地下水流数值模拟中随机因素的灵敏度分析

本文以待定系数摄动随机有限元法为基础，在以渗透系数、给水度、边界、源汇项为随机变量的条件下，建立了二维潜水非稳定流随机模型，编制了二维摄动随机有限元通用程序。通过对太原盆地地下水系统的随机模拟，分析了渗透系数、给水度、边界、开采量4个随机因子对水头模拟值的影响程度。结果表明，对水头期望值影响的灵敏度：渗透系数最大，其次为给水度和边界值，井开采量最小；对水头方差影响的灵敏度：给水度最大，其次为渗透系数和边界值，井开采量最小；对水头摄动量影响的灵敏度，两个随机参数中渗透系数较大，给水度较小。     

时变补给条件下潜水运动模型的参数敏感度分析

参数敏感度分析是地下水数值模拟过程中的一个重要步骤。以河间地块潜水含水层为例,基于MODFLOW程序建立了正弦形式补给条件下的二维模型,根据局部敏感度分析方法设计了2组数值试验,对渗透系数和给水度进行了敏感度分析。研究表明,渗透系数和给水度与观测孔水位振幅分别呈对数反比和线性反比关系;地下水位对补给的响应存在明显的滞后,渗透系数与滞后时间呈对数反比关系,而给水度与滞后时间则呈线性正比关系。研究结果可为类似水文地质条件的地下水模型校正、参数敏感度分析和不确定性分析提供理论依据。     

地下水流数值模型内部参数灵敏度分析

以北京市朝阳区为研究区域,建立地下水水流数值模型,并对模型进行了识别。选取与地下水流场密切相关、反映地下水系统内部性质的渗透系数K与给水度μ作为敏感性分析的因子,采用单一参数灵敏度分析法与多参数组合灵敏度分析法,选取流场上游处和下游处的两个地下水头观测点进行参数变化引起的水位变幅分析,从而识别出影响地下水流场的主控因素。结果表明:研究区地下水流场对渗透系数K具有很高的敏感性;渗透系数K与给水度μ两个参数对区域地下水流场的影响中,渗透系数K占优。     

库尔勒城市供水二期工程水源地区域水文地质参数的分析

依据水源地区域的水文地质勘察、机井调查、水文地质试验以及相关资料,通过计算分析获得了水源地区域的渗透系数、给水度、渠系水渗漏补给系数、田间水灌溉入渗补给系数、潜水蒸发蒸腾系数和河道入渗系数等水文地质参数以及取值范围和特点。这些参数为水源地区域的地下水可开采量、补给量、水量均衡等的分析和计算奠定了基础,也为分析预测不同供水需求方案状况下地下水水位、水量特征及变化趋势提供了科学依据。     

水文地质参数确定与地下水资源量计算方法分析

水文地质参数主要包括含水层的渗透系数、潜水含水层的给水度、降水入渗补给系数、灌溉入渗补给系数等。地下水资源量的计算是通过确定水文地质参数之后,选取地下水资源量的计算方法。文章分析确定了阜蒙县节水增粮工程项目区的水文地质参数,并阐述了地下水资源量的计算方法。     

宁夏青铜峡河西灌区水文及水文地质参数研究

对宁夏青铜峡河西灌区几个主要的水文及水文地质参数 ,如给水系数、降雨入渗补给系数、灌溉入渗补给系数、灌溉回归系数、潜水蒸发系数、渗透系数进行较深入的探讨 ,重点分析这些参数的定义及其变化机理 ,特别是变值给水度、次降雨入渗补给系数等与传统概念的差别 ,并简要说明这些参数的确定方法 ,最后还分别给出研究区不同分区的参数数值。     

浅层粘性土给水度测试方法的对比研究

给水度在地下水资源计算中是关键性的水文地质参数,在有粘性土分布,尤其是黄土分布的灌区,潜水水位变幅带以及部分潜水含水层,计算降水入渗系数、灌溉入渗系数以及蒸发率等都需要求知粘性土给水度值。本文为了获得粘性土给水度值,采用了疏干漏斗法、非稳定流抽水试验法以及粘性土给水度仪室内测定法等进行测试对比,试图找出合理的方法,以解决当前生产急需。     

