平阴县前寨-凌庄水源地地下水数值模拟

根据平阴县前寨一凌庄水源地的水文地质条件,建立了裂隙岩溶水的平面二维非稳定地下水流模型,并应用Modflow软件对该区地下水流进行数值模拟。在进行计算区剖分、空间离散、参数分区、边界条件及源汇项处理与模型识别、验证的基础上,通过预测分析得出：该水源地按设计开采量开采后,地下水位不会出现持续下降趋势,最大降深在允许范围之内,因而也不会诱发环境地质问题。     

黄河下游地上悬河段开采条件下侧渗量变化研究

本文主要通过模型的方法定量研究黄河下游悬河段地下水与黄河关系。在黄河影响带水文地质条件分析的基础上,将黄河作为地下水系统的混合边界条件处理,运用地下水模型软件FEFLOW建立研究区地下水流模拟模型。以模型为工具,重点评价了原阳水源地规划开采规模为40×104m3 d情况下,地下水流场和动态的变化趋势,计算了黄河侧渗量的变化情况。结果表明,地下水流场在开采10年后趋于稳定,地下水最大水位降深为20m,激发黄河水对地下水为补给量为1 02×108m3 a,占水源地开采量的69 7%。本研究还计算了8个规划新建和扩建傍河水源地条件下地下水变化趋势和黄河侧渗量的增加量。研究表明,黄河对于研究区地下水可再生能力的提高具有重要意义,规划新建和扩建傍河水源地新增地下水开采量4 86×108m3 a是有保证的。     

基于统计方法的干旱区地下水最大可开采量的确定

为克服地下水可开采量确定过程中确定性模型的局限性、失真和参数确定困难等弊端,合理的确定地下水可开采量,基于研究区不同区域地下水水位与开采量监测资料,采用多元线性回归和非线性多元回归统计方法对不同情况下地下水最大开采量进行探讨。结果表明：1964—1990年期间百口泉水源地地下水开采量在持续增加,并以1976年前增加较明显,且地下水水位均表现为下降趋势;非线性多元回归分析法对降深与开采量拟合的结果和误差精度均优于多元线性回归分析法;基于拟合的非线性多元回归方程,可确定水源地正常运行条件下的开采量为1 391万m3、极限开采条件下的开采量1 856万m3、疏干开采条件下的开采量1 992万m3。     

靖安水源地地下水流模拟与预测

地下水数值模拟是地下水资源评价的重要方法之一。应用GMS软件建立靖安水源地的地下水流数值模型,利用该模型对设计的不同开采方案进行模拟,预测降水保证率95%条件下各方案开采20年后的地下水流场变化及水位变化情况。结果表明,当水源地总开采量为10万m3/d时,地下水流场能够达到稳定状态,中心水位降深较小,不会对生态环境造成明显影响。     

第二松花江干流傍河开采潜力评价

在第二松花江傍河开采适宜性评价的基础上,根据研究区的地质和水文地质条件,建立了水文地质概念模型及相应的数学模型,建立了基于Visual MODFlow的地下水流数值模型;以地下水水位降深不大于含水砂层厚度的1/3为准则,通过使预测流场与允许降深条件下的流场尽量接近,给出了第二松花江干流傍河开采条件下的地下水允许开采量。结果表明:现状年条件下区域地下水资源开采强度较小,而傍河开采条件下各适宜区地下水开采潜力巨大,在多年平均降水保证率条件下,地下水允许开采量可达140×104 m3/d;适度规模傍河开采可引起地表水与地下水转化关系的变化,但不会对河流生态功能产生不利影响。     

Visual Modflow在郑州沿黄水源地地下水资源评价中的应用

通过在河南省郑州沿黄水源地使用国际通用的可视化标准软件Visual Modflow进行地下水资源的模拟与预报,建立了三维非稳定流数值模型,使用PCG2迭代方法求解,并按照设计开采量对地下水水位进行预报,根据模型预报结果,水源地设计开采量是可行的.MODFLOW 在郑州沿黄水源地地下水资源评价的成功运用,为研究区地下水资源的合理开发利用提供了科学依据,具有很好的应用和推广前景.     

