一种基于水文地质特征的地下水资源评价方法与流程

本发明涉及地下水资源评价领域，具体涉及一种基于水文地质特征的地下水资源评价方法。

背景技术：

1、地下水资源评价是对地下水系统进行综合分析和评估的过程，以确定地下水的可用性、质量和可持续开发潜力，为科学合理的水资源管理和利用提供基础数据和支持。

2、水文地质特征调查是对地下水资源进行评价的关键步骤之一，其作为研究地球内部水分布与运动规律的学科，主要关注地下水的形成、分布、流动和质量特征等问题。在地球内部，岩石中的孔隙和裂隙成为地下水的主要储存空间，地下水可以从一个地域流到另一个地域，形成水文地质系统。通过水文地质特征能够合理有效的对地下水资源进行评价。

3、地下水资源评价主要包括地下水量评价以及地下水质量评价，通常需要根据水文地质特征设置多个采样点，并结合各采样点的数据对区域的地下水资源进行评价，未设置采样点区域的地下水资源评价通常是借助周围采样点数据以及周围采样点之间的位置和距离进行估计。未充分考虑地下介质的复杂性、地下水位变化的时空复杂性、人为干扰等因素影响，未设置采样点区域的地下水资源评价结果易与实际值出现较大偏差。

4、综合上述，现有技术通过布设采样点进行数据采集实现对地下水资源的评价，而未设置采样点区域的地下水资源的评价借助周围采样点数据进行估计，但是采样点之间的地下水资源量与质量并非规律变化的，因此部分区域估计出的地下水资源评价结果并不准确。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种基于水文地质特征的地下水资源评价方法，用于更加准确的对设置采样点区域以及未设置采样点区域的地下水资源进行评价。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于水文地质特征的地下水资源评价方法,包括如下步骤：

3、s1：对研究区域进行地质勘探，根据地质勘探结果在研究区域设置监测井，通过监测井对地下水的水文学参数进行实时监测；

4、s2：收集与研究区域相关的气象数据，根据气象数据分析气象因素对地下水系统的影响；

5、s3：在监测井采样进行验证获取监测井周围区域的地下水质量信息，并根据监测井监测的地下水的水文学参数以及气象因素对地下水系统的影响获取监测井周围区域的地下水量信息；

6、s4：建立水流模型，对地下水的流动方向、速度和水位进行模拟；采集研究区域的遥感影像，根据遥感影像识别研究区域中的影响因子；

7、s5：根据监测井周围区域的地下水量信息和地下水质量信息，并结合水流模型模拟结果，获取研究区域内的监测井之间区域的地下水质量信息和地下水量信息；

8、s6：基于影响因子对监测井之间区域的地下水质量信息和地下水量信息进行修正，综合监测井周围区域和监测井之间区域的地下水质量信息和地下水量信息，获取研究区域的地下水资源评价结果。

9、进一步，s4中，建立水流模型，包括如下步骤：

10、s401：收集地层信息、水位监测数据、水化学分析结果和地下水抽取量；

11、s402：根据地质勘探结果和地质信息，建立地质模型；

12、s403：根据监测的水文学参数，建立水文学参数的空间分布模型；

13、s404：选取基础模型，利用地质模型和水文学参数的空间分布模型，对地下水流动的过程进行模拟。

14、进一步，s4中，根据遥感影像识别研究区域中的影响因子，包括如下步骤：

15、s411：在研究区内绘制评价网格，初始时按照第一密度进行评价网格绘制，基于获取各监测井在评价网格内的坐标信息；

16、s412：沿地下水流方向在评价网格内绘制若干评价直线，至少一个监测井重合于评价直线上；

17、s413：获取评价直线两侧的监测井与评价直线之间的距离，将距离小于第一距离阈值的监测井重合至评价直线上；

18、s414：将评价直线扩展为第一评价矩形，并在第一评价矩形内绘制若干第二评价矩形，根据每个第二评价矩形内的遥感影像获取每个第二评价矩形的影响因子。

19、进一步，s6中，基于影响因子对监测井之间区域的地下水质量信息和地下水量信息进行修正，包括如下步骤：

20、s601：获取评价直线上各监测井周围区域的地下水质量信息和地下水量信息，作为已知信息；

21、s602：根据水流模型模拟结果，依次对同一评价直线上的监测井之间区域的第二评价矩形进行信息填充，获取预测信息；

22、s603：根据每个第二评价矩形的影响因子对每个第二评价矩形内的预测信息进行修正，整合各第二评价矩形内修正后的信息从而获取监测井之间区域的地下水质量信息和地下水量信息。

23、进一步，通过对第一评价矩形和第二评价矩形的面积进行调节，以及对第一距离阈值进行调节，从而对地下水资源评价精度进行调节。

24、进一步，s1中，地质勘探包括地层岩性、构造特征和地形地貌，水文学参数包括地下水水位、水压和水温。

25、进一步，s2中，气象数据包括降水、蒸发和气温。

26、进一步，s3中，在监测井采样进行验证获取监测井周围的地下水质量信息，包括：采集地下水样品，进行化学分析，获取地下水质信息。

27、采用上述方案有以下有益效果：

28、1、本发明，通过较成熟的现有技术设置监测井，对监测井周围区域的地下水资源进行精准评价，对于未覆盖监测井区域(监测井之间区域)，通过预测的方式获取未覆盖监测井区域的水资源评价结果，并通过遥感影像获取未覆盖监测井区域内对地下水资源评价造成影响的影响因子，对预测结果进行修正，提升未覆盖监测井区域的地下水资源评价准确性。相较于现有技术，能够更加准确的对设置采样点区域以及未设置采样点区域的地下水资源进行评价。

29、2、本发明，通过在研究区域内绘制评价网格，获取各监测井的坐标位置，并在评价网格内沿地下水流方向绘制评价直线，评价直线与水流方向对应，能够确保沿线上的监测井监测的地下水之间存在密切的关联(地下水依次经监测井)，使得预测评价结果更加符合真实值。并依次对监测井之间区域的第二评价矩形进行信息填充和修正，最终整合出监测井之间区域的地下水资源评价结果。相较于现有的插值技术，由于独立的对各第二评价矩形进行信息填充和修正，能够减少相邻区域地下水资源评价结果之间的影响，通过结合所属第二评价矩形内的影响因子，更加准确的对未设置采样点区域的地下水资源进行预测评价。

30、3、本发明，根据研究区域的实际情况以及监测井的数量对第一评价矩形和第二评价矩形的面积以及第一距离阈值进行调节，例如，监测井数量较少时，减小第一评价矩形和第二评价矩形的面积以及第一距离阈值，能够弥补监测井数量较少可能带来的评价误差；反之，增大第一评价矩形和第二评价矩形的面积以及第一距离阈值，减少预测量，最大程度的还原地下水资源评价真实值，且能够对更大范围的地下水资源进行评价。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。