VisualModflow在地下水环境影响评价中的应用

随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快,地下水环境问题日益严重,全面、准确地评价建设项目对地下水环境影响的意义重大。以秦皇岛新兴产业园规划环评为例,在分析项目概况和水文地质条件的基础上,建立了水文地质概念模型,利用Visual Modflow软件对模型进行求解,用地下水位的长期动态观测资料对模型进行识别和验证。运用识别后的模型预测了评价区不同时期的地下水流场和溶质运移范围,为评价区地下水资源的合理开发利用提供了科学依据。

某填埋场风险条件下淋滤液泄漏对地下水环境的影响研究——基于Visualmodflow的数值模拟分析

生活垃圾焚烧处理后产生的飞灰属于危险废物,大多通过稳定-固化处理后进行填埋处理。本文以河南省东部某县某飞灰填埋场为研究对象,构建地下水水流与溶质运移数值模型,分析风险条件下飞灰填埋场淋滤液泄漏后特征污染物的迁移特征。研究结果表明:风险条件下填埋场底部渗漏发生7300天(20年)后,重金属镍和氨氮污染物在地下水中均有超标,且污染物浓度及范围持续扩大,最大迁移距离分别为81m与90m。

Visual Modflow在建立长春市地下水开采预警系统中的应用

采用VisualModflow对长春城区的地下水位、Cl-浓度进行模拟和预报,在此基础上,应用VisualModflow软件的系统化和可视化特点以及所拥有的强大模拟功能,建立长春城区地下水开采预警系统。研究结果表明:长春城区浅层水水位略有上升趋势,深层水漏斗中心水位呈下降趋势,个别超采漏斗出现预警水位;Cl-浓度变化的幅度很小,水位和Cl-浓度的幅度均在允许范围。

VISUAL MODFLOW建模应用的探讨——水文地质与水资源评价标准化数值模拟软件交流

VISUAL MODFLOW 是国际机构和同行认可的地下水三维水流和溶质模拟评价的可视化专业软件,具有可视化、标准化及自动求参等特点,在世界范围内已广泛应用于地下水勘察与水资源评价中.根据软件使用的多年体会和认识,笔者对使用该软件建模计算的步骤和水文地质条件进行了总结,并对模型的主要计算成果图表进行了解释,最后指出了软件尚存的缺陷,有助于广大水文地质工作者对该软件的了解和正确使用.

南极冰层取心钻探钻井液对雪层影响的模拟研究

深冰层取心钻探是极地科学考察的重要组成部分。在极地勘探取样过程中做到在获得高质量冰岩心样品的同时,将钻井液对极地环境的污染降低到最低程度,对保护极地原生环境具有重要意义。依据南极科学钻探的地层条件,应用Visual Modflow建立了污染物在雪层中的运移模型,在污染物浓度保持恒定时,对钻孔内污染物进行了数值模拟,预测了10年后污染物在雪中污染羽扩散范围。在此基础上,对比分析了不同弥散系数时,雪对污染物弥散的能力。极地科学钻探使用的钻井液粘度通常是水的10倍,随着污染物粘度的增大,其扩散的距离也将相应减少。研究结果为深入开展极地冰层取心钻探钻井液对极地环境影响评价研究奠定了重要的理论与技术基础。

基于Visual Modflow的某油库地下水污染模拟

[目的]对陕西省黄陵县某油库地下水污染状况进行模拟,为油库区地下水污染的辅助预测和防治提供科学指导。[方法]通过野外调查试验获得初始参数,应用Visual Modflow软件建立了地下水水流模型,进行模型识别验证,获得最终水文地质参数。耦合水流方程与污染物迁移方程,得到地下水溶质运移模型。[结果]模拟了两种假设情形下运移情况:正常工况和油罐漏油。数值模拟预测了污染的范围和程度。到预测时间20a,污染物影响范围最大。[结论]污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大,污染浓度随距离增大而减小;两种情况下,油罐漏油时对水环境造成的影响更加恶劣,污染范围远超出油库区。

