基于FEFLOW的广州金沙洲地区地下水流场数值模拟研究

基于基于FEFLOWFEFLOW的广州金沙洲地区地下水流场数值模拟研究的广州金沙洲地区地下水流场数值模拟研究陈小月1，黄健民1，卢薇2(1．广东省广州市地质调查院，广东广州510440，2．广州地理研究所，广东广州510070)［摘要］通过概化金沙洲地区的水文地质条件建立了地下水系统的概念模型，然后在地下水数值模拟FEFLOW软件的支持下，建立了研究区的地下水流数值模拟模型。模拟结果表明:施工降水期间，地下水的流动方向由四周向施工降水中心流动，形成以施工抽水点为中心的降落漏斗，地下水位变化明显，与发生在模拟区内的地面塌陷和地面沉降地质灾害在时间和空间上具有对应性。基于此模拟结果，应严格控制金沙洲区域的工程活动施工降水强度，以有效防止地面塌陷及地面沉降地质灾害的发生。［关键词］地下水;FEFLOW;地质灾害［中图分类号］P641．2［文献标识码］A［文章编号］1004－1184(2014)04－0004－04［收稿日期］2014－03－21［基金项目］广州市白云区金沙洲岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害调查探测与监测经费(ZX2012411007008)［作者简介］陈小月(1986－)，女，辽宁葫芦岛人，助理工程师，主要从事活动构造、环境地质工作。NumcricalSimulationStudyofGroundwaterFlowbasedonFEFLOWSoftwareinJinshazhouofGuangdongProvinceCHENXiao－yue1，HHUANGJian－min1，LUWei2(1．GuangzhouCity．GuangdongProvinceInstituteofGeologicalSurvey，Guangdong510440，Guangzhou;2．GuangzhouInstituteofGeology，Guangdong510070，Guangzhou)Abstract:ThepaperestablishesaconceptmodelofthegroundwatersysteminJinshazhouareabygeneralizingitshydro－geologicalconditions，andthen，buildsanumericalsimulationmodelofgroundwaterflowwiththehelpofFEFLOWsoftware．Thesimulationresultshowsthatgroundwaterflowsfromthesurroundingstothecenterduringtheprocessofloweringgroundwa-terlevel，andformsaconeofdepressionwhosecoreisthelocationofthepump．Thevariationofgroundwaterlevelissignifi-cantandconsistentwiththeoccurrenceoflandsubsidenceandgeologicaldisastersbothintimeandspace．Theresultindicatesthatpumpingintensityshouldbestrictlycontrolledtopreventlandsubsidenceandothergeologicaldisasters．Keywords:Groundwater;FEFLOWandgeologicaldisasters自2007年以来，广州金沙洲陆续发生岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害［1－3］，据已有的相关研究，上述地质灾害的发生与地下水的异常波动密切相关，并主要发生在地下水位剧烈波动的下降及恢复期间。为了更好、更深入分析金沙洲地下水变化情况与地面塌陷、地面沉降地质灾害的关系，本文根据金沙洲地带的水文地质条件、钻孔、地下水的水位动态及抽水试验成果，应用FE-FLOW软件建立金沙洲地下水系统的数值计算模拟模型。模拟区范围以金沙洲界线为界，将整个金沙洲作为地下水系统的模拟计算范围。FEFLOW是由德国柏林水资源规划与系统研究所(WASY)开发的一种对地下水水量及水质进行模拟的软件系统，利用它不仅可以计算出水位、溶液浓度和温度等标量数据，而且还可以模拟降水、地表水、地下水的流动与转换，计算出流速、流线及流径线等向量数据，很适合分析模拟区地质灾害与地下水流场的关系［4－6］。1模拟区水文地质概况金沙洲四面环水，东临沙贝海—白沙河，西侧约1km为水口涌，沙贝海—白沙河及水口涌均为流溪河支流，两支流在金沙洲南部汇入珠江。区域水文主要受珠江干流控制，局部受流溪河影响。在金沙洲模拟区内，其西侧低丘陵的地层为石炭系下统大赛坝组的砂岩、页岩、泥岩等，这些岩层隔