滦河流域内蒙段地下水资源模拟评价分析

以滦河流域上游闪电河子流域地下水资源评价为例,阐述了地下水资源评价中水文地质实体辨识,含水层概念模型选择,边界条件的确定,初始水头、含水层底板高程、水文地质参数空间变异性分析及用可视模块化的三维有限差模型(VISUAL MODFLOW)评价地下水资源的全过程。基于地质统计学插值、估值理论,对于MODF-LOW减小误差和简化参数的调节试算过程提出了新的计算思路。     

含水层试验参数计算及有效性检验的雅各布（Jacob）新方法

含水层试验分析的雅各布直线法，通常假定：①数据位于水位降──时间半对数曲线的直线段；②无量纲时间因子小于０．０１和③含水层水文地质条件符合雅各布法的假定和限定条件。它要求抽水井半径尽可能小，并采用后期试验数据进行分析。对于前两项雅各布法一般满足，但第三项常被忽视，导致含水层参数计算有误。雅各布改进方法则考虑了上述不足之处，它首先对原始时间──水位降数据进行分析，舍弃不合格数据，进而用雅各布直线法进行分析，求出导水系数和储水系数，然后再将时间──水位降数据转换成无量纲单元，求出参数值，以判断雅各布直线法是否满足当地的水文地质条件。     

水源地裂隙含水层水文地质参数的确定

含水层水文地质参数的确定对于了解地下水运动特征和计算地下水资源量十分重要,抽水试验法则是确定含水层参数的主要方法。通过在水源地现场进行1次非稳定流抽水试验和2次稳定流抽水试验,在Aquifer Test软件的支持下,采用多种数学模型计算并确定研究区裂隙含水层的相关水文地质参数。计算结果显示:含水层的渗透系数表现出各向异性,垂直地下水流向的渗透系数大于平行地下水流向的渗透系数,其数值分别为25.81m/d和17.51m/d;弹性释水系数远小于给水度,分别为0.000 378和0.145,因此在水资源评价过程中可忽略含水层的弹性释水量。     

区域地下水资源量计算及水位动态变化分析

本文根据水源地水文地质条件,结合抽水试验数据资料,确定该区域含水层平均厚度、单井涌水量、渗透系数、影响半径及水力坡度等水文地质参数,采用水均衡法计算地下水资源量,分析补给量与排泄量平衡情况,采用开采系数法确定地下水可开采量,并分析区域地下水位动态变化趋势.     

基于沉积相特征的深部水文地质结构模型构建

随着CO2地质储存、废液的深部埋存、地热资源以及深层卤水资源开发等研究进展,深部水文地质条件分析受到不断重视,其中深部含水层结构的构建与刻画是深部水文地质条件分析的基础。针对鄂尔多斯盆地CO2深部咸水层储存,基于地质资料、钻孔数据和沉积相特征,利用GMS软件及其中的MODFLOW模块构建了深部水文地质结构模型,很好地显示了研究区关键储盖层的空间展布,可为CO2深部咸水层储存容量评价、场地选择以及工程安全性评价等提供基础。     

高寒区傍河浅薄含水层集中取水工程分析及涌水量计算

集中取水工程是水源地发挥其效益的重要组成部分,在高纬度寒冷地区,要在厚度小、埋藏浅的含水层中取水,集中取水工程的布置显得尤其重要.在综合分析各种常见取水工程及其适用条件的基础上,结合高寒傍河浅薄含水层的水文地质特点,设计其集中取水工程为集水廊道形式.并针对集水廊道的布置形式,提出了两种涌水量计算方法.以黑龙江省孙吴县热电厂供水水源为例,设计了集中取水工程并计算得其涌水量为63 m3/h.结果表明,在高寒傍河浅薄含水层中集中取水,集水廊道是一种有效的工程措施,其涌水量可以满足小规模集中取水要求.     

基于GMS的地下水流数值模拟及参数敏感性分析

为提高地下水流数值模拟的精度,减小因水文地质参数不确定性而产生的误差,需要对数值模拟模型的水文地质参数进行灵敏度分析.在对老莱河流域某灌区地下水流数值模型识别和验证的基础上,采用因子变换法对渗透系数、给水度、大气降水入渗补给系数值进行敏感性分析.结果表明,地下水位对含水层的渗透系数最敏感,其次是大气降水入渗补给系数,河谷地区因含水层岩性变异度较大导致地下水位对该区参数变化较敏感.通过参数敏感度分析能够筛选出数值模型中的不确定性因素,从而避免模型调参的盲目性,提高区域地下水资源评价的可靠性.     

