發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 12:04

  本文關(guān)鍵詞：黃河中下游典型灌區(qū)地下水位時(shí)空演變特征與驅(qū)動(dòng)機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地下水是水資源重要的組成部分,在保障我國城鄉(xiāng)居民生活用水、保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)平衡等方面發(fā)揮著重要作用。隨著人類活動(dòng)對(duì)自然干預(yù)程度的日益顯著,地下水循環(huán)系統(tǒng)越來越復(fù)雜,地下水位的動(dòng)態(tài)變化具有了新的特點(diǎn),如何認(rèn)識(shí)變化條件下地下水循環(huán)規(guī)律是水文地質(zhì)學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一。人民勝利渠灌區(qū)位于黃河下游上段,引水條件較好。灌區(qū)已經(jīng)有60多年的發(fā)展歷史,從最初的農(nóng)業(yè)自流灌溉,逐漸發(fā)展成城鄉(xiāng)工業(yè)、生活用水等多功能用水區(qū)域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,各地區(qū)及部門用水量增加,黃河水資源供需矛盾日益尖銳。人民勝利渠灌區(qū)引黃水量受到限制,井水灌溉成為重要的灌溉水源,由此造成灌區(qū)地下水系統(tǒng)發(fā)生變化。通過對(duì)地下水位時(shí)空演變特征及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究,有利于揭示區(qū)域地下水位變化差異,為合理利用地下水資源,保護(hù)灌區(qū)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水資源可持續(xù)利用提供參考依據(jù)。論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果概述如下:(1)基于人民勝利渠灌區(qū)1993~2013年地下水位實(shí)測(cè)資料,分析了灌區(qū)地下水位時(shí)空變化規(guī)律。結(jié)果表明:研究區(qū)內(nèi)地下水位總體表現(xiàn)出年際下降趨勢(shì),只是在灌區(qū)不同位置地下水位年際下降幅度有所差異;灌區(qū)地下水位呈西高東低的分布特征,水位上升區(qū)面積呈減小趨勢(shì),水位下降區(qū)面積呈增加趨勢(shì),并且水位累積下降幅度不斷增大。(2)基于累積距平、Mann-Kendall趨勢(shì)分析等方法分析了地下水位影響因素的變化趨勢(shì),利用相關(guān)分析法量化了地下水位與各影響因素之間的作用關(guān)系,運(yùn)用主成分分析法與灰色關(guān)聯(lián)度法確定了影響地下水位演變的主導(dǎo)因素。結(jié)果表明:地下水位隨降水量的減少而下降,隨渠灌水量的減少而下降,隨井灌水量和生活及工業(yè)用水量的增加而下降;人類活動(dòng)(井灌開采量、生活及工業(yè)用水量)在地下水動(dòng)態(tài)變化過程中起主導(dǎo)作用,即地下水開采量為灌區(qū)地下水位變化的主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)因素。(3)利用Visual Modflow4.2軟件建立了灌區(qū)地下水三維非穩(wěn)定流模型。以RCP4.5情景下Nor ESM1-M模式的模擬結(jié)果作為氣候變化輸入項(xiàng),以趨勢(shì)法預(yù)測(cè)的2014~2030年地下水開采量作為人類活動(dòng)變化輸入項(xiàng),在此基礎(chǔ)上假定開采量不變、開采量增加20%、開采量減少20%三種情景,預(yù)測(cè)了人民勝利渠灌區(qū)2020年和2030年地下水流場(chǎng)的變化情況,制定合理的調(diào)控方案。結(jié)果表明:趨勢(shì)法預(yù)測(cè)的地下水開采量至2020和2030年時(shí)明顯增加,灌區(qū)整體地下水位有下降趨勢(shì),局部地下水嚴(yán)重超采,漏斗區(qū)范圍有向北部延伸的趨勢(shì),并且出現(xiàn)了新的漏斗中心;當(dāng)開采量增加20%時(shí),灌區(qū)整體地下水位下降,漏斗區(qū)面積明顯擴(kuò)大,區(qū)內(nèi)地下水位降落幅度增大,等水位線密集;當(dāng)開采量減少20%時(shí),灌區(qū)整體地下水位回升,漏斗區(qū)面積明顯減小,區(qū)內(nèi)地下水位降落幅度減小,等水位線稀疏;灌區(qū)可劃分為適度開采區(qū)、限制開采區(qū)和水位恢復(fù)區(qū),適度開采區(qū)可增加開采量20448m~3/d,井灌面積可增加5.1萬畝,限制開采區(qū)開采量應(yīng)控制在161936m~3/d以內(nèi),井灌面積應(yīng)控制在40.1萬畝以內(nèi),水位恢復(fù)區(qū)內(nèi)禁止增建新井,嚴(yán)控舊井開采量,使地下水位逐步回升。
