大名县地下水位及微咸水动态变化研究.pdfVIP

摘要

随着社会经济的不断发展，水资源供给侧和需求侧的矛盾也日益突出，使用微

咸水等替代水源可有效缓解地下水超采问题。邯郸市大名县是河北省南部典型的农

业灌溉县，长期以来的地下水开采造成了诸如水资源短缺和地面沉降等问题，其县

域内微咸水资源丰富分布广泛，同时埋深较浅，合理的利用微咸水可以有效缓解大

名县水资源短缺的问题。本研究使用视电阻率法对大名县地下水矿化度和地下水储

量进行合理估算，并通过地下水模拟软件GMS的MODFLOW和MT3D模块对大名

县地下水水位变化和溶质运移进行预测，为利用微咸水资源提供参考和理论依据。

主要研究内容和成果如下。

（1）大名县地下水矿化度和微咸水水量的估算。基于收集的27眼钻井数据，

使用视电阻率法计算研究区深浅层水体中的矿化度；利用水量计算公式估算研究区

地下水各埋深不同矿化度水资源量。结果表明：浅层和深层矿化度最大分别为3.9

g/L和20.4g/L，埋深分别为43.5-83.7m和261.1-408.45m。研究区地下水资源总量

3

（矿化度M≤2g/L）为10312.25万m；微咸水总量（矿化度2g/L＜M≤5g/L）为

3

1978.68万m，研究区微咸水储量丰富，利用潜力较大。

（2）研究区地下水水流模型的建立和识别验证。使用地下水数值软件GMS将

研究区模拟范围、边界条件、含水层岩组和水力特征进行概化；选择非均质值各向

同性、三维非稳定地下水流数学模型进行区域建模；选取2021年1月-2023年5月

为识别验证期对模型进行识别验证。结果表明：在识别期内的32个应力期中，绝对

误差＜1m的占比84.4%，相对误差＜0.1的占比75%，模型能够较好的反映大名县

地下水的识别期动态变化。模拟流场和实测流场在识别证期内流场基本一致地下水

流向均为自西南流向北部。

（3）不同情景下大名县地下水水位动态及溶质运移规律的研究。建立研究区

的地下水水流模型及溶质运移模型，分丰水年、平水年和枯水年三种降雨情景模拟

预测2023年5月-2033年5月大名县地下水及矿化度的变化，结果表明：研究区南

部地下水水位平均上升3m，上升幅度较大；中部及北部地区上升幅度较小，平均

上升幅度为1m。三种模拟情景下矿化度均呈现微咸水范围面积扩大、整体浓度降

低的趋势，矿化度的增加小于1g/L，矿化度增加最大的位于大名县西北部，增长幅

度为0.8g/L。选择典型观测点验证了地下水位和矿化度的响应关系，表明地下水位

升高伴随矿化度降低。

关键词数值模拟；GMS地下水模型；微咸水；溶质运移;水位预测

Abstract

Withthecontinuousdevelopmentofsocietyandeconomy,thecontradictionbetween

thesupplysideanddemandsideofwaterresourcesisbecomingmoreprominent.Theuse

ofalternativewatersourcessuchasbrackishwatercaneffectivelyalleviatetheproblemof

groundwaterover-exploitation.DamingCounty,HandanCity,isatypicalirrigated

agriculturalcountyinthesouthernpartofHebeiProvince.Long-termgroundwater

exploitationhascausedproblemssuchaswatershortageandgroundsubsidence.Therich

distributionofbrackishwaterresourcesinthecountyisextensive,withshallowwaterdepth.

Therefore