地表水和地下水相互作用及集成模型研究_胡立堂.pdfVIP

DOI:10．13243／j．cnki．sxb．2007．01．008

水利学报

2007年1月SHUILIXUEBAO第38卷第1期

文章编号：0559-9350（2007）01-0054-06

地表水和地下水相互作用及集成模型研究

1‚22‚32‚34

胡立堂‚王忠静‚赵建世‚马义华

（1∙河海大学水文水资源与水利工科学国家重点实验室‚江苏南京210098；

2∙清华大学水文水资源研究所‚北京100084；3∙清华大学水沙科学与水利水电工国家重点实验室‚北京100084；

4∙山东省淮河流域水利管理局‚山东济宁272100）

摘要：本文在总结国内外地表水和地下水相互作用研究的热点问题的基础上‚归纳了定量计算的基本方法‚评述了

国内外主要的集成模型并对其进行了分类；认为集成模型应该解决时空尺度整合、参数的不确定性等关键问题‚指

出综合水循环各组成部分的复杂系统模型是模型发展的必然趋势。

关键词：集成模型；地表水和地下水；时空尺度；水资源评价

中图分类号：TV213文献标码：A

自然界中几乎所有的地表水体都和地下水发生着作用‚这直接影响着地表水和地下水体的水质和

［1‚2］

水量。从水质方面来说‚该作用影响着水化学成分的分布和演变规律；从水量方面来说‚地表水体接

收地下水补给又可能直接向地下水排泄。常见的一种情形是傍河区地下水的连续过量开采可使地下水

和地表水由连续性接触转变为脱节状态‚而且这种转化过经常是一个漫长的过‚具有一定的隐蔽

性。加强地表水与地下水相互作用规律的研究‚对于水资源的准确评价、开发利用和综合管理以及生态

环境保护具有重要的意义。最早涉及地表水和地下水相互作用的研究可追溯到Boussinesq在1877年对

［3］

河流与连续冲积含水层作用规律的探讨‚当时对该相互作用的意义重视不够。直至国际水文科学协

［4］

会（IAHS）和国际水文地质学家协会（IAH）分别于1986年和1994年将地表水和地下水相互作用正式

提上会议讨论议题‚对该相互作用的研究就成了水文学及水文地质学方面研究的热点问题。由于地表

水和地下水相互作用规律的复杂性‚因此它仍是水文学及水文地质学研究的热点和难点。

1热点问题及方法

1∙1研究热点地表水和地下水作用规律的研究‚已受到国内外许多学者的重视。对于两者相互作用

规律‚文献［1～3］曾作过较系统的总结‚总的来说‚研究热点侧重于分析水、生态、气候和人类活动之间

的作用规律。综合分析国内外已有文献及不同地区地表水和地下水的特点‚主要有以下7种形式：

（1）山区和高原区地表水与裂隙水。在碳酸岩和火成岩中由溶解、节理或冷凝作用发育的裂隙‚成为地

下水运移和储存地‚同时山区地形陡峭‚地下水水力梯度较大。山区冰雪融水、降雨产汇流是地下水补

［5］

给的来源。深层地下水的补给源、排泄途径等问题需要更进一步研究。（2）平原区河水与地下水。当

前研究的重点包括：①自然及人为因素（包括修建水利工、开采地下水）变化对地表水与地下水转化形

［6］［7］

式、计算及对生态环境的影响研究；②河流纳污能力及对地下水污染运移规律的研究；③维系生态

收稿日期：2006-03-14

基金项目：国家自然科学基金资助项目90302007）；河海大学水文水资源与水利工科学国家重点实验室开放基金项目

（2005406011）

作者简介：胡立堂（1