FEFLOW软件在矿山地下水环境评价工作中的应用研究

本次应用研究工作以德兴某金矿开采项目为依托,通过FEFLOW软件实现该矿山地下水环境评价、仿真建模和渗漏分析模型。预测采用了对比方式分析。

基于FEFLOW和ARIMA模型的中关铁矿地下水动态模拟预测

为科学合理地开发中关矿区地下水资源,促进中关铁矿安全生产,通过构建地下水数值模型(基于FEFLOW模拟软件)和ARIMA地下水位预测模型,对研究区的地下水动态进行模拟分析和预测。结果表明,通过不断调整参数,最终FEFLOW模型水位动态模拟结果同实际水位结果相差不大,模型能够为研究区水位和涌水量预测提供支持;ARIMA模型拟合实际水位时间序列的效果较好,在短期预测内精度较高。研究成果对于地下水数值模拟和水文时序预测具有参考价值。

基于FEFLOW的广东某地下实验厅涌水量预测

在地下洞室的开挖过程中,时常发生突涌水现象,其带来的危害也极其严重。所以在开挖施工过程中,对工程区新产生的涌水量数据进行超前预报,用来引导后续开挖以及防水工作就显得尤为重要。采用传统公式解析法和基于FEFLOW软件建立水文地质模型的数值模拟法分别对地下洞室的涌水量进行分析预测,通过两种方法的比较,得出数值模拟法在涌水量预测的应用中有着快捷、直观和高效优势的结论。

基于Feflow的冶金工业区地下水污染数值模拟及预测——以贵州省贞丰县某渣场为例

随着我国工业经济的蓬勃发展,近年来未能及时进行综合利用或永久填埋的渣体数量不断增加。以贵州省贞丰县某渣场为例,使用FEFLOW软件对该地区的冶金工业区地下水污染进行了数值模拟和预测。研究表明,在未来三十年中,污染物将持续对该地区造成不利影响。

GIS技术和FEFLOW在酒泉东盆地地下水系统数值模拟中的应用

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,采用ArcView GIS技术确定了研究区范围和定解条件,建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型.利用基于有限元原理求解的地下水水流和污染物运移模型FEFLOW对建立的数学模型进行求解,并建立了相应的研究区地下水系统数值模型.用2001～2003年地下水动态观测井的地下水动态观测资料,对数值模型进行了识别和率定.运用识别后的模型对现状水平年(2003年)及P=50%,75%,95%不同地表径流条件下的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够反映研究区实际水文地质条件,仿真度较高,具有一定的代表性.2003年及P=50%,75%,95%地表径流条件下地下水系统水资源补给量分别为7.0562×10~8m^3/a,7.7346×10~8m^3/a,7.1663×10~8m^3/a,6.361×10~8m^3/a,排泄量分别为8.2146m^3/a,8.7208m^3/a,8.3789 m^3/a,7.8477m^3/a,总均衡分别为-1.1584m^3/a,-0.9862m^3/a,-1.2126m^3/a,-1.4867m^3/a,地下水长期处于负均衡状态.为了有效防止地下水位持续下降,应根据研究区的实际情况制定合理的地下水开采方案和地表水、地下水联合调蓄方案.

基于GIS技术和FEFLOW的秦王川盆地南部地下水数值模拟

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,确定了研究区范围和边界条件,借助GIS技术和FEFLOW建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型.用2004-2005年地下水动态观测井的地下水动态观测资料对数值模型进行了识别和率定,运用识别后的模型对现状水平年(2004年)的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够较好地反应研究区水文地质空间分布及组合方式,具有一定的代表性,可以用于数值模拟计算.选择2005年为预测初始时间,2015年为终止时间,利用模型对研究区进行预测.在模型运行10年后,研究区北部区域地下水位上升3～5 m,中部区域的上升5～10 m,南部区域的上升10～15 m.分析模拟区域地下水上升范围,为今后实施排水措施奠定了一定的技术基础,也为排水措施的选址提供了一定的依据.

