地下水流系统确定—随机性数值模型研究

本文从地下水系统的确定性和随机性特点出发，提出了地下水流系统确定－随机性数值模型。该模型可用于地下水流系统参数估计、状态预测以地下水位观测网优化设计。     

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。     

地下水流系统特征——以白垩系地下水盆地为例

以不同的研究尺度,白垩系地下水盆地可以划分为若干地下水流系统.水流系统的发育受含水层补给和排泄条件及含水系统结构控制.每一个水流系统都具有整体性、相关性、等级结构性、时序性、动态平衡性、功能性等特征.     

盆地多级次地下水流系统盐分运移实验模拟

地下水年龄和滞留时间包含了地下水循环和演化的重要信息,被广泛用于盆地地下水循环模式的研究.使用多级次地下水流系统演示仪,实验模拟了三级水流系统模式中地下水年龄及滞留时间分布.研究发现,盆地底部、区域流线的下游、盆地滞留区最晚响应;浅部的局部水流系统稳定后的浓度值相对较低;中间水流系统相对深部的区域水流系统也较低,滞留区...     

平顶山矿区地下水流系统识别及岩溶发育规律初步研究

本文通过对平顶山地区水文地质循环中氢、氧同位素组成分布及地下水-岩作用过程的分析,识别了矿区地下水流系统,并对岩溶发育规律进行了初步研究。     

裂隙网络地下水流数值模型及非连通裂隙网络水流的研究

本文在将裂隙系统的空间展布用集合函数和数值矩阵形象表出的基础上，建立了新的裂隙网络地下水流数值模型；并对有阻水裂隙在所造成的非连通裂隙网络水流问题，给出相应的解决方法。     

地下水分层勘查技术在地下水流系统研究中的应用

地下水流是一种运动流体,空间上分布连续且能传递压力,在能量(势)差驱使下发生从水头高处向低处的运动.通常在补给(势源)区,地下水垂向上由上向下运动,而在排泄(势汇)区地下水由下向上运动,即地下水整个生命过程中总是由源到汇、向着能量减小的方向做径流运动,无论是在单个或多个透水岩层中都是如此.地下水分层勘查技术使在垂向上分...     

西弗吉尼亚Laurel河喀斯特水流系统的地球化学与动力学演化

本文利用流速测量与质量平衡计算的方法评价Laurel河的地球化学演化及动力学行为。Laurel河流经Greenbrier灰岩组上部硅质的、非碳酸岩的冠岩,进入并通过Laurel河交叉通道洞穴系统,从系统的下游以泉的形式流出。当排泄量为1.0m~3/s时,能够计算出含水层方解石溶解速度为4.1mg/L.h,CaCO_3总迁移量为46kg/h。Laurel河在所有研究区域内其方解石含量是不饱和的。根据Plummer等人(1978)的实验室动力学研究资料与野外实测计算的饱和状态对比,可以得出,在水流的主要管道系统中由于碳酸的作用而产生的最基本反应造成了方解石的溶解为主要趋势。     

地下水流系统确定─随机性数值模型研究

本文从地下水系统的确定性和随机性特点出发，提出了地下水流系统确定－随机性数值模型。该模型可用于地下水流系统参数估计、状态预测及地下水位观测网优化设计。     

地下水流系统研究中的方法论探讨:以CUG-武汉地下水流系统研究为例

地球系统科学和地下水流系统理论的出现,标志着水文地质学进入新的发展时期.地下水流系统理论已成为水文地质学的新范式,其产生和发展,从方法论上为地下水问题的研究提供了新的启示.自20世纪80年代初以来,中国地质大学(武汉)地下水流系统组持续开展了地下水流系统理论与应用研究.试图从方法论的角度回顾与总结这些研究成果.地下水问题受多因素影响,研究应以"目标与问题导向相结合",靶向准确,才能在信息浩渺中不失方向,向着目标前行;研究时应采用"假设演绎法",先依据已有认识和资料演绎出应有的现象,再有目的 地观察和寻求证据,或修改假设继续求证,直到假设被证实或证伪;演绎寻证过程,可以采用"控制性实验""信息提取与组织""多学科方法与手段融合"等技术方法.实例分析证实,控制性模拟实验使我们得出了地下水流模式的新认识;采用多通道的信息提取、加工和组织,构建地下水流系统模式,能够有效解决各类工程中的应用问题;多学科与手段融合、各种信息相互验证,提高了结果的可信度.以实例研究为基础,从研究方法上的总结能为正确认识和理解地下水流系统理论、推进新理论和新思路在水文地质研究中的应用提供参考.     

