最新地下水系统平衡化学模型的研究现状及发展方向

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地下水数值模型在中国的应用现状及发展趋势

地下水数值模型在中国的应用现状及发展趋势

V1 N. o7 o . 1
Mac 2 0 rh,0 9
文章 编 号 :6 23 3 ( 0 9 m 一 5 —5 1 7 . 1 2 o ) 0 70 0 0
地 下 水 数 值 模 型 在 中 国 的 应 用 现 状 及 发 展 趋 势
沈媛媛 , 蒋云钟, 雷晓辉, 王明娜
( 中国 水 利水 电科 学 研 究 院 水 资 源研 究 所 , 京 北 103 ) 00 8
书编译 成 中文 ∞ , M D L W 在我 国推广 提供 了有利 条件 。周 念 清 等较 早 的将 M D L W 应 用 于 宿 为 O F O O FO
迁市地 下水资 源 评 价 中 。吴 剑 锋 、 学 愚 对 M D L W 的特 点 和求 解 方 法 等 做 了 详 细 论 述 , 出 朱 O FO 指 M D L W 的实用 性代 表了未来 地下水 流数值 模拟 软 件 的发展 趋 势 。 陈劲松 等 就 M D L W 中不 同 O FO O FO
摘 要 : 下 水 数值 模 型 在 地 下 水 资 源定 量 评 价 及 相 关 领域 研 究 中得 到 了 广 泛 的应 用 。 本 文 介 绍 了几 种 流 行 的 数值 地 模 拟模 型 , 述 了模 型 特 点 及 其 在 我 国 的应 用 现 状 。 指 出模 型 对 客 观 实 体 概 化存 在 误 差 , 拟 精 度 有 待 于 提 高 ; 阐 模 裂 隙 介 质 、 溶 介质 中 的地 下 水 运 移 模拟 技 术 未 解 决 , 制 了模 型 应 用 范 围 ; 调 了模 型数 据 前 后 处 理 能 力 的 不 足 ; 岩 限 强 指 出 了模 拟 技 术 在 地 下水 源汇 项 概 化 、 下 水 运 动 机 理 方 面 的 发 展 前 景 , 出多 种 模 型 耦 合 以 及 与 GS紧 密 结 合 地 提 I 的重 要 性 , 指 出 由 于使 用 对 象 的 转 变 给地 下 水 模 型 发 展 带来 的新 机 遇 。 并

地下水资源管理的现状与未来发展趋势分析

地下水资源管理的现状与未来发展趋势分析

地下水资源管理的现状与未来发展趋势分析地下水是主要的水资源之一,供应着人类生活、农业生产和工业制造等方面的需要,然而随着人口的增加、城市扩张和气候变化等因素的影响,地下水资源的开发和利用面临着巨大的压力和挑战。

本文将从地下水资源管理的现状入手,探讨地下水资源管理的未来发展趋势。

一、地下水资源管理的现状1.地下水资源的开发和利用不平衡地下水资源的开发和利用具有时空分布不均的特点,一些地区的地下水资源丰富而另一些地区的地下水资源匮乏,因此在地下水利用方面出现了南北不均的情况。

2.地下水资源管理的缺失地下水资源管理水平参差不齐,一些地方在地下水资源的开发和利用方面缺乏相应的规划和监管,导致地下水资源的过剩开采和污染等问题。

3.地下水资源保护意识不强部分地区缺乏对地下水资源保护的重视,存在过度开采或者污染等方面的问题,如何保护好地下水资源对于未来的可持续发展是非常重要的。

二、地下水资源管理的未来发展趋势1.制定地下水资源管理规划针对地下水资源开发和利用不均等问题,未来地下水资源管理需要制定相应的规划,统筹全局,遵循可持续发展原则,合理安排地下水资源开发和利用。

2.加强地下水资源的监管未来地下水资源管理需要加强监管,建立完善的地下水资源管理机制,加强对地下水的监督和调查,及时发现地下水资源的问题并采取措施,推动地下水的可持续利用。

3.发展新的地下水资源开发技术随着科技的发展,未来地下水资源管理需要引入新的开发技术,如采用人工增加地下水的注入量,培育地下水岩溶洞等技术,开发出更多新的地下水资源。

4.加强对地下水资源保护的宣传未来地下水资源管理需要加强对地下水资源保护的宣传和教育,提高广大民众的地下水资源保护意识,引导人们建立起保护地下水资源的意识和行动。

5.加强国际合作,探索地下水资源共享地下水资源不仅是各国之间的共同财富,同时也受到气候变化等全球性问题的影响,未来地下水资源管理需要加强国际合作,共同探索地下水资源的开发和共享。

地下水数值模拟的研究与应用进展

地下水数值模拟的研究与应用进展

地下水数值模拟的研究与应用进展地下水是地球上非常重要的自然资源之一,对人类生产生活有着重要的影响。

地下水模拟研究及应用进展能够有力地帮助人们了解地下水资源的分布特征、流动规律和变化趋势,为地下水资源的合理开发利用提供科学依据。

本文将对地下水数值模拟的研究与应用进展进行探讨,并分析其在地下水资源管理中的现状和前景。

一、地下水数值模拟的研究进展地下水数值模拟是利用数学模型对地下水系统的水文地质过程进行模拟和预测的一种技术手段。

它能够对地下水在地下水系统中的流动、传质和污染传播等过程进行定量分析和预测,为地下水资源的管理和保护提供科学依据。

近年来,地下水数值模拟的研究取得了一系列重要进展。

地下水数值模拟技术不断得到了改进和完善。

传统的地下水数值模拟方法主要包括有限元方法、有限差分方法和边界元方法等,随着计算机技术和数值计算方法的发展,地下水数值模拟技术不断得到改进和完善,模拟的精度和效率得到了显著提高。

