浅议地下水数学模型的误差

一、数学模型的准确性数学模型是一组表征真实原型系统的数学方程,该方程组在某种意义上准确地表达了原型系统部分或全部的激励和响应关系。原型的全部输入子集作为数学模型的激励,而模型方程的解则构成了相应于系统响应子集的数学表达式。这种数学表达方式愈接近实际情况,则模型愈准确,也即“拟合”的愈好,其可靠性程度也就愈高。根据不同特征和特点,数学模型可分为分布参数     

承压含水层井孔储存效应对气压波动引起的井孔水位波动的影响

定量研究了井孔储存量对气压波动引起的承压含水层井水水位波动的抑制和滞后效应,建立了相应的数学模型,并推出了其解析解,给出了承压含水层井孔水位波动与气压波动的定量关系.分析发现,对于常见承压含水层完整井来说,当其井径大于0.1m时,井孔储存量对气压波动引起的井水水位波动具有明显的控制和滞后效应.随着井径的增大或者含水层水力扩散系数的减小,气压波动引起的井水水位的波动减弱.当井径无穷大或含水层水力扩散系数无穷小时,井水水位不再随气压波动;反之,当井径无限小或含水层水力扩散系数无穷大时,井水水位则正好以反相位随气压波动,且井水水位波动幅度和气压波动幅度之比刚好为气压效应系数.     

“地下水科学的机遇与挑战”国际学术研讨会在京召开

由国家自然科学基金委地球科学部主办、中国地质大学（北京）承办的“地下水科学的机遇与挑战”国际学术研讨会，于2005年6月16-17日在京召开。研讨会的协办单位还有中国地质调查局、国际中国地球科学促进会（IPACES）、中国地质学会和中国建筑学会。来自美国、欧洲、香港地区的华人学者（20人）和大陆各高校院所的专家（30人）与会并作了学术报告。     

水位变化条件下粘性土渗流特征试验研究

开采孔隙承压含水系统,引起含水层水头下降。通常认为相邻含水层一经出现水头差,便会有通过粘性土层的越流渗透。但在粘性土两侧含水层出现水头差初期,粘性土内部水头降低缓慢,并伴随有释水压密过程。笔者采用多用途饱水粘性土固结和渗透试验装置,对不同岩性的粘性土原状样进行了释水、吸水与越流发展过程之间关系的试验。试验表明,含水层水位升、降变化,首先引起相邻粘性土吸水回弹或释水压密,而后出现粘性土吸水或与释水越流并存阶段,越流的出现,明显滞后于含水层水头变化,当吸水或释水过程结束后,越流渗透达到稳定。越流滞后时间与土的固结程度有关,笔者采用一维固结理论提出了计算越流滞后时间的方法。     

浅层包气带水汽昼夜运移规律及其数值模拟研究

西北干旱、半干旱地区,浅层包气带水分通量主要由水汽组成,而水汽在运移过程中产生的能量转换和质量迁移是地表质能平衡计算不可缺少的重要源汇项。在野外进行一个沙坑实验,发现土壤水在中午(12:00—15:00)达到最大值(10cm深度,5.9~6.1cm3/cm3;30cm深度,11.9~13.1cm3/cm3),而在凌晨(02:00—05:00)出现最小值(10cm深度,4.4~4.5cm3/cm3;30cm深度,10.4~10.8cm3/cm3)。为进一步验证该实验条件下的土壤水运移及分布规律,考虑了土壤水、汽、热耦合运移的HYDRUS-1D模型被用来对实验过程进行模拟,模拟结果与实测结果吻合较好。为描述土壤水分昼夜运移模式,笔者将土壤水耦合运移的时间信息和空间信息进行同步分析;并根据土壤水运移的不同驱动力,分别对温度梯度、基质势梯度作用下的液态水及汽态水通量进行了分析。     

基于二维和三维模型的盆地典型剖面流场对比

前人多在二维剖面上分析盆地地下水循环规律,基于二维剖面模型和三维模型得到的剖面地下水流场是否一致值得探究。推导了三维单元盆地和复杂盆地的水头解析解,选取了水位最高点到最低点的剖面作为典型剖面,比较了二维、三维模型得到的典型剖面流场。当潜水面起伏关于典型剖面对称时,与三维模型相比,单元盆地二维剖面模型得到的流量随深度衰减偏慢,复杂盆地二维剖面模型得到的内部驻点位置偏深。当潜水面起伏不对称时,由于存在垂直于典型剖面的流速分量,典型剖面上不存在内部驻点,滞流区仍然存在。结论加深了对地下水在三维空间循环规律的认识。     

裘布依公式与泰斯公式中渗透系数间的关系

抽水试验分析理论可分为稳定流理论和非稳定流理论两大类,而这两大类理论又分别以裘布依公式和泰斯公式为代表。裘布依公式以简单易懂,使用方便     

水位变化条件下粘性土渗流特征试验研究

开采孔隙承压含水系统，引起含水层水头下降。通常认为相邻含水层一经出现水头差，便会有通过粘性土层的越流渗透。但在粘性土两侧含水层出现水头差初期，粘性土内部水头降低缓慢，并伴随有释水压密过程。本文采用多用途饱水粘性土固结和渗透试验装置，对不同岩性的粘性土原状样进行了释水、吸水与越流发展过程之间关系的试验。试验表明，含水层水位升、降变化，首先引起相邻粘性土吸水回弹或释水压密，而后出现粘性土吸水或与释水越流并存阶段。越流的出现。明显滞后于含水层水头变化，当吸水或释水过程结束后，越流渗透达到稳定。越流滞后时间与土的固结程度有关，笔者采用一维固结理论提出了计算越流滞后时间的方法。     

浅层隐伏岩体的数值预测——剩余空间法例析

运用笔者等提出的“剩余空间”法 ,根据野外实测资料和钻孔资料提供的数据 ,对浅层隐伏岩体进行了数值模拟和产状预测。就铜陵某地所作的初步实验结果表明 ,在地下 10 0 0 m深度向上 ,有可能存在着一个顶点朝下的圆锥状岩浆构造 ,此结果与遥感解译的信息相符。从整体上看 ,该隐