地下水水流模型的摄动待定系数随机有限元法

把Ｔａｙｌｏｒ展开式、摄动技术、待定系数法和有限元方法相结合，提出了求解随机地下水水流问题的摄动待定系数随机有限元法（ＰＣＳＦＥＭ），推导出地下水水头均值和方差的表达式，避免了求地下水水头的一阶导数和二阶导数，对于一般的随机地下水问题均能给出地下水水头的随机特征，对随机变量数较少的随机问题特别有效．同时选取二维承压地下水水流问题（有解析解）作为例子，进行随机数值模拟试验。

地下水水流模型的Taylor展开随机有限元法

从Ｔａｙｌｏｒ展开式入手，结合有限元法，直接推导某节点水头的均值、方差和协方差的表达式，特别对输入随机变量较少的非稳定地下水流问题，不会引起随机变量的增加，使Ｔａｙ－ｌｏｒ展开随机有限元法在地下水中的应用得到发展．同时选取二维承压地下水水流问题（有解析解）作为例子，进行了随机数值模拟实验，以检验方法的有效性和局限性．

用改进的遗传算法反演地下水数值模型参数

在简单的遗传算法的基础上,结合优体克隆操作、子体优生操作和多代调环操作,提出了一种综合改进的遗传算法,并以非均质各向同性承压二维非稳定流动为算例,以有限元法讨论了用遗传算法反演地下水数值模型参数的过程。计算结果表明,综合改进的遗传算法进行参数识别时,具有收敛速度快、解的精度高和避免出现早熟等优点,可用于地下水渗流和水资源评价计算中。

北京永定河冲洪积扇地下水人工调蓄研究

地下水模型是研究地下水运动与储存的有效方法之一,可用来进行地下水调蓄研究。以永定河冲洪积扇为例,在分析水文地质条件的基础上,建立地下水模型,利用该模型确定了五种调蓄方案,并以其中一个具有代表性的方案为例对调蓄方案进行效果分析。经计算,研究区的实际最大回灌能力为24243.84×104m3;调蓄后,均衡差由-4033.88×104m3增加为18538.50×104m3;水位回升明显,回灌效果显著。利用地下水模型研究地下水调蓄取得了较好的效果。

弥散试验数值模拟模型在地下水环境预测的应用探究

在收集水文地质资料基础上,开展了详细的现场勘察、现场试验和水文地质条件分析,掌握了评价区环境水文地质条件。地下水环境影响预测采用水流模块耦合模块对评价去进行模拟,将模拟区概化为非均质各项异性、空间二维结构非稳定地下水水流和水质模型。通过建立地下水数值模型,设置可能出现的事故情景,针对正常工况的情景分别模拟和预测对地下水环境的影响。

基于GMS的北京市朝阳区地下水环境数值模拟与预测分析

为研究北京市朝阳区地下水压采过程中硝酸盐污染发展趋势,基于近年来地下水观测资料及钻孔资料,利用地下水数值模拟软件GMS,建立地下水水流和溶质运移耦合模型,对研究区地下水硝酸盐的迁移扩散进行了数值模拟,并分别预测了5 a后在丰水年、平水年和枯水年三种情景下硝酸盐的分布状况和浓度变化趋势。研究表明:地下水压采过程中,研究区地下水位基本呈逐年上升的趋势,平水年地下水漏斗中心水位上升2.0~2.5 m,地下水呈西南向东北流向。硝酸盐污染羽的扩散方向与地下水流动方向较为一致,污染中心北侧污染羽向东北方向扩散,且丰水年扩散距离最远。整个区域内Ⅰ、Ⅱ类水质面积逐渐减小。污染较严重的西南地区硝酸盐浓度有所降低,且浓度梯度减小。研究区地下水流与溶质运移两者之间有着密切的联系,应加强对地下水资源的科学调度,防止地下水环境的进一步恶化。

独山子某石化项目地下水环境影响数值模拟

在工程建设与生产过程中,进行地下水环境影响评价与预测,有利于地下水环境的保护。本文以独山子某石化项目扩建工程地下水环境影响评价工作为依托,运用地下水数值模拟的方法,对项目建设与运行过程中对地下水流及水质的影响进行了模拟预测。运用 GMS 软件中 MODFLOW模块对地下水流场数值模拟,经过验证后的模型较好地反映了地下水系统的运动特征。在水流模型的基础上,建立了以潜在的污染物为模拟因子的溶质运移模型,运用 GMS 软件中 MT3DMS 模块对该水质模型进行求解,分三种不同的模拟情况对研究区污染物的运移进行预测,并给出了污染风险预测分析。