北京城近郊區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬模型及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-20 04:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開采和側(cè)向流出是地下水主要的排泄方式，而越流補(bǔ)給和層間補(bǔ)給是承壓水的主要補(bǔ)給來(lái)源。180。104m3，180。104m3，180。104m3。 深層水補(bǔ)給量主要是淺層越流和逕流補(bǔ)給，彈性釋水量計(jì)算公式為： Q彈＝△h?F?μc 式中：Q彈―彈性釋水量（104m3）；△h―靜水位與含水層頂板之差（m）；F―計(jì)算區(qū)面積（104m2）；μc―含水層彈性釋水系數(shù)（無(wú)量綱）180。104m3（表4－4）。表4－4 研究區(qū)深層各個(gè)分區(qū)儲(chǔ)存量計(jì)算表 編號(hào) 面積（km2） 含水層厚度（m) 釋水系數(shù) 存儲(chǔ)量（108m3） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 合 計(jì) 可采資源量 地下水可開采資源量是指在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理的條件下，開采過(guò)程中不發(fā)生水質(zhì)惡化或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象（如地面沉降、水的硬度升高等），并對(duì)生態(tài)環(huán)境不致造成不利影響的情況下，有保證的地下水資源量。 研究區(qū)西部潛水含水層組較厚，約20～40m，含水層滲透性很強(qiáng)，是一個(gè)巨大的地下水庫(kù)，具有良好的多年調(diào)節(jié)作用；因此，可以將平水年地下水補(bǔ)給量可開采資源量計(jì)算的基礎(chǔ)。180。108 m3，180。108 m3，全區(qū)基本平衡。但是應(yīng)當(dāng)注意：西郊地區(qū)即是地下水的補(bǔ)給區(qū)，也是北京市水源地和工業(yè)自備井集中開采區(qū)，長(zhǎng)期的過(guò)量開采，已導(dǎo)致局部地區(qū)地下水位大幅度下降，含水層疏干狀態(tài)。雖然西郊局部地區(qū)存在地下水超采問(wèn)題，但是大部分地區(qū)具有很好的調(diào)蓄功能，可以利用永定河、砂石坑等進(jìn)行人工回灌，180。108 m3/a是有保證的。 3結(jié)語(yǔ) 本研究在水文地質(zhì)條件分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用FEFLOW建立了北京城近郊區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬模型，通過(guò)模型模擬調(diào)參，對(duì)模型進(jìn)行識(shí)別和驗(yàn)證。108m3/108m3/a。 參考文獻(xiàn)： [1] 呂曉檢，《北京市城近郊區(qū)地下水管理模型》[2] Bear, J., 許涓銘等譯，地下水水力學(xué)，北京，1985.[3] 許恒力等，水資源開發(fā)與保護(hù)，地質(zhì)出版社，北京，2001.[4] 賓德智等，北京市中心區(qū)供水水文地質(zhì)勘察研究報(bào)告，[5] Anderson, . and , Applied Groundwater Modeling Simulation of Flow and Advective Transport, Academic Press, 1992.北京城近郊區(qū)地下水?dāng)?shù)值模擬模型及應(yīng)用 王新娟,2 崔亞莉2 邵景力2 1． 北京市地質(zhì)工程勘察院水資源研究所 1000372． 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 100083 摘要：本文在深入了解北京城近郊區(qū)地下含水層及其巖性的基礎(chǔ)上建立水文地質(zhì)概念模型，運(yùn)用FEFLOW軟件建立了研究區(qū)三維地下水流數(shù)值模擬模型，并對(duì)模型進(jìn)行了識(shí)別和檢驗(yàn)。通過(guò)模型進(jìn)行地下水補(bǔ)給資源和可開采資源評(píng)價(jià)，提出地下水可開采資源量。 關(guān)鍵詞：模擬模型 水源地 初始流場(chǎng) 模擬流場(chǎng) 引言 北京市作為我國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，同時(shí)又是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市。由于長(zhǎng)期以來(lái)缺乏科學(xué)的管理、盲目過(guò)量集中開采地下水，導(dǎo)致城近郊區(qū)地下水位出現(xiàn)區(qū)域性大幅度下降，部分地區(qū)含水層疏干或半疏干，導(dǎo)致了地下水質(zhì)惡化，水源污染，地面沉降，地下水自然升溫等各種水文、環(huán)境、工程地質(zhì)問(wèn)題，加劇了水資源供需矛盾，目前水資源已成為制約首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市功能正常發(fā)揮的重要因素之一。因此，在北京地區(qū)建立地下水資源可持續(xù)開采模型，通過(guò)調(diào)參、計(jì)算解決上述問(wèn)題勢(shì)在必行。 1 水文地質(zhì)條件 永定河沖洪積扇地區(qū)地處華北平原的西北端，地勢(shì)由西北向東南傾斜，地面高程100～45米，沖洪積扇頂部地形坡度3‰，至南部坡度為1‰。第四系沉積規(guī)律主要受永定河河道變化的影響，八寶山以北地區(qū)，第四系沉積厚度可達(dá)200米以上。含水層的主要作用是接受大氣降水、河谷潛流水、山前側(cè)向逕流水、河渠、灌溉及人工回灌水的入滲補(bǔ)給，水在含水層中傳輸運(yùn)移，經(jīng)歷許多水文循環(huán)過(guò)程。植被吸收、蒸發(fā)、包氣帶消耗、人工開采等在系統(tǒng)中均可產(chǎn)生不同作用。 含水層的巖性和結(jié)構(gòu)可將系統(tǒng)劃分成三個(gè)子系統(tǒng)（1）單層砂卵石儲(chǔ)水區(qū)，位于蓮花池－昆明湖以西；含水層滲透性能好，滲透系數(shù)300－500m/d。（2）二到三層含卵石砂礫石儲(chǔ)水區(qū)，主要位于門頭村－八里莊－陶然亭－馬家堡一帶，滲透系數(shù)50－300m/d。（3）多層中細(xì)砂及含礫砂儲(chǔ)水區(qū)，該區(qū)分布在上述地區(qū)以東的廣大地區(qū)，滲透系數(shù)30－50m/d。 2 水文地質(zhì)概念模型和數(shù)值模型 含水層結(jié)構(gòu)及概化為了建立城近郊區(qū)地下水流模型，首先要對(duì)實(shí)際水文地質(zhì)條件概化，建立水文地質(zhì)概念模型。根據(jù)前述水文地質(zhì)條件，模型在空間上分為三層，第一含水層組（主要是部分農(nóng)業(yè)開采，地面以下20m左右）、弱透水層（地面以下20～40m左右的一個(gè)粘性土層）、第二含水層組（主要是城市工業(yè)和生活用水及部分農(nóng)業(yè)開采，地面以下40～130m左右）。研究區(qū)含水層系統(tǒng)涉及的邊界主要是流量邊界。就整體而言，西北部邊界是側(cè)向補(bǔ)給邊界，主要接受山前側(cè)向補(bǔ)給；地下水初始流場(chǎng)如圖1－1示：研究區(qū)的東南部邊界為整個(gè)含水層系統(tǒng)的天然排泄邊界，垂向邊界包括永定河河床潛流及河道滲漏補(bǔ)給，
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