地下水数值模拟的理论基础不断得到深化和拓展。

随着对地下水流动和传质规律的认识不断深入,地下水数值模拟的理论基础得到了深化和拓展,模型的精度和可靠性得到了显著提高。

地下水数值模拟的应用领域不断得到拓展和延伸。

地下水数值模拟技术不仅可以应用于地下水资源的开发利用,还可以应用于地下水资源的环境保护和地下水污染的防治等领域,其应用范围不断得到拓展和延伸。

二、地下水数值模拟的应用进展地下水数值模拟在地下水资源管理中的应用不断得到拓展和延伸。

地下水数值模拟在地下水资源的勘探和评价中得到了广泛应用。

通过对地下水系统进行数值模拟,可以对地下水资源的分布特征和储量进行准确评价,为地下水资源的合理开发利用提供科学依据。

地下水数值模拟在地下水资源的开发利用中得到了广泛应用。

通过对地下水系统进行数值模拟,可以对地下水开采方案进行优化设计,提高地下水的开采效率,减轻地下水的开采压力,保护地下水资源的可持续利用。

地下水数值模拟在地下水资源的环境保护和地下水污染的防治中得到了广泛应用。

地下水资源评估中的模型研究

地下水资源评估中的模型研究

地下水资源评估中的模型研究一、引言水是生命之源,而地下水资源作为水资源的重要组成部分,对于人类的生产生活、经济发展以及生态平衡都具有至关重要的意义。

随着人口增长、经济发展和气候变化等因素的影响,地下水资源的合理开发和保护变得越来越紧迫。

为了更好地了解地下水资源的状况,评估其储量、可开采量以及变化趋势,需要借助各种模型进行研究。

二、地下水资源评估模型的类型(一)水文地质概念模型水文地质概念模型是对地下水资源系统的简化和抽象描述,它基于对地质、水文地质条件的认识和分析,确定含水层的类型、边界条件、补给与排泄方式等。

通过建立概念模型,可以为后续的数学模型提供基础框架。

(二)数值模型数值模型是目前地下水资源评估中应用最为广泛的一种模型。

它通过将地下水流的偏微分方程进行离散化,采用数值方法求解,从而得到地下水位、流量等参数的时空分布。

常见的数值模型有有限差分法、有限元法和边界元法等。

(三)随机模型由于地下水资源系统存在着不确定性和随机性,随机模型应运而生。

随机模型通过对含水层参数的随机分布进行模拟,来评估地下水资源的不确定性和风险。

(四)物理模拟模型物理模拟模型是根据相似原理,通过建立实体模型来模拟地下水流的运动规律。

物理模拟模型能够直观地展示地下水流的过程,但由于其成本较高、实验条件要求苛刻,应用相对较少。

三、地下水资源评估模型的建立过程(一)资料收集与分析在建立模型之前,需要收集大量的地质、水文地质、气象、水文等资料,并对这些资料进行深入分析,以了解研究区域的地质结构、含水层特性、地下水的补给、排泄条件等。

(二)确定模型的范围和边界条件根据研究目的和实际情况,确定模型的研究范围和边界条件。

边界条件可以分为定水头边界、定流量边界和混合边界等。

(三)含水层参数的确定含水层参数是模型的关键参数,包括渗透系数、储水系数等。

这些参数可以通过抽水试验、渗水试验、地质类比等方法确定。

(四)模型的求解与验证选择合适的数值方法对模型进行求解,并将计算结果与实际观测数据进行对比验证。

2024年地下水生态修复市场发展现状

2024年地下水生态修复市场发展现状

地下水生态修复市场发展现状引言地下水生态修复是一项重要的环境保护工作,旨在恢复和维护地下水系统的生态功能。

随着人类经济活动的增加,地下水的污染和退化问题日益严重,对地下水生态修复市场需求带来了机会和挑战。

本文将探讨地下水生态修复市场的发展现状,并分析其面临的问题和未来趋势。

地下水生态修复市场概述地下水生态修复市场主要涉及技术、设备、药剂、服务等多个领域。

地下水生态修复技术主要包括生物修复、化学修复和物理修复等方法。

相关设备和药剂的研发、生产和销售也是该市场的重要组成部分。

此外,提供地下水生态修复咨询和服务的公司也在市场中发挥着重要的作用。

地下水生态修复市场现状市场规模地下水生态修复市场规模逐年增长。

根据市场研究机构的数据,2019年全球地下水生态修复市场规模达到XX亿美元,并且有望在未来几年继续保持良好增长态势。

技术发展地下水生态修复技术在过去几十年中取得了显著进展。

生物修复技术的研究和应用不断深化,包括微生物修复、植物修复等方法的发展。

化学修复和物理修复方法的创新也为地下水生态修复提供了更多选择。

技术发展的推动将进一步推动地下水生态修复市场的增长。

政策支持政府对地下水生态修复的重视和支持为市场的发展提供了良好的环境。

许多国家和地区都出台了相关的政策法规,加强地下水保护和修复工作。

政府的资金支持和税收优惠等措施也为地下水生态修复市场的发展提供了支持和推动。

市场竞争地下水生态修复市场竞争激烈。

目前市场上存在着众多的地下水生态修复技术和产品供应商,竞争主要集中在技术研发和产品品质上。

大型跨国公司在市场中占据一定份额,但也有一些中小型企业通过技术创新和市场定位取得了一定的竞争优势。

地下水生态修复市场面临的问题技术标准不一目前地下水生态修复技术标准尚未统一,各个企业和研究机构在技术方法和效果评估上存在差异。

缺乏统一的技术标准使得市场产生不必要的混乱,也增加了投资者的风险意识。

需求不确定性地下水生态修复市场的需求与地下水污染和退化状况密切相关,不同地区和行业的需求差异较大。

地下水资源研究现状及展望

地下水资源研究现状及展望

地下水资源研究现状及展望作者:张宝彭志帆赵锁志来源:《西部资源》2012年第01期摘要:地下水资源进行准确评价与科学管理是人类对地下水资源进行有效开发利用的前提和基础,当今世界面临的“人口、资源、环境”三大问题,都直接或间接地与地下水有关。

本文阐述了原苏联、美国、欧共体和我国地下水资源评价与管理的现状,对水资源管理和保护发展趋势进行了展望。

关键词:地下水资源评价管理前言水和空气是人类赖以生存的两种最重的物质。

据世界气象组织和联合国教科文组织2000年报告[1],全球水消耗量由20世纪初的5000×108m3/a,到20世纪末已增长至50000×108m3/a,即增长约10倍,按地区分布,欧洲和亚洲用水量增长最快,北美洲和非洲居中,南美洲和大洋洲增长最慢。

据法国水文地质学家J.马尔盖和印度等最新资料,全球在80年代中后期地下水开采量为5500×108m3/a,其中开采量大于100×108m3/a的美国、印度、中国、巴基斯坦、欧共体、独联体、伊郎、墨西哥、日本、土耳其等十个国家和地区的开采量之和占全球总开采量的85%,地下水年开采量在(10-100)×108m3/a的近30个国家,其总开采量占全球地下水开采量约10%。

上述数据说明,全球地下水开发极度不平衡。

这与各国自然条件、人口密度、社会经济发展水平、开发利用地下水历史经验等因素有关。

当今世界面临的“人口、资源、环境”三大问题,都直接或间接地与地下水有关。

据美国地质调查局统计资料,全美有52.5%的人口依赖地下水作为饮用水[1]。

我国的情况大致与此相当,仅以地表水相对丰富的江苏省为例:目前开采地下水的机井约有12000眼,民井10000眼,地下水开采总量达到15×108m3/a,可以说对地下水资源进行准确评价与科学管理是人类对地下水资源进行有效开发利用的前提和基础。

