基于FEFLOW的地下水源地数值模拟研究
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
A s at Xa g d ai i l a di cl adhs ltd fQ iu ai.B cueo s gw t f bt c r i r eO s s o t n o n i a i eo a m B n eas fui a ro ni s c e d h tu d s :4 4 ()4- 8
中 国 水 土 保 持 科 学
Sce c fS i a d W ae n ev to in e o ol n trCo sr ain
Vo . No. 15 4
Au 2 0 g. 0 7
Ma u i h oe g ,Z a g Ke i o J n ,JaS a f n 2 h n b n
( . o eeo o n t o sra o ,B i n o t n es y 0 0 3 1 C l g f i a dWae C nevt n e igF r r U i r t,1 0 8 ; l Sl r i j s e y v i 2 hn s tt o e g p i S i c n a rl e ucsR sac ,C S 0 1 1 e ig hn ) .C i I tue f or hc ce ead N t a R s re e r a ni G a n u o e h A ,10 0 :B in ,C ia j
App i a i n o lc to fFEFLOW n n m e i a i u a i n o r u d t r i u rc lsm l to f g o n wa e
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A cs t y X agi ai i Q i m B s aes d : i r eO s a u ai u n d sn d n
u p rfv rwih g e ta u tf rirg to p e e t r a mo n o riain, t e e vr n n fo i re a e n d ga e i h n io me to a s wos n h d b e e r d d. I r e o s n od rt n l s st f c fwae s riai n e o y tm a ay e e e e to tru e fr irg t n o c s se ,t e n meia i lto rt e g o n wae s h o o h u rc smuain f h ru d tr Wa l o c rid o tw t EF are u h F LOW .Th e ut h w h t h mo n fwae ri a ei 9 u d e lin m3a i e rs lss o t a :t e a u to trd an g s3. 3 h n rd mil t o p e e t h t rs p l rirg to o t l d b t e r s n ;t e wae u py f riain c nr l ewe n 1— 1 5 h n r d m l o ud b n ra o o o e . u d l n m3wo l e i e n;te e i i s h go n wae d lc n b s d t o c tt ego n wae a e ru d trmo e a e u e ofr a h r u d trtbl ,wh c fesa s inii a i rt er a o — e s ih o r ce t cb sf s n f s o h e b e e p ott fgo n wae o re i h sae a l x liain o r u d trr s uc n t i r a. o e Ke r s F LOW ;g o n wae d l wae i e in irg to y wo d EF ru d trmo e ; t rdv r o riain;Xi gi e Oa i s n a rd s s
FEFLOW有限元地下水系统模拟软件介绍
系统模型求解特点
FEFLOW采用加辽金法为基础的有限单元法来控制和优化求解过程, 内部配备了若干先进的数值求解法来控制和优化求解过程: (1)快速直接求解法, 如PCG,B ICGSTAB, CGS, GMRES. (2)灵活多变的up-wind 技术, 如流线up-wind, 奇值捕捉法Shock capturing,以减少数值弥散. (3)皮卡和牛顿迭代法求解非线性流场问题,据此自动调节模拟时 间步长. (4)模拟污染物迁移过程包括对流,水动力弥散,线性及非线性吸 附,一阶化学非平衡反应. (5)为非饱和带模拟提供了多种参数模型,如指数式,Van Genuchten 式和多种形式的Richard 方程. (6)变动上边界(BASD)技术处理带自由表面的含水系统以及非饱和 带的模拟. (7)有限单元自动加密或放疏技术. (8)实时显示非稳定流模拟过程中的水位和污染物动态变化值.
图2 沿河流边界的不考虑时间的一维线性插值 内插的数值用编号i表示 Fig.2 Results of linear 1D interpolation without time levels alone the river line. Interpolated "internal "power functions are marked with "i" in the mesh graphic
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》范文
《基于Feflow的范各庄煤矿矿井涌水量预测研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的加速,煤炭作为我国主要的能源来源之一,其开采量持续增加。
然而,在煤炭开采过程中,矿井涌水问题一直是影响矿井安全和经济效益的重要因素。
因此,对矿井涌水量的准确预测,对于保障矿井安全、提高生产效率具有重要意义。
本文以范各庄煤矿为例,基于Feflow模型进行矿井涌水量预测研究,以期为煤矿安全生产提供科学依据。
二、范各庄煤矿概况范各庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂,矿井涌水量受多种因素影响。
近年来,随着开采深度的增加和范围的扩大,矿井涌水问题日益突出。
