泉流量模拟研究——以小南海泉域为例

针对人类活动影响下岩溶地区泉流量难以预测的问题,基于地下水数值计算模型——MODFLOW和人工神经网络两者的优点,尝试将两者结合建立松散型耦合模型.以河南省安阳市小南海泉域的泉流量预测为例,探索耦合模型的原理和算法,并与单纯MODFLOW模拟的结果相比较.由确定性系数、相对误差和相关系数3个指标来看,MODFLOW模拟结果分别为0.79、4.98%和0.84,MODFLOW-ANN耦合模型的模拟结果分别是0.88、-1.22%和0.89.研究结果表明,耦合模型吸取了MODFLOW的地下水数值分析功能和人工神经网络的非线性逼近能力,能很好地模拟出泉流量峰和谷的变化,提高预报精度,可以用于模拟泉流量的动态变化过程,该研究对泉域岩溶地下水的进一步开发利用具有一定的参考价值和指导意义.     

泉域地下水资源管理信息系统

本文利用地理信息系统技术(GIS)、VTK三维显示技术、数据库技术、MODFLOW地下水模拟模型和人工神经网络模型构建安阳市小南海泉域地下水资源管理信息系统,实现数据管理、地下水动态模拟、前景预测及可视化等功能.     

考虑非饱和带作用及管道流的岩溶泉流量模拟

建立了广西桂林丫吉试验场Ｓ３１号岩溶泉域的三维地下水数学模型,采用包含ＵＺＦ模块与ＣＦＰ模块的三维有限差分地下水流动模型（ＭＯＤＦＬＯＷ －２００５）对Ｓ３１号泉流量进行模拟。结果表明,ＵＺＦ模块可以模拟非饱和带内表层岩溶带的水分运移及其对泉流量的调蓄作用,ＣＦＰ管道模块能模拟岩溶区的地下管道流动。两者结合使用,可以提高岩溶泉流量的模拟效果。     

广西平果县赤泥堆场周边岩溶地下水动态变化特征

根据地下水的长期观测资料,广西平果县赤泥堆场周边的岩溶地下水位、泉流量、地下水水温动态都明显地随季节呈周期性变化,为此判断其动态成因类型为降雨入渗亚型。该区地下水动态随降雨变化的基本特征是：峰丛洼地比峰林谷地的明显,峰林谷地比孤峰平原区的显著,这种变化是由于地貌和岩溶发育程度的差异所致。利用统计分析求出地下水水位和泉流量的衰减方程,并根据泉水流量的衰减方程推算出泉域内岩溶地下水储存量为 １７５７万 ｍ^３,并反算出泉域范围内的平均降雨入渗系数约为０.４２     

济南地下泉域水资源研究进展与建议

济南地下泉域水资源对促进城市经济发展、保护城市特色和市民生活等各方面具有重要的作用。首先回顾了几十年来济南市对地下泉域水资源的研究现状,包括泉水的来源路径、泉域边界、水质演变以及保泉的规划与对策等;并对下一步的研究方向进行了建议,主要包括：济南地下泉域的地质历史演化规律,地下泉域边界研究,泉域深部地下水动力学研究,地下泉域岩溶系统研究,地下泉域三维地质模型研究,泉域地下水的工程响应以及＂保泉＂的理论、技术与方法研究等。     

SWAT与Visual MODFLOW的耦合模型模拟应用与研究

在流域水循环原理基础上,利用改进的地表水SWAT模型与地下水Visual MODFLOW模型的耦合模型进行计算。借助ARCGIS技术实现SWAT模型和Visual MODFLOW模型模拟的最小计算单元水文响应单元(HRU)和网格(CELL)相互转化,并将其应用于石家庄市平山县地下水模拟计算。结果表明,改进的耦合模型能准确模拟和预测研究区的地下水变化以及地表水和地下水之间的相互作用。     

山西晋城三姑泉域地下水资源评价

在充分分析利用已获资料的前提下,采用基于迦辽金（Galerkin）有限单元方法的软件包AQUA3D对山西省晋城市三姑泉域的岩溶地下水资源进行了评价,通过识别和检验,确定了泉域的数学模型和水文地质参数,求出了岩溶地下水可开采资源量。     

岩溶地下水管理模型及应用 --以徐州市为例

将岩溶水流数值模拟模型和线性规划相耦合,建立了岩溶地下水资源管理模型;结合徐州市的水文地质条件和地下水开采状况,采取分亚区优化,最后达到全区开采量最优,并据此进行地下水资源的优化管理;结果表明,该方法具有较好的稳定性,切实可行。     

任意多边形网格剖分的潜水层水流模型

为了提高潜水含水层水流数值模型网格剖分的灵活性,利用多点通量近似方法,建立适用于任意多边形网格剖分的潜水层水流数值模型. 通过4个案例验证模型的有效性,将新模型与通用软件MODFLOW的模拟结果进行对比. 结果显示,新模型计算结果与MODFLOW的结果有良好的一致性. 在具有复杂边界形状的案例中,新模型的均方根误差均小于对应的MODFLOW的均方根误差,说明使用任意多边形网格剖分的新模型表现优于MODFLOW模型. 研究结果表明,新模型有潜力应用于具有复杂边界形状的潜水层的水流过程模拟.     

