水文地质概念模型

暴露与水文地质概念模型名词解释一、暴露暴露是地质学中一个重要的概念，它指的是地球表面原本被覆盖的部分，由于各种地质作用或自然力的作用，暴露在地表上的岩石、矿物或地层。

暴露的地质物质往往包含丰富的地质信息，可以帮助地质学家研究地球的演化历史、地质构造和岩石成因等问题。

暴露主要受到两种因素的影响，一是地质作用，包括构造运动、地壳运动、火山喷发等造山作用，这些地质作用会使得原本隐蔽在地下的岩石、矿物暴露在地表上；二是气候和风化作用，包括风蚀、水蚀、冰蚀等自然力的作用，这些作用会将地表的覆盖层逐渐剥蚀，暴露出地下的地质物质。

暴露的地质物质可以帮助地质学家进行地质调查和研究，包括地质构造、矿产资源勘探、古地理地貌的重建等工作。

暴露是地质学中一个重要的研究对象。

二、水文地质概念模型水文地质是地球科学的一个分支学科，它研究的是地下水和地质之间的相互作用关系。

水文地质概念模型是指对地下水和地质相互作用关系的理论模型和概念框架，它用来描述地下水的形成、流动、分布和与地质结构的关系。

在水文地质概念模型中，通常会考虑地下水的形成过程，包括降水入渗、地表径流和渗漏等过程；地下水的流动规律，包括地下水的流向、渗流速度、孔隙水位等参数；地下水与地质结构的相互作用，包括地下水对地层的侵蚀作用、地层对地下水的影响等。

水文地质概念模型的构建需要考虑地质结构、地下水文条件、水文地质环境等多方面的因素，因此它需要综合运用地质学、水文学、水文地质学等学科的知识。

通过建立水文地质概念模型，可以帮助人们理解地下水形成和分布规律，指导地下水资源的合理开发利用，对地下水的管理和保护提供理论支持。

三、名词解释1. 暴露：地表原本被覆盖的部分，由于地质作用或自然力的作用，暴露在地表上的岩石、矿物或地层。

2. 水文地质概念模型：描述地下水和地质相互作用关系的理论模型和概念框架，用来描述地下水的形成、流动、分布和与地质结构的关系。

四、个人观点和理解暴露和水文地质概念模型都是地质学和水文地质学中非常重要的概念，它们帮助我们理解地球表面和地下的地质特征和水文条件。

地下水环境评价及预测浅析摘要：根据《环境影响评价技术导则地下水环境》（HJ610-2016）的要求，以某一具体项目为例，使用GMS模型对该项目的地下水流场进行了模拟。

根据案例预测，在污水站的主要构筑物发生污水渗漏或溢流事故后，污染物的下渗会对地下水环境造成一定的影响，并有可能出现超标的情况。

此外，在10000天时，还会出现一个浓度超标的区域。

关键词：地下水；环境评价；预测浓度HJ610-2011《环境影响评价技术导则地下水环境》的颁布，填补了国际上关于地下水环境评价规范的空白，引起了人们对于地下工程建设的关注。

近年来，我国开始重视地下水的环境影响评估工作，但过去主要集中在地表水体的环境评估。

随着社会的不断发展和环境污染的加剧，生态系统受到的危害也越来越严重。

特别是在生态系统中，存在对生态系统产生严重破坏作用的因素。

一、地下水动力场模拟预测（一）水文地质概念模型水文地质学中的概念性模型是一种对真实水文学概念进行理论和应用价值评估的方法。

该模型的目标是将含水层的实际边界特性、内部结构、渗透性质、水力特性和补给排泄条件简化为方便数学和物理模拟的基本模式。

通过综合分析该地区地下水体系的内部构造、水力学特性、边界条件以及补充产水和排泄情况，可以构建该地区的水文地质概念性模型。

本研究以邻近海洋的生态系统为研究对象，根据该地区的水文地质特征、地下水水位和河道水位观测结果，选择该地区的河道作为模拟区的边缘，并以多条小型河道为研究对象。

垂直界面：由于地表降水和地表水分的渗透补充，地表形成一个隔水层。

因此，本研究的区域内地下水可以近似为均匀的三维空间结构，形成一个相对稳定的地下流动系统。

（二）数字模型本项目将利用英国布里格汉永大学与美国军事水文试验基地共同研发的地下水预报模式GMS(Groundwater System)，该模式以美国地质局McDonald与Harbugh于1988年发展并经过多次修正的MODFLOW模式为基础，采用变量差分和Cell Center方法，实现了对含水层的稳态与不稳态三维渗流问题的高效、高精度研究。

