检索结果-南通市图书馆

基于时空分数阶导数模型的潜流带溶质运移模拟

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南水北调与水利科技（中英文） 2022年第3期20卷 506-515页

作者：鲁程鹏林雨竹张勇秦巍吴成城刘波束龙仓河海大学水文水资源学院江苏南京210098 Department of Geological Sciences of University of Alabama Tuscaloosa USA AL 35487

为弥补传统整数阶导数对流-弥散方程在潜流带溶质运移模拟时难以描述介质非均质性引起的溶质运移的不足,在潜流带溶质运移模型中引入时空分数阶导数项,分别从一维和二维角度出发对分数阶导数方法在潜流带溶质运移模拟中的适用性进行讨... 详细信息

为弥补传统整数阶导数对流-弥散方程在潜流带溶质运移模拟时难以描述介质非均质性引起的溶质运移的不足,在潜流带溶质运移模型中引入时空分数阶导数项,分别从一维和二维角度出发对分数阶导数方法在潜流带溶质运移模拟中的适用性进行讨论。研究发现:时间分数阶阶数α体现溶质运移过程的滞时效应,使穿透曲线具有明显的拖尾特征;空间分数阶阶数β刻画介质非均质性引起的溶质超扩散现象。参数敏感性分析结果表明:引入分数阶方法相较于传统对流-弥散方程使得方程对流速和弥散系数改变的敏感性增强,解决了传统整数阶方法无法准确描述潜流带中介质强非均质性的缺陷。野外示踪试验进一步证明:由于潜流带中介质非均质性强且存在多维流的特点,传统二维整数阶对流扩散方程对溶质运移过程刻画存在不足;一维分数阶导数模型在模拟潜流带溶质运移时,能够更准确计算溶质浓度峰现时间,描述穿透曲线拖尾现象;二维分数阶导数模型受到不同方向参数设置的影响,在没有纵深方向介质差异导致的水流、介质参数差异的前提下,模拟水平面内溶质扩散过程更具适用性。

关键词：时空分数阶模型潜流带溶质运移滞时效应非均质性

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中美地下水资源开发利用对比分析

水文地质工程地质 2016年第2期43卷 37-43页

作者：李璇束龙仓 CHEN Xunhong 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 美国内布拉斯加大学林肯分校自然资源学院内布拉斯加州林肯685830996

中国和美国分别作为发展中国家和发达国家的代表,两国开发利用地下水较早,在地下水开发利用过程中积累了丰富的经验。通过介绍两国地下水资源开发利用的现状,揭示其多年地下水用水量的变化规律,并进行对比分析。结果表明:近年来,两国地... 详细信息

中国和美国分别作为发展中国家和发达国家的代表,两国开发利用地下水较早,在地下水开发利用过程中积累了丰富的经验。通过介绍两国地下水资源开发利用的现状,揭示其多年地下水用水量的变化规律,并进行对比分析。结果表明:近年来,两国地下水用水量仍超过1000×10~8m^3/a,地下水用水量占总用水量的比例均为20%左右,其中约有60%用于农业灌溉,三个指标整体上均呈现减少趋势。在人口、人均GDP和有效灌溉面积三个影响因素中,两国地下水用水量的首要影响因素均是有效灌溉面积。调水工程的兴建,可缓解地下水开采压力,有效地减少了地下水用水量。与美国相比,中国的用水效率较低,今后应进一步推广节水技术,加强地下水资源管理。

关键词：地下水资源开发利用中国美国

孔隙结构对地下水回灌颗粒堵塞影响的试验研究

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水利学报 2021年第4期52卷 498-506页

作者：王诏楷束龙仓刘波杨寅星张运铎河海大学水文水资源学院江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

地下水人工回灌是增加地下水补给量的有效手段,颗粒堵塞是影响地下水回灌效率的主要因素,介质孔隙结构是颗粒堵塞发生发展的直接影响因素。为了研究孔隙结构如何对地下水回灌颗粒堵塞产生影响,基于地下水回灌工程实际,设计并搭建了一维... 详细信息

地下水人工回灌是增加地下水补给量的有效手段,颗粒堵塞是影响地下水回灌效率的主要因素,介质孔隙结构是颗粒堵塞发生发展的直接影响因素。为了研究孔隙结构如何对地下水回灌颗粒堵塞产生影响,基于地下水回灌工程实际,设计并搭建了一维砂柱物理模型,通过玻璃珠介质和石英砂介质的对比试验,研究了介质孔隙结构对地下水回灌颗粒堵塞的影响。定量表达并分析了孔隙结构对颗粒运动过程和颗粒堵塞发生发展的影响。对试验现象进行了定量描述和理论推导,分析总结了地下水回灌试验过程中的颗粒运动规律及颗粒堵塞机理。研究表明,地下水回灌过程中介质孔隙结构越不规则,颗粒堵塞发展越快、发展程度越高、影响范围越大。本研究为地下水人工回灌等提供了一定介质孔隙结构对颗粒堵塞影响方面的理论参考。