辽河下游地区给水度计算方法的对比分析

给水度的计算很多，在水资源评价中，选择单一的方法难以保证精度。本文结合潜水动态试验。对几种计算方法进行分析，力求找到有代表性的给水度推求方法，提高水资源计算的精度。     

地下水浅埋深下的延迟给水实验研究

通过圆柱砂体排水实验来模拟潜水含水层的排水过程,分析了整个实验过程中给水度随水位埋深和时间的变化。实验结果表明：随着水位埋深的增大和随着排水时间的延长,给水度都逐渐增大。当排水实验从水位埋深为0 cm（砂表面）开始,水位稳定在15 cm时,给水度最大值为0.05;当排水实验从水位埋深为75 cm开始,水位稳定在90 cm时,给水度最大值为0.25。通过对Nachabe解析解公式验证,当水位埋深大于等于75 cm时,由该式计算的给水度值较为准确。     

应用正交试验法分析地下水流模型参数灵敏度

在地下水数值模拟中,实际水文地质条件的复杂性、概念模型和相关拟合数据的不确定性,往往造成数值模型和率定参数的随机性,从而降低模拟的精度。对参数进行敏感性分析,分清随机模型中参数的主次作用,可以有效提高模拟精度。以北京市朝阳区为研究区,选取与地下水流场相关性较大的渗透系数k、给水度u及贮水率s三种参数作为灵敏度分析因子,采用正交试验法中的极差分析和方差分析两种方法分析参数对模拟结果的影响程度。结果显示:含水层的渗透系数灵敏度值最大,给水度灵敏度次之,贮水率灵敏度最小。因此,在进行数值模拟时应重点提高含水层渗透系数的精度,以确保数值模拟的准确性。     

透镜体特征参数对均质土坝浸润线及渗透流量的影响

透镜体的存在对坝体内原有的渗流场具有显著的影响。研究透镜体对坝体渗流场浸润线及渗透流量的影响规律,旨在为库坝设计及其工程建设中进行提高坝体安全性等工作提供理论依据。以不透水地基均质土坝作为研究对象,通过改变透镜体的4种特征参数（渗透系数、相对位置、面积、形状）,采用土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序《DQB》分别计算坝体的浸润线及渗透流量。研究结果表明：透镜体的渗透系数、相对位置及其面积对坝体的浸润线及渗透流量的影响显著,而透镜体的形状对渗流场的影响较小。因此,在库坝实际建设工程中,可通过设置适当特征参数的透镜体来改变坝体的渗流场,提高坝体的安全性或蓄水能力。     

梯形透水潜坝附近水面线及透水率

为研究结构物的透水特性和水动力特性,利用PIV流场测量系统专用水槽物理模型试验与Flow3D数值模拟相结合的方法研究均匀开孔的梯形透水潜坝附近水面线及坝体透水率的变化规律。结果表明:潜坝附近壅水及水跌高度随透空率的增大而减小,不同透空率潜坝坝后水面均出现"逆坡现象"。相同断面平均流速条件下,水深越大,相对壅水高度越小;当水深大于2倍坝高时,坝体壅水效果逐渐消失。相同坝前远端水深条件下,随着断面平均流速增大,坝后水跌高度增大。最后利用数模计算结果经回归拟合得到透水率的综合计算公式,经验证该经验公式计算结果和实测值最大偏差不超过5%,具有一定的可靠性。     

结雅河对黑龙江上马厂水位的顶托效应分析

结雅河是黑龙江左岸的重要支流,对交汇口上游的黑龙江上马厂河段水位的影响极为重要,但对上马厂站水位影响的条件和强度目前尚无定量分析结果。通过实测资料分析,确定了上马厂站水位受到结雅河顶托的必要条件是汇合后的总流量不小于9 000 m~3/s。在1988年至2008年期间,受结雅河顶托影响,上马厂水位抬高介于0.27 m到0.82 m。数学模型计算结果表明,对于上马厂较大洪水流量,当结雅河汇流比由0.03增至0.24或0.30时,上马厂站水位可抬高约0.77 m或1.43 m。     