增刊(总第114期)山西水利科技(To tal No.114) 1996年12月SHANXI　HYDROT EC HNICS Dec.1996太原地区水文地质概念模型冯玉明 常发强(太原市水利科学研究所)　(山西省水利职工大学)文摘　本文在系统全面分析了太原地区的地质条件、构造发育特征、水文地质条件、地下水含水介质的岩性特征、地下水类型及其赋存分布规律、地下水流系统及水动力场、水文地球化学特征和水同位素特征的基础上,对太原地区的水文地质概念模型进行了概化,尤其对多年来人们一直争论的兰村泉域、晋词泉域以及东山娘子关泉域及其边界和它们之间的联系进行重新划分和充分的论述。

主题词　地下水　泉　水文地质　概念模型　水补给　水文分析自由词　兰村泉域　晋祠泉域　娘子关泉域。

1　前　言一个地区的水文地质概念模型是在全面系统地分析该区含水介质的岩性特征、水循环条件、水化学场、水动力学特征及水同位素分布特征的基础上建立的,是地下水资源评价的基础和依据。

同时,一个地区水文地质概念模型的合理概化,对于该地区地下水资源的科学规划,合理开发利用,水污染的防治和水源保护以及水行政主管部门对水资源进行分区目标管理,总量控制等都是至关重要的。

笔者在国家“七五”科技攻关项目75570306《太原市水资源系统规划和调度优化》中,对太原地区水文地质概念模型进行了概化,依此进行地下水资源评价,取得了满意的结果。

太原地区水文地质概念模型图见图1。

图1 太原地区水文地质概念模型··62　系统分区根据地下水类型、含水层岩性、富水特征、水流型式、水循环条件、水化学及水同位素特征将太原地区地下水系统进一步划分为五个系统,即西山岩溶裂隙水系统、北山岩溶水系统、东山岩溶裂隙水系统、娄烦裂隙岩溶水系统及盆地区孔隙水系统。

3　系统边界太原地区地下水系统边界:北部以石岭关、康家会至柳科府断裂构造带为界,与北部变质岩地区接壤,为二类隔水边界;北东部边界受系山断裂带的控制,北部为变质岩地区,为二类隔水边界;东部边界位于杨兴乡善都至盂县西烟一带,为一地下水分水岭,边界水位约1020m,东侧的温川水位980m,西侧阳曲盆地水位小于820m,东南边界由北东向的寺家坪张家河断裂带组成,断裂带伴有岩脉侵入,东段边界上寒武系高于1600m以上,远高于两侧地下水位,为一隔水边界,其西段龙王堂至张家河为一开放段。

地下水资源评估中的模型研究一、引言水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活、经济发展以及生态平衡都具有至关重要的意义。

随着人口增长、经济发展和气候变化等因素的影响，地下水资源的合理开发和保护变得越来越紧迫。

为了更好地了解地下水资源的状况，评估其储量、可开采量以及变化趋势，需要借助各种模型进行研究。

二、地下水资源评估模型的类型（一）水文地质概念模型水文地质概念模型是对地下水资源系统的简化和抽象描述，它基于对地质、水文地质条件的认识和分析，确定含水层的类型、边界条件、补给与排泄方式等。

