基于三維水文地質(zhì)模型的孔隙地下水三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)生成技術(shù)研究.pdf

1、孔隙地下水賦存于松散沉積地層中，資源量豐富，水質(zhì)優(yōu)良，具有良好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。長(zhǎng)期地過(guò)量開(kāi)采孔隙地下水則會(huì)引發(fā)了諸如地面沉降、土地資源退化等一系列的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。孔隙地下水埋藏于地面以下，需要采用勘查、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及模擬計(jì)算手段才能了解其賦存、運(yùn)移規(guī)律與資源量。其中孔隙地下水?dāng)?shù)據(jù)模擬是揭示地下水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律與資源量評(píng)價(jià)的主要方法之一。三維水文地質(zhì)建模技術(shù)的飛速發(fā)展，為孔隙地下水流的模擬提供了可靠的

2、支撐平臺(tái)，可直觀形象地表達(dá)孔隙地下水儲(chǔ)存與運(yùn)移介質(zhì)空間結(jié)構(gòu)。
　　論文綜合研究基于三維水文地質(zhì)模型的孔隙地下水三維流場(chǎng)動(dòng)態(tài)生成技術(shù)，試圖基于孔隙地下水流-固耦合流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，獲取三維水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)建模以及流場(chǎng)繪制的有關(guān)數(shù)據(jù)，以期能夠在三維水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)模型中實(shí)現(xiàn)孔隙地下水流場(chǎng)動(dòng)態(tài)生成。同時(shí)，基于三維水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)模型，合理的結(jié)合矢量場(chǎng)可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)孔隙地下水流場(chǎng)在三維水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)模型有效可視化，達(dá)到孔隙地下水流場(chǎng)與三維水文地質(zhì)模型一體

3、化動(dòng)態(tài)模擬與可視化顯示目標(biāo)，從而增加地下水系統(tǒng)的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)力，為進(jìn)一步預(yù)測(cè)孔隙地下水系統(tǒng)的發(fā)展演化趨勢(shì)提供依據(jù)，對(duì)合理地分析評(píng)價(jià)科學(xué)管理地下水資源有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　論文的研究緊緊圍繞著基于三維水文地質(zhì)模型的地下水流場(chǎng)動(dòng)態(tài)生成技術(shù)研究而展開(kāi)，主要研究?jī)?nèi)容:
　　(1)將經(jīng)典一維土體固結(jié)模型與三維地下水動(dòng)力方程耦合，形成顧及三維水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)層變形特性的三維孔隙地下水流數(shù)值模擬與含水層（土層）壓縮耦合模型，與孔隙地下

4、水流數(shù)值模擬的各個(gè)應(yīng)力期或時(shí)步同步獲取支撐孔隙地下水流場(chǎng)與三維水文地質(zhì)模型動(dòng)態(tài)構(gòu)建的數(shù)據(jù)。
　　(2)采用水文地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)，基于三棱柱體元空間離散方法，研究三維水文地質(zhì)建模方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化機(jī)制將孔隙地下水流-固耦合數(shù)學(xué)模型數(shù)值模擬數(shù)據(jù)，即將“三維數(shù)值計(jì)算”的結(jié)果在“三維地質(zhì)模型”中同步表達(dá)，實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)模型的動(dòng)態(tài)建模。
　　(3)根據(jù)孔隙地下水流場(chǎng)的生成與三維水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)建模原理及其要求，研究孔隙地下水流場(chǎng)的生成算法以