因此,对矿井涌水量进行准确预测,对于保障矿井安全和经济效益具有重要意义。
三、Feflow模型简介Feflow模型是一种基于水文地质学原理和数值模拟技术的地下水流场预测模型。
该模型能够综合考虑地质、气象、水文等多方面因素,对地下水流场进行模拟和预测。
在矿井涌水量预测方面,Feflow模型具有较高的准确性和可靠性。
四、基于Feflow的矿井涌水量预测研究1. 数据采集与处理:首先,收集范各庄煤矿的地质、气象、水文等相关数据,对数据进行整理和分析,为模型输入提供依据。
2. 模型建立与参数设定:根据Feflow模型原理,建立矿井涌水量预测模型,设定相关参数。
参数的设定需要考虑地质条件、气象因素、矿井开采情况等多方面因素。
3. 模型验证与优化:利用历史数据对模型进行验证,根据验证结果对模型进行优化,提高预测精度。
4. 预测与分析:利用优化后的模型对未来一段时间内的矿井涌水量进行预测,分析涌水量的变化趋势和影响因素。
五、结果与讨论1. 预测结果:基于Feflow模型的矿井涌水量预测结果与实际涌水量数据基本吻合,证明了该模型的准确性和可靠性。
2. 影响因素分析:通过对预测结果的分析,发现地质条件、气象因素、矿井开采情况等因素对矿井涌水量具有重要影响。
其中,地质条件是决定涌水量的主要因素,气象因素和矿井开采情况也会对涌水量产生影响。
地下水模型Feflow介绍
Extended zooming tools, improved coordinate handling, new mesh editor, non-linear dispersion, improved phreatic mode, new features in FEPLOT
12:00 午饭 (Break for Lunch)
13:00 FEFLOW操作 (Step by step using FEFLOW)
14:00 休息 (Break)
14:15 FEFLOW建立二维地下水模型 (Step by step set up 2D groundwater model )
16:30 第一天培训结束
FORTRAN user-oriented batch program; implementations for IBM 370, EC 1055, BESM-6; limited pre- and postprocessing;
First interactive prototype for Sun workstations; rewritten in C for Sun-3 and Sun-4 workstations
Training program
Sa. 24th March 2007
8:30
建立二维地下水模型 (Step by step set up 2D groundwater model )
10:00 休息 (Break)
FEFLOW 有限元地下水流系统模拟演示
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第一部分 FEFLOW概述
有限元地下水流系统 FEFLOW (Finite Element subsurface FLOW system)是一种交互 式的 、全图形导向和菜单显示的 分层结构
的地下水模拟软件系统。
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第二部分
目前的交互式模拟系统FEFLOW可实现以下用途
(1)描述地下水水头和(或)污染物在空间和时间上的 分布;
(2)模拟地热产生的过程; (3)分析水动力学特性和渗流; (4)计算含水层中污染物质的持续和传播时间; (5)规定和制定补救措施和防止的方法; (6)帮助制定选择方案和有效的监测计划。
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第五部分 FEFLOW中的文件处理
FEFLOW系统中的文件以目录的层次存储。按照
它们包含的信息类型(以不同的文件扩展名表示),下
面的表2归纳出FEFLOW所用的文件属性。所有文件均
可编写为ASCII码或二进制码。
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信息类型
文件的扩展名
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第三部分 FEFLOW的数据界面
FEFLOW模拟系统具有地理信息系统的数据交换 界面 。FEFLOW支持被广泛采用的基于矢量的GIS ARC/INFO和ArcView 。与GIS的通讯是通过通用ASCII 制的数据交换格式(与ARC/INFO生成格式兼容)和与 ArcView兼容的形状文件格式(Shape file format)。这 些格式支持与空间数据联接的特征数据的自动输入。其 他的几何图形数据输入格式为传统的HPGL。
FEFLOW在模拟大区域地下水流中的特点
FEFLOW 的计算结果既有水位、污染物浓度及温 以先绘制超级网格, 在此基础上再进行有限单元网格剖
度等标量数据, 也包括流速、流线和流径线等向量数 分, 速度快, 网格质量高, 同时可以把各行政界线、河
据 。 模 型 参 数 和 计 算 结 果 既 能 按 ASCII 码 文 件 , GIS 流、参数分区界线、点井加载到网格结点上, 以便更加
1.3 模型准则
动 上 边 界 (BASD) 技 术 处 理 带 自 由 表 面 的 含 水 系 统 ;
大区域地下水模拟的目的主要用于区域地下水资 ⑥有限单元自动加密或放疏技术。
·44·
·水 资 源·
北 京 水 务 2007 年第 1 期
2.3 输出特点
三角形或四边形剖分, 十分灵活, 大区域的网格剖分可
广大, 地下水的开发利用程度较高, 或多或少产生一 围内, 以便为大区域水资源规划方案制定提供尽量精
定的地质和生态环境问题, 如地面沉降、塌陷、土壤 确的依据。
次生盐渍化、海水入侵等。因此, 有必要运用地下水
2 FEFLOW 的特点和功能
模型的方法, 评价大区域地下水资源量, 预测一定开
采条件下地下水的变化趋势, 为地下水的合理开发利
2.2 FEFLO W 系统模型求解特点 FEFLOW 可以模拟三维空间水流模型, 也可模拟
FEFLOW软件在地下水动态预测中的应用
数 学模 型 的 数 值 解 法 最 为 常 用 的方 法 有 有 限 差 分法 ( D 和 有 限单 元 法 ( E 两 种 。有 限差 F M) F M) 分 法是 最古 老 、 究最 多 也 是 最 具 生命 力 的数值 求 研 解 法 。一般来 说 , 限差 分 法 是 将求 解 的 时 间范 围 有 划 分成 若干 时 间步长 , 把 求 解 的空 间 区域 剖 分成 再
