地下水模型在地下水環評中的應用探討

張云斌

（廣東省地質局第三地質大隊廣東韶關512023）

地下水模型在地下水環評中的應用探討

張云斌

（廣東省地質局第三地質大隊廣東韶關512023）

本文主要從地下水模型出發，在對其進行簡要介紹的基礎上，探討其在地下水環評中的應用，以此來為日后環評工作質量的提升提供參考。

地下水模型地下水環評應用

1　適用于地下水環評中的數學模型

就目前地下水環評工作的開展現狀來看，對于相關的數學模型的應用可以說是非常成熟了，例如GMS、FE-FLOW、Visual MODFLOW以及PMWIN等。這些模型不僅具有較強的功能，而且還能夠實現外部數據的可視化，因此在地下水環評工作中發揮了重要的作用。

1.1地下水模型的建設思路

圖1給出的是河流淺層地下水概念模型，從圖中我們能夠看出，構成地下水模擬系統的要素有很多，例如，含水層、河流和水庫、潛水蒸發排泄以及大氣降雨之后入滲等，且每個要素之間都存在著必然的聯系，所以，模型的建設需要以這些要素為核心，從而確保模型系統的科學性和實用性。與此同時，整個地下水模型又包含了多種成分對象，例如，透水層對象、網格單元對象、算法對象和含水層對象，每一個對象都是組成模型的一個部分，因此，用戶在對每一個對象進行建立的時候，首要任務就是對這些對象進行詳細、系統的描述，然后結合實際情況進行建模，這一過程便是地下水模型的建設思路。

圖1　河流淺層地下水概念模型

1.2地下水模型的計算方法

就目前地下水模型的分類來看，大致可以分為兩種類型，即二維模型和三維模型。每一個類型都有其各自的計算方法，其中，二維模型的計算方程為：

式中，h、k1、ε(x、y、t)和θ(x、y、t)分別表示的是潛水位水頭、潛水含水層垂向滲透系數、x、y點在t時刻的垂直水量變化和x、y點在t時刻的軸水量。而相對于二維模型來說，三維模型涵蓋的內容較多，與之相應的計算方法也要相對復雜一些，計算方程如下：

δ/δx(Kxxδh/δx)+δ/δy(Kyyδh/δy)+δ/δz(Kzzδh/δz)-W=Ssδh/δt

式中，Kxx、Kyy和Kzz是X、Y、Z軸方向的水利傳導系數，h、W、Ss則分別為勢能水頭、單位體積的過水流量和單位釋水系數或單位儲水量。t則為時間。

2　地下水模型在地下水環評中的應用

目前，地下水模型在地下水環評工作中的應用已經非常廣泛了，其所發揮的作用也逐漸被重視起來。就目前地下水環評工作中地下水模型的應用現狀來看，大致可以分為以下4個階段。

2.1明確預測范圍，布設預測點

在確定好預測范圍之后，根據實際情況對預測點的布設位置和數量進行確定，確保能夠通過對預測點的測量，將地下水環境的影響充分體現出來。預測點確定之后，接下來的任務就是對預測時期進行選擇，通常情況下，應該以生產運行階段為主，如有特殊要求，則應該污染物正常排放和事故排放兩種情況進行預測。最后在此基礎上將各項參數進行簡化，構建科學合理的地下水預測模型。

2.2對含水層的參數值和水位預測模型進行確定和選擇

通常情況下，在開展地下水環評工作的時候，所涉及的參數值類型有很多，例如滲透系數、釋水系數、導水系數以及給水度等。對于這些參數值的確定，應該通過對以往水文地質勘查資料的分析中獲取，也可以結合實際情況，根據評價區最新的勘查成果資料來進行確定，如果評價區內不具備可供使用的參數值，那么工作人員可以通過對具備代表性的機、民井的相關實驗，獲取相應的參數值。而對于含水層結構、邊界條件比較復雜，又有較長時間的監測數據時，可以采用數理統計模型。

2.3利用地下水模型進行地下水環境影響預測

此階段的工作涉及到的內容較多，首先，工作人員要根據水資源的計算和預測結果，在遵循相應原則的基礎上，對地下水開發和利用的合理性進行評價，同時要對水資源衰減、地面塌陷以及地面沉降等水文地質問題的發生情況進行充分掌握與了解，對于這些問題的具體分析，可以采用預測水位與初始水位比較的方法來進行評價，最后根據地下水環評的總體要求和模型的具體目標，進行多方案模擬，以此來達到地下水環境評價的最終目的。

2.4確定最終的評價結果

通過以上三個階段的開展，地下水環評工作也會得出一個初步的結果，對于該結果，工作人員需要對其進行全面系統的分析，查看其是否能夠滿足預定的地下水環境質量要求，同時，還要對建設項目地下水環境的正、負影響的性質、范圍、特征以及完善環保措施的建議和對策等進行準確說明，以此來進一步促進評價結果的全面性和科學性。

3　結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的飛速發展，如何從根本上提升地下水環評的工作質量也成為了相關部門所面臨的一項重大課題。從本文的分析我們能夠看出，地下水模型的應用在地下水環評工作開展中具有重要意義，間接影響著評價的結果，因此，在未來的時間里，地下水環評人員應該結合當前工作開展的實際情況，對地下水模型進行合理運用，為促進資源環境和經濟的綜合決策提供有力保障。

[1]李立軍,王廷亮,胡婧敏.GMS在地下水環境影響評價中的應用[J].吉林地質，2014 (04).

[2]趙偉.楊官營鐵礦地下水模擬及其在地下水環評中的應用[D].中國地質大學，2013.

P641.7[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-427-1