下辽河平原地下水水质实时预报模型研究

论文摘要

本文针对下辽河平原地下水水质实时预报模型展开专题研究。采用转移概率地质统计理论,建立了研究区地质结构模型,明确了研究区含水层分布特征；根据长时间序列地下水实测长观资料,采用数值模拟技术建立了研究区地下水流数值模型,明确了研究区地下水流场的时空演化特征；采用反向水文地球化学模拟技术,对研究区沿地下水流向三条典型反应路径进行了模拟,确定了反应路径上发生的矿物溶解/沉淀作用及阳离子交换作用,分析了它们对于地下水化学组分变化的影响；采用数值模拟技术建立了研究区考虑对流——弥散作用、混溶作用及蒸发浓缩作用的地下水溶质运移模型,明确了研究区地下水溶质浓度场的时空演化特征；采用VB语言编程技术,以研究区地下水流数值模型和地下水溶质运移数值模型为基础,MF2K和MT3DMS为内核计算程序,开发了模型与地下水实时监测系统的接口,集成建立了下辽河平原地下水水质实时预报模型,并开发了操作界面下的操作系统,实现了下辽河平原地下水水质的实时预报功能。

论文目录

• 内容提要
• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 0.1 选题依据及研究意义
• 0.2 国内外研究现状
• 0.2.1 水文地球化学模型
• 0.2.2 地下水溶质运移模型
• 0.2.3 地下水实时预报模拟技术
• 0.3 主要研究内容、创新点与技术路线
• 0.3.1 主要研究内容
• 0.3.2 创新点和关键技术
• 0.3.3 技术路线
• 0.3.4 研究基础
• 第一章 研究区概况
• 1.1 自然地理概况
• 1.1.1 地理位置
• 1.1.2 气象气候条件
• 1.1.3 水文条件
• 1.2 区域地质条件概况
• 1.2.1 地形地貌条件
• 1.2.2 地层岩性
• 1.3 区域水文地质条件概况
• 1.3.1 含水层与地下水类型
• 1.3.2 地下水循环特征
• 1.3.3 地下水动态特征
• 1.3.4 地下水化学特征
• 第二章 地下水流数值模型
• 2.1 地质结构模型
• 2.1.1 转移概率地质统计理论
• 2.1.2 地质结构建模
• 2.2 水文地质概念模型
• 2.2.1 含水层概化
• 2.2.2 水力特征概化
• 2.2.3 边界条件概化
• 2.3 数学模型
• 2.3.1 数学模型的建立
• 2.3.2 数学模型的求解
• 2.3.3 模型离散
• 2.3.4 参数分区及初值
• 2.4 模型的识别和验证
• 2.4.1 源汇项的处理
• 2.4.2 模型的识别和验证结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 地下水水质数值模型
• 3.1 反向水文地球化学模型
• 3.1.1 水文地球化学反应路径的确定
• 3.1.2 反应路径沿程水化学演化特征
• 3.1.3 可能矿物相和约束变量的确定
• 3.1.4 反应路径模拟结果
• 3.2 地下水溶质运移模型
• 3.2.1 概念模型
• 3.2.2 数学模型
• 3.2.3 模型的识别和验证
• 3.3 本章小结
• 第四章 地下水水质实时预报原理
• 4.1 水流模型MF2K
• 4.1.1 模型简介
• 4.1.2 模型基本原理
• 4.1.3 输入文件
• 4.1.4 输出文件
• 4.2 溶质运移模型MT3DMS
• 4.2.1 模型简介
• 4.2.2 模型基本原理
• 4.2.3 输入文件
• 4.2.4 输出文件
• 4.3 本章小结
• 第五章 下辽河平原地下水水质实时预报系统
• 5.1 系统需求分析
• 5.1.1 功能需求分析
• 5.1.2 数据需求分析
• 5.1.3 性能需求分析
• 5.2 系统结构、设计及开发模式
• 5.2.1 类三层结构
• 5.2.2 系统总体结构
• 5.2.3 系统功能设计
• 5.2.4 系统界面设计
• 5.2.5 系统开发模式
• 5.3 水流实时预报功能开发
• 5.3.1 模型构建基础
• 5.3.2 模型运行流程
• 5.3.3 模型功能开发
• 5.4 水质实时预报功能开发
• 5.4.1 模型构建基础
• 5.4.2 模型运行流程
• 5.4.3 模型功能开发
• 5.5 系统应用
• 5.5.1 快速预报操作过程
• 5.5.2 模型预报结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的学术论文
• 致谢
• 导师及作者简介