虎林灌区地面沉降数值计算与分析

针对鸡西虎林灌区地下水开采过量引起地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,结合土体的非线性流变理论,采用三维有限差分软件Processing Modflow,建立了地下水-地面沉降三维全耦合数值模型,运用参数修正后的模型对区域地下水位及地面沉降机理进行了分析及沉降预测。结果表明,整个应力期地面沉降与地下水位变化呈正相关,变化趋势同步性,土体只发生部分回弹变形,存在残余变形;渗透系数,孔隙比及泊松比与地面沉降变化呈正相关性,变化趋势相同,先减小后增大,而后趋于稳定;压缩系数与水位变化呈负相关,参数变化趋势滞后于水位变化;预测到2016~2025年地下水位与地面沉降速率逐步减缓,至2025年中心区地面年均沉降速率已基本上低于15mm/a。     

三江平原虎林灌区地下水开采致水位变化分析

以三江平原虎林灌区为例,根据现有的农业灌溉取水工程布置方案,运用Processing Modflow软件对未来10 a的地下水位状况进行数值计算,预测10 a后该区地下水水位情况。结果表明:10 a后模拟区承压水流场的整理形态和地下水流发生了较大改变,第四系承压水整体变化不大,局部中间地带出现了地下水降落漏斗,漏斗最深达3.6m。为区域生态绿色可持续发展,建议减小地下水开采,充分利用地表水资源,做到地表水与地下水联合调度。本研究为今后该区的农业灌溉取水工程合理化布井提供重要依据。