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1.
20世纪60年代初期，Tóth基于定水头上边界条件推导出解析解，得出多级次地下水流系统，是水文地质学里程碑式的突破，成功地解决了一系列理论和实际问题。但Tóth解析解存在的缺陷也长期沿袭:单纯重视数学模拟而忽视物理机制；将地形控制地下水位看成是普适性规律；忽视给定水头上边界数学模拟的失真。这些缺陷，尤其是忽视物理机制探究，不仅妨碍Tóth理论自身发展，而且导致地下水流系统理论尚未被国际水文地质界普遍接受。参照河流动力学中应用的最小能耗率原理，类比提出地下水流最小能耗率的表达式。基于已有的通量上边界地下水流模式数值模拟结果，进一步探究物理机制，归纳得出地下水流系统遵循最小能耗率原理的结论。 相似文献
2.
地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,研究不同控制因素对盆地地下水流系统发育模式的影响具有重要意义。近年来的研究表明利用通量上边界能够更好地揭示盆地不同要素对地下水流系统模式转化的影响。基于通量上边界,采用数值模拟方法,研究稳定流条件下,渗透系数随埋深呈指数衰减的非均质含水层对盆地地下水流系统模式转化的影响。结果表明:随着渗透系数随埋深指数衰减程度的加大,盆地潜水面整体抬升,盆地上部地下水流速增大,水力梯度增大;同时,盆地地下水流系统由复杂的多级次水流系统到单一的局部水流系统,顺向局部水流系统占据的空间消减,而逆向局部水流系统占据的空间增大,流速近似为零的局部滞留区域向左下方移动。 相似文献
3.
4.
在矿区长期疏干条件下,不仅地下水流场发生了重大改变,地下水的温度场也发生了明显变化,仔细研究这种地下水的
温度变化特征可以深化矿区水文地质条件及其变化的认识。在利用福建马坑铁矿长期监测的地下水温度数据的基础上,分析了
疏干条件下地下水温度场的平面分布以及变化特征,探讨了影响地下水温度平面分布以及动态变化的因素。结果表明,矿区地下
水的运动特征决定了矿区地下水温度的平面分布呈现西高东低的整体趋势,以及南侧南西高北东低,北侧北西高南东低的局部趋
势,受地下水循环深度的影响,副井附近出现高温异常;由于矿区接受温度较低的补给水源逐渐增大,近几年来矿区地下水温呈现
整体下降的趋势,且下降速率逐年增大,反映了矿区地下水的补给还在逐渐增加。 相似文献
温度变化特征可以深化矿区水文地质条件及其变化的认识。在利用福建马坑铁矿长期监测的地下水温度数据的基础上,分析了
疏干条件下地下水温度场的平面分布以及变化特征,探讨了影响地下水温度平面分布以及动态变化的因素。结果表明,矿区地下
水的运动特征决定了矿区地下水温度的平面分布呈现西高东低的整体趋势,以及南侧南西高北东低,北侧北西高南东低的局部趋
势,受地下水循环深度的影响,副井附近出现高温异常;由于矿区接受温度较低的补给水源逐渐增大,近几年来矿区地下水温呈现
整体下降的趋势,且下降速率逐年增大,反映了矿区地下水的补给还在逐渐增加。 相似文献
5.
地球系统科学和地下水流系统理论的出现，标志着水文地质学进入新的发展时期。地下水流系统理论已成为水文地质学的新范式，其产生和发展，从方法论上为地下水问题的研究提供了新的启示。自20世纪80年代初以来，中国地质大学（武汉）地下水流系统组持续开展了地下水流系统理论与应用研究。试图从方法论的角度回顾与总结这些研究成果。地下水问题受多因素影响，研究应以"目标与问题导向相结合"，靶向准确，才能在信息浩渺中不失方向，向着目标前行；研究时应采用"假设演绎法"，先依据已有认识和资料演绎出应有的现象，再有目的地观察和寻求证据，或修改假设继续求证，直到假设被证实或证伪；演绎寻证过程，可以采用"控制性实验""信息提取与组织""多学科方法与手段融合"等技术方法。实例分析证实，控制性模拟实验使我们得出了地下水流模式的新认识；采用多通道的信息提取、加工和组织，构建地下水流系统模式，能够有效解决各类工程中的应用问题；多学科与手段融合、各种信息相互验证，提高了结果的可信度。以实例研究为基础，从研究方法上的总结能为正确认识和理解地下水流系统理论、推进新理论和新思路在水文地质研究中的应用提供参考。 相似文献
6.