关键词：颗粒堵塞孔隙结构地下水回灌物理试验

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浅层地下水安全开采动态控制水位确定

水电能源科学 2014年第10期32卷 63-66页

作者：刘波刘革束龙仓河海大学水文水资源学院江苏南京210098

为深入研究地下水安全开采问题,提出了地下水安全开采动态控制水位概念,具体包括控制水位上限、控制水位下限、上限预警水位和下限预警水位四个指标,各指标值随时间变化。详细介绍了水均衡法确定动态控制水位的基本原理和方法步骤,并以... 详细信息

为深入研究地下水安全开采问题,提出了地下水安全开采动态控制水位概念,具体包括控制水位上限、控制水位下限、上限预警水位和下限预警水位四个指标,各指标值随时间变化。详细介绍了水均衡法确定动态控制水位的基本原理和方法步骤,并以阜阳市为例,选取代表性观测站(周棚站)进行计算,得到研究区年内浅层地下水安全开采动态控制水位过程。结果表明,年内控制水位上限、控制水位下限、上限预警水位和下限预警水位均随时间动态变化,为地下水实时动态监督管理提供了可靠依据。

关键词：浅层地下水水均衡法动态控制水位预警水位

三江平原典型区地下水位对降水及河水位变化的响应

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南水北调与水利科技（中英文） 2022年第6期20卷 1076-1083,1127页

作者：邱亚婷陈娟束龙仓袁亚杰张凤海鲁程鹏河海大学水文水资源学院南京210098 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 黑龙江省水文水资源中心哈尔滨150001

选取三江平原典型区松花江、乌苏里江河流附近建设街、海青地下水位站及相邻的富锦、海青水文站为研究对象,采用2007—2016年逐月降水、地下水位和河水位数据,利用互相关分析和交叉小波变换方法开展地下水位对降水的响应研究,并对地下... 详细信息

选取三江平原典型区松花江、乌苏里江河流附近建设街、海青地下水位站及相邻的富锦、海青水文站为研究对象,采用2007—2016年逐月降水、地下水位和河水位数据,利用互相关分析和交叉小波变换方法开展地下水位对降水的响应研究,并对地下水位和河水位进行偏相关分析,阐释地下水位对降水响应的时滞差异。结果表明:地下水位和河水位存在显著相关关系,且松花江、乌苏里江段两者的偏相关系数分别为0.880、0.511,说明河水位明显影响河流附近地下水位对降水的响应;研究区内松花江、乌苏里江段河流附近地下水位对降水的滞后水平存在时空差异,滞后时间分别为21.65 d、2.17 d;此外,2007—2016年地下水和河水的补排关系总体表现为地下水补给河水,且松花江段河水位和附近地下水位的关系更紧密,即松花江段河水和地下水的交互作用更强,故松花江段相邻地下水位对降水的滞后时间更长。研究结果为掌握该地区地下水水位时空变化规律和水资源的合理开发利用及管理提供了科学依据。

关键词：地下水位降水河水位相关性分析滞后时间

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含水层压密引起其特征参数变化的实验

吉林大学学报（地球科学版） 2013年第6期43卷 1958-1965页

作者：陈荣波束龙仓鲁程鹏李伟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 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院昆明650051 江苏省地质调查研究院南京210018

水文地质参数在含水层压密过程中不断变化，这是诸多地面沉降模型实际应用中的难点之一。就含水层压密对水文地质参数的影响开展了初步的实验，结果表明，压密前后含水层的渗透系数和给水度发生了较大的变化。其中：渗透系数随模拟含水... 详细信息

水文地质参数在含水层压密过程中不断变化，这是诸多地面沉降模型实际应用中的难点之一。就含水层压密对水文地质参数的影响开展了初步的实验，结果表明，压密前后含水层的渗透系数和给水度发生了较大的变化。其中：渗透系数随模拟含水层介质压密过程的变化几乎呈线性的减小趋势，线性拟合决定系数为0．9592～0．9971；给水度随着含水层的压实而表现出下降的趋势较为复杂，随介质类型的不同而有差异。渗透系数和给水度的下降速度在不同介质中也有一定的差异。在本研究的实验模型尺度下，给水度和渗透系数呈现一定的线性正相关关系，一次线性相关函数斜率为0．0013～0．0051，截距为0．0116～0．0381，基本相近且在相同数量级。

