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随着中国经济的腾飞,各个地方的经济建设也得到了飞速的发展,众多工程纷纷上马,而各地在大力发展经济的时候,往往忽略了水资源对经济发展的制约。由于很多工程在工期和选址上的集中建设,往往导致水资源问题在短时间内爆发。现在在我国大部分地区,地下水无论是在农业用水、居民生活用水和工业用水方面都扮演者重要的角色,因此地下水供水在各地经济建设中都起着决定性的作用。因为地下水供水不足所造成的经济损失也越来越大,由于地下水供水不足所引起的各个问题也得到社会各方面的广泛关注。因此做好地下水可持续供水方面的研究,有利于当地经济的可持续发展。
东海岛经济开发试验区紧邻湛江港,有优良的海运优势,是广东省和湛江市重点建设的工业区。本文在了解研究区自然地理条件、区域地质条件和水文地质条件的基础之上,结合研究区的实际情况,建立了研究区的地下水流数值模拟模型,并对地下水资源量进行了初步的定量评价。
本文通过系统分析研究区的地质和地貌资料,查明研究区的地质构造情况,并对大量的钻孔数据进行处理,利用Horizons法和TIN法相结合建立了研究区三维地层结构模型。
根据研究区水文地质资料分析,将研究区含水层概化为3层,浅层含水层、中层承压含水层和深层承压含水层,相邻的两个含水层之间有弱透水层相隔。通过对大量钻孔数据的处理,利用TIN法建立了研究区三维含水层结构模型(水文地质结构模型)。
根据研究区水文地质情况,查明研究区的边界条件,确定浅层含水层边界为水头边界;结合湛江市区地下水开采情况和流场变化,确定中层承压含水层和深层承压含水层西、北部边界为排泄边界,南部边界为补给边界,东部边界为隔水边界。结合水文地质结构模型,在GMS软件中建立研究区水文地质概念模型和数学模型。
将分析资料得到的水文地质参数、源汇项条件和边界条件输入模型,选取2002年统测水位资料作为模拟的初始水位,选取2002年1月到2006年12月期间作为模型的识别期。通过相应参数的调整,得到与实测资料近似的模型计算结果。
利用调整后的水文地质参数,选取2007年1月到2008年12月期间作为模型的验证期,验证先前参数的准确性。通过模型计算结果与统测水位资料进行对比得到,两者误差在1~2m范围内,充分证明了模型和参数的准确性。所建立的东海岛经济开发试验区地下水流数值模拟模型能够反映研究区含水层水流运动特征,因此可用此模型来预测增采条件下研究区地下水流场变化情况。
运用径流模数法和开采模数法计算得到研究区地下水允许开采资源总量为10293万m3/a,其中浅层地下水允许开采量为2820万m3/a,中层承压水允许开采量为5765万m3/a,深层承压水允许开采量为1708万m3/a。从研究区地下水开采现状出发,结合各项条件,提出两种增采方案。
两种开采方案均按照中层承压含水层开采量为9万m3/d和深层承压含水层开采量为3万m3/d进行开采,通过模型模拟得到研究区2020年的模拟结果。并对两种开采方案下的模拟结果进行对比,对比发现按照方案2开采可以产生较小的水位降落漏斗,对研究区的流场影响也较小。从未来10年的变化趋势来看,按该开采量进行地下水的开采,虽然有降落漏斗的出现,但是水位逐渐趋于稳定,中深层承压含水层都能够稳定持续的供水,因此可以按照该开采量进行开采。