平原水库渗流场模拟及渗漏量计算——以斗门水库试验段为例

以陕西省斗门水库试验段为例,通过野外取样及室内试验分析计算了库底沉积物的渗透系数,运用解析法求得了库区渗漏量和渗漏强度,采用数值法模拟了水库蓄水条件下的地下水流场变化。结果表明:库底沉积物渗透系数量级为10~(-3)m/d,渗漏强度约为14. 97 mm/a,库区东北部渗透系数及渗漏强度较大;库区渗漏量约为7 070. 05 m~3/a,约占总库容的4. 6‰,渗漏量变化受降水量影响较为明显;水库蓄水5年后区域地下水位整体抬升0. 1～0. 5 m,库区东北部地下水水力梯度明显增大,地下水流向发生偏转。     

非完整大井法和水平廊道法计算矿坑涌水量

完整大井法和完整水平廊道法是目前矿坑涌水量预测中广泛使用的方法,但是受其概化条件限制,计算的涌水量往往偏大。通过某矿山实测矿坑涌水资料与不同方法计算结果的比较,系统论证了将非完整大井和非完整水平廊道分别概化为完整大井和完整水平廊道带来的矿坑涌水量预测误差,并研究了非完整方法中参数的敏感性。研究结果表明:非完整水平廊道法计算结果是实际排水的105. 24%,而非完整大井法计算结果则是实际排水量的127. 24%。采用完整水平廊道法计算的涌水量是实际排水量的149. 92%,而完整大井法则是实际排水量的344. 08%。因此非完整水平廊道法更适合本矿区及条件相似的其他矿山的矿坑涌水量的预算。另外非完整方法中参数的灵敏性分析表明,渗透系数对涌水量计算结果影响最大,是最为敏感的参数。     

铜矿尾矿库污染物在地下水中运移规律数值模拟

尾矿库是矿山生产环节的必建场所,对周边生态环境有深远影响。以甘肃南畔铜矿为研究对象,运用Visual MODFLOW建立三维可视化水文地质模型,并通过MT3DMS溶质运移模块对4种特征污染物在无防渗和防渗破损两种非正常工况下进行污染物运移规律模拟和预测,从而验证尾矿库的可靠性,为尾矿库周边环境污染治理提供依据。结果表明:污染物在地下水中沿水流方向运移,随运移距离的增大,污染物浓度逐渐减小;总磷和氨氮运移距离远,对水环境的影响超过总砷和六价铬;相对于尾矿库无防渗,尾矿库采取防渗措施,可以有效降低对地下水污染的风险。     

基于多重演化模式重构的水文预报模型及应用

因长期受人类活动、气候变化等多重因素作用,水文时间序列表现出多时间尺度、多频率、动态变化、自记忆性等复杂性特征,增加了水文预报结果的不确定性。本文将经验模态分解模型,核主成分分析模型和支持向量机模型耦合,建立了针对复杂性水文时间序列的预报模型,并采用NASH效率系数、自相关系数、相对误差作为模拟预测精度及参数率定的多目标判断标准。模型应用于黄河花园口水文站径流序列的长期水文预报中,结果表明:模型预报时段长,具有较好的预测准确性和实践应用价值。该模型为多重因素作用的复杂性水文时间序列预报提供了一种方法。     

人类活动干扰对灞河流域设计洪水的影响研究

我国干旱半干旱地区,强烈的人类活动干扰引起城市河流洪水过程的显著变化,影响防洪与水资源规划设计结果。基于改进的网格化分布式降雨径流模型MCDRM(Modified Cell Distributed Rainfall Run-off Model),定量研究土地利用变化、水库建设运行对不同重现期暴雨洪水过程变化的影响。以秦岭北麓城市型河流灞河为例,结合流域典型人类活动干扰产汇流下垫面条件的实际情况,构建暴雨洪水模型,并依据推理公式法计算结果率定模型参数。研究结果表明:2000年后,西安市城镇加速扩张,并启动"八水润长安"工程建设,使得流域内城市用地及水域面积增加、水资源开发利用强度增加明显。强烈的人类活动改变了流域降雨产流、汇流的下垫面条件,引起流域洪水过程变化;秦岭北麓灞河流域1980-2015年设计洪水洪峰、洪水总量均减少。与1985年相比,2015年流域内重现期为10、20、50、100年一遇的设计洪峰流量平均减少22. 98%,设计洪水径流总量平均减少约21. 4%。其中,100年一遇标准设计洪峰径流减少23. 88%,20年一遇标准设计洪水径流总量减少21. 51%。基于改进的网格化分布式降雨径流模型,开展城市河流人类活动干扰的暴雨洪水模拟与响应变化研究,结果可为干旱半干旱区中小流域设计洪水复核与计算提供新的参考。