MODFLOW岩溶暗河及出口的概化与模拟效果

在 MODFLOW的三维渗流模拟程序集中,Conduit Flow Process(CFP)模块已被广泛用于模拟岩溶含水层中的管道流,是岩溶地下水流模拟的重要工具.使用CFP模块概化暗河管道时,暗河出口的概化有2种方案:将暗河出口设置在管道模型中(FH方案)或等效多孔介质中(Dr方案),其模拟效果有待评价.以重庆缙云山姜家龙洞暗河为例,建立了考虑管道流的地下水流数值模型,分别使用2种方案概化了暗河出口,对比分析了稳定流和非稳定流的模拟结果.结果表明:以排水沟(Drain)模块概化暗河出口的Dr方案,暗河管道的上游段排泄地下水,下游段反而补给含水层,最终在排水沟单元排泄,而定水头(Fix Head)概化的FH方案则准确模拟了暗河全段汇集地下水并在出口排泄出含水层的实际情况.进一步的水均衡分析揭示了模拟差异产生的原理.在模拟岩溶区地下水向暗河管道汇集的水文过程时,如果使用CFP概化管道,则宜配合使用CFP中的定水头边界概化暗河出口.