(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210764267.2 (22)申请日 2022.07.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114820263 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 中国长江三峡集团有限公司 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 (72)发明人 刘肖廷　戴会超　孙洪广　刘志武　 蒋定国　翟俨伟　赵汗青　张成潇　 殷兆凯　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 刘贺秋 (51)Int.Cl. G06Q 50/26(2012.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) (56)对比文件 CN 103514489 A,2014.01.15 CN 113435138 A,2021.09.24 审查员 魏丁雯 (54)发明名称 一种基于单井抽注的地下水污染物治理方 法和装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于单井抽注的地下水 污染物治理方法和装置， 涉及环境治理领域， 该 方法包括： 确定待治理区域的第一参数、 第二参 数和第三参数； 将第一参数、 第二参数和第三参 数输入至抽注 三阶段溶质运移模 型中， 得到抽注 三阶段溶质运移模型输出的第四参数； 第四参数 为表征地下水污染物在抽水阶段的参数， 第四参 数包括抽水阶段的开始时刻、 持续时长和抽水速 度； 基于第四参数， 制定待治理区域的治理方案。 本发明通过抽注三阶段溶质运移模型模拟地下 水污染物即地下水溶质的运移过程， 了解地下水 污染物在 待治理区域的分布情况， 以此为依据评 估地下水的污染程度， 制定待治理区域进行物理 洗涤时的具体参数， 能够更好地评估和修复地下 水污染。 权利要求书4页 说明书15页 附图5页 CN 114820263 B 2022.09.30 CN 114820263 B 1.一种基于单井抽注的地下 水污染物治理方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 确定待治理区域的第一参数、 第二参数和第三参数； 所述第一参数为表征待治理区域 的地下水污染物在注水阶段的参数， 所述第二参数为表征所述地下水污染物在静置阶段的 参数； 所述第三参数为表征所述待治理区域含水层的水力参数， 所述第三参数包括反 映非 均匀性和各向异性的水质参数； 将所述第一参数、 所述第二参数和所述第三参数输入至抽注三阶段溶质运移模型中， 得到所述抽注三阶段溶质运移模型输出的第四参数； 所述抽注三阶段溶质运移模型是基于 样本区域含水层的样本水质参数以及所述样本区域的地下水污染物在所述注水阶段、 所述 静置阶段和抽水阶段采集的第一样本抽注参数训练得到的， 所述注水阶段、 所述静置阶段 和所述抽水阶段依次顺序进行； 所述第四参数为表征所述地下水污染物在所述抽水阶段的 参数， 所述第四参数包括所述抽水阶段的开始时刻、 持续时长和抽水速度； 基于所述第四参数， 制定待 治理区域的治理方案； 所述抽注三阶段 溶质运移模型通过以下步骤建立得到： 基于所述第三 参数， 确定所述样本区域； 确定所述样本区域的所述样本水质参数； 所述样本水质参数为反映非均匀性和各向异 性的水质参数； 确定所述第 一样本抽注参数； 所述第 一样本抽注参数包括地下水污染物在所述注水阶 段的开始时刻、 持续时长、 注水速度及注水体积、 所述静置阶段的持续时长、 所述抽水阶段 的开始时刻、 持续时长及抽水速度； 将所述样本水质参数和所述第 一样本抽注参数作为建立所使用的参数， 建立抽注三阶 段溶质运移模型； 所述抽注三阶段溶质运移模型是基于所述注水阶段、 所述静置阶段和所 