对《水文地质调查规范(1∶50000)》的若干讨论和建议

2016年9月1日，笔者应邀在中国地质调查局组织的相关会议上讨论了《水文地质调查规范（1：50000）》，本文是根据其部分内容整理、补充而成。

“渗流-管流耦合模型”的物理模拟及其数值模拟

井孔 -含水系统问题是当今水文地质学最重要的研究课题之一。长期以来 ,水文地质模型中对井孔的刻画基本上都是引用“热传导”中的“线汇”理论 ,需要人工预先给定线汇 线源的流量或水头的分配 ,其正确性或适用性至今没有得到理论证明。陈崇希 (1993 )提出的“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”在理论上已解决多个水文地质问题 ,也用于几个实例 ,本文再用物理模拟检验其可靠性。论文针对具有典型意义的河床下水平井或傍河垂直井地下水流问题做了砂槽物理模拟 ,并用基于“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”的数值方法仿真模拟了此条件下地下水流的规律。成果表明 ,数值模拟观测孔水头动态相当好地再现了物理模拟结果。论文指出了“渗流 -管流耦合模型”和“等效渗透系数”在井孔 -含水系统问题上的广泛应用前景。

地下水混合井流解析模型

建立了地下水定流量抽水的稳定混合井流模型和不稳定混合井流模型,后者包括未抽水条件的混合水位(初始混合水位)模型和定流量混合抽水模型。得出若干基本规律。并与前人的相关问题做了对比,证明了Sokol D.,Hantush M.S.,БочеверФ.М.和ВеригинН.Н.及Neuman关于混合观测孔水位建议方程所需要的条件以及MODFLOW软件关于混合抽水井各层流量的分配与各层的导水系数成正比建议所需要的条件。

Dupuit模型的改进——具入渗补给

Dupuit(1863年)提出的模型是“圆岛状含水层稳定井流模型”,这个模型只有侧向湖海边界条件,而不涉及上边界降水入渗补给条件。因此,Dupuit模型只能在旱季用于地下水井流试验求取含水系统的参数,而不能够用于预测。文章发展Dupuit潜水井流模型,考虑地面均匀稳定入渗补给(蒸发排泄示为其负值)作用。以质量守衡原理为基础,假定渗流服从Darcy定律并满足Dupuit徦定,建立极坐标下的地下水流微分方程,再依边界条件建立相应的流量方程和水位方程。这些方程为具地面入渗补给条件下井流试验求取水文地质参数以及预测相应条件下地下水抽水的效果,提供了基础条件。讨论了引入Dupuit假定对本问题解析研究可以降维(略去z变量)带来好处的同时,在地下水分水岭附近及抽水井附近可能出现偏离Dupuit假定,建议在抽水试验求取含水层参数时,观测孔的部署要尽量回避这些区段。

非完整河的数值模拟方法及建模中的若干问题──读“数值模拟方法在评价地下水资源时区内河流的处理方法”一文随笔

提出河流与地下水种种补排形式和数值模型中的刻画方法，强调建模的重要性，建模需论证，指出混合井孔是建模中应考虑的重要因素之一。