五家站试验区地下水运移机制物理模拟试验研究

通过对五家站试验区水文地质条件的物理模拟试验,其结果反映了天然条件下渗流区含水介质渗流场的分布特征,同时反映了试验区内地下水由补给边界向排泄边界运移的规律。通过模拟试验和计算获得的渗透系数、给水度、降水入渗系数等参数,在数值上接近野外试验数据,为区域地下水资源评价提供了可靠的参数,节约了大量人力、物力和经费。     

模拟相似比在第四纪电探找水中的应用

本应用模糊相似比原理，对在第四纪电探找水中的电测深曲线进行相似比计算，较准确地定出最佳井位，提高了电测深曲线的定量解释精度。     

用三角形有限体积法高密迎风格式求解地下水运移方程

本文建立了一种求解地下水中污染质运移方程的有限体积法。通过定义一种三角形控制体并求控制方程的应变量在它上面的平均值,这种格式就将有限元法处理复杂几何内蕴的灵活性和有限差法的简洁性结合起来。用高密迎风格式对平流项进行了离散。这种方法以“单调插值”原理为基础保证单调性,以保护格式的性质,它也以相邻控制体界面上局部黎曼问题的精确解为基础。这样,对所有单元peclet数都完全避免了数值振荡。在对弥散通量离散化的同时,得到了一种局部一阶。整体二阶精度的近似解与普通的迎风格式相对比,当遇到浓度尖锋时会产生少量的数值粘滞性.一些数值检验表明它与解析解很一致。本文求解了一个含有非平衡反应项的假想问题,来说明所提出的求解地下水运移方程方法的适用性。     

汪家大井岩溶地下水运移特征研究

汪家大井岩溶地下水系统是贵州岩溶山区典型的\"封闭型\"储水构造系统。垂向上,含水系统具有\"双重\"性质;平面上,岩溶水补给、径流和排泄的\"分区性\"显著。通过地面调查、水文地质钻探、水文地质测井、示踪试验、长期动态监测等手段,应用地学、地质力学和地下水动力学原理,分析该类型地下水系统岩溶地下水运移的时空特征,结果可知:汪家大井岩溶地下水系统受永乐堡复式向斜控制,隔水层与含水层空间上呈\"圈闭\"\"船型\"和\"条带状\"分布,含水层的孔隙度、出水段的\"分层性\"显著;地下水径流在构造应力\"控制性\"和\"方向性\"显著,岩溶系统地下水力特征和岩溶发育,流量动态特征属于缓变型。研究结果为水源地的开发和保护提供了技术支撑。     

徐州市岩溶地下水运移规律的研究

通过对徐州市岩溶地下水资源及补排关系的研究分析,揭示了该区岩溶地下水在不同的自然地理及地质条件下的循环规律。整个岩溶地下水的运移既有畅流型,又有汇流型和散流型。岩溶地下水的储存、运移及富水规律既受自然地理、地层岩性的控制,同时又受地质构造的控制。搞清本区岩溶地下水的运移规律对于合理的开采地下水,有效利用地下水资源及减少因过量开采地下水所引起的各种地质灾害具有重大的现实意义。     

抽水试验及数值模拟在基坑工程中的应用

江西宜春某工程因涉及喀斯特地貌及古河道,设计方案未充分考虑地下水的影响,且基坑开挖过程中不当降水,导致基坑周边出现大规模沉降及裂缝,基坑被迫回填至地下水水位以上.为保证二次开挖时基坑周边环境的安全,需重新制定地下水控制方案.通过现场抽水试验测定数据,结合地勘资料,并运用Midas GTS有限元数值分析软件,推算用于数值...     

淮北市地下水流数值模拟及水文地质参数不确定性分析

淮北市用水主要取自地下水,开采量大,开采布局不合理已引发一系列环境问题。建立可靠的地下水流数值模拟模型,对于定量评价淮北市地下水资源、优化开采布局具有重要的现实意义,而目前针对淮北市进行的地下水数值模拟研究尚不多见。在分析安徽淮北市水文地质条件的基础上,建立了研究区水文地质概念模型和地下水流数学模型。并应用灵敏度分析法及蒙特卡罗法对模拟层的水文地质参数进行不确定性分析。灵敏度分析结果表明,含水层的给水度或单位释水系数及弱透水层的垂向渗透系数对模拟结果的影响最大,获得了各层灵敏度最大的参数分区,可为今后野外勘察试验提供参考。蒙特卡罗法结果直观地反映出各层敏感性分布,进一步证明了确定性模型的合理性。     