述抽水阶段三个阶段并分阶段建立的极坐标 下的分数阶导数 方程； 所述抽注三阶段 溶质运移模型为： 式中，r表示地下水污染物运移的半径； t表示地下水污染物运移的时间； C表示地下水 中污染物浓度； 表示所述注水阶段的持续时长； 表示所述静置阶段的持续时长； 表示所述抽水阶段的持续时长； 表示所述注水阶段、 所述静置阶段和 所述抽水阶段 的持续时长的总和； 表示所述注水阶段的分数阶容量系数； 表示所述静置阶段的分数 阶容量系数； 表示所述抽水阶段的分数阶容量系数；   表示所述注水阶段的截断系数， 表示所述静置阶段的截断系数， 表示所述抽水阶段的截断系数； 表示所述注水阶段的分 数阶阶数， 表示所述静置阶段的分数阶阶数， 表示所述抽水阶段的时间分数阶阶数， 表 示所述抽水阶段的空 间分数阶阶数 1， 2， 和 均是基于所述样 本水质参数 的非均匀 性决定的并与所述样本水质参数 的非均匀 性呈负相关性， 且， 所述样权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114820263 B 2本水质参数的各项所述样本水质参 数的非均匀性； 表示所述注水阶段的扩 散参数， 表示 所述静置阶段的扩散参数， 表示所述抽水阶段的扩散参数； 表示注水阶段的流动参数， 表示抽水阶段的流动参数， >0， <0。 2.根据权利要求1所述的基于单井抽注的地下水污染物治理方法， 其特征在于， 所述确 定待治理区域的第一 参数、 第二 参数和第三 参数， 包括： 基于所述待治理区域的勘察数据， 确定所述第三参数； 所述第三参数包括反映非均匀 性和各向异性的水质参数； 确定所述第一参数和所述第二参数； 所述第一参数包括所述注水阶段的开始时刻、 持 续时长、 注水速度和注水体积； 所述第二 参数为所述静置阶段的持续时长 。 3.根据权利要求1所述的基于单井抽注的地下水污染物治理方法， 其特征在于， 所述抽 注三阶段溶质运移模型基于样本区域含水层的样本水质参数以及向所述样本区域注水的 示踪剂在含水层的所述注水阶段、 所述静置阶段和所述抽水阶段采集的第二样本抽注参数 训练得到的； 相应的， 所述抽注三阶段 溶质运移模型通过以下步骤建立得到： 基于所述第三 参数， 确定所述样本区域； 确定所述样本区域的所述样本水质参数； 所述样本水质参数为反映非均匀性和各向异 性的水质参数； 向所述样本区域注水示踪剂， 并确定所述第二样本抽注参数； 所述第二样本抽注参数 包括所述示踪剂在所述注水阶段的开始时刻、 持续时长、 注水速度及注水体积、 所述静置阶 段的持续时长、 所述抽水阶段的开始时刻、 持续时长及抽水速度； 将所述样本水质参数和所述第 二样本抽注参数作为建立所使用的参数， 建立抽注三阶 段溶质运移模型； 所述抽注三阶段溶质运移模型是基于所述注水阶段、 所述静置阶段和所 述抽水阶段三个阶段并分阶段建立的极坐标 下的分数阶导数 方程。 4.根据权利要求3所述的基于单井抽注的地下水污染物治理方法， 其特征在于， 所述抽 注三阶段溶质运移模型还基于所述样本区域的工况参数训练得到的； 所述工况参数包括地 下水污染物的初始浓度和边界条件； 相应的， 所述抽注三阶段 溶质运移模型通过以下步骤建立得到： 基于所述第三 参数， 确定所述样本区域； 确定所述样本区域的所述样本水质参数和所述工况参数； 确定所述第一样本抽注参数； 所述第一样本抽注参数包括所述注水阶段的开始时刻、 持续时长、 注水速度及注水体积、 所述静置阶段的持续时长、 所述抽水阶段的开始 时刻、 持 续时长及抽水速度； 将所述样本水质参数、 所述第一样本抽注参数和所述工况参数作为建立所使用的参 数， 建立抽注三阶段溶质运移模型； 所述抽注三阶段溶质运移模型是基于所述注水阶段、 所 述静置阶段和所述抽水阶段三个阶段并分阶段建立的极坐标 下的分数阶导数 方程。 5.根据权利要求4所述的基于单井抽注的地下水污染物治理方法， 其特征在于， 所述抽 注三阶段 溶质运移模型为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114820263 B 3