1.1原苏联区域性地下水天然资源和开采资源的评价1960年苏联水文地质学家B.H.库德林教授在《地下水天然资源区域评价原则》一书中,系统地提出了应用水文-水文地质综合方法分解河流水文河流水文图和评价》一书中,系统地提出提出了应用水文-水文综合方法分解河流水文图和据此评价地下径流的原理和实例,1965年B.H.库德林教授主编了《苏联地下水天然资源图》(比例尺1/500万)和《苏联领土的地下径流》专著[2],对于有水文网发育的广大领土,采用的主要方法是河流水文图成因分解法,对于地下水主要靠降水入渗补给而又主要消耗于蒸发的地区,利用地下水动态资料评价地下水资源,积极交替带的地下径流用多年平均模数(L/km2·a)在等值线在图上表示。

地下水系统的数值模拟研究

地下水系统的数值模拟研究

地下水系统的数值模拟研究近年来,随着城市化进程不断加快和人口增长的逐步加剧,地下水资源的开发利用也变得越来越重要。

然而,地下水的数量、品质和空间分布都受到地质、气候等多方面因素的影响,给其管理和利用带来了极大的挑战。

因此,建立地下水数字模型,深入研究地下水系统是非常重要的。

一、地下水数值模拟的意义和现状地下水数值模拟研究是指通过对地下水流动、输运、化学行为等过程进行数学建模和模拟,以预测和评估地下水资源的分布情况和变化趋势,指导地下水资源的合理开发、管理和保护。

地下水数值模拟可以提供与地下水相关的诸如水文循环、地表地下水联系、水资源调控等决策支持,做好保障和利用水资源的工作。

目前,国内外已经对地下水数值模拟开展研究多年,应用范围也十分广泛。

国内一些城市、地区已经将地下水模型应用于地下水资源开发规划和绩效评估,而国外地下水模型研究则更加成熟,应用领域也包括了陆地水文、地质学、土力学等技术领域,具有较高的应用价值和现实意义。

二、地下水数值模拟的主要方法与技术地下水数值模拟研究方法主要依赖于计算机仿真和实验研究。

两者不同的是,仿真是通过计算机数值分析地下水流动、输运、地下水化学等液体流体力学行为,而实验则是在实际环境中监测和记录地下水的物理化学参数并进行实时分析,从而得出各种地下水特性,如渗透性、毒性、温度等。

数值模拟必要的步骤:1.设计数学模型:需要将地下水系统分成空间块,建立相应的液体物理力学方程组。

2.模型参数的处理和确定:需要了解并确定涉及该地区的一些物理、化学参数,如渗透性、温度、水化学含量和地表地层结构等参数,以及地表地下水的特性。

3.选定模拟参数和计算方法:通常文件计算流密度和地表流速、影响其流体行为的参数,以及计算规模和方法。

4.数值计算、分析结果和模型修正:利用数值方法对地下水流动、转移、质量变化等进行数值模拟计算。

通过模拟进行结果分析并对模型进行修正。

三、常见的地下水数值模拟技术与流程总的来讲,地下水模拟有三种基本技术:格网式有限元模拟(FE)、边界元模拟(BEM)和拉格朗日模拟(LSM)。

地下水监测研究工作现状及应对措施分析

地下水监测研究工作现状及应对措施分析

地下水监测研究工作现状及应对措施分析摘要地下水储量丰富,是人类生产、生活用水的主要的来源。

它就像一个巨大的水库,为工、农业的发展提供了强有力的保障。

然而,由于我国人口众多、水资源时空分布差异巨大,加上在实际的用水中巨大的浪费现象进而污染现象,地下水总量严重减少。

这就要求加强对地下水的监测与研究,以便对人类合理用水进行指导。

本文通过对地下水监测研究的现状以及存在的问题进行探讨,提出了相应的解决措施,希望能够加强对水资源的优化管理和合理开发。

关键词地下水;监测研究;工作现状;应对措施地下水储量丰富、水质普遍较好,然而由于人类无节制的开采也导致总量不断下降,用水形势严峻。

尤其是我国作为人口大国工农业用水需求较高、浪费现象严重,加之,不合理的滥开滥采地下水,导致水资源紧缺现象加重,再不采取有效的、科学的手段对地下水进行有效的监测和研究,将严重制约我国经济的发展。

加强对地下水的监测与研究能够掌握我国地下水的实际情况,对水环境进行可有效地保护,为人类用水提供科学的指导,从而对水资源进行有效的管理,也为各项用水决策提供参考依据。

1地下水监测研究工作的现状成绩我国对地下水的监测起步较早,1998年我国水利部就正式承接了该项工作,当然与西方先进的发达国家相比还存在一定的差距。

但是就研究现状来看还是取得了一定的成绩和研究成果。

1.1国家地下水监测成绩我国1960年左右水利部就开始对地下水进行了相关的监测,在长期的实践中已经建成了规模较大、运行科学的地下水监测井网,通过一系列的调研能够为水资源调度利用提供科学的参考。

截止到2013年6月我国已经具备24417处地下水监测站。

2010年我国发改委就对地下水资源监测站点做出了初步规划,预计投入17亿元,通过20445个新建及改建的地下水监测站点,对我国350万平方公里的地下水资源进行有效控制,从而为地下水的监管提供了强大的支持和保护。

另外,为了加大对地下水全方位的监测,我国将进行下水信息自动采集传输系统与地下水监测信息应用服务系统的建设以做好对地下水的保护和涵养,实现地下水资源的可持续发展。

我国地下水资源的现状、发展趋势及影响因素

我国地下水资源的现状、发展趋势及影响因素

我国地下水资源的现状、发展趋势及影响因素摘要:在人类生存发展过程中,地下水资源具有重要的意义,为人们的生产生活提供了充足的水资源,是人类赖以依存的宝贵财富。

我国具有丰富的地下水资源,但是人均占有量不足,所以我国水资源紧张问题较为严重,为了进一步合理开发利用地下水资源,需要明确我国水资源演变发展趋势,以及影响其演变的因素。

因此,本文将对中国地下水资源发展趋势及影响因素方面进行深入地研究与分析,并提出一些合理的意见和措施,旨在进一步促进地下水资源保护与利用。

关键词:地下水资源;发展趋势;影响因素;人为因素;环境因素地下水作为水资源的重要组成部分,具有重要的资源保障和生态维持功能。

在人类活动以及环境变化的影响下,我国地下水资源发生了显著的变化,甚至出现了严重的超采以及污染问题,导致区域用水安全受到严重威胁。

因此,明确地下水资源演变趋势及其影响因素,对于地下水资源的开发利用以及保护工作具有重要意义,是保障自然生态环境以及用水安全的基础,为此需要采用科学的方法,对我国地下水资源的发展变化情况准确分析。

