实例一--地下水

Visual MODFLOW 水流模拟流程图
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
三 、 地 下 水 数 值 模 拟 模 型 建 立 —
模 拟 区 网 格 剖 分 图 根据模拟区已收集到的资料及地层的垂向分布特征，将研究 区含水层系统概化为一层，共剖分成146行和184列，每个单 元格长为198米，宽为144米，为了准确地模拟未来水源地、 沁河两岸的地下水流场变化，在上述地区将剖分网格加密。
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
实例一 — 地下水
河南省沁北电厂水源地
地下水取水论证
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
目 录
一、研究区概况
二、地质及水文地质条件
三、地下水水流数值模拟 四、不同方案下的地下水水位预测
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
地下水的主要补给来源包括 ： 1、沁河冲积扇的五龙口以上河谷潜水的径流补给； 2、沁河段的渗漏补给，经计算有0.86 m3 / s的流量； 3、农田灌溉的渠道和田面的回归入渗补给； 4、大气降水的入渗补给。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
0 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000
年份
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－气象
模拟期的1987年至1989年平均降水量和蒸发
量分别为579.8 mm和714.5mm。
沁河（五龙口站） 流量变化曲线
水位（m）
143.4 143.2 143 142.8 142.6 142.4 142.2 142 141.8 141.6 1980.1 1981.1 1982.1 1983.1 1984.1 1985.1 1986.1 1987.1 1988.1 1989.1 时间
沁河（五龙口站） 水位变化曲线
五、结论与建议
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－气象
北温带大陆季风气候，四季分明，雨量充沛。多年平 均降水量644.2mm (五龙口站1956～2000年资料)
降水量(mm)
1200
1000
800
600
400
200
按照地形地貌，地层岩性，富水程度及地下水 化学特性，将本区划分为三个不同的含水层富水性 分区 ： 极强富水区 （一）极强富水区(I区) 强富水区
（二）强富水区(Ⅱ区)
（三）中等富水区(Ⅲ区)
中等富水区
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
沁北电厂水源地区内主要出露的地层为第四系地 层，广泛分布于太行山前洪积扇及沁河、蟒河冲洪积 平原上 ，地表出露有Q4，Q3，钻孔内可见Q2及Q1 。
A-A’
B-B’
C-C’
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
测
流
断
面
区间距离 与地下水关系 区间差（m3/s）
7.80 km 14.40km 补给地下水 排泄地下水 0.35 2.09
沁1（省庄）～沁6（沙沟） 沁6（沙沟）～沁7（龙泉南）
143.2 143 142.8 142.6 142.4 142.2 142 141.8 141.6 141.4
133.5 133.0 1987年1月
1987年7月
1988年1月
1988年7月
1989年1月
1989年7月
时间
沁河水位与观测井水位示意图
地下水位（m）
河水位（m)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
沁河新老冲积扇分布图
水利部水资源管理中心源自文库WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
3、水文型(Ⅳ区)
该区分布于沁河两岸的阶地及漫滩上，地下水埋 深较浅，2～5m。地下水与沁河河水关系密切，沁 河涨水，地下水位升高；沁河落水，地下水位降低 ，其地下 水位总趋 势比河水 位低，说 明河水补 给地下水
地下水位（m)
137.5 137.0 136.5 136.0 135.5 135.0 134.5 134.0
300 降水量(mm) 250
降水量、蒸发量(mm)
蒸发量(mm)
200 150 100 50 0 1987年1月 4月
7月
10月 1988年1月 4月
7月
10月 1989年1月 4月
7月
10月
年份
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
河水位（m)
138.0
143.4
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水化学特征
计算区内地下水共分成六个水化学类型区：
1、重碳酸型水区(I区) 2、重碳酸—硫酸型水区(Ⅱ区)
3、硫酸-重碳酸型水区(Ⅲ区)
4、硫酸一氯化物型水区(Ⅳ区)
5、 重碳酸一氯化物型水区(V区) 6、重碳酸—硫酸—氯化物型水区(Ⅳ区)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
三 、 地 下 水 数 值 模 拟 模 型 建 立 —
开始
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
确定剖分的网格数
定义含水层类型、边界条件 输入原始数据（包括初始流场、顶板标高、底板标高等） 输入参数k、μ 值以及边界值 用迭代法计算水位 水位差是否符合精度要求？ Yes 保存最后结果 读取计算结果，显示流场图 结束 No
