青海省盐湖集团供水二期水源地数值模拟

针对山前冲洪积扇傍河水源地共有的水文地质条件,建立地下水流数学模型,采用Visual Modflow软件,选取极富水地段进行地下水数值模拟研究。在综合分析格尔木河冲洪积扇水文地质条件基础上,确定三维边界条件,建立水文地质条件概念模型及数学模型,通过对地下水梯度场、降速场与实测资料的识别与验证,模拟的流场形态与观测值及地下水动态拟合度较高,符合研究区水文地质条件。模型对10年内丰、平、枯水期降水频率下的开采方案结果及水均衡状态进行了预测,结果表明,拟建水源地所需的可开采水量(新增13.2万m3/d)基本可行。     

阜阳市农灌区浅层地下水安全开采量评价

针对阜阳市农灌区水文地质条件和浅层地下水运动特点,建立区域浅层地下水多年调节计算模型,通过调节地下水开采量使调节计算末期地下水位埋深能够恢复到起调埋深,达到多年水均衡,得到阜阳市浅层地下水安全开采系数与安全开采量。1956—2010年长系列的计算结果表明,阜阳市多年平均浅层地下水总补给量为17.856亿m3,安全开采系数为0.469,安全开采量为8.374亿m3;结合以农灌区为主的阜阳市用水过程特点,采用等比例法对浅层地下水安全开采量进行年内分配,确定了阜阳市浅层地下水的年内逐月安全开采过程。     

某厂区防渗工程地下水数值模拟

根据某厂区的水文地质条件,在建立水文地质数学模型的基础上,运用有限差分数值计算软件对该厂区地下水的渗流规律进行数值分析,并运用其跟踪模拟子模块对该厂区地下水的水质点进行了粒子示踪模拟。通过研究区埋设的孔隙水压力计测试成果的验证,该模型模拟结果与厂区地下水渗流场的实际情况较为吻合,即厂区地下水会从西北部地区向西南部和南部的梅坝溪及东北部的下道湖溪渗流。模型可用于该厂区地下水动态模拟和预测,及污染物运移途径研究,可以为厂区的防渗工程提供可靠依据。     

基于GMS处置有机污染质运移数值模拟研究

使用地下水数值模拟系统GMS的MODFLOW模块和MT3D模块对山东某地危险废物处置中心进行地下水流场和有机污染质运移数值模拟。建立了水文地质概念模型,含水层概化为潜水含水层和承压水含水层两层,考虑了非正常工况和事故工况两种情景模式,将危险废物填埋库区渗滤液收集和导排系统概化为点源。分析预测,两种工况下污染羽有较大差距,虽然COD浓度超过III类地下水的标准限值,但污染范围十分有限,对周边地下水环境的影响较小。     

西辽河流域平原区地下水动态补给研究

基于分布式水循环模拟模型MODCYCLE,建立强人类活动影响下西辽河流域水循环模拟模型,量化西辽河平原地下水补给组成,分析地下水动态补给情况及年际、年内变化。分析结果表明：西辽河流域平原区地下水补给以降水入渗补给为主,与年降水量直接相关。随降水减少,降水入渗补给比重减少,河道入渗补给及灌溉回归补给比重增加。地下水补给的年内变化差异较大,且与年内降水分布直接相关。研究结果可为西辽河平原地下水资源可持续开发利用提供依据     

基于地下水“双控”的水资源配置模型与实例应用

根据生态文明建设的需要与地下水资源保护的特殊性,构建由水资源优化配置模块、地下水可开采量动态计算模块和地下水"取水总量与水位"双控计算模块3部分组成的模型系统,以水资源优化配置模块牵引地下水可开采量动态计算模块和地下水"双控"计算模块,利用多重循环迭代算法,通过长系列调节计算和对比分析,给出基于地下水"双控"的水资源配置推荐方案。以沈阳市为例开展应用研究,发现沈阳市局部区域到2030年需重启开采地下水市政水源0.22亿m~3,才能形成人水和谐的水资源配置总体格局。     

松花江中游段地表水与地下水转化量研究

依据松花江依兰至佳木斯段的水文地质条件,建立了数值模型,利用河流水面曲线,确定出河段中任意一点江水水位,利用GMS软件中的River Package模块对河流进行一类边界处理,分别导入丰水年、平水年和枯水年的源汇项,计算相应的河流和地下水转化量,分析了该区段地下水与地表水年内和年际的转化情况.结果表明:丰、平、枯三个水平年份该区段在枯水期接受地下水的补给,而丰水期江水向地下渗漏;从全年来看,江水对地下水的补给量大于地下水向江水的转化量;从年际变化来看,丰、平、枯三个水平年份枯水期地下水和江水转化量变化不大,而丰水年丰水期江水向地下水转化量大于平水年,更大于枯水年.     

