等水位河间地块岩溶裂隙和流场演变模拟初探 - 焦友军; 黄奇波; 王旭升; 于青春 (水文地质工程地质, 2024)
P641.2; 经典地下水动力学根据Dupuit假设得到了河渠间潜水含水层水位分布的解析解,常用于实际工程.该解析模型是否适用于具有裂隙网络的河间地块岩溶含水层,这个问题远未得到充分论证.考虑降雨入渗强度为100～800 mm/a的情形,建立剖面二维离散裂隙网络渗流模型,对等水位河间地块开展数值模拟研究.裂隙网络包含陡倾角和缓倾角2组裂隙,具有随机分布特征,隙宽均值为0.01 cm.根据稳定流场模拟结果划分包气带和饱水带裂隙界面,分析水位分布特征,计算饱水带裂隙网络的等效渗透系数,并与经典解析模型反算的等效渗透系数进行了对比,发现采用解析模型的误差小于25％.进一步模拟岩溶作用下裂隙演变的情景,对10 ka内河间地块裂隙状态和准稳态渗流进行了预测,发现隙宽最大值达到0.07 cm,经典解析模型仍然能够通过水位反算出数量级相符的等效渗透系数.模拟结果表明潜水面具有不规则形状,而且在河岸会出现明显的渗出面泉点,裂隙泉点数量在岩溶演变过程中逐渐减少.经典解析模型虽然能够估算河间地块裂隙网络的等效渗透系数,但不能刻画潜水面的不规则形态,也不能预测岩溶裂隙渗流场的演变趋势.