[发明专利]一种基于GMS分析地下水压采方案效果的方法

权利要求书

1.一种基于GMS分析地下水压采方案效果的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、建立研究区的水文地质概念模型

S11、确定研究区的边界范围；

S12、对进行文献查阅、野外调查、收集整理资料对研究区的水文地质条件和地下水流场和动态进行分析从而对含水层和边界条件进行概化；

S2、利用概念模型法建立研究区的数值模型

S21、根据研究区地下水流场及动态的分析建立合适的数学微分方程；

S22、对模型在GMS中进行时间离散及合适的空间剖分；

S23、确定降水入渗补给系数、田间灌溉入渗补给系数、潜水蒸发系数、渗透系数、给水度、贮水系数、越流系数等水文地质参数并输入到模型中；

S24、确定模型源汇项：降水入渗补给量、田间和渠系入渗补给量、蒸发量、地表水体渗漏补给量、开采量等的值并输入到模型中；

S25、对模型进行识别验证：模型试验采用试验估计修正方法进行识别和验证，即不断调整水文地质参数和部分源汇条件，使拟合效果达到理想状况，以使建立的数学模型能够准确反映实际流场的情况；

S3、利用建立好的地下水数值模型进行模拟和预测

S31、将地下水压采方案对应的地下水开采量作为源汇项及与开采量相关的源汇项输入到模型中，并调节模型中的时间尺度；

S32、运行模型得到不同时间尺度下的、直观的地下水流场图和地下水资源变化值；

S4、对结果进行分析可以得到不同地下水压采方案在不同时间尺度下对地下水的影响效果。

2.如权利要求1所述的基于GMS分析地下水压采方案效果的方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：根据研究需要，结合研究区的水文地质条件，选择天然地下水系统，边界为自然边界，尽量避免人为边界，确定研究区的边界范围。

3.如权利要求1所述的基于GMS分析地下水压采方案效果的方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括：根据含水层、隔水层的分布、地质构造和边界上地下水流特征、地下水与地表水的水力联系，将计算区边界概化为给定地下水水位的一类边界、给定侧向径流量的二类边界和给定地下水侧向流量与水位关系的三类边界；根据含水层组类型、结构和岩性，确定层组的均质或非均质、各向同性或各向异性，确定层组水流为稳定流或非稳定流、潜水或承压水。

4.如权利要求1-3任一项所述的基于GMS分析地下水压采方案效果的方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括：如将地下水系统概化为非均质性、各向同性、非稳定的空间三维结构，对于该地下水系统，用以下的微分方程来描述：

h(x,y,z,t)|_t＝0＝h₀ x,y,z∈Ω,t≥0

式中：Kx，Ky，Kz—分别为x，y和z方向的渗透系数(m/d)；Ω—渗流区域；S—储水系数(1/m)；h—含水层的水位标高(m)；ε—含水层的源汇项(1/d)；h0—含水层的初始水位(m)；Г1—研究区各层一类边界，f(x,y,z,t)为Г1上的已知水头函数；Г2—研究区各层二类边界；n—边界面的法线方向；Kn—边界面法向方向的渗透系数(m/d)；q(x，y，z，t)—Г2边界的单位面积流量，流入为正，流出为负，隔水边界为0(m3/d)。

5.如权利要求4所述的基于GMS分析地下水压采方案效果的方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括：在GMS的map模块新建concept Model，然后利用map模块中的建立boundaryCoverage的功能，将前面确定的研究区边界范围利用画线工具画到boundary Coverage中，将所模拟的研究区放进矩形中，进行表格剖分；将收集整理的含水层各层顶板、底板的标高和初始水头整理为txt格式利用在GMS的2Dscatter Data模块导入到软件中并右击选择Interpolate to MODFLOW layer,在插值方式中选择克里金插值；根据收集的资料确定是以月为应力期并确定模拟时间的起止，在GMS的MODFLOW模块的Global Options的StressPeriods中进行调整。