隨著人們生活品質(zhì)的日益提高,以及國(guó)家“水十條”的出臺(tái),優(yōu)質(zhì)礦泉水日漸成為稀缺資源。如何科學(xué)有效開(kāi)采礦泉水資源既是科學(xué)問(wèn)題也是技術(shù)問(wèn)題。從學(xué)科范疇來(lái)講,礦泉水供水井優(yōu)化開(kāi)采屬于水利工程學(xué)科中的水文地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)礦泉水水源地,供水井大流量條件下的優(yōu)化開(kāi)采,一直制約著礦泉水大型生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能,這也是水文地質(zhì)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文以湖南綏寧縣瓦屋塘優(yōu)質(zhì)礦泉水水源地為研究對(duì)象,在水文地質(zhì)條件分析的基礎(chǔ)上,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采性抽水試驗(yàn),獲得供水井大流量供水時(shí)地下水位動(dòng)態(tài)變化特征,并以此開(kāi)展開(kāi)采優(yōu)化機(jī)制研究,研究成果可以直接為伊利集團(tuán)礦泉水大型開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。本論文的主要成果如下:1、通過(guò)收集資料、分類(lèi)整理、現(xiàn)場(chǎng)勘探調(diào)查、研究區(qū)域出露泉點(diǎn)流量監(jiān)測(cè)、前期鉆孔、簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)、生產(chǎn)性大流量非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析計(jì)算擬合得到研究區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)。2、在對(duì)大量抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上獲得了研究區(qū)滲透率K為0.454~1.2m/d、導(dǎo)水系數(shù)T為15.3~41.8m~2/d、含水層厚度M為27~78.8m、貯水系數(shù)(亦稱(chēng)儲(chǔ)水系數(shù)、釋水系數(shù))?為0.094~0.535m/d、影響半徑R(亦稱(chēng)降落漏斗)為12~510m等水文地質(zhì)參數(shù)和S-t、Q-t等一系列抽水歷時(shí)曲線(xiàn)。得到抽水試驗(yàn)期間地下水位隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化特征。3、進(jìn)一步揭露了研究區(qū)地下礦泉水動(dòng)態(tài)Q-S曲線(xiàn)特征,并利用最小二乘法對(duì)Q-S曲線(xiàn)進(jìn)行了擬合分析,得出Q-S關(guān)系方程:Q=342.18237+77.21498s-2.35102s~2(W2井),Q=3475.63902-138.65221s+1.79326s~2(S1井)。該方程對(duì)地下水位降深、出水量具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)作用。4、本項(xiàng)目在生產(chǎn)井上進(jìn)行了大流量非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)(計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)常采用此法,試驗(yàn)操作便捷、適用于各種情況下的水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定)、突變型抽水試驗(yàn)、衰減型抽水試驗(yàn)三種不同工況的抽水試驗(yàn),探究最佳開(kāi)采優(yōu)化機(jī)制。對(duì)三種試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)整理分析繪制各種歷史曲線(xiàn)和Q-S曲線(xiàn),通過(guò)分析曲線(xiàn)特征得知:降深24m時(shí)穩(wěn)定出水量824.7m~3/d,降深40m時(shí)S1井穩(wěn)定出水量約900m~3/d,突變型、衰減型抽水工況與試驗(yàn)達(dá)到穩(wěn)定流抽水工況相比,經(jīng)過(guò)計(jì)算,在相同抽水時(shí)間內(nèi),能獲得更多的礦泉水水量。衰減型抽水試驗(yàn)工況為最佳開(kāi)采優(yōu)化方案。該方案不僅能避免產(chǎn)生擾動(dòng)影響地層井孔穩(wěn)定性,而且有利于地下礦泉水恢復(fù)不破壞地下水動(dòng)態(tài)平衡,不產(chǎn)生過(guò)大降落漏斗,從而避免地面塌陷、沉降等地質(zhì)災(zāi)害,還能獲得優(yōu)于普通穩(wěn)定流抽水的出水量及更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。5、結(jié)合研究區(qū)水文地質(zhì)條件及水文地質(zhì)參數(shù),利用有限元仿真軟件Feflow建立研究區(qū)水文地質(zhì)模型,計(jì)算得到更加精確的礦泉水可開(kāi)采量,與抽水試驗(yàn)高度吻合,模型可靠性高。6、研究表明最優(yōu)開(kāi)采量呈季節(jié)性變化,枯水季開(kāi)采量可取750~850m~3/d,豐水季開(kāi)采量可達(dá)1500~2000m~3/d。不同季節(jié)流量均達(dá)到了四級(jí)泉標(biāo)準(zhǔn),能夠滿(mǎn)足高溫季節(jié)礦泉水需求量大、低溫季節(jié)礦泉水需求量小的市場(chǎng)需求。
【學(xué)位單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TU991;P641.8
【部分圖文】：

圖 2.1 研究區(qū)交通位置圖Fig.2.1 Traffic Location Map of Research area究區(qū)生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，空氣潔凈，自然風(fēng)光秀麗。1982 年被聯(lián)合國(guó)教科文組沒(méi)有被污染的神奇綠洲”，礦泉水補(bǔ)給區(qū)，徑流區(qū)地處人煙稀少，植被茂境中，便于實(shí)施環(huán)境保護(hù)措施，礦泉水含水層水源埋藏深，分別來(lái)自地下 2)以及 1553m(ZK4)，水源不易污染。S1、瓦 2、ZK4 鉆孔取水地段幾乎和廠礦企業(yè)，無(wú)采礦權(quán)重疊，符合綏寧縣礦產(chǎn)資源規(guī)劃。建設(shè)區(qū)環(huán)境極佳閑佳所。

生態(tài)示范區(qū)、中國(guó)民間文化藝術(shù)之鄉(xiāng)、全國(guó)雙擁模范縣、中國(guó)最佳文，被聯(lián)合國(guó)譽(yù)為“神奇的綠洲”。塘全鄉(xiāng)總面積 102km2,其中耕地面積 1.8 萬(wàn)畝，山林面積 107808 畝村，總?cè)丝?19606 人，鎮(zhèn)政府定址官路。瓦屋是有名的林業(yè)和農(nóng)業(yè)大 69.1%，境內(nèi)盛產(chǎn)楠竹，以竹筍精制成的玉蘭片享譽(yù)全國(guó)，是有名的產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)香港、日本、東南亞等地區(qū)和國(guó)家。地形地貌區(qū)水源地在我國(guó)地勢(shì)第二級(jí)階梯與第三級(jí)階梯分界線(xiàn)上的雪峰山中，為云貴高原東部邊緣。研究區(qū)位于沅江與資水分水嶺雪峰山脈總頂界山脈最高峰蘇寶頂（海拔 1934m）約 13km。研究區(qū)地形形態(tài)東、西高，南部低，山勢(shì)起伏，峰巒疊翠，溪谷幽深，古木參天，生態(tài)環(huán)境因、形態(tài)、海拔標(biāo)高和相對(duì)切割深度等因素，研究區(qū)地貌為花崗巖侵形態(tài)可分為侵蝕構(gòu)造中低山地貌和侵蝕堆積溝谷平原地貌兩種(見(jiàn)圖

蝕構(gòu)造中低山地貌和侵蝕堆積溝谷平原地貌兩種(見(jiàn)圖 2.2、圖2.3)。圖 2.2 研究區(qū)典型地貌組合示意圖Fig.2.2 Diagram of Typical Geomorphological Combination in Research area

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本文編號(hào)：2833300