模糊相似优先比法在地下水质量评价中的应用

地下水质量评价是地下水资源评价中的重要组成部分,也是水环境质量评价的一部分,本文探讨了模糊相似优先比法在研究区各分区地下水质量评价中的应用,取得了较好的效果。     

断层对顶板稳定性影响相似模拟试验研究

通过相似模拟试验方法分析了不同倾向高角度正断层, 在采动影响下顶板岩体变形破坏和矿压分布规律。结果表明, 在采动影响下断层“活化”,断层带及其影响范围内的岩体破碎, 表现为周期断裂步距小, 冒落带高, 尤其是断层下盘, 顶板稳定性差; 当工作面开采到离断层面22.5~ 30 m时, 直到断层位置的前方煤体中支承压力增大, 煤体被压碎, 且随着距断层面距离的缩小, 支承压力的峰值位置向工作面前方转移; 通过断层后, 顶板岩体中支承压力减小, 比无断层存在的情况要低。     

攀枝花龙洞煤矿地下水运移的同位素研究

攀枝花市西区龙洞煤矿经过十余年的生产,不但在地下形成了较大范围的采空区,而且通过影响地下水形成了较大范围的疏干,致使矿区内大部分泉点断流.因而,为确定矿山地下水长期疏干对龙洞泉流域的影响程度,笔者通过比较水库水、大气降水、地下水与渗漏水之间的同位素特征,区分出了地下水的补给来源,并为查明本区的水文地质条件及确定矿坑地下水疏干的影响范围提供科学依据.     

河流与地下水关系的演化及若干科学问题

河流和地下水之间存在着密切的水力联系和频繁的转化关系。近几十年来,受自然因素和人类活动的影响,河流与地下水之间的转化关系趋于复杂化,引起水循环的变化,诱发了一系列生态环境负效益,使水资源及生态问题突显,其中河流与地下水关系及其演化是河流与地下水相互作用中重要问题之一,是属于河流维持机理与地下水可再生能力的基础研究内容。笔者在对河流与地下水转化关系类型划分的基础上,依据室内和野外试验资料,结合地质、水文地质条件,分析了各类型的渗流特征和影响河流与地下水关系演化的因素;从国内外研究现状出发,分析了当前该领域存在的不足和急待解决的有关科学问题,为定量模拟和评价河流与地下水的演化关系提供了科学依据。     

基于用高斯分布生成管道的岩溶地下水流数值模拟

为更精确地模拟岩溶区地下水运动;以贵州省黔西南普安县某岩溶水文地质单元为研究区;用基于有限单元法的FEFLOW软件建立研究区岩溶管道-等效多孔介质耦合地下水流数值模拟模型。模拟中;在地质条件控制下应用高斯随机分布生成地下暗河的管道;用非稳定三维地下水运动的偏微分方程描述等效多孔介质水流运动;用Manning-Strickler方程描述管道水流运动;将导水断层处理为强渗透条块;将落水洞汇水范围的降水入渗系数设置为1;将泉水处理为定水头的抽水井。流场模拟结果显示;25个观测点计算水位与实测水位关系的决定系数可达到0.998 5;纳西效率系数达0.998 2;极接近于1;表明基于这些处理建立的地下水模拟模型反映了岩溶地下水运动特征;具有较强的仿真能力,可用于提高岩溶区地下水资源评价精度。     

应用环境同位素分析吉林市松花江水与地下水的联系

水的环境同位素可以用来研究地下水的来源、地表水和地下水的关系,进而间接判断水质的相互影响.通过松花江吉林市江段两条剖面的氘、氚、氧同位素特征分析,结合水化学及水文地质条件,阐明了吉林市地下水来源以现代当地大气降水为主,仅在市区部分江段500 m范围之内受松花江水影响,并计算了该段江水对地下水的补给比例.为判断当地突发性水污染事件对地下水的影响范围及污染防治提供了依据.     

