河流边界对地下水流场和温度场的影响分析

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1、2013年11月NOV．，2013第35卷第6期Vol_35NO．6河流边界对地下水流场和温度场的影响分析王菲，陶月赞，邢艳允，耿建康(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)[摘要]在冲积层厚度较薄、地下水埋藏较浅的山区河谷地带，边界条件对地下水可开采量和可利用能量(温度)影响较为明显。为此，以一医院水源热泵系统为例，在建立耦合数学模型的基础上，利用TOUGH2软件，模拟评价河流边界对潜水水热运移的影响过程与程度，定量研究河流边界附近潜水水量与能量的动态变化规律。为研究该条件下地下水环境变化有一定的现实意义。[关键词]河流边界；潜水；水热运移；TOUGH2[中图分类号]TV2

2、11．12[文献标识码]A[文章编号]1004—1l84(2013)06—0023—03AnAnalysisontheInfluenceonFlowFieldandTemperatureFieldofGroundwaterbyRiverBoundaryWANGFei，TAOYue—zan，XINGYan—yun，GENGJian—kang(SchoolofCivilEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，Anhui)Abstract：Inmountainvalleys，whereaccretionsarethinandgroun

3、dwaterisshallow，variationofriverboundary’scondi—tionhasangreatinfluenceontheavailableamountofexplorationandavailableenergy(temperature)．Thepaper，therefore，takingawatersourceheatpumpsysteminahospitalasexample，makesquantitativeresearchonvariationlawofshallowgroundwaterquantityandenergyalongriverbound

4、ariesbybuildingacouplingmathematicalmodelanddiscussingtheinfluenceprocessandlevelofreiverboundary’SchangesonshallowgeothermalwatermigrationwithuseofTOUGH2software．Thestud—Yhaspracticalvalueforfurtherresearchonenvironmentchangesofgroundwaterinthisregion．Keywords：riverboundary；shallowgroundwater；geot

5、hermalwatermigrationandTOUGH2对地下水含水层热能存储与运移规律的研究，国内外已滩和河流低阶地，属亚热带季风气候，年降水量1500mm。有很大进展，但大多局限于埋藏较深、含水层较厚且流场偏区内地层为扬子地层区。地层发育主要有中元古界，上元古于稳定的地下水体，而对储能条件稍差的浅、薄含水层热运界、下古生界、上古生界、中生界和新生界。中元古界成为基移规律的研究比较少。浅薄含水层中地下水是赋存于大气底岩系，地表未见出露。上元古界仅于西部山区乌石一带出与承压水之间介质中埋藏较浅的地下水，由潜水及与潜水有露震旦系上统，厚度100～400m。在青弋江两岸及其支流水力联系的微承压

6、水组成，而且地质体含水层厚度又较薄，中、下游地区的河谷平原，由松散沉积物构成的河漫滩和河一般小于50m⋯。此类水文地质条件在山区、丘陵地区很常流阶地中，发育有松散岩类孔隙含水层(组)，地层剖面上呈见，其水温场必将受到作为补给或排泄区的河流边界条件变典型的二元结构，即下部为砾石层，上部为亚砂土、亚粘土；化的影响J。研究河流边界条件对邻近浅、薄含水层中热能松散岩类孔隙含水层(组)厚度变化较大，多为10～20m，单存储与运移的影响是研究浅、薄含水层地下水水热耦合运移井涌水量100—500l,n／d。问题的一个难点。区内地下水处于天然状态，动态类型主要为人渗一蒸为此，基于一个河流一级阶地区域内利用浅

7、、薄含水层发一径流型，潜水年变幅为1～2．5m。地下水多年平均补给中地下水作为水源的热泵系统的实例，建立数值模型模拟附模数为20X10m／km·a，其中，降雨入渗补给模数为16×近河流边界影响下的浅层地下水水热运移，分析河流边界对10m／km·a；侧向径流排泄与侧向径流补给基本相等。浅层地下水温度场的影响。为地下水水源热泵系统的设计2数值模型运行以及合理评价利用浅、薄含水层中地下水系统的浅层地热能提供基本资料