基于FEFLOW和GIS技术的矿区地下水动态模拟及预测

矿区地下水动态研究是山西亟待解决的重大需求问题。针对山西矿区水资源短缺与水环境恶化等现状,通过分析气象、水文、地质地貌、开采现状等监测数据资料,以FEFLOW模型和GIS技术为平台,构建山西矿区三维地下水数值模型,进行地下水动态研究,模拟并预测了4种不同情境下矿区地下水动态过程,从而定量分析采矿活动对地下水动态的影响,揭示矿区开采对地下水系统的作用机制。结果表明:当矿区开采强度提高10%、30%、50%时,地下水整体流场和运动趋势没有大的变化,但在矿区南部地下水流场发生突变,等值线形变,且在东南部形成一个水位变化剧烈的低水位带,迫使地下水流向发生偏转。水位分析表明采矿活动会造成地下水位整体下降,下降幅度与开采强度呈正相关关系。地下水系统均衡分析表明,当开采强度保持现状或提高10%,地下水系统仍然处于正均衡,补给量大于排泄量,当开采强度提高30%、50%时,系统转为负均衡状态,补给量小于排泄量,地下水水量大幅度减少。研究成果可为矿区制定合理的开采方案,保护矿区地下水资源提供参考依据,为有效遏制矿区水环境恶化、确保矿区水安全提供科技支撑。

基于FEFLOW的高尔夫球场地下水污染风险预测研究与效果评估

针对日益严重的高尔夫球场地下水污染问题,以高尔夫球场的地下水污染防渗和保障城市供水安全为目标,为了预测高尔夫球场的地下水污染风险和探究其防渗方法,以北方某高尔夫球场为例,通过分析研究区概况,基于FEFLOW建立了地下水流和溶质运移模型,采用数值分析方法,预测球场污水处理设施失效时的地下水污染风险,并评估防渗效果。结果表明:在污水处理设施失效100 d时,锰扩散最远距离为112. 45 m,六六六扩散最远距离为48. 50 m,短期内扩散较快,对下游居民区产生威胁;防渗措施应用后100 d时,污染物扩散最远距离约为50. 2 m;应用1 000 d时,污染物扩散最远距离约为54. 8 m,扩散范围变化不大且控制在球场范围内,防渗效果良好。该数值分析方法很好的预测了污染物在有无防渗两种工况下的迁移情况,通过设置防渗层和防渗帷幕有效阻滞了污染物迁移,研究成果对高尔夫球场的地下水污染控制具有一定的借鉴意义。

黄河农场地区地下水入海量FEFLOW软件数值模拟

分析了黄河农场地区的降雨、蒸发、地表径流、灌溉和地下水水位常规观测资料,构建了该区的水文地质模型。在此基础上,运用FEFLOW软件建立了黄河农场地区三维地下水流数值模型,用实测资料来识别此模型,运用模型估算出研究区2层潜水含水层的地下水入海量,进一步分析地下水中的营养盐场物质,得出研究区营养盐入海量。

FEFLOW软件在地下水数值模拟中的应用——以柴达木盆地香日德绿洲为例

作为我国内陆高寒干旱地区绿洲代表的青海柴达木盆地香日德绿洲，近年来由于大规模引水灌溉，使得下游局部地区生态环境恶化。为了定量分析灌溉引水对下游生态系统的影响，利用FEFLOW软件对研究区的地下水流进行数值模拟。结果表明：现状条件下潜水排泄量为3．93亿m^3；区内用于绿洲灌溉合理可行的水资源量为1亿～1．5亿m^3。所建立的模型合理可行，能够进行该地区地下水位动态预报，可为研究区水资源的合理开发提供科学依据。

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0.2 m,硝酸盐浓度年均增长1.05 mg/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。