探讨水文地质条件对农田水利工程的影响

水文地质条件所指的是地下水的水质条件以及地下水的水道和流经区域地质的变化,探讨地质条件,对农田水利工程具有重要作用.水文地质的分析和农田地质的勘探对农田水利工程作出合理机构优化和构造的主要条件.     

基于改进模拟退火算法反演水文地

水文地质参数的反演是一个复杂的非线性优化问题，针对标准模拟退火算法收敛速度慢的缺陷，提出了反演水文地质参数的改进模拟退火算法。采取了设置内阀值、增加约束条件和记忆功能等措施，以提高标准模拟退火算法的收敛速度。实例分析结果表明，改进模拟退火算法在水文地质参数反演和含水层隔水边界的识别问题中不仅是可行的，而且求解精度较高。同时，结合实例的结果分析并给出了影响算法收敛性能的几个因素。     

肥城盆地岩溶地下水系统数值模拟

运用水文地质学、地下水动力学等专业理论知识,在分析肥城盆地含水层结构和研究区边界等条件的基础上建立研究区水文地质概念模型和数学模型,运用Visual MODFLOW软件对建立的研究区模型进行计算求解。通过参数调试,软件计算地下水位值与实际观测值拟合较好,证明所建模型有效合理。并预报了研究区未来六年地下水流场的动态变化情况,为肥城盆地地下水的可持续开发利用提供了科学依据。     

全球气候变化对高寒山区融雪径流的影响及其敏感性分析

以天山西部山区为研究区,采用多种数理统计的方法以研究区1957-2005年实测的水文、气象资料为基础进行趋势变化及全球气候变化对降水、气温、径流影响的分析,并借助RS和GIS以新安江模型为基础建立了研究区数字水文模型,并对2005年融雪径流进行模拟。利用该模型结合不同的未来气候情景假设分析高寒山区融雪径流对气候变化的响应和敏感性。     

新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统分析

通过对阿图什哈拉峻地区水文地质特征和地下含水系统各子系统间关系分析,采用系统分解合成方法,将地下水系统分解为北部单一潜水系统和南部上层潜水、下部承压水子系统,在合理耦合各子系统基础上,建立了该地区地下水系统的数学模型。采用有限元方法对该模型进行数值离散,经DevelopStudio编程,利用潜水、承压水模拟与实测结果的比较,在得到该地区地下水系统的水文地质参数的同时,重点研究了各系统间水量交换关系,为地下水系统的合理开采利用提供了理论基础和科学数据。     

轴流泵站经济运行方案的确定

轴流泵站建成后，灌排区域内作物组成、水文、气象等因素将发生变化，引起泵站进出水池水位、泵站扬程和流量发生变化，致使泵站运行效率低，能源消耗高．为保证泵站在原有设备的条件下经济合理地运行，达到提高泵站效率，降低能源消耗，减少运行费用的目的，提供了根据泵站的提水流量、进出水池水位和泵站扬程的变化。通过调节轴流泵的叶片安装角度，来提高泵站效率和降低能源消耗的技术措施，给出了用系统分析的方法确定轴流泵经济运行方案的数学模型、约束条件和求解方法．通过多座泵站的应用，并经泵站测试，泵站效率已得到提高，取得了良好的效果．为泵站的经济运行提供了依据．     

漳河灌区新埠河流域水文特性变化趋势研究

为了了解流域的水文特性变化与土地利用的变化的关系,对湖北省漳河灌区新埠河流域1966-2010年的水文特性变化趋势进行研究。根据该流域实测雨洪资料,采用SCS模型方法分析流域不同时期的径流量和洪峰流量变化规律。结果表明,从1966年至2010年间,相同频率（枯水年80%）径流量由209.2mm减少为174.5mmm,相同前期土壤湿润情况下,洪峰流量（频率5%）由第一阶段1175.4 m3/s减少为第三阶段1073.1 m3/s,但第四阶段较第三阶段增加了46.9 m3/s。这说明土地利用的变化对流域水文特性具有一定的影响。     

