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莲麇依尔根觉罗
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1 9.6 断面二维模型断面二维模型的结构 a. 断面二维模型的平面位置断面二维模型方面, 为了具体研究吐鲁番盆地的断面方向的地下水流动, 沿着南盆地的东西断面和盆地中部的南北断面建立了 2 个模型图是断面模型的位置图东西方向的断面二维模型, 是沿着连接本项目在南盆地挖掘的 TW-SW TW-SS TW-SE 试掘点的断面线构建而成断面线包含盆地西边的基底山地到东边的库木塔格沙漠断面线的延长距离为 170 km 另一方面, 南北方向的断面二维模型, 定为南北方向贯穿吐鲁番盆地中部的断面线, 由南盆地南边的基底山区通过艾丁湖, 经由 TW-SS 试掘点吐鲁番市区的 TW-SC 试掘点北盆地的 TW-NC 试掘点, 一直到北边的基底山区, 将上述总距离共 85 km 区间建立了模型 b. 东西方向模型的构造图是南盆地东西方向的断面二维模型构造图所模型化的区域为水平方向 170 km, 垂直方向在标高 1, m 的范围, 各网格的大小设定成了水平方向上 1 km, 垂直方向上 20 m 因此, 东西方向断面模型的总网格数为 170 列 90 层 =15,300 个在断面二维模型中, 首先沿着断面线以 SRTM-3 数值地形数据为基础制作了地形断面图并且, 以本调査制作的水文地质基底上表面标高分布图为基础制作了水文地质基底上表面断面图而且, 将断面线上及其近傍的 TEM 法电阻率柱状图和原有钻孔柱状图投影在断面图上, 在断面图上对试掘调查基础上确立的基本层序划分 (A 层 B 层 C 层 ) 进行了示踪结果发现, 在东西断面上,A 层 B 层 C 层三层都基本上在整个区域被很好地示踪 c. 南北方向模型的构造图是吐鲁番盆地南北方向的断面二维模型构造图所模型化的区域为水平方向 85 km, 垂直方向在标高 1,200 ~ 600 m 的范围, 各网格的大小设定成了水平方向上 1 km, 垂直方向上 20 m 因此, 南北方向断面模型的总网格数为 85 列 90 层 =7,650 个南北方向的断面二维模型也与东西方向断面模型一样, 首先沿着断面线以 SRTM-3 数值地形数据为依据制作了地形断面图并且, 以本项目制作的水文地质基底上表面标高分布图为基础制作了水文地质基底上表面断面图而且, 将断面线上及其近傍的 TEM 法电阻率柱状图和原有钻孔柱状图投影在断面图上, 在断面图上对试掘调查基础上确立的基本层序划分 (A 层 B 层 C 层 ) 进行了示踪结果发现, 南北断面上 A 层 B 层 C 层的基本层序划分在吐鲁番市区附近到南盆地之间被很好地示踪, 但在北盆地由于第四系基本由砂砾层构成, 基本层序划分的示踪很难另外, 构建断面模型的南北断面, 刚好通过火焰山和盐山的谷地也就是北盆地和南盆地的连接部, 所以在地形断面上没有出现火焰山或盐山, 但考察水文地质基底上表面的构造发现, 吐鲁番市区附近的地下有基底上表面标高变高的部分 9-71