区域地下水流理论的发展历程与教材演变

Tóth提出的区域地下水流理论为盆地尺度地下水循环研究提供了定量分析方法.从4个方面总结区域地下水流理论发展历程,对比国外多本水文地质学教科书对区域地下水流理论的描述情况,系统梳理我国《水文地质学基础》教科书自1986到2018年的4个版本对区域地下水理论描述的演变情况.分析认为,我国《水文地质学基础》教科书对我国学者开展区域地下水流研究发挥了重要的推动作用,最后提出了区域地下水流理论有待解决的科学问题和引导更多青年学生从事该领域研究的建议.     

论水文地质概念模型的建立

本文结合小杨庄水源地重点介绍了建立水文地质概念模型的体会，强调了建立概念模型前，一定要对水文地质条件行使全面分析，以使数学模型尽量符合实际原型。     

非饱和裂隙介质中地下水流的运动

本文分析了控制裂隙多孔介质中水流渗透的基本过程，给出了各阶段锋面运动的渐近解，并与数值解进行对比。其成果适用于核废物处置、有害废物处理及石油回采等方面。     

水文地质概念模型的水动力场研究方法——"流场分析法"

水文地质概念模型建立的正确与否是地下水资源评价计算的关键,水文地质概念模型的水动力场研究方法——“流场分析法”是以地下水动力学和水均衡原理为基础,通过对水头函数的时空分布特征分析,判断出地下水系统的结构和功能,据此,科学概化出地下水系统的水文地质概念模型,为地下水资源的正确评价计算奠定基础。     

区域地下水流模拟

人类活动对地下水流系统及其周围环境已经产生区域性影响,对区域性影响的预测需求促进了区域地下水流模型的重大发展。功能强大的计算机的普及、用户界面友好的模拟系统及GIS软件的广泛应用使得区域地下水流模拟呈指数增长。大尺度的地下水非稳定流模型已经用于分析区域水流系统、模拟水均衡各要素随时间的变化及优化地下水管理方案。本文简述了区域地下水流模拟的发展历史,介绍了美国死谷和澳大利亚大自流盆地两个大区域地下水流模型实例。此外,文中亦介绍了区域地下水流模拟的方法,讨论了区域地下水流模拟中遇到的特殊议题。 更多还原     

地下水流系统理论与研究方法的发展

地下水流系统理论的提出,推动了现代水文地质学的发展。以Tóth经典地下水流系统理论建立方法为基础,综述了基于Tóth方法的地下水流系统的模拟成果,分析了Tóth方法得出的水流模式与控制因素的关系,以及地下水流系统理论从概念到实际应用的发展。同时,对中国地质大学(武汉)提出的地下水流系统通量上边界模拟方法也进行了系统论述,在物理模拟实验与数值模拟基础上,认为通量上边界分析方法是对Tóth方法的改进与完善,有利于对地下水流系统发育的物理机制理解;该方法能够更全面认识地下水流系统模式及其转化,定量出各影响因素对地下水流模式的控制关系。最后指出地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,应该重视地下水流系统理论物理机制和数学模拟方法的研究,加强新技术方法的引入,拓宽其应用领域的研究等。     

基于构造分析的辽宁汤岗子地热系统概念模型研究

通过分析辽东地区深部和浅部构造特点,研究汤岗子地热田的成因,查明地热系统的储、盖、通、源,建立热水系统的概念模型：深部构造是地热发育的重要背景条件,在其影响下的浅部构造体系构成了基岩地区地下裂隙水的运移通道和赋存空间,深循环水在运移途中接受来自深部的热流加热形成热水,并在一定条件下出露地表形成温泉,同一个区域地下水流动系统可以发育多个热储,各个热储之间存在间接的能量和物质联系。     

薄层水流速度测量系统的研究

根据水流影响电解质扩散和其导电特性的分析,结合电解质脉冲在水流中迁移的数学模型,设计了薄层水流速度测试系统。用Visual Basic语言编写了操作系统,实现了数据采集、参数计算和分析自动化。实验和模拟结果表明,模拟水槽实验中用流量法测量的流速和电解质扩散法测量的水流速度误差很小,说明用此系统测量浅层水流的流速是可行的。     

山西太原地下水流系统数值模拟

本文介绍太原市及其周围地区地下水流系统数值模拟研究成果。计算结果显示；太原盆地及西山地下水处于严重超采状态，东山地区有部分地下径流未被截取面排出区外。