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面对我国越来越严峻的水资源形势,岩溶地下水逐渐成为一些大中型城市的主要饮用水水源之一。水源地保护区的划分是保护地下水水源地的有效手段与基本准则,目前常用的方法有经验法、解析法、示踪试验法、数值模拟方法等。对于岩溶地下水水源地,由于其含水层的非均质性,各向异性以及水文地质参数的不确定性,导致其水源地保护区划分的难度增加,尤其是隐伏岩溶水源地保护区的划分。 其中,数值模拟方法模型的建立过程是对水源地所处的水文地质条件、井源类型、供水数量、开采方式等的客观概化。通过变量的离散并建立方程,用数值法求解每个离散单元的流动方程,模拟研究区的水流状态,最后结合质点运动轨迹与时间等条件划定水源地的各级保护区。数值模拟方法与其他方法相比具有较高的仿真性,对于隐伏岩溶水源地,可以通过数值模拟查明通过其它途径难以查明的水源地补给、径流、排泄条件,划分其水源地保护区。 本文以北京市东南郊大兴迭隆起岩溶水子系统内的两个隐伏岩溶水源地(大兴念坛水源地与通州龙旺庄水源地)为例,研究数值模拟方法在隐伏岩溶地下水水源地保护区中的应用。研究基础为基于GMS建立的包括第四系与岩溶含水层在内的三维非稳定流地下水数值模拟模型。采用的主要技术为质点追踪技术,即利用MODPATH的流线示踪功能确定水源地地下水在一定时间内补给来源和补给通道,并依据国家环境保护总局《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338-2007)给出水源地的一级与二级保护区,将其划分结果与通过解析法计算结果进行对比。研究同时指出,对于隐伏岩溶水基本来自上覆第四系松散孔隙水越流补给的情况,岩溶水源地保护区即是上覆松散含水层的区域范围,应加强松散孔隙含水层地下水污染的防治,以保护岩溶水不受污染。