基于Visual MODFLOW的汉中盆地三维可视化模型构建方法

根据区域水文地质特征将地下水类型划分为潜水和承压水,概化含水层结构为包气带层、潜水含水层、弱透水层和承压含水层。综合利用钻孔、遥感影像、地质地貌、数字高程数据等资料,利用Visual MODFLOW软件中空间三维、非均质、各向异性的非稳定地下水流系统模型实现三维可视化。结果表明,该模型构建方法能够较为准确地刻画地层结构和水文地质特征,实现三维地质体的精准模拟,为进一步开展地下水数值模拟和溶质运移工作提供支撑。     

桦南县地下水数值模拟研究

在分析桦南县城区地质及水文地质条件的基础上,运用GMS软件建立了三维地质结构模型。根据研究区的实际条件建立了水文地质概念模型,据此建立地下水流三维数学模型,并运用Visual MODFLOW软件进行求解。模型识别和验证的结果表明,模型对于含水层结构、含水层边界条件概化及水文地质参数选取较为合理,能够真实反映研究区水文地质条件。在多年平均降水量和现状开采量下,对研究区地下水位动态进行了预报,并提出了水资源合理开发利用的建议。     

九江市城区地下水含水层三维可视化研究与实践

通过对研究区地质与水文地质条件的调查与分析,利用GMS软件建立九江市城区地下水含水层地层结构模型,并且对软件的实际应用与数据处理进行阐述.根据模拟结果对区域地质与水文地质条件进行评价,对含水层结构、含水层的富水性与补给条件进行了分析,并且判断了含水层的边界条件,为九江市地下水水资源开发与利用以及应急水源地建设提供科学依据.     

地下水动力分区的分析和研究

位于福建省闽北地区的邵武煤矿水文地质、构造地质条件复杂,因而采煤条件复杂。利用地下水动力系统的分析观点,基于矿区地质概况,分析了矿区的主要含水层,并界定出矿区的水文地质边界。通过地下水径流条件的分析,得出3种径流模式,并在此基础上首次提出矿区的地下水动力分区,并对3类分区概念做出定义。     

多含水层渗流系统电导示踪模型

在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情况,通过测定抽水条件下各含水层的电导率,建立多含水层渗流系统电导示踪模型确定含水层渗透性参数。当钻孔中只存在涌水层时,直接利用电导率曲线面积与溶质质量的比例关系求解出流量;当钻孔中同时出现涌水层和吸水层时,根据溶质质量曲线的斜率可较准确地确定吸水层的位置,再由斜率的变化计算出含水层的流量。基于某工程实例采取3种方法求解各含水层的渗透系数、静水头、渗流速度、导水系数等水文地质参数,结果表明,采用电导示踪模型计算结果与同位素示踪测试及注水试验测试结果吻合较好,且电导示踪模型方法现场操作更为简便,可极大地提高含水层水文地质参数的测定效率。     

多层含水层系统的地下水流模拟模型

河北平原(北京、天津以南部分)东部地区浅层地下水中咸水广布,深层地下水是工农业用水的主要开采对象。很多地区因过量开采地下水引起了地下水位持续下降、降落漏斗不断扩大等不良水文地质现象的产生。本文通过对河北平原东部地区地质、水文地质条件的分析,把多层结构的地质体概化为三层结构的含水层系统,其中上下两层分别为潜水含水层和承压含水层,中间层为弱透水层。并用准三维流数学模型对含水层系统进行数值模拟,通过模型识别进一步查明研究区的水文地质条件,并对整个地区地下水资源从水量上进行评价,以利本区地下水特别是深层地下水的合理开采。     

煤矿区域地下水特征及水文地质结构充水模式探析

新疆煤矿多处于补给—径流区域，从水文地质调查情况看，煤矿区域内充水水源以第四纪裂隙水、侏罗系裂隙水为主，降水和地表水为辅，部分矿区含有烧变岩积水。由于该地区年降水量少、风积沙大，在煤矿开采中存在较高的突水溃沙风险。常见的水文地质结构充水模式有3种，其中地表水充水模式水文地质结构主要危害是河水涌入矿井形成水灾；地下含水层充水模式水文地质结构，主要受到岩层突水溃沙危害；烧变岩区积水充水模式水文地质结构，主要面临顶板突水威胁。     

FEFLOW在模拟大区域地下水流中的特点

大区域(大尺度空间范围上的)地下水系统通常由不同的地貌单元组成,水文地质条件复杂,建立地下水流模型的目的和要求、水文地质结构、流场、参数分区、各种补排项概化和处理方面与小区域模型有较大的差异,因此建模的准则也不同.FEFLOW对含水层分层、单元剖分、离散点插值、数据转换、边界条件赋值、河流边界、含水层均衡项等处理的特点,提高了建立地下水流模型的效率,使它更加适宜于建立大区域地下水流模拟模型.     

