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渗流-管流耦合模型及其应用综述 总被引：6，自引：0，他引：6
含水层-井孔水流问题是水文地质学中最重要的基础性研究课题之一。长期以来水文地质模型中对井孔的刻画基本上都是引用"热传导"中的"线汇"理论,需要人工预先给定线汇的流量或水头分配,其普适性至今没有得到证明。针对地下水混合井流模拟提出的"渗流-管流耦合模型"和"等效渗透系数"的概念、方法,不仅解决了混合抽水试验求取分层水文地质参数、预测分层地下水降落漏斗等问题,更重要的是提出的模型和方法具有一定的通用性,已被用于模拟水平井、自流井、观测孔等,并发展为岩溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介质地下水流模型。"渗流-管流耦合模型"和"等效渗透系数"方法不仅得到现场试验的应用性验证,也通过物理模拟得到了检验。 相似文献
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《地下水》2021,(4)
地下水是水文系统的重要组成部分,对保护和开发日益枯竭的水资源具有重要的战略意义。地下水作为一种自然资源,对供水和水质起着至关重要的作用。地下水模拟是水资源可持续管理的重要组成部分。因此,地下水的物理机制应该通过建立详细的水文和污染物运移模型来确定。此外,为了建立准确的地下水模型,应考虑地表-地下水相互作用。虽然许多研究将地下水作为一个单一系统,研究地下水水力学和水文学,但通过在不同情况下进行敏感性分析来研究地表水-地下水相互作用和地下水行为的研究很少。因此,本文将地表水和地下水视为一个独立的系统,并进行相应的模拟。本研究利用三维有限差分法地下水流动与污染物运移模拟模型,建立了一个概化的河流-含水层模型。研究了地表水与地下水相互作用对水文特性的影响。利用概化河流-含水层系统的水文模型,在不同的水流边界条件和水流路径下进行分析,得到地下水位波动和河流与含水层之间的流量。 相似文献
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在地下水资源评价理论方面, 陈崇希教授分析了"平均布井法"不符合质量守衡原理的实质, 纠正了以"地下水补给量计算可持续开采量"的错误, 提出了基于"质量守衡"的地下水资源评价原则, 强调分析"补给的增加量与排泄的减少量"在评价地下水可持续开采量时的重要意义.在地下水动力学领域, 陈崇希教授纠正了稳定井流"影响半径"模型的错误, 恢复了Dupuit"圆岛模型"的原貌, 拓展了Theis公式和Hantush公式的应用条件, 改进了地下水非稳定井流理论, 完善了其中的某些基本概念.在水文地质模拟仿真技术方面, 陈崇希教授提出确定滨海承压含水层海底边界的理论和方法; 提出地下水混合井流的模型和模拟方法, 解决了混合抽水试验确定分层水文地质参数的难题; 提出岩溶管道-裂隙-孔隙三重介质的地下水线性-非线性流动的模型; 建立了考虑井管水流雷诺数对滤管入流量分布的水平井-含水层系统的地下水流模型; 完成了"渗流-管流耦合模型"的砂槽物理模拟, 并用数值方法仿真了地下水流的规律; 最近向观测孔水位形成的传统观念———常规观测孔中的水头降深反映该孔滤水管中各点的平均降深———提出质疑.陈崇希教授建立的"渗流-管流耦合模型"使传统的基于线汇/线源的井孔-含水系统模型提高到新的水平.陈崇希教授积极倡导"防止模拟失真, 提高仿真性", 强调精细地分析水文地质条件、合理地概化模型和采用正确的仿真技术的重要性. 相似文献
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人工补给对含水层水质的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
为了研究人工补给对含水层水质的影响问题,通过反向地球化学模拟方法对大庆西部地下水水质演化规律进行了分析。结果表明,地下水化学成分主要受含水层矿物相的溶解-沉淀作用、阳离子交换吸附作用以及氧化还原作用的影响,并确定方解石、白云石、盐岩、萤石、石膏、赤铁矿、菱铁矿、软锰矿、二氧化碳、阳离子交换剂等为影响地下水化学成分的控制性（矿）物相。在此基础上,采用正向地球化学模拟方法,以大庆市西水源地下水人工补给为例,模拟了地表水进入到地下后与含水层中原有的地下水以及含水层介质发生的水-岩相互作用。模拟结果表明,注入水与含水层中的水混合后,使地下水的矿化度有所降低,且混合水中地表水所占比例越大,地下水的矿化度越低;注入水与含水层中的地下水混合后,不会导致地下水水质的突变和水质级别的降低,还可在一定程度上改善含水层水质。 相似文献
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自流井是井孔-含水层系统的一种典型水文地质现象, 但在地下水资源评价和管理模型中研究较少.目前地下水数值模拟对自流井的3种处理方法均不合理, 也缺乏验证.常规地下水流有限差分法既不能准确地求出抽水井的井中水位, 也不能准确地求出自流井的流量, 必须进行校正.考虑自流井周围的径向流, 通过与井点附近地下水流的解析解相结合, 提出了矩形网格有限差分模拟的自流井校正模型, 其中考虑了自流井周围含水层存贮量的释放.算例表明, 即使用千米级大尺度网格, 本校正模型也能够获得相当精确的自流井流量, 绝大多数情况下相对误差小于5%. 相似文献
