地下水数值模拟研究现状及发展趋势
2024年地下水检测市场前景分析
2024年地下水检测市场前景分析引言地下水是人类社会重要的水资源之一，地下水的质量直接关系到生活饮用水和农业灌溉水的安全。
随着工业化和城市化的加快，地下水受到了越来越多的污染。
因此，地下水检测技术和市场的发展具有重要意义。
本文将对地下水检测市场的前景进行分析。
地下水检测市场发展概况近年来，随着对环境保护意识的提高，地下水检测市场呈现出快速增长的趋势。
传统的地下水检测方法相对较为耗时且成本较高，因此需求量较大的地下水监测项目采用传统方法难以满足要求。
而现代地下水检测技术的发展，使地下水检测效率和准确性得到了显著提高，推动了地下水检测市场的发展。
地下水检测市场的主要驱动因素1. 环境污染加剧全球范围内环境污染问题日益严重，地下水受到的污染也日益严重。
人工污染物、工业废水排放和农业化学品等进入地下水，对地下水质量造成威胁。
因此，对地下水进行定期监测和检测的需求不断增加。
2. 水资源管理需求随着水资源的日益紧缺，地下水成为了一种重要的水资源。
保护和管理地下水资源对于维护生态平衡和人类可持续发展至关重要。
地下水检测技术的发展能够提供准确的数据和信息，为水资源管理者提供科学依据。
3. 技术进步驱动地下水检测技术的不断进步是地下水检测市场快速发展的重要驱动力。
新兴的传感器技术、无线通信技术、数据采集与处理技术以及地理信息系统（GIS）等的应用，极大地提高了地下水检测的效率和准确性。
地下水检测市场的主要挑战1. 检测成本高地下水检测需要专业的设备和人员，检测成本相对较高。
对于一些财力有限的地方政府或个体用户来说，难以承担高昂的检测费用，这在一定程度上制约了地下水检测市场的发展。
2. 检测技术标准不统一地下水检测涉及多个领域，技术标准的不统一给地下水检测带来了一定的难度。
不同地区、不同机构间对地下水检测的要求可能存在差异，这需要相关部门加强标准的制定和协调，为地下水检测提供统一的技术规范。
3. 市场竞争激烈地下水检测市场竞争激烈，涉及的企业众多。
地下水数值模型在中国的应用现状及发展趋势
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文章 编 号 ：６ ２３ ３ （ ０ ９ ｍ 一 ５ —５ １ ７ ． １ ２ ｏ ） ０ ７０ ０ ０
地 下 水 数 值 模 型 在 中 国 的 应 用 现 状 及 发 展 趋 势
沈媛媛 ， 蒋云钟， 雷晓辉， 王明娜
（ 中国 水 利水 电科 学 研 究 院 水 资 源研 究 所 ， 京 北 １０３ ） ００ ８
书编译 成 中文 ∞ ， Ｍ Ｄ Ｌ Ｗ 在我 国推广 提供 了有利 条件 。周 念 清 等较 早 的将 Ｍ Ｄ Ｌ Ｗ 应 用 于 宿 为 Ｏ Ｆ Ｏ Ｏ ＦＯ
迁市地 下水资 源 评 价 中 。吴 剑 锋 、 学 愚 对 Ｍ Ｄ Ｌ Ｗ 的特 点 和求 解 方 法 等 做 了 详 细 论 述 ， 出 朱 Ｏ ＦＯ 指 Ｍ Ｄ Ｌ Ｗ 的实用 性代 表了未来 地下水 流数值 模拟 软 件 的发展 趋 势 。 陈劲松 等 就 Ｍ Ｄ Ｌ Ｗ 中不 同 Ｏ ＦＯ Ｏ ＦＯ
摘 要 ： 下 水 数值 模 型 在 地 下 水 资 源定 量 评 价 及 相 关 领域 研 究 中得 到 了 广 泛 的应 用 。 本 文 介 绍 了几 种 流 行 的 数值 地 模 拟模 型 ， 述 了模 型 特 点 及 其 在 我 国 的应 用 现 状 。 指 出模 型 对 客 观 实 体 概 化存 在 误 差 ， 拟 精 度 有 待 于 提 高 ； 阐 模 裂 隙 介 质 、 溶 介质 中 的地 下 水 运 移 模拟 技 术 未 解 决 ， 制 了模 型 应 用 范 围 ； 调 了模 型数 据 前 后 处 理 能 力 的 不 足 ； 岩 限 强 指 出 了模 拟 技 术 在 地 下水 源汇 项 概 化 、 下 水 运 动 机 理 方 面 的 发 展 前 景 ， 出多 种 模 型 耦 合 以 及 与 ＧＳ紧 密 结 合 地 提 Ｉ 的重 要 性 ， 指 出 由 于使 用 对 象 的 转 变 给地 下 水 模 型 发 展 带来 的新 机 遇 。 并