2 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社水文地质条件的模型化 a. 水文地质断面图的作图方法要给断面模型输入水文地质条件, 不单要输入基底标高地层的分界标高等, 还需要考虑每个地层的层相所以, 对东西断面南北断面分别制作了考虑层相的水文地质断面图在制作水文地质断面图时, 在充分利用原有钻孔柱状图的同时, 在原有钻孔较少的地区, 由根据 TEM 法物理测井结果得到的电阻率柱状图推定了地层的层相, 进行了层相划分 b. 东西方向的水文地质断面图图是南盆地东西方向的水文地质断面图在这个断面图上,A 层的层相分成砂砾相中 ~ 粗粒砂相细粒砂相和泥沙粘土相其中砂砾相在托克逊县西部的基底山区附近地区明显发达, 层厚向东逐渐变薄 A 层基底部的砂砾相连续性很好, 示踪可以一直到达断面模型东部的鄯善县达朗坎地区另另一方面面, 南盆地中部的 A 层, 在从托克逊市区附近到吐鲁番市南部的 TW-SS 试掘点附近之间的地区, 泥沙粘土相至少有 2 层接近发达, 这些成为不透水层在 TW-SS 试掘点的东边, 泥沙粘土相变为细粒砂相, 一直延续到达朗坎地区的 TW-SE 试掘点附近 B 层基本由比 A 层更细粒的堆积物构成特别是在从南盆地中部到东部之间的地区, B 层基本呈泥沙粘土相在南盆地西部,B 层的上半部尽管变为砂相, 但在 B 层的基底部泥沙粘土相呈现连续分布在托克逊县的 TW-SW 试掘点附近,B 层中含砂砾相, 更西部地区也有 TEM 法电阻率值很高的地层, 估计 B 层中含有砂砾相 C 层的层相, 在东西断面上试掘调查只确认了上半部的层相, 在南盆地中部到东部之间的地区, 与上边相比更是由砂相含砾泥沙相构成另另一方面面, 在南盆地中部到西部之间的地区,C 层上半部中含砾泥沙相占优势, 部分地方砂砾相发达 C 层下半部在从南盆地中部到托克逊市区附近之间 TEM 法电阻率值低, 估计分布着泥沙粘土相 c. 南北方向的水文地质断面图图是吐鲁番盆地中部的南北方向水文地质断面图在南北断面上, 北盆地和南盆地的第四系的层相差别很大, 在吐鲁番市区北部层相发生突变在这个断面图上, 南盆地 A 层的层相分成砂砾相中 ~ 粗粒砂相细粒砂相泥沙粘土相, 另外现有资料显示在艾丁湖附近的浅层部分布着粘土相 ( 黄文房等 1998) 在 B 层与东西断面一样泥沙粘土相占优势, 在从吐鲁番市区南部到 TW-SS 试掘点附近之间的下部可见砂相在 C 层含砾泥沙相占优势, 吐鲁番市区附近的 C 层下部在泥沙粘土相中含有砂砾相北盆地的钻孔挖掘资料只有 TW-NC 试掘点的挖掘结果, 但此处基本由砂砾相构成, 没有发现细粒的堆积层在 TEM 电阻率法层相划分中, 在北盆地南部到中部 200~400 m 深处附近有电阻率值稍大的层, 在其下边分布着电阻率值相对较低的层, 由此判断北部盆地的砂砾相如断面如图所示大致可以分为 3 个 d. 模型网格的层相划分以在东西方向南北方向建立的水文地质断面图为基础对各个模型网格进行了地层区分以及层相区 ( 参照图图 9.6.7) 各网格大小设定为水平方向 1 km 垂直方向 20 m 并对各个网格进行了地层和层相的标注 9-72

3 9.6.3 补给量和抽水量的输入东西方向南北方向的断面模型如图所示, 并非与 UTM 座标的东西南北方向的网格线完全一致两个断面都在数处有拐点并与 UTM 座标的东西线南北线斜交所以输入断面模型的补给量数据和抽水量数据利用广域三维模型中 UTM 座标 1 km 1 km 网格里统计过的相关数据和以下所示的方法进行了分配 a. 地下水补给量数据的输入断面模型的平面网格构造设定为沿着断面线的延长方向 (J-Col 方向 )1 km 与其直交的 I-Row 方向也为 1 km 所以断面模型平面网格的面积与广域三维模型的网格面积相同为 1 km 2 为了将地下水的补给量分配于断面模型首先确定了断面模型的平面网格与广域三维模型网格之间的对应关系图为确定操作的例子从断面模型网格 A 的中心点出发向两侧各引一条 800 m 长的直线与断面线方向直交 ( 图中的蓝线 ) 以断面模型网格的中心点和两条直交线终点所在位置的广域三维模型网格 ( 计 3 个图中緑色的网格 ) 为断面模型的对应网格于是断面模型网格 A 的地下水补给量就通过上述 3 个平面模型网格的平均值求得图断面二维模型和广域三维模型的网格对应 b. 地下水抽水量数据的输入给断面模型分配的地下水抽水量数据采用与前述的地下水补给量的分配方法相同的方法但是抽水量数据还需要在深度方向进行分层赋值所以利用以下方法进行了深度方向抽水量的分配首先根据在广域三维模型的抽水量统计中说明过的一样, 利用不同网格不同标高 ( 标高 50 m 间隔 ) 的地下水抽水量数据 ( 验证期间 120 个月分 ) 整理出各断面模型平面网格 50 m 标高间隔的不同深度的抽水量 9-73

