越流含水层系统地下水污染数值模拟

本文提出了一个越流水层系统地直水污染的数学模型，模型考虑了与越流系统有关的主要因素，并从理论上导出了包括越流项，井流项，污水灌溉渗入，降雨，河流，湖泊等渗入项的在内的各类源，汇项在对流－弥散方程中的具体表达式，并探讨了现行溶质运移问题中井点附近之所以在出现不合理结果的原因。介绍了相应的数值方法，模型用来描述方法太原盆地水污染，Ｃｌ浓度和水位的计算值与野外观测值拟合得很好，表明模型是可靠的，具有很强     

地下水数值模拟和电模拟中存在的问题

本文指出了在地下水数值模拟和电模拟中，国内普遍存在的５个问题，并进行了讨论。     

含水层渗透系数空间变异性对地下水数值模拟的影响

地下水数值模拟是目前定量研究地下水水量和水质的重要手段。使用基于随机理论的MonteCarlo方法来进行地下水数值模拟。这种方法能较好地考虑水文地质参数的空间变异性。主要将MonteCarlo方法和确定性模型模拟方法的模拟结果在渗透系数场、水头场、速度场和浓度场等方面进行了比较。结果表明:在模拟三维非均质含水层中的溶质运移问题时,充分考虑了含水层渗透系数空间变异性的MonteCarlo法比确定性方法更为有效,模拟精度提高了很多,且对模拟误差及误差来源有合理的数学解释。     

前郭-扶余地区地下水流数值模拟

研究区位于松辽盆地中西部，含水层主要为第四纪地层，采用迦辽金有限单元法对区内开采层进行了数值模拟和预报，为区内小城镇发展的供水问题提供了开采方案。由于边界条件及源汇项等都是经过分析推测的，所以随着预报时间的增长，预报的可靠性也将降低。     

吉林省白城市地下水数值模拟及其变化趋势

为了给吉林省白城市地下水资源合理开发利用提供科学依据,运用地下水模拟技术对白城市地下水位变化趋势进行预测。首先在分析研究区水文地质条件的基础上建立水文地质概念模型,将含水系统概化为潜水含水层、越流层和承压含水层,并确定了系统的边界条件。运用地下水模型软件(GMS)对研究区地下水流进行了模拟和预测,预测结果表明在扩大开采的情况下,潜水含水层水位总体下降约1~2 m;随着开采量的增加和时间的增长,含水层在洮儿河扇形地、洮南、研究区东北部、镇赉、大安南部等地相继出现疏干现象,最大降幅达5~6 m。承压含水层在大安南部、镇赉北部等地水位下降较大,但是流场整体降幅不大,总体降幅在0.5 m以内。最后提出了地下水合理开发利用建议。     

河南沁阳市地下水水质的数值模拟

本文在水文地质概念模型的基础上，建立了河南沁阳市地下水水质模型，用有限单元数值法进行了地下水水质模拟和预测，全部计算在计算机上实现，拟合度高，仿真性好。     

浅层地下水系统氟地球化学行为的数值模拟

本文以重要的命必需元素氟为研究对象，选择地方性氟病比较严重，浅层高氟地下水形成分布在我国北方地区具有代表性的河北邢台山前平原为典型研究区，在大量野外工作和模拟实验研究基础上，应用国外近十几年发展起来的地下水地球化学定量研究方法－地下水地球化学模拟，以及多反应组分系统水动力弥散运移与化学反应耦合模型的理论和方法，对浅层地下水系统氟的地球化学行为进行数值模拟，定量研究了大气降水入渗条件，水－非饮和带非     

大连水师营地区地下水运动的数值模拟

在一个不规划网络上离散拉普拉斯算子的差分格式,不但能满足相容性及极值原理,而且还具有误差极小性质。本文用它求解非稳定流地下水运动方程,并证明了算法稳定性及收敛性;还用这种方法对大连水师营地区地下水运动状况进行了数值模拟,且取得了较好的效果,此法也可在其它类似计算中推广应用。     

