基于Visual MODFLOW的馆陶县地下水数值模拟研究

摘要

馆陶县位于河北省邯郸市东部，属于海河流域的漳卫南运河水系。该地区地表水资源和地下水资源都比较匮乏，境内的卫运河经常断流，地下水由于大规模超采，近年来水位下降严重并形成多个漏斗区。准确构建该地区的地下水动力数值模型，结合地下水开采进行数值模拟预测，对于地下水资源的科学评价具有重要的指导意义。
　　本文首先根据研究区的地质条件和水文地质条件，确定了含水层的地层岩性和地质构造，并阐明了地下水的补径排特征和地下水动态特征，建立了研究区水文地质概念模型。并根据实地钻孔资料和经验值确定了水文地质参数分区，根据水文地质条件、河流水系分布特征及降雨蒸发条件，确定了模型边界条件及源汇项，在此基础上建立了非均质各向同性二维非稳定流模型，并选用VisualMODFLOW软件对模型进行求解。
　　利用2010年1月到2011年12月的地下水位实测资料，在研究区内选择3个水位观测井进行模型的识别和验证，通过区域水文地质钻孔资料以及现场实测垂向入渗系数，最终确定符合实际的渗透系数、给水度等关键参数。通过水均衡分析可得，降雨入渗是研究区浅层地下水最主要的补给源。
　　选择2015年1月～2024年12月作为模型的预报时段。预报结果表明:2015年的水位流场相较于2010年，呈现缓慢的下降趋势，说明在此期间地下水开采并未受到明显的节制。但从2015年到2019年，地下水位流场未发生明显的变化，说明在此开采条件下，地下水位达到了新的动态平衡。从2019年到2024年，地下水位呈现出微弱的回升趋势，说明地下水的补给量大于排泄量，研究区处于正均衡状态。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及选题依据

1．2 国内外地下水模型研究现状

1．2．1 地下水数值模拟方法研究现状

1．2．2 地下水数值模拟软件发展现状

1．2．3 建模的一般步骤

1．3 本文研究内容及技术路线

第2章 研究区概况

2．1 自然经济地理概况

2．1．1 位置交通

2．1．2 气象水文

2．1．3 地形地貌

2．1．4 河流水系

2．1．5 自然资源

2．1．6 社会经济

2．2 地质条件

2．2．1 地层岩性

2．2．2 地质构造

2．3 区域水文地质条件

2．3．1 地下水赋存特征

2．3．2 地下水补径排条件

2．3．3 地下水富水性

2．4 浅层地下水动态特征

2．4．1 浅层地下水埋深年内动态变化

2．4．2 浅层地下水埋深年际动态变化

2．4．3 地下水降落漏斗情况

2．5 浅层地下水水化学特征

2．6 浅层地下水不同矿化度的分布

2．7 浅层地下水资源量评价

2．7．1 浅层地下水可开采量计算

2．7．2 地下水资源量的空间分布

2．8 本章小结

第3章 研究区地下水流数值模拟模型

3．1 水文地质概念模型

3．1．1 模拟区范围

3．1．2 含水层边界条件概化

3．1．3 含水层特征概化

3．1．4 水力特征概化

3．2 地下水流数学模型

3．3 建立地下水流数值模型

3．3．1 研究区网格剖分

3．3．2 时间离散及初始条件

3．3．3 水文地质参数分区

3．3．4 源汇项概化

3．4 模型的识别与验证

3．4．1 模型识别

3．4．2 模型验证

3．5 地下水水量均衡论证

3．6 本章小结

第4章 地下水位动态预测

4．1 现状开采条件下的水位预测

4．1．1 预测模型的建立

4．1．2 预报结果分析

4．2 本章小结

结论

致谢

参考文献

作者简介

参加科研情况说明