淮北市地下水流数值模拟及水文地质参数不确定性分析

淮北市用水主要取自地下水,开采量大,开采布局不合理已引发一系列环境问题。建立可靠的地下水流数值模拟模型,对于定量评价淮北市地下水资源、优化开采布局具有重要的现实意义,而目前针对淮北市进行的地下水数值模拟研究尚不多见。在分析安徽淮北市水文地质条件的基础上,建立了研究区水文地质概念模型和地下水流数学模型。并应用灵敏度分析法及蒙特卡罗法对模拟层的水文地质参数进行不确定性分析。灵敏度分析结果表明,含水层的给水度或单位释水系数及弱透水层的垂向渗透系数对模拟结果的影响最大,获得了各层灵敏度最大的参数分区,可为今后野外勘察试验提供参考。蒙特卡罗法结果直观地反映出各层敏感性分布,进一步证明了确定性模型的合理性。     

某傍河污染场地排污河与地下水水力联系模拟研究

为研究常见地表排污河对地下水造成的影响,选择安徽省淮北市濉河某傍河区域进行研究。在对研究场地开展野外调查、抽水试验、微水试验等工作的基础上,从水动力学角度对研究场地地下水进行系统研究。应用Processing Modflow建立了该研究场地的水文地质模型,根据各均衡区间水量交换情况揭示了排污河、深浅含水层间的水力联系状况。模拟结果表明,排污河与浅层含水层之间没有明显的水力联系;深、浅含水层之间的水力联系微弱。     

基岩三维流数学模型求解的广义差分法及应用

白垩系基岩孔隙裂隙承压含水层为研究区地下水主要含水层之一,水文地质模型概化为各项异性非均质.根据地下水系统运动规律及分布特征建立三维非稳定流数学模型,采用广义差分法对其求解,并以长春市区为例对模型进行识别验证.结果表明,计算模型与实际水文地质条件比较接近,计算水位与实测水位相吻合;为研究区地下水系统可持续管理提供了科学理论依据.     

基于GMS软件的柳条沟水源地地下水数值模拟

在水文地质条件分析的基础上,概化含水层水力特征、垂向、侧向边界后,依据水文地质概念模型建立了地下水数学模型,比照采用地下水均衡分析法计算结果,地下水数值模拟结果可靠。说明含水层结构、水文地质参数的确定、边界条件的概化等处理较为合理,所建立的模型可以用来评价该区地下水资源量。     

奥灰水文地质条件的数值模拟探讨

基于数值模拟技术以象山矿11#煤底板奥灰含水层放水试验成果为基础,深入分析与合理概化水文地质条件,采用三维地下水模拟软件Visual MODFLOW建立研究区地下水系统的三维数值模型。经过模型的校正分析,认识矿井水文地质条件,反演得出含水层主要水文地质参数,最终合理的预测了该矿井11#煤研究区底板带压涌水量及首采面奥灰含水层涌水量。     

谱系多级分析最优化在地下水资源管理中的应用

常用的线性规划、非线性规划和动态规划等最优化方法可以有效地解决比较简单的含水层系统和地下水管理系统模型问题。但要解决复杂的地下水资源系统分析和优选管理方案,要求水文地质工作者能够比较准确地预测含水层系统对开采地下水和人工回补地下水等决策的响应。为此,必须对研究地区建立较准确的含水层系统模型以反映真实系统的特征,但这     

基于GMS的水文地质结构可视化研究——以天山北麓为例

水文地质结构模型是表现水文地质体的空间结构及含水层空间分布的模型,是地下水及与环境研究的基础.基于GMS建立的水文地质结构模型,具有方便、快捷、可视性强的特点.然而在建立大区域的模型时,仍然存在一些问题.本文结合天山北麓水文地质结构模型的建立,对基于GMS软件建立水文地质结构模型中遇到的问题进行了初步探讨,提出了相应的解决措施.验证了GMS软件建立水文地质结构模型的可行性,为GMS软件在建立水文地质结构模型方面的应用探索了道路.     

