基于温度示踪的潜流交换通量解析模型对比

在总结和阐述一维瞬态对流-传热模型理论异同点及适用性的基础上,选取美国沃克湖流域相关河流潜流带为工程实例,采用VFLUX 2程序计算对比了不同一维解析模型量化河流潜流带垂向潜流交换通量的差异,验证和确定了适用于求解垂向潜流交换通量的最优解析模型,探究了潜流带不同深度处潜流交换通量的时空变化规律,并从理论分析角度讨论了解析模型的优缺点及未来利用温度示踪法量化潜流交换通量的研究方向。结果表明:相较于相位法和振幅-相位组合法,振幅法更能合理反映潜流带中地表水与地下水相互作用关系;潜流带不同深度处的潜流交换通量差别明显,浅层潜流带中潜流交换作用频繁,随着深度的增加,其交换作用逐渐被抑制;未来应当考虑建立更加合理且适用于复杂工程条件的潜流交换通量数值模型。     

Method of coupling 1-D unsaturated flow with 3-D saturated flow on large scale

A coupled unsaturated-saturated water flow numerical model was developed. The water flow in the unsaturated zone is considered the one-dimensional vertical flow, which changes in the horizontal direction according to the groundwater table and the atmospheric boundary conditions. The groundwater flow is treated as the three-dimensional water flow. The recharge flux to groundwater from soil water is considered the bottom flux for the numerical simulation in the unsaturated zone, and the upper flux for the groundwater simulation. It connects and unites the two separated water flow systems. The soil water equation is solved based on the assumed groundwater table and the subsequent predicted recharge flux. Then, the groundwater equation is solved with the predicted recharge flux as the upper boundary condition. Iteration continues until the discrepancy between the assumed and calculated groundwater nodal heads have a certain accuracy. Illustrative examples with different water flow scenarios regarding the Dirichlet boundary condition, the Neumann boundary condition, the atmospheric boundary condition, and the source or sink term were calculated by the coupled model. The results are compared with those of other models, including Hydrus-1D, SWMS-2D, and FEFLOW, which demonstrate that the coupled model is effective and accurate and can significantly reduce the computational time for the large number of nodes in saturated-unsaturated water flow simulation.     

黄土丘陵区危险废物填埋场地下水环境影响评价

为系统识别危险废物填埋场项目建设可能对区域地下水环境造成的影响,结合黄土丘陵区特殊的水文地质条件特征,建立基于包气带污染物垂向迁移模拟的数值模型方法。从拟建危险废物填埋场工程布局及可能的污染风险识别出发,设置地下水环境影响评价要素及情景,开展地下水环境影响识别和预测分析。影响预测结果表明:在填埋区防渗层事故破损出现泄漏的情景下,随渗滤液进入土壤环境的铅、镍污染物穿透包气带需18～19 a,事故情景下污染物渗漏不会影响区域地下水环境。在按照相关技术规范要求对填埋场区采取有效防渗措施,并完善填埋场防渗系统的渗漏破损检测系统建设的前提下,该选址地下水环境保护目标可行。     

COMPOSITE MODELING APPROACH AND EXPERIMENTAL STUDY FOR SUBSURFACE TRANSPORT OF CONTAMINANTS FROM LAND-DISPOSAL SITES

1 .　INTRODUCTIONThecontaminationofsoiland groundwatersystemsandtheadverseeffectsofthecontamina tionoftheseresourceshavebecomeamatterofconsiderableconcern .Thetransportofcontami nantsinsoilandgroundwaterisacompositionofcomplexchemicalandhydraulicphenomena .Dur ingthepastdecadesmuchattentionhasbeengiventothetheoryandmodelingofcontaminanttrans portinsaturatedsoil (Davidetal.1996 ;Bouchard1988;Brusseauetal .1989) .Thisdevelopmenthasbeenacceleratedandincreasedduetothedifficultyandhighcostsof…     

地源热泵系统地下水热量运移模拟参数敏感性分析

基于敏感性分析理论,以某地下水源热泵系统夏季运行为例,选取典型观测点温度值及回灌水热量影响范围作为模型输出结果,从局部和全局定性、定量地讨论了热泵系统特定水流和热源条件下地下水热量运移模拟中参数的敏感性问题。结果表明:模型输出结果对所选参数的局部敏感性程度和趋势差别明显;全局敏感性分析中其他参数不同取值对待分析参数敏感性各参数间共同作用对模型均存在影响,各参数组合全局敏感性趋势变化基本一致,模型稳定性较好。     

地下水水源地保护区划分方法研究综述

介绍国内外地下水水源地保护区划分方法的发展进程,重点剖析经验法、公式计算法、解析解模型法和数值模拟法的特点及适用条件。鉴于目前国际上流行的数值模拟方法中具有不确定性特征的水文地质参数是影响保护区划分的重要因素,强调了条件随机模拟思想对保护区划分的重要性,指出了地下水水源地保护区划分的发展趋势和研究方向。     

潜水入渗补给研究进展

目前,对土壤水运移机理研究已从定性走向定量、从均质走向非均质。优先流是地下水入渗的普遍现象,在田间土壤水主要以捷径流方式入渗补给地下水。对优先流研究是潜水入渗补给研究的重点与难点之一,其主要方法为染色示踪与X射线成像和地质雷达技术。潜水入渗补给评价方法众多,且每种方法都有其适用条件。因此,综合采用示踪法、地下水位波动法、地中渗透仪法、零通量法和数值模拟法,相互对比验证,提高评价可靠性,是研究地下水入渗补给最有效的方法。     

分布式地表水-地下水耦合数值模型研究进展

系统梳理地表、地下各水文过程中常见的控制方程以及数值求解方法,指出单一地下水模型和单一地表水 模型在解决耦合问题中的短板。回顾近年来的相关研究,归纳出 11 种常见的耦合模型。从模型原理和适用方向 2 个方面对已有研究概括总结,将耦合方法划分为松散耦合型、半松散耦合型和紧密耦合型,分析耦合模型在变 化环境下的地下水-地表水转化关系、河道生态流量以及地表水-地下水联合调度方面的应用。未来可以重点关注 耦合模型在复杂地貌、多样化参数、模型识别验证方法、运算效率以及多学科交叉等方面的研究。     

ANALYTICAL SOLUTION OF GROUNDWATER FLUCTUATIONS IN ESTUARINE AQUIFER

1.INTRODUCTIONTide-induced head fluctuations are a naturalphenomenon in a coastal aquifer[1-3].For an un-confined aquifer,groundwater level changes corre-sponding to the tidal waves.As the tidal propagateinland,their amplitude is attenuated and phase-shifts occur.A typical damping distance for tidalwater table fluctuation in an unconfined aquifer isseveral hundred meters whereas the tidal influenceon a confined aquifer can extended landward byseveral thousand meters[2,4].According to thef…     

不流动水对黄土包气带溶质运移影响的实验研究

本文利用自动控制负压方法进行了非饱和条件下的黄土不流动水溶质运移实验，并用MIENESOR模型及其计算机程序模拟了该实验，得到不流动含水量比例系数为0.47、流动水与不流动水之间的浓度传输率为0.003/d。参数的灵敏度分析表明：同样条件下，不流动含水量比例系数最敏感，其值越大，溶质迁移越快；流动水与不流动水之间的浓度传输率影响溶质穿透曲线的峰位，其值越大，峰位越低。在研究黄土包气带污染质运移时，应密切关注这两个参数。