[发明专利]深层非饱和带岩土渗透系数的确定方法、装置及电子设备

说明书

本申请提供了一种深层非饱和带岩土渗透系数的确定方法、装置及电子设备，方法包括：给定目标岩层的初始渗透系数、初始退火温度，分别作为当前最优解和当前退火温度，执行以下求解过程：获取水位随时间变化的实测动态数值及模拟动态数值；计算拟合误差；以拟合误差为目标优化函数，确定指定迭代次数内渗透系数的局部较优解；确定下一个退火温度；以下一个退火温度更新当前退火温度，比较局部较优解和当前最优解分别对应的目标优化函数的值来决定是否以局部较优解更新当前最优解，直到当前退火温度小于预设温度阈值，将当前最优解确定为渗透系数的最优解。该方法可以在钻孔的过程中开展实验，对土体扰动小；方法易操作，成本低，结果可靠。

技术领域

本申请涉及岩土工程技术领域，尤其是涉及一种深层非饱和带岩土渗透系数的确定方法、装置及电子设备。

背景技术

传统的渗坑求解渗透系数的方法(如试坑法、单环/双环法)需要挖掘土坑至待测定的岩土层，通过观测渗水过程，采用解析法求得该岩土层的渗透系数。实验过程不适于埋藏较深的岩土层，同时开挖作业对土体的扰动很大，在某些污染场地调查工作中不可能实施。

发明内容

本申请的目的在于提供一种深层非饱和带岩土渗透系数的确定方法、装置及电子设备，能够在钻孔的过程中开展实验，结合非饱和带地下水动态模型和启发式搜索法，确定埋藏较深的岩土层的渗透系数最优解，不需要单独构建实验环境，对土体扰动小；方法易操作，成本低，结果可靠。

第一方面，本申请实施例提供一种深层非饱和带岩土渗透系数的确定方法，该方法包括：给定深层目标岩层的初始渗透系数、初始退火温度，以初始渗透系数和初始退火温度分别作为深层目标岩层的渗透系数的当前最优解和当前退火温度，执行以下求解过程：获取深层目标岩层中水位随时间变化的实测动态数值及深层目标岩层在当前最优解下，水位随时间变化的模拟动态数值；基于实测动态数值和深层目标岩层在当前最优解下，水位随时间变化的模拟动态数值，计算拟合误差；以拟合误差为目标优化函数，确定指定迭代次数内深层目标岩层的渗透系数的局部较优解；根据当前退火温度和预设衰减参数，确定下一个退火温度；以下一个退火温度更新当前退火温度，比较局部较优解和当前最优解分别对应的目标优化函数的值来决定是否以局部较优解更新当前最优解，继续执行求解过程，直到当前退火温度小于预设温度阈值，将当前最优解确定为深层目标岩层的渗透系数的最优解。

在可选的实施方式中，上述深层目标岩层为通过钻头在目标钻孔位置钻至预设深度确定；获取深层目标岩层在当前最优解下，水位随时间变化的模拟动态数值的步骤，包括：获取深层目标岩层的属性参数；将深层目标岩层的属性参数和当前最优解，输入预设的非饱和带地下水的正演数学模型，得到深层目标岩层在当前最优解下，水位随时间变化的模拟动态数值。

在可选的实施方式中，上述基于实测动态数值和深层目标岩层在当前最优解下，水位随时间变化的模拟动态数值，计算拟合误差的步骤，包括：根据实测动态数值和模拟动态数值计算二范数误差值；将二范数误差值作为拟合误差。

在可选的实施方式中，上述以拟合误差为目标优化函数，确定指定迭代次数内深层目标岩层的渗透系数的局部较优解的步骤，包括：以当前最优解作为当前局部较优解，根据当前退火温度、当前局部较优解确定下一个可选解；将当前迭代次数加一；获取深层目标岩层在可选解下，实测水位动态数值与模拟水位动态数值之间的第一拟合误差，及深层目标岩层在当前局部较优解下，实测水位动态数值与模拟水位动态数值之间的第二拟合误差；基于第一拟合误差和第二拟合误差的差值，来决定是否以可选解更新当前局部较优解；判断当前迭代次数是否小于指定迭代次数，如果是，继续执行根据当前退火温度、当前局部较优解确定所述深层目标岩层的渗透系数的下一个可选解的步骤；如果否，将当前局部较优解确定为深层目标岩层的渗透系数本次内循环结束时的局部较优解。