鄭州北郊水源地地下水三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著鄭州市城市經(jīng)濟飛速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴大，城市水資源需求量日益增大。合理科學地利用現(xiàn)有鄭州北郊水源地，對緩解鄭州市供水緊張狀況，調整引黃水量與地下水開采量的比例，進行地表水、地下水聯(lián)合調度，保證城市供水安全有重要意義。 本文在總結分析有關地下水系統(tǒng)模擬研究進展的基礎上，結合鄭州北郊水源地的實際資料，詳細地闡述了北郊水源地的水文地質條件，概化出該區(qū)的水文地質概念模型；根據(jù)其含水層特征選擇合適的數(shù)學模型，并通過實測資料確定各分

2、區(qū)的水文地質參數(shù)；再依據(jù)基于有限元的模擬軟件設置合理的邊界，針對潛水含水層變化性采用了變動上邊界的辦法(BASD)以適應變化的潛水水位，建立其數(shù)值模型；最后通過該數(shù)值模型對水源地的開采方案進行對比優(yōu)選。其中分散型布井除了在水源地內凌莊灘地外，還在黃河大堤外布置，從而避免了集中開采帶來的復合漏斗。通過試算，在主含水層最大疏干不超過10m(主含水層最薄處的1/3)的情況下水源地還有尚有8～10萬m<'3>/d的地下水資源開采潛力。選取16萬

3、m<'3>/d作為北郊水源淺層地下水的總允許開采量是適宜的。 本文利用基于時間序列分析的大氣降水量的馬爾可夫預報模型，對未來十年的降水量進行預報，預測結果顯示未來10年降水量平均值為633.7mm，該值高于該區(qū)域多年降水量的平均值，稍偏向于豐水年。 在增加開采量的條件下，北郊水源地下水流場5年后基本穩(wěn)定，持續(xù)開采10年后，同開采5年時相比，地下水位最大降深10m，這表明新增開采量后，鄭州北郊水源地地下水流場很快就達到新的