1我国地下水资源概述地下水是指赋存在地面以下岩石孔隙中的水,狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水,广义上是指埋藏在地表以下各种形式的水。

地下水是水资源的重要组成部分,具有水量稳定、水质好等特点,在农业灌溉、工业生产以及人类生活中具有重要的作用。

根据我国地下水资源的赋存以及分布特点情况来看,可以将全国地下水资源分为平原—盆地地下水、黄土地区地下水、岩溶地区地下水以及基岩山区地下水等四种类型。

我国全国地下水天然补给资源评价面积914.97万平方千米,地下水天然补给资源总量9234.72亿立方米/年2我国地下水资源的基本现状我国平原盆地地下水分布面积273.89平方千米,占全国评价区总面积的28.86%;地下水可开采资源量1686.09亿立方米/年,占全国地下水可开采资源总量的47.79%;黄淮海平原是我国第一大地下水富集区。

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势
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基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目 (@$AAB$A$) ; 国家自然科学基金委员会 “中国西部环境与生态科学重大研究计划” 项目 (B$!$!$$#) 作者简介: 郝治福 (#BCB —) , 男, 内蒙古鄂尔多斯人, 硕士, 从事水资源与水环境研究。 DEF-2’: 5G8!$$#$$H #"A ( /&F 水利水电科技进展, (#) 8"- : !$$", !" $!@ IACI"AA@ ! 9:;.*- : 7<H 22, = ">, = +# 2$$? : @ @ AAB = 22, = ">, = +#
[D] 准。B%CC,% 等 提出特别的数值方法用于求解重盐
和含水层情况, 与用 9’B9 [ R@ 所做结果吻合很好。
[RH] 指出轴对称井流是地下水力学非常重 9%$%&, 等 要的课题, 新出版的 BI@AEI’ RHHH 加入了精确模
拟轴对称井流的标定方法, 提高了模拟的仿真性。
[RG] 提出多变量混和单元模型描述水化学过 @%:%& 等 程, 两种方法的结合 BI@AEI’ 模拟水文地质情况,

地下水运移模拟的二维非线性动力学控制方程, 效
[F] 果很好。 E, 9:1701%&0 等 指出数值模型还不能解 决预报的不确定性因素问题, 并开创性地提出一种

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势郝治福,康绍忠(中国农业大学中国农业水问题研究中心)目前地下水系统数值模拟方法主要有有限差分法(FDM)、有限单元法(FEM)、边界元法(BEM)和有限分析法(FAM)等。

20世纪60年代中期以来,随着快速大容量电子计算机的出现和广泛应用,数值计算方法在地下水资源分析评价中得到逐步推广,具有明显的通用性和广泛的适用性。

尤其近十几年,地下水系统数值模拟取得了长足进步。

一、国外地下水系统数值模拟研究现状目前,国外该领域的研究主要针对数值模拟法的薄弱环节,提出新的思维方法,采用新的数学工具,分析不同尺度下的变化情况,合理地描述地下水系统中大量的不确定性和模糊因素。

1、该领域科学家在地下水系统数值模拟的工作程序、步骤方面达成了一致,强调对水文地质条件合理概化的重要性,并深入探讨尺度转换问题和量化不确定因素问题。

根据Anderson等提出的工作程序,要建立一个正确且有意义的地下水系统数值模型,应进行以下工作:确定模型目标,建立水文地质概念模型,建立数学模型,模型设计及模型求解,模型校正,校正灵敏度分析,模型验证和预报,预报灵敏度分析,模型设计与模型结果的给出,模型后续检查以及模型的再设计。

Ewing提出地下水污染流模拟和建模需要强调3个方面的问题:①有效地模拟复杂的流体之间以及流体与岩石之间的相互作用;②必须发展准确的离散技术,保留模型重要的物理特性;③发挥计算机技术体系的潜力,提供有效的数值求解算法。

针对Newman等的推测,Wood 提出了二维地下水运动有限元计算的时间步长条件。

Kim等对抽取地下水造成的noordbergum effect (reverse water level fluctuation)现象进行数值模拟,阐述了其机理性原因。

Scheibe等分析了在不同尺度下的地下水流及其运移行为。

Ghassemi指出三维模型可以详细说明含水层系统的三维边界条件以及抽水应力情况,而二维模型就不能恰当处理。

地下水污染防治技术研究进展与应用前景

地下水污染防治技术研究进展与应用前景

地下水污染防治技术研究进展与应用前景地下水是地球生态系统重要组成部分之一,是生态和工业的水源之一。

但随着城市化和工业化进程的加速,大量的废水、污水排放,使得地下水的污染日益严峻。

因此,地下水污染防治技术的研究与应用显得尤为重要。

本文将介绍地下水污染防治技术的研究进展与应用前景。

一、地下水污染的类型和来源地下水污染的类型和来源众多,主要有以下几种:(1)农业污染:由于化肥、农药等农业生产废弃物的排放,使得土壤中的各类化学物质渗入地下水;(2)生活污染:居民生活排放的污水、废水、垃圾等也会导致地下水的污染;(3)工业污染:工业生产过程中的废水、废油、废酸浸出液等,是造成地下水污染的主要来源;(4)垃圾渗滤液:城市垃圾填埋场渗出的渗滤液中含有大量的有机物质和微生物,会对地下水造成极大的污染。

二、地下水污染防治技术的研究进展(1)生物修复技术生物修复技术是一种利用自然界中的微生物、植物等生物体,针对污染物进行降解或转化的技术。

该技术可以降低治理成本,减轻污染物的毒性,具有可持续性等优点。

研究表明,生物修复技术在处理重金属污染、有机物污染等方面具有非常好的效果。

(2)化学氧化技术化学氧化技术是利用氧化剂使污染物降解、转化的技术。

该技术具有高效、快速等特点,可以有效的降低地下水中污染物的浓度。

但也存在一些缺陷,如氧化剂的副产物容易引起二次污染,成本较高等。

(3)物理吸附技术物理吸附技术是通过物理作用使污染物附着在吸附材料表面,从而达到去除污染物的效果。

该技术具有简单易行、环保等特点,而且在治理中小型污染物时,相对较为有效。

三、地下水污染防治技术的应用前景随着环保意识的提升和科技水平的不断提高,地下水污染防治技术将会有更广阔的应用前景。

在未来的发展方向上,应继续加强技术创新和研发,提高技术的实用性和经济性;同时还可以探索建立地下水污染防治长效机制,强化监管与执法,加强公众环保意识的培育,共同促进地下水环保事业的发展。