独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社然后因为断面模型的各层层厚为 20 m, 所以采用图 9.6.

4 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社然后因为断面模型的各层层厚为 20 m, 所以采用图所示的方法将 50 m 标高间隔的抽水量分配于断面二维模型图断面二维模型内抽水量的分配方法具体的方法为假设断面模型第 1 层第 2 层第 3 层的透水系数を分别为 k 1, k 2, k 3 第 1 层第 2 层第 3 层的抽水量 Q 1, Q 2, Q 3 则根据以下公式进行计算 2k1 Q 1 = Q 2 a ( k + k ) + k ( 式 9.6.1) 2k2 Q 2 = Q 2 a ( k + k ) + k k3 k3 Q 3 = Q + Q 2 a b ( k + k ) + k 2( k + k ) + k ( 式 9.6.2) ( 式 9.6.3) 这样在断面模型中考虑模型网格的层厚和透水系数对透水性高的网格通常抽水量大的特点进行了适当的处理断面模型的边界条件 a. 南北方向断面模型的边界条件南北方向断面模型中设定的边界条件图所示固定水头边界配置于艾丁湖附近一直有蒸发发生的网格其水位与艾丁湖面标高相同为 -154 m 另一方面吐鲁番市城区北部的北盆地南缘部有泉存在所以设定为一般水头边界一般水头边界的水理传导率为 333 m 2 /day 外部水头假定与地形面标高相同 9-74

上记以外的模型周囲设定为封闭边界同时对于由模型分层而形成的高于地表标高的网格, 因为是不存在实际地层的网格所以这些网格在模型中被处理为不透水网格而排除出计算领域之外图 9.6.10 南北方向断面模型的边界条件 b.

5 上记以外的模型周囲设定为封闭边界同时对于由模型分层而形成的高于地表标高的网格, 因为是不存在实际地层的网格所以这些网格在模型中被处理为不透水网格而排除出计算领域之外图南北方向断面模型的边界条件 b. 东西方向断面模型的边界条件东西方向断面模型中设定的边界条件图所示固定水头边界配置于艾丁湖附近一直有蒸发发生的网格其水位与艾丁湖面标高相同为 -154 m 上记以外的模型周囲设定为封闭边界不存在实际地层的网格被处理为不透水网格而排除出计算领域之外图东西方向断面模型的边界条件 9-75

