一种基于地质的水资源探测用储量补偿算法及系统的制作方法

1.本发明涉及地下水探测技术领域，尤其涉及一种基于地质的水资源探测用储量补偿算法及系统。


背景技术：

2.淡水资源又被称为地表水。地表水为河流、冰川、湖泊、沼泽等水体的总称。多年平均条件下，水资源量的收支项主要为降水、蒸发和径流。平衡条件下，收支在数量上是相等的。对一定地域的地表水资源而言，其丰富程度是由降水量的多少来决定的，所能利用的是河流径流量。地下水资源是指存在于地下可以为人类所利用的水资源，是全球水资源的一部分，并且与大气水资源和地表水资源密切联系、互相转化。既有一定的地下储存空间，又参加自然界水循环，具有流动性和可恢复性的特点。地下水资源的形成，主要来自现代和以前的地质年代的降水入渗和地表水的入渗，资源丰富程度与气候、地质条件等有关，利用地下水资源前，必须对其进行水质评价和水量评价。
3.现有的技术中，在对地下水资源进行探测的过程中，通常都是根据探测仪器基于储量来进行估算，但是这种方式所计算得到的储量会存在一定的误差，因此缺少一种能够综合各种因素的储量探测补偿方法来对储量的误差进行弥补。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于地质的水资源探测用储量补偿算法及系统，通过对地质丢失以及补水因素的综合，能够提高对地下水探测的储量计算的准确度，以解决现有的地下水探测的储量计算不够精准的问题。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于地质的水资源探测用储量补偿系统，所述补偿系统用于对探测区域的水资源探测储量进行补偿，所述补偿系统包括地层数据库、地层储水采集模块、地表水采集模块、储水测试模块以及储量补偿处理模块；
6.所述地层数据库内存储有不同地层的材质以及不同材质的地层的渗水率；
7.所述地层储水采集模块用于对探测区域的地下水存储的地层数据进行获取；
8.所述地表水采集模块用于获取当前探测时间点内的探测区域的地表水径流总量；
9.所述储水测试模块用于对探测区域的地下水的补水状态数据进行获取；
10.所述储量补偿处理模块用于基于不同材质的地层的渗水率、探测区域的地下水存储的地层数据、探测区域的地表水储量数据以及探测区域的地下水的补水状态数据进行综合处理，并得到探测区域的地下水储量补偿值。
11.进一步地，所述地层储水采集模块配置有地层储水采集策略，所述地层储水采集策略包括：获取探测区域内不同深度的地层储水量以及储水地层的材质；
12.然后在同一个储水地层内设置若干储水采样点，分别获取同一个储水地层内若干储水采样点的深度，通过获取到的若干储水采样点的深度求取平均值，并将求得的平均值
作为该储水地层的平均深度；
13.再通过地层数据库获取不同材质的地层的渗水率。
14.进一步地，所述储水测试模块配置有储水测试策略，所述储水测试策略包括：设置第一直径的抽水管作为测试水管，将测试水管打入对应的储水地层内，持续抽取储水地层内第一体积量的水量；
15.当抽取开始时，对储水地层内的水位进行测量并设定为初始水位，当抽取结束时获取抽取结束水位，间隔第一测试时间后再获取储水地层内的水位并设定为回复水位；
16.将该储水地层的地层储水量、初始水位、结束水位、回复水位以及第一测试时间代入到地层补水公式中求得该储水地层的补水参考系数；所述地层补水公式配置为：其中，sbs为补水参考系数，cdc地层储水量，zcs为初始水位，zhf为回复水位，zjs结束水位，tcs1为第一测试时间。
17.进一步地，所述储量补偿处理模块配置有基础储量汇总单元，所述基础储量汇总单元配置有基础储量汇总策略，所述基础储量汇总策略包括：将不同储水地层的地层储水量以及平均深度代入到基础储量汇总公式中求得基础储量值；所述基础储量汇总公式配置为：