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利用3种不同水流运移方程分别模拟井管附近不同区域的水流运动, 基于流量守恒原理实现不同流态区域边界的耦合, 建立了有代表性的观测井-含水层系统场景; 利用建立的耦合模型模拟了观测井-含水层系统中水头的分布, 基于模型模拟数据分析了观测井井筒存在对含水层局部水头分布及地下水水质采样和环境监测结果的影响; 还分析了地下水三维水流强度、观测井井径以及含水层介质参数等对井筒效应的影响规律: 井筒效应在粘土等渗透系数和比单位贮水系数相对较小的含水层介质中更为明显, 其影响随着三维水流强度及观测井井径的增加而增大; 进行了上述参数的敏感性分析, 指出对于同一参数其在不同区间的敏感性比例不同, 对于不同参数观测井井径的敏感性比例最大, 因此在地下水环境监测的工程实践中减小观测井井径是相对快速且有效提高监测和采样精度的方法. 相似文献
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三维地下水流中常规观测孔水位的形成机理及确定方法 总被引：5，自引：1，他引：4
对地下水三维流中常规观测孔中水位的传统计算方法提出质疑, 认为计算观测孔中水位的Hantush Бочевер方程是缺乏物理基础的纯数学方法.分析了形成观测孔中水位的机理, 提出三维地下水流中常规观测孔中只是孔口的流量为零, 而孔内却存在"抽水"和"注水"的井孔; 多层井(multilayerwell) 不一定要求"多层"的条件, 在均质单一含水层中的井孔可以具有多层井的基本特征; 混合井孔的水位并不"混合", 混合观测孔中存在符合机理的水头分布和流量分布规律等观点.普遍而言, 三维流中的观测孔不能用通常所说的线汇/线源刻画, 也不能用近几年提出的孔内为层流(线性流) 的假定来研究该问题, 然而可用笔者于1993年提出的"渗流-管流耦合模型"和"等效渗透系数"方便、有效地模拟.就说明性算例而言, Hantush Бочевер方程只能近似用于孔径大于0.2m且径距大于10~20m的条件. 相似文献
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南水北调水源进京后,部分水源计划将进入密怀顺水源地回补严重亏损的地下水。水源地地下水水质的未来变化引起了人们的关注。本次研究通过开展动态含水层模拟试验,分析了南水北调水源进入含水层过程中地下水水质变化,并利用溶质运移模型,在不考虑吸附、降解等水岩相互作用等条件下,模拟了试验土柱中各常规组分的水质变化。研究表明:南水北调水源进入含水层过程中,对地下水水质的稀释作用占主导地位,其它水岩相互作用对地下水水质的影响程度较小,南水北调水源在密怀顺水源地回补地下水是可行的。为此,南水北调水源回补地下水后,不仅能够涵养并增加水源地的地下水资源,而且能够改善地下水水质,保证水源地的供水安全。 相似文献
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天津市宁河北奥陶系灰岩水源地的水文地球化学模拟 总被引：8，自引：3，他引：5
天津市宁河北水源地属埋藏型地下水源地,其开采层奥陶系灰岩含水层呈北东向的向斜展布,隐伏于石炭系-二叠系砂页岩之下,并被新近系覆盖,仅在东北部与第四系含水层有水力联系,地下水的补给主要来自浅层第四系含水层的越流补给。应用水文地球化学模拟方法,研究从第四系含水层到奥陶系含水层地下水经历的水-岩作用,包括方解石、白云石、萤石和硬石膏的溶解或沉淀、二氧化碳气体的溶解或逸出等,地下水硬度、矿化度总体上有下降趋势,这是由于含Ca2+、Mg2+和HCO-3的矿物相发生溶解,迁入溶液的比率要小于发生沉淀迁出溶液的比率,具体表现在从第四系含水层到奥陶系含水层Ca2+、和HCO-3浓度的降低幅度较大。通过模拟计算,可以定量确定从补给区到研究区沿水流路径上的水-岩相互作用及质量交换,有助于揭示该区地下水化学环境的演化机制。 相似文献
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研究区位于潮白河冲洪积扇中上部,第四系松散孔隙含水层颗粒粗大,易接受补给,地下水固有防污性能处于差和较差,地下水水质整体良好。采用数值模拟方法,建立了三维地下水流数值模型,对孔隙度、弥散系数进行了率定,利用GMS中的MT3DMS模块建立了溶质运移模型。选取COD作为模拟指标,根据模型对水厂投产30年后两种不同情景方案下地下水水质状况进行了预测分析。结果显示,在正常工况和处理流程出现故障两种条件下,再生水厂对周围地下水环境有一定程度影响,但重点研究区内地下水模拟浓度远小于《地下水质量标准》中Ⅲ类水标准,污染物浓度虽低,影响距离却很远,因此要建立覆盖全厂区的地下水长期监控系统,避免污染事故。 相似文献
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Numerical simulation of groundwater flowing to horizontal seepage wells under a river 总被引：6，自引：0，他引：6
A horizontal seepage well, consisting of an interconnected vertical well, galleries, chambers and small-diameter radiating
bores, is used to acquire relatively clean water that has been filtered through natural alluvial deposits in a riverbed. It
has wide application, especially in arid and semi-arid areas. The lack of calculation formulae or models for horizontal seepage