半固结砂岩含水层采前预疏降临界水位确定方法

基于蒙东地区煤层顶板砂岩含水层群所具有的特殊富水性及半固结性,该区数以亿吨的煤炭资源普遍存在着突水溃砂的危害,对半固结砂岩含水层进行采前预疏降成为这种条件下必需的技术手段,而半固结砂岩含水层采前预疏降安全临界水位的确定,则成为预疏降工程最关键的技术指标。为了实现敏东一矿首采工作面顶板半固结砂岩含水层下的安全开采,分别应用大井解析法与Visual MODFLOW数值模拟法对含水层采前预疏降水位的确定进行研究。研究得出,在工作面排水能力固定的前提下,大井法与数值模拟法确定采前预疏降安全临界水位分别为距离煤层顶板68.4,45.0 m,实际推采数据表明,数值法预计结果与实际情况更为接近。2种方法的研究数据为矿井安全合理地进行疏水采煤提供了重要的科学依据。

上海地铁11号线徐家汇站深基坑降水数值模拟

承压水是基坑工程施工主要风险源之一,基坑降水是地铁站建设经常采取的措施。承压水降水设计应综合考虑水位降深要求、承压含水层厚度、降水井深度、止水帷幕深度等因素,通常采用数值模拟方式进行计算分析。本文以上海地铁11号线徐家汇站深基坑降水工程为例,根据场地工程地质和水文地质条件、地铁站围护结构设计深度和基坑开挖深度,建立地下水渗流三维数学模型,通过单孔和群孔抽水试验资料反求水文地质参数,结合场地初始条件和边界条件,采用Visual Modflow有限差分法对基坑降水进行模拟,数值模拟结果与地下水位实际监测数据十分吻合,为地铁工程深基坑降水设计提供了指导作用。

Visual MODFLOW在地下水数值模拟中的应用

数值方法是解决非均质含水层和各向异性等复杂条件的地下水流动问题的有效方法,可以较真实地描述含水层各种特征。以安徽淮北五沟煤矿西三采区为例,利用放水试验数据,构建符合客观实际的水文地质概念模型及其数学模型,采用MODFLOW地下水模拟软件,模拟煤层底板灰岩含水层流场的变化特征,获取优化的水文地质参数,以及在安全突水系数条件下的井下疏放量大小,为煤矿安全开采提供理论依据。

开封市垃圾场污染物运移模拟与控制

在对开封市某典型垃圾场进行野外调查的基础上,应用Visual Modflow建立了该垃圾场污染场地的水流和溶质运移耦合模型并进行数值模拟预测,预测了20年后该污染场地垃圾渗滤液污染羽运移范围、途径及方式等特点。模拟了应用防渗墙和抽水井两种方式控制地下水污染的措施和方案,并利用计算机模型对污染控制的效果进行了模拟分析。模拟结果表明,模拟初期污染羽覆盖了3个抽水井,污染羽前缘距离村庄688 m。模拟20年后污染羽已经覆盖了7个抽水井,其中浓度超标井有3口,污染羽前缘距离村庄605 m。建议在加强污染物监测的同时协助开展其他的污染控制措施,进一步控制污染羽的扩散。

基于Visual Modflow的太子河流域地下水流数值模拟分析

基于太子河流域的自然地理、水文地质以及水资源分布特征,建立了用于太子河流域水资源规划评价的Visual Modflow三维模型,然后对模型进行了识别和验证。结果表明,该模型适用于太子河流域地下水动态分析,并对其水流动态变化情况进行了预测和分析,给出地下水资源管理控制合理化建议,为该流域地下水的发展提供一定的数据支撑和理论依据。

地铁车站深基坑工程降水施工技术的数值模拟分析

采用Visual MODFLOW专业软件对南京地区某地铁车站深基坑降水施工进行了数值模拟研究,对基坑内地质构造含2层承压水的典型地质断面降水井管采用双虑管的构造形式,并结合现场抽水试验对数值模拟计算结果进行了验证,为类似深基坑降水工程提供了参考。

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。

Modflow在深基坑工程降水优化设计中的应用

运用基于有限差分法开发的VisualModflow软件,以某钢厂旋流池深基坑的降水工程为研究对象,对基坑降水的总排水量进行了预测。根据研究的地质情况和基坑抗突涌验算,预测出将下部承压含水层的水位降至-14.00m时的总的抽水量为17,208m3/d,在此基础上对基坑降水进行设计,拟定出13口井抽取,单井平均涌水量为1,300m3/d的方案最合理。为指导工程施工提供了重要依据。

