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在分析大区域地下水流数值模型构建缘起的前提下,系统论述了近年来地下水流数值模拟在大区域地下水资源评价、水文地质参数确定、地面沉降、溶质运移、海水入侵、盐渍化、风险评估、地下水管理及地表水与地下水的联合开发利用等方面的国内外研究应用现状;归纳、总结了目前大区域地下水流数值模型在灵敏度分析、裂隙和岩溶介质中模型建立、基于地下水流数值模拟的溶质运移模型建立、地下水流数值模型构建所需工作量等理论和方法研究及实际建模过程中存在的一些问题;展望了今后大区域地下水流数值拟在研究范围、模拟技术与方法以及与其它模型耦合等方面的发展趋势。 相似文献
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在干旱半干旱地区,沉积盆地是人类生产、生活用水的主要载体,为查明在水流自身密度改变条件下盆地地下水流系统的变化特征,需在变密度条件下对盆地地下水流系统进行模拟研究。本文采用砂槽物理模型,在改变区域性水流密度条件下模拟研究地下水流系统的变化规律。试验结果显示:随着区域性水流密度的增加,区域水流系统的渗流速度和循环量均减少,且流线径流距离和径流深度也随之减小;而局部水流系统的渗流速度和循环量均增加。结果表明区域性水流密度的增加会抑制区域水流系统的发育,对局部水流系统有一定增强作用。本研究着重强调了区域性水流自身密度变化对盆地地下水流系统所产生的影响,并通过物理试验模拟得出在改变区域性水流密度条件下盆地地下水流系统的变化规律。 相似文献
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岩溶区地下水数值模拟研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
岩溶含水介质的不均一性导致岩溶地下水流动、溶质运移和热量迁移的数学模拟研究成为地下水模拟的难点。本文综述了岩溶区地下水流模拟的几种方法,重点阐述了等效多孔介质法、双重连续介质法和三重介质法的定义、发展过程和适用范围,并回顾了这几种方法的研究成果。从等效多孔介质法到三重介质法,模拟精度不断提高,适用范围也逐渐由大区域实际问题向小区域理论研究过渡。介绍了溶质运移模拟和热迁移模拟的研究方法及实例。溶质运移模拟以对流弥散方程为基础,其中尺度效应是溶质运移模拟的重点研究问题;热量迁移模拟应考虑地下热水密度变化对地下热水运动的影响。溶质运移模拟和热量迁移模拟往往是将迁移模型和已经调试成功的地下水流动模型相耦合,从而达到模拟溶质及热量迁移的目的。由于溶质运移和热量迁移的复杂性,现阶段水流模型多数处于等效多孔介质模型阶段。综合理论及实际应用,指出精确刻画裂隙及管道和注重基础数学算法是岩溶水数值模拟进步的关键。 相似文献
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地下水动态观测网优化设计研究 总被引：4，自引：0，他引：4
仵彦卿 《地质灾害与环境保护》1994,5(3):56-64
本文采用状态空间分析法,通过对地下水流系统输入变量、输出变量及地下水动态测量值的研究,提出了地下水流系统确定一随机性数值模型。运用该模型的模拟解,进行地下水动态观测网优化设计。该方法把地下水动态观测网密度、位置及观测频率优化与地下水流系统结合起来研究。为了克服该模型计算量大的缺陷,本文提出了一种改进算法,使这一观测网优化方法适于在微机上实现,减少了计算工作量。该方法曾用于陕西某地区地下水位动态观测网的优化设计,取得了显著经济效益。 相似文献
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甘肃北山区域地下水流数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
掌握区域地下水流场是高放废物地质处置场选址及适宜性评价的重要先置条件。甘肃北山高放废物处置预选区面积广、数据资料少，准确划分该区域地下水流场和高放废物预选区选址的安全性评价都存在难度。本研究采用地表流域划分方法、多相流数值模拟软件TOUGH2-MP/EOS3和GRACE重力卫星等方法，建立了区域地下水饱和-非饱和流模型，并完成了模型识别和参数率定,论证了模型的合理性和可靠性。研究结果表明:约1%的降水量入渗至地面以下；地形条件是影响地下水流场的主要因素，而气候条件对地下水流场形态影响相对较小；区域地下水流动系统由北向南可分为三个子系统（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），其中高放废物地质处置场预选区位于研究区南部独立的地下水子系统Ⅲ中，且该子系统面积最小。本研究为面积广、实测数据资料较少的干旱地区提供了一套有效的数值模拟方法，研究结果可为预选区选址的安全性评价提供重要依据。 相似文献
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基于地下水流系统理论,采用数值模拟方法分析了山区地下水流场以及隧道工程排水作用对其影响。首先建立理想模型,对比分析了隧道布置在不同位置的涌水量大小,隧道排水对地下水流场的改变及泉点流量的影响。隧道排水使区域地下水分水岭发生偏移,流动系统被进一步细化,形成多个分水岭,部分区域系统和驻点消失;隧道布置在局部系统中涌水量较小,区域流动系统中涌水量较大;在同一个流动系统内,隧道布置在补给区涌水量最小,径流区、排泄区的涌水量相对较大;隧道排水对区域分水岭附近的泉点影响较大,远离分水岭的泉点影响较小。针对重庆境内某隧道工程,开展实例分析。 相似文献
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本文介绍了基于MIS和GIS的国内外地下水数值模拟模型的发展.以北京市为研究区,在分析研究区自然地理、水文地质和应用需求基础上,提出采用浏览器/服务器(B/S)与客户机/服务器(C/S)体系结构相结合的方式,建设地下水基础信息库,将研究区概化为非均质各向同性三维非稳定地下水流系统;提出采用"稳定+相对静态+动态"的思路,找到信息系统与地下水流模型输入文件之间的数据接口,通过建立MODFLOW程序的输入文件建立水流数值模型,实现将地下水流模型与信息系统集成,探索地下水数值模拟一体化平台建设和应用. 相似文献
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在合理概化研究区水文地质条件的基础上,建立地下水流数值模型,选择地下水模拟软件Visual Modflow对某厂区开采后的地下水流场进行预测评价。结果表明,单独厂区本身地下水增采虽然所引起的区域水位下降并不大,扩展范围相对比较小。但是鉴于研究区目前由于多个大型企业以及居民生活用水对地下水的开采,已经造成了该区域地下水位的明显下降,含水系统遭到了一定的破坏,使得该区域的地下水资源量正在逐步减少,建议政府水务行政职能部门严格规范控制该地区各行各业的地下水开采量,开展一水多用,开源节流等节水措施,逐步减少对地下水开采,维护地下水采补平衡。 相似文献