地下水数值模拟的研究现状与展望

地下水数值模拟的研究现状与展望

[收稿日期] 2007-04-09[作者简介] 张洪霞(1984-),女,四川凉山洲冕宁人,助理工程师,学士;宋 文(1965-),女,重庆壁山人,工程师.地下水数值模拟的研究现状与展望张洪霞,宋 文(四川省水文水资源勘测局西昌分中心,四川西昌 615600)[摘 要] 综述了国际上地下水模拟软件的发展现状;评述了几种目前国际上最具影响力的模拟软件;最后对地下水数值模拟的发展进行了展望,指出了该领域未来发展的几个主要方向。

[关键词] G MS ;地下水;模型;模拟软件[中图分类号] T U991111+2 [文献标识码] A [文章编号] 1006-7175(2007)11-0794-03The Current Status and Prospect of R esearchon G roundw ater Numerical SimulationZHANG H ong -xia ,S ONG Wen(X ichang Bureau of Hydrology in Sichuan Center of Hydrology and Water Res ources Survey ,X ichang 615600,Sichuan ,China )Abstract :This paper reviewed the international development of groundwater simulation s oftware.I t narrated and analyzed several simulate s oftware ,which are m ost in fluence.In the end of this paper ,the prospect of the groundwater numerical sim 2ulation and s ome main direction of this field were put forward.K ey w ords :G MS;groundwater ;m odel ;simulation s oftware0 前 言地下水是我国城市生活和工农业用水的重要供水水源。

地下水资源保护与利用的现状与发展趋势研究

地下水资源保护与利用的现状与发展趋势研究

地下水资源保护与利用的现状与发展趋势研究地下水是重要的水资源之一,是人类生活与生产发展的重要支撑。

在全球的水资源中,地下水占据了60%,而在开发利用的水资源中,地下水的比重也非常明显。

地下水是一个复杂的系统,受到人类活动和环境变化的影响较大。

为了更好地保护和利用地下水资源,需要对其现状和发展趋势进行研究。

一、地下水资源的现状地下水资源的利用量逐年增加。

随着人口的增加,需求量的不断增加,使得地下水的开采量也在逐年增加。

据统计,全球每年有1%的地下水量被开采,这导致许多地下水资源日益匮乏,更多地区和国家出现了地下水的贫乏甚至是枯竭问题。

而在地下水的保护方面,我国水资源管理制度相对薄弱,存在多头管理、管理失效、规划不合理等问题,导致一些地下水资源面临严重威胁。

例如,在华北平原地下水超采区,水位下降速度明显,地下水资源日益紧缺,这对于当地农业生产和居民生活造成了极大的影响。

二、地下水资源的保护1.制定合理的管理制度地下水资源需要依靠有力的管理才能够被保护。

在制定地下水管理制度的时候,应该考虑到每个地区的自然环境和资源状况的不同,充分理解当地人民的需求,制定出能够兼顾各方利益的管理措施。

2.加强监管力度监管是地下水资源保护的重要手段。

需要建立起一整套完整严谨的监管制度,包括控制地下水开采的总量、严格地执行设区管乡的地下水管理制度。

同时还需要加大巡查力度,定期巡查检查各地的水资源状况,发现问题及时解决。

3.促进节水意识地下水资源的保护需要人们的共同努力。

应该着重提高人们对资源的节约用水的意识,同时还应该宣传供排水处理的重要性,增强市民的对水资源保护的意识。

三、地下水资源的利用地下水资源的利用应该在保护的前提下进行。

利用地下水有利于人类多方面的发展,同时还可以更好地保证生态环境的平衡。

1.农业灌溉地下水源是农业生产中不可或缺的一个重要组成部分。

在灌溉过程中,地下水除了可以为农作物的生长提供所需的水源之外,还能够促进土壤的改良和保护。

地下水文地球化学研究进展

地下水文地球化学研究进展

地下水文地球化学研究进展地下水文地球化学研究是地质科学、水文学和化学科学交叉的重要领域,旨在揭示地下水在地球化学循环中的过程和机制。

这一研究领域对于理解地下水资源的形成与分布、地下水的污染与修复以及地下水与地表水之间的相互作用具有重要意义。

近年来,地下水文地球化学研究取得了一系列重要进展,本文将对其进行探讨。

首先,地下水化学组成的研究是地下水文地球化学研究的基础。

地下水中包含多种元素和溶解物质,其化学组成在一定程度上反映了地下水的形成过程和地质环境。

研究者通过对地下水的抽样和分析,研究了不同地区地下水的主要元素含量、离子浓度和pH值等指标,并利用化学计量学方法分析了地下水中溶解物质的来源及其对地下水质量的影响。

此外,还有研究利用同位素技术对地下水进行了深入研究,例如氢氧同位素、碳同位素和氮同位素等的分析,可以揭示地下水的来源和地下水与地表水之间的关系。

其次,地下水的污染与修复是地下水文地球化学研究的重点领域。

随着工业化和城市化的推进,地下水污染问题日益突出。

研究者通过对地下水污染物的分布、迁移和转化过程的研究,揭示了地下水受污染的主要原因,并为地下水保护和修复提供了理论依据。

此外,地下水修复技术的研究也取得了一定进展,如活性炭吸附、电化学氧化、生物修复等技术的应用,有效减轻了地下水污染对环境和人类健康的影响。

再次,地下水与地表水之间的相互作用的研究是地下水文地球化学研究的热点问题。

地下水与地表水之间存在着复杂的相互作用关系,受到地表水补给、地下水补给和地下水排泄等因素的影响。

研究者通过流域尺度的观测和模拟研究,研究了地下水与地表水之间的水量平衡、水质变化以及水源地保护等问题。

这不仅对于地表水和地下水资源的合理利用具有重要意义,还为地表水与地下水系统的管理决策提供了依据。

总结起来,地下水文地球化学研究已经取得了显著的进展,深入理解了地下水在地球化学循环中的作用机制。

然而,仍有一些问题亟待解决,比如地下水的老化问题、地下水与大气的相互作用机制等。

地下水污染治理技术现状和发展趋势

地下水污染治理技术现状和发展趋势

地下水污染治理技术现状和发展趋势随着经济的快速发展,地下水污染也逐渐成为一个严重的问题。

地下水是大多数城市主要的补给水源,如何治理地下水污染是当今社会面临的一个紧迫问题。

本文将对地下水污染治理技术现状和发展趋势进行综述。

一、地下水污染的来源及影响地下水污染的来源主要来自于人类活动和自然环境因素。

其中,人类活动是最主要的因素,例如农业、工业、生活污水等的排放或漏油等事件都会造成地下水污染。

良好的地下水环境对生态系统和人类健康都有至关重要的作用。

而污染的地下水不仅降低了水质,还会影响生态系统的平衡,甚至威胁人类的健康和生命安全。

二、地下水污染的治理技术目前,地下水污染的治理技术主要包括三种方法,分别是物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法:物理方法是通过人工干预地下环境的物理特性,达到去除或限制有害物质的传输。

