基于现场抽水试验的水文地质模型合理概化

水文地质模型概化直接影响了含水层参数反演的准确性和地下水流动模拟的合理性。由于场地水文地质条件的复杂性给计算模型的概化带来困难,直接影响场地地下水流动的合理计算分析,基于南京地铁行知路站的水文地质条件和现场抽水试验,将场地含水层系统分别概化为承压含水层、越流承压含水层、潜水含水层三种理想的水文地质模型,根据现场单井抽水试验的抽水和回水降深数据,采用标准曲线拟合法反演了水文地质参数。通过实测降深值与模型理论值的对比分析表明,越流承压含水层模型是行知路站抽水试验场地适用的水文地质模型,较好地描述了场地含水层系统的地下水流动特征,复杂水文地质条件的合理概化有助于含水层参数反演精度的提高和地下水流动的合理模拟。     

用响应矩阵法解地下水管理模型

本文用模拟模型与优化模型偶合方法,研究了地下水管理问题。地下水位以有限差分或有限单元表达式表示,由响应函数组集成的响应矩阵,组成一组代数技术方程与线性规划管理模型相耦合,作为管理模型的约束条件。文中举例说明响应函数及响应矩阵的求法,和在管理问题中的应用,结果表明,响应矩阵法对于解大范围、复杂的、非稳定的、及具有分布参数的管理问题有着广阔的应用前景。     

灌区规划模拟模型

本文提出了用于规划一个多目标水库和地下含水层为满足灌溉不同作物种植比例需要而联合运用的模拟模型。模型考虑了作物种植组成，灌区内农民的利益，规划水平年内水库和地下含水层供水条件及水力发电情况。模拟了在制定的管理方法允许条件下的灌溉系统特性，给出一定的初始条件、水文、经济参数、作物组成、水库和含水层供水量及结构特性。通过微机计算得出结果。本学型在墨西哥北部一个灌区规划管理中得到验证．     

关于承压含水层地区地下水开发利用的几个问题

我国北方平原地区利用地下水灌溉有着悠久的历史,无产阶级文化大革命以来,井灌事业又获得了新的发展,在抗旱斗争和农业上纲要中发挥了巨大的作用。目前,我国井灌区中一部分是以开采深层承压水为主的地区,在集中开采的条件下,一些地区出现了地下水位大幅度下降的情况。为了合理开发利用承压含水层的地下水资源,本文对承压含水层地下水资源的特点进行了论述,在理论分析的基础上,根据某些地区实测水文地质参数,对承压水的补给来源与地下水开采的相互关系,侧向补给和垂直补给在开采水量中所占的比重及其变化规律进行了分析,对承压含水层地下水资源评价的内容,几种主要开采方式下地下水资源估算的方法及其在生产实际中的应用作了介绍;文中并根据承压水的特点对水井的垂直布局(井深布局)和平面布局(井位布局)提出了一些初步认识。     

下辽河平原南部第三系含水层咸水入侵的调控

目的 为了控制下辽河平原南部第三系地下水区域性开采漏斗和明化镇组成水入侵,保护有限的淡水资源,对该区上第三系含水层地下水进行调控和管理,结束不合理的开发利用.方法 在满足该区域经济和社会发展的需水要求的前提下,从水位与水质两方面进行约束,通过响应矩阵建立研究区上第三系地下水资源管理模型.结果 提出在高升地区明化镇组增加开采量1.28万m3/d,缩减馆陶组大洼、红村和荣兴一带超采区的开采量2.12万m3/d,所缩减量调整到馆陶组的盘东、兴隆台、新立地区开采的优化方案,有效地控制了明化镇组地下水头开采漏斗现象发生.结论 优化方案可有效保护地下水集中开采区淡水资源,控制咸水入侵.并可作为该地区第三系地下水的可持续开发利用和水资源优化配置的技术依据.     

水资源系统的动态管理模型与应用

本文借助动态规划理论,分析了地表水与地下水统筹管理的多阶段决策问题。由于水资源系统的动态属性和系统属性,在建立水资源管理模型时,兼顾了地表水和地下水两类资源,同时分析了它们的多阶段开发问题,增强了模型的应用效果。     

水资源系统的动态管理模型与应用

本文借助动态规划理论,分析了地表水与地下水统筹管理的多阶段决策问题.由于水资源系统的动态属性和系统属性,在建立水资源管理模型时,兼顾了地表水和地下水两类资源,同时分析了它们的多阶段开发问题,增强了模型的应用效果.     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大.对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局.结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理.     

