基于双响应面法的地下水流数值模拟模型的替代模型研究

以内蒙古金泉工业园区水源地为研究区,在已有地下水水流数值模拟模型基础上,采用拉丁超立方抽样方法,获取输入（抽水量）数据集和输出（地下水位降深）数据集,运用双响应面方法,建立了地下水水流数值模拟模型的替代模型—双响应面模型。经验证,双响应面模型计算出的地下水水位降深均值与地下水水流数值模拟模型计算出的地下水水位降深均值的平均相对拟合误差为0.22%,地下水水位降深剩余标准差的平均相对拟合误差为0.03%,相对拟合误差都比较小,说明所建立的双响应面模型可以有效的替代地下水流数值模拟模型,这为地下水资源优化管理中替代模型的建立提供了有效的科学论证。     

基于BP神经网络替代模型的地下水污染随机模拟

为分析水文地质参数的不确定性对地下水数值模拟模型输出结果的影响,针对假想算例进行研究.首先建立地下水数值模拟模型.运用灵敏度分析法筛选出对模拟模型输出结果影响较大的参数作为随机变量,为减少反复调用模拟模型产生的计算负荷,分别采用克里格法和BP神经网络方法建立模拟模型的替代模型并比较二者的精度,并选择精度较高的BP神经网...     

基于MODFLOW的地下水动态变化特征分析——以位山灌区为例

地下水数值模拟对灌区地下水资源的开发利用具有重大意义。为了科学有效的了解位山灌区地下水的均衡状态,在位山灌区翔实的地下水位动态观测资料和对灌区的地下水补给影响因素分析的基础上,采用地下水数值模拟软件Visual Modflow建立模型,模拟不同条件下位山灌区的地下水水位和水量动态变化,分析灌区浅层地下水系统均衡状态。结果表明目前位山灌区地下水补给量是103 508.2万m~3,排泄总量是106 743.8万m~3,二者之差是-3 235.6万m~3,由此可知在模拟期内位山灌区地下水系统处于负均衡状态。模拟结果符合当前灌区浅层地下水资源开发利用现状。本文主要通过模拟地下水均衡状态,探究灌区地下水的补给排泄特征,为灌区地下水资源可持续开发利用提供理论依据。     

MODFLOW在井灌区地下水数值模拟中的应用

利用地下水数值模拟软件VISUAL MODFLOW,根据三河市的水文地质条件,建立三河市研究区的地下水流动模型,对三河市地下水水位进行分析和预测.模拟结果表明:计算地下水位和实测结果吻合较好,模型可以用来对该区的地下水位和水量进行模拟和预报.利用模型对该区域种植结构优化后的地下水水位进行了模拟和预测.     

水均衡与数值模拟法在地下水资源评价中对比应用

地下水资源评价常用方法为水均衡方法,尝试采用水均衡方法的同时进行数值模拟的方法对济源盆地地下水资源进行评价.通过对比可以看出,水均衡方法对较大区域地下水资源评价方便易行,但是局部地区精细化计算能力不足,由于多数补给项采用补给系数法计算,结果误差偏大;数值模拟方法对各种尺度研究区均可以进行模拟计算,但是对已有基础资料要求较高,模拟过程充分考虑实际水文地质条件及地下水位动态拟合精度,各源汇项计算精度优于水均衡评价方法结果.两种方法结合应用可更好的用于地下水资源评价.     

水均衡与数值模拟法在地下水资源

地下水资源评价常用方法为水均衡方法，尝试采用水均衡方法的同时进行数值模拟的方法对济源盆地地下水资源进行评价。通过对比可以看出，水均衡方法对较大区域地下水资源评价方便易行，但是局部地区精细化计算能力不足，由于多数补给项采用补给系数法计算，结果误差偏大；数值模拟方法对各种尺度研究区均可以进行模拟计算，但是对已有基础资料要求较高，模拟过程充分考虑实际水文地质条件及地下水位动态拟合精度，各源汇项计算精度优于水均衡评价方法结果。两种方法结合应用可更好的用于地下水资源评价。     

康平县开发区水源地地下水流数值模拟及介质参数的敏感度分析

为防止地下水资源过量开采及保证康平县开发区水源地的安全生产,根据该区的水文地质条件,利用地下水数值模拟软件Visual Modflow建立了地下水流数值模拟模型,数值模拟表明:该区地下水位计算值与实测值拟合较好,可以用来预测。利用该模型对不同开采方案下水源地的流场变化进行了预报期为15 a的预测。最后采用正交试验法对模型参数的敏感度进行了分析。     

