文摘

《Ground Water》发表8篇关于我国地下水研究的论文2002年4月,美国《Ground Water》前任主编Warren W.Wood博士受邀来我国访问、考察并进行了学术交流。他对我国学者的地下水研究水平给予了很高评价。经与《Ground Water》现任主编Mary P.Anderson教授协商,同意由中国地质大学(     

地下水数值模型三维可视化研究

探讨了利用OpenGL技术实现含水层三维可视化的原理和方法,基于地下水数值模型的有限元三角网格和含水层顶底板信息,构建含水层三维实体模型,并将地下水数值模型计算结果通过三维表面动画的形式进行动态显示。本项研究为全方位、多视角地展示地下水系统进行了有益的尝试,将三维可视化技术成功地应用到地下水模拟研究。      

国际学术期刊《Ground Water》关注中国地下水研究的发展动向

美国《Ground Water》前任主编Warren W．Wood博士曾于2002年4月来中国访问。通过对有关院校和研究机构的访问和野外实地考察，他对中国学者地下水的研究水平给予了很高的评价。经与《Ground Water》现任主编Mary P．Anderson教授协商，同意由中国地质大学（北京）水资源与环境学院牵头，会同《水文地质工程地质》编辑郜和国家自然科学基金委员会地球科学部，组成联合征稿小组，向全国地下水专家学者征稿，在《Ground Water》上以专辑发表。美国《Ground Water》是地下水研究领域具有广泛影响力的国际性学术期刊，并被SCI检索。     

《Ground Water》发表8篇关于我国地下水研究的论文

2002年4月，美国《Ground Water》前任主编Warren W．Wood博士受邀来我国访问、考察并进行了学术交流。他对我国学者的地下水研究水平给予了很高评价。经与《Ground Water》现任主编Mary P．Anderson教授协商，同意由中国地质大学（北京）水资源与环境学院牵头，会同《水文地质工程地质》编辑部和国家自然科学基金委员会地球科学部组成联合征稿小组，面向全国地下水专家学者征稿，在《Ground Water》上以特刊形式发表。     

复合含水层系统地下水资源评价三维数值模型

江苏省盐城市地下含水系统为一复合含水层系统,采用真三维模型,将其概化为三度空间上的非均质各向异性.在对模型进行识别、验证的基础上,结合对地面沉降、咸水入侵等地质环境控制的要求,规划、预测了到2020年12月底,第Ⅱ承压含水层、第Ⅲ承压含水层和第Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20 m、-30 m和-40 m时,各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局,并预测了未来各含水层地下水位降落漏斗趋于稳定的地下水开采量.     

菱镁矿开采引起的Dubravsk(y) Massif水文地质结构中的地下水化学成分变化

Dubravsky Massif菱镁矿体的开采产生了部分局限在石炭纪低裂缝渗透变质岩中的喀斯特型裂缝含水层.大量的开矿过程对含水层中的地下水循环和化学成分都造成了可观的变化.本文研究了在这种复杂条件下地下水化学成分变化成因模型.根据化学配位模型,计算出所选矿物的饱和指数,从而指示所有喀斯特裂缝含水层饱和带中的地下水对菱镁矿、白云石、方解石的过饱和度和石膏的不饱和度.假设地下水未受人类活动的污染,而白云石中黄铁矿的氧化对成矿影响甚微,则水化学数据的统计描述代表了含水层中的水文地球化学背景.矿山中矿石焙烧释放的富氮气体凝聚产生的醋酸,能促进菱镁矿和白云石的溶解.这样产生的地下水相对背景值来说则富集NO3,Mg,和TIC.因此,由于地下开矿,岩溶作用估计将是原来的1.5倍.尽管有污染,这些所测参数并没有超过斯洛伐克卫生保健部颁发的No.29/2002 Z.z.饮用水标准临界值.因此采矿后含水层的开采也是可行的.     

