江苏锡山西部地区地下水资源计算模型研究3.PDF

地 　质 　科 　学 2002 年 1 月 CHINESE JOURNAL OF GEOLOGY 37 ( 1) :96 —103 江苏省锡山市西部地区地下水资源 计算模型研究 陈锁忠 　黄家柱 　闾国年 (南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室 　南京 　210097) 摘 　要 　从地下水运动均衡原理的角度分析江苏省锡山市西部地区第 Ⅱ承压含水层天 然和现状开采条件下的地下水均衡要素 ,揭示了该区地下水开采与地面沉降的关系 ,其中现 状开采条件下的75 %～80 %的开采量来自于粘性土层的压密释水量 。根据地面沉降的发生 机理剖析地面沉降严重发育地区忽略地面沉降影响因子建立的地下水资源计算模型中存在 的问题 ,针对存在的问题 ,提出了地下水可开采资源合理的计算方法 ,并对融有地面沉降影响 因子的地下水资源计算模型的可实现性进行了分析 。 关键词 　均衡原理 　地下水开采 　地面沉降　地下水资源计算模型 1 　引　言 ( ) 江苏省锡山市西部 以下称锡西 地区主要包括洛社 、玉祁 、前洲 、石塘湾和钱桥 5 个 2 建制镇 ,面积约 400 km 。该区乡镇工业经济发展迅速 ,城市化程度较高 ,其中洛社享有 “小无锡”之美誉 。但是 ,受乡镇工业迅速发展的影响 ,地表水体遭受严重污染 ,仅在太湖 ( ) 中心存在 Ⅰ、Ⅱ级水 ,工业和居民用水主要以地下水 第 Ⅱ承压水 为供水水源 。由于受本 区长期超采地下水的直接影响和同时受周边地区过量开采地下水的间接影响 ,导致水位 大幅度持续下降 ,且诱发了地面沉降、地裂缝等一系列环境地质问题 ,生态环境严重失衡 。 为遏制锡西地区地质环境继续恶化 ,1996 至 1997 年间对该地区的地下水资源量进行 了调查与核定 。采用有限元法计算过程中 , 由于建立的水文地质物理模型和相应的数学 模型未考虑地面沉降因素 ,仅按现状开采条件的水文地质条件进行模型的识别 , 导致计 ① 算出的地下水可开采资源量失真 。从 1997 年底到 1999 年底 ,锡西地区的实际开采量与 1996 年的基本持平 ,该开采量远大于计算的规划开采量 ,但地下水位的下降幅度远小于 相应条件下的预测水位降幅 。在开采条件不变 、周边地区超采程度增大 、地下水侧向补给 ( ) 量减小的情况下 ,上述现象和地下水运动的基本规律即均衡原理 王大纯等 , 1986 不相 符 ,出现了输出量大于输入量的错误结果 。本文针对该问题 ,利用地下水运动的均衡原理 分析了该问题的症结 ,提出地面沉降严重地区建立地下水资源计算模型所需考虑的影响 ( ) ( ) 　 国家自然科学基金课题 编号 ,401710175 及江苏省教委 自然基金课题 JW970131 资助 。 陈锁忠 ,男 ,1965 年 10 月生 ,高级工程师 ,水文地质工程地质专业 。 2000 - 11 - 27 收稿 ,2000 - 12 - 26 改回。 　①黄敬军 ,陶芸. 1997 . 江苏省锡山市地下水资源调查评价报告. 南京 :江苏省地矿厅. 15 —60 . 　1 期 陈锁忠等 :江苏省锡山市西部地区地下水资源计算模型研究 97 因素 。 2 　天然状态下的第 Ⅱ承压水均衡条件 第 Ⅱ承压水含水层系中更新统古