实例一--地下水
基坑施工中的地下水处理及工程实例
基坑施工中的地下水处理及工程实例摘要：本文对几种基坑降水方法进行了阐述，并对降水设计及施工要求作了探讨，同时剖析列举了几个实际案例.阐述如何合理、经济和可靠的选择基坑降水处理方法.关键词：基坑降水,施工,止水帷幕当基础深度在天然地下水位以下时，在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题.一般认为，基坑开挖要具备以下的必要条件:首先保持基坑干燥状态，创造有利于施工的环境；其次是确保边坡稳定，做到安全施工，如果忽视这些必要条件,其后果是严重的。
有的基坑积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工;有的出现“流砂现象”导致边坡塌方,地质破坏;有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。
之所以会出现这些异常情况，都是由地下水引起的。
所以，在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视.一、基坑降水的处理方法基坑降水方法主要有：明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。
各种降水方法有其特点和适用情况,比较如下:1)明沟加集水井降水.明沟加集水井降水是一种人工排降法.它具有施工方便,用具简单，费用低廉的特点,在施工现场应用的最为普遍。
在高水位地区基坑边坡支护工程中,这种方法往往作为阻挡法或其他降水方法的辅助排降水措施,它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。
2)轻型井点降水。
轻型井点降水(一级轻型井点)是国内应用很广的降水方法，它比其他井点系统施工简单、安全、经济，特别适用于基坑面积不大，降低水位不深的场合。
3)喷射井点降水.喷射井点系统能在井点底部产生250 mm水银柱的真空度，其降低水位深度大,一般在8 m～20 m范围.它适用的土层渗透系数与轻型井点一样，一般为0.1m/d~50 m/d。
但其抽水系统和喷射井管很复杂，运行故障率较高，且能量损耗很大,所需费用比其他井点法要高。
4)电渗井点降水。
电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土，如黏土、亚黏土、淤泥和淤泥质黏土等。
这些土的渗透系数小于0.1 m/d，用一般井点很难达到降水目的。
水文地质-地下水的运动
第三节 地下水向井的稳定运动
四、裘布依公式的讨论
（2）抽水井流量与井径的关系
但实际情况远非如此,井径 对流量的影响比Dupuit公 式反映的关系要大得多。
第三节 地下水向井的稳定运动
四、裘布依公式的讨论
（3）水跃对裘布依公式计算结果的影响
在潜水的出口处一般都存 在渗出面。当潜水流入井 中时也存在渗出面,也称水 跃，即井壁水位hs高于井 中水位hw(图4一10)，而潜 水井的Dupuit公式并没有 考虑渗出面的存在。
H Z p
图4-5 流网示意图
在渗流场中，把水头值相等的点连成线或面就构成了等水 头线或等水头面。
流网是由等水头线和流线所组成的正交网格。流网直观地 描述了渗流场（或流速场）的特征。它可以是正方形、长 方形或曲边方形。
第二节 地下水运动规律
水流类型
一维流任意点的水力坡度均相等（
图4-6a）；
s1=1.00 m s2=1.75 m s3=2.50 m 求K？
Q1=4500 m3/d； Q2=7850 m3/d； Q3=11250 m3/d；
第三节 地下水向井的稳定运动
五、地下水流向非完整井和直线边界附近的完整井
1、承压水非完整井 当α=1时，A=0，就变成 完整井公式，当α很小， A值很大，则公式变为：
第三节 地下水向井的稳定运动
五、地下水流向非完整井和直线边界附近的完整井
2、潜水非完整井 潜水非完整井可以看做上段 是潜水完整井，下段是承压 水非完整井。这样可以近似 的看做总流量Q等于两段Q1 和Q2的和。
第三节 地下水向井的稳定运动
裘布衣假设：
天然水力坡度为0，井附近水力坡度<1/4； 含水层是均质各向同性的，含水层的底板
