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     

砂岩回弹物理模拟实验

地层剥蚀会造成下伏砂岩的回弹,而砂岩回弹可为油气聚集提供更多的空间。在地质条件下,砂岩回弹受哪些因素的影响,能有多大的回弹量?本文在前人研究的基础上,采用从美国引进的全伺服三轴岩石力学实验装置及正交实验方法,分别对人造砂岩和大庆长垣的实际砂岩进行物理模拟实验,探讨砂体回弹的回弹量及其影响因素。实验结果表明:在岩石弹性范围内,卸载会造成下伏砂体回弹,且回弹量是可观的,可超过1%;岩性是影响砂体回弹的最主要的因素,围压次之;砂体回弹过程与有效上覆压力关系密切,可以用对数模型来描述。     

地下水流模拟中的强隐式法

目前,在地下水流模拟中,采用的主要数值方法是有限差分法和有限单元法。用这两种方法来离散水流方程,结果就得到矩阵方程     

地下水流模拟中的强隐式法

大家知道,无论是用有限差分法还是用有限单元法来离散水流方程,其结果均归结为解矩阵方程问题。对于线性流动问题,如果所得矩阵方程是低阶的,且系数阵的性质较好,则直接解法是有效的方法。但是在实际水文地质计算工作中,例如在进行水资源评价、矿床疏干计算时,涉及的问题通常相当复杂,为了逼近实际情况,保证计算精度,需要用迭代法解高阶矩阵方程。强隐式法就是一种十分接近于直接解法的迭代方法。     

地下水流系统概念模型研究

地下水流系统是经过漫长地质时代的演化而形成的,其内部结构的不均匀性及外部环境因素作用程式的复杂性,使得系统的输入、输出在时空域上的变化相当复杂。在现有的经济、技术条件下,要对地下水     

《煤矿地下水流场物理支配规律的研究》课题通过鉴定

由煤炭科学研究总院西安分院承担的该课题,于1989年12月27日由煤科总院组织专家进行的评审认为该项目应用电力、水力网络模拟和计算机数值模拟,对煤矿床典型物理因素的不同种类、性状和组合施于地下水流场势的控制作用,进行了大量试验,获得     

砂岩侵入体系物理模拟实验

近十年来,从露头、地震、岩心和测井曲线等资料中识别出了越来越多的砂岩侵入体。这些砂岩侵入体对油气勘探和开发既有正面影响,也有负面影响,但由于其发育过程和分布的复杂性,使得对于其成因机制和形成过程探讨较少。笔者建立了一套模拟砂岩侵入体系的实验装置,并设计了完整的实验程序,以模拟砂岩侵入体的形成过程,并探索其形成机理。在此基础上,进行了5组实验,分析了顶层沉积物厚度和进水管结构对砂岩侵入体形成的影响。通过对实验结果进行冷冻、切片和照相,将砂岩侵入体的形成过程分为5个阶段,并借助软件对每次实验的模型进行了三维重构,以期为更好地分析砂岩侵入体系的形成机理提供实验基础。     

地下结构物对地下水流场影响的特性规律

城市的发展对交通提出了更高的要求, 这就引发了地铁的快速发展, 而地铁车站的存在, 会对原本稳定的地下水流场产生阻挡效应, 因此, 很有必要研究地下结构物对地下水流场造成的影响。本文采用数值方法研究地下结构物对地下水流场的影响, 基于单元中心有限差分法软件Visual, MODFLOW。为了明确地下结构物影响地下水流场的因素, 对计算模型进行了简化, 模型计算针对的是单层土层中地下结构物对地下水流场的影响。研究表明:地下结构物不仅能够影响地下水流场的稳定时间, 而且使得迎水面水位上升, 背水面水位下降, 其中, 对背水面的影响程度大于迎水面。地下结构物左右侧上下游之间的水位差, 也是其中的影响因素之一。     

湛江市地下水流场演变特征

文章研究了湛江市50年来的地下水流场变化特征,得出以下结论:市区中、深层承压水经过近50年的集中开采,已形成了以人工开采区为中心的区域水位降落漏斗;浅层水一直未作为集中供水水源,未形成区域水位降落漏斗.影响地下水流场变化的因素主要为开采量,其次为地下水的开采方式及水文地质条件.     

