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1、Modflow 在长治盆地浅层地下水资源评价中的应用DOI：1 前言长治盆地在长期的工业、农业、采矿等的不合理的开发地下水，引起了地面沉降、水资源枯竭、水质污染等问题。以往对长治盆地做过地下水资源的评价工作，但是在评价方面局限于在现有料的统计分析上。本次采用最为广泛的地下水数值模拟软件modflow 对潜水进行模拟，1 为今后长治盆地的合理利用地下水提供依据。2 长治盆地浅层地下水资源开采现状（ 1）水文地质条件。长治盆地位于山西省东南部，太行山西麓，地理坐标为东经1124659 1131540 ，北纬：360024 361855 之间， 盆地面积 1169km2，盆地第四系松散冲积物、洪积物
2、分布广泛，从西北到东南厚度逐渐增大，总厚度 0 300m。径流区和排泄区不明显，以开采及潜水蒸发形式排泄，局部补给下部含水层，通过岩层中断裂破碎带。 2 ， 3（ 2）地下水开采现状。长治盆地浅层地下水是长治市盆地区主要供水来源，开发利用程度普遍较高，现状2010年盆地各类水井3747 眼，已配套机电井3747 眼，取水量为8303 万 m3，其中工业 865 万 m3，城镇生活 426 万 m3，农业灌溉 5787 万 m3，农村人畜 1225 万 m3。3 数学模型的建立潜水含水层在长治盆地分布较广泛、厚度上从西北到东南逐渐变厚，浅层地下水的流向主要以水平方向运动为主，垂向上的运动相对不明
3、显。综上，长治盆地浅层地下水系统可概化为非均质水平各向同性、空间三维、非稳定的地下水流系统概念模型。用如下数学模型对定解问题描述4 ：式中： ?研究区域； h?水位标高； Kx、Ky、 Kz?分别为x、y、z 方向的渗透系数； Kn?边界面渗透系数； S?储水系数；?源汇项； h0?初始水位分布； 1?侧向边界； q（ x，y，t ）?流量。（ 1）模型的离散 空间离散： 长治盆地在平面上剖分 120 行 100 列，共 12000 个单元，每个单元大小为 500m500m。模型概化为 120 行 100 列1层的矩形（图 1）。时间离散：模拟期从 2011 年 1 月至 2012 年 12
4、月，每月为一个应力期，总共 24 个应力期，时间步长为 10 天。根据水文地质条件、 包气带岩性、 地下水开发利用条件，长治盆地分为4 参数区如表1。（ 2）定解条件 初始条件： 把 2011 年 1 月浅层含水层观测孔的水位值作为初始值。边界条件：长治盆地边界处接受山前侧向补给，补给的多少依据出山口的位置合理的分配到边界上各段处；绛河、岚水河、浊漳河南源与地下水的水利联系较弱，处理成变流量边界。4 模型的求解模型的运算结果如图2，从图 2 和图 3 可以看出潜水等水位线的变化规律，自盆地的南部、东部、西部向盆地的中北部呈现下降的趋势。5 结论（ 1）长治盆地浅层水资源量约为1.2 108m3/a，在盆地模拟中参数的识别，由于资料收集的限制以及研究区范围内地质条件的复杂，给模型的模拟带来一定的影响。（ 2）MODFLOW在长治盆地浅层孔隙含水层的模拟应用中，对研究区的参数划分取得了较好的反演求参作用，对划分的四个参数区所得的参数与实际情况相符。