工程实例3.抽取地下水对地面沉降的影响
工程实例抽取地下水对地面沉降的影响1.地面沉降机理及原因对于正常固结地层，地层内应力处于平衡状态，不会产生地面沉降，但如果抽水引起水位下降，则破坏了地层内的应力平衡，地层内孔隙水压力降低，有效应力增加，将出现压缩变形，引起地面沉降。
水位的大幅度下降，使砂层和粘性土层原有的水力平衡被破坏，粘性土层中的孔隙水压力逐渐降低，随着孔隙水的排出，一部分原来由孔隙水承担的上覆载荷转移到粘土颗粒的骨架上，粘土骨架承受的有效应力增加，使土层原有的结构被破坏，并重新组合排列造成土层压密。
这种粘性土层的释水压密特征与含水砂层的释水压密特征不同，是不可逆变形，它是产生地面沉降的最主要原因。
但对于砂土地层，水位下降引起的释水压密变形较小，而水位回升后绝大部分为可逆变形。
2. 地下水位下降对地基变形的试验研究进行了模拟水源热泵抽取地下水引起地基基础变形的试验。
试验槽为钢筋混凝土结构，其内部尺寸(长×宽×高) 为4m ×1m ×4.5m，槽壁厚度为0.2m，顶部敞口。
模拟的基础为边长015m、高1.0m 的正方形混凝土柱。
槽内分层填充压实人工级配的中密粗砂，填砂厚度3.5m，平均含水率w = 5.72 %，孔隙比e =0.256，干密度ρ= 1175kg/m3，压实系数K ≥0198，N10 =36 击/30cm，E0 = 40MPa。
方柱进入砂层中0.5m，位于槽中央，并在槽中注水至基础底面标高。
首先用500kN 千斤顶对方柱施加压应力100kPa并维持不变，待柱基沉降稳定且3h不产生变形后，开始测读方柱竖向变形初始值。
然后将槽内的水缓慢释放至槽底(即水头下降310m)，并测读方柱沉降且稳定3h，实测沉降量为0.315mm。
该沉降量很小，是水位下降、有效应力增大在水位降幅段产生的地基压缩变形值，也可以说是砂土地基的释水压密变形。
该变形值与砂土的颗粒大小和密实度有关，一般随粒径和密实度的增大而减小，随基础底面压力的增大而减小。
地下水数值法模拟实例
一、数值模拟的基础有限差分法(Finite Difference Method, 简称FDM)是求解偏微分方程边值问题和初值问题的一种数值方法，其实质是利用导数的差分近似形式代替偏微分方程形成差分方程组，通过求解方程组得到离散点的待求变量作为连续场的一种近似结果。
有限差分法中的“有限”，是指网格中的节点、单元或块体数目是有限的，每个线段、单元或块体本身的空间尺寸也是有限的。
首先用一维地下水运动问题来说明建立差分方程的方法。
设有定解问题如式(3-1-1)~(3-1-4)所示（图3-1），现把定义域[0, L ]剖分为M 个节点（M -1个单元），空间步长为∆x =L /(M -1)，同时取时间步长为∆t 。
节点i 的坐标位置为x i =( i -1)∆x 。
在差分模型中，式(3-1-1)~(3-1-4)分别变为111111221k k k k k i i i i iH H H H H x a t+++++--+-=∆∆, i =2, 3,…, M -1, k =0,1,2,…, 00()i i H H x =i =1,2,…,M ,01=k H , k =1,2,3,…,0=k M H , k =1,2,3,…,其中式(7-2-6)中关于时间导数∂H /∂t 的偏导数采用了前向差分格式，这种关于时间导数的差分格式又被称为隐式差分格式。
式(7-2-6)可以进一步整理为11111(21)k k k kj j j j H H H H βββ+++-+-++-=, j =2, 3,…, M -1, k =0,1,2,…, (7-2-10)其中2a tx β∆=∆. (7-2-11) 定解问题的差分模型最终可以表示为以下矩阵方程111221111100...00021...00........................00...2100...0010k k k k k M M k M H H H H H H ββββββ+++--+⎧⎫⎡⎤⎧⎫⎪⎪⎢⎥⎪⎪-+-⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎢⎥=⎨⎬⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎪⎪-+-⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎢⎥⎪⎪⎪⎪⎣⎦⎩⎭⎩⎭, k =0,1,2,…. (7-2-12)这个矩阵方程中的系数矩阵为三对角矩阵，每行最多只有3个非零系数，属于稀疏矩阵，可以采用追赶法进行求解（陈崇希等, 1990）。
