中国地质调查局地质调查项目(12120733908)
- 作品数：12 被引量：101H指数：7
- 相关作者：梁杏靳孟贵孙蓉琳张人权牛宏更多>>
- 相关机构：中国地质大学中国水电工程顾问集团公司中国地质大学(武汉)更多>>
- 发文基金：中国地质调查局地质调查项目国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程电气工程水利工程更多>>
- 末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统的演变被引量：14
- 2013年
- 以区域自然地理及地质历史分析为基础,以环境同位素及大陆盐化咸水后期变化为实证依据,重塑了末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流模式演变。研究发现,末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统经历3个演变阶段:(1)距今18～15ka的低海平面时期,接受持续补给,地下水得到充分交替,发育穿透达到或接近第四系底界的区域水流系统;(2)距今15～12ka的海平面急剧抬升期,地形势差减弱,发育穿透第三含水层组的早期中间水流系统,与此同时区域水流系统趋于停滞;(3)距今2.5ka以来,现代河流地貌成形,高位河床与低位河床及河间低地的势差成为主要驱动力,发育穿透第一及第二含水层组的晚期中间水流系统。随着海平面抬升,后期发育的水流系统切割前期水流系统的一部分并叠置其上。因此,现今河北平原第四系的地下水流系统乃是不同演变时期地下水流系统的时空四维集合体。其他濒海平原,乃至侵蚀强度随时间减弱的内陆盆地,都有可能出现类似图景。距今12ka前后形成的大陆盐化咸水,由上升水流带到浅部,导致浅层咸水以及土地盐渍化,乃是河北平原水资源利用及生态与环境保护的关键性不利因素。
- 张人权梁杏靳孟贵
- 关键词：河北平原地下水流系统末次盛冰期
- 一种层状岩体压水试验成果计算分析渗透性的新方法被引量：8
- 2011年
- 通过对西南某坝区压水试验数据的计算分析,提出了基于中值理论和几何均值的埋深域渗透系数取值区间法。首先将压水试验资料采用巴布什金经验公式和达西公式把吕荣值转换成渗透系数,并分析各分类项的数据分布类型。在分析研究区层状裂隙岩体岩性特征及其组合关系的基础上,运用均值和中值理论从宏观上分析研究区垂向和平面渗透特征,得出均值和中值分析的侧重点;再用渗透系数与埋深散点图绘制小值和大值取值趋势线,继而进行曲线拟合,并完成数理可靠性和物理含义的检验;运用通过检验的方程计算每米埋深的渗透系数,而后在划分的各埋深域内,依据小值和大值取值数量的差别,分别求取其几何平均值,最终得到各埋深域渗透系数取值区间。
- 王新峰梁杏孙蓉琳杨静熙郑汉淮
- 关键词：压水试验层状岩体均值
- 改变入渗强度的地下水流模式实验被引量：14
- 2010年
- 自Tóth提出地下水流系统理论以来,大多学者基于定水头上边界的解析解或数值模拟研究地下水流系统发育特征,尤其是多级水流系统模式。认为复杂的盆地"地形势"就会发育多级地下水流系统,简单地形发育单一地下水流系统。利用自主研发的地下水流系统砂槽模型进行系列实验发现,实验条件下(模型尺寸、介质和多个河谷不变)水流系统的发育受控于降水入渗强度。得出随着降水入渗强度的增大,水流系统模式由单一的区域水流系统,到复杂的多级次水流系统,再到局部的水流系统的结论;盆地多个势汇中,只有实际成为地下水排泄点的汇势才能影响地下水流系统模式,而其他的势汇只是可能的潜在势汇。实验表明,用定流量上边界(降水入渗强度)能够更好地揭示盆地地下水流系统模式发育与变化机理。
- 刘彦梁杏权董杰靳孟贵
- 盆地地下水流模式及其转化与控制因素被引量：17
- 2012年
- Tóth(1963)在复杂盆地给定上边界水头条件下,推演出多级次地下水流系统.运用此方法探讨水流模式,改变盆地介质或盆地深度等条件,盆地水均衡会同步发生变化;同时,给定上边界水头也固化了盆地的势源与势汇的位置与数目,这与实际条件不相符合,也限制了地下水流模式的转化研究.在总结实验条件下多级水流系统特征的基础上,提出了通量上边界的地下水流系统模拟方法(简称CUG-GWFS方法),并进行了水流系统数值模拟.结果表明:(1)在多个可能势汇的盆地中,可以发育5种地下水流模式,即:简单区域水流系统(RS)、局部+区域两级嵌套水流系统(LS+RS)、局部+中间+区域三级嵌套水流系统(LS+MS+RS)、局部+中间两级嵌套水流系统(LS+MS)和简单局部水流系统(LS).(2)盆地地下水流模式受盆地入渗强度、介质条件、盆地长度与深度比值,以及盆地可能势汇的多少与位置的影响.(3)保持其他条件不变,单独加大盆地入渗强度比Ric,或加大盆地长深比Rld,盆地水流模式按照上述5种模式呈现有序转化.
