基于FEFLOW傍河水源地地下水数值模拟

文章根据研究区的水文地质特征,建立了水文地质概念模型和地下水流数值模拟模型,对该模型进行了识别和验证.对新的开采方案下的地下水状况进行模拟.     

FEFLOW在黄龙工业园地下水数值模拟中的应用

采用基于有限元的FEFLOW软件,以黄龙工业园引水工程水源地为例,在充分研究该区区域地质、水文地质的情况下,建立了地下水流数值模拟模型,对地下水开采20 a后的地下水位进行了预测。结果表明:按照承压水开采量为15 800 m3/d,潜水开采量为5 000 m3/d,经过20 a的开采,该工业园区并没有因连续开采而导致地下水水位持续下降,这说明按照该开采量进行地下水开采,采补近于平衡,具有补给保障,开采方案是科学合理的。     

太原盆地地下水数值模拟

在分析太原盆地松散沉积层水文地质条件及钻孔资料(343个)的基础上,确立盆地地下水三维流动特征,建立太原盆地松散沉积层的地质结构模型、地下水的三维流动数学模型,应用数值模拟方法再现了太原盆地地下水流动的时空变化规律。结果表明,太原盆地地下水多年平均补给量在8亿m3左右,近10年每年平均超采量在0.8亿m3左右。     

应用三维地下水渗流数值模拟方法分析水库浸没问题

本文以四川盆地红层地区某拟建水库为例，采用三维地下水渗流数值模拟方法在建库可能产生浸没的区域内，对蓄水前后的地下水位情况进行模拟，解决了一般水动力学公式预测的水库浸没范围与水库建成后的实际浸没范围相比偏大的问题，并针对水库浸没问题提出了一系列设防措施。     

桦南县地下水数值模拟研究

在分析桦南县城区地质及水文地质条件的基础上,运用GMS软件建立了三维地质结构模型。根据研究区的实际条件建立了水文地质概念模型,据此建立地下水流三维数学模型,并运用Visual MODFLOW软件进行求解。模型识别和验证的结果表明,模型对于含水层结构、含水层边界条件概化及水文地质参数选取较为合理,能够真实反映研究区水文地质条件。在多年平均降水量和现状开采量下,对研究区地下水位动态进行了预报,并提出了水资源合理开发利用的建议。     

地下水数值模拟的建模方法及应用

地下水数值模拟作为预测、评价地下水资源的工具在解决具体的水文地质问题过程中起着日益重要的作用。本文通过地下水模拟软件中具有代表性的GMS,阐述了它的一些基本特点,以及它在地下水模拟过程中的建模方法,并给出了一个计算实例。     

地下水数值模拟中的参数随机模拟

从水文地质参数的随机性出发,以滦河某拟建水源地为例,采用地下水数值模拟软件GMS建立了参数随机模拟的数值模型,并求得模型的随机解,计算出模型的水位均值流场和水位标准差分布.结果表明:在模拟非均质含水层二维流动问题中,充分考虑渗透系数和给水度的随机特性的蒙特卡罗法预测结果可靠,比确定性方法更加科学、有效.     

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势

综述近几年国内外地下水系统数值模拟领域在思维方法、数学工具和计算机软件技术等方面的研究现状,分析了国内外在确定地下水系统数值模拟模型的不确定因素、应用3S技术和数值模拟软件的情况,提出了存在的问题,强调多学科模型的耦合及对水文地质参数研究和基础资料获取的重要性,指出计算机技术的深入应用、三维数值模型的建立和多种模型的耦合是未来发展方向。     

非点源污染地下水数值模拟进展

非点源污染已经成为环境污染的主要来源,不断受到学者的关注。介绍了面源数值模型的产生和发展情况,并归纳总结了数值模型应用于非点源污染地下水的现状。最后提出了非点源污染地下水数值模拟的不足,并对模型的发展前景进行了分析。     

吉林市地下水数值模拟及预报

本文通过对吉林市水文地质条件的分析，建立了地下水水量数值模型、水质灰色系统模型，并分别对水量、水质进行了预报，对预报结果进了分析，提出了地下水资源合理开发利用建议。     

三维溃坝洪水在复杂淹没区域演进的数值模拟

溃坝数值模拟为溃坝洪水的灾害性分析提供科学依据。针对溃坝洪水在复杂淹没区域中的演进过程,建立了耦合VOF法的三维k-ε紊流数学模型,采用等效糙率法处理了复杂下垫面,兼顾考虑了建筑物群的滞水及阻水作用。运用无结构贴体网格划分技术,建立了六面体单元网格模型。离散格式为二阶LUD空间离散格式和二阶Crank-Nicholson时间离散格式,并采用PISO算法进行了数值求解。通过Testa等人的物理模型的实验结果验证了该模型的准确性。结合东武仕水库溃坝在下游复杂淹没区域中的洪水演进过程进行了数值模拟和分析,并绘制了溃坝洪水风险图。     