菱镁矿开采引起的Dubravsk Massif水文地质结构中的地下水化学成分变化

Dubravsky Massif菱镁矿体的开采产生了部分局限在石炭纪低裂缝渗透变质岩中的喀斯特型裂缝含水层.大量的开矿过程对含水层中的地下水循环和化学成分都造成了可观的变化.本文研究了在这种复杂条件下地下水化学成分变化成因模型.根据化学配位模型,计算出所选矿物的饱和指数,从而指示所有喀斯特裂缝含水层饱和带中的地下水对菱镁矿、白云石、方解石的过饱和度和石膏的不饱和度.假设地下水未受人类活动的污染,而白云石中黄铁矿的氧化对成矿影响甚微,则水化学数据的统计描述代表了含水层中的水文地球化学背景.矿山中矿石焙烧释放的富氮气体凝聚产生的醋酸,能促进菱镁矿和白云石的溶解.这样产生的地下水相对背景值来说则富集NO3,Mg,和TIC.因此,由于地下开矿,岩溶作用估计将是原来的1.5倍.尽管有污染,这些所测参数并没有超过斯洛伐克卫生保健部颁发的No.29/2002 Z.z.饮用水标准临界值.因此采矿后含水层的开采也是可行的.     

基于GIS应用DRASTIC模型评价贵阳市地下水污染风险

介绍了DRASTIC模型的七个评价因子:地下水埋深、含水层净补给量、含水层介质类型、土壤类型、地形坡度、包气带介质Ⅰ的影响和含水层的导水系数.以地理信息系统(MAPGIS软件)为基础平台,结合地下水污染风险评价专业模型(DRASTIC模型),评价了贵阳市地下水污染风险,并进行了模型验证.通过MAPGIS软件做出了贵阳市地下水污染风险预测图,并对贵阳市地下水污染风险提出了防治对策,最后对地下水污染风险评价进行了总结与展望.     

江苏松散沉积层地区地下水资源评价模型发展趋势

江苏松散沉积层厚度大、结构复杂、容易发生固结压缩,地下水可采资源量评价具有较大的不确定性,容易造成重复或缺失,地下水的过量开采又容易引发地面沉降地质灾害。针对以上问题,提出了地下水资源评价的地下水渗流三维数学模型及其地下水渗流与地面沉降耦合模型。地下水渗流三维数学模型可以将整个松散沉积层作为一个统一的水文地质体进行计算,对不同水力性质的含水层同时进行刻画描述,克服了以往二维或准三维模型将各含水层之间的粘性土层概化为越流层给评价结果带来的重复或缺失。地下水渗流与地面沉降耦合模型可以结合地面沉降环境控制,评价出地下水的可采资源量,尤其是以比奥固结理论为基础,考虑了土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化的全耦合模型,使评价结果更趋科学、合理。     

北京市平原区地下水流动数值模型应用研究

以北京市平原区地下水系统作为研究对象,系统地收集整理了相关的地质和水文地质资料,通过对资料的综合分析,对边界条件、含水层结构等进行合理概化,建立了水文地质概念模型。在此基础上,运用MODFLOW软件建立了北京市平原区地下水流动的三维数值模型。模型垂向上剖分为10层,平面上每层剖分为499行×499列不规则矩形网格,有效单元共计1 103 000个,以刻画复杂的含水层结构和地下水三维流动特征。依据实测地下水位数据进行模型参数识别与校正,绝大多数计算水位与实测水位拟合较好,模拟流场与实测流场吻合,参数符合水文地质条件,表明本研究建立的数值模型能够较好地刻画北京平原区地下水流动特征。     

菱镁矿开采引起的Dubravsk"非汉字符号" Massif水文地质结构中的地下水化学成分变化

Dubravsky Massif菱镁矿体的开采产生了部分局限在石炭纪低裂缝渗透变质岩中的喀斯特型裂缝含水层。大量的开矿过程对含水层中的地下水循环和化学成分都造成了可观的变化。本文研究了在这种复杂条件下地下水化学成分变化成因模型。根据化学配位模型,计算出所选矿物的饱和指数,从而指示所有喀斯特裂缝含水层饱和带中的地下水对菱镁矿、白云石、方解石的过饱和度和石膏的不饱和度。假设地下水未受人类活动的污染,而白云石中黄铁矿的氧化对成矿影响甚微,则水化学数据的统计描述代表了含水层中的水文地球化学背景。矿山中矿石焙烧释放的富氮气体凝聚产生的醋酸,能促进菱镁矿和白云石的溶解。这样产生的地下水相对背景值来说则富集NO3,Mg,和TIC。因此,由于地下开矿,岩溶作用估计将是原来的1.5倍。尽管有污染,这些所测参数并没有超过斯洛伐克卫生保健部颁发的No.29／2002 Z.z.饮用水标准临界值。因此采矿后含水层的开采也是可行的。     

