地下水溶质运移模型的优化数值算法

基于有限分析方法基础之上构造一种优化数值算法，阐述了该方法的基本理论和构造过程，并对该数值方法进行稳定性分析。同时结合两个经典算例进行了计算和分析。结果表明：该方法克服了有限分析系数中包含级数等计算复杂的缺点，能够消除数值弥散和振荡。     

地下水污染的广义差分法数值模拟

通过对具有一定浓度的污染物在地下水运移作用下的污染扩散模型,采用广义差分法进行了数值模拟研究,并和传统的Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法进行比较,说明方法处理此类有明显对流项问题的潜力,最后给出了算例。     

地下水数值模拟模型拟合效果的评价

就如何评价地下水数值模拟模型的模拟效果，本文提出应至少考虑的５个方面的内容。（１）数值模拟应用条件；（２）实体模型概化的依据与方法；（３）离散尺度；（４）模型拟合标准；（５）预报方法。     

倾斜地下水含水层混合3维溶质运移数值模拟

针对不规则地下水含水层中溶质运移简化数值模拟问题,根据不规则地下水含水层特点,提出了柱体单元水头梯度平均面的概念。在水头梯度平均面的基础上,采用有限单元法推导柱体单元水平向溶质通量,而柱体单元垂向溶质运移通量则采用有限差分法进行推导,通过联合利用有限单元法和有限差分法计算柱体单元节点溶质均衡项,根据不规则柱体单元溶质均衡项计算结果,编制Fortran程序,建立倾斜地下水含水层混合3维溶质运移数值模拟模型。运用该模型模拟了不同条件下地下水中溶质运移过程,将模拟结果与解析解进行对比分析,模拟得到的溶质浓度结果正确、合理。该模型适用于倾斜地下水含水层中溶质运移模拟,具有节省计算工作量,单元剖分灵活的优点。同时,当Peclet数较大时,该模型分别在水平向和垂向采用迎风加权格式进行计算,有效地消除了边界附近出现的数值跳动现象,模型也适用于Peclet数较大的情况。     

黏土贯穿裂隙污染物迁移的实验和数值模拟研究

为研究裂隙黏土中的溶质运移,研制一套适用于裂隙黏土中溶质运移的实验装置,通过测定实验装置内示踪剂溶液的电导率来监测溶质的运移规律。实验结果发现模型底部监测孔处的渗出液浓度在短时间内就趋于稳定达到最大,表明黏土中裂隙的存在会使溶质顺着裂隙快速穿过黏土层,形成优先流现象,从而对黏土层下部的水体造成污染。采用数值方法对室内试验进行模拟分析,讨论了提高水头和改变岩土体两种方法来进行预测,结果显示黏土层上部水头变化对黏土中的溶质浓度影响不大,且不同土体中如均出现贯穿型裂隙,那么污染物进入含水层的时间基本一致,防渗失效,这时改变防渗材料没有意义。     

FEFLOW在地下水数值模拟中的应用

在综合考虑研究区复杂地质及水文地质条件的基础上,利用FEFLOW建立了研究区地下水系统数值模拟模型,经过模拟调试所获得的水文地质参数基本符合水文地质勘查结果,计算所得的地下水流场基本反映了研究区的地下水水位的实际分布情况,表明所建模型具有较好的仿真效果和较高的可信度.     

基于GMS的银川市地下水数值模拟

以银川市9个水源地水文地质等资料为依据,建立了研究区的地下水数值模型;采用GMS软件,以22个长观孔资料对模型进行识别和校验;最后运用所建立的模型对研究区地下水流场特征进行了模拟,并对各水源地单井开采量增加500 m3/d条件下的地下水流场和水资源状况进行了预测.     

拜泉县城区地下水数值模拟

拜泉县是黑龙江省的农业大县,地下水是该县工业、农业和生活用水的最重要的供水水源。近年来受地下水开采影响,产生一系列水文地质问题。因此,查清该区地下水资源的形成条件及开采潜力,并制定合理的水资源开发利用方案显得十分必要。根据研究区的水文地质特征,建立了水文地质概念模型和地下水流数值模拟模型,对该模型进行了识别和验证。并计算出了研究区白垩系承压水的补给量和排泄量。根据研究区实际情况制定出6种不同的开采方案,并对各种方案下的地下水水位进行模拟,在此基础上确定了优先开采方案。     

黄河故道湿地自然保护区需水量研究

豫北黄河故道湿地鸟类国家级自然保护区,由于水源短缺、地下水位下降等原因,水面严重萎缩,鸟禽数量和种类急剧减少,并造成土壤次生沙化面积不断扩大等环境问题。通过对该湿地需水量的研究,为其生态修复工程提供科学依据。研究表明,根据降水特点,用较稳定的补水量达到稳定湿地面积的效果,从而使湿地的生态环境得到恢复和保护。     

