基于GMS的邯郸市受水区地下水数值模拟

南水北调工程是缓解我国北方部分地区水资源短缺的特大型水资源配置战略工程.其实施将显著改善我国北方地区的水资源条件及其配置格局,并为受水区生态环境的保护与修复创造有利条件.以邯郸市受水区为研究对象,利用GMS软件对研究区地下水进行数值模拟,并对模型参数进行识别与验证,进而开展整个研究区的水均衡分析工作.结果表明:所建模型较好地模拟了该区的含水层结构、边界条件,所模拟的地下水位与实测水位较为接近,可用于预测不同水源配置方案下未来该区的地下水位变化情况,以此为该区的地下水压采工作提供决策依据.     

基于GMS的北京市房山平原区地下水数值模拟研究

根据北京市房山平原区的水文地质条件,将研究区水文地质概念模型概化为三维非均质、各向同性、非稳定地下水流系统,并应用GMS软件对研究区地下水系统进行了识别和验证。采用情景分析方法,在模拟8种不同情景方案下规划年地下水的变化情况,给出适宜研究区地下水可持续发展的最佳方案。在情景5方案,即在中度节水、种植结构保持现状和强化减少地下水的情形下,研究区2020和2030年的地下水位处于最佳状态,相比于基准年,地下水位分别回升了3.55m和5.85m,研究区处于正均衡状态,降落漏斗消失。     

MODFLOW 在井灌区地下水数值模拟

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模拟和预测。     

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.     

压采条件下地下水位恢复对沈阳市地下工程安全影响分析

在分析沈阳市水文地质条件的基础上,建立地下水流二维数值模型,并对不同压采条件下地下水流场及降落漏斗的变化进行预测。结果显示,合理压采地下水能够有效减缓区域地下水位下降及降落漏斗扩大等问题,但过分限制地下水开采会导致地下建筑渗水或被淹等新的环境地质问题。分析表明可安全开采时间与压采比例呈对数关系,通过二者的对数回归曲线可进一步推求规划期内地下水资源的安全压采比例,在保障地下工程安全水位埋深的条件下,实现区域地下水位的顺利恢复。     

基于FEFLOW的浅层地下水水环境演化模拟

以曲阜市山前冲洪积平原为例,运用地下水数值模拟软件FEFLOW,结合近30年的观测资料,建立地下水流和溶质运移耦合数值模型。运用识别后的模型对研究区的地下水系统演化规律进行研究与分析。研究表明：近30年来,研究区内地下水水位年均下降0.2m,硝酸盐浓度年均增长1.05mg/l,具有明显的规律性;研究区地下水流与溶质运移两者之间有着密切的联系,人类活动是造成地下水环境负效应的主要因素。应加强对地下水资源的科学调度管理及控制污水排放,防止地下水环境的进一步恶化。     

常用地下水模拟软件的特点及在我国的应用

在地下水溶质的迁移、地下水位的预测、地下水资源的开发与利用以及地下水资源的预报与评价等方面,地下水模拟软件逐渐被广泛应用并取得一定的成就。文章阐述了Visual MODFLOW、GMS、FEFLOW地下水模拟软件的特点,并且还介绍了这3种模拟软件在我国的应用现状以及存在的一些问题。     

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.     

浅层地下水对玉米根区水分及根系吸水影响的数值模拟

运用实测数据校准并验证模型,采用Hydrus-1D模型模拟了无灌溉、无浅层地下水以及浅层地下水波动对玉米根区水分动态及根系吸水的影响。结果表明,校准后的Hydrus-1D模型能够较为准确地模拟土壤非饱和区水分动态;浅层地下水可以将土壤剖面水分维持在较稳定的范围内。当无浅层地下水时,观测节点水分波动较大,尤其是40~100cm的砂土层水分在灌溉后迅速降低。浅层地下水在影响根区水分的同时影响着根系吸水,CK、无地下水、无灌溉下玉米生长季累积根系吸水量分别为58.2、53.9、57.4cm。累积根系吸水量随地下水埋深的降低而呈先增加后降低趋势,且均高于CK。累积根系吸水量随着地下水埋深的升高而总体呈逐渐降低趋势,当地下水埋深增加40cm时,累积根系吸水量仅为50.7cm,相对于2013年降低了13%。适宜的地下水位对于维持根区水分和促进根系吸水具有重要作用。     

河北省栾城县地下水数值模拟

为了研究现阶段条件下河北省栾城县的地下水资源状况，在数值模拟的基础上，对地下水资源量进行了评价，同时，预测了农业节水20%、30%，以及工业使用南水北调客水条件下，栾城县地下水位的动态变化趋势。数值模拟表明，地下水超采是造成地下水位持续下降的主要原因，若农业灌溉节水20%～30%，则对防止地下水位的持续下降具有明显的效果。     

地下水浅埋区农田地下水动态模拟

在地下水浅埋区,农田地下水动态对降水、蒸发等气象因素很敏感,研究它们之间的关系对农田水管理具有重要意义。对湖北省荆州农业气象试验站1981~2005年和湖北省荆州市四湖工程管理局排灌试验站2000~2004年实测降水、蒸发、土壤水和地下水资料进行分析,建立2种数学模型以模拟不同季节地下水埋深随基本分析时段有效降水、蒸发等因素的变化情况。用后验差指标法检验模型的拟合程度,结果表明,所建立的2种模型都能较好地描述农田地下水动态受降水量、蒸发量等因素影响的变化趋势。     