临沂市城区岩溶地下水流模拟

地下水动力条件变化是导致临沂市城区岩溶塌陷的诱因和动因,通过分析岩溶区地质及水文地质条件,建立了临沂市城区岩溶地下水流数值模型,预测了2007年6月至2019年6月地下水水位时空变化过程。从流场拟合情况看,所建模型拟合效果良好,客观反映了地下水系统演化规律,可以用于岩溶塌陷预警预报,为岩溶塌陷地质灾害防治提供技术依据。     

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。     

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。     

地下水流模型识别的分步解法

地下水流模型识别问题是综合的水文地质分析与计算过程,但常常被片面理解为反求水文地质参数问题,这种片面的认识大大妨碍了对水文地质条件的认识及对水文地质过程的理解,并由此导致一些不应有的错误结论。简要论述了地下水流模型识别的概念及问题类型,利用模型分解的方法指出地下水流模型的识别可分2步完成:一是利用附加水头场(或附加降深场)求参数;二是利用初始水头场确定边界条件及源汇项。除参数外,源汇项、初始条件、边界条件也是地下水流模型识别的重要内容。     

城市化对地下水流系统的影响

随着世界经济的飞速发展和人口增长,城市的规模和数量也在急剧增加,城市化的趋势变得日益明显,尤其在发展中国家。在这一过程中,地下水所扮演的角色越来越重要,揭示城市化与地下水各方面之间的相互影响规律以实现其可持续发展,成为一个全球性的重要研究课题。本文在分析世界城市人口增长规律和地下水对城市供水的重要性基础上;以三个典型示范城市为例,进一步具体探讨了城市化对地下水补给与地下水流系统的影响。最后认为,城市化会引起地下水补给量的增加;但城市大规模和经常性毫无节制地开采地下水可产生明显的地下水位下降、地面沉降和盐水入侵而导致地下水流系统的剧烈改变。     

金属矿地震勘探物理模拟实验技术

在金属矿地震勘探的物理模拟中,实验技术研究是得到可靠实验结果的重要保证.通过控制环氧基混合材料混合比的实验,形成1 600～3 200m/s的速度差异,实现了对复杂岩性的模拟.在对山地模型的采集中,采用触点控制方式实现了高程测量和数据采集同步进行.采用页面模型模拟技术,实现了对复杂模型地震波总场信号的分解和归位.     

褶皱冲断带物理模拟实验研究进展

褶皱冲断带油气资源丰富,统计表明全球探明油气储量约14％分布在褶皱冲断带.自从1815年地质学家第一次以模拟实验的方式验证了褶皱形成于岩层遭受水平挤压变形的二百多年来,针对褶皱冲断带的物理模拟实验研究无疑是最卓有成效的研究领域方向之一.本文从追溯早期模拟实验先驱,到近二十年来国内外相关研究进展综述,着重分析和评述物理模拟实验研究对于前陆褶皱冲断带构造理论发展的主要贡献.强调造山带临界楔体理论以及基底滑脱层强度、流体超压和变形岩层内聚强度等对构造变形过程的控制作用.主要介绍的实验性标志成果有:①褶皱冲断带构造变形的生长规律;②褶皱冲断带的构造变形机制;③褶皱冲断带中构造变形的主控因素.我们的目的是提供引人入胜的物理模拟实验研究成果,吸引更多现在和未来的研究人员理解和重视物理模拟工作,借助日益进步的实验装置和技术方法,促进盆地构造研究在学科发展道路上,一步步实现从定性走向定量、从二维走向三维、从几何学和运动学走向动力学的飞跃.     

地质构造物理模拟实验模型的相似分析

把地质构造物理模拟实验模型抽象为动力相似问题进行讨论,用相似理论分析导出了地质构造物理模型的相似准则并给出了相似比,认为几何相似、动力相似、材料相似和边界相似是反映地质构造现象的主要相似条件,时间相似、运动相似和其他相似条件是反映地质构造现象的次要相似条件.地质构造物理模拟实验能够直观定性的解释基本的地质构造现象,有针对性地模拟特定的地质构造现象并给以定性分析解释.由于地质构造尺度的宏大,经历的久远和形变的复杂性,地质构造物理模型设计时几乎不可能完全满足相似原理的适用条件,因此,各种地质构造物理模拟实验还不十分令人满意.     

区域地下水流理论最新进展——区域地下水流理论、应用与发展国际研讨会综述

当前世界面临着越来越严重的水资源缺乏等环境压力,大尺度区域地下水资源与环境问题日益得到重视。在区域地下水流理论创立、应用与发展50年之际,由中国地质调查局和国际水文地质学家协会区域地下水流专业委员会主办,西安地质调查中心和中国地质大学(北京、武汉)等单位承办了区域地下水流理论、应用与发展国际学术研讨会。区域地下水流理论创始人Tóth教授以及来自13个国家的160多位水文地质专家从地下水流理论方法、实践应用等方面进行研讨和交流,将对区域地下水流理论的研究起到积极的促进作用,有力推动该理论的进一步发展和实际应用。笔者系统分析梳理了与会者的报告,归纳总结了国际区域地下水流理论研究进展和发展动态,以期为区域地下水流理论更加广泛地应用于水文地质环境地质相关研究领域提供参考。