[发明专利]一种松散承压含水层区域富水性动态确定方法

说明书

本发明提供了一种松散承压含水层区域富水性动态确定方法，方法包括：A：确定松散承压含水层富水性的分区类别；B：建立层次结构模型；C：对松散承压含水层的抽放水试验孔主控因素数据进行归一化处理，并计算主观权重向量W₁；D：计算两两主控因素间的相关系数、各主控因素标准差，并计算客观权重向量W₂；E：得到主客观耦合权重向量W；F：归一化后的松散承压含水层的抽放水试验孔数据与主客观耦合权重向量相乘得到富水性值V_k，对富水性值V_k聚类分析后确定富水性分区类别的中断值；G，根据待评价含水层的地质勘探钻孔主控因素数据计算富水性值V_k，进而根据中断值评价该含水层富水性。应用本发明实施例，得到评价结果更加合理可靠。

技术领域

本发明涉及煤矿防治水技术领域，具体涉及一种松散承压含水层区域 富水性动态确定方法。

背景技术

我国华北隐伏型煤田第四系松散承压含水层覆盖于煤系地层之上，是 煤矿顶板水害防治、矿区地下水资源管理与生态环境保护等研究的热点。 该类含水层以非胶结砂土、砂砾为骨架，砂泥互层明显，具有承压性，富 水性空间展布差异性较大。

现有技术中，确定松散承压含水层富水性方法主要有抽放水试验法、 地球物理勘探法、多因素复合评价法。抽放水试验操作费时费力，且试验 结束后要对试验钻孔进行封堵，不可再次进行试验。物探手段进行富水性 评价，评价结果会因为解释人员的不同而不同，且评价结果不能与《煤矿 防治水细则》中规定的含水层富水性等级相对应。多因素复合评价法关键 在于确定各因素的权重，例如层次分析法(AHP)注重专家意见，忽略了 数据的原始特点；CRITIC法(Criteria Importance Through Intercrieria Correlation)注重数据变化规律，但忽略了专家意见，导致评价结果不全 面。

为此，将改进的AHP和CRITIC耦合来确定松散承压含水层富水性影 响因素的权重，使计算的权重既考虑专家学者的意见，又符合水文地质实 测数据特征，最终提出一种更为科学的松散承压含水层多因素复合的富水 性评价模型。模型所需参数均可通过普通地质勘探钻孔数据获得，无需进 行更多的抽水试验，降低了抽水钻孔的施工成本和时间投入。并且相比仅 使用煤矿区为数不多的抽水试验孔数据进行含水层富水性评价与分区，该模型评价准确度更高。同时，由于含水层水位受自然或人为影响，发生周 期性或半永久性变化，以致含水层富水性产生相应变化，该富水性评价模 型能够较为准确的对研究区富水性进行时空动态评价。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实现松散承压含水层区域富水性 动态评价。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明公开了一种松散承压含水层区域富水性动态确定方法，所述方 法包括：

步骤A：根据《煤矿防治水细则》附录一，确定松散承压含水层富水 性的分区类别。

步骤B：归纳影响松散承压含水层富水性所属分区类别的主控因素， 并建立层次结构模型。

步骤C：对松散承压含水层的抽放水试验孔主控因素数据进行归一化 处理，并计算主观权重向量W₁。

步骤D：计算两两主控因素间的相关系数、各主控因素标准差，并计 算客观权重向量W₂。

步骤E：建立针对所述主观权重向量以及所述客观权重向量的最优化 一阶导数矩阵，确定优化系数，得到主客观耦合权重向量W。

步骤F：归一化后的松散承压含水层抽放水试验孔数据与主客观耦合 权重向量相乘得到富水性值V_k，对富水性值V_k聚类分析后确定富水性分 区类别的中断值。