太原市西張地下水庫截滲墻建設(shè)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、太原市是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，人均水資源量?jī)H為全國(guó)人均水資源占有量的l/12。西張地下水庫的建設(shè)研究對(duì)于解決太原市水資源時(shí)空分布不均、提高水資源利用效率、改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)開發(fā)利用以及保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 通過分析太原市西張盆地水文、氣象、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等地質(zhì)環(huán)境條件，認(rèn)為西張盆地四周受構(gòu)造及地層巖性的影響控制，其蓄水構(gòu)造三面為補(bǔ)給邊界，南側(cè)為三給地壘，儲(chǔ)水空間為第四紀(jì)

2、松散堆積物，儲(chǔ)水層厚度大且穩(wěn)定、地下水蘊(yùn)藏空間大，含水層巖性以砂礫石為主，給水度較大，庫容調(diào)節(jié)可觀；具有一定的補(bǔ)給條件及開采措施，符合建設(shè)地下水庫的基本條件。 根據(jù)西張地下水庫庫區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、含水層儲(chǔ)存條件及運(yùn)動(dòng)特征，建立了庫區(qū)水文地質(zhì)概念模型和地下水流數(shù)值模擬模型，運(yùn)用Visual MoDFLOW軟件對(duì)模型進(jìn)行了識(shí)別和驗(yàn)證。結(jié)果表明所建立的數(shù)學(xué)模型、邊界條件的概化和水文地質(zhì)參數(shù)的選取等符合實(shí)際，可用于庫區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè)。

3、區(qū)域水均衡分析結(jié)果表明:在模擬期內(nèi)，含水層儲(chǔ)存量的變化量為正均衡，庫區(qū)地下水以大氣降水入滲和地表水體補(bǔ)給為主，排泄以地下水開采為主。 根據(jù)研究區(qū)地層鉆孔資料，繪制了地下水庫庫區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖及剖面圖；采用數(shù)值模擬檢驗(yàn)與驗(yàn)證后的水文地質(zhì)組合參數(shù)，分析了地下水庫的特征水位，并對(duì)庫容進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明:西張地下水庫最小庫容為1.754億m3，最大庫容為5.263億m3，調(diào)蓄庫容為3.509億m3。 采用Visual MODFLO

4、W軟件中的水平阻滯物(HFB)模塊模擬了在三給地壘處建設(shè)截滲墻對(duì)地下水流場(chǎng)變化的影響，模擬結(jié)果表明:無截滲墻時(shí)，地下水側(cè)向徑流排泄為819.9萬m3/a，模擬期內(nèi)地下水位上升幅度較??；在三給地壘建設(shè)截滲墻后，淺層潛水側(cè)向徑流排泄量會(huì)隨著截滲墻厚度的增加和滲透性能的減弱而減小，截滲墻建設(shè)對(duì)中深層承壓水流場(chǎng)影響較小；當(dāng)截滲墻厚度為0.5m，滲透系數(shù)為0.01m/d時(shí)，側(cè)向排泄量減小到358萬m3/a，減少到43.7％，此方案擬定為西張地下水