地下 水动态 是一 个 非 常 复 杂 的 自然过 程 , 多 是 种输 入 ( 天然 的或 人 工 的 ) 地 下 水 系统 激 励 后 的 对 综合 响应 , 地 下 水 动 态 研 究 中 , 下 水 动 态 预 测 在 地
是 正确认识 水文地 质条 件 与合 理 开 发 、 理 地下 水 管
在分析大屯中心区地质及水文地质条件的基础上 , 运用 G S技术确 定了研究区范 围和定解条件 , I 建立 了地 下水系统
概念模型和数学模型 , 用基于有 限元原 理的 F F O 软件 对模 型进行 求解 , 利 ELW 用水 文观 测井 的地下水动 态观 测资
料, 对数值模型进行了识S S 校验 。运用识别后的数值模型对研究区地下水 动态进行预 测 , 明大屯中心 区 I+Ⅱ UD 表 含地下水属于周期性变化的动态类型 , 在现状开采下 , 降水能够 以丰补歉 , 降落漏斗基本稳定。 关键词 地下 水动态预测 地理信息系统 有限元数值模拟
二 阶导 数 的微 分 方 程 式 , 微 分 为 差 分 , 在 这 些 变 即 点上 以差分 商代 替基 本 方 程 中 的偏 导 数 , 数 方 程 在 网 并
1 地 下 水 流 数 学模 型 及 其 解 法
FEFLOW在模拟大区域地下水流中的特点(出版稿)
FEFLOW在模拟大区域地下水流中的特点林坜1杨峰2崔亚莉3邵景力3(1 北京市水利自动化研究所100036 2 北京市水利水电技术中心1000733 中国地质大学水资源与环境学院北京100083)摘要:大区域(大尺度空间范围上的)地下水系统通常由不同的地貌单元组成,水文地质条件复杂,建立地下水流模型的目的和要求、水文地质结构、流场、参数分区、各种补排项概化和处理方面与小区域模型有较大的差异,因此建模的准则也不同。
FEFLOW对含水层分层、单元剖分、离散点插值、数据转换、边界条件赋值、河流边界、含水层均衡项等处理的特点,提高了建立地下水流模型的效率,使它更加适宜于建立大区域地下水流模拟模型。
关键词:地下水流模拟FEFLOW 大区域地下水系统中图分类号S273.4 文献标识码 B 文章编号1673-4637(2007)01-0043-05FEFLOW modeling techniques applied in groundwater system of large-scale areas LIN-Li1YANG-Feng2 CUI-Ya-li3 SHAO-Jing-li3(1. Beijing Research Institute of Water Affair Automation, 100036,China; 2. Beijing Water TechnologyCenter, 100073, China; 3 College of Water Resources and Environment, China University ofGeosciences, Beijing, 100083, China)Abstract: Large-scale area groundwater system generally consists of different geomorphologic units and complicated hydro-geological conditions. therefore it is quite different from the water system in small-scale areas in terms of the objectives and requirements of modeling, hydro-geological structure, flow fields, parameter layout and computation of various recharge and discharge. As a result, the rules of modeling for these two situations are also different. Because it is capable of handling the partition of aquifers, generation of meshes, interpolation of discrete conditions and it can greatly improve the work efficiency, FEFLOW is proved to be more suitable to build groundwater model for large-scale areas.Key words: groundwater; modeling FEFLOW Groundwater system in large-scale areas近年来,地下水资源评价已不再完全拘泥于传统的相对小范围内的评价,随着模拟技术的向前推进,水资源评价工作的进一步扩展,在本着科学发展观的前提下,政府决策部门在解决小区域水资源问题的同时,也趋向于制定、管理宏观上的、大范围的水资源调配供需问题。
基于FEFLOW傍河水源地地下水数值模拟
下水 运 动概 化 为 平 面二 维 非 稳定 流 。
砉^ 】 ( 】, ( (D I)寺^ +, 等)≥ J鲁 【) t, , 【 + - (—, ,t ( 軎 t e。 ’ 6 )) 6
‰ Y l , ,= y o ) ( )D x ∈ , . y
该 区地 下 水 赋 存 于 凡 河 河谷 ,一 般 情 况 下地 层 颗 粒 变化 在 水 平 方 向上 从 上 游 由粗 到细 ,但 在 该 区 到 下游 反 而 含 水 层 颗 粒 渐 粗 ,水 量 也 较 上游 丰富。
表水体及地下水位 情况 , 东南部老河湾~ 贺家屯一
带接 受地下水的侧 向补给 ,概化为第二类流量补
量边界。 32 地 下 水流 数 学模 型 .
2 模 拟计算 目的层及 其水 力特征
模拟计算区上部孔隙含 水层介质为第 四系细
砂、 中砂 、 粗砂 、 砂 为 主 , 砾 局部 地 段 有 圆 砾及 卵 石
层, 含水层厚度一般为 1 ̄ 2m, 6 3 上游地段 富水性
一
般, 渗透 系数 1~ 5m/ , 5 2 d 下游 富水性 较好 , 渗
系数 ( 水 度 ) 给 。 33 数 学模 型 的 求解 .
