本文關鍵詞：濟南市玉符河多水源地下水回灌水量研究

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【摘要】：隨著濟南市城區(qū)的不斷南擴,巖溶地下水的補給受到嚴重影響,水分的下滲量大大減少,市區(qū)泉群出現停噴現象。在目前背景下,將地表水轉化成地下水是解決保泉和供水安全這一矛盾的現實途徑和重要措施,而濟南市西部的玉符河流域發(fā)揮著關鍵作用。目前,玉符河已建成三個地下水回灌工程,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行回灌補源,三是南水北調東線濟南市工程,通過管道經玉符河輸送到臥虎山水庫,然后放水補源,水源為黃河水或長江水。如何確定合理的玉符河回灌放水流量和放水時間是面臨的經濟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,結合區(qū)內強滲漏帶的水文地質條件以及已建玉符河放水補源工程,通過實地調查、野外監(jiān)測、野外試驗和數值模擬等方法,分析計算研究區(qū)內河段的最大滲漏量,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,目的是重點集中補給灰?guī)r巖溶水,減少第四系孔隙水無效補給以及地表水出境排泄。結合實地調查資料、野外監(jiān)測和試驗數據以及已有資料分析,選擇合理的水文地質參數,對研究區(qū)回灌水量進行研究,成果如下:(1)通過資料收集、野外調研等實地調查結果可知,研究區(qū)回灌補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施野外雙環(huán)滲水試驗,測得滲透系數分別為4.75m/d、20.3m/d、1.45m/d,為下一步數值模擬工作奠定基礎;(2)通過分析研究區(qū)地下水位監(jiān)測數據和地層巖性資料,總結地下水位的變化規(guī)律,結果表明研究區(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,且玉符河滲漏補給受地層巖性、地質構造等因素影響明顯,東渴馬至催馬河段的地下水位漲幅最大,可達13m,說明該段地表水和地下水的水力聯(lián)系非常密切;(3)結合研究區(qū)的水文地質條件和已有地層、巖性等資料,將研究區(qū)劃分為4個子河段,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。根據臥虎山水庫放水情況,分別在2015年3月、7月和12月份對研究區(qū)玉符河河段進行測流,得到不同子河段不同時期的實際入滲量,其中東渴馬至催馬河段滲漏量最大。利用Hydrus-2D軟件對各個子河段的滲漏情況進行模擬,通過輸入實測參數和部分經驗參數進行模擬驗證,結果顯示地下水位的模擬值和實測值擬合效果良好,該模型能夠較為準確的對研究區(qū)滲漏補給進行模擬;(4)在對Hydrus-2D軟件模擬結果驗證良好的基礎上,分別對研究區(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,當地下水位上升至河道底部時停止模擬,即在地表不出現徑流的前提下求得各子河段的最大滲漏量以及達到最大滲漏量所需要的時間,以此為基礎建立放水時間和放水量的回歸方程,為不同時期玉符河的回灌補源提供了放水依據。為了使最大量的回灌水能夠進入巖溶含水層中,結合所得的研究結果和已有資料,針對研究區(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給為主,制定了針對不同時期的合理的玉符河回灌補源方案。上述成果對于研究區(qū)巖溶地下水水量的補給將具有重大的理論價值和現實意義,對玉符河放水補源也具有參考價值。
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P641.25

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本文編號：1178822