基于GMS的滨海油田输油管线地下水污染物预测

运用地下水数值模拟技术,采用GMS中的MODFLOW模块建立地下水流场模型,MT3D模块建立地下水溶质运移模型,利用地下水实测流场与计算流场进行比较,率定含水层参数,并对建立的模型进行校正与识别。最后,预测滨海油田油井和输油管线在正常、输油管道破裂与老化腐蚀造成的原油泄漏等3种工况下,原油地下水污染物第10年内与20年内的时空分布特征及对周边村庄的影响。     

基于大坳灌区扩建地下水环境影响评价

依据大坳灌区水文地质、气象、灌溉、开采、地下水动态监测等方面的资料,在掌握灌区地下水水位动态变化机理及动态特征的基础上,建立了区域的水文地质概念模型。运用地下水数值模拟软件Groundwater Model System建立灌区地下水水流模型,对灌区地下水水位进行模拟。模拟结果表明:地下水位的计算值和实测值吻合较好,该模型可以用来对该灌区新渠系建设后的地下水位进行预测。模型预测结果为:灌区新渠投入运行多年后地下水水位大部分上升值小于0.2 m,最大上升值0.49 m,对区域地下水位总体影响不大,不会引起相应的生态环境问题。     

基于ModFlow对地下水资源量的计算

文章通过对勘探区水文地质条件进行概化,用Visual ModFlow建地下水流模型,应用所建立的地下水流模型,进行地下水资源量的计算。     

基于GMS的北京市朝阳区地下水环境数值模拟与预测分析

为研究北京市朝阳区地下水压采过程中硝酸盐污染发展趋势,基于近年来地下水观测资料及钻孔资料,利用地下水数值模拟软件GMS,建立地下水水流和溶质运移耦合模型,对研究区地下水硝酸盐的迁移扩散进行了数值模拟,并分别预测了5 a后在丰水年、平水年和枯水年三种情景下硝酸盐的分布状况和浓度变化趋势.研究表明:地下水压采过程中,研究区...     

高寒湿地公路路基地下水交换模拟研究

因高寒湿地区域的地下水埋深较浅,致使过域公路的路基排水困难.通过选择穿过若尔盖湿地国道213郎川公路典型路段进行地下水位观测,采用GMS软件,模拟研究了6种公路路基处理形式下(粘土换填、塑料排水板、碎石桩、盲沟、片石换填、块石换填)的地下水交换规律.观测及模拟结果表明:在地下水埋藏浅的湿地区域,路基采用盲沟型式时,两侧平均水力梯度为13.2％,梯度差为0.36％,能很好地保证公路两侧的地下水循环:除粘土路基对地下水流有显著的阻滞作用外,其他类型的路基虽然对水流有不同程度的影响,但阻滞作用不甚明显.     

山西柳林泉局部区域溶质运移二维数值模拟

本文建立了用于描述柳林泉域地下水中氯离子运移行为的局部区域二维可混溶溶质运移模型。模型考虑了地下水中溶解盐分浓度变化引起的地下水密度的改变，及其导致的地下水水头的变化。该模型计算值与观测资料基本一致，说明所建模型可以用于实际。据此用所建模型预报了柳林电厂水源地投入使用后对区域地下水位和水质的影响。     

基于灰色残差模型的灌区地下水最小埋深预测

建立灰色GM(1,1)主模型,然后进行残差修正,从而形成灰色残差模型,并对宝鸡峡灌区周城—苏坊洼地地下水最小埋深进行了预测.结果表明:根据前12 a观测数据建立模型,预测的第13 a地下水最小埋深为3.64m,与实际值相比较,相对误差为4.21％;与单一采用灰色模型GM(1,1)相比,灰色残差模型克服了因数据序列不稳定而带来的误差,可提高灌区地下水最小埋深预测精度.     

区域水利灌溉渠道中水利挟沙力模型研究

目前,通过计算水流流速、水流剪切力、泥沙沉速、泥沙容重4个参数建立的水利挟沙力模型,得到的水利挟沙力值与实际值拟合度低,因此提出区域水利灌溉渠道中水利挟沙力模型研究.计算水流流速、水流剪切力、水流功率等水流强度参数,并采用无因次化消除参数计算范围,将其转换为无纲量形式;依据泥沙处于河流中受到的影响因素,计算灌溉渠道糙率...     