时序马尔可夫模型和有限元模型在中国北方型岩溶水资源评价中的应用—以徐州市张集水源地裂隙岩溶水为例

为满足城市不断发展对水资源的需求,本文分析了徐州市拟建水源地——张集水源地水文地质条件,建立了与研究区裂隙岩溶含水层相适应的三维数学模型,并用等参有限元方法求解。考虑到大气降水的多寡及其分配状况是影响地下水资源评价的最终决定因素,而且具有随机分布性质,建立了研究区大气降水的时间序列——马尔可夫模型,其精度高于单一的时间序列模型,与有限元方法结合并用于评价该区的地下水资源,得出水源地地下水允许开采量为16.71×10~4m~3/d。结论对水源地地下水资源可持续开发利用方案的确定提供了科学依据,同时对中国其他类似地区地下水资源正确评价具有重要的参考价值。     

酒泉钢铁公司地下水源地数值模拟及水位预报

依据实际勘察资料,在全面阐述供水水源地水文地质条件及开采状况,进行地下水均衡计算的基础上,建立了勘察区地下水二维流水量数学模拟模型,重点以酒钢近期和远期对地下水资源的需求量2个开采方案为依据,利用模型对未来水源地地下水位的变化趋势和特征进行了预测预报。结果表明,各水源地总计按近期27.648万m3/d开采至2030年,开采区最大水位降深小于设计允许降深12m,并均已形成稳定的降落漏斗,由此引起的泉水溢出量减少对酒泉西盆地生态环境基本无影响,对现有的其它水源地影响甚微。而各水源地总计按远期34.56万m3/d开采至2030年,北大河、嘉峪关水源地开采井降深小于设计允许降深,自2011年降落漏斗已基本稳定,但黑山湖水源地开采降落漏斗中心最大水位降深分别为17.22m和23.60m,远大于设计允许降深,并且地下水位持续下降,降落漏斗不断扩大并与北大河、嘉峪关水源地降落漏斗相连形成区域性大降落漏斗,由此引起的水位降幅将使现有的泉水大量衰减直至完全消失,对下游生态环境将产生巨大的负面影响。为实现水资源的永续利用和酒钢经济的可持续发展,酒泉公司未来必须实施开源与节流并具的用水战略。     

青岛市洋河下游水源地地下水调蓄开采资源评价

洋河下游水源地以松散岩类孔隙水为主,含水层主要由第四纪冲积-冲洪积的砂及砂砾石组成。厚度一般4～8m,单井出水量可达800m^3/d以上,水位埋深2～4m。主要接受大气降水渗入和上游径流补给,季节性变化明显。人工开采是其主要排泄方式,地下水动态基本处于自然状态。现状条件下区内总储存量Q储=1535.71万m^3,总补给量Q补=237.31万m^3/a,总排泄量Q排=245.69万m^3/a,处于均衡状态。通过建立地下水水流数值模型,进行洋河下游水源地地下水调蓄开采量评价和水位预测,认为在该区以枯水期开采量6000m^3/d、连续开采5个月、年开采量90万m^3的开采方案,水位降深在允许范围内。因此,枯水期6000m^3/d的开采量可作为洋河下游水源地的调蓄开采资源量。     

襄城县五里堡水源地水资源评价研究

通过在襄城县五里堡水源地建立三维非稳定流模型,采用有限差分,交替向隐式差分等方法进行求解,采用Modflow软件模拟分析,并按照设计开采条件对该区地下水的水位进行了预测、反演。根据近十年观测数据的反演结果对比,反演结果反证了研究区地下水在设计开采量条件下水资源量是有保障的。研究结果为类似工程水源地地下水定量评价和准确计算探索了方法,同时也为其它水源地地下水的定量评价和计算提供了经验。     

变异条件下内蒙古呼包平原地下水演化趋势

重点探讨气候变异对内蒙古呼包平原地下水资源、地下水流场和动态的影响。在介绍呼包平原水文地质条件的基础上,运用地下水模型软件PMWIN 5.1建立了研究区双层地下水流模型,并根据1998年地下水动态观测和统测资料对模型进行识别。通过对近51 a降水量的分析,确定将连续出现的2个特枯年作为地下水的变异条件,运用地下水模型对变异条件下地下水状态进行模拟,结果表明：2年间对地下水的严重超采,使地下水亏空量达75 296.34 万m³,潜水和承压含水层的地下水位大幅度下降,潜水位最大下降4 m左右,承压水位最大下降17 m左右;漏斗中心主要集中在开采量大的呼和浩特和包头市区。     

山东省龙口市平原区地下水资源评价

采用迦辽金有限单元法对龙口市区地下水资源进行评价。按当地设计的开采量预报 ,本区未来地下水位降落漏斗范围有所缩小 ,地下水位负值区面积基本没有变化。只有采取如下措施 :增开新的水源地 ,充分利用地表水及加强水库工程 ,合理布局开采井 ,再生水利用及引进容水 ,方能达到最优的环境和社会效益。     

新疆渭干河流域地下水三维流数值模拟

采用任意多边形网格有限差分法求解模型,根据地下水水头长观资料识别模型的水文地质参数,建立了含混合井孔的6层模拟系统的地下水三维不稳定流模型来刻画渭干河流域地下水流动的基本规律.运用识别后的模型进行了地下水资源评价,预测了未来10 a不同开采条件下的地下水动态变化,探讨了地下水资源的合理开发模式,提出在以蒸发排泄为主的条件下,应在保证生态用水的前提下最大限度地夺取无效蒸发.     