各向异性渗流对堤坝稳定性的影响

在大多数边坡稳定分析中，对于浸润线下的水压力分布多按静水压力考虑，即假设水头等势线与浸润线垂直，水压力沿深度呈线性分布。本文使用条分法与有限元法，考虑非饱和区土体渗透性和抗剪强度，对水平渗透能力大于垂直渗透能力的土坝进行了渗流与稳定计算。计算结果表明：堤坝渗流的水平渗透性相对于垂直渗透性越高，浸润线越高，但水头等势线越倾斜，相应点处的孔隙水压力却会降低，从而导致稳定安全系数的升高。计算结果说明各向异性渗流是有利于边坡稳定的。当坝体渗流各向异性程度较大时，按照静水压力计算稳定，有可能导致错误的结果。     

密云水库潮河主坝渗流反演计算及分析

运用Gro-Seep软件,采用有限元分析方法和饱和-非饱和渗流理论反演大坝最大断面处各部位材料的渗透系数,演算设计水位下大坝的浸润线、渗透梯度、等水头线、水压力等工作参数,并与设计允许值进行对比,判断大坝的运行状态。     

长江汉口水位受鄂东北及汉江来水影响分析

影响长江中下游干流汉口站水位的因素众多,其不仅受上游干流、支流汉江来水的影响,而且还受下游九江站以及鄂东北诸多中小支流回水顶托的影响,在此复杂的来水情况下,汉口站水位预报难度较大。基于折扣系数法对鄂东北汛期来水顶托影响进行了分析,同时以2010年7月汉口出现洪峰水位27.31 m的洪水预报为例,通过分析水位流量关系及相关图模型的方法,研究汉江及鄂东北诸支流来水对汉口水位的影响。研究结果可为汉口站在复杂来水情况下的水情预报积累经验。     

水位升降对荆江高滩岸坡渗流场影响分析

为了进一步分析长江荆江中州子河段高滩岸坡稳定性,考虑该河段水位变化特点,以饱和-非饱和渗流理论为基础,应用 Geo-studio软件seep/w渗流分析模块,对该河段二元土体结构高滩岸坡进行了渗流场模拟。结果表明：江内水位上升初期及下降期间,岸坡渗流以指向江内为主,且渗流方向随着水位升降而变化;当水位升降速度小于土体渗透系数时,土层内浸润线基本与江水位同步变化,反之则浸润线明显滞后于江水位变化,且水位降速越大,地下水位坡降越大,不利于岸坡稳定;水位上升时,岸坡内最大孔隙水压值增大,负孔隙水压区（非饱和区）减少,反之则最大孔隙水压值减少,负孔隙水压区增加。     

汾河入黄口顶托问题的研究探讨

近年来，由于汾河入黄口顶托问题的加剧，给汾河下游两岸带来了严重的洪涝灾害。本文从地形、水位、水文地质及黄河河道的摆几方面分析了黄河顶托当河的机理因素，并进一步探讨了顶托作用对当河河道演变的影响。     

甬江感潮河流上下游码头群对河道行洪的联合影响

为分析甬江上下游码头群对河道行洪的联合影响,基于Delft3D数学模型开展了典型潮洪条件下甬江上下游不同码头群对河道水流特性的影响研究,结果表明:单段码头群位置距河口越远,或码头分布越密集,引起的水位壅高程度越大;在不同码头群共同产生壅水影响的区域,全河段码头群引起的河道洪水位变化比各码头群单独影响时增大,在不同码头群产生水位壅高和降低影响的河段,全河段码头群作用下水位影响部分相抵,但由于降低幅度小于壅高幅度,河道洪水位变化仍呈增大状态;码头群工程局部流速减少区域和外侧河道流速增加区域均呈带状分布,全河段码头群联合作用加剧了单段码头群引起的河道流速的变化且流速减小程度较流速增加程度大。