基于Visual Modflow的广州市某垃圾填埋场地下水污染迁移规律研究

在系统分析广州市某垃圾填埋场地层信息、地质信息、水流边界、源汇项、野外水位及水质观测数据等资料的基础上,构建了研究区地下水水流和溶质运移模型,利用2014年4月至2015年3月共29个孔的水位观测值用于模型校准。结果表明,该模型可为研究区提供合理、有效、可靠的地下水水流模拟结果,能够反映研究区的地下水流动规律。在整个模拟期的残差的平均值、残差绝对值的平均值、误差均方根差、线性相关系数可达0.72、1.39、5.30和0.96。稳定流敏感性分析表明河流边界入渗量、降雨入渗补给量、渗透系数对研究区地下水水位影响极为显著,给水度、贮水率、初始水位对研究区地下水水位影响较低。在此基础上,采用保守离子氯离子进行对流-弥散迁移模拟,预测填埋场发生底部渗漏及侧面渗漏情景下的污染范围和污染程度。结果表明,相对渗滤液处理厂发生孔洞渗漏的情景,填埋场边界发生侧面渗漏时的氯离子迁移范围更大,氯离子浓度更大。随着地下水污染的问题日益加剧,研究对预测地下水污染发展趋势,辅助了解地下水运动和溶质迁移的机制问题,选择最佳防治措施,制定相关地下水保护政策具有重要的实际意义。     

海河流域华北平原浅层地下水模型研究

由于对海河流域平原区地下水资源缺乏有效的管理,致使其严重超采,进而产生了一系列地质灾害,制约着经济社会的可持续发展.通过分析区域水文地质条件、含水层空间分布规律、水文地质参数、地下水流场、地下水观测资料等,概化研究区地质体,进而建立地下水模型,同时率定模型和标定大型漏斗.该模型首次全面认知和模拟了研究区地下水超采起始时间、超采量、漏斗发展过程,并预测了发展趋势.     

太湖地区典型小流域地下水储量动态模拟与分析

对太湖地区典型小流域的近地表地质特征进行系统野外试验,分析近地表土层土壤和岩层结构特征,初步确定了含水层计算参数;采用三维地下水流数值模拟方法概化水文地质条件,识别与验证模型参数。结果表明:地表水补给地下水的量约是地下水补给地表水总量的2倍,山溪型小流域的地表地下水交互过程趋于单向交换,即河道水补给地下水。从含水层储水量变化看,除去蒸散发,通过地下通道流失的水量占据总水量的相当比重,且地下储水的减少量主要依赖降雨入渗进行补给。所建立的模型能够较好地反映研究区实际的水文地质条件,揭示地表水和地下水的交互量的变化过程,并定量研究流域水量平衡动态关系,可为变化环境下的地下水保护和滨湖区的地下水潜流计算研究提供预测分析依据。     

基于MODFLOW模型滹沱河傍河地下水源地保护区划分

科学合理地划分地下饮用水源地保护区,能够以最精准的范围和较低的经济成本来预防水源受到污染。基于MODFLOW模型对石家庄市滹沱河新调整的地下水源地的地下水流场进行模拟计算,采用MODPATH计算了2种不同工况下示踪粒子反向运移100和1 000 d的运移轨迹。结果表明,2种工况下示踪粒子在100 d末的平均运移距离分别为0.54和0.49 km;示踪粒子在1 000 d末的平均运移距离分别为6.1和5.6 km。此外,还分析了入渗场使用条件下地下水流场的变化。分析2种工况的计算结果表明,水源地的抽水井概化成井群时,示踪粒子反向运移的轨迹几何形状更加规则,且迁移距离相对较短。同时,考虑到入渗场补水情况,故将整个入渗场范围纳入一级保护区。     

复杂岩溶区深埋长隧洞涌水量预测分析

涌突水是深埋长隧洞施工中最为突出的地质灾害之一,尤其是在岩溶发育地区,做好涌水量预测分析是保证施工安全的前提。以滇中引水工程某深埋长隧洞为例,基于地下水模型系统软件GMS,并结合隧洞穿越段地下水含水介质特性、岩体水文地质结构、地下水流动系统特征、地下水化学及其环境特点,建立了三维渗流场数值模型,经与传统经验公式相比较,对计算结果的差异性进行了分析,验证了数值计算方法的可行性。最后利用该模型对隧洞施工期不同工况下的涌水量进行了预测分析,并对周边地下水的影响进行论证,为工程设计和施工提供了科学的参考依据和技术支撑。     

地下水补给对河流污染物浓度衰减过程的影响

在许多河流的上游或者在河流的枯水季节,地下水的补给作用对河流水质有着重要影响.用以忽略弥散的一维水质模型为基础的、考虑地下水补给影响的新的水质模型解析解,讨论其在地下水与河流之间无水量交换和河段起始段面上游没有来水两个特定条件下的数理意义和论证该解析解的正确性.通过对比新解析解和不考虑地下水补给的经典解,讨论点源与线源之间的内在联系和本质区别,论证新解析解不是经典解的简单迭加.利用新解析解,定量研究了地下水补给强度对河流污染物浓度沿河衰减过程的影响规律.以安徽省境内颍河为例,利用实测数据研究地下水补给对河流污染物浓度的影响程度;研究表明,在枯水季节,忽略地下水补给的作用,将导致水质模型计算误差的理论值达到9.3%.     

