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基于TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型的管道型岩溶水系统数值模拟
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作者 王思琪 潘毅 +4 位作者 万军伟 赵恒 陈庆玲 童紫茹 林宇航 《地质科技通报》 北大核心 2026年第1期258-271,共14页
非岩溶区外源水是西南岩溶地下水系统较常见的补给来源,外源水的快速、集中补给方式使岩溶地下水系统的水循环表现出独特的响应,这种特殊补给方式的岩溶水系统调查、监测和数值模拟方法尚不够完善。为探究外源水补给型岩溶水系统数值模... 非岩溶区外源水是西南岩溶地下水系统较常见的补给来源,外源水的快速、集中补给方式使岩溶地下水系统的水循环表现出独特的响应,这种特殊补给方式的岩溶水系统调查、监测和数值模拟方法尚不够完善。为探究外源水补给型岩溶水系统数值模拟技术方法,以湖北省恩施市甘溪渔泉洞岩溶水系统为研究对象,在岩溶水系统含水介质特征、补给方式调查、地下水示踪试验以及高分辨率降雨−地表−地下径流的动态监测等工作基础上,采用MODFLOW-CFP数值模型刻画岩溶裂隙与管道双重介质特征,并针对岩溶管道入口处非岩溶区外源水集中灌入式补给的特点,采用地表水模型TOPMODEL来定量刻画非岩溶区外源水的产汇流过程,将其作为MODFLOW-CFP模型中岩溶管道入口的流量边界条件,实现地表−地下水模型的耦合,从而提高MODFLOWCFP对外源水刻画的精度。研究结果表明:利用TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型模拟甘溪渔泉洞暗河出口流量,与实测值对比峰值相对误差在0.7%~19.7%,峰现时差在3 h内,相关系数R2为0.93,纳什效率系数NSE为0.86。对模型的正确性进行检验,检验期模拟得到的暗河出口流量与实测值对比峰值相对误差在1.1%~2.5%,峰现时差在2 h内,相关系数R2为0.91,纳什效率系数NSE为0.77,有较好的拟合精度。本研究构建的TOPMODEL和MODFLOW-CFP耦合模型在外源水补给型岩溶水系统降雨−水文响应过程模拟上有着推广价值。 展开更多
关键词 裂隙−管道双重介质 外源水集中补给 TOPMODEL MODFLOW-CFP 甘溪渔泉洞 岩溶水系统
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