郎川公路附近湿地地下水文数值模拟

郎木寺至川主寺公路改建工程通过我国最大的高原湿地-若尔盖湿地.公路建设会对湿地地下水流动产生阻隔作用,为保护湿地生态环境需要掌握公路附近湿地的地下水文特征.为此,在郎川公路和若尔盖湿地资料收集和实地调查的基础上,通过在典型地区进行抽水试验获得实测数据,并采用数值模拟法进行研究,应用有限差分法,求得地下水含水层参数,这在国内尚属首次.     

郎川公路附近湿地地下水文特征研究

郎木寺至川主寺公路改建工程通过我国最大的高原湿地-若尔盖湿地.公路建设会对湿地地下水流动产生阻隔作用,为保护湿地生态环境需要掌握公路附近湿地的地下水文特征.为此,在公路两侧500 m范围内,通过打抽水井和布置观测孔的方式,收集资料和实地调查,并进行分析.通过在典型地区进行抽水试验获取公路附近湿地地下水文特征资料,这在国内尚属首次.     

会仙湿地岩溶地下水数值模拟

以会仙岩溶湿地的核心区域为研究对象, 基于研究区的地质条件和水文地质条件, 概化出水文地质概念模型, 运用 Visual MODFLOW 软件对会仙湿地地下水的分布特征进行数值模拟, 经模型识别与验证, 其模拟水位与观测水位取得较好的拟合效果。结果表明: 研究区地下水总体呈自北向南递减趋势流动, 北部补给区地下水位最高, 西南部排泄区地下水位最低, 南北地下水位平均差值为 7.34 m; 水位动态变化受降雨强度影响较大, 呈现出明显的季节性变化规律; 南部分水塘、睦洞湖等排泄带水源补给充足, 地下水位变幅不超过 1 m, 北部补给区的水位变幅在 3 m 以上; 经水均衡计算, 模拟期的地下水总补给量为 44 272. 92 万 m3 / a, 其中降雨入渗补给量占 76.85% , 地下水的总排泄量为 42 723. 06 万 m3 / a, 地下水开采量与蒸发量分别占 33. 86% 、36. 63% ; 研究区在模拟期内总体处于正均衡状态, 但处于负均衡的枯水月份占到 2/ 3, 湿地的退化直接影响其防洪调蓄和保水、蓄水能力, 使“ 旱期过旱、涝期过涝” 现象极为显著。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

人工湿地数值模拟研究——以山东平阴湿地示范区为例

人工湿地作为污水处理的有效方式,越来越受到人们的广泛应用。平阴湿地示范区的建立主要是对污水处理厂的中水进行深度处理,并考虑湿地的中水净化效果及景观效应。采用MIKE21水动力模型对初始状态下的湿地进行了二维流场模拟,并将模拟与实测的水位和流速值分别进行比较,结果表明,模拟的精度和结果良好,基本能够满足要求;分析了初始状态下湿地示范区存在的问题,在更好的实现湿地示范区污水净化效果的基础上,提出了两个改进方案,并通过比较分析,确定改进方案二为有利于污水净化的最优方案。本研究不仅为今后湿地的二维水质模拟、以及结合植物净化效果研究提供了依据,也可以解决山东南水北调沿线乡镇一级中水的再处理问题,为沿线生态环境恢复提供重要依据。     

马鞍山市地下水水源地应急供水水流模拟研究

为评估马鞍山市应急水源地的供水能力,结合现场水文地质勘察成果,概化了区域水文地质模型,采用GMS软件进行应急开采条件下的地下水渗流场模拟预测。计划布置抽水井75口,模型预测了总开采量15万m^3/d时区域地下水流场的时空分布特征。计算结果表明各水源地应急开采过程中,水源地周围降落漏斗中心降深逐渐增大,胡庄和秦河村水源地由于含水层相对较薄,远离区域主要的补给水源(长江),供水能力较差,降落漏斗中心埋深最大;新锦村靠近长江,抽水井数量相对较少,降落漏斗中心埋深最小。经过365 d抽水,区域降落漏斗最大降深达4.61 m,降落漏斗最大半径达3 000 m。马鞍市拟选应急水源地的供水能力可以达到15万m^3/d,但是水源地应布置在含水层厚度大,补给可靠的区域。     

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。     

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。     

大区域地下水模拟的理论和方法

大区域地下水数值模拟中，存在时空尺度选择和信息不足问题。本文在融合地质统计、逆问题理论和地下水运动理论的基础上，提出了建立大区域地下水运动模拟的理论和方法。提出了大区域地下水有限元计算的时空尺度理论公式。针对信息不足，提出了大区域地下水位推定的方法。根据推定的地下水位，运用逆解析理论对大区域地下水含水层导水系数进行逆推定。本文将所提出的方法运用到日本北海道Sarobetsu湿地地下水模拟中，结果表明所提方法用于计算大区域湿地不恒定地下水得到较满意的结果。     

复杂断层矿区地下水三维数值模拟

为了提高复杂断层矿区地下水数值模拟结果的准确度,以内蒙古某矿区错综分布的10条倾斜断层为研究对象,采用FEFLOW软件将倾斜断层简化处理为垂直透水断层,建立复杂断层矿区地下水三维数值模型,并预测了矿区开采30年后对上覆各含水层的破坏程度。结果表明:二叠系山西组砂岩裂隙含水层受开采直接影响,最大降深约150.23 m;上覆二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层和新近系砂砾石含水层无稳定隔水层,水位差的加剧导致越流量增加,最大降深约23 m;第四系松散孔隙含水层由于下部完整且较厚的黏土层,基本上不受影响。对断层的有效概化有助于提高数值模型的仿真性和结果的精准度。     

地下水数值模拟中的参数敏感性分析

对国内外地下水数值模拟中的参数敏感性分析工作进行了系统总结,指出了敏感性分析作为地下水数值模拟工作的一个基本步骤的重要性和必要性。目前的地下水数值模拟工作中存在对敏感性分析重视不够、分析方法单一、结论缺乏验证及对参数的浮动范围未达成共识等问题;应发展新的敏感性分析方法,以便对目前的方法进行验证。     

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。