Visual MODFLOW在国内的应用

2014年第6期(总第105期)針诼与节ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2014年6月Visua| MODFLOW在国内的应用蔚东升,刘洁,冯兆东(河北省众联能源环保科技有限公司,河北石家庄050031)摘要:目前,中国的地下水形势较为严峻,对地下水进行水源评价是十分必要的。运用Ⅴ Visual MOdFLow软件对地下水资源进行评价已经被广泛应用。简单介绍了 Visual MODFLoW软件的开发背景、 Visual modflow软件及其在中国的应用现状、存在的问题及发展趋势。关键词:Ⅴ isual modfloW;地下水资源评价;应用现状中图分类号:TV21.1+2文献标识码:A文章编号:2095-0802-(201406-0096-02Application of Visual ModFLoW in ChinaWEI Dong-sheng, LIU Jie, FENG Zhao-dong(Hebei Province Zhonglian Energy Environmental Protection Technology Co, Ltd, Shijiazhuang 050031, Hebei, China)Abstract: At present, the situation of groundwater in China is very severe, so the source assessment of groundwater is essentialVisual MODFLOW Software has been widely used in groundwater resource assessment. The development background of VisualMODFLOW software, Visual MODFLOW software and its application status, existing problems and trends of development in ChinaKey words: Visual MODFLOW; groundwater resources assessment; application status0引言水模拟软件主要有 MODFLOW、GMS、 FEFLOW和Ⅴ isual modflow等, Visual modflow软件是应地下水作为中国居民重要的饮用水水源和整个生用最广泛的一种。态系统的重要支撑,是维持水系统良性循环的重要保障,是关系国计民生、人民健康安全、社会可持续发1 Visual MODFLow软件展的宝贵资源。然而,随着中国城市建设步伐的加Visual modflow软件是由加拿大 Waterloo水文快,由于对环境保护的预见性、环境保护措施、污染地质公司在美国地质勘探局原 MODFLOW软件基础上物处理技术、人们的环保意识等方面的提高与经济的应用现代可视化技术开发而成的一个能够建立三维地发展速度不协调,再加上在立法、执法和管理方面存下水流动和污染物迁移模型的专业软件,并于1994在的诸多缺陷,使地下水环境遭受了严重破坏。因年8月在国际上公开发行4。该软件囊括了用于地下此,进行地下水资源评价是十分必要的水流模拟的 MODFLOW、流线失踪分析的 MODPATH、地下水资源评价方法包括数值法、解析法、相关溶质迁移模拟的MT3D、水量均衡分析的 Zone budget、分析法、水均衡法叫。其中,应用数值法进行地下水水文地质参数估计与优化的PEST和三维可视化系统资源评价已经成为主要的技术方法之一。近年来,随6个模块。与 MODFLOW软件相比,它具有数据前后着计算机技术的飞速发展,基于数值法的地下水数值处理能力、结果可视等方面的优势。目前,Viul模拟技术以其方便、灵活和高效的特点受到广大地下 MODFLOW软件已成为各国同行均认可的三维地下水水资源评价工作者的欢迎。在地下水数值模拟技术的流模拟和溶质迁移模拟的专业化软件。发展和完善过程中,许多地下水模拟软件也相继被开发出来,并不断推广。目前,国际上广泛使用的地下2 Visual MODFLOW软件在地下水模拟中的应用收稿日期:2014-04-09运用vi中国煤化工下水资源进行评第一作者简介:蔚东升,1979年生,男,内蒙古岛兰察布人,价在中国的CNMHG主要集中在地下2006年毕业于南京大学环境工程专业,工程师。