《地质科技通报》2011,30(6):60-65
1977年至1988年,层序地层学从诞生逐渐走向成熟,并且形成了一套完整的概念体系和工作方法,这段特殊时期被称
为层序地层学的Exxon时代。之后,将最大海泛面作为层序界面的R-T层序模式则代表了后Exxon时代模式多样化的开始。随
后,对Exxon层序地层学概念体系不协调的认识则代表了由模式多样化所表征的后Exxon时代,与此几乎同时出现的T-R层序
及淹没不整合型层序等模式意味着层序地层学“百家争鸣”的新景象。阐释各种层序地层学模式出现的原因,追索这些模式对解
决问题的针对性以及存在的问题,将有助于深入理解“在地层框架内划分和对比沉积岩”的层序地层学,并且为分析复杂的地层记
录提供更多的思考途径。 相似文献
为层序地层学的Exxon时代。之后,将最大海泛面作为层序界面的R-T层序模式则代表了后Exxon时代模式多样化的开始。随
后,对Exxon层序地层学概念体系不协调的认识则代表了由模式多样化所表征的后Exxon时代,与此几乎同时出现的T-R层序
及淹没不整合型层序等模式意味着层序地层学“百家争鸣”的新景象。阐释各种层序地层学模式出现的原因,追索这些模式对解
决问题的针对性以及存在的问题,将有助于深入理解“在地层框架内划分和对比沉积岩”的层序地层学,并且为分析复杂的地层记
录提供更多的思考途径。 相似文献
7.
采集了唐海至渤海湾剖面的13组水样,分析了研究区浅层地下水的化学特征及成因机制。运用Phreeqc软件反向模拟
了地下水流路径上浅层微咸水(咸水)的补给机理及咸化过程。结果显示:浅层地下水由北向南,ρ(TDS)由0.36g/L逐渐上升到
39.2g/L,水化学类型从HCO3·Cl-Ca·Mg·Na型过渡为Cl·HCO3-Na型再转变为Cl-Na·Mg型。微咸水形成以咸淡混合
为主,期间伴随着岩盐、斜长石、CO2、高岭石、钾长石、石膏的溶解及钙蒙脱石、方解石的沉淀析出。咸水形成初期主要受海水入
侵影响,后期受蒸发作用影响又进一步咸化。 相似文献
了地下水流路径上浅层微咸水(咸水)的补给机理及咸化过程。结果显示:浅层地下水由北向南,ρ(TDS)由0.36g/L逐渐上升到
39.2g/L,水化学类型从HCO3·Cl-Ca·Mg·Na型过渡为Cl·HCO3-Na型再转变为Cl-Na·Mg型。微咸水形成以咸淡混合
为主,期间伴随着岩盐、斜长石、CO2、高岭石、钾长石、石膏的溶解及钙蒙脱石、方解石的沉淀析出。咸水形成初期主要受海水入
侵影响,后期受蒸发作用影响又进一步咸化。 相似文献
8.
