本文關(guān)鍵詞：濟(jì)南市玉符河多水源地下水回灌水量研究

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【摘要】：隨著濟(jì)南市城區(qū)的不斷南擴(kuò),巖溶地下水的補(bǔ)給受到嚴(yán)重影響,水分的下滲量大大減少,市區(qū)泉群出現(xiàn)停噴現(xiàn)象。在目前背景下,將地表水轉(zhuǎn)化成地下水是解決保泉和供水安全這一矛盾的現(xiàn)實(shí)途徑和重要措施,而濟(jì)南市西部的玉符河流域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。目前,玉符河已建成三個(gè)地下水回灌工程,一是臥虎山水庫放水工程,水源為臥虎山水庫水,二是地表水轉(zhuǎn)化地下水工程,通過泵站將玉清湖水庫的黃河水提水至玉符河上游進(jìn)行回灌補(bǔ)源,三是南水北調(diào)東線濟(jì)南市工程,通過管道經(jīng)玉符河輸送到臥虎山水庫,然后放水補(bǔ)源,水源為黃河水或長(zhǎng)江水。如何確定合理的玉符河回灌放水流量和放水時(shí)間是面臨的經(jīng)濟(jì)和回灌效率的主要問題。本文研究區(qū)選擇玉符河上游寨而頭至南北大橋河段,結(jié)合區(qū)內(nèi)強(qiáng)滲漏帶的水文地質(zhì)條件以及已建玉符河放水補(bǔ)源工程,通過實(shí)地調(diào)查、野外監(jiān)測(cè)、野外試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法,分析計(jì)算研究區(qū)內(nèi)河段的最大滲漏量,并提出地水位埋深最大、最小以及水位埋深處于兩者之間三種情景下的玉符河回灌補(bǔ)源方案,有效地使地表水能夠回灌到巖溶含水層中,目的是重點(diǎn)集中補(bǔ)給灰?guī)r巖溶水,減少第四系孔隙水無效補(bǔ)給以及地表水出境排泄。結(jié)合實(shí)地調(diào)查資料、野外監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及已有資料分析,選擇合理的水文地質(zhì)參數(shù),對(duì)研究區(qū)回灌水量進(jìn)行研究,成果如下:(1)通過資料收集、野外調(diào)研等實(shí)地調(diào)查結(jié)果可知,研究區(qū)回灌補(bǔ)給水源主要包括臥虎山水庫地表水和黃河水。在東渴馬、催馬和南北大橋河道處實(shí)施野外雙環(huán)滲水試驗(yàn),測(cè)得滲透系數(shù)分別為4.75m/d、20.3m/d、1.45m/d,為下一步數(shù)值模擬工作奠定基礎(chǔ);(2)通過分析研究區(qū)地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地層巖性資料,總結(jié)地下水位的變化規(guī)律,結(jié)果表明研究區(qū)地表水、第四系孔隙水和巖溶水之間有密切的水力聯(lián)系,且玉符河滲漏補(bǔ)給受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素影響明顯,東渴馬至催馬河段的地下水位漲幅最大,可達(dá)13m,說明該段地表水和地下水的水力聯(lián)系非常密切;(3)結(jié)合研究區(qū)的水文地質(zhì)條件和已有地層、巖性等資料,將研究區(qū)劃分為4個(gè)子河段,分別為寨而頭-東渴馬、東渴馬-催馬、催馬-津浦鐵路橋和津浦鐵路橋-南北大橋。根據(jù)臥虎山水庫放水情況,分別在2015年3月、7月和12月份對(duì)研究區(qū)玉符河河段進(jìn)行測(cè)流,得到不同子河段不同時(shí)期的實(shí)際入滲量,其中東渴馬至催馬河段滲漏量最大。利用Hydrus-2D軟件對(duì)各個(gè)子河段的滲漏情況進(jìn)行模擬,通過輸入實(shí)測(cè)參數(shù)和部分經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行模擬驗(yàn)證,結(jié)果顯示地下水位的模擬值和實(shí)測(cè)值擬合效果良好,該模型能夠較為準(zhǔn)確的對(duì)研究區(qū)滲漏補(bǔ)給進(jìn)行模擬;(4)在對(duì)Hydrus-2D軟件模擬結(jié)果驗(yàn)證良好的基礎(chǔ)上,分別對(duì)研究區(qū)地下水位埋深最大、地下水位埋深最小和地下水位埋深處于兩者之間三種情景進(jìn)行模擬,充分了解研究區(qū)不同河段的最大滲漏能力。通過分析模擬過程中區(qū)域地下水位的變化情況,當(dāng)?shù)叵滤簧仙梁拥赖撞繒r(shí)停止模擬,即在地表不出現(xiàn)徑流的前提下求得各子河段的最大滲漏量以及達(dá)到最大滲漏量所需要的時(shí)間,以此為基礎(chǔ)建立放水時(shí)間和放水量的回歸方程,為不同時(shí)期玉符河的回灌補(bǔ)源提供了放水依據(jù)。為了使最大量的回灌水能夠進(jìn)入巖溶含水層中,結(jié)合所得的研究結(jié)果和已有資料,針對(duì)研究區(qū)河段間的滲透能力和地層間的水力聯(lián)系,以東渴馬至催馬河段的滲漏補(bǔ)給為主,制定了針對(duì)不同時(shí)期的合理的玉符河回灌補(bǔ)源方案。上述成果對(duì)于研究區(qū)巖溶地下水水量的補(bǔ)給將具有重大的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)玉符河放水補(bǔ)源也具有參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P641.25

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本文編號(hào)：1178822