其中较为常见的物理方法有通气系统和气提法等,在治理程度方面效果较好。

化学方法:化学方法是通过添加化学药品或者利用化学反应机制,将有害物质转化为无害物质或者低毒物质。

其中常见的化学方法包括氧化还原法、絮凝沉淀法等,因其操作简单、效果明显、成本低廉等特点,用于污染物质的处理上得到了广泛的应用。

生物方法:生物方法是通过人工引进微生物使有机污染物分解为有机质、氮和磷等,与化学方法相比,该方法有很多独特优势,例如不会产生二次污染,其处理效果也受生态因素的影响而产生的偏大,因此得到了广泛的应用。

三、发展趋势针对目前地下水污染治理技术的现状,未来应从以下两个方面着手发展。

一是科技创新。

尽管地下水污染的治理技术已经得到了有效控制,但随着新的污染物的不断涌现和污染水平的不断提高,传统的污染治理技术面临更大的挑战。

因此,必须寻求更先进、更高效的处理方法,并不断探索新的治理技术以满足治理的需求。

二是政策的完善。

政策是推进地下水污染治理的重要保障,应加强政策法律、环境监管等方面的建设,加强法制建设、环境监管、政府规划等各个方面的协同合作,特别是促进技术创新、建立有效的保障机制等,以更好地推进地下水污染治理工作的开展和进展。

地下水数值模拟的研究与应用进展

地下水数值模拟的研究与应用进展

地下水数值模拟的研究与应用进展地下水是地球上非常重要的自然资源之一,对于人类的生活、工业生产和农业生产都起着至关重要的作用。

由于地下水的特殊性质以及地下环境复杂多变的特点,地下水的数值模拟一直是地下水研究领域的热点和难点之一。

近年来,随着科技的不断进步和地下水数值模拟技术的不断发展,地下水数值模拟在地下水研究和应用中的作用越发凸显,取得了一系列重要进展和应用成果。

一、地下水数值模拟的研究进展地下水数值模拟是基于地下水流体力学原理和数学模型,采用计算机等工具对地下水流动、传输和化学反应等过程进行模拟和预测的一种重要手段。

近年来,地下水数值模拟领域的研究取得了许多重要进展,主要表现在以下几个方面:(一)模拟模型的不断创新地下水数值模拟的模型是在对地下水流体力学和地下水水文地质特征进行深入研究的基础上建立起来的,因此模拟模型的不断创新是地下水数值模拟研究的重要方向之一。

在模拟模型方面,研究人员提出了一系列新型模型,如多孔介质模型、双孔隙模型、非饱和流模型等,不断丰富和完善地下水数值模拟的理论体系。

(二)模拟技术的不断提升随着计算机技术和数值模拟技术的不断发展,地下水数值模拟的模拟技术得到了很大的提升。

目前,地下水数值模拟技术已经能够有效地模拟地下水流动、污染迁移、地下水资源评价等一系列复杂的地下水问题,为地下水资源的合理开发和利用提供了重要的技术支撑。

(三)安全性和可靠性的提升地下水数值模拟领域的研究人员在提高模拟精度和准确性的也不断提升模拟结果的安全性和可靠性。

通过对地下水数值模拟技术的不断改进和完善,模拟结果得到了更加准确和可信赖,为进一步的地下水资源管理和保护提供了重要的决策支持。

二、地下水数值模拟的应用进展地下水数值模拟技术在地下水研究和应用领域的应用也取得了很大的进展,主要表现在以下几个方面:(一)地下水资源评价和管理地下水数值模拟技术在地下水资源评价和管理方面发挥了重要的作用。

通过对地下水数值模拟技术的应用,研究人员能够对地下水资源的分布、运移规律和供给状况等进行科学合理的评价,有效地指导地下水资源的合理开发和利用。

地下水污染治理技术的现状与前景分析

地下水污染治理技术的现状与前景分析

地下水污染治理技术的现状与前景分析第一章:引言地下水是人类生活和工业生产中重要的水资源之一,然而,由于人类活动和自然因素导致的地下水污染问题日益突出。

地下水污染对人类健康和生态环境造成了严重威胁。

因此,研究和应用地下水污染治理技术具有重要的意义。

本章将介绍地下水污染的定义、危害及其治理的重要性。

第二章:地下水污染的类型与特点地下水污染可以分为有机物污染、无机物污染和微生物污染等多种类型。

不同类型的地下水污染具有不同的特点,如有机物污染具有复杂的组分和高度的生物降解性,无机物污染则具有长期积累和难以迁移的特点。

了解不同类型地下水污染的特点对于选择合适的治理技术具有重要意义。

第三章:地下水污染治理技术的现状目前,地下水污染治理技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。

物理方法主要包括吸附、渗滤和双渗透等技术,适用于有机物污染的治理。

化学方法主要包括氧化还原、调整pH值和络合沉淀等技术,适用于有机物和无机物污染的治理。

生物方法主要包括生物降解、生物吸附和生物修复等技术,适用于有机物和微生物污染的治理。

这些技术在地下水污染治理中都取得了一定的效果,但仍存在一些问题,如治理周期长、操作复杂和治理效果难以保证等。

第四章:地下水污染治理技术的前景随着科技的不断进步和环境管理的日益重视,地下水污染治理技术也在不断创新和发展。

未来的地下水污染治理技术将主要集中在以下几个方面:1. 高效降解技术:针对复杂有机物的降解问题,将进一步发展高效降解技术,如光催化降解、电化学技术和生物酶催化等。

这些技术能够高效降解有机物并减少产生的副产物。

2. 智能监测与预警系统:利用物联网、传感器和大数据等技术,建立智能监测与预警系统,实现对地下水污染的实时监测和预警。

这将有助于及时发现并应对地下水污染事件,减少其对环境和人类健康造成的影响。

3. 精准治理技术:根据不同类型的地下水污染,发展针对性的治理技术。

例如,针对重金属污染可以采用离子交换、胶体沉淀和电渗等技术,针对微生物污染可以采用生物修复和生物吸附等技术。

地下水资源管理模型研究及优化

地下水资源管理模型研究及优化

地下水资源管理模型研究及优化地下水资源是一个国家重要的自然资源,很多地区的生产生活都离不开它。

然而,随着地下水开采量的不断增加,地下水资源面临着严重的衰退和污染问题。

因此,如何科学地管理和优化地下水资源,成为了当代地质学和水资源管理领域研究的热点问题。

一、地下水资源管理模型的研究地下水资源管理模型目前主要有两种,分别是定量模型和定性模型。

定量模型是指利用现代计算机技术和数学模型,对地下水进行量化分析,从而实现对地下水资源的科学管理和优化;而定性模型则是通过对地下水水文地质环境的解析来分析其沉积物类型、水文特征等信息,从而得出地下水资源的最优方案。

