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FEFLOW在江苏省宿迁市地下水水位预测中的应用江苏省水资源管理中心河海大学水资源环境学院2006年9月前言地下水资源是我国水资源的重要组成部分，特别是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区，地下水在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起着不可替代的作用。近些年来，地下水在供水量中的比重不断增加。对地下水的不合理开采，会引起一系列的地质问题和环境问题，如地下水水位区域性持续下降、土地沙漠化、地下水污染等，合理开发利用地下水已成为燃眉之急。加强地下水资源管理，合理开发利用和有效保护地下水资源，必须进行地下水资源评价。FEFLOW（FiniteElementsubsurfaceFLOWsystem）是由德国水资源规划与系统研究所（WASY）历时二十多年的研究，开发出来的地下水流动及物质迁移模拟软件系统。软件问世以来，在理论研究和实际问题的处理上，经过了不断的发展、修改、扩充、提高，日趋完善。从二十世纪七十年代末至今，FEFLOW经过了大量的测试和检验，成功地解决了一系列与地下水有关的实质性问题，如判断污染物迁移途径、追溯污染物的来源、海水入侵等等。本成果利用Feflow软件，对宿迁市的地下水水位进行了预测，并对预测结果进行分析，以期为宿迁市地下水资源的管理提供依据。目录第一章宿迁概况..............................................................................................................11.1自然地理与社会经济概况......................................................................................11.2区域地质概况..........................................................................................................7第二章水文地质条件.....................................................................................................112.1地下水类型与含水岩组.........................................................................................112.2地下水补给、径流和排泄条件............................................................................20第三章地下水资源与开采状况....................................................................................223.1地下水资源............................................................................................................223.2地下水开采状况概述............................................................................................22第四章FEFLOW介绍...............................................................................................254.1FEFLOW简介........................................................................................................254.2FEFLOW界面菜单介绍........................................................................................284.3FEFLOW菜单功能................................................................................................30第五章FEFLOW在宿迁市的应用...........................................................................405.4模型预测................................................................................................................51第七章结论与建议........................................................................................................557.1结论........................................................................................................................557.2建议........................................................................................................................56主要参考文献..................................................................................................................571第一章宿迁概况1.1自然地理与社会经济概况宿迁市位于江苏省西北部，南与淮安市毗邻，东与连云港市接壤，北与徐州相连，西与安徽省交界；下辖沭阳、泗阳、泗洪三个县及宿豫、宿城两个区(图1—1)。