基于OLHS随机模拟的地下水源地保护区划分

为解决确定性模型可能为地下水源地划分带来的保护不足或过保护问题,探索采用基于正交拉丁超立方抽样法的地下水模型研究,并结合粒子反向追踪技术,进行地下水流随机模拟和对应保护区的概率统计分析,最终得到具有分布概率的保护区范围。为验证该方法的实用性与可靠性,选取北京市平谷区王都庄应急水源地进行实例应用研究。在考虑渗透系数和降雨补给量随机抽样组合基础上进行地下水流动随机模拟,并完成对应保护区划分和加权统计。与确定性模拟划分结果相对比:一级保护区中,确定性模拟划分结果仅相当于随机模拟结果中统计概率70%以上的范围;对于二级保护区,确定法对应保护面积相当于随机模拟结果中50%概率以上的范围。实例研究表明,基于正交拉丁超立方抽样的随机模拟法可完成多个不确定性输入变量条件下的随机模拟,且在小样本数的基础上获得理想结果,适用于复杂水文地质条件下的地下水源地保护区划分研究。     

GMS数值建模方法研究综述

GMS 和 FEFLOW 为地下水数值模拟软件的典型代表,FEFLOW 具有强大的可视化功能和方便的输入输出,其缺点是难以处理复杂的水文地质条件,而 GMS 具有强大齐全的地下水模拟功能,几乎囊括了与地下水有关的所有模拟功能,包括地下水随机模拟.详细介绍了基于有限差分原理的 GMS 软件中的各个模块,以及采用 GMS 软件组建地下水数值模拟模型的各种方法,包括网格法、概念模型法和 Solid 法.     

黄河下游影响带地下水系统边界的划分方法

黄河下游影响带地下水系统边界在自然和人为双重因素的影响下,变得非常复杂。本文采用地下水流场分析法、地下水动态类型比拟法和同位素测试分析法综合研究,较准确地划分了黄河不同河段影响带的宽度。     

黄河下游地上悬河段开采条件下侧渗量变化研究

本文主要通过模型的方法定量研究黄河下游悬河段地下水与黄河关系。在黄河影响带水文地质条件分析的基础上,将黄河作为地下水系统的混合边界条件处理,运用地下水模型软件FEFLOW建立研究区地下水流模拟模型。以模型为工具,重点评价了原阳水源地规划开采规模为40×104m3 d情况下,地下水流场和动态的变化趋势,计算了黄河侧渗量的变化情况。结果表明,地下水流场在开采10年后趋于稳定,地下水最大水位降深为20m,激发黄河水对地下水为补给量为1 02×108m3 a,占水源地开采量的69 7%。本研究还计算了8个规划新建和扩建傍河水源地条件下地下水变化趋势和黄河侧渗量的增加量。研究表明,黄河对于研究区地下水可再生能力的提高具有重要意义,规划新建和扩建傍河水源地新增地下水开采量4 86×108m3 a是有保证的。     

黄河下游影响带(河南段)三维地下水流数值模拟模型及其应用

黄河下游（河南段）影响带属于黄河下游冲积平原地下水系统，黄河对地下水的影响范围为5－23km，面积为9417.6km^2。在建立水文地质概念模型的基础上，运用FEFLOW软件建立了研究区三维地下水流模拟模型，并对模型进行了识别。运用模型确定地下水多年平均补给资源和可开采资源评价；预测新建傍河水源地开采条件下，地下水位在5－10年内趋于稳定；定量研究黄河与地下水的补排关系，傍河水源地开采量的65％－75％来自黄河水，黄河大堤防渗墙工程深度为20m和45m情况下，黄河侧渗量分别减小5.72%和8.12%。     

北京市平原区地下水资源开采现状及评价

本文分析了北京市平原区地下水资源的开采现状,探讨了水资源开发利用过程中存在的问题。在分析平原区水文地质条件的基础上,采用FEFLOW软件建立了相应的地下水数值模拟模型,基于识别后的模型进行了水资源评价。研究表明:2000～2003年研究区地下水系统均衡分别为-7 73×108、-6 02×108、-5 95×108和-4 38×108m3,地下水系统的补给源主要是大气降水入渗补给和山前迳流补给,主要的排泄是人工开采。多年平均地下水补给资源量为22 98×108m3。平谷和昌平地区地下水还有开采潜力,密云-怀柔-顺义(密怀顺)平原和城近郊区地下水已过量开采。山前郊县地下水水质优良,城近郊区、大兴、房山和通州部分地区地下水水质较差。文章最后分析了引起地下水污染的主要原因。     

遥感技术和FEFLOW在北京市平原区地下水合理开发利用中的应用

在分析水文地质条件的基础上,采用遥感技术准确确定了北京市平原区地下水系统边界,并建立了地下水系统概念模型。采用基于有限元原理的FEFLOW软件建立了相应的地下水数值模拟模型,以2000年到2003年连续4个枯水年的地下水位动态资料对模型进行了验证和识别。运用识别后的模型进行了现状地下水水均衡、各典型水文年的补给量和开采潜力分析,并提出了地下水合理开发利用对策。研究表明识别后的模型置信程度较高,反映了实际的水文地质条件;2000年至2003年地下水系统均衡分别为-7.73亿m3、-6.02亿m3、-5.95亿m3和-4.38亿m3,补给总量分别为16.98亿m3、18.68亿m3、18.75亿m3和20.32亿m3;多年平均地下水补给资源量为22.98亿m3。平谷和昌平地区地下水还有开采潜力,密怀顺平原和城近郊区地下水已过量开采。地下水的合理开发利用应致力于开源节流、地表水地下水联合调蓄和中水回用。