气候变暖下黄河源区冻土变化的数值模拟

近40年来,黄河源区地温长期处于增温状态,多年冻土出现表层融化。冻土退化后,土壤含水率减少,导致寒区径流的变化。所以研究冻土为寒区水资源估算提供了重要的依据。利用土壤水分迁移方程和热传导方程,采用中心差分格式并在一定假设前提下建立起冻土水热耦合迁移数学模型。对黄河源区站点的冻融深度进行模拟,结果表明：计算值和近2 a冻土的上、下限实测值吻合较好。由此表明采用的数学模型和数值方法是合理、可信的,在此基础上讨论了土壤冻融过程的一般规律。     

北江重金属镉污染事故数值模拟

针对2005年12月发生在北江流域的重金属镉污染事故，建立了一维河流重金属迁移转化模型，结合污染事故实测资料，对模型进行了参数率定和验证．从计算结果来看，当水体中镉浓度值较大时，重金属模型计算值与实测值拟合效果较好，而镉浓度值较低时，则拟合效果不理想，此外，水体中镉浓度随着水流运动由上游向下游递减，这说明重金属在吸附、沉降作用下逐步沉积到底泥中．     

山西引黄工程水环境状况及治理保护对策

万家寨引黄工程是解决山西省缺水的一项国家重点工程,为了确保引黄供水工程供水效益的充分发挥和汾河水库及其上游干流水资源的可持续利用,对该工程的水环境质量进行了概要性评价,并提出了工程涉及河段的保护措施和水体生态修复方案。     

地下厂房工程卸荷开挖模拟研究

岩体开挖本身就是一个应力调整和不断卸荷的过程，随着开挖空间的加大和深度的加深，其卸荷量也相应地增加，使岩体产生较大的变形。采用有限元软件对地下厂房工程进行了开挖卸荷模拟，研究岩体在不同开挖时步下围岩的位移和不同开挖空间岩体的变形规律。结合硗碛水电站地下厂房工程开挖所安装的多点位移计监测到的不同开挖时步和开挖空间所对应的位移资料，通过分析比较，开挖卸荷数值模拟结果和实际监测到的资料具有良好的一致性。通过卸荷开挖模拟和实测数据对比分析可知，采用数值模拟计算得到的不同时步的围岩位移值，来实现对地下厂房工程围岩的稳定性进行评价和控制是可行的。     

黄河宁夏段水环境容量计算与分析

分析黄河宁夏段近年水质状况,采用单向河流水环境容量计算模型,确定了黄河宁夏段相应的水环境容量。黄河宁夏段水环境容量的确定为实施黄河宁夏段污染物总量控制与管理提供了决策依据。     

黄河调水调沙对黄河下游引黄供水的影响分析

小浪底水库投入运行后对黄河下游来水、来沙产生了巨大影响.调水调沙则使下游主河槽全线下切、相同流量条件水位降低,改变了引黄闸的引水条件.通过相关数据分析了黄河调水调沙对下游引黄供水的影响.结果表明,黄河在年平均流量下的水位仍能够满足水闸的设计引水要求;辅以工程措施可以解决河道下切对引水带来的不利影响.     

Efficiency of sediment transport by flood and its control in the Lower Yellow River

1IntroductionIntheriversystemwithsediment-ladenflow,WaterUseforSedimentTransport(WUST)isaveryimportantcomponentofecologicalwaterdemands,whichmaintainfundamentalfunctionofallecosystemcomponentsataspecificlevelofcondition[1].EnoughWUSTisthepremisetokeepthestableriver-bedandhealthyriverecosystem;alsoitisthebaseflowofriverfortheexploitationofwaterresources.Comparingwithotherrespectsrelatedwithwaterdemandsofriverecosystemsuchastheminimumflowforfishesorripariantrees,researchesontheWUSTarequite…     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法,以汽车表面覆盖燃料为火源,对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明:排烟系统主要降低烟气浓度,有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率,较好的控制火场温度,并能把烟气控制在顶棚附近,且与排烟系统联合作用时,能够更好地控制火势发展,有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据,对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。     

高层建筑物施工中的沉降观测

介绍了高层建筑施工中沉降观测的必要性,观测时需要的仪器、人员方面的要求,沉降时间的选择及沉降点位的埋设,提出沉降观测应遵循的“五定”原则,论述了施测、观测精度和成果整理计算问题。对施测程序步骤,从建网、规划观测路线、观测、统计汇总及观测中应注意的问题进行了具体分析,最后对施测过程中存在的疑难问题进行了分析研究。