第六章(3) 地下水数值模拟模型的应用实例xiugai
图5-51 距垃圾场中心约150m（cell Id：4227） 溶解氧浓度变化曲线
3、硫酸根在地下水中的浓度分布规律
图5-60 垃圾场中心（cell Id：4867）硫酸根浓度变化曲线
图5-63 距垃圾场中心约200m污染羽边缘（cell Id：4147） 硫酸根浓度变化曲线
在所有点中硫酸根都随季节有轻微的 波动，这可能是由于雨季降雨对地下 水中随酸根的稀释作用。 在填埋场中心，由于硫酸根是补给源， 硫酸根的浓度是持续上升的，并在 6000d左右时基本稳定。 随着距填埋场的距离增加，硫酸根上 升的速率逐渐降低。 在污染羽边缘（约200m）处，硫酸根 先是降低然后增加，这是因为一开始 该区域固有的硫酸根先与BTEX反应， 而垃圾渗滤液中的硫酸根还没有补给 到这一区域，所以硫酸根离子先降低， 随后硫酸根逐渐补给，故其浓度又开 始逐渐增加。 在污染羽范围之外，硫酸根离子则是 逐渐降低。
a：概念模型
场区为三面环山地形，与单斜地层基本构成一独立的水文地质单元。 填埋场地下方分布有新生界第四系及中生界侏罗系、古生界二叠系地层。 本区第四系地层分布不甚规律，缺少全新统。上更新统下段洪积层（莲花组 PLQ3）以黄色粘土、亚粘土组成，缺少砂砾层位。平均厚度约3米左右；中更 新统洪积层（之江组PLQ2）以棕红色粘土、亚粘土组成，结构紧密，层厚一 般为7米左右。 第四系下覆有埋藏型裂隙岩溶水，含水层由古生界二叠系下统栖霞组 （P3q）、石炭系上统船山组（C3c）、中统黄龙组（Czh）灰岩、白云质灰岩 组成。
（2）厌氧状态下在反硝化细菌作用下，NO3-作为电子接受体，接 受电子氧化BTEX。 （3）厌氧状态下在铁还原菌的作用下，Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)接受 电子，氧化BTEX。 （4）厌氧状态下在硫酸根还原菌的作用下，S6+还原为S2-接受电 子，氧化BTEX。
环评爱好者论坛 - 国外地下水管理实例研究
环评爱好者论坛 - 国外地下水管理实例研究国外地下水管理实例研究一、地下水管理实例1：美国亚利桑那州地下水管理（一）自然地理概况亚利桑那州位于美国西南部，东接新墨西哥州，南与墨西哥共和国毗连，西隔科罗拉多河与加利福尼亚州相望，西北界内华达州，北接犹他州，总面积约29.5万km2。
亚利桑那州属于亚热带大陆性干旱、半干旱气候。
该州近二分之一的地区年均降水量不足250 mm，且降水量空间分部极其不均。
东南部沙漠地区的年降水量不足80 mm，怀特山脉霍利（Hawley）湖地区的年降水量可达960 mm，州府菲尼克斯（Phoenix，又称凤凰城）的年均降雨量约为180 mm，图森市（Tucson）区的年降雨量约为250 mm。
总体而言，该州气候炎热，年均气温为14℃-32℃，夏季的白天气温一般在38℃以上。
根据地形，亚利桑那州可分为三个不同地区：北部为科罗拉多高原，中部为山地、丘陵，南部为丘陵、盆地（如图10-5-1所示）。
北部科罗拉多高原区的地层为沉积岩。
由于长期的侵蚀作用，该区峡谷众多、台地丛生。
尽管科罗拉多高原地区的大部分用水为地下水，但位于该区的几个地下水盆地的供水潜力并不大。
北部高原地区的主要地表水源为小科罗拉多河和科罗拉多河；中部丘陵呈狭长条带状，高低不平，但海拔较高。
该地区广泛分布有坚硬的基岩，地下水资源非常有限。
该地区的地表水源均为希拉（Gila）河的支流，主要为菲尼克斯地区供水；南部盆地、丘陵地区有许多近似平行分布的山岭，其间为宽广的冲积河谷。
这些冲积河谷地区的含水层厚度可达数千米，地下水资源储量相当丰富。
南部地区的地表水主要来自希拉河的支流。
图10-5-1 亚利桑那州水资源分布状况（二）供水目前，亚利桑那州每年的总用水量约为86亿m3。
