野外单孔试验确定二维水动力弥散度

在建立地下水污染物运移模型,研究河水对地下水水质的影响时,弥散度是一个不可或缺的参数。在野外进行二维水动力弥散试验,用单孔观测数据确定弥散度。采用最小二乘拟合方法求取参数,选用1stOpt软件对观测数据进行非线性最小二乘拟合计算,求得了纵向和横向弥散度。     

饱和条件下田间土壤纵向及横向弥散系数的试验和计算

本文初步研究了野外条件下求田间土壤纵向及横向弥散系数的方法,并提出了一种试验装置.此装置结构简单,弥散试验可与入渗试验同时进行.针对横向弥散试验模型,本文给出了一种特殊的Euler-Lagrange有限元法模拟计算溶质运动规律,此有限元法可以消除数值弥散和数值跳动现象.利用实测资料,分别计算了田间土壤的纵向弥散和横向弥散系数及吸附参数.     

考虑可信度的弥散度尺度效应分析

弥散度是表征含水层中介质弥散特征的重要参数, 具有尺度效应性质, 它反映了含水层介质空间结构的非均质性. 本文收集了大量国内外在不同试验尺度下和实验条件下分别运用解析方法和数值方法所得的纵向弥散度资料; 考虑各种资料数据的可信度, 将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级, 并以可信度为权重, 运用加权最小二乘法对纵向弥散度与试验尺度数据进行了分析. 通过给3级可信度资料赋予不同的权重, 计算出了3种权值方案(2:1.5:1、3:2:1、1:1:1)条件下纵向弥散度尺度效应的分维值, 得到不同空隙介质在不同计算方法条件下的纵向弥散度尺度效应分维值, 为弥散度参数初步估计提供依据.     

非饱和土壤统计特征对宏观弥散度影响的分析

本文研究了重力为非饱和水分运动主要驱动力时，吸附溶质的宏观弥散度与孔隙介质统计特性和水力特性的关系，研究结果表明，宏观弥散度随溶质运移距离的增加而增加，并逐渐趋于一常数，宏观弥散度是土壤含水量、溶质吸附特性以及非饱和土体统计参数的函数，随平均含水量的增加而减少，随平均吸附因子和σｆ＾２、σα＾２、λｆ和λα的增加而增大。当溶质运移距离很大时，宏观弥散度为非饱和渗透系数的方差和相关距离的线性函数。     

地下水溶质径向弥散问题的混合拉普拉斯变换有限单元解

本文采用混合拉普接斯变换有限单元法，求解地下水溶质径向弥散问题，通过与精确解析解、数值解及砂槽试验资料对比，表明该算法效率高、精度好、能有效地克服数值困难。     

用改进的特征有限元法确定抽水（注水）时的弥散参数

弥散参数是计算地下水中溶质运移和污染预测时的重要参数。本文提出用Hermitian插值的特征有限元法计算含水层的弥散度和阻滞系数。砂槽试验表明,数值计算的结果和实际观测值以及解析解相当一致,有高的精确度。用本文提出的数值计算方法,可消除大部分的数值弥散和数值振荡,可实际应用于由于抽水或注水造成的辐射流的弥散试验中的求弥散参数问题。也可推广应用于其他的溶质运移问题的数值计算中。     

地下水污染试验研究进展

本文在总结国内外众多学者有关污染物在含水层中的运移规律研究成果的基础上，介绍了地下水污染试验研究的最新进展；并据此认为，三维弥散，各向异性含水层介质中污染物的迁移，非饱和土层中的污染物多相迁移和吸力的关系等将成为今后地下水污染传播研究的主要问题。     

野外条件下非饱和土壤水力传导度的确定

本文根据P.L.Libardi等人提出的野外估算非饱和土壤水力传导度的方法,通过在河北省南宫试验场进行的试验,求得了粉壤土的非饱和水力传导度,并用数值模拟验证了参数的可靠性。应用表明,该法简单实用,可作为野外非层状土壤求参数的一种较好的方法。     