城市地下水脆弱性评价方法及应用

地下水脆弱性评价是合理开发利用和保护地下水的基础.以国内外广泛应用的DRASTIC模型为基础,结合我国华北平原沉降带冲洪积含水层水文地质特征,提出了一种适用于层状含水层水文地质条件的城市地下水脆弱性评价模型--DRAMIP模型,并根据廊坊市的实际状况,对廊坊市浅层地下水进行了脆弱性评价,利用GIS技术生成了廊坊市浅层地下水脆弱性分布图.     

ASMWIN在地下水资源评价中的应用

以山东省费县朱田地下水盆地为例,阐述了含水层模拟模型软件包(ASMWIN)的应用方法与步骤,包括模型建立、模型区水文地质条件概化、模型识别与校正及在地下水补给量计算与水位预测方面的应用等。     

数值法在计算地下水补给资源量中的应用

为计算XX矿区拟建供水水源地的地下水补给资源量,在分析矿区地质及水文地质条件的基础上,通过对边界条件、含水层及地下水流动状态进行概化,建立水源地的水文地质概念模型,通过抽水试验动态资料对数值模型进行识别,通过均衡分析,计算获得区内地下水补给资源量为18 091.59 m3/d。     

新郑市浅层地下水流数值模拟及评价

通过分析新郑市水文地质条件,建立了概念模型,运用GMS软件建立三维地下水流的数值模拟模型,对研究区浅层地下水资源进行现状评价,并对2015年和2020年地下水位进行了预测.结果表明,研究区地下水水位持续下降,到2020年水位将会下降5～10 m,部分地区可能会出现开采漏斗,为了降低地下水位的下降幅度,应该调整产业结构,加强水资源的管理,提高水资源的利用率,从而减少地下水资源的开采.     

Aquifer system incremental linear property and its application on groundwater management

Generally, an aquifer system coupled into a groundwater management model was regarded as a linear system. However, in terms of systems analysis, the aquifer system can be proven to be an incremental linear system rather than a linear system. For example, a confined aquifer system can be decomposed into two parts, one of which is a linear time invariability sub-system and another is a zero-input response. This system does not meet the additivity property of linear system, but satisfies the incremental linear system characteristics. In order to better understand, a case study of water resources management of Huaibei city within semiarid region, north Anhui province of China, is cited. Taking into account the water demand for satisfying the urban development in the next 15 years, three planning target years of water resources are preset as the present (2005), the short term (2010) and the long term (2020), respectively, and four hydrological years (e.g., wet year, mean year, dry year, and extremely dry year) are also defined by the rainfall data of many years. A groundwater management model based on linear programming is established. This model can deal with 12 possible scenarios (3 target years × 4 hydrological years), optimize the strategies of water resources development, integrate various kinds of water sources (e.g., groundwater, surface–water and additional water) and meet the water demand for the urban development of Huaibei city. In accordance with the groundwater management model solutions, the problem of groundwater drawdown funnels (groundwater overextraction funnels) which formed within the Huaibei downtown area for many years and led to some environmental and social issues will be solved over the whole planning period. More importantly, through statistically analyzing the model solutions, the relationships between the groundwater pumping (input signals) and groundwater level recovery (output signals) show up the characteristics of the incremental linear system.     

基于GIS的黄水河地下水库实时调度管理系统与数值模拟研究

建设地下水库是我国北方特别是沿海地区解决水资源短缺的有效途径之一。本文依据龙口市黄水河地下水库的运行管理需要，建立了基于GIS的地下水库实时调度管理信息系统及数值模拟模型。对地下水库进行了调蓄调控模拟计算．为地下水库制定合理的调度运行管理方案和补源工程规划提供了科学依据。     

薄层含水系统水资源优化管理研究——以延吉市为例

以延吉市为例，针对薄层含水系统，利用分布参数响应系数法和单元均衡法相结合的方法，建立了地表水-地下水联合调度单元管理模型。在优化管理方案中提出，对河水和地下水实行分质供水，以提高水资源的利用率。     