在补给项 中降水入渗及 河水入渗为该 区地下水 的
两大主要补给来源 ,分别 占总补给量的 4 . % 06 及 6 5 . %,尤其河水入 渗补给 占总补给 量的 5%以 03 9 0
上 。排 泄 项 则 主 要 为 区 内水 源 井 的集 中开 采 及 其 余零散人工开采。
K),y E0 ( ̄=, ,, h-qI yl — i()( D br , )≥
基于FEFLOW的地下水源地数值模拟研究
基于FEFLOW的地下水源地数值模拟研究摘要对朝阳市建平地区地下水水源区水文地质条件进行分析、概化,建立研究区的数学模型,并对数学模型参数进行识别与验证,计算各种水均衡项,以为水资源论证提供水资源量数据支撑。
关键词地下水水源区;数值模拟;FEFLOW1模型介绍FEFLOW(Finite Element subsurface FLOW system)是有限元地下水数值模型的杰出代表,由德国WASY公司于1979年开发,经过不断改进,目前FEFLOW4.0版本已扩展为3D并应用于水流、溶质运移模拟的研究;1996—1998年间FEFLOW的数值性能和数据界面得到扩展,模型后处理器功能增强;进入21世纪以来,其版本已经升级到5.2,具备良好的GIS数据接口、优化的剖分网格技术及良好的可视化等优点。
2研究区范围研究区范围为(即模拟计算区)建平县二道河的杨杖子至北台子一带,面积为2.67 km2。
该范围根据建平县自来水公司第三地下水源地开采井的分布位置和区域水文地质条件划定。
3水文地质3.1第四系地层中更新统坡积—洪积层:该层分布面积小,在山前裙裾出露。
岩性为亚黏土、黏土,颜色为棕黄色或棕红色,结构密实,黏塑性好,干时较硬,湿时较黏。
局部含钙结核,结核形状不规则。
其底部一般具有砂砾石透镜体或薄层,砾石是次棱角状,成分以安山岩、片麻岩为主,粒径范围在3~15 mm。
3.1.1上更新统(Q3)。
①坡积—洪积层:分布于山前裙裾,岩性以含砾亚粘土,浅黄至黄褐色,结构密实,具黏塑性,垂直节理。
厚度1.0~12.0 m。
局部地区的岩性成分为含砾亚砂土,下部为砂砾石含粘性土,杂色。
②冲积—洪积层:分布于河流一级阶地上,岩性以亚砂土和砂砾卵石层为主。
亚砂土为淡黄至黄褐色,厚度8.0~18.0 m,有上游厚度较大、下游厚度逐渐变小的规律。
砂砾卵石为黄褐色或杂色,结构松散,砂以粗砂为主,砾卵石岩性以安山岩、片麻岩为主,一般粒径10.0~30.0 mm,最大达100 mm[1-2]。
基于有限元原理的富湾银矿地下水数值模拟研究
基于有限元原理的富湾银矿地下水数值模拟研究在系统分析富湾银矿地质及水文地质条件的基础上,建立研究区地下水三维数值模型,利用基于有限元原理的FEFLOW软件对建立的模型进行求解,运用识别后的模型对矿山开采时未来10年地下水流场进行了预报。
标签:有限元矿山地下水流场1研究区概况富湾银矿区属剥蚀丘陵残丘台地地貌,地形总体为西南及中部高,丘陵台地从西南部沿北东方向从中部延伸至西江河边,是区内主要分水岭。
研究区多年的年平均降雨量1681mm,最大2435mm。
区内地表水系主要为西江,在矿区东部从北西向南东流过,水量充沛,流量大;其次为流经矿区中部非常年性的长坑溪流,其水位、流量受降雨及西江水位控制,最高水位3.72m。
2水文地质概况研究区地下水类型分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水四大类。
其中碳酸盐岩类又分为裸露和覆盖两个亚类;基岩裂隙水又分为层状裂隙孔隙水、构造裂隙水二个亚类,各类型富水性特征见表2-1。
3地下水数值模拟3.1水文地质概念模型3.1.1含水层概化结合区域水文地质条件,将区内地下水纵向概化为三层,第一层为第四系孔隙水含水层;第二层包括白垩系三水组裂隙水含水层(K2s)和白垩系百足山组隔水层(K1bz),为弱含水层;第三层包括Fx1断裂带裂隙空洞水含水层和下石炭统梓门桥组上段溶洞水含水层(C1z2)。
水平方向各层概化为非均质各向同性含水介质。
3.1.2边界条件处理3.1.2.1侧向边界(1)第四系含水层边界。
模拟区东侧、北侧及东南侧均为河流以,与第四系潜水之间有一定的水力联系,所以将东侧(西江)、北侧(双金河)及东南侧(西安河)概化为水头边界(第一类边界,图3-1),水位根据实测河流水位确定。
其他边界为分水岭,故概化为零流量边界(隔水边界)。
(2)其他含水层边界。
其他含水层边界为人为边界,概化为流量边界。
3.1.2.2垂向边界模拟区上边界为潜水面,在该面上存在大气降水入渗、河流入渗补给、潜水蒸发排泄、河流排泄等垂向水量交换。
211274128_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
世界有色金属 2023年 2月上214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周天威,于 博(武汉中地环科水工环科技咨询有限责任公司,湖北 武汉 430073)摘 要: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。
关键词:冶金工业区;地下水污染;FEFLOW;数值模拟中图分类号:X523 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)03-0214-3Numerical simulation and prediction of groundwater pollutionin metallurgical industrial zones based on FEFLOW ——Taking a slag yard in Zhenfeng County, Guizhou Province as an exampleZHOU Tian-wei, YU Bo(Zhong Di Huan Ke Hydrological Engineering Environment Technology Consulting Ltd, Wuhan 430073,China)Abstract: In recent years, with the development of China's industrial economy, more and more slag bodies fail to be comprehensively utilized or permanently buried in time. Taking a slag yard in Zhenfeng County, Guizhou Province as an example, the numerical simulation and prediction of groundwater pollution of metallurgical industrial zones in the study area are carried out by using FEFLOW software. The results show that the pollutants will continue to cause adverse effects on the study area in the next 30 years.Keywords: metallurgical industrial zone; Groundwater pollution; FEFLOW; numerical simulation收稿日期:2023-01作者简介:周天威,男,生于1990年,汉族,湖北武汉人,本科,中级工程师,研究方向:水文地质、环境地质。
基于 FEFLOW的广州金沙洲地区地下水流场数值模拟研究
基于 FEFLOW的广州金沙洲地区地下水流场数值模拟研究陈小月;黄健民;卢薇【摘要】通过概化金沙洲地区的水文地质条件建立了地下水系统的概念模型,然后在地下水数值模拟FEFLOW 软件的支持下,建立了研究区的地下水流数值模拟模型。
模拟结果表明:施工降水期间,地下水的流动方向由四周向施工降水中心流动,形成以施工抽水点为中心的降落漏斗,地下水位变化明显,与发生在模拟区内的地面塌陷和地面沉降地质灾害在时间和空间上具有对应性。
基于此模拟结果,应严格控制金沙洲区域的工程活动施工降水强度,以有效防止地面塌陷及地面沉降地质灾害的发生。
%The paper establishes a concept model of the groundwater system in Jinshazhou area by generalizing its hydro-geological conditions, and then, builds a numerical simulation model of groundwater flow with the help of FEFLOW software. The simulation result shows that groundwater flows from the surroundings to the center during the process of lowering groundwa-ter level, and forms a cone of depression whose core is the location of the pump. The variation of groundwater level is signifi-cant and consistent with the occurrence of land subsidence and geological disasters both in time and space. The result indicates that pumping intensity should be strictly controlled to prevent land subsidence and other geological disasters.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P4-7)【关键词】地下水;FEFLOW;地质灾害【作者】陈小月;黄健民;卢薇【作者单位】广东省广州市地质调查院,广东广州 510440;广东省广州市地质调查院,广东广州 510440;广州地理研究所,广东广州 510070【正文语种】中文【中图分类】P641.2自2007年以来,广州金沙洲陆续发生岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害[1-3],据已有的相关研究,上述地质灾害的发生与地下水的异常波动密切相关,并主要发生在地下水位剧烈波动的下降及恢复期间。