井眼形成是通过钻头牙齿破碎岩石形成岩屑来实现的,对钻头牙齿侵入破岩机理的认识有助于优化钻头结构,提高工
具破岩效率。阐述了钻头牙齿与岩石相互作用机理的复杂性,分别从弹性力学、裂纹扩展、数值模拟等几个方面,综述了钻头牙齿
与岩石相互作用机理的研究进展,指出了今后的研究重点。虽然前人开展了众多的物理实验与数值模拟研究,但是由于钻头牙齿
破岩过程及井底环境的复杂性,目前为止其机理并没有被完全认识清楚。理论与实验研究证明,井底压力是影响机械钻速的重要
因素之一,针对钻头牙齿与岩石相互作用机理的复杂性,建议采用先进实验和数值模拟技术,将物理实验和数值模拟结合开展研
究,揭示井底复杂应力环境下钻头牙齿的破岩机理将成为未来的研究重点。 相似文献
具破岩效率。阐述了钻头牙齿与岩石相互作用机理的复杂性,分别从弹性力学、裂纹扩展、数值模拟等几个方面,综述了钻头牙齿
与岩石相互作用机理的研究进展,指出了今后的研究重点。虽然前人开展了众多的物理实验与数值模拟研究,但是由于钻头牙齿
破岩过程及井底环境的复杂性,目前为止其机理并没有被完全认识清楚。理论与实验研究证明,井底压力是影响机械钻速的重要
因素之一,针对钻头牙齿与岩石相互作用机理的复杂性,建议采用先进实验和数值模拟技术,将物理实验和数值模拟结合开展研
究,揭示井底复杂应力环境下钻头牙齿的破岩机理将成为未来的研究重点。 相似文献
9.
以鄂尔多斯盆地北部的砂岩型铀矿为目标,在铀储层形成发育的沉积学背景研究基础上,重点通过砂分散体系、沉积物
粒度、隔挡层厚度和孔隙度的定量分析,精细地刻画了直罗组铀储层的外部几何形态和内部复杂结构,充分展示了铀储层的定量
非均质性。依据盆地构造充填演化阶段、铀成矿年代学和地学空间信息三维可视化平台,分别对5个演化阶段的古地貌进行了恢
复,并对不同演化时期的铀储层空间位置给予了准确定位,从而揭示了直罗组铀储层从沉积到接受铀成矿再到铀矿被改造期间的
空间形态演化历史。在盆地构造充填演化研究、古地貌恢复和铀储层定量非均质性分析的基础上,重建了5个不同时期古地下水
系统结构和参数的空间变化面貌,并运用地下水数值模拟方法再现了研究区5个演化阶段成矿古流场的特征及其演化规律。综
合分析认为,铀储层的空间演变和内部非均质性制约了成矿流场的基本格局,成矿流场又无疑控制着层间氧化带的发育和铀成
矿。当铀储层形成期的古水流方向与主成矿期地下水流场方向总体一致时有利于铀成矿,而当两者流向垂直时则成矿效率降低。 相似文献
粒度、隔挡层厚度和孔隙度的定量分析,精细地刻画了直罗组铀储层的外部几何形态和内部复杂结构,充分展示了铀储层的定量
非均质性。依据盆地构造充填演化阶段、铀成矿年代学和地学空间信息三维可视化平台,分别对5个演化阶段的古地貌进行了恢
复,并对不同演化时期的铀储层空间位置给予了准确定位,从而揭示了直罗组铀储层从沉积到接受铀成矿再到铀矿被改造期间的
空间形态演化历史。在盆地构造充填演化研究、古地貌恢复和铀储层定量非均质性分析的基础上,重建了5个不同时期古地下水
系统结构和参数的空间变化面貌,并运用地下水数值模拟方法再现了研究区5个演化阶段成矿古流场的特征及其演化规律。综
合分析认为,铀储层的空间演变和内部非均质性制约了成矿流场的基本格局,成矿流场又无疑控制着层间氧化带的发育和铀成
矿。当铀储层形成期的古水流方向与主成矿期地下水流场方向总体一致时有利于铀成矿,而当两者流向垂直时则成矿效率降低。 相似文献
10.