地下空间渗流场数值模拟及地下水资源评价研究
地下空间渗流场数值模拟及地下水资源评价研究近些年来，随着全球气候变化和经济社会发展的加快，地下水资源的利用和保护已逐渐成为全球关注的焦点。
在地下水资源的开采和利用中，地下空间渗流场数值模拟成为一种重要的分析方法。
同时，地下水资源评价也成为了全球科学研究和国家管理的重点之一。
一、地下空间渗流场数值模拟地下空间渗流场数值模拟是一种通过计算机模拟地下水流动过程的方法。
该方法将地下水流动模型离散化，再运用数值解法模拟地下水的流动和污染物的迁移，并得到水位、地下水流速、地下水通量等参数。
地下空间渗流场数值模拟具有准确性高、可重复性强、成本低等优点，在地下水资源的开采、排水、污染治理等方面应用广泛。
在实际工程应用中，地下空间渗流场数值模拟所得到的结果可以作为决策和设计的依据，对保护和调控地下水资源起到了重要的作用。
二、地下水资源评价地下水资源评价是指通过分析地下水储层的空间分布、水量、水质及相关环境因素等，对地下水资源进行定量化评价和综合分析的过程。
地下水资源评价包括地下水资源量的估算、地下水水质的评价、地下水开发利用评价等。
在地下水采集、保护和管理方面，地下水资源评价是实现地下水资源可持续利用的重要工具。
三、地下空间渗流场数值模拟与地下水资源评价的关系地下空间渗流场数值模拟和地下水资源评价是密不可分的。
渗流场数值模拟可以为地下水资源评价提供定量化的数据支持。
例如，地下空间渗流场数值模拟可以计算出地下水储层的水量、水位、水流速等参数，为地下水资源量的估算提供了可靠的数据支持。
同时，利用地下空间渗流场数值模拟模拟地下水运动规律和模拟地下水受到污染物的影响程度，可以评价地下水水质的情况。
另外，地下空间渗流场数值模拟还可以评估地下水的开采利用情况，例如地下水的开采量和地下水资源的可持续利用等。
四、结论作为地下水资源开发和保护的重要工具之一，地下空间渗流场数值模拟已经广泛应用于地下水资源的开发和利用。
地下水资源评价需要依赖于地下空间渗流场数值模拟提供的数据支持和分析方法。
离散元法在地下水渗流数值模拟中的应用研究
离散元法在地下水渗流数值模拟中的应用研究第一章引言地下水渗流数值模拟是地下水灾害预测、地下水资源评价和水文地质科研等领域的重要工具。
离散元法（Discrete Element Method，DEM）作为一种基于颗粒分布的模拟方法，已经成功应用于土体力学、岩石力学等领域。
近年来，研究者将DEM方法应用于地下水渗流数值模拟中，极大地提高了地下水数值模拟的精度和效率，本文将对其进行研究。
第二章离散元法基本原理离散元法是一种基于颗粒分布的模拟方法，其核心思想是将模拟对象（例如颗粒或者液滴）进行分解，将其离散化处理后再用数学方法进行计算。
其基本原理如下：1. 将模拟对象进行离散化处理，分解成若干个小颗粒。
2. 对每个小颗粒进行动力学模拟，计算其在外力作用下的受力情况。
3. 通过计算得到模拟对象的运动和形变。
离散元法通常选择高精度的数值计算方法，以保证计算结果的准确性。
第三章离散元法在地下水渗流数值模拟中的应用离散元法在地下水渗流数值模拟中的应用，一般需要将渗透过程看作是水分子在孔隙、裂隙中纵向和横向通过的微小通道系统，同时还需要考虑渗透通道的开放大小、形态等因素。
离散元法可以很好地模拟这些流体通道和孔隙空间，使得整个地下水系统得以更加真实地呈现出来。
1. 流砂渗透模型在流砂渗透模型中，离散元法可以很好地模拟沙土颗粒的运动和变形，进而准确计算渗透流量。