小波网络模型及其在日流量预测中的应用

基于小波分析和人工神经网络两者的优点,本文尝试将小波分析与ANN结合建立松散型WNN耦合模型,通过小波变换把南告水库的日流量序列分解成不同频段的子序列,再对这些子序列分别采用BP神经网络进行预测,最后利用小波重构得到整体的预测效果,并与传统BP模型结果相比较.研究结果表明,该方法提高了预报精度,可以成功地用于水文模拟和预测.     

电法和数值模拟法在宿州市地下水资源评价中的应用

在对宿州市水文地质条件分析的基础上，介绍了电法进行含水层勘探的基本原理，应用电法勘探对自来水厂拟打开采井位含水层分层进行了勘查，电法勘查数据解释结果与钻探揭示的含水层分层结果有非常好的一致性。结合水文地质钻孔资料和电法勘探资料，构建了第四系含水层结构模型，在此基础上，建立了宿州市地下水数值模型，利用数值模型对宿州市地下水资源量进行了评价，总补给量为18614．04万m^3／a，天然排泄量为4163．8万m^3／a，地下水可开采资源量为14582．73万m^3／a。     

矿山疏干排水对地下水源地影响的数值模拟

矿山开采过程中的疏干排水势必导致区域地下水系统的补给、径流、排泄发生变化,引起周边地下水位下降、水源地枯竭等环境地质问题.根据三门峡段村—雷沟铝土矿区地质构造和水文地质条件,对其水文地质模型进行概化,采用MODFLOW有限差分方法分析评价矿坑疏排水对区域地下水水源地的影响.分析结果表明:矿山开采对水源地会产生较大的影响,其对水源地中部地区的影响最大,对于西部以及东部地区的影响较小.当段村—雷沟矿区排水13 a时,水源地内11号与14号井失去供水能力,补2B井仍可正常供水;排水21 a时,补2B井也报废.     

Evaluation of nitrate removal effect on groundwater using artificial neural networks

Considering the non-linear,complex and multivariable process of biological denitrification,an activated sludge process was introduced to remove nitrate in groundwater with the aid of artificial neural networks (ANN) to evaluate the nitrate removal effect. The parameters such as COD,NH3-N,NO-3-N,NO-2-N,MLSS,DO,etc.,were used for input nodes,and COD,NH3-N,NO-3-N,NO-2-N were selected for output nodes. Experimental ANN training results show that ANN was able to predict the output water quality parameters very well. Most of relative errors of NO-3-N and COD were in the range of ±10% and ±5% respectively. The results predicted by ANN model of nitrate removal in groundwater produced good agreement with the experimental data. Though ANN model can optimize effect of the whole system,it cannot replace the water treatment process.     

应用Visual MODFLOW预报傍河工程点地下水位

分析佳木斯市污水处理厂厂址及配套排水泵站3处工程点所在区域的水文地质条件。建立地下水数值模型,在此基础上应用Visual MODFLOW软件对工程点的地下水水位进行预测。预测结果具有较高的精度,能够满足工程设计的要求。     

MODFLOW在干旱地区地下水位预测中的应用

随着用水量的增加,尤其地下水的盲目开采导致了一系的水环境问题.本文针对地下水开采量逐年增加的问题,建立了研究区水文地质概念模型与数学模型,运用专业代码MODFLOW对数学模型进行求解;并对参数进行识别,结果表明本文所建立的数学模型能够较好地反映研究区的水文地质情况,可以用来进行预测和对地下水资源的管理.     

地下水傍河水源地数值模拟

为了研究沈阳市浑南高新技术开发区水源的地下水中途停采对地下水位的影响，针对目前开采量不变和中途停采这两种情况，对该区地下水位进行了数值模拟，预测了地下水停采后地下水水位的变化趋势．笔者应用Visual MODFLOW软件，进行了研究区剖分、时间离散、参数分区、边界条件及源汇项处理、模型识别、验证，直至预测分析．预测结果表明了中途停采后，原开采漏斗附近地下水位会迅速回升，将对该区地下建筑产生不利影响．     

断层影响下的地下水流数值模拟

地下水流在有断层影响下呈现出不连续性和各向异性的特征，使地下水流的数值模拟过程变得复杂．通过对研究区分布的断层进行分析，综合选取23条断层作为内部边界输入计算模型中，并用MODFlLOW软件自身提供的墙体边界(Wall)模拟断层，克服了有限差分方法对复杂边界条件模拟的缺陷．计算表明，研究区地下水受断层的影响显著，断层将研究区分割成相互独立、水力联系较小的水文地质单元，区内地下水水位周期性波动主要受大气降水的影响。     

河网水闸智能调度辅助决策模型研究

为了充分发挥水闸的运用效益，针对河网水闸综合管理中的水闸智能群控关键问题，借助人工神
经网络和河网非恒定流数学模型技术，构建了一种河网水闸智能调度辅助决策模型.它的基本框架由水闸
神经网络调度模型和河网非恒定流数值仿真模型组成，其中，水闸调度模型用来输出调度方案，数学模
型用来提供调度预案和对输出调度方案进行模拟检验.河网水闸智能调度辅助决策模型在上海市浦东新区
河网上的运用结果表明，该模型可以较好地满足群闸智能调度需求，能解决浦东新区这样大型复杂河网
的水闸智能控制问题,从而为内陆河网水闸综合管理提供有效的决策支持.