垂直与水平渗透作用下潜水非稳定渗流运动规律

对河渠边界控制的半无限含水层,建立垂向入渗与河渠水平渗透共同作用下的潜水非稳定渗流模型;利用Boussinesq第一线性化方法,通过Laplace变换,给出模型的解析解. 证明相关经典公式与模型特定解之间的转换关系,分析经典公式适用范围．根据模型解,逐一定量研究下述变量,如垂向入渗强度、河渠水位变动幅度、含水层结构参数如给水度和导压系数、计算点与边界之间的距离,对渗流过程的影响．这些变量的变化,对潜水位获最大上升速度的时间产生延迟效应;论证一些变量间产生等效延迟效应的条件．根据解的数学特征,讨论其对应的物理意义和潜水位变动规律．     

时变垂向入渗影响下河渠-潜水非稳定渗流模型的解及应用

在河渠边界控制下的半无限含水层中,对时变垂向入渗影响下的潜水非稳定渗流模型,利用Boussinesq第一线性化方法,通过Laplace变换并结合卷积原理,导出模型的解析解．根据不同水文地质条件下解的数学特征,建立相应的含水层参数求解方法;在此基础上,建立计算河渠与含水层之间水量交换的公式,以及计算潜水蒸发强度的递推公式．以安徽淮北平原某河流-潜水含水层系统为例,阐述上述方法的计算过程与步骤．     

具指数衰减函数边界的一维热传导问题的解及其应用

边界条件为指数衰减函数的一维热传导问题,Laplace正变换后泛定方程的通解与边界条件象函数的乘积组合求逆困难,问题难以求解。应用Laplace变换性质,将边界条件用算符运行于变换过程中,建立一维热传导问题通用的理论解;再将特定问题的边界条件代入通用理论解,获得相应的解。根据边界条件为指数衰减函数时的解,讨论其与经典问题解的转换关系,并结合实例,利用测点温度变化曲线的拐点求算模型参数。文中提出的求解方法,边界条件不参与繁杂的变换过程,解法便捷。     

河渠控制下潜水含水层中的蒸发规律与计算

在潜水蒸发和河渠水平渗透共同作用下，对潜水非稳定渗流模型，利用Boussinesq第一线性化方法，通过Laplace变换，导出了该模型的解析解；对时变的潜水蒸发强度，利用卷积原理，给出计算潜水水位变动的解析公式；建立了计算潜水蒸发强度的递推公式；根据模型解，研究了潜水蒸发引起的潜水位变化过程与变化规律. 认为在河渠边界控制下的潜水含水层中，蒸发作用将形成具时间滞后特征的潜水位变化过程，河渠边界对潜水位变化过程的影响幅度具有非线性时变特征；如果忽略边界条件所进行的评价，其计算误差将随时间的延长而迅速增大. 以安徽淮北平原某河流潜水含水层系统为例，阐述上述方法过程与步骤.     

淮北市裂隙岩溶水动态模拟与超采评价

以淮北市裂隙岩溶水源地开采实际为研究对象,利用水位自回归与多元回归相耦合的方法建立水位动态模拟模型;根据对1997-2004年期间实际水位动态的模拟过程与结果,论述耦合方法计算精度较好的内在原因,阐述该方法的优越性;结合区域水位动态特征,分析区域裂隙岩溶水超采的成因,从用水公平角度讨论超采临界水位的确定方法,利用动态模拟模型评价水源地的超采程度;基于区域水位动态特征和超采评价结果,探讨水源地限采的技术思路.     

RULE OF TRANSIENT PHREATIC FLOW SUBJECTED TO VERTICAL AND HORIZONTAL SEEPAGE

In a semi-infinite aquifer bounded by a channel,a transient flow model is constructed for phreatic water subjected to vertical and horizontal seepage.Based on the first linearized Boussinesq equation,the analytical solution of the model is obtained by Laplace transform.Having proven the transformation between the analytical solution and some relevant classic formulas,suitable condition for each of these formulas is demon- strated.On the base of the solution,the variation of transient flow process caused by the variables,such as vertical infiltration intensity,fluctuation range of river stage,aquifer parameters such as transmissivity and specific yield,and the distance from calculating point to channel boundary,are analyzed quantitatively one by one.Lagging effect will happen to the time,when phreatic water gets its maximum fluctuation velocity,response to the varying of the variables stated above.The condition for some variables to form equivalent lagging effect is demonstrated.Corresponding to the mathematical charac- teristics of the analytical solution,the physical implication and the fluctuation rule of groundwater level are discussed.     

平原地区农村供水规模的优化

在农村供水工程建设中,合理的供水规模往往是供水工程能否持续运行的决定性因素.在含水层发育比较广泛且可作为供水水源的平原地区,文章在考虑到水厂位置选择对供水覆盖范围及输水成本影响的条件下,研究供水成本的组成,确定制水成本、建设费用与供水规模之间的关系,建立以区域内水厂、主管网建设投资和输水成本总和最小为目标的混合整数规划模型;利用遗传算法对模型进行求解,进而确定合理的供水规模,为类似地区的农村供水规划提供参考.     

沙漠边缘绿洲灌区对地下水开采的约束作用

沙漠地区生态系统非常脆弱,地下水的开采应以不破坏现有的生态平衡为前提。文章以塔克拉玛干沙漠南缘桑株河流域为例,在数值模型的基础上,根据作物、植被正常生长与地下水水位埋深的关系,通过定义极限水位附加降深,探讨了绿洲灌区对地下水开采的约束作用。结果表明,若水源地运行仅以地下水可开采量为约束条件,运行20a后将引起乔达灌区与木吉灌区的水位附加降深值分别达7.5、5.6m,远大于极限水位附加降深值3.0m,从而致使作物减产、植被枯死。因此,应以现有绿洲灌区的正常生长为约束条件,制定相应的地下水开发利用方案。     

微生物对引江济淮工程膨胀土改良效果室内试验

以引江济淮工程江淮分水岭段强膨胀土为研究对象,从非膨胀土中分离微生物,筛选出一种将强膨胀土改良为弱-中等膨胀土微生物菌株,观察其菌落形态和革兰氏染色形态并进行16SrRNA测序,鉴定该微生物菌株为枯草芽孢杆菌。采用正交试验设计,得到枯草芽孢杆菌最佳养护条件：含水量质量百分数为40%,掺菌质量分数为3%,养护温度为5℃,起始pH为7.5。在此条件下养护,膨胀土自由膨胀率与对照比较最大降幅为21.7%。