通过建立概念模型，可以为后续的数学模型提供基础框架。

（二）数值模型数值模型是目前地下水资源评估中应用最为广泛的一种模型。

它通过将地下水流的偏微分方程进行离散化，采用数值方法求解，从而得到地下水位、流量等参数的时空分布。

常见的数值模型有有限差分法、有限元法和边界元法等。

（三）随机模型由于地下水资源系统存在着不确定性和随机性，随机模型应运而生。

随机模型通过对含水层参数的随机分布进行模拟，来评估地下水资源的不确定性和风险。

（四）物理模拟模型物理模拟模型是根据相似原理，通过建立实体模型来模拟地下水流的运动规律。

物理模拟模型能够直观地展示地下水流的过程，但由于其成本较高、实验条件要求苛刻，应用相对较少。

三、地下水资源评估模型的建立过程（一）资料收集与分析在建立模型之前，需要收集大量的地质、水文地质、气象、水文等资料，并对这些资料进行深入分析，以了解研究区域的地质结构、含水层特性、地下水的补给、排泄条件等。

（二）确定模型的范围和边界条件根据研究目的和实际情况，确定模型的研究范围和边界条件。

边界条件可以分为定水头边界、定流量边界和混合边界等。

（三）含水层参数的确定含水层参数是模型的关键参数，包括渗透系数、储水系数等。

这些参数可以通过抽水试验、渗水试验、地质类比等方法确定。

（四）模型的求解与验证选择合适的数值方法对模型进行求解，并将计算结果与实际观测数据进行对比验证。

水文地质概念模型水文地质概念模型水文地质学是河流、湖泊、地下水流及水文地质条件下的其他水体的物理、化学和生物学过程的科学研究。

在研究水文地质学时，需要用到地质学、水文学、化学、物理学、生物学等多种学科的知识，因此水文地质学也是一门综合性的学科。

1. 概念模型的定义及作用概念模型是对一个系统或过程的描述，能够清晰、简明地表达该系统或过程的各个要素、变量、关系等，它是研究和模拟系统的基础。

在水文地质学中，概念模型是描述一定地区的水文地质状况的工具，它可以在实际工作中被用于对地下水的开发、利用和保护等方面，也可以用于对地下水对自然环境的影响进行评价，为水资源管理提供科学依据。

2. 概念模型要素及建立方法（1）系统边界：概念模型的一个重要组成部分。

它决定了模型应考虑的地理范围或“系统”。

（2）信息源及数据类型：构建概念模型需要准确的水文地质信息，包括地质构造、水文地质特征、维度、流量、水质等信息，数据来源可以是现场测试、文献研究、卫星遥感等。

（3）变量及关系：概念模型的核心是确定系统中涉及到的变量和变量之间的关系，如地质、水文变量。

变量与变量之间的关系可以用等式、比例、变异系数等形式表示。

（4）数学模型：用来概括相互作用的方程、参数、变量和初始条件的描述性方程是建立概念模型的必要条件。

（5）系统评价：构建概念模型后，需要对模型的准确性、适用性和实用性作出评价，以便于进一步进行修订和完善。

3. 概念模型的应用（1）水资源管理：水文地质概念模型是水资源管理的重要工具。

它可以方便分析研究地下水的动态规律和特征，发现水资源存在问题。

（2）水资源保护：概念模型可以发现和确定水资源存在的问题，及时采取保护措施以防止水源被破坏。

（3）水文地质灾害研究：概念模型可以帮助研究者确定地下水流动的规律，及时发现有可能引起水灾的因素，可以避免或减轻水灾带来的影响。

（4）地下水开发与利用：概念模型可以有效地帮助人们开发和利用地下水资源，合理规划和经营地下水，避免不必要的浪费和过度开采。

第15卷　1997年　第4期　12月　河　南　地　质HEN AN　GEOLOGY V ol.15　N o.4　Dec. 1997论水文地质概念模型的建立皇甫行丰①(河南省地矿厅第一水文地质工程地质队)摘　要　本文结合小杨庄水源地重点介绍了建立水文地质概念模型的体会,强调了建立概念模型前,一定要对水文地质条件进行全面分析,以使数学模型尽量符合实际原型。

