基于GMS的山西辛安泉域地下含水层结构模型研究

辛安泉域岩溶地区存在较多岩溶管道、人工采煤巷道和复杂的地质构造等,水文地质条件十分复杂。为准确构建辛安泉域三维地表水-地下水数值模型,开展岩溶水资源承载力评价,需要精确建立辛安泉域三维地下含水层结构模型。采用GMS软件基于实际钻孔数据资料、虚拟钻孔数据和水文地质剖面资料精细建立长治市辛安泉域岩溶含水层三维含水层结构模型。结果表明,采用GMS模型,基于实际钻孔数据资料、虚拟钻孔数据和水文地质剖面资料建立的长治市辛安泉域三维含水层结构模型更接近实际,采用这种方法构建含水层结构模型能够为后期精确建立长治市辛安泉域三维地表水-地下水数值模型打下坚实的基础。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层沉积学初探

“含水层沉积学”是沉积学、水文地质学、油气储层地质学、地球化学等相互交叉综合的产物,是以沉积学、水文地质学理论为基础,以沉积含水层为主要研究对象,以查明地下水赋存和循环条件、地下水系统结构特征、地下水水质成因与分布以及地下水富集规律为主要研究内容,最终服务于地下水资源勘查评价的一门边缘分支学科。含水层沉积学及水文地质综合研究表明,受到沉积相类型及其空间展布的明显控制,鄂尔多斯盆地白垩系地下水赋存、循环、富集条件以及地下水水质分布总体具有北好南差、盆地南部具有下好上差的宏观规律。     

苏锡常地区含水层结构和地下水位的虚拟表达

由于三维地质结构模型和地下水面(包括潜水水面和承压水水面)模型开展地面沉降机理研究的重要基础,因此,本次利用Visual C 和OpenGL(Open Graphics Library)将苏州—无锡—常州(简称苏锡常)地区第四系含水层结构和地下水位形态进行三维虚拟表达,创建了酷似于实际情况的地下水赋存环境(三维地质结构模型),并在该环境中添加了各含水层的水位线。研究者可交互操作于该虚拟环境,并能够直观形象地了解研究区内的水文地质情况(各地层间的空间分布及岩性特征、含水层间的补给关系及地下水位的动态过程等),从而获得身临其境的感受,为进行地面沉降机理研究提供一个基础性的辅助方法。     

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。      

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。     

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。     

苏州城市规划区三维水文地质模型的构建

三维水文地质模型可全方位展现地下含水介质的空间分布特征,是含水层系统分析的有效手段。以研究区水文地质工程地质与第四纪钻孔、地表DEM、基岩面、第四纪模型、水文地质剖面图、水文地质条件图等为基础数据,以苏州城市地质信息管理与服务系统为平台,采用"钻孔—地质剖面/等值线—地层实体"的整体建模思路,创建了苏州城市规划区三维水文地质结构模型,为苏州城市地下水资源信息化管理和城市可持续发展提供基础地质数据和科学决策依据。     

江苏沭阳主城区地下水水文地质特征分析

开展水文地质特征分析对本地区建立地下水动态监测网络、地下水资源开发利用与环境保护以及城市工程建设过程中地下水控制具有重要的意义。在分析沭阳主城区自然地质环境及地质特征资料的基础上,结合水文地质勘探与试验以及水质检测资料,分析地下水类型及其富水性分布规律、补给径流排泄条件以及水化学特征等。结果表明:研究区松散岩类孔隙水分为浅层地下水(第Ⅰ含水层组)和深层地下水(第Ⅱ、第Ⅲ含水层组)。浅层地下水富水性较好地段主要分布于研究区西北部淮沭河、新沂河和沭河周边一带,实测单井涌水量754.60 m3/d,其它地段属于富水性较差区,实测单井涌水量183.84~184.75 m3/d,局部水质较差,易受污染。深层地下水水富水性好地段分布于研究区西南及二斗渠以南一带,含水层厚度较大,实测单井涌水量597.77 m3/d,其它地段属于富水性中等,实测单井涌水量422.97~459.56 m3/d,水质良好。研究区地下水补径排条件受地形地貌、人工开采等因素影响明显,深层地下水局部地区已形成了水位降落漏斗。     

