(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211256594.3 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 山东省鲁南 地质工程勘察院 （山 东 省地质矿产勘查 开发局第二 地质大 队） 地址 272100 山东省济宁市兖州区九州中 路107号 (72)发明人 张立川　王超　邹晔　秦志强　 陈洪年　张宇飞　薛良方　朱世芳　 张梅　 (74)专利代理 机构 青岛海知誉知识产权代理事 务所(普通 合伙) 37290 专利代理师 高凤全 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G01N 33/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种用于地下 水污染的评估系统及方法 (57)摘要 本发明涉及预测评估的数据处理领域， 具体 公开了一种用于地下水污染的评估系统及方法， 包括数据采集模块、 数值反演 追踪模块和污染评 估模块。 本发 明通过数据采集模块的设置能够采 集闭坑煤矿区域的地质条件信息和水文地质条 件信息， 使用SO42‑的扩散代表矿坑积水反渗造成 地下水污染的扩散， 利用质量守恒和SO42‑扩散规 律建立数值模型， 并对研究三维区域设置网格， 结合已知 的边界条件和初始条件求解污染源的 确定位置坐标， 在标定的目标处取样， 分析数值 模拟结果的可信度， 解决了 现有的地下水污染评 估系统中没有结合数值模拟技术反演追踪煤矿 串层污染井位置的不足， 提高了煤矿串层污染井 治理的精确度。 权利要求书4页 说明书9页 附图1页 CN 115329607 A 2022.11.11 CN 115329607 A 1.一种用于地下水污染的评估系统， 包括数据采集模块、 数值反演追踪模块和污染评 估模块， 其特征在于， 所述数据采集模块用于将研究矿区的地质和水文地质条件以及采样 井地下水监测数据传输给所述数值反演追踪模块， 所述数值反演追踪模块根据采集的数据 信息设定水文地质条件、 计算流场边界以及边界已知条件， 建立多相流数值模拟模型， 所述 数值反演追踪模块连接有污染评估 模块； 所述数值反演追踪模块的数值建模信息包括： 初始条件： 包括模拟区的初始压力分布、 初始S O42‑以及含水相以及初始SO42‑的浓度， 初 始条件为： ； ； ； 式中： 记为模拟区域的初始压力分布函数， 记为已知的压力函 数； 记为地下水的初始饱和度， 记为已知的地下水饱和度函 数； 记为地下水中SO42‑的初始浓度函数， 记为已知的SO42‑初 始浓度函数； 边界条件： 根据水文地质条件设定已知的流量边界和压力边界， 根据矿区的暴雨强度 及周边河流信息设定源汇项以及SO42‑浓度边界， 边界条件为： ； ； ； ； ；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115329607 A 2； ； ； 式中： 记为地下水中SO42‑的浓度； 记为地下水的实际平均流速， 记为SO42‑的饱 和度， 记为地下水中SO42‑的弥散系数张量， n记为边界的法线方向， 记为上 部边界上的已知压力分布函数， 记为左边界的已知压力函数， 记 为右边界的已知压力函数， 记为上部边界SO42‑的已知浓度函数， 记为左边界的SO42‑已知浓度函数， 记为右边界的SO42‑已知浓度函数； 时间步长： 根据采样井的采样时间间隔设定数值模拟的计算时间步长T， 并选取需要模 拟计算的计算时刻t=10T， 1 1T， 12T， 13T， 14T； 多相流数值模拟计算偏微分方程： 根据质量守恒定律建立多相流偏微分方程， 多相流 偏微分方程 为： ， ； 式中： s记为组成物质种类， s=1记为组成物质为水， s=2记为组成物质为SO42‑， 记为研 究模拟区域地层的孔隙度， 记为地下水中SO42‑的总浓度， 记为组成物质的密度， 记为地下水中SO42‑的浓度， 记为地下水中SO42‑的饱和度， 记为地下水中SO42‑的弥散 系数张量； ， ；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115329607 A 3