A simple model of leakage induced by deep pumping and its application to pollution beneath a city in Thailand

Many cities in developing countries are dependent upon groundwater for water supply. Frequently this groundwater is pumped from semi-confined aquifers in alluvial deposits. These deeper aquifers are often considered to be protected from polluted shallow water by intervening less-permeable layers. However, where groundwater is pumped from a semi-confined aquifer immediately beneath a city, significant induced leakage of contaminated shallow water can occur. This may lead to a serious deterioration of water quality in deeper aquifers in the longer-term. A simple model has been developed which provides insight into the hydraulic controls on water quality in such semi-confined aquifers. The model provides a tool for the initial assessment and prediction of the impact of urbanization on groundwater quality. Also, the model characterizes the key hydrogeological behaviour through a single parameter, here termed the ‘city leakage factor’, which can be used to assess the vulnerability to contamination by leakage. A case study of a city in Thailand illustrates the use of this model.

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Résumé Beaucoup de villes des pays en développement dépendent de l’eau souterraine pour leur alimentation en eau. Cette eau souterraine est souvent pompée dans des aquifères alluviaux semi-captifs. Ces aquifères plus profonds sont souvent considérés comme protégés des eaux peu profondes et polluées, grace à des couches intercalaires moins perméables. Cependant, dans le cas où l’eau souterraine est pompée à partir d’un aquifère semi-captif situé directement sous une ville, une drainance importante des eaux peu profondes et polluées peut être induite. Ceci peut entra?ner, à long terme, une détérioration significative de la qualité de l’eau dans les aquifères plus profonds. Un modèle simple a été construit fournissant un aper?u des contr?les hydrauliques agissant sur la qualité de l’eau dans des aquifères semi-captifs. Ce modèle est un outil permettant d’évaluer l’état initial et de prédire l’impact de l’urbanisation sur la qualité de l’eau souterraine. Le modèle caractérise également les comportements hydrogéologiques majeurs à travers un unique paramètre, nommé dans cette étude facteur de drainance de la ville“, et qui peut être utilisé pour évaluer la vulnérabilité de l’aquifère face à une contamination par drainance. L’étude de cas d’une ville en Tha?lande illustre l’utilisation de ce modèle.

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Resumen Muchas ciudades de paises en desarrollo dependen del agua subterránea para el abastecimiento de agua. Frecuentemente el agua subterránea se bombea de acuíferos semi-confinados en depósitos aluviales. Estos acuíferos más profundos se protegen frecuentemente de agua somera contaminada mediante la intervencción de capas menos permeables. Sin embargo, donde el agua subterránea se bombea de un acuífero semi-confinado inmediatamente debajo de una ciudad, pueden ocurrir fugas significativas inducidas de agua somera contaminada. Esto puede conducir a un serio deterioro de calidad de agua en acuíferos más profundos en el largo plazo. Se ha desarrollado un modelo simple el cual aporta idea acerca de los controles hidráulicos en la calidad del agua en tales acuíferos semi-confinados. El modelo aporta una herramienta para la evaluación inicial y predicción del impacto de urbanización en la calidad del agua subterránea. El modelo también caracteriza el comportamiento hidrogeológico clave a traves de un solo parámetro, que aquí se denomina ′factor de fuga de la ciudad′el cual puede usarse para evaluar la vulnerabilidad a la contaminación por fuga. El uso de este modelo se ilustra con un estudio de caso de una ciudad en Tailandia.