宿迁市总面积8555Km2，其中水面面积2367Km2，占总面积的27.66％。2004年全市总人口521.39万人，人口密度609人/km2。2004年全市工农业生产总值198.54亿元。其中工业生产总值102.41亿元，农林牧渔业总产值96.13亿元。宿迁市介于京杭运河与黄河故道之间，是一座具有3000多年历史的文化古城，也是叱咤风云西楚霸王项羽的故里。图1—1宿迁市位置图1.1.1地形地貌宿迁市地处鲁南丘陵与苏北平原过渡带，境内地势西高东低，以平原为主。西南部及北部为低矮的丘岗，分布于成子湖西部泗洪县境内、泗阳县穿城及宿迁城区以北地区。岗脊舒缓，地面标高20—50m，最高达73.4m。间有零星剥蚀残丘，标高可达50m左右。根据地貌类型，该市平原可分为运西平原、运东平原及废黄河高地，平均地面高程20m左右，一般地面高程为16—25m，最低点位于沭阳县湖东2乡，海拔2.5m。该市境内水网密布，湖塘星列，是历史著名的“洪水走廊”。1.1.2经济概况宿迁自然条件优越，境内土地肥沃，物产丰富，是鱼、米、酒之乡。是陇海经济带、沿海经济带、沿江经济带的交叉辐射区。随着改革开放的不断深入，社会经济的快速发展，该市城市建设发展步伐加快，城市人口不断增加，城市规模不断扩大。2003年全市实现国内生产总值278.26亿元，第二产业总产值114.92亿元，第三产业总产值80.97亿元，财政收入16.87亿元。全市主要工业产品为木材加工、纺织服装、轻工食品、玻璃建材、化工医药五大支柱产业。1.1.3交通宿迁为新建的地级市，是徐、淮、盐、连经济网的重要纽带。宿迁市交通发达，水上航道密布，陆地公路纵横。在陆路交通上，现有京沪高速公路、宁宿徐高速公路、新长铁路和正在建设的徐宿淮盐高速公路；在水路交通上，现有京杭大运河自西北向东南贯穿全境，淮沭新河自南向北穿越泗阳县和沭阳县。目前，宿迁市已形成水上、公路、铁路的交叉运输网络(图1—2)。图1—2宿迁市交通网图31.1.4气象宿迁市地处亚热带向暖温带过渡地区，具有明显的季风性、过渡性和不稳定性的气候特征。冬天干冷，夏天湿热，春秋温暖，四季分明。多年平均气温14.1℃。多年平均相对湿度为74%。多年平均（1956—2003年资料系列）降水量910.5mm，多年平均蒸发量856.6mm，降水稍大于蒸发，降蒸比1：0.95。降水量空间分布不均，总的趋势由北向南递增；降水量时间分布也不均，年际年内变化较大(图1—3)。该市是易旱易涝、水旱灾害频繁的地区。0.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.0195419601966197219781984199019962002时间/Year降雨量/mm图1—3宿迁市1954—2003年降雨量变化1.1.5河湖工程宿迁市境内河道纵横交错，河网密布。境内流域性河道有：淮河、怀洪新河、新汴河、新濉河、老濉河、徐洪河、中运河、淮沭河、新沂河等9条，在本市境内累计长379.55km,堤防长966.292km；区域性河道有：西沙河、西民便河、废黄河、4总六塘河、邳洪河、北六塘河、大涧河、柴米河、沂南河、岔流新开河、沭新河、古泊善后河、前蔷薇河、黄泥新伍河等14条，在本市境内累计长643.4km；骨干排涝河道有：老汴河、拦山河、安东河、濉河、濉北河、利民河、黄码河、高松河、成子河、马化河、朱成洼河、肖河、五河、古山河、张稿河、淮泗河、葛东河、泗塘河、小黄河、刘柴河、爱东河、颜倪河、邢马河、邢西河、柴塘河、老涧河、马河、南崇河、北崇河、塘沟河、柴南河、古屯河、柴沂河、路北河、东民便河、山东河、友谊河、虞姬沟、万公河等39条，累计长738.54km；这些流域性、区域性河道和骨干排涝河道具有防洪、通航、调水、灌溉等综合功能，为宿迁市经济社会发展发挥了重要作用。境内流域性河湖概况如下：（1）淮河淮河发源于河南省桐柏山，至扬州三江营，河道全长1000km，流域面积18.9万km2。宿迁市境内从泗洪东卡子（省界）至大柳巷船闸，河道长10.5km，河底宽250m，淮北大堤长11.3km，堤顶宽6—10m，顶高19.6—20.5m，淮河的主要作用是防洪、灌溉及通航。（2）怀洪新河怀洪新河西起安徽省怀远县何巷闸，东至江苏省泗洪县双沟入洪泽湖，全长126km。其中宿迁市境内河道长26.13km，由省界至峰山段和窑河段两段组成，两岸堤防长52.7km，其中左堤27.3km，右堤25.4km。其防洪标准为淮河干流1954年型百年一遇洪水，与漴潼河40年一遇涝水组合，设计行洪流量4710m3/s，相应峰山镇水位16.76m，双沟引河进口水位16.12m。（3）新汴河新汴河河道全长127.1km（其中宿迁市境内18.65km），流域面积6640km2（其中宿迁市境内78km2），上起安徽省宿州埇桥区北4km处的七岭子，入洪泽湖溧河洼止。流域内上游来水大，中下游地势低洼，河槽经常被上游客水所占，高出两岸地面，致使内涝无法外排，涝灾严重。新汴河在大任庄进入本市泗洪县境内，两岸堤防长37.3km。堤顶高程18.9～38.6m，顶宽10～78m，最宽达120m。河底高程11.9～13.80m，底宽115m。新汴河河道设计标准为排涝5年一遇，防洪20年一遇。（4）新濉河5新濉河源于徐州云龙湖水库，止于溧河洼，全长173.4km，流域面积2972km2。宿