5.1 模型区域 |
  
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模型区域
地下水模型概化的首要任务是确定模型区域范围，模型区范围的划定应涵盖研究区地下水行为的过程，以及系统内主要应力和应力影响的区域。对于环境影响评价而言，应能涵盖已知地下水环境问题影响的范围，包括污染源、当前污染分布范围、地下水环境敏感区域等，必要时扩展至完整的水文地质单元，以及可能与污染区域所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。理想情况下，模型区应包含一个完整的水文地质单元。然而地下水的流动具有区域性，往往补给区和排泄区相隔甚远而具有内在联系；而污染或潜在污染区域只占完整水文地质单元中的一小部分。所以在划定模型区域时既要兼顾区域性地下水流动状态，又不能无限外推，把环境影响评估变成地下水资源评估。在实际工作中，划定模型区域一般应遵循以下原则：
1. 模型区域应尽量包含完整水文地质单元，模型边界尽量与实际水力边界重合；
2. 模型范围内水文地质条件基本清楚（与勘查阶段相适应）；
3. 考虑模型区域时，必须同时确定边界条件的性质和概化方法。即边界条件应与模型区范围同时确定；
4. 若必须使用人为边界，应使其尽量远离地下水系统扰动源（如抽水井），避免使模型受虚拟边界主导；
常见的模型区域边界包括：
● 河流
● 低渗透性地质体
● 岩性界面
● 沿等水位线划定的虚拟边界
● 沿地下水流线划定的虚拟边界
水文地质单元
地表水流域较容易认知，只要追踪干支流河道，流域就展现得很清楚。人们对地下水“流域”的认识则要晚很多。起初，打井取水只注意水井附近含水层的局部，区区几口井之间的关系也很难说得清楚。工业革命以来，人类的生产力大大提高，需水量和开采能力也飞速增长，井群长期采水使地下水位不断降低，于是人们认识到含水层中的水是相互联系的。长期大量开采地下水，不仅降低了区域的地下水位，而且导致地面沉降、河流断流、湿地消失、海水入侵、植被退化等问题。这时人们才意识到，地下水虽然反应缓慢，但它却是一个内在统一的整体，结结实实地连接着人类的生存环境。这时就有必要考察地下水的“流域”，也就是地下水系统。
地下水在本质上仍然受重力场控制，所以其流域与地表水流域有许多相似之处，尤其是在地形起伏较大的山区，地下水的流域与地表水的流域常常是重合的。在这种情况下，地下水在上游接受补给，沿地形起伏向下游径流，最后在排泄区汇集排出地表，自成一个相对独立的地下水流系统，这就是一个典型的水文地质单元。处于同一水文地质单元的地下水，往往具有相同的补给来源，相互之间存在密切的水力联系，形成相对统一的整体；而属于不同单元的地下水，则指向不同的排泄区，相互之间没有或只有微弱的水力联系。显而易见，清楚地了解水文地质单元划分是地下水工作的基础和前提；如果对地下水的补给、径流、排泄条件都不清楚，合理使用和保护地下水资源就无从谈起。
举例来说，图中橙色、紫色、红色区域分别为一个独立的山区水文地质单元，相互之间没有水力联系。
中国地下水分布具有明显的地域性，在西北地区，大型断陷内陆盆地堆积了巨厚的新生代松散沉积物，是孔隙地下水的主要分布区；东部地区是中、新生代的大型裂谷盆地分布区，松嫩盆地、渤海湾盆地和南黄海-苏北盆地内沉积了巨厚的新生代松散沉积物，成为我国东部地区孔隙地下水的主要分布区；四川盆地和鄂尔多斯高原则是以中生代孔隙、裂隙地下水为主；江南地区的中东部以基岩裂隙地下水为主，西南部则以岩溶地下水为特征。由于盆地形成、发展历程及古沉积环境不同，各盆地中的含水层相互独立，各成体系，并具有明显的多层性。近几十年来，我国水文地质学者从不同角度出发，对中国区域地下水分区进行了深入研究。2004 年，张宗祜、李烈荣主编的《中国地下水资源与环境图集》采用地貌、含水层、大河流域作为分区指标，将全国分为13 个水文地质区，代表了我国目前区域水文地质的研究水平。