关键词　水文地质概念模型,计算目的层,关键链,原型中图法分类号　P333目前评价地下水资源的方法很多,如解析法,开采试验法、水量均衡法、系统分析法和数值法等。

虽然每种方法都有各自的适用条件,但存在一个共同点,都需要建立切合水文地质实际条件的概念模型。

所谓水文地质概念模型就是对从现场和实验中所收集数据的综合;也即表示有关含水层结构和作用以及含水系统特征方面数据的图。

它是依据现场所收集到的数据建立起来的,是水文地质理论研究和应用之间的一个环节,是地下水资源评价和管理的重要基础。

正确的水文地质概念模型,应该综合地下水系统的基本特征,反映地下水系统整体存在、整体运动的特点,为地下水系统模型化奠定基础。

笔者以新乡火电厂小杨庄水源地为例,浅谈对建立概念模型的理解和体会。

1　计算目的层的确定建立概念模型首先要在认真收集、整理和分析已有水文地质资料的基础上,确定计算目的层,进而勾画出地下水实体系统的内部与外部边界。

水源地勘查中,根据含水层岩性、富水性、水质及补、径、排条件,可以划分若干含水层组。

一般将单井涌水量大、水质好,可以做集中供水为目的层的含水层组作为计算目的层。

新乡火电厂小杨庄水源地位于新乡市东部,地处黄河冲积平原。

地下水属第四系冲积平原孔隙水类型。

区内含水层有多层,其中有一层分布稳定、厚度大的粉质粘土层,将地下水分为两个含水组。

第一含水组为潜水,底界埋深75～85m,含水介质为粗砂、中砂,单层厚20m左右,累计厚50～70m,单位涌水量大于15m3/h·m,为淡水;第二含水组为承压水,底界埋深①作者简介:皇甫行丰,男,31岁,1985年毕业于长春地质学院,工程师,水文地质与工程地质.邮编453002,河南省新乡市北干道23号 收稿日期:1996—10—30;改回日期:1996—11—06140～155m ,含水介质为细砂,单层厚5～10m ,累计厚20.7～52.5m ,单位涌水量4～6m 3/h ·m ,为微(半)咸水。

核电厂水文地质概念模型研究1水文地质单元划分与分区(1)水文地质单元的细分。

根据地下水补给条件、赋存条件和分水岭分布特征，厂址半径5km范围内可划分出3个一级水文地质单元，即第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ水文地质单元(单元间可不考虑地下水水力联系)。

厂址所在第Ⅲ水文地质单元可划分为3类4个二级水文地质单元(界线主要为岩性边界、断层边界、断裂破碎带和不整合边界;次级单元间地下水具有一定的水力联系)。

由含水介质岩性、构造和地下水赋存特征，Ⅲ－1、Ⅲ－3二级水文地质单元可分别细分为2个三级水文地质单元Ⅲ－1－1、Ⅲ－1－2和Ⅲ－3－1、Ⅲ－3－2(表1)。

(2)水文地质参数分区。

因为花岗片麻岩风化作用强度存有显著差异，非常有必要按照风化裂隙与构造裂隙发育水准细分为浅、中、深3段，即：浅部花岗片麻岩风化裂隙发育段(包括全风化和强风化岩体)、中部花岗片麻岩构造裂隙发育段(包括中等风化、微风化岩体)、深部花岗片麻岩致密段。

厂区南侧分布的全新统海积层因为岩性和渗透系数的差异，亦可细分为上、下两层，即上部粉质黏土层和下部中细砂层(表1)。

(3)断裂破碎带。

断裂破碎带的富水水准主要取决于断裂带(断裂规模尤为重要)及旁侧岩石裂隙的发育水准，断层影响带以外的未风化花岗岩基岩基本不含水［4－5］。

厂址半径5km范围内有1个断裂破碎带F2(宽约20m)，由一组剪切面构成，带内岩石破碎(原岩可辨)，胶结作用及各种蚀变现象不明显。

F2不但是良好的汇水廊道和导水通道(断裂破碎带两侧地下水标高、水力坡度与厂区及附近渗流场特征基本一致)，还可作为次级水文地质单元分界线(图1)。

(4)侵入岩接触带与岩脉。

侵入岩组主要分布在厂址西侧的Ⅲ－2水文地质单元。

在Ⅲ－3水文地质单元内，侵入岩以岩脉形式存有于花岗片麻岩中，脉岩走向多为NE－NEE 向，产状较陡(倾角一般50°～80°);岩脉宽一般小于10m(个别达100m)、延伸长一般大于500m，核岛基坑负挖资料显示岩脉出露厚度一般0．3～3．2m。