:刻画地表水与地下水的相互作用过程及精确计算二者的交换量始终是个挑战,而新兴的温度示踪方法对于这方面的研
究具有独特优势。重点介绍了地表水与地下水相互作用的温度示踪方法原理、应用及相关模拟的研究进展。温度示踪方法的数
据获取成本低且温度适宜密集与连续监测,可对地表水与地下水相互作用过程进行精细刻画;在进行地表水与地下水相互作用的
水-热耦合模拟时,温度数据可用于进一步校正模型,降低模型的不确定性,以提高交换量的计算精度。监测河水温度和河床沉
积物内的水温,运用温度示踪方法研究河水与地下水的相互作用过程,并将水流及热运移数值模型相耦合,利用多源数据进行模
型校正,可精细刻画地表水与地下水的交换量、相互作用带内的水流途径、流速及其变化趋势和控制因素,为地表水与地下水相互
作用研究提供新的模型与方法。 相似文献
究具有独特优势。重点介绍了地表水与地下水相互作用的温度示踪方法原理、应用及相关模拟的研究进展。温度示踪方法的数
据获取成本低且温度适宜密集与连续监测,可对地表水与地下水相互作用过程进行精细刻画;在进行地表水与地下水相互作用的
水-热耦合模拟时,温度数据可用于进一步校正模型,降低模型的不确定性,以提高交换量的计算精度。监测河水温度和河床沉
积物内的水温,运用温度示踪方法研究河水与地下水的相互作用过程,并将水流及热运移数值模型相耦合,利用多源数据进行模
型校正,可精细刻画地表水与地下水的交换量、相互作用带内的水流途径、流速及其变化趋势和控制因素,为地表水与地下水相互
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11.
12.
随着三维地震采集、处理、解释技术水平的提高及其广泛应用,在高精度等时层序地层格架内利用三维地震的属性切片
技术刻画沉积体的三维几何形态及其沉积演化过程,已成为地震地质研究越来越受到关注的一个研究方向,并逐渐衍生为一门新
的学科──地震沉积学。地震沉积学的应用一方面要充分理解地下沉积体宽厚比的“不均衡性”,另一方面又要客观辩证地评价
地震沉积学对于“薄层”沉积体的分辨能力。陆相地层地震沉积学应用要比海相地层复杂,陆相地震沉积学研究应该形成其自身
的特点和技术方法体系。地震沉积学应用的关键是建立高精度等时层序地层格架、以正确的沉积相模式为指导及精细标定地震
属性的地质含义,要强调多学科、多因素、多技术手段的联合应用与约束。 相似文献
技术刻画沉积体的三维几何形态及其沉积演化过程,已成为地震地质研究越来越受到关注的一个研究方向,并逐渐衍生为一门新
的学科──地震沉积学。地震沉积学的应用一方面要充分理解地下沉积体宽厚比的“不均衡性”,另一方面又要客观辩证地评价
地震沉积学对于“薄层”沉积体的分辨能力。陆相地层地震沉积学应用要比海相地层复杂,陆相地震沉积学研究应该形成其自身
的特点和技术方法体系。地震沉积学应用的关键是建立高精度等时层序地层格架、以正确的沉积相模式为指导及精细标定地震
属性的地质含义,要强调多学科、多因素、多技术手段的联合应用与约束。 相似文献
13.
20世纪80年代零通量面方法在我国应用中解决了“四水”转化研究中参数不确定性带来的问题,发现在降水入渗补给
地下水过程中土壤总水势梯度大于1.0cmH2O/cm,且逐渐降低,流入、流出被监测土层的水量相等时土壤总水势梯度趋近于1.0
cm H2O/cm。20世纪90年代,利用土壤水势与含水量之间量化关系,指导了农业节水灌溉,提出在灌溉过程中土壤水势梯度等
于1.0cm H2O/cm的时间持续愈长,表明过剩灌溉而浪费的水量愈多的认识。进入21世纪以来,水势理论较广泛地用来解决土
壤水盐分运移数值模拟与入渗模型中水文地质参数问题和降水入渗土壤水势运移微观机理研究,并发现表聚型、中聚型和底聚型
土壤盐分剖面的水动力学特征。通过土壤水动力场调控改变土壤水盐(养分或污染物)运移是未来重要研究方向。 相似文献
地下水过程中土壤总水势梯度大于1.0cmH2O/cm,且逐渐降低,流入、流出被监测土层的水量相等时土壤总水势梯度趋近于1.0
cm H2O/cm。20世纪90年代,利用土壤水势与含水量之间量化关系,指导了农业节水灌溉,提出在灌溉过程中土壤水势梯度等
于1.0cm H2O/cm的时间持续愈长,表明过剩灌溉而浪费的水量愈多的认识。进入21世纪以来,水势理论较广泛地用来解决土
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14.