基于FEFLOW的吉林西部地下水数值模拟研究
基于FEFLOW的吉林西部地下水数值模拟研究【中文摘要】吉林省西部地区水资源缺乏,土地荒漠化、盐渍化现象严重,是典型的农牧交错带和生态环境脆弱区。
本文以“吉林省西部地下水过度开发及其地表生态效应研究”为依托,简述了该区地质、水文地质条件,建立了水文地质概念模型及数学模型,应用FEFLOW软件对三维地下水流数值模型求解,并对未来15年地下水流场进行了预告。
在水流模型的基础上进一步建立了吉林西部溶质运移模型,选取总氮为模拟对象。
并应用该模型对未来10年地下水中总氮含量的演化趋势进行了预告。
猜测结果表明:区内地下水位逐年持续下降并有扩大趋势,潜水下降最明显处为洮儿河扇形地前缘和洮南、镇赉四周,其次为松拉河间地块;承压水只有在西部山前平原和低平原的过渡带水位下降值相对较大。
研究区内氮浓度变化整体呈上升趋势,尤以洮南、洮北地段浓度升高幅度最大,前郭灌区次之。
针对水量、水质预告结果分析原因并提出防治建议,为该区水资源的优化配置及地下水污染防治提供基本依据。
');【Abstract】The *** which is based on the project“the research on groundwater overexploitation and its su***ce ecological effect in the West of Jilin Province”of Land Mineral Resources Management in Jilin Province has appraised and forecasted for groundwater resources in Western Jilin Province. The water resources are scarce in the west of Jilin Province, per-capita quantity of water resource is 809m3/a, which is 53.2% of the hole province (1520m3/a) and only 36.4% of China(2220m3/a). Land desertification and salinization are very serious in the research area, natural calamity such as the sandstorm takes place occasionally, so this area is a typical farming grazing transitional belt and vulnerable ecological environment area. In recent years, with the development of urban construction and national economy, water demand, the discharge of waste water and waste residue increased year by year, the contradiction of supply and requirements about water resources and the problems of environmental pollution become outstanding day by day, and have produced the inestimable negative effect on the ecological environment and human health. Considering these questions, this *** utilized the existing dynamic observation data of groundwater of the western region, spatial distribution materials of groundwater quality and some relevant data, set up the reasonable modeling of groundwater quantity and quality, and get clear understanding of exploitable resources amount of groundwater and groundwater environmental quality in the research area. The *** offers scientific basis for protecting the groundwater resources and realizing the sustainable development of regional water resource.This text introduces numerical model, especially the current situation of domestic and international researches, development trends and existing main problems of the water quality model. On thebasis of fully collecting and analyzing relative materials such as geology, hydrogeology and environment of the west of Jilin Province, the *** explaines systematically the cause, era and lithology of the main stratum in the research area, and analyzes the law of recharge, runoff, drainage and dynamic characteristics of the groundwater.After confirming the range of simulation district and object layerfor calculation and generalizating hydraulic characteristics,vertical and lateral boundary, a groundwater mathematical model is set up, according to the hydrogeological conceptual model. And FEFLOW(Finite element subsu***ce flow system)which is based on finite element method is employed to solve the numerical equations.Before data input, overlap parameter subarea and administrative region, then divide the source sink data of each administrative region into the recharge of sub area. This simulation used the water level observed value of selecting January of 2000 - January of 2002 to identify and inspect the model, the fitting effect is all right, and it explains that the determination of aquifer structure and hydrogeological parameter, the generalization boundary condition are reasonable, so the model can be used in forecast. Based on the model, the *** predicts the