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Application of Numerical Modeling for Groundwater Flow System Analysis in the Akaki Catchment,Central Ethiopia

A three dimensional steady-state finite difference groundwater flow model is used to quantify the groundwater fluxes and analyze the subsurface hydrodynamics in the Akaki catchment by giving particular emphasis to the well field that supplies water to the city of Addis Ababa. The area is characterized by Tertiary volcanics covered with thick residual and alluvial soils. The model is calibrated using head observations from 131 wells. The simulation is made in a two layer unconfined aquifer with spatially variable recharge and hydraulic conductivities under well-defined boundary conditions. The calibrated model is used to forecast groundwater flow pattern, the interaction of groundwater and surface water, and the effect of pumping on the well field under different scenarios. The result indicates that the groundwater flows regionally to the south converging to the major well field. Reservoirs and rivers play an important role in recharging the aquifer. Simulations made under different pumping rate indicate that an increase in pumping rate results in substantial regional groundwater level decline, which will lead to the drying of springs and shallow hand dug wells. Also, it has implications of reversal of flow from contaminated rivers into productive aquifers close to main river courses. The scenario analysis shows that the groundwater potential is not enough to sustain the ever-growing water demand of the city of Addis Ababa. The sensitivity and scenario analysis provided important information on the data gaps and the specific sites to be selected for monitoring, and may be of great help for transient model development. This study has laid the foundation for developing detailed predictive groundwater model, which can be readily used for groundwater management practices.     

沿海地区地下水模拟优化管理模型

针对中国一些沿海地区地下水超采及由此带来的海水入侵问题,将地表水补给、抽水量及地下水位等相嵌在一起,建立了沿海地区地下水模拟优化管理模型。将人工鱼群算法和基于MODFLOW2000的变密度地下水流及溶质运移模型耦合起来,对沿海地区地下水模拟优化管理模型进行求解。以山东省威海市节水示范区为例,验证模型的有效性和可靠性。结果表明,10、11、12月份抽水量最大,以后至第2年5月份依次是减少的;从区域分布上看,在临海区域1号井处抽水量是3500～1120m3/月,在其它井处是6540～2920m3/月;与现行方案相比,增加总有效供水1990m3,地下水平均水位升高0.29m,海水入侵问题能够得到解决。计算结果合理可行,为沿海地区地下水资源的科学管理和持续利用提供可靠依据。     

佳木斯市地下水水量水质模型

佳木斯市是一个以开采地下水为主要供水水源的城市.本文根据当地的水文地质条件,建立了佳木斯市的地下水的水量水质模型.用有限元法求解水量模型进行地下水资源评价.用特征有限元法求解水质模型进行地下水污染预测,该方法在求解对流一弥散方程时能有效地消除数值弥散和数值振荡,精度较高.为使该方法付诸实施,文中也提出了当利用特征有限元法求解时确定运动水质点所属单元的方法.     

Delineation of potential recharge area using a hybrid model,case of Djelfa Hadjia watershed

Groundwater potential map is important for environmental assessment and water resources management. In this work, a groundwater recharge potential map was established for the watershed of Oued Djelfa Hadjia in Algeria, based on new multiparameters hybrid model. The model has hydroclimatic parameters, geological settings, slope factor, and stream network density factor as inputs. The groundwater recharge estimated by the model range from 0.71 to 14 mm. The model allows delineation of potential area of recharge. The total water abstraction in Djelfa city is about of 14 hm³; however, the calculated groundwater recharge is about 3 mm/year (min 0.71 mm and max 14 mm), which correspond to an average recharge volume of 3.9 hm³ which mean that the aquifer is under over exploitation.     

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区地下水流模拟

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区是乌鲁木齐市的重要供水水源地。为了更好地为地下水资源的可持续开发提供依据,本文尝试将几何形状及含水层厚度差异悬殊的柴窝堡盆地与河谷区联合起来,运用GMS模型系统建立了区域地下水稳定流和非稳定流数值模型。通过对观测孔地下水位过程线和地下水流场进行拟合,校正了研究区的渗透系数、给水度和储水率等水文地质参数。并运用模型分析了研究区的地下水流系统、地下水均衡量、地下水位变化趋势及地下水位监测网的设计。结果表明研究区地下水流主要存在两个径流排泄区:沿乌鲁木齐主河道的径流排泄区和以柴窝堡湖和大小盐湖为排泄中心的径流区;地下水储存量相对较大,能够调节季节性变化与地下水开采的影响;应加强主要河流洪积扇补给区和山前侧向补给带地下水位的监测与排泄区泉水流量的观测。