水动态预测、娃以项日1程迒址、污染物在地下水的2014年第6期蔚东升,等 Visual mOdFlow在国内的应用2014年6月运移过程模拟、矿床涌水量和水源保护区划分方面的尉鹏翔等人运用 Visual modflow软件建立了位应用。于北京市区东南部,地貌上属于永定河冲洪积扇中下2.1 Visual modFlow软件在地下水动态预测方面的部污染场的地下水水流模型和污染物运移模型,模拟应用了污染物苯和萘在该区域地下水中运移过程,并对地合理开采地下水对地下水资源的可持续利用具有下水环境变化进行了预测。该模拟结果可以为地下水十分重要的意义,地下水动态预测就是为区域内地下环境评价和治理提供科学依据水资源的合理开发利用及生态环境保护提供科学的管刘增超等人通过对简易垃圾填埋场渗漏液污染地理决策依据,为防治地下水过度开采及科学用水管理下水过程分析,提出了以抽水井作为保护目标进行地下服务,并且还可以为地质灾害的预测与研究、工农业水污染风险评价的方法,确定了地下水污染风险评价因供水和工程建设、农业水土工程及分析水文地质条件子,采用 Visual modflow软件建立了基于过程模拟提供相应的资料,因此,进行地下水动态预测是很有的污染物迁移转化数学模型。以特征污染物C-的污染必要的。范围和程度划分了风险等级,利用构建的地下水污染风Visual modFlow软件已成功应用于地下水动态险评价方法,并以中国北天堂简易垃圾填埋场作为案例预测方面。汪建武等人使用Ⅴ sual MODFLOW软件进行了地下水污染风险评价。结果表明,污染源与污染建立了陕西省泾惠渠灌区的地下水三维运动模型,并物迁移转化的共同作用决定了地下水污染范围和风险等在此基础上利用时间序列分析法和径向基函数神经网级。地下水污染风险评价方法的建立为开展简易垃圾填络模型建立了基于随机一确定耦合方法的地下水预报埋场地下水污染有效监管提供了一种方法。模型,再结合1985年-2008年该区地下水的开采量24 Visual MOdFLow软件矿床涌水量预测方面的应用和饮水量,对未来10a的地下水动态进行了分析和矿床防治水工作的一个重要前提是准确测量矿床预测,可为指导泾惠渠灌区未来地下水资源的可持续涌水量,矿床涌水量的影响因素有很多,如果出现预测开发利用提供科学依据。不准确或预测错误的状况,将会直接影响到矿床防治水张大龙等人根据邯郸县水文地质条件建立了水文地质模型和地下水流模型,利用 Visual modflow软方案的制定。特别是地质条件复杂、涌水量多的矿床件对地下水进行了数值模拟计算与预测,并制定了未雷明信等人在详细分析北天堂简易垃圾填埋场涌来10a内该县浅层地下水设计开采量方案,以较好水量大、水文地质条件复杂的矿床水文地质条件的基地解决地下水位持续下降的问题,并预测了2015年、础上,运用Ⅴ Visual modflow软件建立了三维地下水2020年浅层地下水在设计开采量方案下的地下水位动流数值模型,运用数值法计算了矿床涌水量,提出了态变化情况,为邯郸县的地下水资源合理合理开发利以地表防并治为主、地下治理为辅的综合防治水方用提供了参考依据。案。地面防治采用排水沟、截水沟及岩溶水回填方22 Visual modflow软件在建设项目工程选址方面法;地下治理采用帷幕注浆、超前探放水、及时疏干的应用3种方法。将防治水工程模用于该三维可视化数值模建设项目工程选址是关系项目建成后能否正常运型上,并运用模型进行了防治水效果验证,结果证明行或生产的关键因素,如水电站下坝址选择一直是水防治水方案的实施将会较大幅度减小矿床地下水对采电站建设不可忽视的一个因素,选定坝址区的渗漏问矿的威胁。题是决定水电站建成后能否正常运行和保证库容的关2.5 Visual MODFLoW软件在确定水源地保护区范围键因素。而运用 Visual MODFLOW软件对已选定的坝方面的应用址渗漏问题进行模拟,为该坝址选择是否可行提供依目前,中国居民饮用水安全已经引起了广泛关据。胡亚召等人根据云南梨园水电站下坝址区的水文注,对居民饮用水水源地划定保护区已成为一种必然地质条件,利用 Visual modflow软件建立地下水渗趋势。 Visual modflow软件对居民饮用水水源保护流模型,经过校验后,对坝基、坝肩的渗漏量进行模区有很大帮助。拟计算,为其选址提供参考依据。贾振兴等利用 Visual MODFLoW建立了临汾土门23 Visual mOdFLoW软件在模拟污染物在地下水中的地下水模型,并进行了水源井的粒子反向示踪模运移方面的应用拟,根据划分地下水源地保护区的时间标准结合当地地下水属于比较脆弱的地下水环境系统,一旦遭水文地质条件,确定了水源地各级保护区界线。