groundwater flow field of the following 15 years in the research area. The prediction results demonstrate that exploiting according to the predicted enlargement exploiting amount, the water tables of the phreatic water and the artesian water have the tendency to decline continuously year by year, comparing to the water table of the artesian water, the water table of the phreatic water declines in evidence, especially the water table of the advancing edge of Tao-er River Fan and Taonan and Zhenlai has the largest change, is 5-8m, the water table of phreatic water of plot among Songla River appears obvious declining too, the average decreasing amplitude in year is about 0.5m. The water table of the artesian water declines obviously in the center of the basin whose recharge condition is worse and western plain in front of mountain and transitional belt of low plain that the penetrability of aquifer is worse and the exploitation quantity is large, decreasing amplitude is 2-4m.Based on the water quantity model, the groundwater solute transport model of the West Jilin is set up. Firstly, the Factor Analysis Method is used to analyze the main ion of groundwater chemical composition in the research area, the result shows that nitrate nitrogen is the main pollutant influenced by human activity. Ignoring the conversional mechanism between three nitrogen, we confirm the totalnitrogen( NO3 ? ?N、NH 4+ ?N、NO 2? ?N) as simulation target of this research. Because the content of the total nitrogen in artesian water is low, and changes unconspicuously in many years, the simulation didn’t have actual meaning, so this *** gives the simulation and theforecast in total nitrogen of the artesian water. It chooses the water- chemical materials which keep the same time with flow model to identification and inspection, from the fitting picture of groundwater calculation and actual measurement concentration field, we can know that the fitting curve reflected the variation tendency, the precision of model agrees with the standard, so the modelcan be used to predict. The forecast time is ten years. The prediction results demonstrate that under the condition of area shape pollution because of using of nitrogenous fertilizer, the nitrogen concentration of the research area assume up tendency, especially in Baicheng and Taonan, because domestic wastewater, industrial sewage and solid waste that are piled up at will, the change of the nitrogen concentration is very obvious. Qianguo takes second place. In the other place, with the flow of the groundwater, nitrogen is discharge outside the area, and the concentration of the nitrogen does not change much on the whole.The groundwater resources quantity of the research area is limited, and the intensity of development and utilization is high, so at the present time the water table drops obviously, which could not satisfy water need of long-term development of the whole area, so there are some suggestions that on the base of reasonable utilizing the groundwater resources, strengthen the building of hydraulic engineering of the river pass through, fully utilize su***ce water resource that pass through, and according to the allocation and management of su***ce water and groundwater, reach the long-range objective that can satisfy water demand and improve the fragile ecological environment of the research area. At the same time, reduce the artificial pollution of groundwater, control the discharge of waste water of industry and rural enterprise and the piling up of solid waste strictly, and reduce the pollution of the groundwater from industry and the continuation depravation of ecological environment. Improve the technology of digging well, especially the technology thatagriculture well drilling, improve its close craft, reduce hydraulic interaction of the phreatic water and the artesian water, and control the pollution of the artesian water quality when the phreatic wateris infiltrating. Then, satisfying growth in gear of crops as the precondition, improve the technology of the using of chemical fertilizer, and develop ecological agriculture and green agriculture to reduce the pollution to groundwater from pesticide and the using of chemical fertilizer.。