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     

潍坊市北部漏斗区的含水层调蓄库容研究

近年来,由于过量开采地下水,潍坊市北部地区形成了大范围的地下水降落漏斗,而漏斗区产生了连续的储水空间。本研究收集了潍坊市北部水文地质条件资料,分析了研究区地质构造,并划分了水文地质单元。同时,选取研究区有代表性的钻孔,绘制了水文地质剖面图,刻画地下含水层的空间分布状态。然后根据土壤粒级将地下空间划分为透水层、弱透水层和不透水层。其中,透水层再细分为潜水含水层、微承压水含水层和承压水含水层。最后,利用松散岩型地下水调蓄公式计算研究区调蓄库容。本研究还利用GMS空间建模,绘制了地下水库三维实体模型。研究结果表明,潍坊调蓄区段内地下水补给源条件及调蓄条件良好,具有很好的储蓄水能力。研究区的调蓄库容为11.81亿m3,可开采量为9.44亿m3。这些研究结果为潍坊市利用地下空间储存水资源提供了数据支持。     

基于GMS支持下的大庆地下水库区水文地质结构可视化模型

为直观、清楚再现水文地质结构空间信息,介绍GMS软件生成三维地质结构实体模型的方法,利用区内大量的钻孔数据,建立了大庆地下水库区水文地质结构三维可视化模型,为地下水库的选址和建设提供了重要依据。     

新疆巴里坤三塘湖盆地地下水赋存分布特征

通过对三塘湖盆地水文地质结构、地下水类型及富水性特征分析,讨论地下水赋存分布特征,为当地矿产资源开发及供水水源地建设提供水文地质依据。采用水文地质钻探、物探、测绘、抽水试验及测试等方法获取基础水文地质数据,对储水介质岩性和厚度、含水层特征、富水性等空间变化规律归纳总结,认为盆地内具单一结构松散岩类孔隙潜水、多层结构孔隙潜水-碎屑岩类孔隙裂隙承压水、碎屑岩类孔隙裂隙承压水的赋存分布特征。     

内蒙古包头市昆都仑河以西地区水文地质特征分析

为了对内蒙古包头市昆都仑河以西地区水文地质特征有一个清晰明确的认识,通过水文地质勘察,按赋存条件、含水层介质及水力学性质将区内地下水分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类。对区内含水层富水性特征,地下水补径排特征,地下水动态特征进行分析,得出了区内潜水含水层及承压水含水层水文地质特征。     

含水层结构和地下水面形态的虚拟模拟——以苏锡常地区为例

利用Visual C++作为虚拟苏锡常地区第四系含水层结构和地下水面形态的开发工具,采用OpenGL对它们进行三维可视化表达,研究者可采用不同的显示方式对含水层和地下水面进行观察,了解各地层间的空间分布特征、含水层间的补给关系、地下水面的形态和水平方向上地下水补给区和排泄区的分布情况,以及地下水面的动态演示过程。     

云应盆地东北部含水层结构特征及地下水转化模式

云应盆地东北部属鄂北贫水地区,赋存于古近系—第四系含水层中的地下水是当地生产、生活用水的主要来源,亟需查明含水层的结构、含水层间地下水的转化关系等基本条件,为研究区内合理开发利用地下水提供依据。本研究通过野外水文地质调查、水文地质钻探工作,将研究区划分为单层含水层与双层含水层结构两个亚区（6个小区）。并通过地下水水位动态长期监测,获取了区内不同含水层的水位动态变化特征,分析各含水层之间的水力联系,建立了区域地下水转化的概念模式,即:研究区地下水以接受山前降雨入渗及风化裂隙水侧向径流补给为主,主要以水平径流的形式经古近系孔隙-裂隙含水层及第四系孔隙承压含水层往澴水方向运移,而后进入第四系孔隙潜水含水层。地下水和地表水在不同季节补排模式不同,雨季地表水（澴水）补给地下水,旱季地下水向地表水（澴水）排泄。古近系孔隙-裂隙水与上覆第四系孔隙水联系密切互为补给,共同构成具有统一水力联系的垂向多层结构的含水系统。独特的含水层结构决定了区内地下水接受降水补给的条件较差,地下水可开采资源量总体较贫乏,建议重点利用区域地表水资源,适度开发地下水资源,推进农业节水灌溉工程,实现水资源可持续利用。     

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.     

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.     

广西福安银铅钨矿区水文地质特征分析

利用岩性、含水介质特征及地下水赋存形式等划分其矿区含水层,从地形、地貌、地层、构造等几个方面对矿区水文地质特征进行了论述,预测矿坑涌水量,指出广西福安银铅钨矿区是以裂隙水为主、碎屑岩基岩裂隙水含水层直接充水、水文地质条件较复杂的矿床。     

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。     

白岩脚煤矿环境水文地质问题及防治对策

对白岩脚煤矿含水层特征、地下水赋存、转化与排泄等水文地质条件分析的基础上,对区内水土流失、石漠化、内涝、地下水污染等原生的和煤炭开采可能引发的环境水文地质问题进行梳理,并提出对策建议,为矿井设计和矿山环境保护与恢复治理提供参考。