浅层地下水中石油烃污染研究的物理模型

石油烃污染地下水已经是一个普遍的环境水文地质问题．运用砂卵石、中粗砂、细砂、粉砂与粘土等在实验室内，按照自然界沉积物层序制作了一个含水层物理模型，具有给水、排水、监测、抽提、淋滤与注入等功能，开展石油烃污染地下水的研究．模型给水与排水实验分别表明：含水层动态存储水量约1．3m^3；含水层平均孔隙度为0．1463和0．1459，其中主要含水层中粗砂层，厚度约40cm，给水度为0．20-0．22．实验初期含水介质的盐分溶滤对模型水化学成分具有显著影响，含水层中硫酸盐、硝酸盐浓度及电导率呈增高趋势，而溶解氧呈下降趋势．在向含水层注入汽油后，连续监测表明含水层中石油烃溶解组分苯、甲苯、二甲苯和乙苯总浓度呈下降趋势，同时溶解氧低值检出，硝酸盐浓度逐步降低，而硫酸盐上升到一定浓度后基本稳定．模型含水层处于兼氧状态，这为继续研究内在生物反硝化降解石油烃的机理和增强生物降解作用的技术提供了重要的研究场地．     

地下水管理优化预报模型

本文扼要介绍了地下水管理的内容和数学模型。针对地下水管理实际,详细叙述了地下水管理模型的决策变量和约束条件,论述了地下水稳定与非稳定状态下,有关地下水管理模型的建立问题。最后叙述了用线性规划求解地下水管理—预报模型的方法,并用二个算例说明方法的应用。     

GRACE卫星在区域地下水管理中的应用潜力综述

GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化,而且数据免费,它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状;接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价,而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别,证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力;最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题:该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。     

基于交叉格莱姆矩阵的最小信息损失模型降阶方法

运用信息论的原理和方法研究以状态空间形式描述的线性定常系统的模型降阶问题.应用线性定常系统及其对偶系统的稳态状态信息熵规范了系统能控性信息和能观性信息的定义形式.基于交叉格莱姆矩阵的系统信息属性,定义了交叉格莱姆信息.通过分析系统稳态状态信息熵的信息描述形式,揭示了交叉格莱姆信息的状态物理含义.在基于最小信息损失的模型降阶过程中以交叉格莱姆信息损失最小为目标,提出了新的模型降阶方法--CGMIL方法.理论分析和仿真结果表明,交叉格莱姆信息是包含系统能控性信息和能观性信息的综合信息描述形式,CGMIL方法与基于最小信息损失的模型降阶方法相比能够获得更好的降阶性能.     

合理开发和保护银川市地下水资源

银川市自20世纪70年代以后，地下水的开采已形成规模，地下水的开采层位也由浅层潜水转向深层承压水．根据地下水动态长期监测资料，银川市地下水由于集中超量开采，造成区域地下水位持续下降，现已形成较大规模的降落漏斗．地下水资源的平衡是一个动态平衡，在总的系统中补给和排泄，任何一项的变化都将引起地下水动态的变化(即水位、水量、水质的变化)，而地下水动态的变化也会引起地表生态环境的变化．上部潜水虽然有储存资源，但由于其不同程度的污染，可饮用水很少；第一承压水由于局部地区受到污染，其补给量主要靠上层潜水的越流补给，可开采资源也是有限的；第二承压水虽埋藏较深，但不宜大量开采．所以，地下水资源的科学管理势在必行．要实现银川市可持续发展，就得合理开发和保护地下水资源．     

New model reference adaptive control with input constraints

A new scheme of adaptive control is proposed for a class of linear time-invariant( LTI) dynamical systems,especially in aerospace,with matched parametric uncertainties and input constraints. Based on a typical and conventional direct model reference adaptive control scheme,various modifications have been employed to achieve the goal. "C omposite model reference adaptive control"of higher performance is seam-lessly combined with "positive μ-mod",which consequently results in a smooth tracking trajectory despite of the input constraints. In addition,bounded-gain forgetting is utilized to facilitate faster convergence of parameter estimates. The stability of the closed-loop systemcan be guaranteed by using Lyapunov theory.The merits and effectiveness of the proposed method are illustrated by a numerical example of the longitudinal dynamical systems of a fixed-wing airplane.     

