1.6 水文地质模型及求解
1.水文地质实体
水文地质实体：由地下水流系统及边界构成的实际的地质体称为水文地质实体。水文地质实体更侧重地下水系统的实际地质复杂程度。
水文地质实体简化的必要性：
2.水文地质模型
水文地质模型：为研究目的需要，在充分分析地质、水文地质条件的基础上，对水文地质实体进行一定抽象概化后的物理结构称为水文地质模型。
水文地质模型概化原则如下：
（1）要简单，便于处理。
（2）不应太简单，以免失真。
（3）应有较充分的资料用来校正模型。
（4）技术经济上合理可行。
3.水文地质概念模型
此外，还有水文地质概念模型的说法。这一提法近年比水文地质模型用得更多些。1984年在莫斯科举行的第27届国际地质大会上，法国的卡斯塔尼（G.Castany）认为是“对现场和实验中所收集到的具体数据的集合”，即“表示有关含水层结构和作用及含水层特征方面的数据图”，也就是概念示意图。表示内容：含水层结构特征、流量、水位、参数在空间的分布特征、边界条件等。
1∶250000区域水文地质调查技术要求中，水文地质概念模型是指把含水层实际的边界性质、内部结构、渗透性质、水力特征和补给、排泄等条件概化为便于进行数学与物理模拟的模式。
卡斯塔尼的两个例子如图1.1和图1.2所示。
地下水系统、水文地质模型（表示内容一直不十分明确）、水文地质概念模型等概念基本类似，共同点是突出了系统性、整体性、内部特征、边界交换条件等，近年来水文地质概念模型文献中出现的更多些。(https://www.daowen.com)
4.水文地质模型求解
（1）物理模拟。物理模拟是基于模型与原型之间的物理量相似（电流-渗流）为基础的模拟试验。实验室中用到的渗流槽、还比如50—60年代的电网络模拟就是物理模拟。
（2）数学模型（解析法、数值法、资源管理模型等）。数学模型是用来描述水文地质模型或水文地质概念模型特性的一组数学关系式。如达西定律、泰斯模型、数值模型、管理模型等。
在实际问题中，有时候需要将物理模型和数学模型进行适当的结合。
图1.1 根据现场综合资料和调整数学模型建立的法国南部克洛平原冲积层潜水含水系统的水文地质概念模型
1—导水系数等值线；2—水文地质边界；3—等水位线；4—补给流量和排泄流量；5—隔水边界
图1.2 北撒哈拉Continental intercalairc承压含水系统的水文地质概念模型（据联合国教科文组织资料，1972）
1—等水位线；2—补给边界和排泄边界；3—隔水边界；4—亚系统边界；5—径流主要方向
（3）数学模型建立与求解。“1∶250000区域水文地质调查技术要求”中，地下水数学模型是指以水文地质概念模型为基础建立起来的能刻画和模拟地下水系统结构、运动特征和各种渗透要素的一组数学关系式。
地下水资源管理模型除了前面介绍的数学模型的分类外，从模型解决问题的角度，可以分为资料模型、参数估算模型和预测模型。资料模型主要解决管理模型输入项问题；参数估算模型用于主要估算和求解地下水资源参数及一些模型边界和初始条件；预测模型主要用于区域地下水资源评价，预测地下水水位，水量水质变化，预测污染物或热能等在含水层中运移，传输规律。
数学模型建立求解过程，如图1.3所示。
应注意的是，从水文地质实体概化到模型应用，校正应该贯穿始终。
图1.3 数学模型建立求解过程
