一、基礎圖件和資料
用于劃分水文地質單元,確定模型的邊界和范圍,并作為模型的工作底圖(注意底圖的比例尺和坐標的轉換和統(tǒng)一)。
1. 地形地貌圖;
2. 第四紀地質圖;
3. 水文地質圖;
4. 地下水等水位線及埋深圖;
5. 研究區(qū)遙感影像數據;
6. 地表數字高程模型數據(DEM);
7. 前人有關區(qū)域地下水、地表水方面的調查、勘察、研究報告及成果。
二、模型結構
為建立研究區(qū)水文地質模型和地下水流模擬模型,首先要對研究區(qū)的地質和 水文地質條件加以概化,建立水文地質概念模型(含水層和隔水層(弱透水層)的空間分布),進而建立數值模型。
1. 盡可能多的水文地質剖面圖(要有剖面線的位置);
2. 盡可能多的地質、水文地質鉆孔資料,深孔資料尤為重要,要有鉆孔的 名稱、地理位置(坐標)、孔口標高、終孔深度、分層信息和巖性描述;
3. 模型范圍:最好以完整的水文地質單元(地下水系統(tǒng))作為模擬區(qū)。如 邊界太遠,可考慮模擬區(qū)范圍盡量大些,或采用模型嵌套技術。
三、模型參數
1. 潛水、承壓水含水層和弱透水層水平、垂向滲透系數(K)分區(qū)圖和值(根據巖性和抽水試驗分區(qū));
2. 潛水含水層給水度(?)分區(qū)圖和值;
3. 承壓水含水層儲水率(Ss)分區(qū)圖和值;
4. 弱透水層(隔水層)儲水率(Ss)分區(qū)圖和值;
5. 各層有效孔隙度(此項在MODPATH中應用,MODFLOW模擬不使用)、總孔隙度(在MODFLOW模擬中不使用);
6. 各類抽(滲)水試驗資料和成果;
四、源匯項(地下水開發(fā)利用情況)和邊界條件
區(qū)內潛水的主要補給方式為大氣降水入滲補給、灌溉入滲補給、渠系滲漏補 給、河流側滲補給和地下水徑流補給,主要排泄方式為人工開采、蒸散發(fā)、側向徑流、向河流排泄和越流補給承壓水。承壓水的補給來源有自北部區(qū)外的側向徑流流入和上部潛水的越流補給,排泄方式為徑流、人工開采和頂托補給潛水。各項均換算成相應分區(qū)的開采強度,然后分配到相應的單元格。
1. 大氣降水入滲補給量(模擬期逐月降水量、降水入滲系數及其分區(qū));
2. 灌溉水入滲補給(回歸)量(農業(yè)灌溉分布圖,灌溉總用水量(包括地 表水)、灌溉入滲系數及其分區(qū));
3. 渠系滲漏補給量(渠系引水量和滲漏補給系數);
4. 河水側滲補給量(河流的基本參數,如河流起點和終點的河水位、河床 底板標高、河床厚度、河床滲透系數、河流寬度等);
5. 人工回灌井分布位置、回灌層位和回灌量;
6. 潛水蒸發(fā)排泄量(逐月蒸發(fā)量,蒸發(fā)系數,潛水蒸發(fā)極限埋深分區(qū)圖);
7. 人工開采量(水源地生產井、農業(yè)開采井、其它集中開采井和大型自備井的分布位置、開采深度(層位)和開采量;
8. 不使用水源地和其他集中開采井水資源的城鎮(zhèn)居民的數量和用水量;
9. 工業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量;
10.農村人牲飲用水量;
11.模型邊界類型劃分及流入流出量。 在前處理中必須對各個補排項進行累計,求出其代數和。
邊界條件
邊界條件:通常以具有水文地質意義的界面作為模型的邊界,主要有:地貌 單元的分界線、地層界限、阻水斷層、與地下水有水力聯系的河流,邊界很遠的 情況下可考慮通過邊界的靈敏度分析確定邊界位置。邊界條件類型有三類:一類邊界條件;二類邊界條件;三類(混合)邊界條件。
(1)潛水含水層的側向邊界概化
以常年有水的河流為界,概化為已知水頭的一類邊界;其它邊界上水位動態(tài)觀測井較多,故概化為已知水位的一類邊界。
(2)承壓含水層的側向邊界概化
計算區(qū)邊界上的水位動態(tài)觀測孔較多,故將孔隙承壓含水層邊界概化為已知水頭的一類邊界。
(3)含水層垂向邊界概化
潛水含水層的上部邊界為水量交換邊界,有降水入滲、河道滲漏、灌溉滲漏(井灌、渠灌)和潛水的蒸發(fā)及人工開采;下部邊界在單一含水層分布區(qū),下面 直接與基巖接觸,為隔水邊界,如果為雙層含水層,下面有孔隙承壓水,則為越流邊界;
承壓含水層的上部邊界一般為弱透水層,承壓水可通過該層與上部潛水進行 水量交換,為越流邊界,下部直接與相對隔水的基巖(泥巖、頁巖等)接觸,故為相對隔水邊界。
五、地下水流場和動態(tài)
1.初始流場和模擬期末流場; 地下水位統(tǒng)測數據,最好模擬期始、末各有一次統(tǒng)測數據,作為模型的初始流場和驗證流場,要求:初始流場最好為枯水期末,統(tǒng)測數據要基本能繪制出主要含水層的流場等值線。
2.長期觀測孔連續(xù)的水位觀測值,觀測點越多越好。地下水長期觀測數據:模擬期至少要每月一個觀測數據,要有代表性和典型性,反映區(qū)域和水源地地下水動態(tài)變化特征。反復調整數值模型的滲透系數、貯水系數,以及邊界條件數值大小,使計算流場圖與實測流場圖最為逼近,形態(tài)、趨勢基本一致。
六、規(guī)劃資料
1.區(qū)域水資源供需方面的調研報告和成果;
2.區(qū)域中長期供水規(guī)劃。
Surfer/ArcGIS/Visual Modflow/GMS Modflow均可同時繪制地下水等水位線和流向。