18.其中，pjc为基础储量值，cdc1至cdcn分别为不同储水地层的地层储水量，spj1至spjn分别为不同储水地层的平均深度。
19.进一步地，所述储量补偿处理模块还包括地层丢失处理单元，所述地层丢失处理单元配置有地层丢失处理策略，所述地层丢失处理策略包括：将探测区域的不同储水地层的地层储水量以及该地层的渗水率代入到地层丢失处理公式中求得地层丢失处理系数；所述地层丢失处理公式配置为：其中，xds为地层丢失处理系数，pss1至pssn分别为不同储水地层的渗水率。
20.进一步地，所述储量补偿处理模块还包括储量补充单元，所述储量补充单元配置有储量补充策略，所述储量补充策略包括：将地表水径流总量和地层丢失处理系数代入到地表水补充公式中求得地表水补充系数；所述地表水补充公式配置为：xdb＝xds
×
ldb；其中，xdb为地表水补充系数，ldb为地表水径流总量。
21.进一步地，所述储量补偿处理模块还配置有储量补偿处理策略，所述储量补偿处理策略包括：将基础储量值、补水参考系数、地表水补充系数以及地层丢失处理系数代入到储量补偿处理公式中求得补偿储量值；所述储量补偿处理公式配置为：pclb＝pjc
×
xds
×
xdb
×
sbs；其中，pclb为补偿储量值。
22.一种基于地质的水资源探测用储量补偿系统的补偿算法，所述补偿算法包括如下步骤：
23.步骤s10，通过地层数据库获取不同地层的材质以及不同材质的地层的渗水率；
24.步骤s20，对探测区域的地下水存储的地层数据进行获取；
25.步骤s30，获取当前探测时间点内的探测区域的地表水径流总量；
26.步骤s40，通过储水测试对探测区域的地下水的补水状态数据进行获取；
27.步骤s50，基于不同材质的地层的渗水率、探测区域的地下水存储的地层数据、探测区域的地表水储量数据以及探测区域的地下水的补水状态数据进行综合处理，并得到探测区域的地下水储量补偿值。
28.进一步地，所述步骤s20还包括：获取探测区域内不同深度的地层储水量以及储水地层的材质；然后在同一个储水地层内设置若干储水采样点，分别获取同一个储水地层内若干储水采样点的深度，通过获取到的若干储水采样点的深度求取平均值，并将求得的平均值作为该储水地层的平均深度；再通过地层数据库获取不同材质的地层的渗水率；
29.所述步骤s40还包括：设置第一直径的抽水管作为测试水管，将测试水管打入对应的储水地层内，持续抽取储水地层内第一体积量的水量；
30.当抽取开始时，对储水地层内的水位进行测量并设定为初始水位，当抽取结束时获取抽取结束水位，间隔第一测试时间后再获取储水地层内的水位并设定为回复水位；
31.将该储水地层的地层储水量、初始水位、结束水位、回复水位以及第一测试时间代入到地层补水公式中求得该储水地层的补水参考系数；
32.所述步骤s50还包括：将不同储水地层的地层储水量以及平均深度代入到基础储量汇总公式中求得基础储量值；将探测区域的不同储水地层的地层储水量以及该地层的渗水率代入到地层丢失处理公式中求得地层丢失处理系数；将地表水径流总量和地层丢失处理系数代入到地表水补充公式中求得地表水补充系数；将基础储量值、补水参考系数、地表水补充系数以及地层丢失处理系数代入到储量补偿处理公式中求得补偿储量值。
33.本发明的有益效果：本发明通过地层数据库获取不同地层的材质以及不同材质的地层的渗水率；对探测区域的地下水存储的地层数据进行获取；再获取当前探测时间点内的探测区域的地表水径流总量；通过储水测试对探测区域的地下水的补水状态数据进行获取；最后基于不同材质的地层的渗水率、探测区域的地下水存储的地层数据、探测区域的地表水储量数据以及探测区域的地下水的补水状态数据进行综合处理，并得到探测区域的地下水储量补偿值，本发明通过对地质的丢失、补偿以及地表的补偿数据进行综合处理，能够得到进行补偿计算后的地下水的储量，提高了地下水处理探测的准确度。