关键词：地面沉降含水层压密渗透系数给水度砂柱试验

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阜阳市农灌区浅层地下水安全开采量评价

水利水电科技进展 2015年第4期35卷 70-74页

作者：刘革刘波季叶飞束龙仓中山市水库水电工程管理中心广东中山528403 河海大学水文水资源学院江苏南京210098 水利部松辽水利委员会吉林长春130021

针对阜阳市农灌区水文地质条件和浅层地下水运动特点,建立区域浅层地下水多年调节计算模型,通过调节地下水开采量使调节计算末期地下水位埋深能够恢复到起调埋深,达到多年水均衡,得到阜阳市浅层地下水安全开采系数与安全开采量。1956—2... 详细信息

针对阜阳市农灌区水文地质条件和浅层地下水运动特点,建立区域浅层地下水多年调节计算模型,通过调节地下水开采量使调节计算末期地下水位埋深能够恢复到起调埋深,达到多年水均衡,得到阜阳市浅层地下水安全开采系数与安全开采量。1956—2010年长系列的计算结果表明,阜阳市多年平均浅层地下水总补给量为17.856亿m3,安全开采系数为0.469,安全开采量为8.374亿m3;结合以农灌区为主的阜阳市用水过程特点,采用等比例法对浅层地下水安全开采量进行年内分配,确定了阜阳市浅层地下水的年内逐月安全开采过程。

关键词：浅层地下水农灌区安全开采系数安全开采量地下水位埋深阜阳市

西南岩溶地区地下河系统流量衰减系数的时变特征

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水电能源科学 2014年第6期32卷 33-36页

作者：董贵明束龙仓田娟中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京2100982 江苏师范大学城市与环境学院江苏徐州221116

鉴于衰减系数是流量衰减分析过程中的关键参数,在给出瞬时衰减系数、名义衰减系数定义的基础上,研究了两种衰减系数的时变特征,据此分析了后寨地下河系统实测流量(冒水坑站和老黑潭站)数据。结果表明,在全部衰减时间内,瞬时衰减系数整... 详细信息

鉴于衰减系数是流量衰减分析过程中的关键参数,在给出瞬时衰减系数、名义衰减系数定义的基础上,研究了两种衰减系数的时变特征,据此分析了后寨地下河系统实测流量(冒水坑站和老黑潭站)数据。结果表明,在全部衰减时间内,瞬时衰减系数整体上随时间增加而变小,在每一个衰减段内其数值也是整体变小的;瞬时衰减系数的第一衰减段变幅大于第二衰减段,第二衰减段大于第三衰减段;第一衰减段变化速度大于第二衰减段,第二衰减段大于第三衰减段;名义衰减系数与瞬时衰减系数具有类似的时变特征。

关键词：岩溶地下河系统衰减系数衰减分析时变特征

具有不同转折角度的复杂单裂隙水头损失试验研究

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水文地质工程地质 2019年第2期46卷 51-56页

作者：张春艳束龙仓张帅领华北水利水电大学地球科学与工程学院河南郑州450046 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司河南郑州450007

裂隙是岩溶含水系统的重要组成部分,裂隙水流运动对岩溶含水系统水流运动起到重要的控制作用。利用自行设计研制的具有不同转折角度、不同裂隙开度的复杂单裂隙物理模型,通过室内物理试验得到有、无裂隙条件下,水头差变化曲线,并基于能... 详细信息

裂隙是岩溶含水系统的重要组成部分,裂隙水流运动对岩溶含水系统水流运动起到重要的控制作用。利用自行设计研制的具有不同转折角度、不同裂隙开度的复杂单裂隙物理模型,通过室内物理试验得到有、无裂隙条件下,水头差变化曲线,并基于能量方程推导得出水流流经裂隙时产生的总水头损失计算式,计算得到不同裂隙开度(1～2.6 mm)、不同流速(0～40 cm/s)条件下,裂隙总水头损失对不同转折角度(0°～165°)的变化曲线,利用修正立方定律和达西-魏斯巴赫公式计算裂隙平行部分的沿程水头损失,总水头损失与之相减得到转折角处的局部水头损失。结果表明:随裂隙开度增大,流速增大,裂隙总水头损失、转折处局部水头损失均呈增大趋势,且流速越大,趋势越明显;对水头损失与平均流速之间的关系曲线进行拟合分析,发现裂隙总水头损失、转折处局部水头损失与平均流速之间均呈二次函数关系,可用Forchheimer方程描述,且总水头损失、局部水头损失与平均流速之间函数关系的二次项系数随裂隙开度增大基本呈增大趋势,最终得到二次项系数分布的上包线与下包线,而一次项系数分布比较集中,总水头损失的一次项系数分布于-0.1～0.5之间,转折处局部水头损失的一次项系数分布于-0.1～0.25之间。

关键词：复杂单裂隙总水头损失局部水头损失物理模型