研究者通过建立离散元法与多孔介质理论相结合的模型，对大型流砂地基的渗透特性进行了分析。
2. 地下水含沙量分析沙粒等颗粒在地下水中的运输和变形对地下水的含沙量有很大的影响。
离散元法可以模拟这些颗粒在地下水流动的过程，进而准确地对地下水含沙量进行分析。
3. 高压水力喷射孔井分析高压水力喷射孔井可以大量改善地下水资源，但对地下水环境会产生影响。
离散元法可以很好地模拟这些喷射孔井的渗透特性，为喷射孔井的设计和管理提供技术支持。
第四章离散元法的优势和未来发展离散元法是一种不依赖网格的数值模拟方法，可以很好地模拟颗粒运动和变形过程，对于科学研究和工程设计有着广泛的应用。
地下水数值模拟的fac方法研究与应用
地下水数值模拟的fac方法研究与应用1 地下水数值模拟的FAC方法地下水数值模拟方法是一种模拟地下水运动状况的数值技术，是水动力学和地质模拟的基础。
FAC（Fully Approximate Computing）方法是目前应用最为广泛的地下水模拟算法。
即通过完全近似的方法，在模拟地下水系统时，把地体地球物理性质进行近似处理，从而获得计算速度大大加快的优势。
FAC方法在计算机科学层面获得了成功应用，优化了地下水系统的计算效率，提升了地下水模拟的准确性。
2 FAC方法的原理FAC方法的全称是Fully Approximate Computing，即完全近似计算。
因为地下水系统存在着复杂的流动过程，计算量极大，所以无法直接对地下水系统的所有参数进行计算，而需要将待模拟的地下水系统的参数进行近似处理。
FAC方法采用一种"准周期"方法来加速地下水系统的模拟，从而缩短模拟时间。
简单地说，它是把两个不同步骤同步化，从而减少了计算量和时间。
3 FAC方法的优势FAC方法主要有四种优势：1. 能够模拟复杂的尺度环境;2. 能够实现井筒反应，解决水力学和水文学中涉及的众多几何问题;3. 计算速度更快，提高地下水模拟的准确性;4. 能够实现三维的地下水系统的数值模拟，更好地反映地下水运动的特征。
4 FAC方法的应用FAC方法在地下水模拟方面已经有了很多的应用，主要包括：1. 污水处理：FAC方法可以用于研究和模拟污水处理区域的水质变化，为污水处理提供技术支持;2. 设计灌溉水系统：FAC方法可以用于设计、评估、调节灌溉水系统，可以清楚地了解水利模型对水资源变化的影响;3. 水源地开发：FAC方法可以找到最优的水源地开发地点，以便得到充足的和质量满足环保要求的水源;4. 水质管理：FAC方法可以用于模拟污染物的运移和转化，以及水质污染问题的排放管控和应急措施。
以上是关于地下水数值模拟的FAC方法研究与应用的简介。
2024年地下水检测市场发展现状
2024年地下水检测市场发展现状地下水是世界上重要的水资源之一，对于农业灌溉、工业用水和人类生活水源具有至关重要的作用。
随着工业化和城市化的发展，地下水受到越来越多的污染和过度开发的威胁，因此对地下水的检测和保护变得尤为重要。
地下水检测市场也因此而迅速发展。
地下水检测市场的发展得益于技术的进步和环境意识的提高。
传统的地下水检测方法主要依靠取水样，然后送往实验室进行检测，这种方法费时费力，并且无法得到实时的结果。
然而，随着现代技术的发展，新型的地下水检测技术不断涌现，使得地下水的检测更加方便、快速和准确。
目前，市场上主要使用的地下水检测技术包括电阻率法、自动监测站、地球物理勘探和遥感技术等。
电阻率法是一种通过测量地下水层的电阻率来判断地下水质量和含水量的方法，具有非侵入性和实时性的特点。
自动监测站是一种通过安装在地下水井中的传感器和数据采集仪器，实时监测地下水水位和水质的技术，能够提供连续和准确的数据。
地球物理勘探是通过测量地下水层的物理属性来判断地下水质量和分布情况的方法，可以用于制定合理的地下水开采方案。
