水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展水平還需要進(jìn)一步的提高，而水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量作為水文地質(zhì)學(xué)的核心內(nèi)容，我們就需要不斷的更新水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)量方法，自動(dòng)配線法作為其中一項(xiàng)比較先進(jìn)的測(cè)量手段，其中依然存在一些技術(shù)上的問題，我們只有不斷的引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)其不斷的改進(jìn)和完善，才能提高自動(dòng)配線法操作水平，進(jìn)而促進(jìn)我國水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展。

[1]李華,滕凱.定降深井流試驗(yàn)求解水文地質(zhì)參數(shù)的解析法[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2016,(03)：82-85+101.

[2]滕凱.各向異性含水層水文地質(zhì)參數(shù)的簡化解析法[J].水利水電科技進(jìn)展,2016,(02)：64-68.

[3]陳凌顏,滕凱.利用非穩(wěn)定流求解潛水水文地質(zhì)參數(shù)的降深比值6點(diǎn)法[J].華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,(01)：6-11.

[4]李偉,駱祖江,張靜,李志利,王璐佳.基于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算可視化程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].工程勘察,2014,(03)：43-47