FEFLOW在黄龙工业园地下水数值模拟中的应用

采用基于有限元的FEFLOW软件,以黄龙工业园引水工程水源地为例,在充分研究该区区域地质、水文地质的情况下,建立了地下水流数值模拟模型,对地下水开采20 a后的地下水位进行了预测。结果表明:按照承压水开采量为15 800 m3/d,潜水开采量为5 000 m3/d,经过20 a的开采,该工业园区并没有因连续开采而导致地下水水位持续下降,这说明按照该开采量进行地下水开采,采补近于平衡,具有补给保障,开采方案是科学合理的。

基于FEFLOW的露天转地下覆盖层渗流分析

某矿区的主要补给水源为大气降水,将矿区水文地质系统概化为三维降雨入渗模型,利用FEFLOW构建矿区地下水流入渗分析模型,模拟2%暴雨频率条件下,露天矿坑汇积水入渗至地下采场的水流动态过程,探讨2%暴雨频率下持续降水时长对井下涌水量的影响,分析露天转地下覆盖层的涵水作用和滞水作用,研究覆盖层的滞水时长及其影响因素。数值分析结果表明,若无露天转地下覆盖层的迟滞水作用,2%暴雨频率下的井下涌水将远大于矿山设计排水能力;而在适当结构的露天转地下覆盖层的涵水和滞水作用下,设计排水能力将满足排水安全要求,覆盖层滞水时间大于10h。

FeFlow在红兴水库渗控方案确定中的应用

针对水库坝区渗流场的三维特征,利用FeFlow软件对红兴水库各种防渗方案的效果进行了模拟预测,给出了各种渗控方案下的剖面渗流场、渗漏量以及渗透比降,在安全、经济、合理的基础上确定了最终渗控设计方案。结果表明,FeFlow软件可用于解决实际问题。

基于Feflow界面管理器的地下水流速场构造插件

基于Feflow插件与界面管理器系统,在Visual Studio 2008环境下,开发基于CK算法的地下水流速场构造模块,以插件的形式在Feflow中实现。利用高度非均质模型对新开发插件及Feflow自带地下水流速场构造功能进行对比。结果表明,新开发插件可以提供比Feflow自带功能更高精度的地下水流速场。

FEFLOW在区域地下水流场演化数值模拟中的应用

首先建立了洛阳龙门地区水文地质模型,然后运用FEFLOW软件对研究区寒武系地下水进行了数值模拟计算,得出了影响景区泉群正常出流的可能原因,主要有降雨量小,煤矿的开采,居民,企业,农业用水的增加等。

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.

FEFLOW在X煤矿地下水数值模拟中的应用

摘FEFLOW是目前广泛应用的三维有限元地下水数值模拟软件,在地下水分析中有着广泛的应用。文章利用FEFLOW对X煤矿矿区地下水建立数值模型,对地下水的运移情况进行数值模拟,研究矿区地下水水位的变化情况,并分析降落漏斗的形成原因。

FEFLOW在黄河下游断流对地下水影响评价中的应用

结合黄河下游断流对地下水影响评价的研究,利用FEFLOW软件建立了研究区的三维地下水流模拟模型。在此基础上,根据不同断流条件,用模型模拟了黄河侧渗补给量和地下水流场的变化。结果表明,断流对黄河侧渗补给量影响显著:花园口—河口断流300 d,黄河侧渗量减少53.8%;夹河滩—河口全年断流,黄河侧渗量减少75.2%,断流300 d,黄河侧渗量减少46.3%;泺口—河口全年断流,黄河侧渗量减少25.1%,断流300d,黄河侧渗量减少19.8%;利津—河口全年断流,黄河侧渗量减少4.7%。地下水流场的形态和系统边界的水力性质基本没有改变;断流期地下水位下降,在丰水期水位得以恢复,说明该区含水层具有良好的调蓄能力,只要断流时间不长,可保持黄河不傍河水源地的稳定开采。

Feflow在任楼井田第四含水层水流场模拟中的应用

文章在收集、整理、分析研究区地质、水文地质等资料的基础上,建立了水文地质概念模型,进而建立了地下水数学模型。采用基于有限元方法的Feflow软件对建立的数学方程进行求解,选用地面长观孔水位观测值对模型进行识别与检验,拟合效果良好。