地下水作为该州重要的供水水源，年开采量约占年总供水量的50%左右，其余近一半的供水来自科罗拉多河调水及其它地表水。
农业用水是该州目前的第一用水大户，约占年需水总量的70％左右。
填海造陆区基坑工程地下水处理实例分析
填海造陆区基坑工程地下水处理实例分析
深圳地区近年来进行了大面积填海造陆工程,已经或正在填海的总面积达50km2。
深圳市西部沿岸地貌类型为冲积海积平原,沉积了较厚的淤泥层,东部黄金海岸主要地貌类型为沙滩、泻湖平原。
因填筑材料各异、地质条件复杂,填海造陆区基坑支护工程的设计和施工都面临不少特殊的岩土工程问题。
在水文地质条件方面主要有以下特点:地下水直接受海水补给,并受海水涨落的影响;填石层、或填土层中含大量块石碎石,因空隙度大,赋存了丰富的地下水而且渗透能力相当强;堆载预压结构层中的砂垫层以及原海底砂土层均是主要的含水层。
基于此,填海造陆区基坑工程地下水的处理措施与非填海造陆区相比有其独特之处。
思考问题：试对此例进行分析
解答：
1、排水盲沟的应用
当填海区地下水与海水有密切联系时,降水井抽排水量大,地下水位难以降低到设计标高;当紧邻已建建筑物或市政道路时,降水过程中容易造成地面沉降甚至建筑物倾斜。
如果基坑开挖深度浅或地下水补给有限时,可采用排水措施。
2、素混凝土桩止水帷幕的应用
基坑工程常用的止水措施有水泥搅拌桩和高压旋喷桩,可单独使用形成封闭的止水帷幕,也可与支护桩相间排列共同形成止水帷幕;在填海区管线埋设基槽开挖时,也使用钢板桩作为止水和支挡措施;近年来在深圳地铁、西部通道深圳侧接线地道基坑开挖时,采用咬合桩(即配筋桩与非配筋桩咬合搭接,俗称一荤一素桩)作为支护结构也作为止水结构,这种措施止水效果好但工程投资偏大。
地下水对地基承载力的影响
VS
桩基加固
通过在地基中设置桩基，将建筑物荷载传 递到下层土层，提高地基承载能力。
结构优化设计措施
结构优化设计
根据地质勘察结果，对建筑物结构进行优化设计，合理布置承重结构，减轻建筑物对地基的压力。
地基基础设计
根据地质勘察结果和建筑物荷载，合理设计地基基础结构，提高地基的承载能力和稳定性。
05
工程实例分析
地下水对土壤物理性质的影响
土壤含水率
地下水位的高低直接影响土壤含水率 ，含水率过高或过低都会影响土壤的 物理性质，如压缩性和抗剪强度。
土壤孔隙性
地下水活动会改变土壤孔隙的大小和 分布，影响土壤的渗透性和压缩性， 从而影响地基承载力。
地下水对土壤力学性质的影响
抗剪强度
土壤中的水分在增加时，会降低土壤颗粒之间的摩擦力，导致抗剪强度降低，地 基承载力也随之降低。
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02
地基承载力的力是指地基在一定压力作用下保持稳定，不发生过大变形或剪切破坏 的能力。
单位
常以kPa或kN/m²表示。
影响地基承载力的因素
01
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03
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土的物理性质
如密度、含水量、孔隙比等。
土的力学性质
如内摩擦角、粘聚力、压缩性 等。
基础类型与尺寸
如独立基础、条形基础、筏板 基础等。
04
应对地下水对地基承载力影响 的措施
降水排水措施
井点降水
通过在地下水层设置井点，利用抽水 设备将地下水抽出，降低地下水位， 从而减少地下水对地基承载力的影响 。
排水沟设置
在地基周围设置排水沟，将地下水引 出，降低地下水位，防止地下水对地 基的侵蚀。
地基加固措施
地下水在工程中的不良作用及相关实例分析
地下水在工程中的不良作用及相关实例分析众所周知，地下工程和深基坑的开挖会遇到地下水，水的作用会给工程带来危害。
比如产生边坡失稳，坑底隆起等工程破坏事故还会引发管涌、流沙、突涌、潜蚀等一些岩土工程问题。
为防止这些问题的发生，保证基坑开挖的顺利进行，并避免水下作业及坏境保护，就要对地下水的危害进行防治。
而在防治之前，就必须要对这些不良作用形式的产生条件及相应危害程度进行了解和分析，从而根据其特点进行相应的防治措施。
地下水在岩土工程中的不良作用的表现形式主要分为潜蚀、管涌、流沙、基坑突涌。
潜蚀分为机械潜蚀和化学潜蚀两种形式，这两种作用一般是同时进行的。