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Significant advances in regional groundwater flow modeling have been driven by the demand to predict regional impacts of human inferences on groundwater systems and associated environment.The wide availability of powerful computers,user friendly modeling systems and GIS stimulates an exponential growth of regional groundwater modeling.Large scale transient groundwater models have been built to analyze regional flow systems,to simulate water budget components changes,and to optimize groundwater developmen... 相似文献
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Ian Knowles Michael Teubner Aimin Yan Paul Rasser Jong Wook Lee 《Hydrogeology Journal》2007,15(6):1107-1118
A new inverse technique for modelling groundwater flow, based on a functional minimization technique, has been used to calibrate
a groundwater flow model of a subregion of the Port Willunga aquifer within the Willunga Basin in South Australia. The Willunga
Basin is the location of extensive viticulture, irrigated primarily by groundwater, the levels and quality of which have declined
significantly over the last 40 years. The new method is able to generate estimates of transmissivity, storativity and groundwater
recharge over the whole subregion as a time-varying continuous surface; previous methods estimate local discrete parameter
values at specific times. The new method has also been shown to produce accurate head values for the subregion and very good
estimates of groundwater recharge. Its ultimate goal will be to provide a new and invaluable tool for significantly improved
groundwater resource management.
Supported in part by US National Science Foundation grants, DMS-0107492 and DMS-0079478. 相似文献
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地下水系统理论、达西定律和泰斯公式是水文地质学的三大支柱理论,地下水流动系统理论较好地刻画了盆地尺度地下水的循环特征,是指导区域地下水勘查与合理开发利用的重要工具。迄今为止,对地下水流动系统中驻点的形成机理和特征的认识一直停留在定性分析阶段,在实际的大型盆地地下水流动系统中发现并证实驻点存在的实例也不多见。以鄂尔多斯白垩系盆地北部的二号剖面为例,利用双Packer系统获取的不同深度地下水位、水化学和同位素的分层数据,采用水动力学、水化学和放射性碳同位素等综合方法,以实际资料证实并发现在大型盆地深层地下水流动系统中驻点的存在,但这个驻点并不是一个点,而是占据了一定的区域;理论研究认为驻点附近地下水的溶解性总固体较高,实际情况不一定如此,也可以是较低矿化的水,它取决于含水介质中可溶盐量的多少。该项成果进一步完善了地下水流动系统的理论,具有重要的理论与实际意义。 相似文献
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Relation of streams, lakes, and wetlands to groundwater flow systems 总被引：24，自引：10，他引：14
Thomas C. Winter 《Hydrogeology Journal》1999,7(1):28-45
Surface-water bodies are integral parts of groundwater flow systems. Groundwater interacts with surface water in nearly all
landscapes, ranging from small streams, lakes, and wetlands in headwater areas to major river valleys and seacoasts. Although
it generally is assumed that topographically high areas are groundwater recharge areas and topographically low areas are groundwater
discharge areas, this is true primarily for regional flow systems. The superposition of local flow systems associated with
surface-water bodies on this regional framework results in complex interactions between groundwater and surface water in all
landscapes, regardless of regional topographic position. Hydrologic processes associated with the surface-water bodies themselves,
such as seasonally high surface-water levels and evaporation and transpiration of groundwater from around the perimeter of
surface-water bodies, are a major cause of the complex and seasonally dynamic groundwater flow fields associated with surface
water. These processes have been documented at research sites in glacial, dune, coastal, mantled karst, and riverine terrains.
