基于Trefftz法的沿海越流含水层系统地下水研究

本文提出使用Trefftz法结合时空配点法建立沿海越流含水层系统承压地下水暂态模型的首创性研究。本文利用分离变量推导了越流含水层地下水控制方程的Trefftz基底,并通过叠加以获得满足控制方程的近似解。基于时空坐标系统,求解越流含水层系统承压地下水的暂态流动情况。本文运用该方法将数值解与解析解进行对比和精度研究,结果证明了Trefftz法研究越流含水层系统地下水的可行性。此后,进一步针对沿海地下水进行数值模拟,并与有限差分法进行比较分析,结果不仅准确地描绘了地下水波动特征,更加表明了Trefftz法在沿海越流含水层系统地下水研究的适用性。     

淮北市地下水资源优化管理研究

通过对淮北市地、水文地质条件的综合分析，建立了淮北市双含水层系统水文地质概念模型。引入准三维流数学模型进行地下水动态预报及建立地下水管理模型。用线性规划模型提出淮北市地下水资源的最佳管理方案。最后提出开展地下水回灌研究、建立岩溶含水层地下水库、限制发展耗水型工业及用法律和经济手段管理水资源开发等建议。     

双含水层系统地下水资源管理模型的建立与应用

提出用准三维流体数学模型的构造双含水层系统的响应矩阵,将线性规划用于解决双含水层系统地下水资源的管理问题,所建模型对于综合管理双含水层系统地下水资源,防止地下水环境的恶化是一个十分有价值而实用的工具,模型用于解决淮北市地下水资源管理计划的计算实例,取得了满意。     

地震地下水微动态研究的新方法——井孔系数法

本文讨论了影响地震地下水微动态研究的主要因素是含水层孔裂隙中的附着物与地下水中杂质对地下水运动的影响,提出为绕开这种影响,使观测的水位更能客观地反映含水层力学参数的变化的一种新的方法——井孔系数法．并在结合实例分析的基础上,讨论应用其识别地下水微动态震前异常的可能和存在的问题。     

应用时间序列分析法模拟地下水资源系统

本文阐述了应用时间序列分析法模拟地下水资源系统的基本概念、原理和步骤,并列举了应用此法建立木里图地区地下水资源系统管理模型的实例.实例研究表明,应用时间序列分析法模拟地下水资源系统,进行地下水资源评价和系统管理简单、易行、省时、省力.对水文地质查勘和试验研究欠缺,含水层参数资料不足.但又积累有一定数量水文气象、开采量和地下水动态资料的地区尤为适宜.     

基于三维空间插值的真三维地下水水化学场构建

文章以淮南市顾北矿及其周边煤矿的地下水水质资料为基础,采用改进的地理信息系统(geographic information system,GIS)三维空间插值方法构建顾北矿新生界下部含水层的真三维地下水水化学场,并利用Tecplot可视化软件实现其三维可视化。研究结果表明,该方法可以有效描述地下水水化学场的三维空间分布规律并成功实现其三维可视化,特别对于水质空间分布连续性较好的含水层,描述准确性较高,对具有统一地下水位的地下水含水层具有较好普适性,可为矿井地下水水质真三维空间分布规律研究和矿井水害防治等提供重要辅助决策支持。     

基于人工势场环境模型的布局定位设计优化方法

为了获得布局性能最优的设计方案,提出以人工势场方法为基础的布局定位模型表示方法.通过建立不同影响因素下的引力势场和斥力势场以及总势场叠加模型,把布局定位问题转化为在人工势场中搜索势能极值位置问题.采用栅格模型对布局空间的环境信息进行描述,得到布局环境状态数字势场模型.提出一种基于改进连续蚁群算法的布局定位算法,进行布局定位方案求解.通过对几种算法求得的布局设计方案对比分析,验证了所提出的人工布局势场模型构建以及优化算法的有效性.     

