基于数值模拟的坎儿井地下坝对Birjand非承压含水层地下水补给效应研究

为解决伊朗干旱地区坎儿井(qanat)非灌溉季水资源浪费问题，研究人员采用无网格局部彼得罗夫-加勒金法(MLPG)数值模型，模拟Birjand地区Haji-Abad坎儿井建设地下坝前后的地下水动态。结果显示：无坝情景下4个测压井水位5年内持续下降(最大降幅4.59 m)，而建设地下坝后第41个月起最近测压井水位回升，累计补给量达1,008,750 m3，证实该技术对含水层修复具有显著效益。

　　在伊朗等干旱地区，坎儿井(qanat)这种古老的水利工程通过地下廊道可持续开采地下水，但非作物生长季常造成水资源浪费。为破解这一难题，波斯先民创造性地在坎儿井中建造地下坝(sub-surface dam)调控水流。本研究采用前沿的无网格局部彼得罗夫-加勒金法(Meshless Local Petrov-Galerkin, MLPG)数值模型，对Birjand非承压含水层(unconfined aquifer)内著名的Haji-Abad坎儿井进行仿真：基准情景(无坝)显示2018-2023年间4个测压井水位持续下跌(#1井降幅达4.59 m)，而地下坝方案在第41个月后使最近测压井水位逆势回升——相当于向含水层注入1,008,750 m³生命之源，犹如给干渴的大地装上"地下水银行"的储蓄系统。这项发现为干旱区含水层人工补给提供了量化依据，让千年古技焕发新生机。