在地基土层内如具有地下水的潜蚀作用时，将会破坏地基土的强度，形成空洞，产生地表塌陷，影响建筑工程的稳定。
产生潜蚀的条件主要有两个方面：一是有适宜的岩土颗粒组成；二是有足够的水动力条件。
通过采取对土体的加固，设置反滤层，人工降低水力坡度（单位渗流途径长度的水头损失值）等措施可有效避免潜蚀的发生。
其中，在实际工程中可通过打钢板桩法来增加地下水从坑外流入坑内的渗流长度，以降低水力坡度。
在我国的黄土层及岩溶层地区的土层中，常有潜蚀现象的发生，在修建建筑物时应特别注意潜蚀的发生。
流沙是指土的松散颗粒被地下水饱和后，在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象。
流沙是一种常见的工程地质现象，通常发生在颗粒级配均匀的粉细沙土中，有时在粉土中也会发生，表现形式是所有的颗粒同时从一近似管状通道中被渗水水流冲走。
形成流沙主要有四个条件：（1）水力坡度极大，达到临界水力坡度，动水压力超过土颗粒重量使之悬浮。
（2）砂土孔隙度大。
（3）砂土渗透系数愈小及排水性能差。
（4）砂土中含有较多的片状矿物。
流沙在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的地基破坏，能给施工带来很大困难，或直接影响建筑工程及附近建筑物的稳定，因此必须进行防治。
管涌是指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度（水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中孔隙逐渐增大，形成细管状渗流通道，从而掏空地基或坝体，使之产生变形、失稳。
实例1——MODFLOW操作说明new
实例1——MODFLOW操作说明一、前言MODFLOW是一种用于地下水流动模拟的计算机模型，它是世界上最流行的地下水模拟软件之一，也是经常被用于环境工程和地下水资源管理的工具。
本文档旨在提供对MODFLOW的基本了解，以及针对实例1的操作说明。
二、MODFLOW简介1. MODFLOW的基本概念MODFLOW是一种水文地质模型，它可以通过使用数学模型来描述地下水流动过程。
这种模型可以帮助我们预测地下水位、渗透率和水流速度等参数，从而对地下水资源进行评估和管理。
2. MODFLOW的主要功能MODFLOW具有多种地下水流动过程中所需的模型，包括均匀流动、非均匀流动、非饱和-饱和流动、多孔介质输运、热传递等。
此外，MODFLOW也提供了一系列可视化和数据处理工具，方便用户从数据的角度对模型进行优化和调整。
3. MODFLOW的应用范围MODFLOW常被用于地下水资源管理、水文地质建模、地下水源热泵技术等领域。
此外，还可以用于模拟污染物在地下水系统中的传输和分布情况。
三、实例1——操作说明本实例基于MODFEOW中的单层稳态模型，目的是模拟一处地下水流流出的水源的情况。
以下为具体操作步骤。
1. 模型建立首先，需要在MODFLOW中创建相关的文件，包括模型输入文件、模型控制文件、模型数据文件等。
模型控制文件通常包括以下基本信息：•模型描述与标题•模型的计算规格（如时间步长、上限时间、和计算方法等）•输入输出文件的名称和路径•模型计算参数（如最小计算增量、最小收敛值、最大迭代次数等）等模型数据文件则描述了地形和水源的情况。
根据实际情况，可以选择导入COM 文件或手动输入数据。
2. 模拟计算完成模型建立后，可以开始进行模拟计算。
MODFLOW通常是使用迭代算法进行求解，计算结果会在控制文件中显示。
为了使计算结果更加准确，通常需要进行多次迭代。
在这个过程中可以根据需要对参数进行调整，如调整时间步长、收敛值等。
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一、研究区概况－水文
区内主要河流有沁河、白涧河、安全河和石河
白涧河 石河 安全河
沁河
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
沁河发源于山西省沁源县太岳山脉霍山 南麓二郎神沟，自北向南流经沁源，安译、 沁水、阳城、晋城等县、市，于晋城栓驴泉 进入河南境内，于济源市五龙口出太行山进 入平原区，经沁阳、武陟、于武陟(zhi)县南 贾村注入黄河。