遥感技术是利用卫星或飞机等遥感设备获取地下水信息的技术，可以实现大范围的地下水监测和变化分析。
除了技术进步，环境意识的提高也推动了地下水检测市场的发展。
人们对地下水污染和过度开发的风险有了更深入的了解和关注，政府和企业也更加重视地下水的保护与管理。
地下水检测技术的发展和市场需求的增加相互促进，推动了地下水检测市场的快速发展。
然而，地下水检测市场仍然面临一些挑战和问题。
首先，地下水检测技术的标准化和认证仍然不够完善，导致市场上存在着质量参差不齐的产品和服务。
其次，地下水检测市场存在着价格竞争和市场准入门槛低的问题，这使得市场上的竞争非常激烈。
此外，一些地下水检测技术在应用过程中还存在一定的局限性和不足之处，需要不断改进和完善。
为了进一步推动地下水检测市场的发展，需要加强相关政策的制定和监管，提高地下水检测技术的标准化和认证，加强技术创新和研发，培养高素质的专业人才，加强行业间的合作与交流。
地下水资源评估中的模型研究
地下水资源评估中的模型研究一、引言水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活、经济发展以及生态平衡都具有至关重要的意义。
随着人口增长、经济发展和气候变化等因素的影响，地下水资源的合理开发和保护变得越来越紧迫。
为了更好地了解地下水资源的状况，评估其储量、可开采量以及变化趋势，需要借助各种模型进行研究。
二、地下水资源评估模型的类型（一）水文地质概念模型水文地质概念模型是对地下水资源系统的简化和抽象描述，它基于对地质、水文地质条件的认识和分析，确定含水层的类型、边界条件、补给与排泄方式等。
通过建立概念模型，可以为后续的数学模型提供基础框架。
（二）数值模型数值模型是目前地下水资源评估中应用最为广泛的一种模型。
它通过将地下水流的偏微分方程进行离散化，采用数值方法求解，从而得到地下水位、流量等参数的时空分布。
常见的数值模型有有限差分法、有限元法和边界元法等。
（三）随机模型由于地下水资源系统存在着不确定性和随机性，随机模型应运而生。
随机模型通过对含水层参数的随机分布进行模拟，来评估地下水资源的不确定性和风险。
（四）物理模拟模型物理模拟模型是根据相似原理，通过建立实体模型来模拟地下水流的运动规律。
物理模拟模型能够直观地展示地下水流的过程，但由于其成本较高、实验条件要求苛刻，应用相对较少。
三、地下水资源评估模型的建立过程（一）资料收集与分析在建立模型之前，需要收集大量的地质、水文地质、气象、水文等资料，并对这些资料进行深入分析，以了解研究区域的地质结构、含水层特性、地下水的补给、排泄条件等。
（二）确定模型的范围和边界条件根据研究目的和实际情况，确定模型的研究范围和边界条件。
边界条件可以分为定水头边界、定流量边界和混合边界等。
（三）含水层参数的确定含水层参数是模型的关键参数，包括渗透系数、储水系数等。
这些参数可以通过抽水试验、渗水试验、地质类比等方法确定。
（四）模型的求解与验证选择合适的数值方法对模型进行求解，并将计算结果与实际观测数据进行对比验证。
地质勘察报告中的地下水质量变化趋势分析
地质勘察报告中的地下水质量变化趋势分析地下水是地球上重要的自然资源之一，对于保障人类的生存和发展具有重要作用。
在地质勘察工作中，对地下水质量进行变化趋势分析是十分关键的一环。
本文将就地质勘察报告中的地下水质量变化趋势分析进行详细探讨。
1. 引言地下水质量的变化趋势分析是地质勘察报告的重要内容之一。
通过对地下水质量变化趋势的分析，可以帮助我们深入了解地下水资源的状况，为水资源的合理利用和保护提供科学依据。
2. 地下水质量的影响因素地下水质量的变化受到多种因素的影响。
主要包括地质条件、地下水补给和排泄、人类活动以及气候变化等。
这些因素在不同地区之间表现出差异性，因此需要进行详细的分析和研究。
