维告资认htp/ww.cyvip.com 2007年第3期 水文地质工程地质 承压含水缺失 隔水界 流量边界 图1呼包平原水文地质橛念模型 Fig1 Hydrogeologic conceptual model of the Hubao Basin ah a ah m)),流入为正,流出为负,隔水 边界为0 x,y,z∈2,t≥02.2模型的识别与验证 x);/8小) y/+k/9 利用地下水模型软件 Processing Modflow5.1建 立研究区地下水流数值模拟模型。首先,按2km×2km a(K,+p)+px,y,∈ra,t≥0的正方形网格对模拟区进行离散,潜水含水层有1473 h(x x,y,z∈a,t 个活动网格,承压含水层有1089个活动网格,中间弱 h h x,y,z∈F1,t≥0透水层剖分同承压含水层。根据现有均衡要素资料和 水位动态资料,选择模拟初始时刻为1998年1月1 =9(x,y, x,y,z∈F2,t≥0日,模拟期为一个完整的日历年,同时依据地下水动态 随季节变化的规律,将模拟期划分为12个应力期 0 x,y,z∈F3,t≥0 遵循模型识别和验证原则,反复调整参数和均衡 式中:Q—渗流区域; 量,确定了模型结构、水文地质参数和均衡要素。对 h——含水层的水位标高(m); 比模拟期末实测和模拟地下水流场(图2),模型基本 h1——含水体的一类边界值 反映了实际地下水系统的流动特征。 K,、K,、K—x、y、z方向的渗透系数(m/d); K—边界面法向方向的渗透系数(m/d); S—自由面以下含水层储水系数(1/m); g—潜水含水层在潜水面上的重力给水度 e——含水层的源汇项(l/d) P——潜水面的蒸发和降水等(/d) 图21998年末实测地下水流场与模拟流场比较 h——含水层的初始水位分布(m); ig 2 Comparison of the modeled and observed groundwater r—渗流区上边界,即地下水的自由表面; flow fleld im the unconfined aquifer at the end of 1998 r1—含水层的一类边界; 2.3地下水资源评价 r2渗流区域的侧向边界 2.3.1地下水多年平均补给资源量 r3渗流区域的下边界,即承压含水层底部 运用模型识别的水文地质参数和部分补排量,可 的隔水边界; 评价研究区地下水补给资源量。前已论述,降水量的 n——边界面的法线方向 大小决定了本区地下水补给量的多少。根据研究区 (x,y,z,t)—二类边界的单宽流量(m2/(d1951~2001年平均降水量(呼和浩特市为406.8mm,包2007年第 3期 水 文地 质工程地质 ·47 · 图 1 呼 包 平 原 水 文 地 质 概 念 模 型 Fig．1 HydrogeologicconceptualmodeloftheHubao Basin = ( )+ ( )+ (磬)+e ，Y，z∈ n ，t≥ 0 = ()+ () Kf、~a。h，／ 一 ( +p)+p ，)，，z∈ I1。，￡≥ 0 h( ，Y，z，t)I：0= h0 ，Y，z∈ n，t≥ 0 h = hl ，Y，z ∈ I1l，t≥ 0 f=g(，Y，￡) ，Y，z∈ ￡≥0 姜l=0 ，z∈r3’￡≥0 式 中 ：n— — 渗 流区域 ； — — 含水 层 的水 位 标高 (m) h，——含水体的一类边界值 ； 、 K 、 —— 、Y、z方向的渗透系数 (m／d)； K——边界面法向方向的渗透系数(m／d)； — — 自由面以下含 水层 储 水 系数 (1／m)； — — 潜水 含水层 在潜 水 面上 的重力 给水 度 ； ￡— — 含 水层 的源 汇项 (1／d)； p—— 潜 水 面的蒸 发和 降水 等 (1／d)； — — 含水层 的初始 水位 分布 (In)； rn——渗流区上边界 ，即地下水的 自由表面； I1—— 含水层 的一 类边 界 ； I1—— 渗流区域的侧向边界 ； — — 渗 流区 域 的 下 边 界 ，即 承 压 含 水 层 底 部 的隔水边 界 ； n— — 边界 面 的法线 方 向 ； q( ，Y，z，t)——二类边界 的单宽流量 (me，(d· m))，流 人 为正 ，流 出为负 ，隔水 边 界 为 0。 2．2 模 型 的识 别 与验 证 利用 地 下 水 模 型 软 件 ProcessingModflow5。1 建 立研究区地下水流数值模拟模型。首先 ，按 2kmX2km 的正 方形 网格 对模 拟 区进行 离散 ，潜 水 含 水层有 1473 个 活 动 网格 ，承 压 含 水 层 有 1089个 活 动 网格 ，中间 弱 透水 层剖 分 同承压 含水 层 。根据 现有 均衡 要素 资料 和 水位 动 态 资料 ，选 择 模 拟 初 始 时 刻 为 1998年 1月 1 日，模拟 期 为一个 完 整 的 日历 年 ，同时 依据地 下水 动态 随季节 变化 的规律 ，将 模拟 期划 分 为 12个应 力期 。 遵循 模型识 别 和验 证 原 则 ，反 复 调 整 参 数 和均 衡 量 ，确定 了模型 结 构 、水 文地 质参 数 和均 衡要 素 。对 比模 拟期 末实 测 和 模 拟 地 下 水 流 场 (图 2)，模 型 基 本 反 映 了实 际地 下水 系统 的流 动特 征 。 图 2 1998年 末 实 测 地 下水 流 场 与模 拟流 场 比 较 Fig．2 Comparisonofthemod eled and observed groundwater flow field in theunconfined aquiferattheend of1998 2．3 地下 水资 源评 价 2．3．1 地 下水 多年 平均 补 给资源 量 运 用模 型识别 的水 文 地 质 参 数 和部 分补 排 量 ，可 评 价研 究 区地 下 水 补 给 资 源量 。前 已论 述 ，降水 量 的 大 小决 定 了本 区 地 下 水 补 给量 的 多 少 。根 据研 究 区 1951—2001年平均降水量(呼和浩特市为 4O6．8mm，包 维普资讯 http://www.cqvip.com