西南岩溶地下河系统水流运动数值模型

J4 ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (4): 1136-1143.

西南岩溶地下河系统水流运动数值模型

董贵明¹|束龙仓² |田娟³|季叶飞²

1.中国矿业大学资源与地球科学学院|江苏徐州221116; 2.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室|南京210098;
3.徐州师范大学城市与环境学院|江苏徐州221116

收稿日期:2010-10-29 出版日期:2011-07-26 发布日期:2011-07-26
作者简介:董贵明(1979-)|男|黑龙江佳木斯人|在站博士后|讲师|主要从事地下水流数值模拟及水资源评价等研究|E-mail:guiming14432@126.com
基金资助:
国家“973”计划项目（2006CB403204）；中国矿业大学青年科研基金资助项目（2009A031）；中国矿业大学人才引进资助项目；徐州师范大学人才引进资助项目

Numerical Model of Groundwater Flow in Karst Underground River System, Southwestern China

DONG Gui-ming¹, SHU Long-cang², TIAN Juan³, JI Ye-fei²

1.The School of Resource and Earth Science, China University of Mining and Technology, Xuzhou222116,Jiangsu,China;
2.State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China;
3.City and Environment College, Xuzhou Normal University, Xuzhou222116,Jiangsu,China

Received:2010-10-29 Online:2011-07-26 Published:2011-07-26

摘要/Abstract

摘要：

为深入认识地下河系统水循环规律，针对与周围空隙介质有密切水力联系、分布于饱和带中且具有集中排泄的地下河系统，建立了水文地质概念模型。阐述了该类型地下河系统中不同含水介质水流运动特征及相应的运动方程，给出了数值模型中方程和空间离散方式及模型的求解方法，分析了数值模型中孔隙水和裂隙水自由面、管道有压和无压转换、管道层流和紊流转换、计算时间尺度及落水洞问题，并提出了具体处理方法，编制了水流数值模拟程序UGRFLOW09。将其应用于贵州省后寨地下河子系统水流运动模拟，模型拟合相对误差为12.2%，表明该模型达到了许可的精度范围，可应用于地下河系统。

关键词: 岩溶, 地下河系统, 多重介质, 数值方法

Abstract:

In order to analyze the circulation of karstic water in underground river system, the hydrogeology conceptual model of this system was established, the system has a strong hydraulic connection with peripheral porous media and distribute in saturated zone with centralized discharge. The water movement character and corresponding equation in various aquifer medium was given, also the discrete way and solving method of the model were given. The problems about the porous water and fissure water free water table, conversion between confined and unconfined, the conversion between laminar flow and turbulent flow, time scale and sinkhole were analyzed, the program UGRFLOW09(Underground river flow model) for calculating about water flow motion numerical model of underground river system was compiled. This study shows that the proposed numerical model was effective.

Key words: karst, underground river system, multiple medium, numerical methods

中图分类号:

P641.7

董贵明, 束龙仓, 田娟, 季叶飞. 西南岩溶地下河系统水流运动数值模型[J]. J4, 2011, 41(4): 1136-1143.

DONG Gui-ming, SHU Long-cang, TIAN Juan, JI Ye-fei. Numerical Model of Groundwater Flow in Karst Underground River System, Southwestern China[J]. J4, 2011, 41(4): 1136-1143.

参考文献

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