3. 地下水质量变化趋势的数据分析地下水质量变化趋势的数据分析是地质勘察报告中的核心部分。
通过对采集到的地下水样品进行水质分析，可以获得各种指标的数据，如pH值、溶解氧、硝酸盐含量等。
在分析这些数据时，一般采用统计方法和图表展示，以直观地反映地下水质量的变化趋势。
4. 地下水质量变化趋势的分析方法为了准确评估地下水质量变化趋势，需要采用科学的分析方法。
在地质勘察报告中，常用的分析方法包括单因素分析、多因素分析和回归分析等。
这些方法可以在一定程度上揭示地下水质量变化的主要原因，并为后续的水资源管理和保护提供参考。
5. 地下水质量变化趋势的案例分析通过案例分析，我们可以更好地理解地下水质量变化趋势分析的实际应用。
以某地区地下水质量变化情况为例，结合前期的地质勘察数据和后续的水质监测数据，可以对地下水质量的变化趋势进行深入分析。
在具体案例中，可以对地下水质量的变化原因进行探讨，并提出相应的管理和保护建议。
6. 结论地质勘察报告中的地下水质量变化趋势分析是地下水资源管理和保护的重要环节。
通过科学的数据分析和方法应用，可以揭示地下水质量变化的规律和原因，并为地下水资源的可持续利用提供科学依据。
在未来的工作中，我们还需进一步加强地下水质量变化趋势的监测和分析，以更好地维护地球上宝贵的水资源。
数值模拟在地下水资源评价中的应用研究
富的孔隙潜水 。二者构成统一的地下水系统。 项 目区地下水主要接受大气 降水 的补 给 ， 区地下水 的 邻 侧 向径流补给及来 自区内河流 洪水淹 没补 给和 丰水 期河 水
测、 地下水 的合理开发和地下水资源管理等诸多方 面得到越来越广泛的应用。以绥化水源地水 资源评价为例 ， 介绍 了数值 模 拟方法在具体水文地质工作 中的应用。
关键词 ： 数值模拟 ； 水源地 ； 地下水资源评价 ；ｉ ａＭ ｄｏ Ｖｓ ｌ ｏｌｗ软件 ； ｕ ｆ 水文地质分区 ； 应力期
文章 编 号 ：０ ７— ５ ６ ２ １ ）１— ０４—０ １０ ７９ （０ ２ Ｏ ０４ ４
数 值 模 拟 在 地 下 水 资 源 评 价 中 的 应 用 研 究
陈正国 ， 仝红伟
（ 龙 江 省 第 二 水 文地 质 工程 地 质 勘 察 院 ， 尔 滨 １０ ３ ） 黑 哈 ５０ ０
摘 要 ： 随着计算机技术 的发展 ， 数值模拟方法作为一种重要的地 下水资源评 价方法 ， 下水资源量 计算与评 价 、 在地 地下水 污染预
兰 河 漫 滩 区 ， 水 层 由 中更 新 统 、 新 统 松 散 堆 积 物 构 成 。 含 全
２ 项 目区水文地 质条 件概 况
项 目区位 于北林 区 中部 ， 北起 呼 兰河 、 至霍 家屯一泥 南
河连线 ； 东起生家窝堡 西至新 华 ， 面积３５ｋ ７ ｍ 。项 目区北部 为呼兰 河 低 漫 滩 区 ， 呼 兰 河 呈 宽 带 状 展 布 ， ３２～ 沿 宽 ． ８５ｋ 面 积 １９３ ｍ 。项 目区南 部为 波状 高 平原 ， ． ｍ， １． ０ｋ 面积
基于Excel编程实现的地下水数值模拟研究
基于Excel编程实现的地下水数值模拟研究摘要：随着我国社会经济不断发展，工业水平不断提升，地下水超采、污染问题日益严重，国家对地下水环境的评价技术和保护措施愈加重视。
地下水环境常采用GMS、Modflow等专业软件进行评价，对于非地下水专业人员来说存在一定的困难。
Excel电子表格具有极强的处理能力、迭代计算能力和操作简单等优点，可以将其应用到地下水数值模拟研究当中。
关键词：Excel;地下水;数值模拟中图分类号：P641 文献标志码：A0 引言水是生命之源，是工業生产、人类生活的基础，随着工业发展以及人类过度开采，地下水资源污染、短缺等问题日益严重。
据不完全统计，地下水污染每年共计给我国百亿元经济损失，对环境的损失更是无法估量，地下水安全已成为社会重点的焦点。
