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。     

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。     

敦煌盆地地下水数值模拟及可视化与管理

采用GIS与Visual ModFlow软件,对敦煌盆地地下水资源进行现状模拟与未来变化趋势预测.在此基础上结合GIS空间分析能力、地图学、计算机数值模拟等技术实现了区域地下水二维和三维的可视化,通过综合分析提出区域地下水资源管理措施.不仅可为敦煌盆地合理开采利用地下水资源提供依据,而且将丰富区域水文地质的系统研究工作及地下水资源的信息化和可视化.     

白沙河平原地下水系统数值模拟

通过对白沙河平原区地下水形成条件及开采现状的分析，建立了该区不连续双层含水层的水文地质概念模型及数学模型，并利用１９８８年资料进行了模型校正。计算结果表明，由于超采严重，导致海水入侵在４－６月最重。计算所采用的ＭＯＤＦＬＯＷ软件为ＵＮＤＰ专家Ｍｏｓｈｅ Ｂｏｔｈｏｌ所推荐，为适应中国的季节性河道特点，对该软件进行了修正。     

利用JAVA虚拟机实现油藏数值模拟结果的可视化

为了加速中国油藏开采的现代化,推动油藏数值模拟可视化的进展, 开发了一套基于ＪＡＶＡ 虚拟机技术的软件,解决了不同操作系统和平台下数值模拟后处理软件的运行问题。针对该软件的具体功能,介绍了利用虚拟机技术实现油藏数值模拟结果中的曲线和二维标量数据场的计算机图形显示,就该技术在这一领域的应用前景作了进一步的探讨。通过该软件具有的交互能力,油藏工程师能够迅速地了解到流体在油层中的物理状态,从而为油藏开发方案的选择提供有益的帮助。     

阜新城南水源地的地下水贮量的数值模拟

依据不适定理论，采用间接最优化方法校正该水源地的数学模型使之和该实际问题达到较佳逼近，再应用有限元法求解该数学模型，在计算机上取得该水源地的地下水贮量有关数据。     

民勤绿洲地下水系统数值模拟

应用Arcview GIS与MODFLOW模拟了民勤绿洲2000年地下水位动态演化特征.将研究区划分为60×60网格,利用Arcview GIS较强的图像资料处理能力,将各地下水埋深图、土地利用格局图等资料输入软件中,确定每个网格点的补给与排泄量,形成可供MODFLOW调用的数据元.根据民勤绿洲地下水水文地质条件划分应力期,利用MODFLOW软件模拟,模拟结果与实测数值比较吻合.     

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．     

铀尾矿库周围地下水运动数值模拟

铀尾矿库中的放射性核素及重金属等有害物质随着渗水进入含水层后,将随地下水的运动而进行迁移。为了研究污染物在地下水中的迁移规律,采用二维稳定流数学模型对铀尾矿库周围地下水流场进行概化,并用Galerkin有限元法对模型进行了求解。将数值模拟的等水位线同实测的等水位线进行对比可以发现,两者拟合较好,将流场模拟的结果作为水质模型的输入参数是比较可靠的。     

三峡库区地下水双酚A运移数值模拟

双酚A（BPA）是一种能够对人类及动物产生重大威胁的环境雌激素。以BPA为目标污染物,以三峡库区重庆市茶园新区为例,利用VSAFT2软件建立地下水水质模型并分析库水位变化、地层非均质条件和土壤吸附作用因素对BPA在地下水环境中运移规律的影响。研究中通过假设茶园新区渗透系数分布特点,以变异系数为非均质划分标准,模拟了变异系数分别为0.237、0.529和0.748条件下,BPA在地下水中的运移过程。结果表明：BPA运移速率和运移量随水头边界值的增加而增加,运移能力与地下水水力梯度值呈现正相关;非均质性越强,BPA运移速度越慢;土壤吸附作用在一定程度上会阻滞BPA在地下水的运移过程,对流与弥散均发生延迟;经参数敏感度分析,饱和渗透系数对模拟结果的影响较大。     

地下水数值模拟软件简述

随着科学技术的发展,数值法越来越成为解决地下水问题的重要方法,数值模拟技术以其方便、灵活和高效的特点受到广大水文地质工作者的欢迎。国内外科技工作者开发了一批数值模拟软件,并不断推广,带来了数值模拟软件的大范围应用。1数值模拟理论的发展数值法常用方法有有限差分法、有限单元法、边界单元法和有限     

数值模拟方法在地下水资源优化管理中的应用

以沈阳市浑南高新技术开发区水源为例，根据沈阳市浑南新区拟建地表水厂以取代地下水源的规划，分别针对按目前开采量开采和按规划中途停采两种情况对该区地下水位进行了数值模拟。预测停采后地下水水位变化趋势．应用数值模拟方法，可以更科学、更直观地对地下水资源进行优化管理．     

