水閘對河水—地下水交互特征的影響與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2023-06-18 00:13
地表水體與地下水體通常存在著緊密的水力聯(lián)系,兩者的交互作用是自然界水循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)之一,該作用直接影響了水體的水量和水質(zhì)。為了合理利用河流資源,有效調(diào)控河水流量,水閘成為了最為常見的人工水利工程之一。本研究選取安徽省宿州市的濉河符離段作為研究對象,對水閘河段上河水-地下水的水量交互、水化學特征以及污染物的分布轉(zhuǎn)化情況開展了研究,利用數(shù)值模擬軟件GMS(Groundwater Modeling System)對研究河段地下水搭建了數(shù)值模型,進一步探究河流水閘對河水-地下水交互特征的影響。結(jié)果表明:(1)水閘使得上下游河水與地下水的補排關系出現(xiàn)很大差異,河水對上游河段傍河地下水的補給率為15.36%~54.52%,平均補給速率為0.7077m3(d·m)-1,對水閘河段處地下水的補給率為43.18%~68.92%,平均補給速率為0.7710 m3(d·m)-1,對下游河段傍河地下水平均補給速率為-0.0089 m3(d·m)-1,水閘攔蓄功能使得水閘附近河水的補給作用最強烈,下游河段地表地下水全年單位長度河段交互量僅約其他河段的1/3。(2)3-11月河水水化學由SO4·Cl—Na型向H...
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 河水-地下水補排關系與補給量研究
1.2.2 河水-地下水交互帶的水化學特征研究
1.2.3 河水-地下水交互的數(shù)值模擬研究
1.2.4 目前研究中存在的主要問題
1.3 研究目標與內(nèi)容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)概況與研究方法
2.1 自然地理
2.1.1 流域概況
2.1.2 氣候氣象
2.2 地層結(jié)構(gòu)與含水層屬性
2.2.1 地層結(jié)構(gòu)
2.2.2 含水層系統(tǒng)
2.2.3 地下水補徑排關系
2.3 監(jiān)測井布設與采樣
2.4 水樣測定及分析方法
2.4.1 水化學測定
2.4.2 氫氧同位素測定
2.4.3 分析方法
2.5 本章小結(jié)
第3章 水閘河段河水-地下水補排關系分析
3.1 河水與地下水的歷史水位數(shù)據(jù)分析
3.2 基于達西定律的不同河段河水入滲速率估算
3.3 基于氫氧同位素的不同河段河水補給率計算
3.4 本章小結(jié)
第4章 水閘河段河水-地下水水化學及污染物分析
4.1 水閘河段河水-地下水水化學組成與演化
4.2 水閘河段河水-地下水水化學類型的主導機制
4.3 水閘河段河水-地下水水化學與理化指標相關性分析
4.4 河水-地下水中氨氮、銅特征分析
4.5 河水-地下水中鐵、錳特征分析
4.6 水閘河段河水-地下水污染物輸入通量
4.7 本章小結(jié)
第5章 地下水數(shù)值模型及分析
5.1 水文地質(zhì)概念模型
5.1.1 模擬范圍
5.1.2 模型結(jié)構(gòu)概化
5.2 地下水流模擬
5.2.1 控制方程
5.2.2 時間離散
5.2.3 數(shù)學模型求解與靈敏度分析
5.3 模型識別與驗證
5.4 模型運行結(jié)果與分析
5.5 溶質(zhì)運移模型
5.5.1 污染物運移模型
5.5.2 應力期
5.6 模型結(jié)果與分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3834414
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 河水-地下水補排關系與補給量研究
1.2.2 河水-地下水交互帶的水化學特征研究
1.2.3 河水-地下水交互的數(shù)值模擬研究
1.2.4 目前研究中存在的主要問題
1.3 研究目標與內(nèi)容
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)概況與研究方法
2.1 自然地理
2.1.1 流域概況
2.1.2 氣候氣象
2.2 地層結(jié)構(gòu)與含水層屬性
2.2.1 地層結(jié)構(gòu)
2.2.2 含水層系統(tǒng)
2.2.3 地下水補徑排關系
2.3 監(jiān)測井布設與采樣
2.4 水樣測定及分析方法
2.4.1 水化學測定
2.4.2 氫氧同位素測定
2.4.3 分析方法
2.5 本章小結(jié)
第3章 水閘河段河水-地下水補排關系分析
3.1 河水與地下水的歷史水位數(shù)據(jù)分析
3.2 基于達西定律的不同河段河水入滲速率估算
3.3 基于氫氧同位素的不同河段河水補給率計算
3.4 本章小結(jié)
第4章 水閘河段河水-地下水水化學及污染物分析
4.1 水閘河段河水-地下水水化學組成與演化
4.2 水閘河段河水-地下水水化學類型的主導機制
4.3 水閘河段河水-地下水水化學與理化指標相關性分析
4.4 河水-地下水中氨氮、銅特征分析
4.5 河水-地下水中鐵、錳特征分析
4.6 水閘河段河水-地下水污染物輸入通量
4.7 本章小結(jié)
第5章 地下水數(shù)值模型及分析
5.1 水文地質(zhì)概念模型
5.1.1 模擬范圍
5.1.2 模型結(jié)構(gòu)概化
5.2 地下水流模擬
5.2.1 控制方程
5.2.2 時間離散
5.2.3 數(shù)學模型求解與靈敏度分析
5.3 模型識別與驗證
5.4 模型運行結(jié)果與分析
5.5 溶質(zhì)運移模型
5.5.1 污染物運移模型
5.5.2 應力期
5.6 模型結(jié)果與分析
5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3834414
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