上海市浦西地区地下水三维数值模拟

以上海市浦西地区第二承压含水层和第三承压含水层为例,利用实际资料以及部分插值的方法,建立了该区地下水系统完整三维数学模型,较好地解决了相对隔水层缺失区越流系数无法调试的问题,为上海市整个地下水含水系统建立完整三维水流模型以及沉降模型奠定了基础。      

北京平原区域地下水流模拟

为深入研究北京平原地下水资源的现状及未来的变化趋势,探讨地下水资源可持续开发方案,文章建立了北京平原三维地下水流非稳定流模型。在充分分析北京平原区水文地质条件的基础上,建立了三维数字水文地质概念模型。从区域上将北京平原含水层系统划分为5个含水层和4个弱透水层互层的多层系统。在此基础上利用GMS模型软件建立了三维地下水稳定流模拟模型和非稳定流模拟模型。首先利用1995年丰水年的地下水均衡量建立和校正了稳定流模型。之后在稳定流模型的基础上建立和校正了非稳定流模型,非稳定流模型的模拟期为1995～2005年。最后用模型分析了北京平原区地下水流场的变化趋势。与20世纪60年代天然流场相比,北京市平原区区域地下水流场发生了巨大变化。除了区域地下水位整体下降外,在不同深度的含水层形成了规模不等的地下水位降落漏斗。自1999年以来的连续干旱,导致河流基本干枯,地下水补给量减少,加之应急水源地的投入运行,使地下水贮存量被持续地大量消耗,地下水位快速下降。长期以往,必将造成含水层地下水疏干。控制和减少地下水开采势在必行。     

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.     

淮北市地下水资源优化管理研究

通过对淮北市地质、水文地质条件的综合分析 ,建立了淮北市双含水层系统水文地质概念模型。引入准三维流数学模型进行地下水动态预报及建立地下水管理模型。用线性规划模型提出淮北市地下水资源的最佳管理方案。最后提出开展地下水回灌研究、建立岩溶含水层地下水库、限制发展耗水型工业及用法律和经济手段管理水资源开发等建议     

江苏姜堰孔隙承压地下水资源评价三维数值模拟

通过建立符合该地区承压地下水赋存条件和渗流特征的地下水三维数值模型,并在模型识别、验证的基础上,根据各承压含水层的水位控制要求,调整现有地下水的开采布局,以乡镇为单位,确定出各含水层的地下水可开采资源量及最优开采布局,并预测2011—2020年底逐年地下水水位动态变化情况。     

地下水开采与地面沉降控制三维全耦合模型研究

针对第四纪松散沉积层中地下水开采所引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑到土体的非线性特征及土体的渗透性随应力状态的动态变化,引入邓肯-张非线性模型和渗透率动态模型,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,并以吴江市浅层地下水开采为例,建立了浅层地下水开采与地面沉降三维全耦合数值模型。在对模型进行校正、识别的基础上,以微承压含水层未来10 a内地下水位埋深不低于含水层顶板、地面沉降量不超过50 mm为约束条件,预测了吴江市各镇的地下水可采资源量合计为1 203.59×10⁴m³/a。     

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。     

运用三维变密度潮汐效应模型确定滨海含水系统的海底等效边界——山东烟台夹河中下游地区为例

确定咸淡水界面的位置是滨海地区海水入侵研究的主要任务之一。对于天然条件承压含水层而言，含水层顶板向海底延伸的距离直接影响了咸淡水界面的位置，它可以通过承压含水层中地下水的潮汐效应信息来确定。考虑到咸淡水之间密度的差异，建立了山东省夹河中下游地区滨海含水系统地下水三维变密度潮汐效应模型。通过反复对比潮汐效应观测中的地下水水头波动与模型计算出的水头波动，确定了滨海承压含水系统的海底边界。同时，也初步估计出海区与近海陆区含水层的水文地质参数。     

潍坊市潍北区地下水模型研究

在潍坊北部地区水文地质参数和含水层特性的基础上,利用数学方法以Visual-Modflow为工具,建立了潍北区地下水流场三维模型,研究地下水运动的物理机制和演变情势,进而预测地下水动态演变规律。通过对模型的识别和检验,得出所建立模型满足精度要求,能够较为可靠的预测、预报潍北区地下水动态,为潍北区超采区治理,水源地的合理开采,城乡供水安全,水资源管理及开发调度提供科学依据。