济宁市地下水利用与管理研究

分析了1984－1995年济宁市地下水资源的开发利用情况,预测了未来地下水的开采量及耗用量,并据此提出相应的开发利用对策。     

济宁市城区地面沉降的成因和规律性探讨

在阐述济宁市城区自然地理、地质概况、水文地质条件、岩土体物理力学特征的基础上,利用地下水开采情况、地下水位动态、沉降观测及各种地层的有关参数等资料,分析了地面沉降产生的原因、发展现状和发展阶段,并通过对地面沉降和地下水开采的相关分析,认为目前地面沉降正处于较明显沉降的发展阶段,其产生的原因主要在于对深层承压水的超采,与地壳新构造运动无关.地面沉降的分布和发展具有如下规律:(1)地面沉降的速率和分布范围与地下水位的下降一致;(2)地面沉降与地下水位变幅呈正相关;(3)地面沉降速率受岩土体类型的影响,沉降漏斗与粘性土地层厚度的分布基本是一致的;(4)地面沉降中粘性土层的塑性变形和砂性土层的弹性压密并存.图2,表1,参8.     

深基坑降水与地面沉降变形三维耦合数值模拟

以比奥固结理论为基础，考虑土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化，将地下水渗流场和土体应力场进行耦合，建立了深基坑降水与地面沉降变形的水土全耦合三维数学模型，并采用三维有限元数值分析方法，以上海市环球金融中心深基坑降水为例，模拟预测了基坑中心水位降至标高-23．4m时基坑周围地下水渗流场与地面沉降变形场的分布特征．结果表明，该模型稳定性好，收敛速度快，能模拟复杂三维地质体和整个基坑降水工程的结构。     

地下水管理及地面沉降控制

地面沉降是一个复杂的水文地质和工程地质现象，其诱发因素多种多样，地面沉降已经成为世界上许多国家面临的共同问题。地下水不合理的开发是我国平原区，特别是东部地区重要城市及周边地面沉降的主要诱因。为控制地面沉降，预防灾害和减少损失，根本措施是防止地下水超采。地下水的超采，还加剧了用水矛盾、湿地萎缩、生态和环境的破坏。     

基于过度开采地下水造成地面沉降的探究

近年来，由于工业用水量的不断加大，造成过度开采地下水引发了很多地区出现地面沉降，严重者出现地面塌陷并伴有地裂缝，造成城市基础设施受到严重威胁。本文分析了地下水开采引起地面沉降的机理，基于人与自然协调可持续发展的原则，提出了相关的防治措施。     

地面沉降对地下水时空响应及其非工程控沉

针对潍北平原地面沉降问题,建立地面沉降流固耦合三维数值模型,从宏观的角度探讨潍北平原在未来一段时间内区域性地面沉降的发展规律,考虑到地下水开采与地面沉降的相互关系,量化地下水开采对其的负面影响.研究结果表明:潍北平原地区沉降漏斗中心主要分布在寿光市营里镇东部和广陵乡北部;保持2019年地下水开采量,潍北平原未来10年内...     

地面沉降的计算理论和方法

在综合近几十年来国内外地面沉降研究资料的基础上 ,分析了由于抽取地下水引起地面沉降计算的研究现状 ,并提出了今后的发展方向。根据太原市的实际情况 ,建立了一种分析开采地下水引起地面沉降的有限元方法     

地下水渗流问题及其有限元数值模拟

推导出地下水渗流方程,并采用有限元数值方法进行了流场模拟．其中给出了二维有限元数值方法中一些可操作性参数和具体的计算方法、步骤．最后,以水坝渗流问题为数值算例,数值模拟结果良好．     

煤矸石淋滤液中多组分溶质对地下水污染的研究

以溶质运移理论为基础,针对阜新市新邱露天煤矿煤矸石淋滤液对地下水污染实际情况,分析了煤矸石渗滤液在含水层中运移的规律,在综合考虑对流扩散、吸附解吸、生物降解条件下建立了淋滤液在地下水中运移的耦合动力学数学模型,采用Galerkin有限元方法和Picard迭代法相结合对耦合模型进行了离散,模拟了淋溶液对地下水污染的动态过程,预测了污染浓度的时空分布特征,并结合实际观测数据进行对比.结果表明:污染面积随时间推移不断扩大,且纵向扩散显著;不同组分(Ca2 Mg2 、SO2-4、Cl-)由于各自特征的巨大差异,污染程度也有很大差别;污染物浓度变化趋势及计算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.此外,从模拟结果中发现:生物降解对淋滤液在地下水中的分布起到了稀释作用,在一定程度上净化了地下水系统.图3,表2,参8.     

廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系

通过收集廊坊城区水文地质条件、地面沉降监测等资料,分析地下水漏斗变化和地面沉降发展情况,研究廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系。首先,深层地下水是廊坊城区的主要水源,2001—2015年供水量呈整体上升趋势,其中生产用水和家庭用水占主要部分,长期开采深层地下水形成地下水漏斗,漏斗断面呈"V"字形。其次,基于合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术,廊坊市城区大部沉降速率60 mm/a,局部达80 mm/a。再者,地下水漏斗变化和地面沉降响应关系显示,地下水漏斗与地面沉降中心基本吻合,地下水位开采量增加,造成深层水位下降,导致地面沉降速率不断变大,影响范围亦增大,地下水位下降成为该区地面层沉降主要影响因素,同时建筑群荷载增加对地面沉降亦产生不利影响。因此,开展地面沉降与地下水漏斗响应关系研究可为地面沉降灾害防治提供理论依据。     

塑性成形过程三维刚塑性有限元模拟软件开发

刚塑性有限元法是模拟塑性成形过程的有效手段。本文介绍了自行开发的三维刚塑性有限元模拟软件的主要功能,通过对给定算例的模拟计算与实验验证,检验了软件的可靠性与适用性。     

上海地面沉降地下水渗流场与地层应力场分析

为有效控制上海地面沉降发展,利用地下水位与地层变形的实测资料,分析了地下水渗流场与应力场的变化特征及其制约机制。结果表明:地面沉降与地下水渗流场、第四纪地层的应力场关系密切;开发利用地下水资源以及工程建设活动,是渗流场与应力场发生变化的重要影响因素;地层空间分布的不均一也使渗流场和应力场发生突变并呈现非线性;深部含水层集中开采导致的地下水位持续下降以及浅部含水层的工程降水和建筑荷载,是上海地面沉降防治面临的新问题。该研究有助于上海地面沉降系统调控对策的制定与防治技术措施的实施。     

酸性矿井水对地下水污染规律的数值模拟研究

以溶质运移理论为基础,分析了酸性矿井水在含水层中运移的规律,充分考虑了地下水密度变化对浓度分布的影响,在综合考虑对流扩散、吸附解吸、生物降解条件下建立了酸性矿井水在地下水中运移的耦合动力学数学模型,采用Galerkin有限元方法和Picard迭代法相结合对耦合模型进行了离散,通过室内土柱实验求得了基本参数并对地下水污染的动态过程进行了仿真模拟,预测了污染浓度的时空分布特征,并结合实际观测数据进行对比分析.结果表明:污染面积随时间推移不断扩大,且纵向扩散显著;不同组分由于各自特征的巨大差异,污染程度也有很大差别.此研究对预测预报酸性矿井水迁移归宿、评价环境质量、资源化利用以及环境污染的治理与控制等具有一定参考价值.图9,表1,参5.     

天津市地面沉降灾害及防治对策

从自然与人文两个方面分析了天津市地面沉降的形成原因、发展过程和现状以及由此所能引发的各种灾害，结合实际提出了调整开采层位、严格控制地下水开采量；化害为利人工解决新水源；转变观念节约用水，大力发展节水型工业；寻找可靠的替代水源的防沉，拉沉对策措施。     

太原市地面沉降发展现状及防治建议

介绍了太原市地面沉降的发展历史及现状,分析了地面沉降的成因,并从行政管理和技术管理两个方面提出了防治建议。     

太原盆地地下水污染数值模拟

提出了一个越流含水层系统地下水污染的数学模型，模型应用 于描要这太原盆地地下水污染，ＣＩ浓度和水位计算结果与野外观测结果拟合良好。文中还 探讨了现行溶质运移模型求解中井点附近容易出现不合理结果的原因，并从理论上给出正确的表达式。     

地下水污染模型的特征有限元解法──以佳木斯为例

特征有限元法是求解对流─弥散方程的一种有效方法，特别是将该法用于求解对流项占优的溶质运移问题时，其优越性尤为突出，解决了使用其它数值方法求解时所不可避免的数值弥散问题。本文首先介绍了这种方法的基本原理，提出了特征有限元法求解时确定运动质点所属单元的方法，随后以佳木斯地区为例，介绍了这一方法在求解地下水污染问题时的具体运用。     

地面沉降危害及防治对策

探讨了地面沉降的主要原因,阐述了全国地面沉降灾害的类型及演化规律,提出了防治地面沉降灾害的对策。     

可视化的地下水数值模拟

首先简述了DOS环境下，地下水数值模拟面对的问题，随后以地下水模拟系统GMS4．0为例介绍了图形用户环境下地下水数值模拟专业软件的特点。在图形用户环境下，借助于面向对象编程的概念及地理信息系统空间分析技术，地下水数值模拟从模型建立、数据准备到结果输出实现了图形化和可视化，建模过程是面向对象的。这大大有助于人们对地下水数值模拟这一有力分析工具的掌握与应用。同时文中也从一个侧面反映了目前地下水数值模拟专业软件的主流趋势及发展方向。     

方盒形件精密挤压成形三维弹塑性有限元模拟

采用大变形弹塑性有限单元法对盒形件精密复合挤压全过程进行数值模拟,获得所需的金属流动规律及相关的力学参数,从而为优化设计模具、改进工艺和合理选用设备提供了可靠的依据;通过数值模拟成功预测了盒形件在复合挤压成形过程中可能出现的缺陷,进一步提出采用闭式精密锻造工艺成形盒形件。