基于TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型的管道型岩溶水系统数值模拟

王思琪; 潘毅; 万军伟; 赵恒; 陈庆玲; 童紫茹; 林宇航

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240101

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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

更新时间：2026-11-05

- 基于TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型的管道型岩溶水系统数值模拟
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 45, Issue 1, Pages: 258-271(2026)
- 作者机构：
  
  1. 中国地质大学(武汉)环境学院
  2. 湖北省地质局水文地质工程地质大队
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240101
  CLC： P641.134
- Published：2026
- 稿件说明：
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王思琪, 潘毅, 万军伟, et al. 基于TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型的管道型岩溶水系统数值模拟[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(1): 258-271.
DOI：

王思琪, 潘毅, 万军伟, et al. 基于TOPMODEL和MODFLOW-CFP模型的管道型岩溶水系统数值模拟[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(1): 258-271. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240101.

摘要

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R

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R

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。

Abstract

关键词

Keywords

references

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