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基于MODFLOW-CFP的贵州大井流域岩溶地下水数值模拟

党志文 邵景力 崔亚莉 李军 宫志强 赵良杰 梁永升

党志文,邵景力,崔亚莉,等. 基于MODFLOW-CFP的贵州大井流域岩溶地下水数值模拟[J]. 中国岩溶,2023,42(2):266-276 doi: 10.11932/karst2023y002
引用本文: 党志文,邵景力,崔亚莉,等. 基于MODFLOW-CFP的贵州大井流域岩溶地下水数值模拟[J]. 中国岩溶,2023,42(2):266-276 doi: 10.11932/karst2023y002
DANG Zhiwen, SHAO Jingli, CUI Yali, LI Jun, GONG Zhiqiang, ZHAO Liangjie, LIANG Yongsheng. Numerical simulation of karst groundwater in Dajing basin of Guizhou Province based on MODFLOW-CFP[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(2): 266-276. doi: 10.11932/karst2023y002
Citation: DANG Zhiwen, SHAO Jingli, CUI Yali, LI Jun, GONG Zhiqiang, ZHAO Liangjie, LIANG Yongsheng. Numerical simulation of karst groundwater in Dajing basin of Guizhou Province based on MODFLOW-CFP[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(2): 266-276. doi: 10.11932/karst2023y002

基于MODFLOW-CFP的贵州大井流域岩溶地下水数值模拟

doi: 10.11932/karst2023y002
基金项目: 河北省高校基本科研业务费研究(2023JCTD11);红水河上游岩溶流域1∶5万水文地质环境地质调查(DD20190342);广东省地下水资源调查检测评价(0835-210Z22803141)
详细信息
    作者简介:

    党志文(1991—),男,硕士,主要从事水资源规划、数值模拟研究。E-mail:763204270@qq.com

  • 中图分类号: P641.134

Numerical simulation of karst groundwater in Dajing basin of Guizhou Province based on MODFLOW-CFP

  • 摘要: 贵州大井流域岩溶分布广泛,岩溶水是当地人民生产和生活的主要来源。由于对岩溶水资源的不合理开发利用,水资源短缺现象经常发生。大井流域水文地质条件复杂,管道−多孔介质双重介质特征明显。文章采用MODFLOW-CFP耦合模型对大井流域展开数值模拟,进而掌握大井流域地下水运动规律、准确评价岩溶水资源,促进其合理开发利用。结果表明:大井流域管道与多孔介质交换量为6 719.1 m3·a−1,主要集中在上游和中游;总补给水量为10 977.3×104 m3·a−1,补给模数为133.495 m3·km−2·a−1,其中降雨汇入量和降雨入渗量占总补给量的81.35%,而总排泄量为10 813.47×104 m3·a−1,主要在地下河出口排泄。

     

  • 图  1  大井流域水文地质概图

    Figure  1.  Hydrogeological survey of Dajing basin

    图  2  两条地下河间的水力联系(来源:贵州省地调院,2003)

    Figure  2.  Hydraulic connection of two underground rivers

    (Source:Guizhou Provincial Geological Research Institute, 2003)

    图  3  初始流场

    Figure  3.  Piper diagram of initial flow

    图  4  枯水季流场图

    Figure  4.  Piper diagram of flow in dry season

    图  5  丰水季流场图

    Figure  5.  Piper diagram of flow in rainy season

    图  6  水位拟合图

    Figure  6.  Piper diagram of water level fitting

    图  7  出口流量拟合图

    Figure  7.  Piper diagram of outlet flow fitting

    图  8  管道滞留时间图

    Figure  8.  Piper diagram of pipe’s residence time

    图  9  从上游到下游管道与多孔介质交换量变化图

    Figure  9.  Diagram of changes in pipeline and porous media exchange capacity from upstream to downstream

    表  1  校正后模型水文地质参数

    Table  1.   Corrected model hydrogeological parameters

    地层/参数渗透系数/m·d−1给水度/m·d−1降雨入渗补给系数
    凉水井组80.0650.37
    小米塘组50.0750.33
    大冶组3.150.0550.22
    吴家坪组2.500.0500.15
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    表  2  地下水均衡分析表

    Table  2.   Groundwater balance analysis

    均衡项水量/×104 m3·a−1占比/%
    补给项降雨汇入(管道)3 968.936.16
    降雨入渗(多孔介质)4 961.245.20
    地下河入口流入2 047.218.65
    合计10 977.3100.00
    排泄项地下河流出10 688.098.84
    排水沟114.471.06
    蒸发110.10
    合计10 813.47100.00
    均衡差163.83
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    表  3  管道水均衡分析

    Table  3.   Pipe’s groundwater balance analysis

    均衡项水量/×104 m3·a−1占比/%
    补给项降雨汇入(管道)3 968.937.13
    管道交换6 719.162.87
    合计10 688.0100.00
    排泄项地下河流出10 688.0100.00
    合计10 688.0100.00
    均衡差0
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    表  4  多孔介质水均衡分析表

    Table  4.   Fracture water balance analysis

    均衡项水量/万m3占比/%
    补给项降雨入渗(多孔介质)4 961.270.79
    地下河入口流入2 047.229.21
    合计7 008.4100.00
    排泄项管道交换6 719.198.17
    排水沟114.471.67
    蒸发110.16
    合计6 844.57100.00
    均衡差163.83
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-03
  • 网络出版日期:  2023-02-14
  • 刊出日期:  2023-04-25

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