地下水多层含水层系统的动态数值仿真

建立地下水多层含水层系统的动态数值仿真模型，对郑州市地下水流场进行预报和评价。以非均质各向同性渗流模型仿真地下水流，用不规则三角网格有限差分法求解三维数值仿真模型。先解逆问题反求参数，再解正问题计算地下水各项资源量，数值仿真预报地下水渗流场至１９９８年。通过地下水渗流场的优化调控，使研究区内不合理开采地下水资源所引发的环境问题减小到最低程度，为郑州市水资源管理提供科学依据     

裂隙-岩溶介质空间水流数值仿真与流场优化

裂隙-溶隙水流系统的数值仿真具有明显的优点，数值仿真试验可以通过多种数值方法，识别流场特征，刻画流场时空演化规律，本文基于研究区地下水系统概念模型。以非均质各向异性渗流模型仿真裂隙-岩溶水流，用有限元法求数值解，先解逆问题反演求参，再解正问题计算地下水开采资源量，耦合地下水数值仿真模型与线性规划，建立地下水优化管理模型。通过设计地下水降深分布求最优开采量的方法，实现对地下水渗流场的优化调控。     

浅层地下水水质系统碘浓度场数值仿真

基于地下水系统概念模型分析，采用准三维数值仿真技术，建立了由地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。选解地下水水流模型，得到地下不渗流场水位函数H（x，y，t）；再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速；最后解溶质运移模型，求出计算区内任一点的溶质浓度。数值计算结果表明，水质模型仿真性能良好。     

基于GIS技术的浅层地下水硝酸盐氮浓度场数值仿真

地理信息系统(GIS)技术与数值模拟技术相结合,揭示地下水硝酸盐氮浓度场的时空变化特征。采用准三维数值仿真技术,建立地下水水流模型、溶质运移模型和地下水运动方程组成的地下水水质模型。先解地下水水流模型,得到地下水渗流场水位函数H(x,y,t);再解地下水运动方程得到各单元的地下水实际流速;最后解溶质运移模型,求出计算区内任一点的硝酸盐氮浓度。数值模拟与空间分析结果表明,研究区地下水水质系统状态比较稳定,硝酸盐氮浓度场的时空分布变化较小。     

基于神经网络的空间流场智能模拟

基于作者提出的水流智能模型思想,运用人工神经网络方法对透水框架式四面体的尾流场进行智能模拟,为复杂水流的空间流场仿真提供一种新的研究途径。通过水槽实验,借助声学多普勒流速仪(ADV)自动测量分析系统测得四面体九种工况下的空间尾流场,作为四面体水流智能模型的学习样本和测试样本,经过训练获得智能模型的工作表达式,预测流场与实测流场基本吻合。研究结果表明,基于神经网络的水流智能模型,仿真速度快,外延泛化能力和容错能力强,且精度较高,因此具有广阔的应用前景。     

气候变化对地下含水层总氮污染物的影响——以海河流域片平原区为例

地下水是战略性的水资源,在国民经济和社会发展中具有重要的地位。随着人类活动的不断加剧和气候变化等不确定性条件的存在,地下水超采和地下水污染日益严重,直接威胁着重要的战略性水资源。本文旨在研究气候变化如何影响地下水环境。本文以地下水最常见污染物总氮为研究对象,以地下水污染严重的华北平原为研究区域,搭建了包含"二元"水文模型、地表水环境模型、地下水流模型和污染物运移模型的地下水综合模拟框架。根据水流和污染物运移的特征,应用地下水综合模拟框架模拟预测未来气候变化情景下的地下水氮污染情况。根据研究,在A1B情景下,地下水总氮污染情况严重,危及北京市、天津市、唐山市地下水供水安全;A2情景下,地下水总氮污染情况相对较好,但是北京市部分含水层已不适合作为饮用水,B1情景下,区域地下水总氮污染情况最好。     

系统思想在矿坑涌水量预测中的应用

采用地下水系统数值模型将处在同一地下水系统中的北铭河铁矿、王窑铁矿和关铁矿联合起来，用地下水系统数值模型来预测三个铁矿的矿坑疏干排水量和正常矿坑涌水量以及研究三者之间的水力联系，取得了比较理想的结果。     