受到污染,由于污染物在地下水中迁移和降解缓慢,该软件中国煤化工地下水资源管理水质很难恢复。运用 Visual modflow软件建立污染预警系统研CNMHG也得到了应用物在地下水中运移的模型,模拟地下水运移过程。(下转126页)2014年第6期針与节2014年6月活污水处理设施建设的责任主体,该项工作要以科学理事业化管理的模式,政府推动与市场化运作相结发展观为统领,充分认识城镇污水处理设施建设和运合,逐渐尝试走企业化管理的道路,积极吸引各类投行的重要性,完善目标管理责任制、考核制和奖惩措资主体参与工程合作建设,突破污水处理工程建设的施,确保切实完成省政府制定的减排任务,美化和净资金“瓶颈”,切实保障污水处理厂及其配套管网建化居住环境。要认真执行环境质量负责制,把重点流成并正常运营域水环境污染防治工作成效作为考核各地区工作成绩鼓励社会资本投入。从环境管理的角度说,社会和干部政绩的重要内容。化资本进入环保基础设施建设后,治污机制从原来的32统筹安排高起点推进排水管网规划的编制和完政企关系变成企业之间的民事关系,并以合同形式对善工作治污成本和治污责任进行了明确,治污成本变成了资针对洱源县目前存在的问题,完善排水管网收集产负债表上实实在在的数字,从而使治污成本刚性系统建设,加大污水收集率,镇区内管网逐步实行雨化。这种做法有利于提示洱源县的环境管理水平,值污分流,污水处理厂运行负荷率达到设计能力的75%得借鉴和推广。以上是主要的解决问题关键所在。各镇、乡应高度重35大力发展污水处理的科学技术加大人才培养视本地排水系统、污水收集管网情况及排水户排水情目前洱源县县城、集镇、村落污水处理设施已逐况的调査摸底工作,重点做好排水管网的竖向标高和渐完善,而处理技术、人才储备的优势较落后,建议管径大小的收集工作,科学编制并进一步完善排水专依托县城污水处理厂及项目承建单位,作为洱源县污项规划。排水专项规划不科学,将会增加建设成本、水处理的人才、技术培训基地,发挥乡镇环保工作站运行成本和管理成本,最终导致管网布局混乱,达标技术力量,为集镇、村落污水处理设施提供技术和人收集污水难度加大。根据实际,一次性将排水管网改才支持。加大专业人员技能培训,逐步推行持证上造成雨污分流排水很难做到,因此排水管网规划应按岗,提高污水处理厂安全、稳定运行管理能力。近、远期分期建设编制,并在规划阶段力争做到环境保护的最优性与城市建设的经济性相协调,近期建设4结语与远期发展相统一,全局把握,总体控制,保证县洱海源头污水处理设施建设和完善,是创建生态城、乡镇管网建设的可操作性、连续性和指导性。洱源的环境保护基础性工程,也是建设“资源节约33加强指导服务加大监管力度环境友好型社会”的民生工程,直接关系到人民群众环境基础设施建设作为一项社会公益型事业,需的身体健康和切身利益。当前,洱海保护形势依然严要政府各部门的支持和扶持。县级有关部门要加强联峻、复杂,社会对环境问题的关注度也在不断提高。动,全力为项目建设做好技术指导、服务等保障工为了更好地承担起新时期的环保任务,切实从源头上作。在国家拉动内需政策中,对环境基础设施建设的保护洱海,不断强化环境监管,进一步加大洱海源头扶持力度不断加大,各镇乡要做好项目包装,努力争城镇生活污水处理等环境基础设施建设,协调流域内取上级资金补助。的社会经济发展与环境保护,促进整个洱海流域的可34多方筹集资金拓展融资渠道持续发展,将具有深远意义。随着环境资本市场的逐步完善,需要打破污水处(责任编辑:刘倩倩)(上接97页)大学,20123结语[2]沈媛媛,蒋云钟,雷晓辉,等地下水数值模型在中国的应用Visual modflow软件是一种快速、准确、经济現状及发展趋势[J].中国水利水电科学研究院学报,2009,7的软件,能够很好地解决地下水资源评价问题。但是(1):57-61Visual modflow软件无法很好地解决混合流、复杂3]王庆永,忠华,刘晓峰,等 Visual MODFLoW及其在地下水模拟中的应用[J水资源与水工程学报,2007,185:9092地质条件、不饱和底层、密度变化的流动及热对流等[4]冯洁可视化地下水教值模拟软件( Visual MODFLoW)在棘手问题。深入挖掘地下水模拟软件和其它技术在地国内的应用[J]地下水,2013,35(4):34-36.下水资源数值模拟中的功能,实现地下水资源数值模5]汪建武賀出D预报模想在渠井结合灌区地下水位动拟模型与其它技术的集成是今后的研究重点。态预测中国煤化工学报,2013,11:77参考文献79,92CNMHG[1]杨丽娟大沽河平原区地下水资源评价[D]青岛:中国海洋(责任编辑:刘倩倩