地下水弥散系数的野外试验新方法

弥散系数是地下水污染数学模型的基本参数.本文提出一种获得纵向和横向弥散度的野外试验新方法.该法能很好地控制野外试验的水位和流场形态，提高地下水坡降，且方便可行.同时还介绍一种与配线法不同的，用联立方程迭代求解的弥散度新算法。     

基于Modeflow下的地下水动态分析三维 可视化研究与应用

基于地下水模拟软件Visual Modefl,计算得到的数据,依据年度来水量、地下水开采量对灌 区地下水资源生成初始流场,设置预测时段,并经模型计算后生成预测年的流场、水位理深、水位降 深以及观测孔水位等数据文件,结合GIS区域分析方法,以空间网格划分为基础,采用三维可视化技 术对模拟和预测结果进行可视化显示和分析,将区域地下水赋存环境、运动规律和动态特征直观展 现,并对预测数据和常观井实际监测数据进行模型和结果验证,分析灌区地下水变化趋势,为水资源 决策提供支持。     

Assessment of lake–groundwater interactions and anthropogenic stresses,using numerical groundwater flow model,for a Rift lake catchment in central Ethiopia

A steady-state groundwater flow model (MODFLOW) was used to study lake and groundwater interactions in a complex rift volcanic catchment. It also was used to assess the effects of water pumping from wells, and of variable recharge rates associated with climate and lake level changes, on the dynamics of the volcanic aquifers surrounding Lake Awassa. The model simulations were made after first developing a reasonable conceptual model, on the basis of conventional hydrogeological mapping, pumping test and hydrometeorological data analyses, and from ancillary information obtained from hydrochemical and isotope techniques. The model results indicated that the lakes and Rift aquifers are fed by large groundwater inputs that originate in the highlands. The lakes and rivers have important roles in recharging the aquifers in some locations. Lake Awassa receives a major groundwater inflow from its southern and eastern shorelines, while substantial water leakage from the lake occurs along the northern shoreline. The annual groundwater outflow from the catchment is estimated to 52.5 × 10⁶ m³. Scenario analyses revealed that increasing the current pumping rate from wells by fourfold will substantially reduce the groundwater level substantially, although the regional flow pattern would remain the same. There appears to be no immediate danger to the Rift aquatic environment from the current water pumping rate. Drying the small Lake Shalo and associated swamps, however, will cause a large change in the water balance of the larger Lake Awassa. Slight changes in groundwater recharge can cause large differences in groundwater levels for most of the Rift caldera floor far from the lake shores. This study provides a reasonable foundation for developing detailed transient predictive models, which can then readily be used as a decision support tool for development and implementation of sustainable water resources practices.     

锦屏二级水电站裂隙岩体渗流-应力耦合分析

如何准确地了解和预测隧洞周围裂隙岩体的渗流-应力耦合行为对锦屏二级水电站深埋高压引水隧洞的设计和施工有着重要意义.锦屏山裂隙岩体的渗透系数的空间非均质分布利用随机连续模型生成.通过顺序指示模拟方法生成的随机连续场随后被导入有限元程序进行两场耦合分析.计算结果表明,随机连续模型能够较好地预测锦屏二级水电站隧洞开挖过程中地下水的最大入渗率.渗透系数的空间变异性使得隧道开挖后围岩应力有明显的非连续性,对裂隙介质的耦合过程起着重要作用.同时,雨季降雨对隧道支护系统有着重要影响.补给水将引起外水压力短时升高,衬砌上的负荷增加,其弯矩增加了近22%.     

基于示踪试验的岩溶管道及水力参数定量解析

以云南省丽江九子海洼地-甘泽泉一带岩溶地下水示踪试验为例,探究示踪试验在岩溶地下水通道研究中的应用。根据研究区水文地质条件,分析了地下水连通性及流场特征、推测岩溶通道位置,并结合Qtracer2计算模型对示踪剂穿透曲线（BTC）进行定量分析,同时也得出了岩溶管道结构参数及水力参数。试验结果表明,九子海洼地-甘泽泉一带存在水力联系,且还有其他岩溶通道存在。由此可判定地下水处于缓速紊流状态。Qtracer2程序可以实现示踪剂穿透曲线（BTC）的定量解析。      

引汉济渭工程黄三隧洞地下水渗流同位素综合示踪探测分析研究

引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞岩性复杂多变,水文地质条件极其复杂。为深入分析黄三段水文地质条件,采用地下水同位素综合示踪探测手段,对黄三隧洞沿线钻孔、大坪隧道、良心河、沙坪河等区域进行现场测试及取样室内分析。通过对温度、电导、水化学及环境同位素、地下水流速等方面的综合分析,结合水文地质测绘、试验等基础性工作,对地下水补给、径流、排泄条件,水力联系及连通性等方面进行了评价。研究结果表明:黄三隧洞南部和中部存在富水带,地下水主要受大气降水补给;围岩可划分为中等富水区、弱富水区、贫水区,分别占隧洞全长的7.9%、15.4%、76.7%;实际揭露涌水量与原设计预测情况一致,验证了同位素综合示踪探测方法的有效性。研究成果对同类工程具有一定的工程实际应用参考价值。