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李慧

在自组织流场模拟中,空间中密布的地下水监测井可源源不断地获取地下水头场的分布,是地下水资源运动的驱动力。使用内插或外插方法,为每个流场网格赋以水头值以后,即可为流场模型计算地下水力梯度场。在单层自组织流场模型中,由于单一流线两侧的地下水没有沟通,基于此可以使用流线对自组织流场模型所对应的含水层做条带状剖分。在任意两条流线所包围的区域内,由于水力梯度值和断面宽度值为处处已知,这时如果在某个断面处的导水系数值为已知,我们就可以根据上式推断出区域内所有位置的导水系数值。当自组织流场中水力梯度和导水系数处处已知时,也就意味着区域内地下水流场为处处已知。

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李慧

ModFlow是美国地质调查局(USGS)研发的经典地下水流模拟软件,而ModFlow6是继ModFlow2005后的第六代模拟计算引擎。在此版本中USGS对ModFlow进行了大规模的改进,其中最为重要的改动是将模型基础数据结构从结构网格(可通过ijk寻址)修改为非结构网格,即模型中可存在任意个数的网格,每个网格可以是任意形状的多边形。此举大大增强了地下水流模型在处理复杂边界中的灵活度,同时也决定了微分方程的求解不能再使用基于结构网格的有限差分方法,而是使用了控制体积法(CVFD)。在此方法中,一个网格可以与任意多网格做水力交流,而且对于两个不相邻的网格也可以实现水力交换。

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李慧

当雨水浸润地表并且接触到填埋的废物或者其他形式的污染物时,这些污染物会进入水相,并且随雨水进入地下水,这是地下水的典型污染通道。有时洒落或者渗漏的污染物本身的数量很大,这些化学物质可以无需雨水入渗的帮助,自身即可以靠重力作用到达含水层。地下水的流动一般来说非常缓慢,而且很少受到湍流、稀释、混溶等作用的影响,所以污染物到达地下水后不容易扩散,常常形成相对稳定的污染“烟羽”,随地下水流缓慢运动。虽然污染烟羽在地下水中的运动速度不快,但因为地下水污染常常数年甚至数十年不为人所知,所以地下水污染烟羽有可能影响大范围面积,有时其长度可以达到几公里。