高放废物地质处置场甘肃北山预选区区域地下水循环模式与意义

高放核废物对环境与人体都有极大的危害性,如何有效地处置将制约着我国核电事业的发展.目前,高放核废物安全处置是一个世界性难题,其难点在于如何使高防核废物与人类生存环境充分、彻底、可靠地隔离,且隔离时间至少要达上万年,在科学、技术和工程方面还面临一系列重大挑战.高放核废物深地质处置被认为是一种有效的手段,即在地表以下数百米深的地方建造一个处置库,以限制核素在数万年内不会迁移进入地表生物圈.目前甘肃北山戈壁沙漠地带是我国高放废物地质处置库的预选区.     

承压水潮汐荷载效应研究进展

地下水潮汐效应是滨海地区水文地质研究的一个重要方面,潮汐荷载效应是承压水潮汐效应的动力学机制之一。介绍了国内外潮汐荷载效应的研究进程,系统地总结了解析法和数值法在潮汐荷载效应研究中的应用及取得的成果。解析法是潮汐荷载效应研究的主要方法,该方法多通过荷载系数来刻画潮汐荷载效应,能够较清晰、准确地揭示复杂含水层结构、多种影响因素、复杂边界条件下的地下水潮汐效应规律;数值法主要通过三种方法(现有地下水水流数值模型改进法、荷载系数法和半数值法)来实现对潮汐荷载效应的研究。在现有潮汐荷载效应研究中,上述两种方法都很少考虑应力和孔隙渗流的耦合。程序化、高效化和可视化使得数值法仍应作为滨海区复杂水文地质条件下地下水动态的主要研究方法。为此,通用的地下水数值模拟代码(MODFLOW)需要改进,使之能够实现对潮汐荷载效应的刻画。另外,承压水作为滨海区(如:大陆岛)重要的淡水资源,人为开采是地下水动态的主要影响因素之一,滨海区地下水动态研究应综合考虑人为因素和潮汐荷载效应的共同作用。     

塔里木沙漠公路沿线不同地下水埋深下的土壤水盐分布特征

通过在塔里木沙漠公路沿线选取3个不同地下水埋深区域（地下水埋深分别为3 m、7.3 m、13.7 m）取样并测定土壤含水率和含盐量,分析了地下水埋深对于土壤水盐分布的影响。结果表明：不同地下水埋深处土壤含水率随深度增加均先减小后增大,盐分的变化相对比较复杂;砂土最大毛细上升高度大约为1.8 m;黏土层具有聚水积盐的作用,其分布处含水率和含盐量都比较大;灌溉水影响深度为1.2 m。研究结果充分考虑了地下水埋深在土壤水盐分布中起的重要作用,在相关研究中具有重要的参考意义,对于建立合理的灌溉制度具有重要的指导意义。     

克立格法在地下水数值模型中的应用

回顾了克立格法在水文地质学中的应用现状及进展，介绍了克立格法的基本原理，论述了克立格法在地下水模拟数值模型中应用的思路与实现方法，举例说明了利用克里格法插值处理含水层结构与初始水头分布。     

环境同位素技术在地下水研究中的应用

简要介绍了环境同位素技术的应用原理,综述了目前国内外常用的稳定同位素与放射性同位素的具体应用。提出稳定同位素主要用于分析地下水的来源组成与循环途径等;放射性同位素主要用于地下水测年与示踪的研究。最后总结了环境同位素在我国地下水研究中应用的主要问题。     

松辽盆地咸含水层埋存CO2储存容量初步估算

沉积盆地深部存在体积巨大的咸含水层,是很好的埋存CO2的地质储体。可靠合理的估计CO2储存容量是选择场址的重要前提。目前国际上较为通用的评价CO2储存容量是金字塔评价方法。松辽盆地咸含水层岩性以白垩系的嫩江组砂岩和青山口组砂岩为主,空隙发育较好,盖层连续完整且封闭良好,决定了其可以作为储存CO2的地质储体。以松辽盆地为实例,估算了咸含水层CO2理论储存容量大约为6916Gt。     

北京市平谷盆地地下水三维数值模拟及管理应用

为缓解北京城区的用水紧张问题,平谷区建立了王都庄和中桥两个应急水源地。持续过量的开采导致盆地内水位急剧下降。为研究大规模开采对平谷盆地地下水系统的影响,并分析不同地区的开采潜力,本文建立了合理刻画三维地下水流动特征的数值模型,对五种不同的开采方案进行模拟。模拟结果表明,丰水条件下地下水位回升明显,王都庄水源地补给条件优越,尤其是盆地上游地区,具有更大的开采潜力;而盆地中下部应适当限制开采,避免水位下降过快。高仿真的数值模型可作为强有力的管理辅助工具,为地下水资源分析及合理利用提供科学的技术支持。     

MODFLOW不同算法及参数设定对计算精度的影响

为了提高MODFLOW中模型计算的精确度,减少不收敛情况的发生,通过建立数值模型算例,分析了不同解算器对计算精度的影响差异、主要参数值的设定对计算精度产生的影响以及收敛指标与迭代次数的定量关系。结果表明,PCG、SAMG和GMG计算精度较高,WHS和SOR计算精度较低。PCG算法中,低收敛指标使得计算精度有所提高,但稳定性却明显降低;计算精度对PCG算法中的阻尼因子的敏感性比对SIP算法中的加速因子敏感性低,二者的减小均导致计算精度降低;SIP算法中,计算过程中的迭代次数、运行时间与水头变化的收敛指标值呈明显的反比关系。当收敛指标设定小于一定值时,迭代次数和收敛指标的对数值呈现明显的线性关系。     

空隙介质水动力弥散尺度效应的分形特征及弥散度初步估计

通过时空隙介质中水动力弥散尺度效应近期研究成果的总结和分析，阐述了不同尺度下空隙介质的空间非均质的自相似性，提出了水动力弥散的尺度效应在统计意义上具有分形特征，按计算方法（解析模型与数值方法）与岩性特征（孔隙介质与非孔隙介质）及计算模型维数的不同，对世界范围内所收集到的百余个纵向弥散度数据求出了尺度效应的分维数并进行了分析与讨论，为地下水污染模型研究提供了一种参数的初步估计方法。