Received, April 1998 · Revised, July 1998, August 1998 · Accepted, September 1998 相似文献
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基于GMS的岩溶山区三维地下水流模式识别 总被引：3，自引：1，他引：2
以高岚河东部多条支沟切割形成的连排型河间地块为研究区,基于1∶5万岩溶水文地质调查成果,利用GIS技术和径流分割,量化岩溶含水系统顶底板高程、获取入渗补给系数及地下水径流量等数据,运用三维地下水流数值模拟及粒子追踪地下水流线的方法,得出了研究区的地下水流模式。其结果表明:研究区地下水流模式主要受区域尺度的势源和势汇控制,局部的地形起伏对地下水位的影响不明显;支沟切割较深的凉伞沟、滩淤河流域,水流驱动力大,有利于局部水流系统的发育;随着东部补给高程的增加,流程逐渐增长,多发育局部水流系统,至山脊附近多发育排泄至高岚河的中间水流系统。当研究区年降雨量由中等的1 021.1 mm降为多年最低的725.5 mm时,由东部补给区排泄至高岚河的中间水流系统增加;在此降雨强度区间,不具备发育越过河间地块的中间或区域地下水流系统。 相似文献
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台北凹陷地下水动力特征及其对油气运移和聚集的影响 总被引：21，自引：1，他引：20
吐哈盆地台北凹陷现今为重力水流盆地。台北凹陷可划分为胜北洼陷和丘东 -小草湖洼陷两个地下水流系统。区域地下水流向自北向南,北部山前构造带为地下水补给区,南部中央断裂带北缘为地下水排泄区。垂向上,地下水的连通性较好。台北凹陷自侏罗纪以来,经历了三个不同的地下水动力演化阶段。早期 (早侏罗世 -晚侏罗世 )为压实水流阶段,该阶段导致区内较大规模的油气藏均分布在生烃洼陷周围,有效烃源岩展布范围之内;中期 (早白垩世 -第三纪中新世 )为压实水流 -重力水流阶段,该阶段对早期形成的油气藏进行改造和调整,并在压实水流与重力水流的混合带形成油气藏;晚期 (第三纪上新世至今 )为重力水流阶段,它导致沿区域地下水流运移方向,油水界面、油气藏充满度和含油气层段均发生明显的变化。 相似文献
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This study proposed an inverse modelling procedure for evaluating the anisotropic hydraulic conductivity and its variation induced by excavation in fractured rocks by integrating a strain-dependent hydraulic conductivity model. The time-series measurements of both hydraulic head and discharge were used to construct the objective function for improving the reliability, which was solved with a combined method of orthogonal design, transient groundwater flow modelling, artificial neural network and genetic algorithm-based optimization for reducing the computational cost. The proposed methodology proves its effectiveness by successful inverse modelling of the groundwater flow around the underground caverns at the Jinping-I Hydropower Station. 相似文献
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利用环境同位素识别酒泉-张掖盆地地下水补给和水流系统 总被引：6，自引：2，他引：4
详细了解干旱区地下水的补给机制对地下水资源管理来说是非常重要的,天然环境同位素在过去的40年里广泛应用于解决有关地下水补给、流动等问题。笔者通过分析酒泉-张掖盆地水的环境同位素变化特征,识别地下水的补给和流动.研究结果表明,酒泉-张掖盆地地下水的补给源主要来自山区出山河流,补给发生在祁连山前戈壁带,在山前冲积扇带地下水主要为1963年以来的快速补给,而部分深部地下水为1952年以前补给。同时,环境同位素指示盆地存在深部区域流系统和浅部局域流系统,酒泉盆地和张掖盆地之间不存在明显的水力联系。该研究不仅对黑河流域地下水的开发管理有着重要意义,对我国西北类似的内陆盆地地下水的开发管理有着借鉴意义。 相似文献
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应用地球化学模式恢复准噶尔盆地东部浅层地下水的氧化-还原环境 总被引：2，自引：2，他引：0
地下水的ＥｈＷ值是反映其氧化还原能力的水文地球化学参数,是确定铀氧化还原环境必不可少的参数之一。在准噶尔盆地东部进行１∶５０万层间氧化带砂岩型铀矿床区调时,受工作条件限制,没能对所采集到的水样进行ＥｈＷ值测定,因而影响了对水的氧化还原能力的评价,但是这批水样分析资料中的Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋是非常有用的氧化还原电对,可用来模拟计算地下水环境的ＥｈＷ值。详细讨论了应用地球化学模式来模拟计算地下水ＥｈＷ值的原理和结果。 相似文献