6 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社断面模型的验证计算 a. 南北方向断面模型的验证结果将 1994 年 1 月到 2003 年 12 月 120 个月的地下水补给量和抽水量数据输入南北方向的断面模型进行了验证计算验证计算得到的 2003 年 12 月的水头等值线布图所示图南北方向断面模型的验证计算结果在南北断面模型中, 以位于模型的近于中央部的吐魯番市付为界, 在北盆地和南盆地水文地质条件很不相同计算水头分布也受其影响而呈现不同模式在北部盆地中第四系中不存在粘土层所以从地表到水文地质基底为透水系数较高的一系列砂砾层所构成砂砾层内的计算水头等值线几乎呈直线沿鉛直方向分布砂砾层内在深度方向几乎看不到水头差同时砂砾层的透水系数比较高所以地下水面的分布形状比地形面的倾斜缓和越向盆地北部地下水埋深越大另一方面从吐魯番市附近向南侧的南盆地地下地质分为 A 层 B 层和 C 层, 夹有数层粘土层以透水系数小的粘土层为界在深度方向上的计算水头结果不同例如在吐魯番市附近标高 -150 m 深处附近分布有 B 层的粘土层, 以之为界下层含水层的计算水头比上层含水层的水头高这种计算水头分布在吐魯番市附近与实际观测井的记录很一致而且从地下水盆内中的计算水头分布和水文地质基底的计算水头分布来看北部盆地的地下基底内的计算水头比地下水盆内的计算水头高所以在地下水盆和基底的边界部附近水头等值线呈弯曲形状地下水从水头高的一方向水头低的一方向方流动所以可以确认在北盆地特别是北盆地北侧部分如图中的箭头方向所示地下水从水文地质基底直接流入地下水盆但是在南盆地基底和地下水盆内的计算水头值之间没有较大差距计算水头等值线从地表附近到基底内几乎呈垂直的直线状分布这一分布形态表示从南盆地中基底到地下水盆内几乎没有地下水流入 b. 东西方向断面模型的验证结果将 1994 年 1 月到 2003 年 12 月的地下水补给量和抽水量输入南北方向的断面模型进行了 120 个月的验证计算根据验证计算的结果绘制了 2003 年 7 月的计算水头等值线分布以及抽水量分布如图所示 9-76

7 在东西断面模型, 西侧的托克逊县的计算地下水头高还可以看到从基岩有地下水直接流入地下水盆同时从托克逊县中部到下游的艾丁湖附近计算地下水头比地表面标高高形成自流带这些结果和观测井的实际水位分布状況很一致另一方面在东西模型的东半部鄯善县南部的地下水抽水量大以及东侧的库木塔格砂漠的地下水补给几乎没有所以计算的地下水面比地表面低模型中也可看不到自流带这样可以判断东西断面模型也很好地再现了实际的地下水位分布状況 9-77

8 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 9-78 图断面二维模型的位置图

9 9-79 图南盆地 (W-E) 断面二维模型构造图

10 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 9-80 图盆地中央 (S-N) 断面二维模型构造图

11 9-81 图南盆地 (W-E) 水文地质断面图

12 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 9-82 图盆地中央部 (S-N) 水文地质断面图

13 9-83 图南盆地 (W-E) 断面模型网格的层相划分

独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社图 9.6.7 盆地中央部 (S-N) 断面水文地质模型区分如图图 9.6.8 断面二维模型和广域三维模型的网格对应图 9.6.9 断面二维模型内抽水量的分配方法图 9.

14 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社图盆地中央部 (S-N) 断面水文地质模型区分如图图断面二维模型和广域三维模型的网格对应图断面二维模型内抽水量的分配方法图南北方向断面模型的边界条件图东西方向断面模型的边界条件图南北方向断面模型的验证计算结果 9-84 图盆地中央部 (S-N) 断面水文地质模型区分图