岩溶含水层水流模型研究进展

以岩溶含水层的复杂结构和水流运动特性为重点,简要阐述了岩溶含水层系统中物理概念和水流模型,包括等效连续介质模型、裂隙网络模型、双重介质模型、三重介质模型、连续管流耦合模型以及Darcy-Stokes耦合模型,对各模型特点及在应用中的优缺点进行了分析比较和评述,指出Darcy-Stokes耦合模型可以广泛应用于岩溶含水层的水流模拟细观研究;三重介质模型能较真实反映简单结构岩溶含水介质及岩溶水流态复杂性,应用和发展前景非常广阔。已有岩溶水流运动数学模型还不能够真正解决工程实际问题,有待进一步探索;在岩溶含水层非饱和水流运动机理、交叉岩溶裂隙水力特性、水文地质不确定性以及多场耦合数学模型研究等方面也有待进一步发展。     

基于GMS的隔水层水文地质结构可视化分析

以淮南市西部A组煤层底部谢一矿区太原组灰岩含、隔水层为研究对象,基于GMS水文地质结构可视化模型,利用矿区内153个钻孔资料,采用Kriging插值法,建立了水文地质结构模型。结果表明:谢一矿区太原组上部灰岩层是一个岩石地层单元,厚度为50~80 m,由海相的沙岩、泥岩、灰岩交替组成。其中:砂岩厚度较小,空间分布稳定;泥岩东南厚西北薄,层数东多西少;灰岩西北厚东南薄。     

云神经网络确定含水层参数研究

高效、精确的含水层参数求解方法一直是水文地质研究领域的重要研究内容之一。实践中通常利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定含水层参数,但是随着计算机应用的普及,已有人开发出几种在非稳定流试验条件下求解含水层水文地质参数的快速、精确的计算机智能优化算法。在此基础上尝试建立了云神经网络模型(Cloud Neural Net,CNN),并将其应用于石家庄市元氏县3个单孔非稳定流抽水试验,对承压含水层参数进行计算,模型计算结果与当地的水文地质条件较为符合,且比传统方法及单纯的人工神经网络模型所得结果更加精确。因此云神经网络模型为研究区地下水资源评价、地下水数值模拟以及溶质运移模拟提供了另一种重要手段。     

基于剖面数值模拟的地下水流系统结构控制因素——以鄂尔多斯白垩系盆地北部典型剖面为例

针对解析法计算难度大,且难以描述水流系统复杂边界条件和含水层结构的问题,利用GMS软件建立水流系统的剖面二维数值模型,通过软件自动生成流网图,并以鄂尔多斯白垩系盆地北部典型剖面为例,分析影响水流系统结构的各种控制因素。结果表明,水流系统的水平发育规模主要受地形(边界条件)控制,而垂向循环深度主要受控于含水层各向异性,水平渗透系数和垂向渗透系数的比值与含水层的结构有关,并且依赖于模型剖分单元格尺寸的变化,具有一定的尺度效应。     

鄂尔多斯盆地白垩系地下水系统多层结构研究

采用深井钻探、PACKER试井、水化学与同位素分析、水流数值模拟等技术方法和手段,以主干水文地质剖面为研究对象,对鄂尔多斯盆地西部巨厚的白垩系含水层中的地下水流系统结构进行了研究,结果表明:北部白垩系各含水岩组构成统一含水体,含水层中地下水流连续,在地形控制下形成了多个规模不等、循环深度不一的多层结构地下水流系统,具有穿层型多层结构水流模式;南部白垩系各含水岩组相互独立,各含水岩组之间地下水流不连续,地下水顺层运动,具有顺层型多层结构水流模式。     

盐城市地下水资源规划评价三维数值模型

根据盐城市地下水系统的水文地质机制,在概化出盐城市地下水系统水文地质概念模型的基础上,建立了盐城市地下水资源规划评价的三维数值模型,并针对盐城市对各含水层地下水水位的控制要求,给出了各含水层的最优开采量,为合理开发利用盐城市地下水资源提供了科学依据。     