从地下水影响评价现状来看，行业中并没有提出统一评价工具，在地下水环境评价过程中，常采用GMS、MODFLOW、FEFLOW等软件，但这些软件操作专业性强，对于非专业人员来说操作有一定难度，即使相对简单的水文地质，也要求操作人员具有扎实的地质学、水力学知识并掌握复杂步骤。
而Excel软件的数据处理和迭代计算能力强，具有可视化界面友好、操作简单等特点，可以作为解决这一问题的另一条渠道。
1 发展现状整体来看，国外已经逐步开始采用Excel解决地下水问题，并且研究活动逐年增加，很多模型公式可以在Excel中编程，并且较为全面。
如今，地下水流、溶质运移数据模型已经在Excel当中实现了有限差分方法。
我国Excel在地下水研究中局限于自带Execl工具，主要包括水文地质图、野外数据整理、规划求解、地下水指标评价等，对Excel开发利用成功案例较少。
针对这类问题，笔者从《环境影响评价技术导则——地下水环境》（下文简称“《导则》”）观点出发，认为地下水解析模型和数值模型在Excel中实现还有3点不足。
1）在《导则》实施中，对于简单水文条件缺乏有效、快速的工具包，在评价地下水影响时，评价人员还要配合使用其他的评价软件和模型，费时费力。
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第１期总第２２３期 ２０１３年１月 农业科技与装备 ＮＯ．１ ＴＯｔａｌ ＮＯ．２２３
ｃｕｌｔｕｒｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｌａｎ．２０１３
地下水数值模拟研究现状及发展趋势
孙 放 （昌图县水利局，辽宁铁岭１１２５００）
摘要：在简单介绍国内外地下水数值模拟的研究发展现状的基础上，详细探讨分析我国地下水数值模拟研究中存在的主要问题及 其发展趋势．为提高我国地下水数值模拟结果的准确性提供科学参考。 关键词：地下水；数值模拟；现状；问题；趋势 ‘ 中图分类号：ＴＶ２１３．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—１１６１（２０１＇３）０１－００５５－０２
地下水系统数值模拟是定量分析地下水资源和 地下水环境变化的手段。其实现过程为：在给定的地 下水系统水文地质条件下，从初始状态开始，根据初 始水位及地面标高等确定初始蒸发量、灌溉人渗量及 泉水溢出量．再由边界附近的初水力梯度确定边界流 量．然后通过上述定解条件对数学模型离散求解，得 到下一时刻各点的水位（包括边界水位）。根据求得的 水位，确定新的蒸发量、灌溉入渗量、泉水溢出量、边 界水力梯度和边界流量．为下一步计算提供依据。不 断重复上述过程，就可实现地下水动态数值模拟。此 模拟过程避免了定解条件的先验给定，由具体的开采 规划和开采后的水文地质环境来确定新的补排关系。 １ 国内外地下水数值模拟研究发展状况 １．１ 国外 地下水动态预测最早采用的是比较简单的水均 衡法及水文地质比拟法。１９０５年，Ｅ．梅勒第一次用解 析法论证了泉水流量预测方法。２Ｏ世纪５０年代后 期，ｒ．Ｈ．卡门斯基在考虑降水人渗的情况下，通过有 限差分法预测地下水动态变化规律。２０个世纪８０年 代后期。随机法在国外迅速发展起来。 目前。国际上采用的地下水分析计算方法有数值 模拟法、水动力解析法、电网络模拟法、水均衡法等。 数值模拟法方便灵活．适用于各种复杂水文地质条 件，广泛应用于各种实际工作。其计算原理为：利用地 下水动态模拟软件和高性能的数值计算机，建立分析 地区的地层三维模型，再将其划分成众多的规则单元 并分别计算，最后将计算结果综合输出。 国外的研究成果更多的体现在一些专业软件上． 目前应用较广的地下水可视化软件主要是美国地质 调查局（ＵＳＧＳ）的ＭＯＤＦＬＯＷ（Ｍｏｄｕｌａｒ Ｔｈｒｅｅ—Ｄｉｍｅｎ． 