红层区找水打井工程的地下水资源可持续利用影响评价

红层丘陵缺水区实施的"找水打井"工程是解决分散农户人畜饮水困难与安全问题的关键性举措.从社会、地下水水质和供水量出发,构建了红层区找水打井工程的地下水资源可持续利用影响评价的内容及其方法,主要包括社会影响的Bossel可持续理论模型、地下水水质脆弱性DRASTIC指数、地下水含水层供水调蓄模型.以典型红层丘陵缺水区大足区为实例分析,研究结果表明:1)工程对社会影响协调系数为0. 88,处于基本协调状态; 2)成井前后机井含水层地下水DRASTIC指数为7. 369,属于地下水脆弱性较高状态,且部分机井含水层地下水水质已被污染; 3)过度开采已经引起部分机井含水层供水量正在逐渐衰退.该地下水资源可持续利用影响评价内容及方法和实例评价结果能够体现红层区农户对机井含水层地下水资源可持续利用影响,对正确认识后期机井含水层地下水资源可持续利用管理有重要的理论与实践价值.     

采动作用下煤矿地下水流场的演变规律

采动条件下含水层结构变化对地下水流场和地下水资源分布具有显著影响.以梨园河煤矿为例,在分析研究区水文地质条件的基础上,结合采动裂隙对含水层结构的破坏程度,采用数值模拟方法,预测分析了该矿采煤20年后研究区不同含水层地下水流场动态特征.结果表明:松散岩类孔隙含水层流场基本保持不变,仅井田北部的导通区地下水位有所下降,局部形成降落漏斗,最大降深18 m;碎屑岩类裂隙含水层受矿井排水影响,地下水位大幅降低,地下水流场变化明显,形成了以井田中部为中心的降落漏斗,最大降深106 m.研究结果可为保护矿区地下水资源与制定防治水措施提供理论依据.     

沉积盆地地下古水动力场恢复──原理与方法

首先对地下水动力场进行了数学描述，以流体势分布度量水动力场，建立了地层埋藏史与流体压力孕育史恢复的数学模型，以此可作为恢复古水动力的重要依据；最后提出了模型实现中的一些建议，系统阐述了古水动力场恢复的原理和方法     

抽水引起含水层变形对渗流场的影响分析

通过分析抽水引起含水层变形机理，推导出了考虑单元体位移的渗流方程，提出了抽水引起含水层变形对渗流场影响的数学模型。算例分析认为，在抽水渗流场定量计算时，单元体位移和含水层变形对渗流场都有一定的影响，特别是当弹性释水系数较小时，单元体位移对渗流场影响较大。     

松花江吉林省段水环境的优化管理

通过分析松花江吉林省段水环境质量现状, 将点源与非点源污染负荷相结合, 并引入响应系数和最优化理论, 以各断面达到其水域功能水质标准为目标, 建立水环境优化管理模型, 并提出3个优化管理方案： (1)点源污水达标排放, 城镇污水处理厂污染物按一级标准排放; (2)对非点源浓度进行控制; (3)在总排放量不变的情况下, 实行点源排放量优化分配.     

非稳定承压水降水引起土层沉降分布规律分析

承压含水层减压降水实质上是一个卸荷过程,其上覆土层沉降可用基于弹性半无限空间Mindlin位移解的推导公式进行计算.分析表明:无限承压含水层非稳定渗流降水时间对土层沉降影响显著;由承压水减压降水引起的土层分层沉降随距地表距离的增加而增大,最大值位于承压含水层顶板处;影响上覆土层沉降的7个参数中,泊松比和承压含水层渗透系数的变化对土层沉降影响很小;上覆土层厚度、承压含水层厚度越大地表沉降值越小;上覆土层弹性模量较小时对地表沉降影响较大,随着弹性模量的增加,其对地表沉降的影响逐渐减弱;地表沉降随单井出水量、承压水水头降深的增大而增加且近似成线性关系;单井出水量、承压含水层厚度、承压水水头降深、上覆土层弹性模量不仅影响地表沉降值的大小,还会影响地表沉降的空间分布.     

