地下水数值模拟中入渗补给滞后的处理方法

地面水入渗补给地下水具有滞后性。文章介绍了地下水数值模拟中入渗滞后补给的权系数方法,该方法仅有一个参数需要确定。基于均质介质和底面为自由液面的一维土柱的理想模型数值试验,利用不同滞后因子的饱和地下水流模型同饱和-非饱和地下水模型求解的入渗补给量进行对比分析,认为待定参数与地下水位埋深成反比,与介质的饱和渗透系数成正比,通过40组设定的模型试验得到地下水埋深和饱和渗透系数对应的待定系数取值的统计关系式。这些成果为饱和地下水流模型中入渗滞后性的描述提供了参考,将提高地下水流模拟的仿真性。     

南海神狐海域天然气水合物注热降压开采数值模拟研究

针对南海神狐海域天然气水合物成藏条件,利用pT+H软件和水平井技术对天然气水合物的注热和注热降压开采效果进行了模拟分析。重点讨论了注入热水温度为30、60、90℃时水合物饱和度以及CH4气体饱和度、CH4产气率、累积CH4产气量和产水量的变化规律,发现两种开采模式下水合物低饱和度分布范围随时间增长和温度升高而增大;CH4产气率在开采10 d内升高较快,之后逐渐减小。模拟结果表明:注热降压开采模式比单纯注热模式的效果有较大改善,而且温度对于提高CH4产气量效果不明显,但因为天然气水合物藏的低渗透性,神狐海域的天然气水合物的CH4产气量不大。研究结果可为南海神狐海域和类似地区天然气水合物开采提供参考。     

数值模型在黑河干流中游水资源管理中的应用

以黑河干流中游水资源管理为例,利用地下水数值模型研究了天然和人工活动作用下泉水、地下水向地表水排泄量的变化规律;预测分析了不同情景下的水资源开发利用状况.研究表明,地下水向河-泉的排泄量呈衰减趋势,且地下水的增采量和渠系防渗节约的水量主要来源于地下水储存量的消耗;指出在目前有限的水资源条件下,为保护生态地质环境,必须限制地下水的持续超采.     

地下水流数值模拟前后处理软件的设计与实现

国际上通用的MODFLOW核心程序的软件前后处理功能强 ,可视化做得很成功 ,因其具有实用性、易操作性而在国内外应用较多 ,而其核心程序刻画方面却存在着一些需要改进的地方 ;国内的地下水数值模拟程序虽然水文地质条件刻画较强 ,但前后处理仍有大量工作可做 .　　地下水流数值模拟前后处理主要包括网络生成、插值、分区图形的绘制及等值线的绘制 ,各部分的工作量大而且繁琐 ,方便快捷的前后处理软件已成为数值模拟工作者迫切的需要 .对于关键技术问题之一———二维网络自动生成 ,从 2 0世纪 70年代开始 ,出现了大量的网格单元自适应生成…     

基于Java/Java 3D的地层3维建模与可视化

利用Java 3D技术建立一个地层可视化3维建模系统,实现地层3维模型漫游、旋转、剖切等功能,并以某地区地下水资源调查评价中采集的地质钻孔数据为例,验证该系统的有效性。该系统将不仅为地下水模型的3维实体建模提供理论支持,而且将推动WebGIS在地下水模型中的应用。     

测氡技术在泉州清源山地下水源勘查中地应用

测氡是一种有效的放射性地球物理探测方法。由于含水裂隙基岩与其周边岩体的结构存在差异,氡气的浓度异常可间接反映出地质体裂隙系统的情况,并可分析其开启度、连通性,以及破碎程度。应用测氡技术对地下水资源进行勘探,对含水裂隙基岩的结构特征进行研究,能达到节约投资,缩短勘探时间的目的。并可与地质资料分析相互验证,为地下水勘察应用提供依据。这里将测氡技术应用于泉州市清源山地卞水资源勘探工作中,旨在寻找基岩山区地下水富集带。测氡结果显示,在清源山一带明显存在二条北西西向和北西向断裂,结合地质资料认为：F1断裂带和F2断裂带是地下水赋存的理想位置,而且这二条断裂延伸2．5km～3．0km,汇水面积大于13km^2,大气降水的补给能力5770m^3／d,每年的补给量可达211×10^4m^3。     

松花江佳木斯段潜水脆弱性评价

鉴于松花江流域地下水的重要性和当前污染,运用改进的DRASTIC模型,对松花江佳木斯段5～10 km范围内潜水进行了脆弱性评价。选取净补给量、包气带介质、含水层厚度、地下水水位埋深、土地利用类型、污染源影响和地下水开采模数建成评价指标体系;采用层次分析法确定各指标权重,结合GIS技术实现了脆弱性分区,并将结果与地下水质评价结果进行对比;最后通过敏感度分析讨论了所选指标的合理性。结果表明:地下水脆弱性相对较低和低脆弱区共占研究区面积的82.76%;较高和高的区域仅占8.13%,主要分布在七水厂、江北水源地以及污染强度较大的点源污染周围。地下水埋深、包气带岩性和地下水开采模数是对潜水脆弱性影响最大的因素。评价结果比较真实地反映了松花江佳木斯段潜水脆弱性状况,对城市规划建设和地下水资源的可持续利用具有指导意义。     

iTOUGH2反演模型在地下水模拟中的应用

模型参数快速校准是地下水数值模型应用中非常重要和困难的工作,反演模型提高了该工作的效率。在阐述i TOUGH2反演模型流程和TOUGH2/EOS9模块原理的基础上,介绍了i TOUGH2关于敏感性分析、参数估计和不确定性分析的原理。以FEFLOW软件中含三个观测井信息的Breyell抽水试验为例,利用i TOUGH2进行了敏感性分析、参数估计和不确定性分析,发现渗透率和孔隙度为敏感参数,而且通过加权最小二乘法的目标函数和优化算法获得了参数的估计值,最后使用一次二阶矩法和蒙特卡罗法分别进行了不确定性分析。将i TOUGH2反演的参数估计值与FEFLOW反演结果对比,发现两者接近,说明i TOUGH2的反演结果是可靠的。i TOUGH2对应的功能全,包括参数反演,敏感性分析,不确定性分析,可作为地下水模型反演模型的选择之一。     

地下水流模拟系统PGMS(1.0版)简介

地下水资源评价、规划和管理的核心是地下水动态的预测,当前地下水动态预测最有效的手段,甚至可以说唯一的手段,是数值模拟。国际上流行的地下水数值模拟的专业软件很多,如Visual MODFLOW、FEFLOW等。MODFLOW系列软件在国内外被普遍采用,它在可视化方面做得比较成功,但在地下水流的模拟上尚不尽人意。我国拟自行研制地下水模拟专业软件。在中国地质调查局地质大调查项目的支持下,集成开发者长期地下水模拟的研究基础,开发可视化的前后处理程序,形成了一个基于多边形网格的三维地下水流有限差分模拟系统(简称PGMS,即Polygon-grid finite-differencegroundwater modeling system)。