基于SWAP模型的毛乌素沙地地下水埋深与天然植被关系研究

进行了基于SWAP模型模拟的毛乌素沙地不同水文年地下水埋深的预测研究。根据预测出的不同水文年的地下水埋深的动态变化,预测出试验区在该水文年的天然植被生长状况与地下水埋深的关系,即芦苇出现频率峰值所对应的地下水埋深为1.45 m;赖草出现频率峰值所对应的地下水埋深为1.90 m。并用2006年的实测资料进行了检验,得出SWAP模型可以用于推求该地区不同水文年条件下的天然植被生长状况。     

分布式水文模型在流域水资源开发

简要阐述了我国水资源开发利用和管理研究的基本状况。指出,目前的水资源管理是基于一定水文规律的现状水资源的调控与开发利用。认为在自然和人类活动的双重作用下,水文循环规律发生了变化,具有物理基础的分布式水文模型将为研究宏观尺度上变化环境下水文循环规律和开发利用流域水资源提供科学有力的工具。回顾了国内外分布式水文模型的研发现状,认为目前我国分布式水文模型的研究开发还不能适应水资源开发利用和管理的现状,开发具有物理基础的分布式水文模型将为我国水资源开发利用和管理提供技术支撑和保障。文章最后给出了分布式水文模型建立过程中模型结构、尺度及模型参数的确定过程中存在的问题及处理方法。     

穿黄隧洞盾构施工进度仿真研究

盾构法是穿黄工程中的核心技术,对盾构机进行施工仿真研究在国内外尚不多见。由于受地质条件、掘进参数等一系列因素的影响,在盾构机参数的选择上存在很多的不确定因素。针对南水北调穿黄隧洞黄河段的地质条件及泥水盾构机的施工特性,利用计算机系统模拟技术,提出用工程类比和正态分布随机数相结合的方法对盾构机掘进速度进行模拟,并计算工期、统计资源强度等。仿真结果与设计施工进度基本吻合,仿真效果较好,表明该仿真研究可为隧洞施工组织设计提供科学有力的分析工具,可作为现场参数调整的依据,对保障穿黄隧洞黄河段施工工作的顺利进行,提高穿黄工程的科学化管理水平都有一定的实用价值。     

黄河河龙区间洪水泥沙关系分析

【目的】深入了解近年来黄河泥沙变化规律,保障引黄工程的安全运行。【方法】对2006—2015年黄河吴堡、龙门水文站洪水特征资料进行了分析研究,【结果】月最大含沙量大于10 kg/m~3时段集中在3月桃花汛和汛期(6—9月),汛期泥沙量远大于3月水平,同期龙门站最大含沙量水平高于吴堡站;洪水过程径流总量与含沙量相关性并不显著;河龙区间上下游泥沙输移过程存在一定相关性,但龙门站较吴堡站更多呈现自然河道属性。【结论】黄河突发增沙原因不只局限于洪水激增,黄河调水调沙等人类活动对水流携沙突增影响不容忽视。不同水文站局部性暴雨所形成的短历时增沙现象的水文系列过程呈现随机性。     

基于不同来水频率水库回水水位及尖灭点快速响应模型——以大岗山水电站为例

水库回水淹没是产生流域生态破坏和移民安置问题的重要原因之一,科学准确地确定水库回水位及尖灭点位置是移民安置规划和淹没实物调查的重要前提。由于现行的数学模型和物理模型在时效上具有一定的滞后性,因而本文利用不同来水频率的水文数据,建立了水库回水水位及尖灭点快速响应模型。验证结果表明,此模型可在一定条件下快速准确反映不同来水频率水库回水水位及尖灭点位置的变化。利用此模型,可根据来水频率对水库回水水位及尖灭点做出快速响应,为确定水库回水淹没范围及移民搬迁提供参考。     

农田流域水文响应特征分析及模型考虑

农田流域由于下垫面性质的复杂和农业管理活动对水文循环的影响,表现出了与自然流域不同的水文特征。通过对农业水文、农田水利方面的相关研究进行总结,从农田流域典型下垫面和农业管理活动2个角度,分析农田与自然流域水文响应差异,提出建立基于农田水文系统特征的分布式流域水文模型的若干考虑。