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
沁北电厂水源地区内主要出露的地层为第四系地 层，广泛分布于太行山前洪积扇及沁河、蟒河冲洪积 平原上 ，地表出露有Q4，Q3，钻孔内可见Q2及Q1 。
A-A’
B-B’
C-C’
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
沁河新老冲积扇分布图
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
（1） 全新统(Q4) 沿沁河两岸从上游到下游，厚度逐渐变薄，粒径逐渐变小 ，粘性土含量逐渐增多。五龙口以上，卵石层厚约50m，间夹薄 层砂类土透镜体．五龙口以下卵石层厚度约20～50m，粘性土透 镜体轴向加长，逐渐相连，留村以下，表层有约10m厚的中细砂 层，下覆20m厚的卵砾石层，富含地下水，为主要取水层。 （2）上更新统(Q3) 广泛分布于山前洪积扇和沁河冲积扇上，在洪积扇上以漂 砾石、卵砾石为主，粒径100～300mm，成份以石灰岩为主，磨 圆度较差，间混粘性土，卵石砾石在深部变薄，与亚粘土透镜 体成互层状态，厚度变化较大，一般在50～150m左右。
143.2 143 142.8 142.6 142.4 142.2 142 141.8 141.6 141.4
133.5 133.0 1987年1月
1987年7月
1988年1月
1988年7月
1989年1月
1989年7月
时间
沁河水位与观测井水位示意图
地下水位（m）
河水位（m)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
研究区地下水等水位线及流向示意图
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地层分布
（3） 中更新流(Q2) 主要为洪积相，其次为坡积、残积相，岩性为棕红色， 棕黄色亚粘土及粘土，含钙质结核，局部夹砂砾石层透镜体 ，地表仅在山麓零星出露，钻孔内分布于标高9～28m，厚约 28～85m。 （4）) 下更新统(Q1) 地表未出露，仅在宋寨南“地6”孔中遇到该层。主要 为棕红色粘土，含钙质结核和卵砾石，多呈硬塑状，部分 固结为坚硬土，分布标高在-28m以下，厚度大于140m。
0 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000
年份
水利部水资源管理中心(WRMC, MWR)
建设项目水资源论证上岗培训
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－气象
模拟期的1987年至1989年平均降水量和蒸发
量分别为579.8 mm和714.5mm。
沁河（五龙口站） 流量变化曲线
水位（m）
143.4 143.2 143 142.8 142.6 142.4 142.2 142 141.8 141.6 1980.1 1981.1 1982.1 1983.1 1984.1 1985.1 1986.1 1987.1 1988.1 1989.1 时间
沁河（五龙口站） 水位变化曲线
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
研究区的径流和排泄的方式包括：
1、自五龙口到沙沟的7800 m的地段，该地段内地下水往沁河下游
方向（大体向东方向）径流运移。
2、沁河冲积扇地下水往东径流运移至沙沟以下河段，由于河床标 高降低，坡降加大，故出现了一部分地下水溢出排泄到河水之 中。沙沟～龙泉河段14400 m，地下水排出量为0.89 m3 / s。 此段是地下水的径流排泄地段。 3、自龙泉起沁河冲洪积层地下水主要以向河流排泄为主，其余 部分地下水继续往东、往南的下游方向流动。
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
一、研究区概况－沁河