定量模型的研究主要集中在数学模型的建立和模拟实验中,其主要流程是先收集好地下水相关的数据,然后对数据进行筛选和加工,生成可用的模型参数,最后运用模型对地下水资源进行量化分析和优化。

其中最常用的数学模型包括,地下水流动模型、污染扩散模型、地下水稳定性分析模型等,这些模型可以对地下水资源的开采和污染情况进行较为准确的分析和预测,有效地规避了人为因素和自然环境带来的损害。

另一方面,定性模型的研究主要是通过对地下水水文地质环境的解析来分析其沉积物类型、水文特征等信息,从而得出地下水资源的最优方案。

定性模型通过对地下水水文地质特征的分析和总结,从环境因素、水文地质特征、水化学地球化学特征和开采利用需要四个方面构建地下水科学开采和综合利用技术及对策,促进科学管理和保护地下水资源。

二、地下水资源管理优化的研究地下水资源的优化管理是指通过优化地下水资源的开采利用方式和方式、真正为地下水资源量化贡献价值。

一方面,地下水资源管理的优化重点在于地下水的开采方式、用水用地的规划和管理策略、全面利用水环境、释放水位的空间布局以及新型为养地下水、保护地下水的管理模式等方面;另一方面,管理优化除了让多样化的人类生存环境环境更加适宜于人的居住和生活,最终还要贡献于现代城市公共设施、物流体系、基础设施、绿色发展等。

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地下水系统平衡化学模型的研究现状及发展方向地下水系统平衡化学模型的研究现状及发展方向钱会1,王晓娟1 ,李便琴2(1. 长安大学环境科学与工程学院; 2. 西安石油大学化工学院)在地下水中,溶解组分是以多种形式存在的,它们既可是简单的单一离子形式,也可是络合成不同复杂程度的络合离子或络合分子形式。

溶解组分的存在形式不同,其水文地球化学、热力学、物理化学和动力学性质也有很大的差异。

为了定量地研究地下水流系统中所发生的各种物理化学作用,必须对化学组分在水溶液中的真正存在形式进行深入研究。

这种研究及在此基础上发展起来的地下水系统平衡化学模型,是水文地球化学向定量化发展的重要基础,对于合理解释地下水化学成分的形成、分布及演化机理,正确认识地下水补给、赋存、径流和排泄特征有重要的意义。

一、平衡化学模型的类型地下水系统的平衡化学模型主要有3种类型:1、平衡分布模型(equilibrium speciation model)平衡分布模型的主要功能是确定地下水中各化学组分存在形式的浓度、活度及活度系数,并对地下水相对各种矿物和气体的饱和度进行计算。

根据平衡分布模型的计算结果,可对矿物或气体在水溶液中的溶解沉淀(逸出)趋势进行评估。

迄今为止,对化学组分在水溶液中各种存在形式含量的实验确定还没有令人满意的方法。

人们普遍认为,使用热力学平衡理论,计算化学组分在水溶液中各种存在形式的含量是一种简便有效的方法。

目前,对水溶液中各组分存在形式含量的计算,一般都是根据水质分析结果,在假定水溶液中各组分存在形式间的化学反应处于平衡状态基础上,使用质量守恒定律和质量作用定律,建立起相关组分浓度的非线性方程组,通过求解该方程组得到各组分存在形式的含量。

由于这类计算中最基本的假设就是溶液中各组分存在形式间的化学反应处于平衡状态,故通常把这种计算称为水溶组分平衡分布计算,而把相应的水溶液模型称为水溶液平衡分布模型。

由于平衡分布模型计算的只是平衡状态下水溶液中各组分存在形式的含量,它不涉及物质的相间转移,因此,对地下水系统中相间物质转移的计算,例如矿物在水溶液中溶解并达到溶解平衡的情况,平衡分布模型是无能为力的,这时可采用物质传输平衡模型。

2、物质传输平衡模型(equilibrium mass transfer model)为了对地下水流动过程中的化学成分变化进行模拟,对系统变量变化(如温度或pH)引起的水溶液成分变化进行预测,必须考虑系统中的相间物质传输。

虽然质量平衡模型(mass balance model)可对地下水系统中的相间物质传输进行计算,但它并没有附加化学平衡的约束条件。

物质传输平衡模型就是附加了相间化学平衡约束的质量平衡模型。

图1给出了一个典型的物质传输平衡模型计算流程。

流程首先使用水溶液平衡分布模型对地下水进行水溶组分平衡分布计算,在此基础上计算地下水系统中所有可能形成或已存在矿物的活度积,并将其与相应温压条件下这些矿物的平衡常数进行比较。

以此为基础,对需要与水溶液进行平衡的矿物进行选择,并且通过质量传输使地下水与所选取的矿物达到平衡状态。

物质传输平衡模型的计算结果一方面给出了达到平衡状态时地下水系统中的相间物质传输量,同时还给出了所形成水溶液的化学成分。

这里需要说明的另一个地球化学模型就是反应途径模拟(reaction path simulation),反应途径模拟可看作物质传输平衡模型的子模型。

与物质传输平衡模型不同的是,反应途径模拟不是一种相间平衡模型,在反应途径模拟中,相间物质传输不是一步就达到了矿物-水的平衡状态,而是逐步完成的。

对于有溶解趋势的矿物,计算中逐步增加该矿物在水溶液中的溶解量;而对于有沉淀趋势的矿物,则使矿物逐步从水溶液中沉淀出来。

矿物的每次溶解或沉淀,都需要对所形成的水溶液成分及其相关性质进行计算。

反应途径模拟可以提供矿物溶解或沉淀过程中水溶液成分演化途径的相关信息。

3、物质输运模型(mass transport model)这里所说的物质输运模型是指耦合了水动力弥散模型和物质传输平衡模型的物质输运模型。

尽管物质传输平衡模型,可对地下水系统中的化学反应进行充分地模拟,但它不能模拟对流、弥散和扩散等物理输运过程。

传统的水动力弥散模型较好地模拟了溶质的物理输运过程,但对地下水系统中的化学反应则很少涉及。

把两者耦合起来,可以较好地解决地下水化学成分的演化问题。

二、国内外研究现状有关地下水系统平衡化学模型及在此基础上所进行的水-岩-气三相间相互作用的研究,是近40年来国际上在水文地球化学研究中十分活跃的领域。

Garrels和Thompson于1962年建立的海水化学模型,开创了水溶液体系化学平衡模型研究的先河。

从此,地球化学领域地下水系统平衡化学模型的研究便蓬勃开展起来。

早期,Crerar,Ting Po和Nancollas,Wolery和Walters等都曾对多组分水溶液体系化学平衡问题的计算方法进行过讨论,美国化学学会地球化学分部也分别于1979和1990年出版了两部论文集,专门讨论水溶液体系的平衡化学理论及其在实际中的应用问题。

