第六章(1)_地下水数值模拟模型的应用实例xiugai.ppt

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1、地下水数值模拟模型的应用实例地下水数值模拟模型的应用实例7.1区域地下水流模型及其应用-太原盆地地下水数值模型7.2地下水水源地可开采资源量评价—宿州市水源地数值模型7.3地下水污染预测研究—嘉兴垃圾填埋场地下水溶质运移模型太原盆地地下水数值模型7.1太原盆地地下水数值模型为解决太原盆地出现的各种环境问题，1992年，研究工作者们初步解决了太原市和太原盆地岩溶水与孔隙水统一管理的问题，但由于当时的勘探目标是为农田和城市供水，勘探技术、方法和指导思想相对落后，在勘探过程中缺乏地下水系统指导思想和动态观念，大部分勘察项目以行政区为单元，而不是以盆地地下水系统为单元，导致

2、边界不好控制、水量重复计算、忽略了相邻地区的影响和边山地带裂隙水、岩溶水及地表水-地下水相互作用的调查；同时由于缺乏现代先进的数据处理手段，对于钻孔数据和水土样分析数据、地下水监测数据等资料开发、利用程度很低，地下水系统三维空间结构并没有弄清。太原盆地实际钻孔位置分布图太原盆地立体图太原盆地结构模型太原盆地孔隙介质三维模型太原盆地孔隙介质结构三维可视化模型太原盆地结构模型盆地孔隙介质简化三维模型剖面图盆地孔隙介质简化三维模型太原盆地结构模型模型范围：周边界：盆地与基岩山区接触带上界：地表下界：人为边界300m-350m深。地下水流动特征：边山岩溶水补给盆地孔隙水；没

3、有稳定隔水层（参考结构图）盆地内部构成统一流动系统；地下水混合开采；因此属于：三维流系统。二、太原盆地数值模型太原盆地数值模型研究区域范围模型类型：三维流模型构建思路：1、太原盆地地层结构突出，不存在相对稳定的隔水层，难以划分含水层；2、三维建模将模拟区分为若干层（有人称为物理层），各层可以按岩石含水渗透性确定其含水岩组、或隔水岩组分布；3、边界的处理问题底边界：基岩为不透水边界；第四系人为边界为流量边界，模型识别时确定。侧边界：根据地调院调查确定流量，按边界处渗透系数和水力梯度确定各模拟层流量。二、太原盆地数值模型数值模型网格剖分网格剖分层数每层平均深度最大深度网

4、格边长剖分单元数目1030m300m1400m26000个边界条件及初始条件●通过模拟拟合调试后确定准确的边界流量。●边界补给的深度通过钻孔资料确定。●把侧向补给量分配到相应的层面上。●在模拟的过程中有小部分的流量边界，利用水均衡原理做了适当的调节，以便于后期的模拟。1990年1月初始流场模型参数有：渗透系数及储水系数（分层（10））降雨入渗系数（列出公式、岩性）河流入渗系数（沿河流分段，岩性、水位与河）灌溉入渗系数（平面分出）土面蒸发系数参数分区及参数取值渗透系数太原盆地参数分区分区地点浅层孔隙潜水给水度（μ）渗透系数（m/d）1太原北郊汾河冲积扇0.2102文峪

5、河洪积扇0.14103汾阳孝义冲积、洪积扇裙0.0884龙凤河洪积扇及冲积平原0.13155潇河洪积扇0.15136昌源河洪积扇0.12157太原西山倾斜平原0.10108太原、清徐、交城西边山0.1089汾阳、孝义倾斜平原0.08710太原东山0.08511榆次太谷祁县倾斜平原0.09812祁县、平遥、介休倾斜平原0.05513太原南郊汾河、潇河冲积平原0.11014清徐冲积平原0.11015太谷榆次清徐冲积平原0.08816文水祁县汾河冲积平原0.08917汾阳孝义冲积平原0.05518平遥冲积平原0.06719阳曲黄土丘陵区0.023（2）晋阳湖渗漏模数按越流

6、公式计算出湖水渗漏量，再除以其面积，则得晋阳湖渗漏模数。河流入渗（1）汾河入渗系数受岩性、水位埋深土壤含水量、灌溉定额的影响。其值可近似用次降雨量入渗补给地下水系数（α次）代替。代替的条件是前十天以上时间无降雨，选取的次降雨量要接近灌溉定额。本区稻田及菜地较多，灌溉量大，故取次降雨量为70～150毫米。灌溉回渗补给地下水系数岩性不同地下水位埋深下的β值1～2米2～3米3～4米4～6米6～8米>8米细砂、亚砂土互层0.230.230.210.180.170.16亚砂土0.200.190.170.160.150.14亚砂土、亚粘土互层0.180.160.150.140.

7、130.12亚粘土0.150.130.120.110.100.09灌溉回渗补给地下水系数（β）取值表蒸发排泄系数浅层孔隙水埋深分区图，当包气带岩性为亚砂土、亚粘土互层时，蒸发极限深度取3.5米；包气带岩性为亚砂土时，取4米；包气带岩性为粉细砂、亚砂土互层时，蒸发极限深度取4.5米。太原盆地各县各月蒸发量资料月份123456789101112太原46.8865.36129.2216.10272.49257.5213.80177.9139.4144.7263.7342.54榆次53.776.3142.4251.9309.6302.5255.1210.5159.712