收稿日期：２０１２—１０—１２ 作者简介：孙放（１９７３一），女，工程师，从事水资源及农村水 利工程管理工作。 ｓｉｏｎ Ｆｉｎｉｔｅ—ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ＦｌｏｗＭｏｄｌｅ）、加拿 大Ｗａｔｅｒｌｏｏ水文地质公司的Ｖｉｓｕａｌ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ、Ｖｉ— ｓｕａｌ ＭＯＤＦＬＯＷ、ＶＭＯＤ ３Ｄ—Ｅｘｐｌｏｒｅｒ，以及美国杨伯 翰大学环境模拟实验室和美国陆军水路试验站合作 开发的ＧＭＳ ｆＴｈｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｍｏｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）。 近年来。国外该领域的研究主要是针对数值模拟 法的薄弱环节，提出新的思维方法，采用新的数学工 具，分析不同尺度下的变化情况，合理描述地下水系 统中的不确定性和模糊因素。该领域科学家在地下水 系统数值模拟的工作程序、步骤方面达成了一致，强 调水文地质条件合理概化的重要性，并深入探讨尺度 转换问题和量化不确定因素问题。研究人员广泛应用 地下水系统数值模拟软件和３Ｓ技术，不断加强数值 模拟法的功能，并通过与其他模型耦合来发挥其独特 优势。 １．２ 国内 ２０世纪７０年代中后期，国内才开始采用确定性 方法预测地下水动态．而随机模拟法在近十几年才刚 刚发展起来，而且研究有限。从８０年代以来，我国开 始应用ＭＯＤＦＬＯＷ法，并在此基础上发展出一些新 算法。 中国地质大学环境学院与美国、加拿大、以色列、 德国、荷兰、南菲等国家进行合作，获得了许多成果： ＧＰＳ和卫星应力遥感技术应用于京津唐地区地质灾 害检测预报；ＲＳ技术应用于塔里木盆地南缘大中型 河流变迁研究；大庆地区地下水位动态观测网优化设 计及信息研究系统、陕西泾河东庄水库蓄水后的渗流 场和水库渗漏量预测、南水北调中线（北京段）地下水 数值模拟、北京市地下水回灌区域的模拟分析等预测 研究成功实现。 南水北调中线河北省段所经过的太行山山前平 原区地形地貌复杂，地下水亦呈多种形态．其扬压力 对渠道衬砌板的稳定具有反作用。另外。地下水位亦 ５６ 农业科技与装备 是边坡稳定分析及防冻设计的重要参数。在此情况 下，研究者选用水均衡法进行地下水位预测，且预测 成果可靠。目前，此项预测成果已在河北省总干渠设 计中应用并向全线推广。 近几年．随着新技术、新方法的广泛应用，我国的 科学家在建立地下水系统数值模拟模型过程中，不断 创新理论和方法，通过数值模型理论与相关研究理论 结合，不断提高模拟结果的可靠性。 ． 孙讷正与陈葆仁等分别在其专著里对随机数值 模拟进行简单介绍。杨金忠对多孑Ｌ介质中水分及溶质 运移的随机理论进行总结性介绍。诸云强、宫辉力等 以数据的获取、处理、表达和大量时空数据为基础，利 用组件式地理信息系统技术建立首都地区地下水资 源空间分析系统。李丹，郝振纯，薛联青针对区域地下 水位的随机波动性、高度非线性及复杂性，构建灰色 ＢＰ神经网络预测模型（Ｇｒｅｙ—ＢＰｎｎＭＯＤ），该模型由 灰色ＧＭ（１，１）和改进的ＢＰ神经网络模型２个部分 构成。通过ＧＭ（１，１）捎除数据系列的不稳定性，然后 将其输出作为ＢＰ神经网络的输入，达到拟合非线性 系统的目的，并以山东枣庄市为例对模型进行验证。 结果表明．该模型能有效融合二者优点，不仅操作简 单．而且预测效果好，值得推广应用。 Ｖｉｓｕａｌ Ｍｏｄｆｌｏｗ良好的模拟效果越来越得到大家 的认可．它将数值模拟过程中的各个步骤天衣无缝地 连接起来．从开始建模、输入和修改各类水文地质参 数与几何参数、运行模型、反演校正参数到显示输出 结果，整个过程系统化、规范化。其理想的预测结果为 制定合理开采规划，以确保国民经济健康发展。 ２地下水数值模拟存在的问题 随着计算机技术的飞速发展，国内外关于地下水 系统数值模拟的研究有了长足进步，但鉴于实际水文 地质条件复杂、野外试验数据缺乏、模拟技术运用不 ２０１３年１月 合理以及多学科交叉难度大等．其发展中还存在一些 问题：１）各学科之间难以沟通，侧重的时间或空间尺 度存在较大差异，地下水、地表状况、土壤、植被、气候 变量和土地利用等都存在时空变异性。模型的耦合集 成存在较大难度。２）地下水系统数值模拟模型的水 文地质参数可以通过参数优化来调整，但参数调整的 范围缺少准确的标准。３）随着计算机的广泛应用，计 算机软件实现了对大量水文地质学及地下水动力学 问题的模拟，其计算能力远远超过人们获取数值模型 所需野外资料的能力，勘探技术水平需要提高。４）根 据国民经济发展的需要．为解决地下水利用不合理问 题（尤其是日益严重的西部环境和生态问题），亟需科 学家深入研究典型生态环境区域的地下水动力学特 征．以提供决策依据。 ３地下水数值模拟发展趋势 近年来。随着计算机的发展和ＧＩＳ技术的进步， 科学决策和管理信息方面的新方法层出不穷，有利于 水文水资源工作者了解地下水在时间和空间上的变 化情况，以实现良好的数据维护、更新和分析。有了完 备的数据做支持，一方面可以提高模拟的仿真性，另
一方面可大大减轻处理复杂数据的工作负担。随着勘 探手段的提高，含水层特征参数的确定方法不断丰 富，参数精度不断提高，数值模型的标定方法及灵敏 度的分析也更规范化。 三维数值模型是未来发展趋势，其将越来越真实 地概化实际的水文地质条件。新的思维方法、数学方 法、计算机软件技术的应用，将越来越快地提升地下 水系统数值模拟方法的功能，有针对性地处理模型中 的不确定因素，合理地表征具体的地下水动态变化特 征 通过地下水系统不同模拟方法的耦合和多学科的 深入交流合作．地下水系统数值模拟方法将会有更广 阔的前景。
参考文献 【１］张洪霞，宋文．地下水数值模拟的研究现状与展望［Ｊ］．水利科技与经济，２００７，１３（１１）：７９４—７９６ ［２１薛禹群，谢春红．地下水数值模拟【Ｍ］．北京：科学出版社，２００７． ［３１李森．地下水动态数值模拟中随机方法研究进展【Ｊ１．勘察科学技术，２００６（２）：２０—２４． ［４】王许兵，周书葵，吴学峰．地下水数学模拟方法综述ｆＪ］．市政技术，２００９，２７（１４）：３７１—３７３．
Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｉｎ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｗａｔｅｒ ＳＵＮ Ｆａｎｇ ｆＣｈａｎｇｔｕ Ｃｏｕｎｔｙ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｂｕｒｅａｕ，Ｔｉｅｌｉｎｇ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ １２５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｂｒｉｅｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ．ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｍａｋｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ａ ｂｉｄ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｓｐｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ；ｐｒｏｂｌｅｍｓ；ｔｒｅｎｄ