附图说明
34.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
35.图1为本发明的补偿系统的原理框图；
36.图2为本发明的储量补偿处理模块的原理框图；
37.图3为本发明的补偿算法的流程图。
38.图中：1、补偿系统；11、地层数据库；12、地层储水采集模块；13、地表水采集模块；14、储水测试模块；15、储量补偿处理模块；151、基础储量汇总单元；152、地层丢失处理单元；153、储量补充单元。
具体实施方式
39.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
具体实施方式，进一步阐述本发明。
40.请参阅图1和图2，本发明提供一种基于地质的水资源探测用储量补偿系统1，通过对地质丢失以及补水因素的综合，能够提高对地下水探测的储量计算的准确度，以解决现有的地下水探测的储量计算不够精准的问题。
41.所述补偿系统1用于对探测区域的水资源探测储量进行补偿，所述补偿系统1包括地层数据库11、地层储水采集模块12、地表水采集模块13、储水测试模块14以及储量补偿处理模块15。
42.所述地层数据库11内存储有不同地层的材质以及不同材质的地层的渗水率。
43.所述地层储水采集模块12用于对探测区域的地下水存储的地层数据进行获取；所述地层储水采集模块12配置有地层储水采集策略，所述地层储水采集策略包括：获取探测区域内不同深度的地层储水量以及储水地层的材质；然后在同一个储水地层内设置若干储水采样点，分别获取同一个储水地层内若干储水采样点的深度，通过获取到的若干储水采样点的深度求取平均值，并将求得的平均值作为该储水地层的平均深度；再通过地层数据库11获取不同材质的地层的渗水率，通过获取不同材质的渗水率能够得到该地层较为准确的周期内储水量。
44.所述地表水采集模块13用于获取当前探测时间点内的探测区域的地表水径流总量；所述储水测试模块14用于对探测区域的地下水的补水状态数据进行获取；所述储水测试模块14配置有储水测试策略，所述储水测试策略包括：设置第一直径的抽水管作为测试水管，将测试水管打入对应的储水地层内，持续抽取储水地层内第一体积量的水量；当抽取开始时，对储水地层内的水位进行测量并设定为初始水位，当抽取结束时获取抽取结束水位，间隔第一测试时间后再获取储水地层内的水位并设定为回复水位；将该储水地层的地层储水量、初始水位、结束水位、回复水位以及第一测试时间代入到地层补水公式中求得该储水地层的补水参考系数；通过对抽水过程和后续的水位进行监测，能够得到该地层的补水速率，如果补水速率高的话则表明该储水量比较的真实，损耗量也比较小，探测的储水量的参考价值也较高，所述地层补水公式配置为：其中，sbs为补水参考系数，cdc地层储水量，zcs为初始水位，zhf为回复水位，zjs结束水位，tcs1为第一测试时间。回复水位越接近初始水位则表明水位回复的越快，此时该地层的储水量的参考价值越高。
45.所述储量补偿处理模块15用于基于不同材质的地层的渗水率、探测区域的地下水存储的地层数据、探测区域的地表水储量数据以及探测区域的地下水的补水状态数据进行综合处理，并得到探测区域的地下水储量补偿值；所述储量补偿处理模块15配置有基础储量汇总单元151，所述基础储量汇总单元151配置有基础储量汇总策略，所述基础储量汇总策略包括：将不同储水地层的地层储水量以及平均深度代入到基础储量汇总公式中求得基础储量值；所述基础储量汇总公式配置为：
46.其中，pjc为基础储量值，cdc1至cdcn分别为不同储水地层的地层储水量，spj1至spjn分别为不同储水地层的平均深度，由于储水的深度