地下水数值模拟不确定性的贝叶斯分析

本文在常用的确定性地下水流数值模型的基础上,提出了基于贝叶斯原理的不确定性分析方法,并通过算例,针对几种常见的不确定性因素,定量地描述了其对模型参数和模拟结果的影响。相较于传统的蒙特卡罗法等不确定性分析方法,该方法不仅考虑了先验的参数不确定性,而且考虑了模拟结果与观测资料的相似度,因此其结果更加符合实际情况。此外,该方法能够被用于风险分析,可为地下水资源评价及开发利用提供科学的依据。     

地下水运动数值模拟过程中边界条件问题探讨

本文对地下水运动数值模拟过程中边界条件的涵义 和处理方法进行了分析和讨论。阐述了边界条件所包含的双重意义。指出随着人类活动影响 强度的日益增大，边界条件的处理要面临一些新的更为复杂的问题。在模型预报之前必须首 先对边界条件做出预报。边界条件的预报既要考虑自然因素的作用，同时也要考虑人类活动 (人工开采和人工补给)的影响及由于邻区水流条件变化而产生的耦合效应。之后，给出了两 个应用实例。     

岩石孔隙内地下水流动的微观数值模拟研究

地下水流动的动力学行为对于污染物在地层中的迁移具有重要影响。通过对地下水在岩石孔隙中微观流动行为的研究,探索不同出入口位置及注入速度对地下水流动行为的影响。结果表明:岩石孔隙内地下水流动呈现出非均匀性及复杂性,孔隙的结构特征决定了局部流体的流动特征,盲端附近的孔隙通道流速较小,纵向分布的孔隙通道内流动行为受横向孔隙通道内流速的影响较大;入口流速的增大未对流体流动方向产生较大影响,但会引起岩石孔隙内地下水流动速度增加;出入口位置的变化会对岩石孔隙内地下水流动方向及速度大小产生较大影响。本研究从微观尺度入手,探究了入口速度和出入口位置对地下水在岩石孔隙通道内的流动行为,定量刻画了岩石孔隙中流体流动的时空分布特征。     

超采区浅层地下水数值模拟及预测分析

超采区的地下水变化趋势分析对于区域水资源可持续管理具有重要意义。本文以大同盆地浅层地下水超采区为研究对象,分析了含水层结构和地下水的补给、径流、排泄条件,明确了潜水含水层为影响地下水变化的主要区域。基于GMS与MODFLOW软件,建立了大同盆地潜水含水层各向同性非均质二维非稳定流模型,利用实测地下水流场对模型进行了验证,开展了未来不同场景条件下地下水位预测模拟与分析。结果表明,大同盆地2010—2019年平均地下水开采量(6.0861亿m³)大于2001—2016年平均地下水补给量(5.6254亿m³),地下水位下降趋势明显。若地下水开采量下降至2019年开采量的85%,至2035年平均地下水位可回升11.6 m,恢复速度约0.68 m/a;若综合考虑未来水源替换工程,至2035年地下水位可显著回升,恢复速率可达1.4 m/a。本文研究成果可为大同盆地地下水管控提供科学依据,同时对于我国北方类似地下水超采区的水资源管理和评价具有一定参考价值。     

地下水数值模拟研究与应用进展

工农业的快速发展,使得大量污染物随着降雨径流入渗进入地下水,对地下水资源产生了严重威胁。由于对地下水污染物的实时监测具有一定难度和较高的经济成本,地下水模拟软件应运而生。系统分析了GMS、FEFLOW、Visual MODFLOW、Visual groundwater、MT3DMS、TOUGH2等地下水模拟软件的结构、模型求解方法、功能及优缺点等,总结了软件在水流、地下水水位和污染物运移数值模拟的应用进展。最后,进行了展望,提出地下水数值模拟软件与3S技术集成、与人工神经网络等系统预测方法结合、气候变化模型与多相模型及地表水-地下水模型等耦合开发以及结构优化等发展趋势。以期为地下水动力学和污染物运移模拟及海绵城市建设提供参考。     

高压地下水封堵注浆计算机模拟技术研究

本文引入计算流体力学(CFD)理论,探讨了锦屏辅助洞高压地下水特殊条件下的封堵注浆计算机仿真技术,为锦屏辅助洞地下水封堵注浆设计提供理论指导.鉴于锦屏辅助洞灌浆堵水洞段较多,本文仅以锋屏辅助洞典型洞段(AK1 117)为例,介绍了高压地下水封堵注泉计算机模拟技术.     

基于裂隙网络模型的地下水数值模拟误差分析

以二维裂隙网格中地下水流动数值模拟问题为例,分析了其模型误差、观测误差和计算误差。首先给出了该二维地下水问题的解析解,然后详细讨论了数值模型的解法及其误差。计算结果表明,线素法较有限元法误差更小,同时求解大型线性方程组时,应采用置大数法。最后以裂隙宽测量为例,讨论了观测误差对水头计算结果的影响。分析认为,前期准确可靠的地质勘察,是后期提高数值模型模拟精度的前提条件和重要保证。