明確模擬目的后，首要任務就是建立概念模型。“模型”是相對于原型而言，概念模型是指對地下水系統(tǒng)進行概化后的一種近似的形象化表達。其目的是為了簡化野外實際問題，便于對該地下水系統(tǒng)進行分析，建立數(shù)學模型，組織有關(guān)數(shù)據(jù)。

建立概念模型的第一步就是識別模型邊界、圈定計算區(qū)。計算區(qū)應盡可能是一個比較完整的水文地質(zhì)單元，以便在計算中能夠正確反映該地區(qū)的水文地質(zhì)特征。所以，應盡可能把地下水系統(tǒng)的天然水文地質(zhì)邊界作為模型邊界。在構(gòu)建概念模型時，都要對地下水系統(tǒng)的真實水文地質(zhì)邊界進行識別。

建立概念模型需要以下三個步驟：

1 確立含水巖組；

2 進行均衡估算；

3 確立含水系統(tǒng)。

確定含水巖組是建立概念模型的重要一步，含水巖組的概化是地下水流系統(tǒng)分析和地下水數(shù)值模擬的重要基礎(chǔ)，直接影響著數(shù)值模擬和水流系統(tǒng)分析的精度和可信度。含水巖組是由水文地質(zhì)性質(zhì)相似的若干地質(zhì)單元組成。地質(zhì)上幾個巖層可以組成一個含水巖組，地質(zhì)上的一個巖層也可以分為幾個含水層和相對隔水層。

地下水流系統(tǒng)理論和地下水數(shù)值模擬技術(shù)分別是水文地質(zhì)學的基本理論和技術(shù)方法。含水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的刻畫是地下水流系統(tǒng)分析和數(shù)值模擬的關(guān)鍵基礎(chǔ)工作，也是目前研究的前沿問題。

巖層沉積環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造的復雜性決定了含水介質(zhì)的空間分布普遍存在不連續(xù)性、不均勻性和不確定性，如何概化多層結(jié)構(gòu)的含水巖組是水文地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)三維建模的一個關(guān)鍵問題。例如，自山前向下游排泄區(qū)，第四系松散沉積物巖性通常由單一結(jié)構(gòu)逐漸變?yōu)閺碗s的多層結(jié)構(gòu)，特別是下游沖湖積平原區(qū)，存在很多砂和粘性土的互層，以及不同規(guī)模的透鏡體，增加了含水巖組概化的難度。

以往研究對含水巖組劃分和概化的專題研究相對較少，一般根據(jù)鉆孔和物探資料（如地震剖面）以及沉積環(huán)境，在二維剖面圖上依據(jù)經(jīng)驗和地層的整體性分布推斷地層的空間展布，進而概化含水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有較大的主觀性，很難保證精度。

魏國孝等（2006）在概化第四系松散層含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)時，發(fā)現(xiàn)很難找到一層分布比較穩(wěn)定的隔水層，潛水含水層和承壓含水層存在區(qū)域上的水力聯(lián)系，可視為統(tǒng)一的多層含水系統(tǒng)．這種刻畫方法簡化了模型，但降低了數(shù)值模擬的精度．

此外，大量地層資料的分區(qū)和分層主要依靠經(jīng)驗，分層結(jié)果常因人而異，任意性較大（蔡樹英等，2003）．為了準確刻畫含水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，一些學者綜合運用鉆孔巖性分布與地下水化學組成和同位素以及物探（地震）等資料，劃分含水巖組與水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，但地層的空間分布復雜性導致劃分結(jié)構(gòu)與實際存在較大的差異（葛偉亞等，2006）。

為了減少主觀因素，定量或半定量劃分含水巖組，受灰色模型理論數(shù)據(jù)累積思想（張子旭，1997；同小軍等，2002）和層狀巖層等效滲透系數(shù)（薛禹群和吳吉春，2010）計算方法的啟發(fā)，白宏偉等（2017）提出依據(jù)滲透系數(shù)與地層厚度乘積（即導水系數(shù)）累積值隨深度變化曲線特征劃分含水巖組的累積導水系數(shù)分層法。

累積導水系數(shù)法，計算每一層滲透系數(shù)和層厚，計算每層滲透系數(shù)與層厚的乘積，

累積導水系數(shù)法，根據(jù)表１獲得的鉆孔每一層滲透系數(shù)和層厚，計算每層滲透系數(shù)與層厚的乘積，并累加。

繪制ＫＭ隨深度變化曲線，由圖２可見，曲線隨深度變化斜率存在顯著差異，斜率大表明滲透性好，而斜率小表示滲透性差。

依據(jù)斜率變化趨勢將鉆孔巖性概化為７層，即第１、２、６、１２各層單獨概化為一層，第３５層斜率變化趨勢相近，合并為一層，第７１１層斜率變化趨勢相近概化為一層，第１３１４段為一層．所以整個鉆孔巖性可概化為７層（圖２）．根據(jù)公式（１）可求得概化后每層的水平綜合滲透系數(shù)（表２）。

將研究區(qū)所有鉆孔均按照上述方法處理，繪制每個鉆孔∑ＫＭ隨深度的變化曲線，根據(jù)曲線斜率變化特征概化每個鉆孔，使概化后的所有鉆孔巖性層數(shù)相同。

結(jié)合鉆孔分布選取特定剖面，綜合剖面各鉆孔曲線的斜率變化特征，參考沉積環(huán)境將不同鉆孔變化趨勢相同或相近且深度相近的巖層連接為一層。

如遇厚度很薄且橫向上不連續(xù)的巖層，可與相鄰層合并。

若導水系數(shù)累積曲線斜率不隨深度變化，則滲透系數(shù)為常數(shù)，表明巖性結(jié)構(gòu)單一，為均質(zhì)含水層。

與傳統(tǒng)方法相比，在概化復雜巖性含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)時，累積導水系數(shù)法把實際經(jīng)驗與定量計算相結(jié)合，單孔與剖面整體相結(jié)合，實現(xiàn)了含水巖組概化的半定量化，提高了復雜含水巖組概化的可靠性，使概化的含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)更為合理。

瑪納斯河流域山前平原分布有Ｑ２～Ｑ４巨厚松散沉積物。

水文地質(zhì)條件從山前到沙漠邊緣變化非常顯著，含水層結(jié)構(gòu)分布從單一巨厚卵礫石層逐漸過渡到多層含水層（崔亞莉等，２００３）。

含水層顆粒由粗變細，巖性由卵礫石、砂礫石逐漸過渡為細砂、粉細砂、粘性土；層次由少變多，單層厚度由厚變薄，潛水位埋深由深變淺，地下水流速由快變慢（趙寶峰，２０１０）；中下游沖湖積區(qū)含水介質(zhì)具有復雜的非均質(zhì)性和各向異性，存在多層次不同規(guī)模的透鏡體（圖４ａ）。

橫向變化范圍大小不一，多數(shù)顯示局部特征，水文地質(zhì)特征空間分布差異性很大（圖４ｂ），缺乏穩(wěn)定的區(qū)域性隔水層。

概化前后含水介質(zhì)的水力性質(zhì)保持不變。原則上概化后的含水層盡可能多地包含砂性土，弱透水層盡可能多地包含粘土或粉質(zhì)粘土，使得概化后的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較高合理性。