地质通报ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＣＨＩＮＡ第２７卷第８期２００８年８月Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．８Ａｕｇ．，２００８模型是客观事物的一种表示和体现，既反映现实，又是现实世界的一种抽象而高于实际。

由于地质体的复杂性和地下水的流动性，只有忽略一些与研究问题无关或关系不大的因素，对现实的地下水系统进行概化［１－２］，建立科学、简洁、明晰的水文地质概念模型，才能用数学语言对水文地质条件与地下水运动的基本特征进行刻画。

水文地质概念模型是对客观水文地质条件的第一次抽象，是连接真实世界与仿真世界的桥梁，是地下水模拟与水资源评价的基础。

水文地质概念模型是２０世纪８０年代提出的概念，目的是简化水文地质条件，有针对性地组织野外数据，明确地下水系统分析的关键性要素。

研究内容包括了所有的水文地质条件和地下水运动、水化学成分运移的特征，一般根据所研究的问题而有所侧重。

Ｍ．Ｐ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ认为水文地质概念模型是地下水流动系统的图形表示，常用的表达方式是分区图或剖面图。

较系统地开展区域水文地质概念模型研究的代表是澳大利亚大自流盆地［３－４］和美国死谷地区［５］。

２０世纪８０年代卡斯塔尼介绍的法国南部和北非地区的２个概念被引入中国，成为中国编制水文地收稿日期：２００８－０６－０２；修订日期：２００８－０７－０８地调项目：中国地质调查局地质调查项目《鄂尔多斯盆地地下水勘查》（编号：１２１２０１０３３１３０２）资助。

作者简介：张茂省（１９６２－），男，研究员，从事水工环地质调查与研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｘａｚｍａｏｓｈｅｎｇ＠ｃｇｓ．ｇｏｖ．ｃｎ鄂尔多斯白垩系地下水盆地水文地质概念模型张茂省１，胡伏生２，尹立河１ＺＨＡＮＧＭａｏ－ｓｈｅｎｇ１，ＨＵＦｕ－ｓｈｅｎｇ２，ＹＩＮＬｉ－ｈｅ１１．中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安７１００５４；２．中国地质大学（北京），北京１０００８３１．Ｘｉ′ａｎＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｉｎａＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ摘要：水文地质概念模型是地下水模拟与水资源评价的基础。

水文地质概念模型预测某铝土矿涌水量薄光力【摘要】正确认识区域及矿区水文地质条件,通过矿区抽水试验获取具有代表性的水文地质参数,研究矿区地下水流场,简化地下水供水边界,确立概化合理的矿区水文地质模型,可以提高对矿坑涌水量预测的准确度.本文结合具体工程实例,阐述建立水文地质模型在实际中的应用,得到了较为理想的效果.%To recognize the hydrology geological conditions exactly from the pumping test to get the representative parameters.To simplify the boundary of water supply and to establish a reasonable hydrogeological model, to improve the exact predicting water exactly.In this article, it established hydrogeological model in the practical application with specific examples of projects and get a perfect result.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)014【总页数】2页(P328,封3)【关键词】水文地质条件;水文地质参数;水文地质概念模型;直线隔水边界;涌水量预测【作者】薄光力【作者单位】河南省有色金属地质矿产局第四地质大队,郑州,450016【正文语种】中文【中图分类】TD8层状沉积矿床水文地质详查阶段，对矿坑涌水量的预测，是矿区水文地质工作的主要任务之一，也是开采设计部门制订疏干措施、确定排水设备及生产能力的主要依据，是矿产开采企业既确保施工安全而又不至于过量投资排水工程及设施的依据。

对矿坑涌水量预测是一项重要而复杂的工作，结合矿区区域地层水文地质条件、充分认识构造对矿区水文地质条件的影响，建立合理的水文地质概念模型，是能否准确预测矿坑涌水量的关键。