基于參數隨機分布的潛流帶地下水數值模擬研究

摘 要：含水層水文地質參數的合理性是決定地下水數值模型模擬精度的關鍵因素之一。以淮河流域清水河典型河段為研究區，通過含水層土體野外監測和室內試驗，建立了滲透系數、給水度和貯水率的概率密度分布函數，并利用參數中值和置信度為95%的置信區間，建立了基于多參數概率密度分布的地下水數值模型。結果表明：相較于采用地質勘探建議值的傳統地下水數值模型，基于多參數概率密度分布的地下水數值模型的地下水位模擬結果的精確度得到了顯著提升；河流水位、河床滲透系數等直接影響河流與地下水之間的水量交換強度，以及地下水的滲流和儲存特征。

關鍵詞：地下水；數值模擬；參數隨機分布；清水河

中圖分類號：TV62；TV882.1 文獻標志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2025.02.016

引用格式：王輝，劉軍生，王荊，等.基于參數隨機分布的潛流帶地下水數值模擬研究[J].人民黃河，2025，47（2）：107-112，155.

基金項目：引江濟淮工程（河南段）工程科研服務項目（HN-YJJH/JS/FWKY-2021001）；黃河水利科學研究院基礎研究業務費專項（HKY-JBYW-2023-07）；水利部堤防安全與病害防治工程技術研究中心開放課題（LSDP202402）

NumericalSimulationofGroundwaterinSubsurfaceFlowZoneBasedonRandom DistributionofParameters

WANGHui1，LIUJunsheng2，3，WANGJing2，3，4，ZHAOShougang2，3，SUNRuidong2，3，WANGTianye4，ZHANGYibo2，3，LANYan2，3，YANGHaoming2，3，HOUJiaojian2，3

（1.HenanYangtze？to？HuaiheWaterDiversionCo.，Ltd.，Shangqiu476200，China；2.YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，YRCC，Zhengzhou450003，China；3.ResearchCenteronLeveeSafetyandDisasterPrevention，MWR，Zhengzhou450003，China；4.SchoolofWaterConservancyandTransportation，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China）

Abstract：Thereasonablenessofaquiferhydrogeologicalparametersisoneofthekeyfactorstodeterminethesimulationaccuracyofgroundw？ aternumericalmodels.Takingthetypicalcross？sectionoftheQingshuiRiverintheHuaiheRiverBasinasthestudyarea，theprobability densitydistributioncharacteristicfunctionsofthepermeabilitycoefficient，thedegreeofwatersupplyandtherateofwaterstoragewereestab？ lishedthroughthefieldmonitoringofaquifersoilsandindoorexperiments，andthenumericalgroundwatermodelbasedonthemulti？parame？ terprobabilitydensitydistributionwassetupbyusingthemedianvalueoftheparameterandtheconfidenceintervalwithaconfidencelevelof 95%.Theresultsshowthattheaccuracyofthegroundwatersimulationresultsofthegroundwaternumericalmodelbasedonmultiparameter probabilitydensitydistributionissignificantlyimprovedcomparedwiththetraditionalgroundwaternumericalmodelusingthesuggestedvalues ofgeologicalexploration.Thedifferentsimulationscenarios，suchastheriverlevelandthepermeabilitycoefficientoftheriverbed，directly affecttheintensityofwaterexchangebetweentheriverandthegroundwater，aswellastheseepageandstoragecharacteristicsoftheground？ water.

Keywords：groundwater；numericalmodeling；parameterstochasticscheme；QingshuiRiver

0 引言

潛流帶作為地表水和地下水相互作用最強的區域，水量相對豐富和穩定，其水文動態對水資源評估、開發和管理具有重要影響。此外，潛流帶孕育的河岸生態系統具有重要生態功能和價值，尤其在干旱地區[1]。水文地質參數是表征含水層或含水層介質滲透性、儲水或釋水特性的指標，是模擬地下水定量運移的關鍵參數。潛流帶地層沉積環境復雜[2]，水文地質參數具有很強的空間異質性，表現為大尺度的隨機分布[3-4]。……