数值模拟在地下水资源评价中的应用研究.pdf

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1、2012年第1期黑龙江水利科技No．1．2012(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodMN0_40)文章编号：1007—7596(2012)O1—0044—04数值模拟在地下水资源评价中的应用研究陈正国，仝红伟(黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院，哈尔滨150030)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，在地下水资源量计算与评价、地下水污染预测、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

2、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；VisualModlfow软件；水文地质分区；应力期中图分类号：X824文献标识码：B新统孑L隙承压水盆地，白垩系碎屑岩构成区域第四系含水层1数值模拟方法研究现状的隔水底板。地下水的数值模拟方法是通过对水文地质条件进行模高平原区含水层主要为第四系中更新统下荒山组中粗型概化，然后抽象出数学模型，用以描述地下水系统各参数、砂、含砾中粗砂、砂砾石。含水层顶板埋深一般5～50m，含度量之间的数量关系，在对数学模型识别和验证的基础上对水层厚5～37

3、m，赋存有丰富优质的孔隙承压水。河漫滩区现状水资源进行评价，对未来开采条件下的地下水资源变化全新统砂、砂砾石与下部的中更新统砂砾石层形成了统一含情况进行预测，以指导地下水资源的合理开发和科学管理。水层，含水层埋深一般0．5～10m，含水层厚5～30m，含有丰随着地下水数值模拟方法的快速发展，现已形成有限差富的孔隙潜水。二者构成统一的地下水系统。分法(FDM)、有限单元法(FEM)、边界单元法(BEN)和有限项目区地下水主要接受大气降水的补给，邻区地下水的分析法(FAM)等多种数值模拟方法。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

4、我国于20世纪70年代末开始地下水数值模型研究，并侧渗补给。于“七五”至“九五”期间，在我国北方地区，特别是以地下水地下水流向由东北向西南，最终流入呼兰河和松花江，为主要供水水源的城市和平原区，先后建立了多个建立了地其排泄方式主要为人工开采和侧向径流。下水数值模拟模型，其中以城市和冲洪积扇为单元的建模最3水文地质概念模型为多见，如北京、哈尔滨、长春等。软件方面，根据不同的模拟方法，有不同的数值模拟软本区地下水流以水平运动为主，地下水运动规律符合达西定律；地下水系统的补给、排泄随时间及空间变化，为非稳件，主要有Modflow、VisualM

5、ODLFOW、FEFLOW、PM、GMS定流；参数随空间变化，体现了系统的非均质性，因此将项目等。这些软件经过多年的完善和发展，功能已比较成熟，本区含水层概化为非均质各向同性介质。文将以VisualMODLFOW为工具，对绥化市区地下水系统进项目区内具备集中供水意义的地下水类型主要是第四行模拟。系松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水，其中孔隙潜水分布于呼2项目区水文地质条件概况兰河漫滩区，含水层由中更新统、全新统松散堆积物构成。项目区位于北林区中部，北起呼兰河、南至霍家屯一泥含水层岩性为中砂、粗砂、砾砂，局部夹薄层淤泥质透镜体。河连线；东起生家窝

6、堡西至新华，面积375km。项目区北部含水层厚度5～30m，沿呼兰河方向由东到西逐渐减薄。在为呼兰河低漫滩区，沿呼兰河呈宽带状展布，宽3．2～十间房屯以东厚约30m，到田家窑减薄至5m。水位埋深为38．5km，面积119．30km。项目区南部为波状高平原，面积～5m。渗透系数为64．90—93．03m／d。孔隙承压水分布267．7km。于高平原区，含水层为中更新统的中砂、粗砂，厚度5—37m，区域地下水系统属于松嫩平原的东部，绥化第四系中更以刘天玉至新立屯为中轴含水层最厚，向东西两侧逐渐变[收稿日期]2010—10—09[作者简介]陈正国

7、(1978一)，男，四川苍溪人，工程师；仝红伟(1978一)，男，山东金乡人，工程师。一44—陈正国，等：数值模拟在地下水资源评价中的应用研究第l期薄，田家窑南一带最薄仅为5～6m。渗透系数K为41．63—项目区北部呼兰河概化为已知水头边界即第一类边界，91．43m／d。两者水力联系密切，可概化为统一储水系统。项目区东侧、西侧、南侧概化为第二类流量边界。根据水文地质条件及含水层水文地质参数不均一性，将一类边界数据取自秦家水文站观测资料，一类边界各单研究区划分为3个水文地质分区，各水文地质分区的含水层元数值按河流比降插值取得。二类边界流量，

8、根据初始地下即可概化为各向同性均质含水层。水流场边界处水力梯度，通过达西定律计算距离为1000m处水位，输入VisualModFlow，由软件自动求得。4数学模型5．4初始条件根据上述概化后的