Seismic ray-tracing calculation based on parabolic travel-time interpolation

A new seismic ray-tracing method is put forward based on parabolic travel-time interpolation (PTI) method, which is more accurate than the linear travel-time interpolation (LTI) method. Both PTI method and LTI method are used to compute seismic travel-time and ray-path in a 2-D grid cell model. Firstly, some basic concepts are introduced. The calculations of travel-time and ray-path are carried out only at cell boundaries. So, the ray-path is always straight in the same cells with uniform velocity. Two steps are applied in PTI and LTI method, step 1 computes travel-time and step 2 traces ray-path. Then, the derivation of LTI formulas is described. Because of the presence of refraction wave in shot cell, the formula aiming at shot cell is also derived. Finally, PTI method is pres-ented. The calculation of PTI method is more complex than that of LTI method, but the error is limited. The re-suits of numerical model show that PTI method can trace ray-path more accurately and efficiently than LTI method does.     

基于Modflow的灌区地下水管理策略——以柳园口灌区为例

根据开封市柳园口灌区的水文地质条件,运用地下水数值模拟软件Visual Modflow,建立了地下水三维非稳定流模型.用1986-1998年的资料进行率定,1999-2003年的资料进行验证,结果表明模型的模拟结果与实际情况较吻合,模型可以对该灌区的地下水动态进行模拟和预测.拟定不同的地下水开采量、不同的地表引黄水分配以及不同的作物种植结构等方案,对灌区地下水系统对各方案的响应进行模拟.结果表明,与种植结构的调整及控制地下水开采量相比,灌区采用井渠联合应用模式可以更加有效地减少潜水蒸发和控制适宜的地下水位埋深.模拟分析结果为灌区合理开采地下水及提高灌区水利用率提供了科学的水管理依据.     

Integrating MODFLOW and GIS technologies for assessing impacts of irrigation management and groundwater use in the Hetao Irrigation District,Yellow River basin

Due to severe water scarcity, water resources used in agricultural sector have been reduced markedly in Hetao irrigation district. Application of water-saving practices (WSPs) is required for the sustainable agricultural development. The human activities including WSPs and increase of groundwater abstraction can lower down the groundwater table, which is helpful to the salinity control. Meanwhile, an excessively large groundwater table depth may result in negative impact on crop growth and fragile ecological environment. In this paper, the Jiefangzha irrigation system in Hetao irrigation district was selected as a typical area, a groundwater flow model based on ArcInfo Geographic Information System (GIS) was developed and implemented to quantify the effect of human activities on the groundwater system in this area. The pre- and post-processing of model data was performed efficiently by using the available GIS tools. The time-variant data in boundary conditions was further edited in Microsoft Excel with programs of Visual Basic for Application (VBA). The model was calibrated and validated with independent data sets. Application of the model indicated that it can well describe the effect of human activities on groundwater dynamics in Jiefangzha irrigation system.     

动态输出反馈控制在线性定常不确定采样系统的应用研究

应用线性矩阵不等式方法,对保性能动态输出反馈控制在线性定常不确定采样系统中进行了应用性研究,详细地给出了矩阵不等式线性化的数学推导过程.作为对理论工作的验证,将研究结果应用于焊接质量控制课题中,仿真结果表明,该方法得到的控制器具有较好的控制效果.     

RRR-RRP Ⅱ级杆组的等效系统动力学建模与分析

将等效方法与有限元方法相结合,基于等效元素集成法建立了RRR-RRPⅡ级杆组的动力学等效模型,给出了其动力学微分方程。建模时重点确定二阶张量、三阶张量和组装等效质量阵,建模过程简单、快捷,通用性强。对给定的RRR-RRP六杆机构进行了求解,给出了其动力响应曲线。通过实例表明,利用本文方法列写微分方程或由计算机进行解算比用传统方法解题效率高,弥补了用传统方法对杆组进行动力学分析时,由于系统运动关系复杂和人为分析技术差而极易出错的缺陷。