应用~(18)O同位素量化地下水蒸发量

利用土壤水中稳定同位素随深度变化的基本规律,对黑河流域不同地下水埋深条件下的地下水蒸发量进行了量化研究,建立了黑河流域地下水蒸发量与地下水位埋深之间的关系曲线。通过实际应用,基于同位素技术的地下水蒸发量计算是量化地下水蒸发量的一种有效方法,获取的地下水蒸发量与地下水埋深关系曲线可对黑河流域地下水资源均衡计算、地下水数值模拟(潜水蒸发模块)等提供有力的数据支撑和参考。     

基于数值模拟的新疆灌溉水田间入渗系数研究

在我国干旱内陆地区,节水灌溉技术的发展使得地下水资源发生变化,精确评价地下水资源量的核心是确定灌溉水的田间入渗系数。为了研究不同灌溉模式下的田间入渗系数,采用HYDRUS-1D软件建立模型,以豆类作物为研究对象,对两种不同灌溉模式下的田间入渗系数进行模拟,模拟结果的相对误差为1.5%,证明模型对土壤水渗漏规律及灌溉水渗漏量的模拟是可靠的。传统灌溉与节水灌溉的田间入渗系数分别是0.542和0.337,同时,作物不同生长期的渗漏累积变化量及田间入渗系数也有所差异。不同灌溉模式下的田间入渗系数取值范围的确定能为地下水资源评价提供理论支持。     

迁安盆地傍河水源地地下水调控效果分析

随着迁安盆地社会经济的发展,对水资源的需求量越来越大,由于地下水开采量的增加,引起地下水位的不断下降.为了保持地下水资源的补采平衡,采取了滦河河道清淤和修建人工湖等地表水-地下水联合调控措施.本文在系统分析研究区水文、水文地质条件的基础上,建立了地下水系统的数值模型,利用数值模型对调控效果进行了对比分析.结果表明:由于河道清淤,地下水每年将多增加3000万m3的补给量,为地下水水源地的稳定供水提供了保障.在此基础上,对地下水资源的可持续利用提出了对策.     

地下水与地表水联合调度智能监控系统

以控制地下水位在合理范围为目的的地下水与地表水联合调度智能监控系统,由相对独立的地下水与地表水联合调度数值模拟和计算机监控两部分组成,数据交换通过Access数据库实现.系统的内部体系与运行流程分为信息采集层、调度决策层和决策执行层3个层次,外部结构由一个数据分析处理中心站和若干个设置于监控现场的控制子站组成,中心站与各个子站采用无线数据传输.先由计算机监控部分采集相关数据,然后就不同的井渠配水比例和灌溉模式分别通过地下水与地表水联合调度数值模拟系统进行模拟与预测,以人机交互的方式确定最优配水方案,再通过计算机屏幕上虚拟的操作面板发出控制指令,由计算机监控部分实施具体灌溉.构成了集信息采集、数据分析、优化调度和可视化操作于一体的模块化设计、分布式、人机交互的智能监控系统.监控系统子站的CPU采用睡眠唤醒模式工作,以减少受干扰概率.触点采样施加100 V,25 mA交流电,以提高在潮湿环境下长期工作的可靠性.系统设计理念先进,结构合理.经试验,系统工作稳定、可靠,可为同类系统的设计提供借鉴与参考.     

河道水流三维数值模拟研究与发展

河道水流的流态往往非常复杂。在设计水利设施的过程中，应综合考虑验证建造河道的水力因素，因此无法采用单纯的水力设计计算，需进行相应的物理试验来测定水利设施的合理性。随着计算机技术的不断提升，数值模拟技术得到飞速发展，数值模拟技术也逐渐被应用到水利工程中，由于数值模拟的准确性及便利性，数值模拟在水利工程领域变得愈加重要。该文详细阐述水流三维数值模拟的研究发展过程，总结水流模拟的优势和弊端，为数值模拟的发展提供参考依据。      

盐渍土壤覆膜种植条件潜水蒸发的探讨与分析

盐渍土区潜水蒸发机理、特性及其计算方法的研究,对防治土壤盐碱化、地下水资源评价及农田水分管理具有重要意义.基于潜水蒸发的最新国内外研究成果,提出了当前在潜水蒸发研究方面的薄弱之处:即以往有关潜水蒸发的研究较多集中于其常规影响因素,且大多是对裸土条件下潜水蒸发特性及其计算进行研究,而对种植作物、土表覆膜和特殊土壤等条件下潜水蒸发问题的认识和研究较为不足.根据我国干旱地区土壤特性和种植模式,分别对有无作物种植、土表覆膜和盐渍土壤等3种条件下的潜水蒸发特性及计算方法进行了较为详细地阐述和评价,并就目前研究中存在的不足和未来亟待深入研究的问题进行了探讨,认为在今后的研究工作中,应把潜水蒸发对作物耗水的补给比例、不同地区适宜潜水埋深和生态地下水位、潜水蒸发昼夜变化特性,以及盐碱地潜水蒸发与土壤积盐的数值模拟等内容,作为研究重点.     