煤矿矿井突水水源的多元矩阵模型分析

 针对煤矿矿井突水对煤矿安全生产的不利影响,基于水化学分析结果,建立多元混合模型模型,分析计算矿井突水水样,并与传统的BP 神经网络原理和模糊综合评判法相对比,分析结果与矿山实际情况相符合。结果表明：多元混合模型不仅能准确分析出矿井突水水样主要来源,而且计算简单准确,受水化学分析样本量和离子种类数量限制较小,可以作为一种矿井突水水源判别工具在工程实践中应用。     

Bayes逐步判别法在邢台煤矿突水水源判别中的应用

快速有效地判别突水水源是矿井安全生产的重要保障。文章以邢台煤矿为研究对象,选取各含水层多项水质指标,应用Bayes逐步判别法建立矿井突水水源快速判别模型。结果表明:Bayes逐步判别模型以其计算过程简单、模型结构稳定而优于其它模型,既提高判别准确率又提高判别速度,实现对突水水源快速有效判别,为防治水工作提供有力依据。     

新生界底部含水层三维数值模型及疏放性评价

通过对安徽祁东煤矿新生界底部含水层("四含")的水文地质条件分析,建立了水文地质概念模型和数学模型。运用V isualM odflow软件对模型进行识别和验证,从而识别出"四含"内部参数特征。运用识别后的模型采用两种方案对"四含"进行疏放,结果表明:"四含"在一定时间内是能够疏干的,方案2的时间效益优于方案1,这为"四含"水害的防治、煤岩柱类型划分与高度的合理留设提供一种重要的参考依据。     

裂缝型底水油气藏开发模式研究

裂缝型底水油气藏的一个重要特点就是底水供给充足,储油岩层裂缝系统极其发育,造成油气藏极易在开发过程中发生水窜,而裂缝发育的不均质及产状类型的多样化,使水窜进入油气藏后的油气水关系变得十分复杂。“水窜式”的活动更多地表现为降低了油气藏的有效厚度和单井泄油范围,在油气层和井筒中消耗油气藏的能量,降低油藏的采收率。针对裂缝型底水油藏水窜特点,在建立基岩一裂缝超双重介质模型基础上,通过全隐式数值模拟研究方法,分析比较T两向裂缝对油气藏动态开发指标的影响。     

淄河源区岩溶地下水可开采资源量评价

为解决淄博市博山区农业、生活供水短缺,合理有效地调蓄利用岩溶地下水资源,针对淄河源区实际所处地质、水文条件及区域水文地质参数或水均衡要素不清等问题,本研究提出在开采性试验结果的基础上,应选用补偿疏干法来合理评价淄河源区岩溶地下水资源量.该方法能够适用淄河源区有较大的岩溶地下水储水空间可供调蓄且雨旱季分明等特点,体现"以丰补歉"思想.运用该方法计算出淄河源区可开采资源量为14 390 m~3/d.结果表明,补偿疏干法来评价岩溶地区地下水资源是适用的,它可以更广泛地适用于含水层分布范围有限,但有较大储存量,地下水补给雨旱季分明的北方地区.     

硝酸盐氮污染地下水原位修复的试验研究

在北京北天堂非正规垃圾填埋场进行硝酸盐氮污染地下水原位修复试验研究。通过抽水试验、示踪试验和碳源投加试验,分析了对污染地下水的原位修复能力及效果。试验结果表明,试验获得了指导后续地下水修复试验及数值模拟预测的水文地质参数,试验场区的潜水含水层渗透系数为195.3 m/d,导水系数为781.3 m2/d,给水度为0.167°。在碳源投加试验运行初期,地下水中的硝酸盐氮去除率就已达到45%以上,投加碳源后对地下水硝酸盐氮反硝化作用有很好的强化效果。试验分析方法和研究成果为类似试验研究积累了成功经验,可为地下水原位修复工程应用及推广提供借鉴与参考。     

大冶市水环境污染源调查及防治

为全面了解大冶市水环境污染源情况,分别对大冶市点污染源和面污染源进行调查,采用产排污系数法、间接估算法和源强系数修正法等方法对污染物入河量进行核算。结果表明：大冶市面源污染对水环境造成的危害与点污染源相当,当地生活污水处理率较低,畜禽养殖与农田径流污染未能得到有效控制。针对上述结果提出相应保护水环境的防治措施建议：（1）从严控制面源污染;（2）强化环保基础设施建设;（3）调整产业结构,实施矿业经济转型。