15 图东西方向断面模型的验证计算结果 9-85

16 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 9.7 局部三维模型局部三维模型的构造 a. 局部三维模型的平面构造局部三维模型, 以吐鲁番盆地南地下水盆东部的达朗坎地区为对象构建而成 ( 参照图 9.7.1) 所模型化的地区在东西 25 km 南北 35 km 的范围, 北边含火焰山, 东边含库木塔格沙漠模型网格以世界测地系 WGS84 的 UTM 坐标系第 45 带为标准, 各网格的平面尺寸设定成了 250 m 250 m( 参照图 9.7.2) 表中综合给出了局部三维模型的各平面表局部三维模型的各要素东西方向南北方向模型的范围 25 km 35 km 网格数 100 列 140 行 UTM 坐标 (WGS84, Zone-45) 西 : 715,000 m 东 : 740,000 m 南 : 4,715,000 m 北 : 4,750,000 m 网格的大小 250 m 250 m 平面网格数 14,000 个局部三维模型所涵盖的地区, 以鄯善县西南部的鲁克沁镇为主, 还有达浪坎乡迪坎乡吐峪沟乡等, 都是农业发达的地区, 但在 2004 年夏地下水位异常低, 许多水井出现井水枯竭扬水量减少等现象另外, 在南部的迪坎乡沙漠化不断发展, 居民不得不搬迁图是局部三维模型化地区的鸟瞰图, 这一地区在北边被火焰山在东边被库木塔格沙漠遮断, 地表水按照季节除北盆地的二唐沟河水通过鲁克沁干渠被引入之外, 只有少量地表水被从吐峪沟支渠分到农地, 农业用水基本上都由地下水供给达朗坎地区的这些平面条件统计见图在局部三维模型上, 将平面上相当于火焰山的网格和相当于库木塔格沙漠的网格作为非计算区域处理另一方面, 盆地内的农地和草地由于用地下水引来的地表水等灌溉, 所以属于地下水涵养量的给水区另外, 如图所示这个地区过去有很多坎儿井被利用, 但现在大都干涸不再利用 b. 局部三维模型的断面构造为了可以立体覆盖模型化地域平原部的地表面到吐鲁番地下水盆的水文地质基底上表面之间的地下水盆构造, 局部三维模型的断面构造设定成了 35 层构造, 模型的最上面标高定为 200 m, 最下面标高设定成了 -500 m 因此, 整个局部三维模型的厚度为 700 m 模型层的层厚如图所示, 第 1 层到第 35 层一律设定成了 20 m 并且, 将为每个网格分别设定与地层划分层相划分等相应的水文地质参数 9-86

17 标高 (m) 模型层模型层厚 (m) 图局部三维模型的断面构造 c. 局部三维模型的立体构造按照上述局部三维模型的框架, 将实际模型化地区的地形面标高和水文地质基底的上表面标高考虑进去, 构建了模型的立体构造图给出了局部三维模型的立体构造模型的计算区域, 除将火焰山和库木塔格沙漠从计算区域除去外, 同时也将位于完全高于地表面之处的网格作为非计算区域网格从计算区域除去了所模型化的第四系的下边如图的 B 图所示, 布置了相当于水文地质基底的网格局部三维模型与广域三维模型一样, 对于分布在吐鲁番地下水盆下边的水文地质基底, 在模型上不将其作为非计算区域, 而是输入了与第四系不同的水文地质参数值, 以便可以对水文地质基底和第四系地下水盆的地下水交流关系进行研究水文地质基底的上表面构造, 以在局部三维模型化地区内挖掘的 TW-SE-1 观测井所探明的基底深度以及根据本项目实施的物理测井结果制作而成的基底上表面标高分布图等为基础构建了模型 9-87

独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 9.7.2 边界条件建立模拟模型需要考虑水文地质条件设定边界条件在局部三维模型中按以下说明设定了边界条件并在模型的验证过程中进行了必要的修正 a.

18 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社边界条件建立模拟模型需要考虑水文地质条件设定边界条件在局部三维模型中按以下说明设定了边界条件并在模型的验证过程中进行了必要的修正 a. 封闭边界所谓封闭边界是指不能以之为界发生内侧与外侧之间的地下水流动的边界在局部三维模型中模型的底面 ( 标高 -500 m) 和后面会进行叙述的没有指定为一般水头边界的模型外周网格的侧面为封闭边界而且根据广域三维模型以及断面二维模型的验证结果可以判断从库木塔格砂漠下面分布的基岩以及构成火焰山的基岩的地下水流入量极小所以在局部三维模型中相当于库木塔格砂漠以及火焰山的网格被设定为不透水网格而排除出计算领域同时与广域三维模型相同对于由模型分层而形成的高于地表标高的网格, 因为是不存在实际地层的网格所以这些网格在模型中被处理为不透水网格而排除出计算领域之外 b. 固定水头边界固定水头边界图所示设定于从火焰山的谷地流入南盆地的河流所在的网格和计算领域南西部的表层网格前者的设定是为了再现火焰山谷部中泉以及引水渠的补给而后者的设定是因为假定艾丁湖附近的网格的水位几乎固定不变图局部三维模型的固定水头边界补给量和抽水量输入局部三维模型的补给量和抽水量是对广域三维模型中统计出的补给量数据和抽水量数据以 250 m 250 m 的网格划分为基础进行再统计而求得的 9-88

a. 地下水补给量输入局部三维模型的验证期间 (1994 年 1 月 ~2003 年 12 月 ) 的实际地下水补给量图 9.7.