【關(guān)鍵詞】：人民勝利渠灌區(qū) 地下水位埋深 驅(qū)動(dòng)機(jī)制 地下水流模型
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P641.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.1.1 選題背景12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展13-17
• 1.2.1 地下水動(dòng)態(tài)研究方法13-16
• 1.2.2 氣候變化對(duì)地下水的影響16
• 1.2.3 人類活動(dòng)對(duì)地下水的影響16-17
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4 技術(shù)路線18-20
• 2 研究區(qū)概況20-26
• 2.1 自然地理20-23
• 2.1.1 地理位置20-21
• 2.1.2 地形地貌21
• 2.1.3 氣象水文21
• 2.1.4 地質(zhì)條件21-22
• 2.1.5 水文地質(zhì)條件22-23
• 2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)23
• 2.3 水資源狀況23
• 2.4 水利設(shè)施狀況23-26
• 2.4.1 灌溉渠道23-24
• 2.4.2 排澇河道24-26
• 3 地下水位時(shí)空演變特征26-40
• 3.1 研究方法26-27
• 3.1.1 地下水位觀測(cè)點(diǎn)分布26
• 3.1.2 時(shí)間分析方法26
• 3.1.3 空間分析方法26-27
• 3.2 地下水位演變特征27-31
• 3.2.1 地下水位年際動(dòng)態(tài)變化27-28
• 3.2.2 地下水位年內(nèi)動(dòng)態(tài)變化28-31
• 3.3 地下水流場(chǎng)演變特征31-34
• 3.4 地下水位變幅演變特征34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-40
• 4 地下水位演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制40-64
• 4.1 研究方法40-43
• 4.1.1 累積距平與距平百分率40
• 4.1.2 Mann-Kendall趨勢(shì)分析法40-41
• 4.1.3 主成分分析法41-42
• 4.1.4 灰色關(guān)聯(lián)度法42-43
• 4.2 氣候變化對(duì)地下水位的影響43-49
• 4.2.1 降水量變化對(duì)地下水位的影響43-45
• 4.2.2 蒸發(fā)量變化對(duì)地下水位的影響45-47
• 4.2.3 溫度變化對(duì)地下水位的影響47-49
• 4.3 人類活動(dòng)對(duì)地下水位的影響49-58
• 4.3.1 渠系灌溉水量變化對(duì)地下水位的影響49-51
• 4.3.2 開采量變化對(duì)地下水位的影響51-57
• 4.3.3 種植規(guī)模變化對(duì)地下水位的影響57-58
• 4.4 地下水位演變主導(dǎo)因素分析58-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 5 地下水流數(shù)值模擬64-86
• 5.1 研究方法64
• 5.2 水文地質(zhì)概念模型64-66
• 5.2.1 邊界條件概化64-65
• 5.2.2 含水層結(jié)構(gòu)概化65-66
• 5.2.3 水力特征概化66
• 5.3 模型的建立及求解66-70
• 5.3.1 數(shù)值模擬模型的建立66-67
• 5.3.2 數(shù)值模擬模型的求解67-70
• 5.4 模型的識(shí)別和驗(yàn)證70-79
• 5.4.1 模型識(shí)別70-75
• 5.4.2 模型驗(yàn)證75-79
• 5.5 地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)79-83
• 5.5.1 未來情景構(gòu)建79-81
• 5.5.2 預(yù)測(cè)結(jié)果分析81-83
• 5.6 地下水調(diào)控方案與措施83-85
• 5.6.1 地下水調(diào)控方案83-84
• 5.6.2 地下水管理措施84-85
• 5.7 本章小結(jié)85-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-89
• 致謝89-90
• 參考文獻(xiàn)90-93

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