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
地貌分为四个区：
1、中高山区(Ⅰ区) 2、洪积平原区(Ⅱ区) 3、冲积平原区(Ⅲ区)
冲积平原区 河谷区 洪积扇区 冲积平原区
4、河谷区（Ⅳ区）
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
区内松散含水层的分布可划为四种 ： 1. 沁河河谷冲积层含水层(Q4a1) 2. 沁河冲积扇含水层(Q4a1) 3. 沁河古河道冲洪积层含水层(Q2～3al+pl) 4. 山前洪积扇裙含水层(Q2~4pl+dl)
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
研究区的径流和排泄的方式包括：
1、自五龙口到沙沟的7800 m的地段，该地段内地下水往沁河下游
方向（大体向东方向）径流运移。
2、沁河冲积扇地下水往东径流运移至沙沟以下河段，由于河床标 高降低，坡降加大，故出现了一部分地下水溢出排泄到河水之 中。沙沟～龙泉河段14400 m，地下水排出量为0.89 m3 / s。 此段是地下水的径流排泄地段。 3、自龙泉起沁河冲洪积层地下水主要以向河流排泄为主，其余 部分地下水继续往东、往南的下游方向流动。
降水量
降雨量（mm) 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0
降水量与观测井CH6水位变化过程曲线
地下水位
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
2、降水—灌溉型(IIIA+B区)
水源地地下水动态的特征包括： 1、降水入渗型(IIA+B区)
该区分布于山前洪积扇裙，水位埋深较大，一般在20～ 70m，地下水补给主要靠降水入渗补给，地下水位随降雨量 增加而上升，但上升的时间往往滞后10～15天。
CH6地下水位（m) 134.5 134 133.5 133 132.5 132 131.5 131 1987年1月 1987年7月 1988年1月 1988年7月 1989年1月 1989年7月 时间
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
（3） 中更新流(Q2) 主要为洪积相，其次为坡积、残积相，岩性为棕红色， 棕黄色亚粘土及粘土，含钙质结核，局部夹砂砾石层透镜体 ，地表仅在山麓零星出露，钻孔内分布于标高9～28m，厚约 28～85m。 （4）) 下更新统(Q1) 地表未出露，仅在宋寨南“地6”孔中遇到该层。主要 为棕红色粘土，含钙质结核和卵砾石，多呈硬塑状，部分 固结为坚硬土，分布标高在-28m以下，厚度大于140m。
一、研究区概况－地下水开采现状
工业用水量：826.148万m3/a， 人畜用水量：358.610万m3/a， 井灌净用水量: 2705.805万m3/a，
合 计 : 3890.563万m3/a (1.234 m3/s)
地下水开采主要用于季节性农田灌溉，全区井灌
面积90950亩 。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
300 250 200 150 100 50 0 80.1 82.1 84.1 86.1 88.1 90.1 92.1 94.1 96.1 98.1 00.1
年月 流量（m3/s）
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
（1） 全新统(Q4) 沿沁河两岸从上游到下游，厚度逐渐变薄，粒径逐渐变小 ，粘性土含量逐渐增多。五龙口以上，卵石层厚约50m，间夹薄 层砂类土透镜体．五龙口以下卵石层厚度约20～50m，粘性土透 镜体轴向加长，逐渐相连，留村以下，表层有约10m厚的中细砂 层，下覆20m厚的卵砾石层，富含地下水，为主要取水层。 （2）上更新统(Q3) 广泛分布于山前洪积扇和沁河冲积扇上，在洪积扇上以漂 砾石、卵砾石为主，粒径100～300mm，成份以石灰岩为主，磨 圆度较差，间混粘性土，卵石砾石在深部变薄，与亚粘土透镜 体成互层状态，厚度变化较大，一般在50～150m左右。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
研究区地下水等水位线及流向示意图
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
一、研究区概况－水文
区内主要河流有沁河、白涧河、安全河和石河
白涧河 石河 安全河
沁河
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
沁河发源于山西省沁源县太岳山脉霍山 南麓二郎神沟，自北向南流经沁源，安译、 沁水、阳城、晋城等县、市，于晋城栓驴泉 进入河南境内，于济源市五龙口出太行山进 入平原区，经沁阳、武陟、于武陟(zhi)县南 贾村注入黄河。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－地形地貌
区域地形总的趋势为北高南低，
西高东低，北部为太行山山区，南部
为沁河及蟒河冲洪积扇区，根据成因
及形态，模拟区地貌分为四个区。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
该区分布于沁河左右两岸冲积扇上，水位埋深 较浅，一般在3～10m，区内有广惠渠及广利渠两 个灌渠，机井广泛分布，其地下水除受降雨入渗补 给外，且与农灌季节关系密切，灌溉期水位普遍升 高，非灌溉期水位普遍降低，但年变幅较小。
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例