吉林大学学报(地球科学版)

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

通量上边界与水头上边界方法的地下水流系统模拟对比

牛宏1,梁杏1,2,张人权1   

  1. 1.中国地质大学环境学院,武汉430074;
    2.中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室,武汉430074
  • 收稿日期:2013-09-07 出版日期:2014-05-26 发布日期:2014-05-26
  • 通讯作者: 梁杏(1958-),女,教授,主要从事地下水流系统理论与工程水文地质方向的教学和科研工作 E-mail:xliang@cug.edu.cn
  • 作者简介:牛宏(1988-),男,博士研究生,主要从事地下水流系统模拟分析工作,E-mail:nrg880607@126.com
  • 基金资助:

    国家“973”计划项目(2010CB428802);国家自然科学基金项目(41272258);中国地质调查局计划项目(12120733908)

Comparison of Flux Upper Boundary and Given Head Upper Boundary in Simulation of Groundwater Flow Systems

Niu Hong1, Liang Xing1,2, Zhang Renquan1   

  1. 1.School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan430074, China;
    2.State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology, China University of Geosciences, Wuhan430074,China
  • Received:2013-09-07 Online:2014-05-26 Published:2014-05-26

摘要:

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。

关键词: Tó, th典型模式, 通量上边界, 水头上边界, 对比模拟, 地下水

Abstract:

Due to the given water table and discharge points, the analysis of groundwater flow patterns and their transformation are limited using given head boundary(GHB). Tóthian’s typical modes of groundwater flow-systems are simulated numerically using GHB and flux upper boundary(FUB), showing that: 1)When analyzing groundwater flow patterns and their control factors, the flow patterns simulated using FUB and GHB may be completely different or perhaps similar, while other conditions are the same; 2)for the FUB, the water table can be automatically formed under given conditions, thus we can get the characteristics of different flowsystems with a change of infiltration intensity, hydraulic conductivity, or depth of a basin; 3)for the GHB, the recharge into and discharge from a basin (i.e., the flux through the upper boundary) change with changes in hydraulic conductivity and basin depth, entailing corresponding changes in groundwater flow patterns, so that the results obtained with GHB do not reflect these changes. Therefore, based on the respective advantages of GHB and FUB, during the theoretical and practical study of the groundwater flow-system, the advantages of these two methods and the practical information should be comprehensively taken into consideration to select the appropriate method.

Key words: Tóth’s typical pattern, given head boundary, flux upper boundary, comparison simulation, groudwater

中图分类号: 

  • P641
[1] 杜新强, 尹呈杉, 方永军, 李孜涵, 郭辉. 基于地下水生态水位埋深阈值的可开采量评价——以三江平原普阳灌区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 635-646.
[2] 束龙仓, 位书静, 澈丽木格, 温中琦, 刘波. 西辽河平原生态输水的地下水响应及不确定性量化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 647-660.
[3] 杨婷, 李亚鑫, 刘娜, 林晓君, 曾经文, 王秀娟, 蔡倩怡, 罗子峰, 张苑铃, 容精男, 余伟达, 丘锦荣, 周建利. 沸石作为PRB填充介质修复NH4+污染地下水的效果及原位再生性能[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 661-672.
[4] 秦传玉, 尤凯鸿, 李小奇, 张成武, 于丽娟. 地下水常见阴离子影响双重改性纳米零价铁降解硝基苯的机制及效果[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 342-351.
[5] 张文静, 涂志鹏, 贾媛媛. 矿区重金属的释放迁移与污染预测研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 2001-2027.
[6] 闫纲丽, 冯屾, 刘睿男, 黄冠星. 地下水背景值评估研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1655-1670.
[7] 王双, 朱奋, 李亮, 李林坚, 刘娜. 湛江市硇洲岛浅层地下水水化学特征及成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1680-1690.
[8] 黄树春, 李洪涛, 邓波, 王丹, 张高华.

湖南湘潭河西地区近20年岩溶水化学时空演变及其影响因素 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1269-1287.

[9] 王锦博, 贺志毅, 王亚楠, 程诗雨, 刘明柱. 某污染场地土壤与地下水协同修复阈值[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1288-1297.
[10] 王福刚, 管小桐, 何庆成, 程辉, 杨国华, 程中乐, 王耀辉. 考虑边界层流体黏度变化的黏性土低速非达西渗流数学模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 893-905.
[11] 胡启智, 王秀娟, 丘锦荣, 康迪, 曾经文, 蔡倩怡, 刘人涛, 刘娜. 潮汕地区地下水饮用水源地酸性浅层地下水特征及其成因探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 906-918.
[12] 张晟瑀, 申文超, 苏小四. 基于随机森林法的区域地下水硝酸盐污染风险评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 943-956.
[13] 段磊, 曾经文, 赵显林, 丘锦荣, 刘娜, 陶钧实, 周建利. 珠江三角洲典型水产养殖区浅层地下水碘化物分布、来源及健康风险评估[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1657-1674.
[14] 韩红闪, 朱琳, 郭高轩, 李炳华, 卢灿. 新水情背景下北京平原朝阳—通州沉降区地面沉降特征及其影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1326-1338.
[15] 束龙仓, 张彤豪, 澈丽木格, 刘圣昱, 刘波. 降水和地下水开采对通辽市科尔沁区潜水位的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 954-966.
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[1] 初凤友,孙国胜,李晓敏,马维林,赵宏樵. 中太平洋海山富钴结壳生长习性及控制因素[J]. J4, 2005, 35(03): 320 -0325 .
[2] 周丽萍, 申向东, 李学斌, 白忠强. 天然浮石粉水泥土力学性质的试验研究[J]. J4, 2009, 39(3): 492 -497 .
[3] 黄玉龙, 王璞珺, 邵锐. 火山碎屑岩的储层物性--以松辽盆地营城组为例[J]. J4, 2010, 40(2): 227 -236 .
[4] 潘殿琦,张祖培,潘殿彩,陈义民,徐 瑞. 人工冻土纵波波速与温度和含水率的关系[J]. J4, 2006, 36(04): 588 -591 .
[5] 付 哲,周云轩,刘殿伟,刘万崧. 基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型设计与原型系统实现[J]. J4, 2006, 36(04): 647 -652 .
[6] 滕吉文, 刘财, 韩立国, 阮小敏, 闫雅芬, 张永谦. 汶川—映秀MS8.0地震的介质破裂与深部物质运移的动力机制[J]. J4, 2009, 39(4): 559 -583 .
[7] 卢进才,李玉宏,魏仙样,魏建设. 鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩沉积环境与资源潜力研究[J]. J4, 2006, 36(6): 928 -0932 .
[8] 黄继国,黄国鑫,聂广正,魏海娟,吕爱民,王雪松. 中温UBF与UASB两相厌氧系统处理垃圾渗滤液的实验研究[J]. J4, 2007, 37(1): 144 -0147 .
[9] 孙才志,刘玉兰,杨 俊. 下辽河平原地下水生态水位与可持续开发调控研究[J]. J4, 2007, 37(2): 249 -254 .
[10] 舒萍,曲延明,王国军,丁日新,艾兴波,纪学雁,唐华风,边伟华,王璞珺. 松辽盆地火山岩储层裂缝地质特征与地球物理识别[J]. J4, 2007, 37(4): 726 -0733 .