山东淄博沣水泉域岩溶水系统模拟及水源地优化开采预测

发布时间：2020-08-05 17:47:20 来源：文档文库

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郭达鹏1,康凤新2,陈奂良3,成建梅1,罗伟4,1

【摘要】沣水泉域岩溶水系统是淄博市及周边地区最主要的供水水源,因原有大武水源地水质严重污染,急需开辟新的水源地,故须重新开展泉域岩溶水资源评价和开采规划工作。文章在充分概化研究区水文地质概念模型的基础上,借助FeFlow软件,建立了基于等效连续介质的三维非均质各向异性岩溶水模型,并利用2016年水位动态数据对模型进行识别和验证。经模型计算可知,在2000-2015年,研究区岩溶地下水日均补给量为104.47万m3/d,排泄量为80.27万m3/d,正均衡24.20万m3/d。对原大武水源地与新增刘征水源地优化开采方案预测的结果表明,最优开采方案为:(1)保持大武水源地现状35.91万m3/d开采条件下,刘征水源地最大开采量为5.5万m3/d,刘征-大武富水地段最大可开采量为41.41万m3/d;(2)满足刘征-大武富水地段最大开采条件,大武水源地最大可减采至33.41万m3/d,刘征最大开采量为8万m3/d。

【期刊名称】中国岩溶

【年(卷),期】2017(036)003

【总页数】12

【关键词】岩溶地下水;地下水数值模拟;优化开采;FeFlow;沣水泉域

0 前言

近年来,区域地下水模拟技术已成为水资源评价与开采优化管理的重要评价方法,倍受重视[1-3]。由于岩溶介质的复杂性,众多学者建立了多种评价岩溶水的模型,主要包括以水箱模型、汇流模型等为代表的水文模型和分布式参数模型两大类[3-4]。岩溶水的分布式模型主要有等效连续多孔介质模型、双重-三重介质模型和离散裂隙网络模型等[3-5]。对于我国北方裂隙岩溶水地区,虽然溶蚀裂隙发育不均匀,但地下水流具有统一的地下水面,水流运动基本服从Darcy定律,可近似地运用裂隙流多孔介质理论模型或双重裂隙介质模型对其进行资源评价[5-7]。魏加华等[8]总结大量实例,认为等效介质方法可用于岩溶裂隙含水介质的刻画,适用于岩溶发育程度较低地区地下水资源量评价、泉流量模拟等方面的研究;而离散裂隙网络模拟方法、等效双重或三重介质模型则由于实测资料难以达到要求及计算方法的局限性,导致应用受到很大限制。目前,对于北方大多数岩溶水系统的模拟仍然首选等效连续多孔介质模型[9-12]。然而,对一些特殊要素的处理往往会影响模型的仿真度和预测精度,如边界和断层带的刻画[3],河流与岩溶水关系以及含水层非均质各向异性特征的刻画等。沈媛媛等[13]提出可采用滚动预测边界条件的方法处理人为边界,同时建议尽量使用完整的自然边界。刘建国等[14]基于FeFlow探讨了岩溶管道的模拟方法。