黑龙江宝清露天煤矿首采区多层含水层地下水数值模拟

露天煤矿开采的矿坑排水量和水位降深是决定煤矿首采时间的关键问题。利用GMS软件建立了黑龙江省东部宝清露天煤矿首采区三层含水层和两层弱透水层组成的地下水渗流数值模拟模型,再利用实测资料对所建立的模型进行了参数识别和模型验证。在综合考虑经济效益和降水效果的条件下,再利用该模型对不同方案下地下水流场的变化进行了预测,据此提出了露天煤矿首采区最优的布井方案（86眼降水井）及相应的开采量（95 718.84 m^3/d）,预测了首采区地下水位的下降过程（平均下降速度为0.17 m/d）。     

三维非稳定流含水层储能的数值模拟研究

本文建立了一个三维含水层储能模型。它是由一个描述地下水运动的水流模型与一个描述含水层中热量运移的热量输运模型耦合而成。为了考察地下水的运动状态对含水层中热量输运的影响，地下水流被处理成三维非稳定流。该模型被应用于上海群井储能试验，储能模型用特征线Ｄｏｕｇｌａｓ－Ｂｒｉａｎ ＡＤＩ法求解。通过本模型与稳定流储能模型的结果相比较，发现本模型的结果较好，诸观测孔各时段的绝对误差均值为０．６５℃，平均相对     

地下水数值模拟过程中的误差分析

分析了从模型建立到输出过程中的误差来源,得出概念模型误差来源极大依靠资料的详实程度,三维的数学模型仿真程度最高,数值模型是将数学模型的精确解转化为近似解的过程,存在着不可避免的截断误差,模型构建过程中由于剖分尺度的不同而产生误差的程度不同,模型输入过程中定解条件和各项参数的选取较大影响了模型的输出精度。     

连续墙周围的地下水渗流特征及数值模拟

本文以上海市彭越浦泵站降水工程为例,分析了连续墙周围地下水的渗流特征:上部地下水不连续,底部地下水连续,呈三维流态。根据场地的工程地质与水文地质条件,提出了粘弹性越流含水层组三维修流数学模型,并进行了数值模拟。计算的结果基本上反映了连续墙周围地下水三维流特征。     

深部含水层储热系统的数值模拟研究

深部含水层储热系统, 是一种以深部含水层介质为载体的“地热+”多能互补储/供能系统。该系统可将各种形式的能量储存于地下并按需求取出加以利用, 能够弥补能源供需的时空分布的不平衡, 是综合利用多种可再生能源, 实现节能减排的有效途径。深部含水层储热是一种水热型地热资源开发利用的新方式。传统的水热型地热资源开采, 受限于地热尾水回灌导致的热突破, 热田寿命有限。而利用深部含水层储能, 不但可以增强热储能力, 而且能够延长热田寿命。本研究通过数值模拟研究表明, 与传统的水热型地热系统相比, 通过采取深部含水层储热技术, 在相同开采流量下, 可以提升单井供热能力20%。其储热效率可以达到60%~90%, 能够保证更高的地热能提取率; 同时, 与传统水热型地热井寿命受限于热突破时间的情况不同, 深部含水层储热系统可以延长地热井寿命, 实现可持续开采。通过参数敏感性分析的方法进一步评估了不同参数对深部含水层储热性能的影响。通过参数研究发现, 储层渗透率和储热温度等是影响储热能力和效率的关键参数。本研究为后续开展深部含水层储热系统工程的设计与优化提供科学参考。     

Optimal Groundwater Development in Coastal Aquifers Near Beihai, China

INTRODUCTIONThe city of Beihai,located on the south coast ofGuangxi,China,relies heavily on groundwater for its potablewater supply and agricultural irrigation.With rapid increasein population (for instance,from 134 0 0 0 in 1987to 47930 0in1995 ) and in developm ent program s,the demand for freshwater has been growing. Approxim ately 170 0 0 0 m3/ d ofgroundwater has been pumped from the productive coastalaquifers in recent years.Contamination of the fresh water inthe coastal aquifers b…     