- 梁杏牛宏张人权刘彦靳孟贵
- 关键词：水文地质
- 通量上边界渗透系数随埋深增加指数衰减的地下水流系统被引量：5
- 2015年
- 地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,研究不同控制因素对盆地地下水流系统发育模式的影响具有重要意义。近年来的研究表明利用通量上边界能够更好地揭示盆地不同要素对地下水流系统模式转化的影响。基于通量上边界,采用数值模拟方法,研究稳定流条件下,渗透系数随埋深呈指数衰减的非均质含水层对盆地地下水流系统模式转化的影响。结果表明:随着渗透系数随埋深指数衰减程度的加大,盆地潜水面整体抬升,盆地上部地下水流速增大,水力梯度增大;同时,盆地地下水流系统由复杂的多级次水流系统到单一的局部水流系统,顺向局部水流系统占据的空间消减,而逆向局部水流系统占据的空间增大,流速近似为零的局部滞留区域向左下方移动。
- 张曼菲孙蓉琳梁杏
- 关键词：盆地地下水系统
- 基于PHREEQC的某大坝排水洞析出物定量预测被引量：3
- 2010年
- 水工建筑物排水孔洞中常常析出大量各色固体物质,对水工建筑物的安全稳定运行产生不可忽视的影响。某大型水利工程排水孔洞中析出物是典型的地下水环境变化下的水文地球化学现象,应用PHREEQC定量模拟析出量结果表明:单位长度析出量介于0.0303～0.9124kg/a,大坝析出物问题并不严重;一、二、三、五、七号单元的单位长度析出量小于0.66kg/a;四号、六号单元的单位长度析出量分别为0.8656kg/a和0.9124kg/a,属于相对危险部位,应该重点监测。应用PHREEQC定量模拟水-岩相互作用,揭示析出物的水文地球化学变化过程,可以为大坝安全监测提供科学依据。
- 彭红明梁杏毛绪美梁莉莉李静
- 关键词：PHREEQC析出物水-岩作用
- 地下水流系统理论与研究方法的发展被引量：30
- 2012年
- 地下水流系统理论的提出,推动了现代水文地质学的发展。以Tóth经典地下水流系统理论建立方法为基础,综述了基于Tóth方法的地下水流系统的模拟成果,分析了Tóth方法得出的水流模式与控制因素的关系,以及地下水流系统理论从概念到实际应用的发展。同时,对中国地质大学(武汉)提出的地下水流系统通量上边界模拟方法也进行了系统论述,在物理模拟实验与数值模拟基础上,认为通量上边界分析方法是对Tóth方法的改进与完善,有利于对地下水流系统发育的物理机制理解;该方法能够更全面认识地下水流系统模式及其转化,定量出各影响因素对地下水流模式的控制关系。最后指出地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,应该重视地下水流系统理论物理机制和数学模拟方法的研究,加强新技术方法的引入,拓宽其应用领域的研究等。
- 梁杏张人权牛宏靳孟贵孙蓉琳
- 关键词：地下水流系统
- 唐山曹妃甸浅层水咸化机制及反向模拟被引量：4
- 2012年
- 采集了唐海至渤海湾剖面的13组水样,分析了研究区浅层地下水的化学特征及成因机制。运用Phreeqc软件反向模拟了地下水流路径上浅层微咸水(咸水)的补给机理及咸化过程。结果显示:浅层地下水由北向南,ρ(TDS)由0.36g/L逐渐上升到39.2g/L,水化学类型从HCO3.Cl-Ca.Mg.Na型过渡为Cl.HCO3-Na型再转变为Cl-Na.Mg型。微咸水形成以咸淡混合为主,期间伴随着岩盐、斜长石、CO2、高岭石、钾长石、石膏的溶解及钙蒙脱石、方解石的沉淀析出。咸水形成初期主要受海水入侵影响,后期受蒸发作用影响又进一步咸化。
- 王聪梁杏李静
- 关键词：水化学
- MATLAB PDE工具箱在地下水科学实验教学中的应用被引量：10
- 2013年
- 利用MATLAB PDE工具箱求解Tóth典型地下水流系统模式,可得出地下水流系统模式图和流速分布图,体现了直观求解地下水流系统方法的多样性。MATLAB PDE工具箱与传统模拟软件Visual-MODFLOW相比,具有操作简单、易于掌握和出图方式多样的优势。本文将两种方法求解地下水流系统模式进行了对比模拟研究,并比较了两种方法的优缺点。结果表明:MATLAB PDE工具箱操作简便、出图美观,有利于对基本概念的理解,但处理非均质介质问题存在局限性;Visual-MODFLOW软件操作相对复杂、出图不够美观,不利于初学者操作,但可以方便地处理复杂介质。另外,介绍了MATLAB PDE工具箱在地下水科学实验教学中的应用,以期发展与改进模拟实验教学方法,使当代水文地质学的核心概念——地下水流系统理论得到更好的掌握与推广应用。
- 牛宏梁杏尼胜楠孙蓉琳
- 关键词：MATLAB模拟实验教学
- 通量上边界与水头上边界方法的地下水流系统模拟对比被引量：4
- 2014年
- 水头上边界方法(简称水头法,GHB)给定了潜水面形态和固化了排泄点,限制了不同地下水流系统模式的形成与转化。分别用数值法进行了通量上边界(简称通量法,FUB)与水头上边界的地下水流系统对比模拟。结果表明:嵌套式多级地下水流系统(Tóth典型模式)在运用水头法和通量法进行系统转化模拟时,得出的水流模式可能相似或完全不同;通量法在条件(盆地形态、入渗强度等)改变时潜水面能够自动形成,从而得出不同变化条件下的水流系统特征;水头法由于给定了潜水面和固化了排泄点,在改变盆地其他因素时,盆地补给(排泄)也发生同步改变,此时地下水流模式不是单因素变化的结果,因此在给定条件下不能得出完整的地下水流系统变化模式。基于通量法与水头法在地下水流系统模拟中的优势与不同,在进行盆地地下水流系统理论和实际研究时,应该综合2种方法的特点,结合实际资料条件进行方法的选取与应用。
- 牛宏梁杏张人权
- 关键词：地下水