矿坑排水对地下水水源地供水安全影响分析

为保证矿区安全开采，采矿本身要求排出大量的矿井水，这不可避免地使附近的地下水水位下降，并可能影响到已有地下水水源地的供水安全，产生供、排水矛盾。本文以淮北市徐楼铁矿为例，用数值法分析评价矿坑排水对城市供水安全造成的影响，并对越流系数的不确定性进行了定量分析。分析结果表明：矿坑排水对徐楼水源地引起的水位附加降深最大值为0．0244m，仅为水源地设计开采水位降幅（6．0m）的0．41％，对附近地下水水源地的供水安全造成的影响较小，不会影响到水源地的正常运行。     

中国北方山丘区城镇地下水资源可持续利用——以吉林省磐石市为例

如何使有限的地下水资源发挥其最大的综合效益,保障城镇社会经济的可持续发展是山丘区中小城镇当前面临的重要问题。以实现磐石市城市地下水资源可持续利用为目的,建立地下水流数值模型,以地下水位降深、埋深为约束条件,优化市政供水开采布局,进行地下水资源开发潜力评价,进而提出了城市地下水资源可持续开发利用对策。     

Visual Modflow在吉林省西部地下水数值模拟中的应用

本文首先建立了吉林省西部地区水文地质概念模型，然后运用国际通用的可视化标准软件Visual Modflow对研究区地下水进行了数值模拟计算和预测，得出了该区的多年平均地下水补给资源量和可采资源量，为研究区地下水资源的合理开发利用提供了科学依据。     

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     

Numerical simulation and environmental impact prediction of karst groundwater in Sangu Spring Basin,China

The changes of development and utilization of karst groundwater in Sangu Spring Basin have made the original groundwater resource evaluation unable to meet the needs of future economic development. Based on analysis of existing data, combined with the characteristics of supplement, runoff and draining of regional karst groundwater, the Visual Modelflow software was used to build a numerical simulation model of Sangu spring Basin. The amount of karst groundwater resource and groundwater environment of the Basin were evaluated under different exploitation schemes, and the changes of karst groundwater environment in the future ten years were also predicted. The fitting error which is less than 0.5 m between the calculated value and measured value of the water level in the fitted borehole accounts for 93%. For the lithologically and structurally complex Sangu Spring Basin, the fitting effect of numerical simulation model was ideal. On the basis of the current mining amount of 111.80 million m³/a, the total redistributed exploited amount in the spring region was 61.79 million m³/a. Under the condition that the quantity of recoverable resources reached 173.59 million m³/a and under different precipitation schemes, all constraint conditions were satisfied, such as regional water level drawdown, maximum allowable water level drawdown in every simulated water source area and the flow rate of Guobi Spring. The results will provide a scientific basis for the rational development and utilization of karst groundwater in Sangu Spring Basin.     

Groundwater simulation using a numerical model under different water resources management scenarios in an arid region of China

Groundwater plays an important role in the economic development and ecological balance of the arid area of northwest China. Unfortunately, human activity, for example groundwater extraction for irrigation, have resulted in excessive falls in groundwater level, and aquifer overdraft in the oasis, disrupting the natural equilibrium of these systems. A groundwater numerical model for Minqin oasis, an arid area of northwest China, was developed using FEFLOW software to simulate regional groundwater changes under transient conditions. The vertical recharge and discharge (source/sink terms) of the groundwater models were determined from land-use data and irrigation systems for the different crops in the different sub-areas. The calibrated model was used to predict the change for the period from 2000 to 2020 under various water resources management scenarios. Simulated results showed that under current water resources management conditions groundwater levels at Minqin oasis are in a continuous drawdown trend and groundwater depth will be more than 30 m by 2020. Reducing the irrigation area is more effective than water-saving irrigation to reduce groundwater decline at Minqin oasis and the annual groundwater budget would be −0.978 × 10⁸ m³. In addition, water-diversion projects can also reduce the drawdown trend of groundwater at Minqin oasis, and the groundwater budget in the Huqu sub-area would be in zero equilibrium if the annual inflow into the oasis was enhanced to 2.51 × 10⁸ m³. Furthermore, integrative water resources management including water-diversion projects, water-saving irrigation, and reducing the irrigation area are the most effective measures for solving groundwater problems at Minqin oasis.