19 a. 地下水补给量输入局部三维模型的验证期间 (1994 年 1 月 ~2003 年 12 月 ) 的实际地下水补给量图所示从图中可见在 1994~1997 年的期间内除了夏季在冬季也可以看到实际地下水补给量増加的峰值但在 1998 年以后就仅剩下夏季的峰值了这是因为冬季的主要补给量的坎儿井水和泉水流量减少的缘故过去这些水源在冬季可以对地下水进行补给但近年来坎儿井的流量几乎没有了所以地下水的补给量主要靠机井抽水量和引水渠的渗透量图输入局部三维模型的实际地下水补给量图中表示了 2003 年 1 月的实际地下水补给量在不同网格的分布状況从图中可见最近的冬季地下水补给仅在沿火焰山的谷地出口的引水渠附近的网格和模型化地域南东部残存的泉以及坎儿井所在的网格附近发生另一方面图所示从 2003 年 7 月的实际补给量的网格別分布来看在灌溉农田的广大区域发生着地下水补给特别在模型内的北西部各个网格的补给量在中央部比南东部要大 9-89

20 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社图不同网格的实际地下水补给量 (2003 年 1 月 ) 9-90

21 图不同网格的实际地下水补给量 (2003 年 7 月 ) 9-91

独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 b. 地下水抽水量输入局部三维模型的验证期间 (1994 年 1 月 ~2003 年 12 月 ) 的地下水抽水量和实际地下水补给量一起表示于图 9.7.

22 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 b. 地下水抽水量输入局部三维模型的验证期间 (1994 年 1 月 ~2003 年 12 月 ) 的地下水抽水量和实际地下水补给量一起表示于图之中从图中可见地下水抽水量在 1994 年以后到 1999 年每年都以很快的速度増加其后到 2003 年仍然为増加趋势与抽水量相比地下水补给量随着夏季的机井抽水量形成的农田灌溉量的増加而在夏季出现明显的峰值但每年 1 年的补给量自身几乎没有増加导致夏季地下水抽水量大幅度超过地下水补给量的深刻化的赤字状态图局部三维模型中输入的实际地下水补给量和抽水量为了分析验证期间中夏季的地下水抽水量的分布变化绘制了 1994 年 7 月的抽水量分布图 ( 图 ) 和 2003 年 7 月的抽水量分布图 ( 图 ) 从图中可见和 1994 年 7 月相比 2003 年 7 月中在更多的网格内进行了地下水抽水在过去 10 年内模型区域里新设了很多机井在最近的局部模型化地域的灌溉农田中几乎全部的 250 m 250 m 网格中都发生了地下水抽水 9-92

