雨水回灌对深层承压含水层水质影响的模拟研究

第35卷第1期水土保持通报V01．35，No．12015年2月BulletinofSoilandWaterConservationFeb．，2015雨水回灌对深层承压含水层水质影响的模拟研究李贺强，邢国平，王超(天津大学环境工程与科学学院，天津300072)摘要；[目的]揭示雨水回灌中污染物在深层承压含水层中的迁移扩散规律。[方法]以常规指标氯化物(C1一)为研究对象，针对天津市市区第Ⅳ承压含水组，应用地下水模拟软件(groundwatermodelingsys—tem，GMS)中的MODFLOW和MT3DMS模块分别进行地下水流场和溶质迁移模拟。模拟了4种不同的cl一质量浓度和水量条件对溶质运移的影响。[结果]当溶质质量浓度相同时，回灌水量增大4倍，等c1一浓度面积增大约1．44倍；当回灌水量相同时，溶质质量浓度增大2倍时，等Cl一浓度面积增大约0．92倍。[结论]回灌水溶质浓度和回灌水量对cl一在地下水中的迁移均有一定的影响，而且回灌水量的影响大于溶质质量浓度的影响；增大回灌水量、减小回灌水溶质浓度利于Cl一的迁移扩散。关键词：雨水回灌；流场模拟；溶质运移文献标识码：B文章编号：1000-288X(2015)01-0139—04中图分类号：P641．8SimulationStudyonEtsofStormwaterRechargeonDeepConfinedAquiferWaterQualityLIHeqiang，XINGGuoping，WANGChao(SchoolofEnvironmentScienceandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：[Objective]Toanalyzethecontaminanttransportofstormwaterrechargeindeepconfinedaquifer．[MethodsJThegroundwaterflowmodelingandsolutetransportsimulationwerestudiedbytheModflowandMT3DMS，whicharetWOmodulesofgroundwatermodelingsystem(GMS)，inthefourthconfinedaquiferofTianjinCity．Andchlorideion(C1一)，acommonindex，wasusedasobjectofthestudy．FourdifferentkindsofthemassconcentrationsofC1一andtheamountsofrechargewaterweresimulatedandanalyzed．[Results]Whentheamountofrechargewaterincreased4timesandthesoluteconcentrationremainedconstant，theareaofcertainCl—concentrationinthegroundwaterwouldincreases1．44times；whenthesoluteconcentra—tionincreased2timesandtheamountofrechargewaterremainedconstant，theareaofcertainCl—concentra—tioninthegroundwaterwouldincreases0．92times．[Conclusion]BoththeamountofrechargewaterandthemassconcentrationinfluencethetransportationofCl—obviously，andtheinfluenceoftheformertendstobegreaterthanthelatter．Meanwhile，eitherincreasingtheamountsofrechargewaterorreducingthesoluteconcentra—tionsareconducivetotransferringanddiffusingofCl_．Keywords：stormwaterrecharge；flowfieldsimulation；solutemigration天津市长期超量开采地下水，造成地下水位持续大幅度下降，形成了市区及近郊区等几个下降漏斗，恶化了地质环境和生态环境，加剧了地面沉降，诱发一系列环境地质问题。为了解决上述问题，利用雨水回灌进行人工补充地下水是一个新的方向。由于深层地下水的埋藏较深，水文地质等检测勘察资料和手段不够齐全，试验和现场研究等都存在着较大的难度，随着各种地下水