基于MIKE SHE模型的土地利用与降水变化对宁夏中宁段黄河周边地区地下水位的影响

为研究土地利用与降水变化对地下水位的影响,以黄河宁夏中宁段周边地区为研究区,建立地表水—地下水耦合的MIKE SHE分布式水文模型,并用观测井实测数据对模型参数进行率定和验证。结果表明,研究区地下水位随着降雨量的增加明显升高,并在9月份到达峰值1201.46 m;与基准组相比,对比组A年平均地下水位升高0.27 m,土地利用变化对水位升高影响作用占33.3%,降水则占66.7%;对比组B年平均地下水位升高0.51 m,土地利用变化对水位升高影响作用占35%,降水则占65%。

基于向导点法反演水文地质参数

为了研究观测井与向导点布置范围以及水文地质参数初值对反演结果的影响,利用二维承压含水层理想模型,分别建立观测井、向导点不同分布范围(占研究区面积16%、36%、64%、81%和100%)以及不同渗透系数场初值的地下水反演模型,讨论其反演规律。其中,初始渗透系数场与实际渗透系数场之间的均方根误差记作R1,表示先验信息精度;初始渗透系数场经过PEST程序反演后的结果称为渗透系数估计场,与实际渗透系数场之间的均方根误差记作R2,表示参数估计精度,R2值越小反演精度越高。结果表明:随观测井、向导点分布范围增加,相应模型的R2值先减小后逐渐保持稳定;同时随向导点分布范围的增加,调用Modflow程序与优化迭代的次数减少;R1值增加,不同渗透系数初值模型的R2值、Modflow程序调用次数与优化迭代也会增加。由此看出,观测井与向导点分布范围越大,初始渗透系数场越接近真实值,反演结果越理想。研究成果为观测井与向导点的科学布置以及初始渗透系数场的取值提供了理论依据,有助于向导点法的推广。

基于MIKE 3的黄河宁夏四排口河段水动力模拟

为研究黄河宁夏四排口河段在“裁弯取直”工程运行后,该段长4.530 km的河段在丁坝群影响下的水流运动情况,为工程的安全稳定运行提供决策参考及建议;针对该河段特有的地形地貌特征,借助MIKE 3软件构建了四排口三维水动力数学模型,并利用2018年7月现场实测的水文资料对所建模型的适用性与正确性进行验证;计算结果表明:在丁坝群末端与引河进口接洽位置处,形成了一个长半径约128.824 m、短半径约71.939 m的逆时针运转的椭圆形旋涡;“裁弯取直”工程的实施,造成了河床边界条件发生突变,导致研究区域水流运动状况十分复杂,若不加以控制将引发剧烈的河床冲淤变形。