[发明专利]一种地下水封油库水幕系统有效性分析与调控方法

权利要求书

1.一种地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)样品采集：根据确定好的取样时间和取样点分别采集岩石试样和地下水水样；

(2)样品检测：对采集的岩石试样进行XRD分析，以获得库址区岩石的矿物组成，根据岩石的矿物组成成分和区域水文地质条件判断发生的水化学反应，来选取相适应的水样检测指标；

(3)数据分析：采用聚类分析和主成分分析两种数理统计方法相结合，将水样检测指标转换为彼此相互独立或不相关的新变量，得到水样主成分，绘出各地下水样主成分的散点图，并获得影响因素，分别是岩石的溶解和地下水的渗流，对主成分散点图上的取样点进行分组，将主成分散点图上位置较近的点归为一组；

(4)水幕有效性讨论：分析水幕供水水化学特征，通过分析与水幕供水水化学特征相似的取样点分布情况判断水幕系统有效性。

2.根据权利要求1所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，所述岩石试样采集在油库建设前，所述水样采集应分别在油库建设前、建设中和投入运行后进行，能够反映全过程地下水化学变化特征。

3.根据权利要求1所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，所述取样时间应避免在暴雨期和干旱期气候异常时段取样，所述水样采集过程应在1～3天内完成。

4.根据权利要求1所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，所述取样点为水文地质单元、不良断层体、工程建设影响区、油气污染区这些关键区域。

5.根据权利要求4所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，对油气污染区的通风竖井、污水口这些关键区域应加密采集点的布置。

6.根据权利要求1所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，所述将水样检测指标转换为彼此相互独立或不相关的新变量，即设水样样本数为n，选取的水样检测指标数为p，则由水样的原始数据可得矩阵X＝(x_ij)_n.p，其中x_ij表示第i个取样点的第j项指标数据，i，j＝1，2，…，p，建立协方差矩阵R，R_ij为原始变量X_i与X_j的相关系数，其计算公式为：其中表示第i个取样点不同指标的平均值，表示j指标的平均值，x_kj表示第k个取样点j指标的值，根据协方差矩阵R求出特征值、主成分贡献率和累计方差贡献率，确定主成分个数。

7.根据权利要求6所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，解特征方程|λE-R|＝0，其中E表示单位矩阵，求出特征值λi，其中i＝1，2，…，p，将其按大小顺序排列，即λ1≥λ2≥…≥λi≥0，主成分Zi的贡献率其中λ_j表示指标的特征值，得累计贡献率为选取累计贡献率大的作为主成分，累计贡献率达78％-95％的特征值λ1，λ2，…，λm所对应的1，2，…，m，其中m≤p，整数m即为主成分的个数。

8.根据权利要求1所述的地下水封油库水幕系统有效性分析方法，其特征在于，若归为一组内取样点的水样和水幕供水水化学成分相似，说明水幕系统与该部位存在水力联系，水幕系统的水封效果良好，水幕系统能有效运行；反之则说明水幕系统有待改善。

9.一种地下水封油库水幕系统有效调控方法，其特征在于，基于上述权利要求1-8所述的方法进行水幕系统的有效性分析结果，根据判断的水化学反应类型，通过改变水幕系统供水的化学成分调节水岩反应过程，进而对水幕系统进行调控。