煤矸石淋滤液对地下水污染的数值仿真研究

针对新邱露天煤矿矸石山附近于家沟地区地下水污染的实际情况，分析了矸石山淋滤液在地下水中的、迁移规律。在综合考虑对流、弥散、吸附解吸及存在源汇项的条件下建立煤矸石淋滤液在地下水中迁移的动力学数学模型，采用有限差分的方法对模型进行了数值求解，对不同污染强度、不同时间条件下地下水系统中淋滤液动态变化规律进行了数值仿真，预测了污染物浓度的时空分布特征，并结合实际水质监测数据对模拟结果进行了分析。模拟结果表明，污染物浓度变化趋势及模拟值与监测结果基本吻合，从而验证了模型的可靠性和实用性，为地下水污染的治理提供依据。     

城市环境水文地质灾害的渗流场时空调控

从水资源科学管理的角度出发,以郑州市为例,系统分析了研究区长期过量开采地下水,导致的一系列环境地质灾害,诸如浅层地下水污染、中深层地下水水位持续下降形成区域地下水降落漏斗并不断扩张,劣质水进入供水含水层、     

核素渗漏对地下水污染的数值仿真研究

研究放射性核素在地下水环境中传输的动力学行为是评价核废料处置库安全性能的一个关键性问题。以双重介质理论为基础，充分考虑了地下水变密度对核素浓度分布的影响，建立了孔隙-裂隙介质中核素随地下水迁移的耦合数值模型，其中相对密度项使地下水流控制方程具有非线性性，为此将Galerkin有限元法和Picard迭代法相结合对耦合模型进行了离散，并模拟了核素泄漏对地下水污染的动态过程。数值仿真的结果表明：污染面积随时间推移不断扩大，且纵向扩散显著：数值仿真结果没有出现弥散现象，验证了数值算法的可靠性；核素浓度的分布对水密度变化表现较为敏感，且不同核素（^226Ra、^210Pb和^90Sr）由于各自放射性衰变特征的巨大盖异，受到水密度影响的程度也有很大差别．因此，在对裂隙介质核素迁移的数值仿真分析过程中，不能忽略地下水密度的变化对其造成的影响。     

矸石山渗滤液在地下水系统中运移的仿真分析

针对阜新矿区新邱南部矸石山对地下水污染实际情况,分析了矸石山渗滤液在含水层中运移的规律,建立了渗滤液在地下水系统中运移的耦合动力学仿真模型,利用该模型对渗滤液在地下水中迁移行为进行仿真分析,预测了污染物浓度的分布范围及随时空变化趋势。并与于家沟地区实际检测点数据进行对比,结果表明:渗滤液浓度拟合误差小于6%,从而验证了模型的可靠性和实用性,为地下水资源开发过程中污染控制与治理措施提供依据和理论指导。     

黑河干流中游地区地下水多层含水系统动态仿真

建立了符合水文地质条件的地下水多层含水层模型，基于多边形有限差分方法，利用现测孔水位和采流量进行了模型参数率定、识别与验证，结果说明了模型的合理性．现状水资源利用模式下地下水位及水资源量的预报分析说明水资源的持续超采最终会加快地下水位的下降及泉水衰减速度，从而恶化生态环境地质和影响到向下游的输水量，而本仿真模型可作为强有力的辅助工具为水资源管理提供科学的技术支持。     

MANAGEMENT MODEL OF UNCONFINED AQUIFER SYSTEM WITH SMALL THICKNESS WITH RESPECT TO DRAWDOWN BASED ON TWO-LEVEL RESPONSE MATRIX

In the management of unconfined aquifer systems, if the thickness of the aquifer is very small and the drawdown is relatively big, errors may arise when the superposition principle is adopted. directly. In allusion to this limitation, a new management model for the management of unconfined aquifer systems called two-level response matrix method is put forward. This method is applied in groundwater resources management in Shenyang city. The managing results show that this method can, in some degree, increase the efficiency of management and decrease the risk of management.     

Models of Numerical Simulating of Multiaquifer in Zhengzhou City, China

0　 IntroductionThe intense extraction of groundwater in Zhengzhou city has caused groundwater levels todecline,the environmental problems associated with declining groundwater levels are:1 ) Formation and expansion of depression cones;2 ) increased pumping lift and pumpingcost;3 ) deterioration of the quality of pumped groundwater;and 4 ) land subsidence.Based on establishing the numerical simulating model of groundwater seepage field andoptimal management model and their coupling model,the e…