分析二维水动力弥散试验数据的线性回归法

文中将描述瞬时投放示踪剂，一维流动二维地下水弥散过程的解析解进行了适当数学变换，得到一个二元线性回归方程，该中自变量和因变量中仅包含着试验数据，回归系数中包含着待求参数，通过对两个观测孔中的观测数据进行分析，可以得出五个包含待求参数的方程，由这此中，推导出计算αＬ，αＴ，ｕ，ｎｃ和λ五个参数值的公式，线性回归法在主要优点为在示踪剂不论是否为惰性的情况下的均可以应用。     

球对称弥散问题的解析解

本文研究定浓度连续注入和段塞式注入条件下的球对称弥散问题。通过对像函数的解析反演，找到了弥散问题的解析解。文中给出了无量纲浓度的分布与变化曲线，这些曲线反映了球形源在孔隙介质中形成的浓度场特征。本解可为巨厚地层的野外球对称弥散试验提供分析手段。为与注入有关的工程提供理论依据，求解技术也可供其它相关问题参考。     

试验场地下水流的数值模拟

为研究某市建的试验场是否对周边地下水量造成影响,采用伽辽金有限单元法,建立试验场浅层地下水水流模型,使用Fortran语言对所建立模型进行编程,并对试验场地下水进行了数值模拟.本次计算共分为十二个阶段,每个阶段的时间步长为30 d.计算结果表明:在模型的识别阶段和验证阶段,所有观测孔水头的计算值与观测值,在各时段拟合相对误差率分别为66.28％和88.53％,所建模型基本可用于试验场地下水水流计算.周边地下水水位增加94.08 mm,试验工程建成后会对周边地区造成影响.     

A sensitivity analysis and parametric study for the evaluation of the optimal management of a contaminated aquifer

A typical groundwater remedation problem is studied by using a combined simulation-optimization model. The management procedure employs groundwater flow and contaminant transport simulation models in conjunction with linear and quadratic programming techniques. The methodology is applied to the hydrodynamic control of a contaminant plume that has to be stabilized and removed by a system of pumping wells. The paper focuses mainly upon a sensitivity analysis to the aquifer transmissivity. The effect of changes in the transmissivities of a zoned aquifer upon the optimal solutions of the management problem is examined by considering the optimal pumping rates, the time to remediation and the pumped groundwater volume as the key output variables of the remediation strategies. In addition, the influence of the dispersivities and the imposed hydraulic gradient upon the same output variables is critically evaluated. The results of the study illustrate the need for uncertainty reduction in the knowledge of the hydrogeologic parameters.     

分散性黏土鉴定试验的可靠性分析

目前分散性黏土鉴定中所采用的试验方法大致分6类,即针孔试验、双比重计试验、碎块试验、孔隙水的可溶盐试验、可交换性钠离子试验和辅助性试验,采用这些试验对同一土样做分散性鉴定时,其结果有时并不一致。本文总结分析了中国水利水电科学研究院在过去二十多年中对国内外10个工程中34个黏性土样的分散性鉴定试验结果,试验时每一土样采用5种试验方法进行鉴定。通过对试验资料的综合分析,结果表明,黏土样的分散性与其物理性指标无关,但与土的pH值有明显关系。同时通过资料分析,探讨了目前各种流行鉴定方法的局限性,各项试验的相对可靠性和试验中应注意事项,以及分散性黏土鉴定结果的影响因素,给出了各种鉴定试验方法的相对可靠性,并建议了提高针孔试验可靠性的一些措施。     

Application of Stepwise Discriminant Analysis for the Identification of Salinity Sources of Groundwater

Statistical analysis can be an important tool to identify and classify different sources of groundwater salinisation. This paper refers to the application of Stepwise Discriminant Analysis (SDA) as an effective technique for the identification of major constituent ratios which can be used for efficiently identifying various salinity sources. The effectiveness of the SDA method was tested on five groups of groundwater samples known for their salinisation. Three were taken from the brackish groundwater of the Nestos River delta, from the geothermal field of Nea Kessani and the brackish groundwater of the western coastal area of Rhodope, in Greece. The remaining two groups were taken from bibliographic sources and they refer to the degraded groundwater of the Wittmund area in coastal NW Germany as well as from the underground brines of Sichuan Basin in China. The method of SDA has demonstrated its effectiveness of classifying different groundwater groups, and its usefull contribution to the groundwater contamination. In this way, possible expensive field investigations and analyses of chemical parameters can be eliminate.     