基于Visual Modflow的中宁某水源地地下水环境预测评价

为预测城际铁路发生事故时污染物泄露对中宁某水源地地下水环境的影响,模拟主要污染物在地下水中的运移过程和分布特征。利用Visual Modflow建立地下水流概念模型和溶质运移模型,以CODMn作为模拟因子,预测其在研究区的动态迁移情况。预测结果表明:10年后,污染因子的运移距离仅为200m,面积约0. 5km2,在地下水流的稀释作用下,污染物浓度已降至0. 001mg/L以下,最终直至缓慢消失。因此,铁路虽靠近某水源地,但影响较小。

基于地表水与地下水耦合模型模拟计算

以凌源市青龙河流域为例,构建起地表水和地下水耦合模型,并将该模型用于研究区地下水位模拟计算,结论显示模型的模拟值与实测值之间存在良好的拟合度,可用于研究区地下水运动变化特征的相关研究。

潘家窑煤矿原副斜井涌水问题数值模拟研究

通过探讨潘家窑煤矿原副斜井涌水的补给来源和途径,分析水库的渗漏对潘家窑煤矿原副斜井涌水的影响、渗漏水进入潘家窑煤矿原副斜井的途径。对研究区水文地质条件进行合理的概化,根据水文地质概念模型建立数学模型,应用国际上先进的VisualModflow专业软件系统求解以上数学模拟模型,预测水库水位变化时影响副斜井涌水量大小的变化。

基于Visual MODFLOW的石硐沟铅锌银多金属矿地下水数值模拟

石硐沟铅锌银多金属矿位于甘肃省肃北县,矿区水文地质条件复杂,为探明石硐沟铅锌银多金属矿区的水文地质条件,为深部矿体开采提供科学合理的依据,利用现有的水文地质观测孔,对矿区进行了大型群孔抽水试验,利用Visual MODFLOW软件构建了地下水流数值模拟模型,利用地下水位动态资料对模型进行识别,结合矿山开采方案分别对矿区未来开采水平的矿坑涌水量进行预测,根据数值模拟结果可知,矿山开采至3 000 m高程时,矿床涌水量达36.2万m^3/d,该研究成果可作为矿山深部开采条件下矿坑排水的设计依据。

基于Modflow的灌区地下水管理策略——以柳园口灌区为例

根据开封市柳园口灌区的水文地质条件,运用地下水数值模拟软件Visual Modflow,建立了地下水三维非稳定流模型.用1986-1998年的资料进行率定,1999-2003年的资料进行验证,结果表明模型的模拟结果与实际情况较吻合,模型可以对该灌区的地下水动态进行模拟和预测.拟定不同的地下水开采量、不同的地表引黄水分配以及不同的作物种植结构等方案,对灌区地下水系统对各方案的响应进行模拟.结果表明,与种植结构的调整及控制地下水开采量相比,灌区采用井渠联合应用模式可以更加有效地减少潜水蒸发和控制适宜的地下水位埋深.模拟分析结果为灌区合理开采地下水及提高灌区水利用率提供了科学的水管理依据.

某污染场地地下水硝态氮迁移过程的数值模拟

以西北某沙漠地区的废水排放场地为例,利用Visual MODFLOW 2010.1软件构建污染物溶质运移模型,模拟废水中硝态氮在该场地饱和带地下水中的迁移、扩散和衰减规律,从而定量模拟预测未来20年内污染晕的扩散范围和浓度变化趋势。结果表明:含硝态氮废水在进入含水层后对地下水造成明显污染。随着时间延长,地下水中污染晕的范围在水平方向上呈椭圆状缓慢扩大,污染中心区地下水硝态氮浓度明显降低。受场地地下水水力梯度的限制,地下水流动缓慢,污染晕的空间扩散范围非常有限。废水进入含水层后第1年、第5年、第10年和第20年年末,污染晕的水平分布面积分别为18.52万,21.25万,24.15万,28.24万m^2,面积平均扩散速率为0.512万m^2/a;硝态氮的最大浓度分别为1.32,0.68,0.27,0.14 mg/L。污染晕中心相对于第1年、第5年、第10年和第20年分别沿地下水流线方向迁移447.21,948.68,1 755.63 m,距离平均迁移距离为87.78 m/a。在切断污染源后,随着时间延长,废水排放对地下水水质产生的影响将逐渐减弱,最终能够达到可接受水平。