23 图局部三维模型中输入的 1994 年 7 月的抽水量分布图局部三维模型中输入的 2003 年 7 月的抽水量分布 9-93

24 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社模型的验证 a. 作成初期水头局部三维模型的验证通过输入 1994 年 1 月到 2003 年 12 月的各月时系列数据进行非稳定流计算来完成验证计算开始时的初期水头根据广域三维模型长期非稳定流计算 ( 准稳定流计算 ) 的结果而做成 b. 通过非稳定流验证计算得到水头分布将前项作成的初期水头输入各模型层再输入 1994 年 1 月到 2003 年 12 月 120 个月的逐月地下水抽水量和补给量数据进行了验证计算图图以及图表示了最上层变水头网格的地下水面分布和地下水头等值线分布从图中可见计算地下水头呈南西低向北东增高的分布趋势冬季和夏季相比夏季的水头等值线向北东方向移动说明夏季的地下水头在下降同时与 1994 年相比 1998 年 2003 年随时间的推移等水头线也是向北东方向移动显示出模型中央部的水头是在下降 c. 通过非稳定流验证计算得到水头下降量分布以 1994 年 1 月的初期水头为基准计算水头的下降量分布图以及图所示从图中可见在一些区域, 特别是模型化地域的中央部 1997 年 12 月的计算水头下降量达到了 7.5~10 m 2000 年 12 月达到了 12.5~15 m 在验证期间終了时的 2003 年 12 月模型化地域中央部的水头下降很显著在部分区域里水头下降达到 17.5~20 m 这些地域与 2004 年夏季发生的由于水头下降机井干枯或者抽水量减少的区域很一致如果继续这样的抽水量増加的话发生更加深刻的地下水头下降的问题十分令人担心 d. 水头变动计算结果和水头变动实测结果的比较如以上所述在本项目中建立而且验证过的模型可以很好地再现实际地下水头的分布和水头下降量的分布进而, 为了验证模型的精度对代表性的现存观测井的地下水位变动和计算水头变动进行了对比图表示鄯善县 No 观测井记录的实测地下水头和计算地下水头之比的结果从图中可见计算水头变化十分准确地再现了 1994 年到 2003 年的实测水头的下降过程在广域三维模型中计算水头和实测水头相比絶对值之间有接近 2 m 的差而且计算水头的季节变动量比实测水头的变动量小而在局部三维模型中则详细地再现了水头变动的模式如以上说明过的一样经过验证的局部三维模型可以很好地再现过去的地下水头分布和地下水头下降量分布以及代表性观测井中的水头变化所以可以被用来进行高精度的南盆地东部地下水问题深刻化区域的将来予测模拟 9-94

25 图用局部三维模型计算的水头和实测水头的比较 (No.2-14 观测井 ) 参考文献 1) Gelhar, L.W., 1986, Stochastic subsurface hydrology, from theory to applications. Water Resources Research, 22, 9, 135S-145S. 2) Konikow, L. F. and Bredehoeft, J. D., 1978, Computer Model of Two-dimensional Solute Transport and Dispersion in Ground Water. Techniques of Water Resources Investigations Book 7, Chap. C2, USGS, 90p. 3) Logan, J., 1964, Estimating transmissibility from routine production tests of water wells. Ground Water, 2, ) McDonald, M. G. and Harbaugh, A. W., 1988, A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model. Techniques of Water-Resources Investigations 06-A1, USGS, 576p. 5) Shibasaki, T., Azemoto, S., and Kotsuma, T., 1967, A various investigation on coefficient of aquifer. Soils and Concrete, 48, (in Japanese) 6) Shibasaki, N., 1996, Relationship between transmissivity and specific capacity for evaluating aquifer characteristics. Jour. Geol. Soc. Japan, 102, ) Thiem, G., 1906, Hydrologische Methoden. Gedhardt, Leipzig, 56p. 8) Walton W. C., 1970, Groundwater Resource Evaluation. McGraw-Hill, New York, 587p. 9) Zheng, C., 1990, MT3D, a modular three-dimensional transport model, S.S. Papadopulos & Associates, Inc., Rockville, Maryland 10) Zheng, C. and Wang P. P., 1999, MT3DMS: A modular three-dimensional multispecies model for simulation of advection, dispersion and chemical reactions of contaminants in groundwater systems; Documentation and Users Guide, Contract Report SERDP-99-1, 9-95

26 独立行政法人日本国际协力机构国际航业株式会社 U.S. Army Engineer Research and Development Center, Vicksburg, MS. 11) 中华人民共和国建设部, 2001, 供水水文地质勘察规范. 中华人民共和国国家标准, GB , 中国计划出版社, 北京 115p. 12) 黄文房等, 1998, 绿洲的发展与生态环境建设. 新疆科技卫生出版社乌鲁木齐 227p. 9-96

27 图局部 3 维模型位置图 9-97

szj1.s92

szj1.s92 (1404 1949) : 作者 : 出版社 : 出版 : 1 ( ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ( 1404-1949 ),,,,, 1990, 2,,,, ( 1404-1949),,, (1404-1949 ) 1404 1860 460, 1860 1949 90,,,, ( ),,,,,,,, 1860 1949,,,,,,,,,, ( ), 3 :,,,,,,,,,,,,,,,!