基于FEFLOW的岸坡地下水三维渗流场模拟研究
基于FEFLOW的岸坡地下水三维渗流场模拟研究李庆伟;晏鄂川;杨广;崔学杰【摘要】三峡库区岸坡的涉水环境复杂,随着库水位的调度,岸坡内地下水渗流场不断地发生相应的变化.为深入研究涉水岸坡地下水渗流场的变化特征,在对巫山县江东咀地区涉水岸坡实地调查的基础上,基于三维数值模拟软件FEFLOW,通过构建涉水岸坡的渗流模型,对岸坡地下水三维渗流场在两个水文年、4种工况下的变化情况进行了三维数值模拟研究.结果表明:地下水水位随库水位的变化具有明显的“滞后效应”,存在地下水渗流中的“漏斗”现象,且岸坡地下水水位的分布与地形和基岩面的位置密切相关.该研究成果可为类似涉水岸坡地下水渗流场的研究提供参考.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2019(026)002【总页数】7页(P38-44)【关键词】岸坡;地下水渗流场;FELLOW;数值模拟【作者】李庆伟;晏鄂川;杨广;崔学杰【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中交第二航务工程勘查设计院有限公司,湖北武汉430060;中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】X45;P641.2三峡库水位的周期性波动引起岸坡内地下水渗流场不断地发生相应的变化,使得坡体与水的相互作用在很大程度上得以加强,导致岸坡稳定性的改变,甚至可能引发岸坡的局部或整体变形破坏。
国内外许多学者对岸坡地下水渗流特征进行了一系列研究,取得了丰硕的科研成果。
如Sevaldson[1]、Henkel[2]、Liu[3]和Wang等[4]对库水位升降作用下,岸坡地下水渗流场和失稳机理进行了相关研究,认为水是导致坡体变形破坏的主控因素;Szabo等[5]利用有限差分模型,模拟了瞬时水流的非稳定渗流;荣冠等[6]在研究降雨入渗机理和模拟方法的基础上,编写了非饱和渗流程序SUSC,并模拟了某边坡降雨过程中地下水渗流场的变化;谢瑾荣等[7]基于软岩边坡非饱和渗流-应力计算原理,将渗流与软化相结合,采用间接耦合法分析软岩边坡的降雨入渗,建立了软岩边坡渗流效应的分析方法;杨广等[8]利用数值模拟方法研究了地下水渗流和岸坡的稳定性,认为岸坡不同位置和高程处地形的改变因地表水力特征的差异而有所不同;还有一些学者也进行了大量的相关研究[9-12]。
FEFLOW在地下水流模拟方面的应用
地层由于地壳的抬升而受强烈的剥蚀,含水 岩层出露地面(图1),或者含水层缺失。FEFLOW 在处理这种情况时,仍然认为地层是连续到整个 研究区域;只是在地层缺失的地方,认为厚度是无
FEFLOw配备了若干先进的数值求解法来 控制和优化求解过程 快速直接求解法,如PCG,BICGSTAB,CGS,
Rrpart
in small
(图5),可以非常准确地模拟一场暴雨后,培河附 近区域地下水位的变化。
1.含水层;2.强透水带
2.2第三类边界——混合边界 河流在FEFLOW中是作为第三类边界处 理。河流通过底积层和含水层发生水力联系(图 3)。根据达西定律有
3
FEFLOW软件的缺点
FEFL()w最大的缺点是用于处理源汇项的 Flow菜单功能过于集中,各个补排项
第30卷第4期 2003年8月
成都理工大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF
CHENGDU UNIVERSITY
Vd·30
No
4
OF TECHNOLOGY(Science&Technology Fulition)
Aug·2003
[文章编号]1671 9727(2003)04—0356
06
FEFLOW在地下水流模拟方面的应用
FEFLOW的应用领域 水量模拟:模拟水源地开采或者油田注水对
区域地下水流场的影响、模拟水库放水或者河流 断流时,河道沿线地下水流场的变化等;水质模 拟:模拟污染物在地下水中的迁移过程及其时间 空间分布模式”』、模拟沿海地区抽取地下水引起 的海水人侵等[9];温度模拟:模拟非饱和带以及饱 和带温度场的分布“…。 1.2系统输入特点 通过标准数据输入接口,用户既能直接利用 已有的GIS空间多边形数据生成有限单元网格, 也可以基于地图用鼠标设计,网格的数目可以自 己指定,可以方便地调整网格的几何形状,增加和 放疏网格大小等。用户可以视具体情况定义第一、 第二和第三类边界,而且还可以对边界条件增加 特定的限制条件;能方便地定义复合含水层中的 分层开采井和混合开采井以及注水井。所有边界 条件及其限制条件、渗透系数、补排量既可设置为 常数,也能定义为随时间变化的函数。FEFLoW 提供了克里格(Kriging)、阿基玛(Akima)和距离 反比加权(IDW)三种方法,对离散的空间抽样数 据进行内插或外推。输入数据格式既可以是ASC Ⅱ码文件,也可以是GIS地理信息系统文件,如 AreView的shp格式。
基于FEFLOW在地下水数值模拟中的应用分析
基于FEFLOW在地下水数值模拟中的应用分析
保关丽;高红;何莉莉
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2022(48)3
【摘要】随着人口增长和社会发展,地下水质和水量问题日益增多。
数值模拟是钻研地下水资源成果的重要方法,对比分析几种地下水模拟软件的功用和不足,主要对FEFLOW软件在地下水资源评价、地下水动态预测、矿坑涌水量、地下水溶质运移、海水入侵及水热耦合运移方面的应用进展进行综述,最后提出FEFLOW在地下水数值模拟中仍存在的问题,为更好解决地下水数值模拟问题提供研究方向。
【总页数】4页(P69-72)
【作者】保关丽;高红;何莉莉
【作者单位】昆明理工大学建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P64
【相关文献】
1.FEFLOW在黄龙工业园地下水数值模拟中的应用
2.FEFLOW在X煤矿地下水数值模拟中的应用
3.MODFLOW和FEFLOW在国内地下水数值模拟中的应用
4.FEFLOW在区域地下水流场演化数值模拟中的应用
5.基于FEFLOW在地下水数值模拟中的应用综述
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基于ANN与FEFLOW的民勤绿洲地下水位动态模拟研究的开题报告
基于ANN与FEFLOW的民勤绿洲地下水位动态模拟研究的开题报告一、研究背景民勤县位于甘肃省中部,是典型的内陆河流域荒漠绿洲地区。
该地区地下水资源丰富,是支撑当地生产和民生的重要水源。
然而,由于人类活动和气候变化等因素的影响,地下水位的变化对当地生态环境和经济发展造成了重要影响。
因此,为了科学合理地管理和利用该地区的地下水资源,需要对其地下水位变化进行动态模拟研究。
目前,人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)和地下水数值模拟软件FEFLOW等技术被广泛应用于地下水位模拟分析中。
二、研究目的本研究旨在采用ANN与FEFLOW相结合的方法,对民勤绿洲地下水位进行动态模拟研究,达到以下目的:1、探究民勤绿洲地下水位的空间分布规律和动态变化规律,为当地的水资源管理和利用提供科学依据。
2、通过建立ANN模型,预测未来一段时间内的地下水位变化趋势,为当地的防灾减灾工作提供一定的参考。
3、使用FEFLOW软件,对民勤绿洲的地下水流动过程进行数值模拟,深入了解水文地质条件对地下水位变化的影响,并为水资源管理与保护提供技术支持。
三、研究内容本研究将采用以下研究内容:1、收集民勤绿洲地下水位历史数据,分析其变化趋势,构建ANN模型,预测未来地下水位变化趋势。
2、根据当地的水文地质条件,使用FEFLOW模拟软件,建立地下水位模拟模型。
3、利用FEFLOW模拟软件对土壤含水量、降雨量等因素的影响进行数值模拟,预测未来一段时间内地下水位变化趋势。
4、通过比对ANN预测结果和FEFLOW模拟结果,验证ANN模型预测的准确性,并对模型进行进一步修正。
四、研究意义本研究对民勤绿洲的水资源管理和生态环境保护具有重要意义。
通过对地下水位的动态模拟分析,可以为当地的水资源管理提供科学依据,以保证其可持续利用,推动民勤县的经济发展。
同时,本研究所采用的技术手段,为类似地区的水资源管理和保护提供了有益的参考和借鉴。
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研 究 区范 围 为 ( 模拟 计 算 区 ) 即 建平 县 二 道 河 的杨 杖 子 至 北 台子 一 带 , 积 为 26 m 该 范 围根 据 建 平 县 自来 水 面 .7k 。 公 司 第三 地 下水 源地 开 采 井 的分布 位 置 和 区域 水 文地 质 条
m3 在 杨 杖 子 为 25 0 40 0m / . 位 涌水 量 为 2 45 ~ / d, 0 ~ 0 单 d 7 .8 2 0 00 / 。 新 统 冲 、 积 含 水 层 分 布 在 河 床 、 滩 4 .0m 全 d 洪 漫
区 , 性 为卵 石 、 砾 , 分 以安 山 岩 、 麻 岩 为 主 , 英次 岩 圆 成 片 石
件 划定 。
3 水 文 地 质 31 第 四 系 地 层 .