区域地下水开采与地面沉降控制三维全耦合数值模拟

针对第四纪松散沉积层中地下水开采所引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑到土体的非线性特征及土体的渗透性随应力状态的动态变化,引入邓肯-张非线性模型和渗透率动态模型,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,并以江阴市浅层地下水开采为例,建立了浅层地下水开采与地面沉降三维全耦合数值模型.在对模型进行校正、识别的基础上,以第Ⅰ承压含水层未来10年内地下水位埋深不低于含水层顶板埋深一半,地面沉降量不超过50 mm为约束条件,预测了江阴市各镇的地下水可采资源量以及地面沉降量.实践表明,该模型不仅稳定性好,且收敛速度快.     

北方浅层地下水超采区地下水预测模型

针对北方地区地下水动态特征,选定河北省大清河地下水系统的大沙河-磁河冲洪积扇孔隙地下水系统小区作为研究区。研究区地下水动态主要受降水影响,年内变化较大,根据这一特点,利用神经网络等工具建立了研究区浅层地下水分月地下水预测模型。模型采用1991年-2000年数据进行参数率定,采用2001年-2005年数据对模型进行了验证。通过该模型的建立,解决了北方地下水预测中预测精度差、模型不稳定的难题,为水资源管理提供了科学依据,为其他类似地区地下水动态预测奠定了坚实的基础。     

SWAT模型与MODFLOW模型的耦合计算及应用

为了准确模拟区域地下水动态变化,将地表水SWAT模型与地下水MODFLOW模型进行耦合计算。根据SWAT分布式模型的特点,以其水文响应单元(HRU)和MODFLOW模型的有限差分网格(cell)作为基本交换单元,将SWAT模型计算的地下水补给量和潜水蒸发量引入MODFLOW模型的地下水补给(RCH)模块和潜水蒸发(EVT)模块中,并将其应用于徐州市张集地区的地下水模拟计算。结果表明,SWAT模型与MODFLOW模型的耦合计算能准确模拟和预测该地区的地下水水情及其地表水和地下水之间的相互作用。     

大凌河流域水文水质状况和污染物迁移趋势研究

在地下水水文模拟过程中GMS模型具有广泛的适用性与科学性,以大凌河流域为例对水文水质状况与污染物迁移趋势采用GMS模型进行模拟研究。采用概化的方法建立流域水文地质数学模型与概念模型,对模型主要参数利用反演迭代法进行校正,对流域污染物迁移趋势与水文水质状况采用MT3DMS、MLDFLOW模块进行预测模拟。研究表明:流域水文水质检测值与模型模拟结果保持较好的一致性,校正后的GMS模型能够较好的反映流域地下水系统的污染物迁移趋势和水文水质状况,模型呈现出较强的科学性与准确性,可为污染源的控制与方案措施的制定提供一定参考。     

锦州某地下水封洞库工程渗流场数值分析

以锦州某地下水封洞库工程为例,对研究区的水文地质条件、洞库结构和人工水幕系统进行了概化,建立了地下水封洞库在无水幕、有水平水幕、有水平水幕和垂直水幕3种条件下的三维地下水渗流数值模拟模型,模拟了地下洞库周围的地下水渗流场;利用建立的地下水渗流数值模型预测了3种条件下洞库周围地下水等水位线扩展情况及洞库上方地下水位变化情况等,并对结果进行了对比分析。由分析结果可知,有水平水幕和垂直水幕条件下的地下水等水位线扩展范围和速度比其他2种条件小,因此人工水幕系统在保证地下水封洞库工程有效性和储油安全性以及保护洞库周围地下水环境等方面起到了重要作用。     

GMS在地下水流场预测中的应用研究

文中以内蒙古某地地下水含水层为例,建立了地下水含水层水文地质概念模型及数学模型,采用GMS软件MODFLOW模块对模型识别验证求解,对不同开采条件下的地下水流场变化情况进行模拟发现,在现状开采强度每年增长2％的基础上,研究区地下水位较为平稳,能够较大地发挥地下水开采潜力,对该区未来地下水资源开发利用提供技术支持.     