基于VBA和群井叠加原理的水文地质参数反演和降深预测

在基坑排水和水源地开采时多为群井抽水,一般采用数值模拟的方法能够准确地反演水文地质参数及预测抽水后的降深,但数值模拟的方法对水文地质资料要求较高,建模和调参的过程繁琐,工作量较大。文章基于群井叠加原理提出一种水文地质参数反演的方法,结合VBA程序可预测抽水后任意时刻的流场。该方法适用于抽水孔距离较近、水文地质参数差异不大的承压含水层地区。将此方法应用于乌鲁木齐市地铁2号线某试验场地的群井抽水试验中,对比了试验的观测数据与计算结果,表明此方法能够有效地反演水文地质参数并能预测水源地开采后的地下水流场,为水文地质参数获取及计算提供了新方法,也为解决地下工程排水问题提供了新思路。     

黑龙江中下游中俄跨国界含水层俄罗斯侧区域特征分析

以黑龙江中下游中俄跨国界含水层俄罗斯侧作为研究区,并以黑龙江流域为背景,对该流域位置与范围进行综述,根据地质结构、岩石性质等因素把黑龙江流域分成9个水文地质分区。其中,黑龙江流域有3个中俄跨国界含水层,研究区所在的水文地质单元为黑龙江中下游中俄跨国界含水层,它位于黑龙江流域9个水文地质分区的"三江平原海洋气候带水文地质区"。该含水层分为中国侧和俄罗斯侧,可从行政区划、地表水区划、地下水区划3个因素对其进行特征分析,最后分析了研究区与其所在的水文地质单元中国侧之间的关联。对黑龙江中下游中俄跨国界含水层俄罗斯侧进行区域特征分析,将有助于今后对其进行地下水与地表水交换方面的研究,并对其他地区典型跨国界含水层区域特征分析提供思路参考和方法借鉴。     

通辽市地下水中心漏斗区的数学模型方法研究

文章采用水资源评价中的有限单元法,编制计算机程序,充分利用前人所提供的可靠的本区水文地质构造、含水层结构、水文地质参数及含水层参数方面的资料,建立本地区地下水中心漏斗的数学模型去预测地下水的变化趋势,给通辽市合理用水提供科学发展方向。     

大清河中下游河谷平原地下水储量计算

通过勘探和水文地质试验查明了大清河河谷平原纵横方向的第四纪地层结构及其含水层的分布规律,各地段含水岩层的富水性能及水力性质,在水文地质分区的基础上,根据开采条件下的补给来源及含水层厚度、岩石富水性,按区进行储量计算。     

基于地统计学的伊犁-巩乃斯河谷渗透系数空间变异性研究

渗透系数的空间变异性研究是水文地质领域研究的热点问题之一,然而伊犁-巩乃斯河谷区渗透系数的变化规律尚不清楚,一定程度上制约了该地区地下水形成演化和资源评价的研究进程。运用地统计学理论和方法,进行了伊犁-巩乃斯河谷含水层渗透系数的空间变异性分析。结果表明:伊犁河谷西部平原区的潜水含水层的渗透系数服从Box-Cox变换的正态分布,承压水的渗透系数服从对数正态分布,变差函数均符合高斯模型;采用Kriging最优值理论进行了插值空间分析,潜水渗透系数插值结果表现为霍城县西部渗透系数偏高,伊宁县北部为渗透系数最小的区域,巩乃斯河谷地渗透系数较稳定;承压含水层渗透系数除察县附近外,总体呈现自东向西逐渐变小的特点;结合该区地形地貌和水文地质条件,划分了潜水和承压水的渗透系数分区,为地下水资源评价提供了关键水文地质参数。     

复杂断层矿区地下水三维数值模拟

为了提高复杂断层矿区地下水数值模拟结果的准确度,以内蒙古某矿区错综分布的10条倾斜断层为研究对象,采用FEFLOW软件将倾斜断层简化处理为垂直透水断层,建立复杂断层矿区地下水三维数值模型,并预测了矿区开采30年后对上覆各含水层的破坏程度。结果表明:二叠系山西组砂岩裂隙含水层受开采直接影响,最大降深约150.23 m;上覆二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层和新近系砂砾石含水层无稳定隔水层,水位差的加剧导致越流量增加,最大降深约23 m;第四系松散孔隙含水层由于下部完整且较厚的黏土层,基本上不受影响。对断层的有效概化有助于提高数值模型的仿真性和结果的精准度。