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A three-dimensional groundwater flow model of the Waterloo Moraine for water resource management

机译：滑铁卢冰a用于水资源管理的三维地下水流模型

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The Waterloo Moraine has been a drinking water source for the people of Waterloo Region for over a century and, as such, it has been the subject of numerous geologic and hydrogeologic studies for over five decades. Two of the companion papers in this Special Issue describe the evolution of the hydrogeological conceptualization of the Moraine sediments and the history of groundwater modelling of the Moraine groundwater flow system, respectively. This paper builds on those findings and describes the development and calibration of a three-dimensional finite-element groundwater flow model. A key aspect in the development was the implementation of a spatial geodatabase that links the conceptual hydrogeological framework with the numerical groundwater flow model. The model was based on a detailed characterization of the groundwater and surface water systems, and calibrated to available data under average (steady-state) and variable (transient) pumping and climate conditions. Following model development and calibration, the model was used to conduct a detailed water budget and risk assessment study that compared groundwater demands to available supplies within the Central Grand River Watershed, a subwatershed of the main Grand River Watershed. Several scenarios involving future municipal water demands and potential reductions in groundwater recharge due to planned land-use development were simulated, leading to the conclusion that the projected municipal water demand to 2031 can be supplied by the existing system of wells without causing a significant reduction in groundwater discharge to ecologically sensitive streams and wetlands. The model was also applied to delineate the capture zone for a well field in the Region under conditions of uncertainty, demonstrating a methodology that could be applied to other well fields. The model provides an effective and efficient tool for Regional water managers for the long-term sustainable management of the groundwater resources of the Waterloo Moraine.%La moraine de Waterloo constitue une source d'eau potable pour la population de la région de Waterloo depuis plus d'un siècle, et elle a donc fait l'objet de nombreuses études géologiques et hydrogéologiques. Deux des articles de ce numéro spécial décrivent d'une part l'évolution de la conceptualisation hydrogéologique des sédiments de la moraine, et d'autre part l'histoire de la modélisation du système d'écoulement des eaux souterraines de la moraine. Basé sur ces résultats, le présent article décrit le développement et le calage d'un modèle tridimensionnel d'écoulement des eaux souterraines par la méthode des éléments finis. Un aspect clé de ce travail de développement a été la mise en place d'une base de données géospatiales qui établit le lien entre le cadre hydrogéologique conceptuel et le modèle numérique d'écoulement. Ce modèle a été basé sur la caractérisation détaillée des systèmes d'écoulement de l'eau souterraine et de surface, et il a été calé à partir des données disponibles dans des conditions climatiques et de pompage moyennes (stables) et variables (transitoires). Une fois le développement et le calage du modèle terminés, celui-ci a été utilisé pour une étude détaillée d'évaluation du risque et du bilan hydrique qui compare la demande en eau souterraine à l'approvisionnement disponible dans le bassin versant central de la rivière Grand, un sous-bassin du bassin versant principal de la rivière Grand. Plusieurs scénarios ont été simulés portant sur la demande future d'eau par les municipalités et de réduction potentielle de la recharge des eaux souterraines en raison notamment d'une plus grande utilisation des terres, ce qui permet de conclure que la demande d'eau municipale prévue jusqu'en 2031 peut être assurée par le réseau de puits existant, sans entraîner de réduction importante de la décharge de l'eau souterraine vers les zones humides et les cours d'eau écologiquement sensibles. Le modèle a été utilisé afin de délimiter la zone de captage du champ de puits dans la région, dans des conditions d'incertitude, ce qui démontre que la méthode serait applicable à d'autres champs de puits. Le modèle constitue, pour les gestionnaires des ressources hydriques de la région, un outil efficace et fonctionnel pour la gestion durable et à long terme des ressources en eau souterraine de la moraine de Waterloo.
机译：滑铁卢冰a在一个多世纪以来一直是滑铁卢地区人民的饮用水源，因此，在过去的五十多年中，它一直是众多地质和水文地质研究的主题。本期特刊中的两篇配套论文分别描述了冰a沉积物的水文地质学概念的演变以及冰ground地下水流系统的地下水建模历史。本文基于这些发现，描述了三维有限元地下水流模型的开发和校准。开发中的关键方面是空间地理数据库的实现，该空间地理数据库将概念性水文地质框架与数值地下水流模型联系在一起。该模型基于对地下水和地表水系统的详细描述，并根据平均（稳态）和可变（瞬态）抽水和气候条件下的可用数据进行了校准。在模型开发和校准之后，该模型用于进行详细的水预算和风险评估研究，该研究将地下水需求与中央大河流域（主要大河流域的一个子流域）内的可用供水进行了比较。模拟了涉及未来市政用水需求和由于计划中的土地利用发展而潜在减少地下水补给的几种情况，得出的结论是，到2031年的预计市政用水需求可以由现有的水井系统提供，而不会导致供水系统的显着减少。地下水排放到生态敏感的河流和湿地。该模型还用于在不确定性条件下描绘该地区某井场的捕获区，证明了可以应用于其他井场的方法。该模型为区域水资源管理者提供了对滑铁卢冰a的地下水资源进行长期可持续管理的有效和有效的工具。滑铁卢饮用水的组成和构成滑铁卢人口的来源d'unsiècle，et elle a donc fait l'objet de nombreusesétudesgéologiquesethydrogéologiques。 m hydro volution volution conceptual conceptual volution volution volution volution volution volution volution volution mod mod mod mod mod mod mod mod mod mod mod mod mod mod volution volution volution volution volution volution volution volution volution volution volution articles volution volution volution volution volution volution articles basésurcesrésultats，《纵向法》，《décrit》，《développement》和《céageaged'ééééééééééééééééééééépéééééééééééééééééde la deééééééééééééééééééçãé联合国环境与发展部第九届联合国环境与发展会议上的主题演讲。在法国南部和南部地区建立和发展新的制度，以及在气候，变质和变质等方面都存在不合理的条件。中央和地方法院对在法国和法国的双重风险评估和对策的比较盛大的低音提琴首席首席大提琴家。市政当局对未来之路的补充和补充，同时还补充了土地的补充性，有组织性的证明，并在土地上获得了极高的利用价值，并获得了市政府的要求Jusqu'enprévuejusqu'en 2031年在法国南部的verséérédeseau de ladeséséde de puits地区确保了湿地和cous d'eau的生态学意义。法国香格里拉大区冠军杯，法拉利大区冠军，法拉利丹斯州条件，适用于法国普埃特地区的塞梅德蒙特雷瓜德赛尔赛马赛模范宪法，泼水法的孕产妇资源，持久性和长效的水培植物法，以及在滑铁卢的南欧国家进行长期培植。

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