煤矸石作路基材料对地下水硝酸盐污染的数值模拟分析

以某高速公路的煤矸石路基材料为主要研究对象,在实验的基础上,利用数值模拟的方法,对煤矸石区域地下水系统中的硝酸盐浓度进行了数值模拟,分析了分布规律.研究结果表明:随着时间的推移,受污染面积在横向和纵向不断扩大,且横向更为显著,同时受污染范围较大的主要是地下水的下流方向;另外,硝酸盐浓度沿两轴方向呈递减趋势,淋溶液对地下水系统的污染程度随距污染源的距离的增大而降低.目前该研究路段的地下水硝酸盐浓度(以N计)达到地下水环境质量标准(GB/T14848-93)Ⅰ类标准,通过数值模拟可得,该高速公路建成10年后,研究路段的地下水硝酸盐浓度(以N计)达到地下水环境质量标准(GB/T14848-93)Ⅲ类标准.     

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.     

基于Visual Modflow的洪湖石码头——小港剖面地下水数值模拟

随着三峡大坝的分期蓄水的逐步实施,显著改变坝下水文状况,必然改变长江中下游地下水与长江之间的关系,从而对中下游地区的生态造成影响.为定量研究洪湖地区地下水与长江之间的补排关系以及地下水与长江的交换量,为三峡工程对中下游地区的生态影响评价提供依据,采用Visual Modflow模拟洪湖地区石码头-小港剖面的地下水动态,为三峡工程的生态影响提供确实依据.在模拟过程中考虑长江水位变化、降水入渗补给、潜水蒸发以及地下水头的初始值可能对模拟造成的影响,使用River、Recharge、Evpotranspiration模块分别模拟河流、降水人渗补给和潜水蒸发.使用2001年～2003年的螺山水位数据、小港临测站的气象数据及地下水每日观测数据对模型进行调校.调校后,模型整体误差下降到0.16 m,误差均方根下降至0.639 m.利用模型分别对2004年～2006年地下水位进行预测,预测误差为0.629 m,误差均方根为0.864m. 模拟显示一年中地下水补给长汀的天数为146 d,时间为每年的12月中旬至第2年的4月底;长江补给地下水的平均天数为220 d,时间为5月初至12月中旬.模拟估算出研究区内平均每年长江对地下水的单宽补给量为37.92 m3,在研究区1 551 m的长江干堤上,长江每年向研究区补给地下水水量为58 819.09m3.     

地下水数值模拟中的参数灵敏度分析

将局部灵敏度分析和全局灵敏度分析引入地下水数值模型的参数灵敏度分析中,并以塔里木河下游为例,选取含水层渗透系数、给水度、河床沉积物渗透特性系数及模型输入项的河流水位进行地下水数值模拟中的参数灵敏度分析.分析结果表明,河流水位对地下水数值模型的影响最为显著,而其他参数的影响则相对较小,全局灵敏度分析计算出的参数总灵敏度较小.这说明地下水数值模型比较稳定,可以用于模拟塔里木河下游地下水水位变化情况.     

MODFLOW在淮北地下水数值模拟中的应用

针对淮北地质构造极为复杂,区内存在三个复式褶皱构造并发育多条断层和多层含水层,且区内个别地层还存在缺失现象的情况,应用Visual MODFLOW建立研究区地下水流数值模拟模型,并利用软件自身提供的墙体边界模拟断层,非活动单元屏蔽掉缺失的地层,可很好地模拟上述现象。通过模型调试,将地下水位实际观测结果与数值模拟计算结果较好地吻合,证明这种建模方法是合理的和有效的。     

延河泉域岩溶地下水数值模拟研究

在分析晋城市延河泉域地质、水文地质条件的基础上,建立了泉域岩溶地下水的概念模型和数学模型,采用基于迦辽金(Galerkin)有限单元法的AQUA3D软件对泉域岩溶地下水资源进行数值模拟研究.通过模型识别与检验,将岩溶地下水位数值模拟计算值与实测值较好地拟合,表明所建模型是合理和有效的,可以用于实际.据此用所建模型计算了两个降水方案条件下的泉域岩溶地下水可开采资源量,最终确定可开采资源量为6.26 m3/s.研究结果可为泉域岩溶地下水开发利用和保护提供科学依据.     

数值模拟在银川市地下水资源开采评价中的应用

在研究银川市地下水系统特征的基础上,建立了数值模型对地下水位动态进行模拟和预测,进而对开采资源作出评价。     

某区域地下水流动与核素~3H迁移的数值模拟

为评估某特定区域内放射性核素分布情况,通过开发应用GMS软件,对某区域内地下水流动和3H(氚)的迁移行为进行了数值模拟,获得了压力水头和速度场等参量,以及特定位置3H体积分数随时间变化曲线。对比分析表明,计算结果与实验测量结果基本一致。该方法可以应用到其它区域、其他类型的核素迁移研究中。