圩区地下水位随机模拟模型及应用

以我国大型圩区为研究对象，开发出一通用的圩区地下水位随机模拟数学模型，用以模拟圩区地下水位随时间的变化情况．论文分析了大气降水、地表蒸发等随机变量的模拟预测方法，应用随机理论及时间序列理论对上述动态因素进行动态模拟，建立了不同边界条件的圩区地下水位机模拟模型．应用MODFLOW软件进行数值分析，给出特征点处地下水位随时间的变化规律，并提出现状封闭率条件下的适宜水面率．结果表明，地下水位模拟值与实测值最大相对误差为2.38%，成果为大型圩区工程规划管理提供了决策参考．     

区域地下水资源系统模型的应用

在简略介绍淮北平原浅层地下水资源优化开发模型、淮北砂姜黑土区井灌水稻经济模型及阜阳市水资源管理模型等三个安徽省境内区域地下水资源系统模型应用实例的基础上，分别评述各个模型的特色、优点和商榷处，并对当前在区域地下水资源系统模型的应用方面提出若干建议。     

参数不确定性对地下水数值模拟结果可靠性的影响

以标准矩形为研究区,按介质渗透系数差异将研究区划分为4个单元,应用HydroGeoSphere模拟系统建立数值模型,以含水层渗透系数为目标参数,分析不同参数分区的灵敏度系数;选择高灵敏度的分区建立渗透系数随机场,进行参数不确定随机模拟,分析模拟结果相对确定性模型的可靠度.结果表明:位于模型最顶层的单元1内渗透系数灵敏度最大,这与该单元的分布位置直接相关;随机模拟得到的压力水头按一定频率分布,确定性模型所得到的压力水头变化值290.52 cm出现的频率仅为7%;当认为确定性模型结果的可靠度为100%时,随机模拟结果相对于确定性模型结果的可靠性明显降低,这表明考虑到参数的不确定性时,模拟结果与确定性模型结果存在显著差异.随机模拟结果的概率性分布特征可以更加真实地表达实际情况,有利于水资源决策性管理的风险规避.     

基于Visual Modflow模型的黄河滩地地下淡水资源评价

通过在东营市利津县黄河滩地使用国际通用化软件Visual Modflow的SEAWAT模块,建立了三维变密度非稳定水流和溶质运移耦合模型,用数值模拟方法对研究区进行了地下水资源评价和开采井的优化布置,并对设计开采方案下未来10年的地下水位和咸水运移范围进行了预报。结果显示：利津黄河滩区大致以黄河大堤为咸淡水分界面;按水源地设计方案进行开采,采补趋于平衡,具有补给保证;未来10年,在设计开采量下,咸水不会影响开采井水质。Visual Modflow在利津黄河滩地地下水资源评价中的成功运用,为研究区地下淡水资源的合理开发利用提供了科学依据,具有很好的应用和推广前景。     

大型灌区集中开采条件下地下水数

在对某大型灌区水文地质条件进行分析的基础上，以灌域为基本单位，用Visual Modflow进行参数率定，确定水文地质参数，建立了地下水三维非稳定流模型。利用此模型进行地下水集中开采的数值模拟，确定了合适的开采方案。结果表明，本文分析方法结果合理，具有较高的预测精度和潜在的实用价值。     

基于线性规划和MODFLOW耦合技术的人民胜利渠灌区水资源优化配置研究

【目的】确定人民胜利渠灌区合理的农业水资源优化配置方案,为灌区水资源管理和机井布置提供科学依据。【方法】针对人民胜利渠灌区水资源分配不合理及灌区生态环境恶化问题,按照灌区地形地貌、工程类型和灌溉水源特点将灌区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个计算单元,基于线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型对灌区各计算单元进行不同水文年水资源优化配置,并模拟优化配置后地下水位动态变化。【结果】确定了不同水文年灌区的水资源优化配置方案:灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区不同水文年的井渠比例有所不同,平水年井渠比分别为1/3.14、1/3.25、1/2.92,丰水年分别为1/3.47、1/3.66、1/3.24,枯水年分别为1/2.75、1/2.77、1/2.60;平水年计算单元Ⅰ区模拟地下水埋深相比初始埋深下降0.01 m,水资源总量基本处于平衡状态;计算单元Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相对于初始埋深分别上升了0.12、0.15 m;丰水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别上升了0.1、0.23、0.3 m;枯水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别下降了0.17、0.08、0.04 m。【结论】线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型相结合能较好地模拟灌区地下水流场和预测地下水动态变化趋势,进而确定合理的水资源优化配置方案。