一、网格剖分基本要求
根据GMS软件以及大区域盆地地下水流数值模拟特点，采用等间距有限差分方法对模拟区域进行离散化。根据各盆地面积大小网格间距有所不同，一般水平网格间距为500～1 500m，垂向上网格间距为30～50m。根据地下水水位变幅，网格剖分时第一层底尽可能取在浅层含水层底部，从而使模型能够较好地描述浅层含水层地下水动态。由于山西六大盆地没有比较完整的隔水层或弱透水层，透镜体多，盆地地下水往往表现为三维流，不便于划分层状的含水层。为此，依据本区钻孔资料、水文地质剖面图及其岩性古地理特征资料，在盆地结构模型研究成果基础上进行垂向上分层，一般分为8～12层，每层厚度为20～50m。
二、边界条件确定方法
（一）侧向边界
山西六大盆地属于山间区盆地，地下水系统具有相对完整独立性，盆地孔隙水与周边基岩山区岩溶水存在一定水力联系，各盆地地下水数值模型边界取在盆地孔隙岩层与周边基岩山区接触处。
侧向边界采用流量边界，边界补给量计算公式为
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式中:Q侧为侧向补给量，m3/d；I为水力坡度；L为过水断面长度，m；K为渗透系数，m/d；M为盆地孔隙水与边山接触带厚度，m。
对于各个盆地边界流量的确定，先采用山西地质调查院提供的流量数据；在模拟过程中有小部分的流量边界，利用水均衡原理做了适当的调节。
（二）上边界
上边界为开放自由潜水面边界，其边界条件由大气降水入渗、灌溉入渗和蒸发排泄等因素确定，分别用GMS中的Recharge和Evapotranspiration模块处理。
（三）底边界
作为一个较为完整独立的地下水流动系统，下边界最好取在盆地第四系底。由于各个盆地第四系厚度分布很不均匀，最厚达到2000m，加上有效钻孔深度大多在200m左右，对各个盆地深部岩层结构信息掌握很少，难以定量描述盆地深部水文地质特征，不易合理确定其水文地质参数。根据各个盆地已有的剖面和钻孔资料，通过对300m深度以上盆地深部孔隙水资源量进行敏感性模拟分析，确定底边界为盆地300m深处；对于该深度范围内第四系缺失区，设置为无效网格；对于第四系超过300m深的区域，底边界先暂设置为零流量边界，在模型识别时对其作敏感性误差分析。
三、初始条件确定方法
通常根据计算区内所有观测孔、抽水孔（井）和地表水位资料，编制计算区在初始时刻的等水位线图，最后求出所需各点的水位，即利用一定数量观测孔的水位通过插值获得各结点的初始水头值。然而山西六大盆地的观测孔主要集中于浅层含水层，所获得的其他含水层的观测孔数过少。因此，用插值法获得初始水头的分布十分困难；为此采用陈崇希教授提出的“参数-初始水头迭代法”解决这个问题。
四、渗透系数、储水系数确定方法
对浅层的渗透系数，利用前面关于浅层50m的岩性及渗透系数和给水度等参数的研究成果；对于深层的渗透系数，以钻孔资料获得的岩性数据为依据，在盆地结构模型研究成果基础上，结合各种岩性在不同深度条件下的渗透系数值（或经验值）来确定各层的参数分区及参数值。在每一层上采用等效厚度法计算其参数值，如水平渗透系数Kh和垂向渗透系数Kv分别可由下式计算:
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式中:Ki岩层i的水平渗透系数；Mi是岩层i的厚度；Kh是整个层处理后的等效水平渗透系数。Kii是岩层i的垂向渗透系数；Kv为是整个层处理后的等效垂向渗透系数。
研究表明，孔隙水介质的渗透能力不仅仅取决于粒径大小，颗粒级配、胶结程度，还与其埋深有关。同一岩性的含水介质，随深度的增加结构会变得紧密，渗透系数会逐渐减小。根据河北平原山前冲洪积扇扇顶区数百个钻孔资料的统计，各种含水介质的渗透系数随埋深增加呈指数衰减，洪积扇扇顶区不同含水介质渗透系数随埋深的变化规律可以用下述经验公式表示:
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式中:K为埋深处的渗透系数；K0为地表浅层的渗透系数；D为埋深；b为经验系数，与岩性有关，岩性为卵砾石时；b＝0.0131，砂砾石b＝0.0116，中粗砂b＝0.0057 。
五、源汇项参数确定方法
针对山西六大盆地的实际状况，其源汇项包括:降水入渗、河流（湖泊、水库等）渗漏、渠系灌溉回渗、潜水蒸发排泄和人工开采等。
图5-1 一次降雨对补给量的分布曲线图
（一）降雨入渗
降雨入渗补给地下水，其影响因素十分复杂。概括地说，主要与土壤岩性、潜水埋深、降雨特性、作物类别、土壤前期含水量等因素有密切关系。通常用降雨入渗系数（α）及降雨补给滞后权函数来表征。
目前常用的计算降雨入渗补给系数及补给滞后权函数的方法很多，陈崇希教授对此进行了系统总结和深入研究，提出了一种比较实用的降雨入渗补给系数计算方法。根据地下水非饱和流动理论，一次降雨过程对潜水补给量的分布曲线如图5-1所示，它是一单峰曲线，曲线的形态取决于潜水位的埋深和包气带的岩性，当然还与包气带的初始含水率的分布有关。
图5-2 降雨对不同埋深条件的入渗补给历时分布曲线图
当潜水位埋深很小时，可能是单调减函数（图5-2）。若在0月有某降雨量R0（mm）作用，则该月及后各月降雨入渗补给量之和［∑Rk（mm）］就是该时段降雨量形成的全部补给量。该值∑Rk与0月的降雨量R0之比就是（总）入渗补给系数α。各月份的入渗量与0月降雨量R0之比，则是0月降雨在各月的入渗补给系数αk。于是有:
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且
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式中:R0为0月的降雨量，mm；Rk为0月的降雨在k月的入渗补给量，mm；RE为（总）补给量，mm；αk为0月降雨在k月的入渗补给系数；α为（总）入渗补给系数。
如果令图5-2中0月的降雨量为100mm/mon，则该图纵坐标转变为以百分数表示的月入渗系数αk（k＝0，1，2，…）。月入渗补给系数组已能很好地反映降雨入渗补给滞后性的特征，为了使刻画滞后性的特征数组更通用，定义:
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容易证明ωk满足权的定义，所以称ωk（k＝0，1，2，…）为滞后补给权函数（组）。降雨补给滞后权函数法的提出和使用，不仅大大提高了模拟的仿真性，而且使用十分方便。
（二）地表水体（河流、水库、湖泊等）渗漏补给量
地表水体与地下水关系可分为2种情况:一是地表水体完全切割含水层，这时地表水体作为边界条件处理；二是地表水体位于含水层之上，这时地表水体与含水层之间的补给关系为饱和-非饱和运动。
河床渗漏量受河床下地层渗透性的大小、河水流量、过水时间、河水位与地下水水位等因素控制。山西六大盆地边山洪积扇区的地下水位埋藏较深，洪积扇上发育的河流相沉积岩性颗粒粗大河水位一般高于地下水位，为河道渗漏段。许多支流上都有控制性水利工程，多年来蓄水不足，个别水库每年在汛期有少量弃水，对地下水补给微弱可忽略不计，应用河流水文站实测水量计算出多年平均渗漏量，然后将渗漏量化为单位时间、单位面积上的面状补给量。其他地表水体处理方式与河流类似。
（三）渠系渗漏及农田灌溉回渗补给
各大盆地目前有很多大灌区，每个灌区里渠系密布，这些渠系主要引区内主要河流汾河及其支流水系、地下水进行农田灌溉，渠系几乎遍布河谷盆地地下水含水系统表层。因此渠系渗漏也就成为地下水补给重要来源之一。
渠道渗漏补给量为线状补给，为了计算方便，在渠道较密集的地区将渗漏补给量化作单位时间、单位面积的面状补给量，而在渠道稀疏的地区则忽略不计。
灌溉回渗补给量是一项不可忽略的补给量，因灌溉的间断性，在地下水位埋深大的地区，回渗量可忽略不计；在有回渗补给的区，补给量化作单位时间、单位面积上的回渗补给量。回灌的处理与降水入渗的处理类似，但一般灌溉是针对农田，不应是全区面积上的，地表水回灌则按照各个灌区分区进行计算。
（四）地下水蒸发排泄
潜水蒸发是地下水排泄重要方式之一，一般潜水蒸发量与地下水位埋深、浅层岩性、地表植被、气候等因素有密切关系。我国大量地中渗透仪的观测数据表明，蒸发与潜水埋深的关系是非线性的。因此，作者采用的模型采用非线性关系来刻画潜水的蒸发，从而提高模拟的仿真性。
研究表明，地下水位埋深在小于1m时，潜水蒸发量大。随地下水埋深的增大，潜水蒸发量急剧减小，地下水位埋深大于5m时，基本没有蒸发。为反映上述潜水蒸发量随水位埋深的变化规律，可根据均衡试验场试验数据，建立蒸发量与水位埋深的函数方程。一般情况下，潜水蒸发量E与地下水埋深D具有下述关系:
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式中:C0和a为常数，可根据均衡试验场试验数据得出。
（五）地下水开采量
地下水开采量是重要的源汇项参数，从理论上讲，应该可以比较准确地统计到开采量资料；实际情况并不理想，通常难以获得准确的开采量时空分布数据，从而在建模过程中，反而使开采量成为不确定性程度高的参数。如山西各盆地地下水开采量只按行政单元给出年开采量，通过水利部门统计各县市或乡镇工农业及居民生活用水量分布，显然，依据这些资料来确定数值模型所需要的开采量时空分布是相当困难的。
在建立数值模型过程中，对开采量处理方式是:在时间上，按供水季节分配，对于浅层水，其开采量主要为农用，主要开采时间是3～5月份和9～10月份；对于深层含水层，则按全年平均开采处理；在空间上，对于浅层水，作为面状处理，对于深层水，主要为居民生活和工业集中取水。
六、模型识别方法
模型识别是地下水数值模型构建的重要环节之一。其基本方法就是以野外试验及室内实验、计算所得到的渗透系数、储水系数、边界条件及源汇项参数等为基础，利用初步建立的模型计算水头的动态分布，将模型计算出的水头值与实际观测的水头值进行对比，如果二者差别不大，说明所建立的模型基本符合实际；否则，应该分析原因，对模型及参数进行修改，直至模型计算出的水头值与实际观测的水头值达到满意的拟合。一般说，在模型检验时，①首先要检验模型的类型和边界条件的概化是否正确。这与概念模型描述有关，如果概念模型正确就问题不大。②检验模型的参数是否正确。③源汇参数及其描述方法。对于山西六大盆地地下水系统数值模型的识别与检验，根据模型所涉及资料的类型和不确定性程度（表5-1），从观测孔地下水位动态拟合、盆地地下水流场拟合和盆地地下水均衡对比等3个方面进行模型识别检验。
表5-1 模型参数特征及参数确定方法
本节讨论了数值模型参数确定方法，这些方法直接应用于各盆地地下水数值模型建立。在下文的讨论中，将不再具体介绍参数的确定方法，只给出模型的参数的结果。