FEFLOW应用案例分享——印度东南部通过含水层补给管理有效抑制海水入侵

由于地下水抽取量高，海水不断入侵，金奈市区的供水系统正面临问题。当地为了增加地下水补给，修建了几座大坝。开发了一种辅助分析和规划工具，用于含水层补给管理(MAR)措施的长期分析。研究已证实地下水水位有所增加，但要可持续地管理水资源，就必须降低目前的地下水开采率。

金奈市依靠地下水开采和地表水库来满足城市用水及农业和工业的需求。大部分地下水来自于位于金奈以北约40公里的Arani和Koratalaiyar (A-K)河流域的井田。由于对水的需求不断增加，当地过度开采地下水，导致海水不断入侵。

金奈的降水主要发生在季风期，短期强降雨导致径流快速入海，阻止了通过河床渗透补给地下水的天然过程。为了解决这一问题，在A-K流域修建了几座大坝，未来还计划修建更多的大坝。作为欧盟资助的“Saph Pani”项目的一部分，确定并开发了采取MAR措施所需的支助性分析和规划工具。

一个综合的MAR模型概念

建立地表和地下水耦合的综合模型。其中包括用于地表产流模拟的降雨-径流模型(NAM)，和包含现有大坝结构物的一维河流模型(MIKE 11)。通过耦合接口(ifmMIKE 11)将 MIKE 11模型与三维地下水模型(FEFLOW)进行连接。将单个模型和耦合模型率定成功后，在三维地下水模型中加入密度相关的流动过程。

与河道耦合的模型通过将洪峰流量和止水坝的影响加入到地下水模型中，增加了模拟的地下水水头，而这一过程在单独的地下水模型中可能被低估，这就是采用耦合模型的优势。

MAR 解决方案

使用该模型分析了几种情况，包括建设额外的大坝、提高大坝的坝顶高度、恢复非运行水体水动力以及通过限制某些井田的抽水来减少地下水开采。模拟结果表明，添加额外的大坝是最有效的含水层补给方式，但即使与此同时增加坝顶高度和恢复非运行水体，也不足以恢复海水入侵时含水层。

展望