水资源环境实验中心主要研究方向

1.地下水渗流数值模拟技术及应用

通过多年的研究和探索，在地下水渗流数值模拟流域取得了一些原创性的创新点。首次提出地下水数值模拟的不规则网格有限差分方法，解决了地下水系统不规则边界问题，能够使差分网格逼近不规则地下水系统边界。首次采用断层两侧分别编号，使用达西定律使二者发生水力联系，解决了含水层中的断层问题。首次提出三维、二维模型的耦合方法，解决了渗透性差异比较大的地下水系统中总体以二维流为主，重要区域出现三维流的问题。该项成果应用于河北省内外多个铁矿山，为20多亿吨铁矿石的开发规划提供了科学依据，为铁矿的安全开采提供了保障。 

2.水资源科学管理与优化配置

    基于地下水循环演化机理、可持续利用基础理论和数值模拟技术，在水资源科学管理与优化配置方面取得了显著成果。首次提出了“地下水实时模拟管理理论”。首次将分布式水循环模型成功用于大面积流域的水循环长系列过程的精细模拟，并分三个时间尺度进行了径流预报的尝试，取得了良好结果。 

3.矿坑水防治及水源地保护

    在矿区地下水运动规律认识方面，对北方岩溶水的赋存、分布和运动规律的研究起步比较早，首次提出了北方“岩溶强径流带”理论和“岩溶水块段理论”，这两项原创性成果对北方岩溶水的认识和矿坑水防治具有极大的推动作用。在矿坑涌水量预测方面，近年来在矿区地下水深入研究的基础上，利用数值模拟技术对十几处煤矿、铁矿的矿坑涌水量进行了预测，为矿产资源的开采规划提供了科学依据。针对我国华北型煤田煤矿开采受到底板岩溶水强大威胁的生产实际，将突变理论应用于煤矿底板突水的研究中，首次建立了煤矿底板能量方程和突变方程。针对华北煤矿供水水源和煤矿排水水源都是奥陶系岩溶水，城市供水和矿井排水矛盾突出的问题，应用现代先进的运筹优化管理技术，提出了煤矿区排、供、环保三位一体优化结合的一整套管理理论和技术。

4.地热资源勘探理论与开发

5.制约工业废水处理技术