关于圆管沿程阻力系数的变化规律至今一直沿用尼古拉兹(Nikuradse)的实验结果。在参考尼古拉兹实验的基础上,
采用与其相似的制作工艺,设计并制作了相对粗糙度Δ/d 为1/30.89的人工粗糙圆管,开展了不同流速条件下的水流阻力实验,
验证了尼古拉兹关于圆管沿程水流阻力随水流流态变化的规律,同时发现尼古拉兹当年在人工粗糙圆管制作过程中采用的“二次
刷胶”粘贴砂粒的方法,使得圆管内壁砂粒的实际粗糙度减小,其实验所得的圆管沿程阻力系数偏小。本次圆管沿程阻力系数确
定的实验方法能够更准确地获得人工粗糙圆管沿程阻力系数,今后可以据此开展相应的系统实验,对尼古拉兹人工粗糙圆管沿程
阻力系数及其变化规律加以修正。 相似文献
采用与其相似的制作工艺,设计并制作了相对粗糙度Δ/d 为1/30.89的人工粗糙圆管,开展了不同流速条件下的水流阻力实验,
验证了尼古拉兹关于圆管沿程水流阻力随水流流态变化的规律,同时发现尼古拉兹当年在人工粗糙圆管制作过程中采用的“二次
刷胶”粘贴砂粒的方法,使得圆管内壁砂粒的实际粗糙度减小,其实验所得的圆管沿程阻力系数偏小。本次圆管沿程阻力系数确
定的实验方法能够更准确地获得人工粗糙圆管沿程阻力系数,今后可以据此开展相应的系统实验,对尼古拉兹人工粗糙圆管沿程
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15.
在地表水－地下水作用带内，水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水－地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程，并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此，精细刻画地表水－地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响，地 表 水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂，研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生
物化学过程有机整合在一起，能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理，预测其发展趋势，可 为 研 究 地 表水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。 相似文献
物化学过程有机整合在一起，能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理，预测其发展趋势，可 为 研 究 地 表水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。 相似文献
16.
目前缺乏针对较强空间特性水文地质计算参数的高效采集方法与管理机制,而且现有孔隙地下水流有限元数值模拟在三维可视化与空间分析等方面仍存在很多不足。因此,本文以有限元数值计算方法和三维地理信息平台为基础,结合GIS空间分析算法和计算机图形学理论,针对孔隙承压地下水有限元分析过程的关键步骤（概念模型构建、空间离散、水文地质参数提取与赋值等）,提出了孔隙地下水有限元数值模拟过程在3D GIS下的实现方法和技术框架。基于水文地质钻孔数据和GTP（Generalized Tri-Prism）空间数据模型,以盐城市滨海平原水文地质区为研究区域,实现了地下水系统空间结构特征的三维表达,同时与地下水流有限元数值模型相耦合,提出了3D GIS模型与地下水非稳定流有限元数值模型耦合的核心处理算法,并在此基础上开发了3D GIS地下水流数值模拟系统。应用实例表明,该技术框架可有效简化有限元分析流程、优化模型计算效率、实现地下水有限元数值模拟过程及计算结果的三维可视化。 相似文献
17.
18.