次 之 , 般 粒 径 2 ~ 0mm, 者 1 0m 分 选 较 差 , 圆 一 0 3 高 5 m, 磨
一
般 , 层 在 山 间河 谷 内广 泛 分 布 , 度 50 1. l渗 透 该 厚 .~ 00I, l 系数 6 .~ 34 d 单 井 出水 量 在 霍 家店 为 18 0 210 50 9 .5m/ , 0 ~ 0
5 .m , 水意 义 不大 。 00 供
第 四系坡 积 、 积 、 积 含 水 层 : 洪 冲 中更 新 统 含 水 层 按 其 成 因可 分 为 2组 , 中 下 组 岩性 以安 山 岩 、 其 片麻 岩 为主 , 分 选较好 , 磨圆 较 差 , 其厚 度 分 别 为 07 05 埋 深在 6 以 .、. m, 0m 下; 上组 层 岩性 为砂 砾 石 , 选差 , 圆一 般 , 分 磨 一般 含 黏 性 土 或 黏 土 夹 层 ,在 霍家 店 一 带 山 前裙 裾 分布 ,埋 深在 2 . m 30 以下 , 井 出水 量 1 .~ 50m3 。 更 新统 冲 、 积 含水 层 单 00 1 . / 上 h 洪
l 模 型 介 绍 F F O ( ii lm n u sr c L W ytm) 有 E L W Fnt Ee e t b uf eF O sse 是 e s a
岩及 碳 酸 盐 岩 类 , 长 期 内外 地 质 营 力作 用下 , 理 、 隙 在 节 裂
发育 , 度 1 ~. 宽 . 50mm, 宽 者达 2 0 最 0mm, 为 张开 型 , 部 多 局
322 地 下水 的补 给 、 流 和 排 泄 条件 。 地 下 水 的补 给 。 .. 径 ①
现 代农 业科 技
21 第 1 0 1年 0期
农 业工程 学
基 于 F F OW 的地 下 水 源 地数 值 模 拟 研 究 E L
田文 英 李 文
( 宁 省 水 文 水 资 源 勘 测 局 , 宁 沈 阳 10 0 ; 锦 州 水 文 局 ) 辽 辽 10 3
Hale Waihona Puke 摘要对朝 阳 市建 平地 区地 下水 水 源 区水 文地 质条 件 进行 分 析 、 概化 , 建立研 究 区的数 学模 型 , 并对 数 学模 型 参数 进 行 识 别与 验证 ,
器功能增强 ; 人 2 进 l世 纪 以 来 , 版 本 已 经 升 级 到 52 具 其 ., 备 良 好 的 G S数 据 接 口 、 化 的 剖 分 网 格 技 术 及 良 好 的 可 I 优 视 化 等优 点 。
2 研 究 区 范 围
通 发 生 水 力联 系 。 区地 下 水 为基 岩裂 隙水 , 全 日出水 量 20 .—
棱 角 状 , 分 以 安 山 岩 、 麻 岩 为 主 , 径 范 围 在 3 1 m。 成 片 粒 ~ 5m
之 , 选 较 差 , 圆 一 般 , 为 次 棱 角状 , 般 粒 径 l ~ 0 分 磨 多 一 5 3 mm, 者达 2 0ml。 高 0 l 该层 厚 度 60 1 . m, 道河 谷 段透 水 l .~ 40 二
性好。
31 上更新统( 3 。 .1 . Q )①坡积一洪积层 : 分布于 山前裙裾 ,
岩性 以含 砾 亚 粘 土 , 黄至 黄 褐色 , 浅 结构 密 实 , 具黏 塑 性 , 垂 直 节理 。 度 1 ~ 20m。 厚 . 1. 0 局部 地 区 的岩 性 成 分 为 含 砾 亚砂
计 算 各 种 水 均 衡 项 , 为 水 资 源 论 证 提 供 水 资 源 量 数 据 支撑 。 以 关 键 词 地 下 水 水 源 区 : 值 模 拟 ; E L W 数 F F O 中 图分 类号 T 1. V2 39 文献标 识 码 A 文章 编号 10 — 7 9 2 1 ) 0 0 3 — 2 07 5 3 (0 11— 23 0
中更新 统坡 积 一 洪积 层 : 层 分 布面 积 小 , 山前 裙裾 该 在 出露 。 性 为亚 黏 土 、 土 , 色 为棕 黄 色或 棕 红 色 , 构 密 岩 黏 颜 结 实 , 塑性 好 , 时 较 硬 , 时较 黏 。 部 含 钙 结 核 , 黏 干 湿 局 结核 形 状 不规 则 。 底 部一 般 具有 砂 砾石 透 镜体 或 薄 层 , 石 是次 其 砾
被 泥 浆 充 填 。 内 断 裂 发 育 , 不 同 时 代 的 含 水 层 系 互 相 沟 区 使
限 元 地 下 水 数 值 模 型 的 杰 出 代 表 , 德 国 WAS 公 司 于 由 Y
17 9 9年 开发 , 过 不 断 改进 , 经 目前 F F 0 . 本 已 扩 展 E L W40版 为3 D并 应 用于 水 流 、 质 运 移 模 拟 的研 究 ;9 6 19 溶 l 9 — 9 8年 间 F F O 的数 值 性 能和 数 据 界 面得 到扩 展 , 型 后 处理 ELW 模