1992年,Plummer曾对水-岩相互作用地球化学模型的历史、现状及未来的发展方向进行了系统论述。

与此同时,众多的研究者也开发了许多有关这方面研究的计算软件。

最初开发的进行水溶液体系化学平衡研究的软件,主要是平衡分布模型计算软件,用于计算天然水中溶解组分的平衡分布及溶液相对矿物的饱和度,如由Morel和Morgan 所开发的REDEQL,由Truesdell和Jones所开发的WATEQ以及由Kharaka 和Barnes所开发的SOLMNEQ都属于这种类型。

此后,随着研究工作的不断深入以及热力学资料的不断完善,不同的研究者又对最初开发的计算软件进行了改进,使其适用范围不断扩大。

例如,WATEQ2除了可对常量元素的平衡分布进行计算外,还可计算水溶液中痕量元素的平衡分布;在WATEQ3中还增加了铀化合物平衡分布的计算内容;新版的SOLMNEQ 88所适用的温压范围不仅仅限于常温常压,而且也适用于高温高压的情况。

几乎与此同步,一些研究者以平衡分布模型为基础,开发出了适用于各种特殊目的和用途的计算软件。

例如由Sposito和Mattigod所开发的GEOCHEM,可用来对土壤溶液中的阳离子交换平衡进行计算;由Wolery,Reed和Spycher,Parkhurst等所分别开发的EQ3NR,CHILLER和PHREEQE,可用来对化学反应途径进行模拟。

Reed和Arnorsson等也针对地热研究中的实际问题,开发出了可对地热系统中热水与冷水的混合作用及热储温度进行研究的计算软件。

此外,Chapman等把河水流动的物理模型与水溶液体系的平衡化学模型结合起来,开发出了名为RIVQL的计算软件,可对河水流动过程中的化学成分变化进行模拟。

Miller和Benson所开发的计算软件CHEMTRN,把多孔介质中地下水的流动模型与水溶液体系的平衡化学模型相结合,可用来预测地下水运动过程中的水质变化。

美国Lawrence国家实验室推出的TOUGH2(Transport of Unsaturated Groundwater and Heat)软件,是一个模拟水、溶质、气、热在多孔介质及裂隙介质中运移的多维数值计算软件,统一考虑了地下水系统中固-液-气的相间物质传输,已被广泛地应用于地下水开发、环境保护以及核废料处置等实际工作中。

总之,国际上在水溶液体系的平衡化学理论及其实际应用方面开展了大量的研究工作,取得了一批令世人所注目的研究成果。

与国外的情况相比,中国在这方面的研究则起步较晚,且进展比较缓慢。

有关专家已发出应加强这方面研究的呼吁。

李雨新1984 年在有关地下水中元素存在形式的研究中把化学组分在水溶液中的存在形式划分为3种类型,并指出对化学元素在水溶液中存在形式的研究有重要的意义;之后,钱会、郑西来、李雨新及钱云平等也分别对天然水中组分平衡分布的计算方法进行过讨论。

近年来,一些研究者把地下水系统平衡化学模型应用于各种实际问题的研究中,取得了良好的效果。

王益锋等以地下水系统平衡化学模型为基础,模拟了黄铁矿型矿床的形成过程;庞忠和使用水-岩平衡化学反应模型,对一些地热系统的热储温度进行了研究;李广贺把地下水系统平衡化学模型与Pitzer活度系数模型相结合,研究了油气盆地深部地下水水化学场的分布特征。

王广才等把组分平衡分布模拟及质量平衡模拟应用于平顶山矿区岩溶水地球化学的研究中,对于阐明矿区岩溶发育程度及划分地下水系统提供了重要依据;他们在WATEQ4F基础上开发的Monte Carlo-WATEQ4F耦合模型,探索了一种水文地球化学随机模拟的新方法。

吕跃进等使用EQ3NR模拟了镅(Am)在水中的存在形式及其分布,对于解释锕系元素的水文地球化学行为提供了有益帮助。

李义连、王焰新等使用PHREEQC模拟分析了娘子关泉域岩溶水的矿物饱和度,证实了该地区地下水由于CO2挥发而造成饱和指数过高的假象。

贾国东、张建新等通过对抽水过程中地下水水质参数变化的模拟,指出,应该大力加强水下定深取样及定位测试技术的研究。

这些理论及实际应用方面的研究成果,为中国在地下水系统平衡化学模型及其应用方面的进一步深入研究奠定了基础。

综合国内外的研究成果可以看出,有关地下水系统平衡化学模型及其应用方面的研究主要集中在两个方面,一是热力学数据的不断充实和完善;二是以这些数据为基础,积极拓宽和探索地下水系统平衡化学模型的应用领域,及时地将其应用于复杂水岩系统中的化学平衡计算问题。

完善的热力学实验数据保障了地下水系统平衡化学模型的准确性,使其模拟范围不断扩大,促进了地下水系统平衡化学模型版本的改进和升级;而地下水系统平衡化学模型的发展及其应用领域的拓宽又对热力学数据提出了新的要求,使这方面研究进一步深化。

就模型本身的研究而言,从20世纪60年代初期到80年代初期,是模型开发的活跃时期,这期间模型的数量迅速增加。

而近20年来,更多的注意力则集中于对已有模型的改进和一些专门化模型的开发。

例如,进一步完善热力学数据库,使其适用的温、压范围及所计算组分的种类不断扩大;引入最新的离子溶液理论,使模型适用于更高离子强度的溶液;对应用于地球化学、地下水、地表水和环境研究领域的专门化模型进行开发等。

三、平衡化学模型的局限表1给出了地下水系统平衡化学模型的主要影响因素。

在实际中,地下水系统中平衡化学模型的建立与掌握了该系统多少可用信息密切相关。

因此,系统中液相、固相和气相的野外和室内实验资料必须准确、完整。

平衡化学模型的计算也要求所有重要液相组分的热力学资料完整、准确,而且应使用可靠的方法把标准状态下的资料转换到野外实际条件下。

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