不同，该地层的可用水资源也不同，因此深度越深该地层的储水量的参考价值越低。
47.所述储量补偿处理模块15还包括地层丢失处理单元152，所述地层丢失处理单元152配置有地层丢失处理策略，所述地层丢失处理策略包括：将探测区域的不同储水地层的地层储水量以及该地层的渗水率代入到地层丢失处理公式中求得地层丢失处理系数；所述地层丢失处理公式配置为：其中，xds为地层丢失处理系数，pss1至pssn分别为不同储水地层的渗水率。通过对每一个地层进行渗水率相乘计算后再除以不同地层的总储水量，能够得到整个探测区域整体的渗水相关系数即为求出的地层丢失处理系数。
48.所述储量补偿处理模块15还包括储量补充单元153，所述储量补充单元153配置有储量补充策略，所述储量补充策略包括：将地表水径流总量和地层丢失处理系数代入到地表水补充公式中求得地表水补充系数；所述地表水补充公式配置为：xdb＝xds
×
ldb；其中，xdb为地表水补充系数，ldb为地表水径流总量；地表水越多对于地下水的补给越充足，此时地层丢失处理系数在渗水方面也起到一定的作用，所述储量补偿处理模块15还配置有储量补偿处理策略，所述储量补偿处理策略包括：将基础储量值、补水参考系数、地表水补充系数以及地层丢失处理系数代入到储量补偿处理公式中求得补偿储量值；所述储量补偿处理公式配置为：
49.pclb＝pjc
×
xds
×
xdb
×
sbs；其中，pclb为补偿储量值。通过对地表水补充系数、地层丢失处理系数、基础储量值以及补水参考系数进行相乘后能够得到该探测区域经过补偿计算后的储量，提高了地下水探测的准确度。
50.请参阅图3，本发明还提供一种基于地质的水资源探测用储量补偿系统1的补偿算法，所述补偿算法包括如下步骤：
51.步骤s10，通过地层数据库11获取不同地层的材质以及不同材质的地层的渗水率；
52.步骤s20，对探测区域的地下水存储的地层数据进行获取；
53.步骤s30，获取当前探测时间点内的探测区域的地表水径流总量；
54.步骤s40，通过储水测试对探测区域的地下水的补水状态数据进行获取；
55.步骤s50，基于不同材质的地层的渗水率、探测区域的地下水存储的地层数据、探测区域的地表水储量数据以及探测区域的地下水的补水状态数据进行综合处理，并得到探测区域的地下水储量补偿值。
56.所述步骤s20还包括：获取探测区域内不同深度的地层储水量以及储水地层的材质；然后在同一个储水地层内设置若干储水采样点，分别获取同一个储水地层内若干储水采样点的深度，通过获取到的若干储水采样点的深度求取平均值，并将求得的平均值作为该储水地层的平均深度；再通过地层数据库11获取不同材质的地层的渗水率；
57.所述步骤s40还包括：设置第一直径的抽水管作为测试水管，将测试水管打入对应的储水地层内，持续抽取储水地层内第一体积量的水量；
58.当抽取开始时，对储水地层内的水位进行测量并设定为初始水位，当抽取结束时获取抽取结束水位，间隔第一测试时间后再获取储水地层内的水位并设定为回复水位；
59.将该储水地层的地层储水量、初始水位、结束水位、回复水位以及第一测试时间代入到地层补水公式中求得该储水地层的补水参考系数；
60.所述步骤s50还包括：将不同储水地层的地层储水量以及平均深度代入到基础储量汇总公式中求得基础储量值；将探测区域的不同储水地层的地层储水量以及该地层的渗水率代入到地层丢失处理公式中求得地层丢失处理系数；将地表水径流总量和地层丢失处理系数代入到地表水补充公式中求得地表水补充系数；将基础储量值、补水参考系数、地表水补充系数以及地层丢失处理系数代入到储量补偿处理公式中求得补偿储量值。
61.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。