敦煌月牙泉地区人工回灌下的地下水动态模拟

在研究敦煌盆地水文地质条件的基础上,应用FEFLOW软件建立月牙泉地区浅层地下水三维不稳定流数值模型,重点分析人工回灌场(A场、C场)对月牙泉地区地下水系统的影响,探讨影响月牙泉湖水位动态的主要因素,预测最佳人工回灌方式。结果表明:区内水位的抬升和波动主要由渠系渗漏和C场注水引起;人工回灌并未宏观改变模拟区原有地下水渗流场补径排条件,只是局部促进或阻碍地下水径流;A场以回灌量2500m³/d为最优方案。     

基于ArcGIS与FEM耦合的地下水资源评价

为解决地下水数值模拟过程中的空间离散和后处理难题,以ArcGIS为开发平台,采用Delaunay三角剖分算法对地下水资源评价区进行网格剖分.利用有限单元法对研究区进行数值模拟,根据每个计算节点的计算水位,利用ArcGIS的3D分析模块生成地下水流场图.并通过COM技术,开发了ArcGIS与有限单元法耦合的地下水资源评价系统.耦合评价模型应用于迁安市滦河平原区3个规划水平年地下水资源模拟.结果表明:2010年和2015年滦河平原区的水资源可利用总量能够满足用水需求;2020年存在一定缺口.     

基于四水转化的灌区耗水量计算模型研究

针对以往灌区耗水量计算方法的不足和灌区水循环机制的特点,建立了基于四水(大气水、地表水、土壤水、地下水)转化的灌区耗水量计算模型。该模型考虑了灌区来水在不同介质之间的转化与消耗,并重点考虑引水灌溉、地下水开采、工业生活排污等对灌区农业、工业、生活和生态耗水量的影响,把灌区划分为农田、林草地、荒地、湖泊湿地和城乡居工地5类水均衡模块,各模块间通过地表渠系、排水沟、地下水侧渗进行水量交换。应用该模型可计算灌区各耗水类型的耗水量,并能对灌区各水均衡模块之间的水量交换进行分析计算。     

鄄城县工业园区污染物下渗及迁移预测研究

本文通过收集和整理鄄城县工业园区相关的水文地质资料,对园区的水文地质条件进行了分析研究,建立了园区水文地质概念模型和地下水流数值模型,运用Visual MODFLOW对模型进行求解,并根据实测资料对模型进行了检验和校正,拟合程度达到了模拟要求。在此基础上建立了地下水流溶质运移模型,通过Visual MODFLOW中的MT3DMS模块计算污染物质的运移情况,得出污染物在地下水系统中的变化规律,可预测鄄城县工业园区污染物质在不同时刻、不同情况下所导致的地下水污染程度。     

Visual Modflow在地下水污染模拟中的应用

采用Visual Modflow软件建立地下水系统模型,预测曲阜某厂区修建后流场的变化。在此基础上,利用VisualModflow软件中的MT3DMS模块,以铅离子(Pb2+)为溶质进行污染物运移模拟,预测地下水中污染物的运移情况。结果表明:拟建项目正常运行情况下,生产污水对地下水水质的影响很小;在管线破裂(或污水处理站发生故障)和污水处理站溢水两种情况同时发生状态下,含铅废水对地下水水质最大影响半径为40 m。     

甘肃格宏道金矿尾矿库污染物运移规律

尾矿库污染物运移问题对尾矿库周边地下水安全有重要的影响,因此准确地掌握尾矿库渗流及污染物运移规律,对保护矿区的地下水安全具有重大的意义。根据渗流理论以及河谷区坡度大、地形高差大、含水层倾斜的实际情况,建立以水平多层剖分方式的尾矿库水文地质概化模型,运用Visual Modflow中MT3DMS模块对研究区氨氮在地下水中的运移规律进行模拟分析。结果表明:氨氮在地下水中的运移方向与地下水水流方向基本一致,氨氮浓度随着迁移距离的增大而减小。     

济宁市调水量的确定

济宁城区由于长期超采地下水引发了一系列环境地质问题，在分析该地区水文地质条件以及地表水与地下水相互转化关系的基础上，建立地表河流与地下水流耦合模型，并对耦合模型的参数进行了率定，而后建立济宁市需水量预测模型，并预测未来年份的需水量，将其与自回归模型预测的未来年份降水量以及河流水位代入耦合模型，运用Visual MODFLOW中的Zone Budget模块计算城区含水层蓄水量的变化，确定保证含水层处于正均衡或基本正均衡状态时所需调用的地表水量。