返揭法是利用沉积盆地的大地构造背景、地壳结构、基底热流和沉积层物性参数来确定盆地内各地层的热流及地下温
度场分布的一种方法。将基于这一方法研发的软件与基于角点网格建立的三维构造-地层格架模型耦合起来,以东营凹陷的实
际数据为例进行了热史反演和古地热场重构,计算并显示了该凹陷在各演化时期的温度和热流三维分布状态。盆地基底古热流
是实现盆地地热场模拟的基础边界参数条件,与其他方法相比,返揭法的优点是在计算盆地基底古热流时,可以避开因为构造-
岩浆热事件造成的局部古大地热流值异常,而直接采用较稳定的地幔热流值来反演求解。该方法原理简单、计算量较小,只要将
该模拟模块与附加地热场模拟模块集成起来,便可完整地实现复杂盆地的古地热场演化模拟。 相似文献
度场分布的一种方法。将基于这一方法研发的软件与基于角点网格建立的三维构造-地层格架模型耦合起来,以东营凹陷的实
际数据为例进行了热史反演和古地热场重构,计算并显示了该凹陷在各演化时期的温度和热流三维分布状态。盆地基底古热流
是实现盆地地热场模拟的基础边界参数条件,与其他方法相比,返揭法的优点是在计算盆地基底古热流时,可以避开因为构造-
岩浆热事件造成的局部古大地热流值异常,而直接采用较稳定的地幔热流值来反演求解。该方法原理简单、计算量较小,只要将
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19.
深水峡谷广泛发育于大陆边缘,是沉积物由浅水到深水搬运的重要通道。近年来,深水峡谷研究成为当前深水沉积研
究的热点之一。综合利用旁侧扫描声纳、海底锚系、地震技术和深水钻探等技术手段,在深水峡谷体系研究方面取得了丰硕的成
果。其突出进展包括:从地貌学的角度对峡谷的形态学进行了精细描述;利用深海观测技术对现代峡谷沉积进行了原位观测;通
过物理和数值模拟等技术再现了峡谷的沉积演化过程;从沉积学的角度对峡谷内部构成进行了精细分析,总结了沉积充填演化及
沉积模式、探讨了峡谷成因等。深水峡谷作为深海区重要的沉积体系之一,一方面通过对深水峡谷中充填沉积物的分析能够提供
丰富的古气候、海平面变化和区域构造演化史的信息;另一方面深水峡谷也是深水油气储层发育的重要场所之一,对深水油气勘
探具有重要指导意义。 相似文献
究的热点之一。综合利用旁侧扫描声纳、海底锚系、地震技术和深水钻探等技术手段,在深水峡谷体系研究方面取得了丰硕的成
果。其突出进展包括:从地貌学的角度对峡谷的形态学进行了精细描述;利用深海观测技术对现代峡谷沉积进行了原位观测;通
过物理和数值模拟等技术再现了峡谷的沉积演化过程;从沉积学的角度对峡谷内部构成进行了精细分析,总结了沉积充填演化及
沉积模式、探讨了峡谷成因等。深水峡谷作为深海区重要的沉积体系之一,一方面通过对深水峡谷中充填沉积物的分析能够提供
丰富的古气候、海平面变化和区域构造演化史的信息;另一方面深水峡谷也是深水油气储层发育的重要场所之一,对深水油气勘
探具有重要指导意义。 相似文献
20.
从原位测试、实验模拟和理论数值分析等角度归纳了现有含水合物沉积物力学性质研究方法,重点对自然界中含水合
物沉积物力学特性进行了总结,对比了海洋和冻土区含水合物沉积物力学性质的差异。除了诸如水合物形成和分解对沉积物力
学性质影响这类定性评价外,水合物数值模拟和工程应用还需要建立像水合物饱和度与沉积物力学参数间这类定量关联函数。
最后讨论了现有的含水合物沉积物力学性质定量研究结果,并提出了今后含水合物沉积物力学性质研究的几点建议。 相似文献
物沉积物力学特性进行了总结,对比了海洋和冻土区含水合物沉积物力学性质的差异。除了诸如水合物形成和分解对沉积物力
学性质影响这类定性评价外,水合物数值模拟和工程应用还需要建立像水合物饱和度与沉积物力学参数间这类定量关联函数。
最后讨论了现有的含水合物沉积物力学性质定量研究结果,并提出了今后含水合物沉积物力学性质研究的几点建议。 相似文献