西北某干旱区多级储水洼地地下水数值模拟

西北某放射性废物处置场预选区,区域地下水系统包含多级独立第四系储水洼地,洼地出口以泉水排泄地下水,继而回渗补给下级洼地。根据含水层底板起伏特征,利用GMS模拟软件中的排水沟模块与溪流模块概化了泉水,通过泉流量校准与监测孔水位拟合,校正了研究区渗透系数、给水度、和储水率等水文地质参数,计算了地下水流速、流向以及地下水资源量。结果显示,研究区地下水由南向北东径流,东北部为最终排泄洼地,地下水流速缓慢,水资源相对匮乏,有利于放射性废物处置的安全。     

挠力河流域三维地下水流数值模拟

在分析概化挠力河流域地质及水文地质条件的基础上,建立了研究区地下水流系统的三维数学模拟模型,运用Visual MODFLOW软件进行求解,并对研究区未来7年的地下水流场进行了预报。模型预报过程中用迭代逼近方法预报二类边界,用频谱分析法预报年降水量和地下水开采量,实现了随机模型与确定性模型相耦合。结果表明,研究区地下水多年平均补给量为20.9×10⁸ m³/a。从预报的等水位线图看出,按照预测的开采量进行开采,研究区的地下水位在预报期间略有下降,每年平均下降0.329 m。     

应用水热运移数值模拟优化地下水源热泵系统抽灌井布局

合理布局抽水井和回灌井是地下水源热泵系统长期有效运行的关键因素。以郑州市郑东新区为例,利用HST3D软件建立水热运移数值模型,优化设计地下水源热泵系统抽灌水井布局,预测地下水源热泵系统长期运行后对含水层的水热影响。结果表明:介质比热容及渗透率分别对含水层温度及水位影响显著,是较敏感的参数。方案3(3个回灌井垂直天然流向分布且位于抽水井下游)为最佳布井方式。抽灌量900,1 200,1 500及2 000m3/d所对应的合理布井间距分别为50,65,70及75m。相应布井方案的水源热泵系统运行20a,对含水层温度场的影响仅限于200m×200m的范围,抽水井温度变化小于1℃。     

银川平原深层地下水14C年龄校正

地下水¹⁴C年龄的校正精度取决于对地下水溶解无机碳演化过程中影响地下水¹⁴C活度主要因素的准确识别及其影响程度的定量评价。以银川平原为例,在进行银川平原承压水反向地球化学反应路径模拟的基础上,识别出影响区内深层地下水碳酸演化的主要作用并进行深层地下水¹⁴C年龄的校正。研究认为,控制银川平原深层地下水化学演化的主要反应路径为碳酸盐矿物的沉淀和长石、角闪石、石膏等矿物的溶解以及Ca-Na离子交换。地下水流路径上所发生的水文地球化学反应对路径上¹⁴C的浓度变化影响较小。地下水¹⁴C年龄校正结果表明,除补给区和承压水水位漏斗区外,银川平原承压水年龄均在2 000 a以上,属“古水”,天然条件下径流缓慢、地下水更新速度小。在承压水水位漏斗区外,沿地下水流方向,地下水年龄逐渐增大;而在承压水集中开采区,承压水的年龄明显小于路径上游地下水,潜水与承压水之间的垂向水力联系比较密切。     

珠江三角洲地区酸雨及酸化地下水分布特征

珠江三角洲地区是我国酸雨比较严重的地区之一,二氧化硫排放量大,酸雨频率高,pH值低,其对地下水的酸化起着主要的影响作用。经对该地区878个地下水点的pH值现场测试表明,pH值小于6的地下水约占33.4%,酸性地下水（pH值〈6.5）主要分布于西、北、东环绕的低山、丘陵地区,分布面积要占到全区面积的四分之三,地下水酸化已成为区域地下水最大的环境地质问题。     

新疆地下水水质评价与水文地球化学模拟的最新进展

开展干旱区地下水水质评价和水文地球化学模拟,对地下水水质保护和合理开发利用具有重要的理论意义和现实意义。将新疆分为吐鲁番-哈密盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地及伊犁河谷四个区域,根据不同区域,用2000年至今所开展的地下水水质评价及水文地球化学模拟工作进行分析和总结,为新疆今后开展地下水水质评价和水文地球化学模拟的方向提供参考。