石羊河下游民勤县地下水水位时间序列模拟

采用时间序列分析法对位于石羊河下游的民勤县地下水水位进行了模拟预报。结果表明,模型总体拟合较好,精度较高,平均相对误差仅为0.086%。但由于人类活动影响加剧,总体上模型预报值较实际值偏大,尤其表现在水位极小值处。因此,随着开采量的不断增大,为了提高预报精度,需要随时对模型进行修正。同时针对水位下降过快的现状,有关部门应采取相关措施进行遏制。     

基于ELM模型的浅层地下水位埋深时空分布预测

选用石家庄平原区补排因子的多种组合为输入参数,利用28眼水井的实测资料作为预测目标值,首次建立基于极限学习机(Extreme learning machine,ELM)的地下水位埋深时空分布预测模型,讨论补排因子在不同缺失情况下对模型精度的影响;利用Arc GIS分析误差空间分布趋势,并与常用的三隐层BP神经网络模型进行对比。结果表明:基于水均衡理论的ELM地下水位埋深模拟模型能够准确反映人类和自然双重影响下地下水系统的非线性关系,模型输入因子中缺失降水量或开采量的模拟结果均方根误差(RMSE)比缺失其余因子的RMSE高2.00倍及以上,同时模型有效系数(E_(ns))和决定系数(R~2)进一步降低;与BP模型相比,ELM模型可使RMSE减小43.6%,误差区间降低46.4%,Ens和R2提高至0.99,且RMSE在空间相同区域上均明显呈现出ELM模型小于BP模型;ELM模型在南部高误差区的移植精度(RMSE低于1.82 m/a,E_(ns)高于0.95)高于BP模型(RMSE超过3.00 m/a,Ens低于0.85);因此,影响地下水位埋深的主导因素是降水量和开采量,且ELM模型在精度、稳定性和空间均匀性上较优,移植预测效果较好,可利用已知资料推求区域空间内其余未知水井的浅层地下水位埋深;该模型可作为水文地质参数及补排资料缺乏条件下浅层地下水位埋深预测的推荐模型。     

冬小麦对地下水利用的研究

本文分析了气象因素与作物对地下水利用量相关性,不同地下水位对小麦生态、生理和产量的影响。并应用土壤水动力学原理分析小麦各生育期根系吸水规律。提出不同土壤类型地下水适宜埋深,为黄淮平原节水灌溉和排水标准提供依据。     

莱州湾南岸浅层地下水咸化特征及其指示意义

莱州湾南岸属黄河三角洲高效生态经济区与山东半岛蓝色经济区重叠区域,区位优势显著。地下水咸化的发生和发展对该区工农业生产和居民饮水安全构成了威胁。因此,全面了解该区地下水咸化现状,掌握其主要影响因素显得尤为重要。通过野外调查和水样采集测试,应用层次分析法(AHP)选取总溶解固体(TDS)、Cl^-、钠吸附比(SAR)、潜在盐度、NO3^-和SO4^2-等6项指标进行综合评价,并对比分析识别了咸化的主要原因。结果表明:地下水咸化程度呈现北强南弱的特征,咸化面积呈现中部-东部大、西部小的趋势;目前地下水咸化程度较重,咸化面积达3132.13km^2,占研究区面积的70.17%;该区地下水咸化的主要致因是海(咸)水入侵,地下水咸化分区与地层沉积相特征具有很好的响应关系。     

中国北方利用开采型漏斗建设地下水库的初步研究

中国北方属干旱、半干旱地区,地下水资源在供水中占主导地位.因长期持续开采、超采,较多区域出现不同范围、疏干厚度及疏干体积的地下水位降落漏斗,更严重的是漏斗逐年扩大,形成漏斗群,地下水环境恶化与水资源匮乏已打破人口、资源、环境的和谐格局.以石家庄市开采型漏斗为例,探索和总结开采型漏斗的形成、演化、变迁及形成机理,对漏斗的过去、现在和未来进行剖析,采用演绎推理,阐述利用开采型漏斗修建地下水库的条件及关键因子,对利用开采型漏斗修建地下水库的可行性、必要性、规划和设计开拓思路.同时指出利用开采型漏斗建设地下水库对漏斗区水资源科学配置、水资源持续发展和地下水环境生态修复具有重要的战略意义.     

基于因子分析的浑河冲洪积扇地浅层地下水水质影响因素辨析

采集浑河冲洪积扇地浅层地下水样品218组,测试了33项水质指标。综合分析结果表明：研究区浅层地下水水质以弱酸性、低矿化、硬水为特征;HCO3.SO4-Ca.Mg、HCO3.SO4-Na.Ca、HCO3.SO4.Cl-Ca、HCO3.SO4-Na.Ca.Mg和HCO3-Ca这5种水化学类型占50%以上。应用SPSS软件,对33项浅层地下水水质指标进行因子分析,定量的筛选出主要影响因素,即基础因子、金属因子、农业因子和类有机因子这4个公因子,且4个公因子都与人类活动密切相关。     

吉林市城区地下水应急水源地水质风险预测

吉林市城区地下水已被纳入城市供水的应急预案,掌握地下水水质运移在地下水应急供水方面尤为重要。因此利用GMS软件对吉林市城区氯离子在地下水中的运移进行了模拟,并对氯离子的突发性事故进行风险评估,从模拟结果可以得出氯离子在地下水中的运移情况以及距离污染源不同距离的地方受到污染的时间,距离污染源越远,地下水受到污染的时间越长;河流两岸开采量越大,地下水受到污染的时间越短。一旦当地下水受到突发性污染时能够及时追踪污染带,加强水质监测,同时,为地下水的开发利用和保护提供了科学依据。