300 250 200 150 100 50 0 80.1 82.1 84.1 86.1 88.1 90.1 92.1 94.1 96.1 98.1 00.1
年月 流量（m3/s）
Visual MODFLOW 水流模拟流程图
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
三 、 地 下 水 数 值 模 拟 模 型 建 立 —
模 拟 区 网 格 剖 分 图 根据模拟区已收集到的资料及地层的垂向分布特征，将研究 区含水层系统概化为一层，共剖分成146行和184列，每个单 元格长为198米，宽为144米，为了准确地模拟未来水源地、 沁河两岸的地下水流场变化，在上述地区将剖分网格加密。
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水赋存条件 和分布特征
区内松散含水层的分布可划为四种 ： 1. 沁河河谷冲积层含水层(Q4a1) 2. 沁河冲积扇含水层(Q4a1) 3. 沁河古河道冲洪积层含水层(Q2～3al+pl) 4. 山前洪积扇裙含水层(Q2~4pl+dl)
按照地形地貌，地层岩性，富水程度及地下水 化学特性，将本区划分为三个不同的含水层富水性 分区 ： 极强富水区 （一）极强富水区(I区) 强富水区
（二）强富水区(Ⅱ区)
（三）中等富水区(Ⅲ区)
中等富水区
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二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
3、水文型(Ⅳ区)
该区分布于沁河两岸的阶地及漫滩上，地下水埋 深较浅，2～5m。地下水与沁河河水关系密切，沁 河涨水，地下水位升高；沁河落水，地下水位降低 ，其地下 水位总趋 势比河水 位低，说 明河水补 给地下水
地下水位（m)
137.5 137.0 136.5 136.0 135.5 135.0 134.5 134.0
300 降水量(mm) 250
降水量、蒸发量(mm)
蒸发量(mm)
200 150 100 50 0 1987年1月 4月
7月
10月 1988年1月 4月
7月
10月 1989年1月 4月
7月
10月
年份
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
降水量
降雨量（mm) 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0
降水量与观测井CH6水位变化过程曲线
地下水位
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第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
二、地质及水文地质条件—地下水动态特征
2、降水—灌溉型(IIIA+B区)
二、地质及水文地质条件—地下水补给、 径流、排泄
地下水的主要补给来源包括 ： 1、沁河冲积扇的五龙口以上河谷潜水的径流补给； 2、沁河段的渗漏补给，经计算有0.86 m3 / s的流量； 3、农田灌溉的渠道和田面的回归入渗补给； 4、大气降水的入渗补给。
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一、研究区概况－地下水开采现状
工业用水量：826.148万m3/a， 人畜用水量：358.610万m3/a， 井灌净用水量: 2705.805万m3/a，
合 计 : 3890.563万m3/a (1.234 m3/s)
地下水开采主要用于季节性农田灌溉，全区井灌
面积90950亩 。
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三 、 地 下 水 数 值 模 拟 模 型 建 立 —
开始
第四讲 建设项目地下取水水源论证实例
确定剖分的网格数
定义含水层类型、边界条件 输入原始数据（包括初始流场、顶板标高、底板标高等） 输入参数k、μ 值以及边界值 用迭代法计算水位 水位差是否符合精度要求？ Yes 保存最后结果 读取计算结果，显示流场图 结束 No
水源地地下水动态的特征包括： 1、降水入渗型(IIA+B区)