松嫩平原地下水流动模式的环境同位素标记

采用同位素水文学方法并结合传统水文地质方法,识别松嫩平原地下水流动模式。氢氧稳定同位素和地下水年龄分布表明该区地下水流动系统流动模式呈现出局部流、中间流和区域流系统。地下水中氚分布深度指示局部水流系统为现代水循环系统,以垂向运动为主要特征,循环深度一般小于50 m,山前区可达100m以下;区域流系统存在于深部承压含水层,以侧向水平径流为主要运动特征。松辽边界附近的环境同位素特征存在明显的差别,指示天然状态下可视为零通量边界。同位素示踪剂也反映出嫩江和地下水的相互作用关系,在齐齐哈尔以北,江水补给地下水;在齐齐哈尔以南,地下水向嫩江排泄。     

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1.02×103m3/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.     

曲流串沟型江心洲形成机制与演化探讨——以现代松花江为例

曲流串沟型江心洲是现代河流水利学研究关注的重要河流要素,不同于曲流河点坝和辫状河心滩,但在油气储层沉积学研究中鲜有关注。选取现代松花江典型河段,开展基于水动力学的沉积数值模拟,恢复曲流串沟型江心洲的演化过程,建立了曲流串沟型江心洲演化模式。研究结果表明：1）洪水期曲流河发生漫滩冲刷,串沟发育扩张,截弯取直,形成分汊河道及江心洲地貌;2）分汊偏移角、相对梯度优势可用于预测短期汊道存在的稳定性;3）串沟型江心洲形成于曲流点坝残余沉积之上,发育洲头侵蚀、洲尾加积、翼部双侧积,但垂向加积主要发育在顶部,不构成沉积主体结构。通过上述研究建立了曲流江心洲沉积模式,揭示了曲流河江心洲内部结构及分汊河道水动力特征,对现代河流治理和地下河流沉积储层刻画有指导意义。     

基于克里金插值的井网优化方案设计 ——以沈阳市浑河李官堡水源地为例

傍河型水源地具有水量稳定、水质清洁的优点,因此水源地水井肩负采水和检测水质双重作用。结合李官堡水源地实例,基于克里金空间插值方法,建立关于三氮污染物多目标监测井网优化模型; 以李官堡水源地近十年的地下水监测井网观测数据为依据,利用多目标粒子群优化算法提出一种较为合理的监测井网分布方案。     

下辽河平原地下水脆弱性研究

在参照DRASTIC方法的基础上,根据下辽河平原的具体状况,选择地下水埋深等11个参数作为该地区地下水脆弱性评价因子。评价因子的评分体系依据典型地区及相应标准确立,权重体系由层次分析法和决策分析法得到。在此基础上,利用模糊模式识别技术对下辽河平原地区的地下水脆弱性进行评价,评价结果与该地区地下水污染情况的拟合度较好。     

Simulink在瞬变电磁场暂态过程分析中的应用

为了研究瞬变电磁场分布变化规律,在理论上推导了不同阻尼状态下的瞬变电磁暂态响应方程,并采用Simulink对瞬变电磁场暂态过程进行模拟仿真,设计开发了激励电流、发射回线、地质异常体、接收回线等效电路模块和互感关系模块;系统研究了电感、分布电容和电阻对发射和接收回线等效电路的影响。结果表明:发射回线的阻尼状态决定了瞬变电磁场激励波形特点,接收回线的阻尼状态则直接影响瞬变电磁场的衰减特征和观测质量。电路仿真结果对于抑制非地质因素的影响和指导瞬变电磁观测系统设计具有重要意义。     

华北平原河道地下调蓄与利用潜力

长期超采地下水形成的华北平原浅层含水层疏干空间是利用河道进行地下调蓄增加地下水补给的有利场所。在野外调查基础上,根据水文地质条件、地下水动态资料和地表水观测统计分析得出:华北平原主要水系永定河、大清河、子牙河和漳卫南运河等河段具有良好的人工地下调蓄潜力;在相同地下水水位埋深条件下,干涸河道的渗漏率明显大于有底水条件的渗漏率,河道在无底水条件下,当地下水埋深大时,渗漏率较大;山前平原主要水系的砂层裸露及浅埋型可调蓄区面积4 703.13 km2,现状可利用调蓄库容66.28×108m3;以不引起陆表生态环境负效应为原则,拟定上限约束深度4 m,计算得出大型冲洪积扇区主要河道带现状可利用地下调蓄库容42.59×108m3,可供调节水量22.83×108m3/a,地下水补给量增加14.82×108m3/a。