wells, up until now, has resulted in several false applications. Based on the analysis of groundwater flow characteristics,
it has been concluded that several flow regimes coexist and hydraulic head loss exists in the horizontal seepage well. To
avoid the difficulty of confirming the flux or head distribution in such a complex system, the model boundary of the whole
horizontal seepage well has been moved to that of just the vertical well, and the well-aquifer system was treated as a heterogeneous
medium, where the horizontal seepage well itself is a highly permeability medium. A mathematical model has been developed,
based on the coupled seepage-pipe flow, by the introduction of equivalent hydraulic conductivity according to different flow
regimes. Then a three-dimensional finite difference numerical model, based on the mathematical model, was developed and applied
to a horizontal seepage well in China. The numerical model verified the groundwater flow characteristics of the horizontal
seepage well.
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气泡对流动注射峰形的影响及其干扰消除 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了流动注射分析中气泡产生的原因、气泡形成吸收峰的原因及其峰的形状，并给出了气泡在不同温度下的吸收峰。讨论了消除流路体系中气泡的方法，指出用反压圈增大流路体系的压强是消除气泡干扰最简便的方法，并列举了用反压圈消除气泡的实例。 相似文献
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矿产资源定量预测方法综述 总被引：4，自引：1，他引：4
对国内近二十年来所发展的矿产定量预测方法进行了较为全面的论述，主要包括矿床统计预测方法，灰色系统方法、模糊数学方法、分形几何方法、地质统计学方法、模式识别方法和地理信息系统等，并简述和评价了某些方法的基本应用。 相似文献
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从系统理论看现代水文地质学的几个基本概念 总被引：1，自引：2，他引：1
以系统理论的基本原理为出发点,结合大量的研究实践,对现代水文地质学的一些基本理论作了剖析,提出了新的看法,概括出三个水文地质学的基本概念,即“水文地质系统”、“水文地质结构系统”、“地下水系统”。还重点强调了水文地质结构系统理论的意义。另外,建立一个统一的,适用于生产实践的理论体系亦是本篇探讨的主要目的。 相似文献
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介绍了基于MapGIS开发的地下水易污性DRAMTICH评价系统,说明地下水易污性评价软件(GW-VAS)的基本框架、主要功能、组成部分、系统特点以及使用方法。该系统还对DRASTIC等其它常见的地下水易污性评价方法进行了综合集成,克服了单一方法缺乏对比性的不足,提高了评价结果的客观性、科学性和实用性。并将该方法应用于黄水河流域,利用传统的权重评分法和本文开发的方法进行了对比,结果表明,系统通用性好,方法实用性强。 更多还原 相似文献
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现有的井群疏干、地下巷道集中排水、地表地下联合疏干方法都已比较成熟有效,但当矿区的地下水系统由非均质各向异性、低渗透性含水介质组成时,井群疏干受到低渗透性含水层和高倾角裂隙的制约,无法达到良好的疏干效果。地下巷道集中排水方法一次性工程投入很大,含水层富水性极度不均时易造成许多不必要的浪费;地表地下联合疏干方法的地面部分对矿坑边坡安全和采场作业都会造成一定的影响。结合马钢集团南山矿业公司高村露天铁矿的地下水疏干技术研究专项,调查分析了矿区地质和水文地质条件,含水介质特点及含水层富水特征,借助GMS软件建立了高村矿区地下水水流模型,提出了辐射井疏干技术的设想,并依据前人提出的＂渗流-管流耦合模型＂模拟辐射井,完成了此类矿山的地下水辐射井疏干方法的初步研究。 相似文献
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