物元分析方法在地下水质量综合评判中的应用

鉴于目前地下水质量评判方法中存在人为影响因素过多、权值计算的不确定性等不足，提出了一种基于物元分析理论的新评判方法，采用地下水质量综合评判的各种指标，根据计算出的综合关联度，实现对地下水质量等级的综合评判。实例表明该方法是可靠的，在地下水质量评判领域具有进一步的研究与应用价值。     

王赫生，李燕，周锴锷，张庆

为系统了解沙颖河流域地下水含水系统的补给源以及水化特征,在取样测试、现场监测的基础上,分别采用同位素、水文地球化学等方法,深入分析了沙颍河流域地下水含水系统特征。研究发现：沙颖河流域浅层地下水水化学类型自流域上游到下游呈HCO3-Ca+Mg型向HCO3+Cl-Ca+Mg型变化的趋势,中深层水以HCO3-Na型为主,局部呈HCO3+Cl型可能是浅层水混入的结果。采用铀不平衡方法识别地下水补给源,结果表明：浅层地下水补给源除降水外,还包括深层地下水的贡献;深层水来源包括大气降水、潜水和深层地下水3个补给源。各方法所得结论互相验证,研究结果可为流域内水循环模式研究、水污染防治等提供科学依据。     

改进灰色聚类关联在地下水水质评价中的应用

将改进的灰色聚类关联模型应用于地下水水质评价,通过对白化函数的改进,提高了资料的信息利用程度,根据各监测点不同水质类别关联度的比较,可判断出各监测点地下水水质的优劣。东昌府区地下水水质综合评价结果表明:改进的灰色聚类关联评价方法易于掌握,评价结果可以作为地下水管理的依据,是地下水水质评价的新途径。     

突发型黄土滑坡的临界水位研究——以甘肃黑方台黄土滑坡为例

甘肃省黑方台黄土滑坡的现场调查表明,地下水位的上升会导致突发型黄土滑坡发生;典型滑坡水位和变形的同步监测,证实地下水位上升到一定限度后会引起滑坡的变形破坏。为进一步揭示水位对土体破坏的影响,采用三轴常偏应力排水剪试验研究了孔隙水压力逐级增加过程中土体的破坏过程。结果表明,孔隙水压力达到轴向应力26%时会引起土体变形的突然增长并破坏,对应了黑方台地下水位占黄土厚度比例为0.4时会引起坡体失稳,并通过现场调查滑坡水位和黄土厚度验证了试验结果。结合试验和调查,以水位比例建立了这类滑坡的判识方法。     

山东省德州地区地下水流场动态分析

地下水的开采对于地面沉降影响较大,尤其是对于一些特定含水层,过量的开采会导致形成地面沉降漏斗,存在一定安全隐患。基于三维非稳定渗流模型,以试点法为计算手段对德州市德城区进行地下水不同含水层渗流流场分析。分析不同开采量条件下特定含水层渗流流场特性,揭示了地下水在特定含水层中的运动规律,可为计算地面沉降问题提供参考依据。     

再生水回灌浅层地下水水质变化实例分析

在分析国内外再生水回灌地下水研究现状及存在问题基础上,以高碑店污水处理厂再生水回灌试验场为例,采用三维荧光光谱等分析方法,分析再生水进入含水层后污染物运移变化规律及水质变化情况,分析再生水回灌浅层地下水的可行性,以及回灌地层对于再生水水质中有机物和无机物的净化和去除作用。同时通过使用发光细菌,评价了再生水回灌地下水的污染风险,对城市再生水的综合无害化利用提出建议。