基于FEFLOW的黄河三角洲地区的河水、地下水和海水交互作用的数值模拟

摘要

本文是在国际合作项目“Sino-Japan Cooperation study-interactions ofGroundwater，Sea and River water in the Yellow River Delta”的资助下完成的。 河水、地下水、海水交互作用一直都是地下水研究关注的重要课题之一。东营市域内2003年9月18日的51个地下水水样资料和一个河水资料结果显示，黄河河水中的黄河河水中CT浓度为150mg/l，而地下水中Cl<'->的平均浓度达到3993mg/l，黄河河道北面东营市内的一个观测井Cl<'->浓度更是达到37868mg/l，远超过海水中Cl<'->的浓度值19418mg/l。地下水含Cl<'->普遍偏高，且空间差异比较大的特点使得模拟该区域三种水体交互作用时必须要考虑到Cl<'->浓度的影响。 本文首先根据位于黄河南北岸的10口观测井确定了两个观测端面A-A’和B-B’，在收集到的水文气象等资料的基础上建立了概念模型，对应的数学模型，最后选用FEFLOW软件进行模拟计算。 两个剖面上的6口观测井的实测水位和模拟水位之间的比较分析表明：在模拟时间内，观测水位和模拟水位变化趋势基本一致，除两口井的部分时段的相对误差超过50﹪外，其它井在所有时段内的相对误差低于20﹪，模拟水位和实测水位拟合良好，模型通过水位检验。 水量的模拟结果显示，两个剖面上的水量改变量均为正值，到模拟截止日(2003-10-17)，A-A’和B-B’剖面的水量改变量分别为134.2m<'3>，186.7 m<'3>；通过河水边界累计输入的水量分别为16.5m<'3>， 22.2 m<'3>；通过海水边界累计输入的水量分别为195.2 m<'3>348.8 m<'3>，累积输出量分别为24.2 m<'3>，138.5 m<'3>。 Cl<'->模拟结果显示：在两个剖面上，通过侧向边界Cl<'->累计输入的量都要大于输出的量，到模拟截止日，A-A’剖面累计输出Cl<'->的量为：3.85×10<'5>g，累计输入量为：3.39×10<'6>g，累计净输入量为3.01×10<'6>g；B-B’剖面累计输出Cl<'->的量为：2.37×10<'6>g，累计输入量为：8.86×10<'6>g，累计净输入量为4.49×10<'6>g.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1问题的提出和意义

1.2地下水数值模拟方法

1.3地下水数值模拟模型的建模技术的发展历史

1.4 FEFLOW软件介绍

1.5研究内容和技术路线

1.6本章小结

第2章研究区域概况

2.1地理位置：

2.2地形地貌

2.3气象条件

2.4地质条件

2.5研究区域内水系分布

2.6黄河三角洲海岸带

2.7研究区域内地下水分布特征

2.8含水层的特征

2.9含水层的补给、径流和排泄

2.10研究区域内降雨特征及水资源状况

2.11本章小结

第3章地下水数值模拟模型

3.1确定模拟目的

3.2地下水数值模拟概念模型的建立

3.3数学模型的建立

3.4 FEFLOW模型模拟地下水

第4章模型检验及结果分析

4.1模型的检验和水位误差分析

4.2模型水位分析

4.3流速分析

4.4模型的水量分析

4.5模型的Cl-分析

4.6本章小结

第5章结论与不足

参考文献

致谢

原创性声明