本文關(guān)鍵詞：基于開采總量及水位控制的灌區(qū)地下水協(xié)同管理模式研究

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【摘要】：地下水是北方大型灌區(qū)的重要供水水源,其合理開發(fā)利用對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境維護(hù)具有重要的支撐作用。近年來,受氣候變化及人類活動因素的綜合影響,北方灌區(qū)水資源供需矛盾日漸突出,農(nóng)灌活動對地下水的依賴程度不斷增強(qiáng),一些灌區(qū)地下水采補(bǔ)失衡導(dǎo)致地下水位大幅度下降,由此引發(fā)了一系列農(nóng)田生態(tài)環(huán)境問題,直接影響灌區(qū)水資源的高效安全利用和可持續(xù)發(fā)展,因此,研究基于開采總量與地下水位“雙重控制”的地下水協(xié)同管理模式,對灌區(qū)實行最嚴(yán)格水資源管理制度,促進(jìn)水資源的高效安全利用具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本文在歸納、總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上,以陜西省涇惠渠灌區(qū)為研究對象,運用定性分析與定量研究相結(jié)合的方法,研究了基于開采總量及水位控制的灌區(qū)地下水協(xié)同管理模式,主要研究結(jié)論如下:(1)從地下水系統(tǒng)的組成、功能和結(jié)構(gòu)角度出發(fā)對灌區(qū)地下水系統(tǒng)進(jìn)行概化,分析了其各功能屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系;近30年來灌區(qū)地下水補(bǔ)排關(guān)系發(fā)生變化,表現(xiàn)為降水入滲和渠系滲漏補(bǔ)給減少,人工開采量增加;地下水埋深年內(nèi)變化由“兩峰一谷”過渡為“波谷”型,再轉(zhuǎn)變?yōu)椤半A段性下降”型動態(tài)特征,年際變化呈持續(xù)下降趨勢;運用主成分分析法篩選得到了灌區(qū)地下水埋深變化的自然驅(qū)動因子和人為主控因素。(2)基于水量均衡原理,分析了地下水均衡狀態(tài)與水位變化、開采總量與地下水位之間的內(nèi)在關(guān)系;根據(jù)“動靜結(jié)合”的地下水位管理思想,辨析了適宜埋深狀態(tài)、預(yù)警埋深狀態(tài)和危急埋深狀態(tài)的概念及內(nèi)涵,并對地下水協(xié)同管理目標(biāo)進(jìn)行了探討;構(gòu)建了以前期地下水開發(fā)利用程度評價和后期監(jiān)督考核為主的地下水協(xié)同管理指標(biāo)體系,提出了灌區(qū)地下水協(xié)同管理模式流程。(3)構(gòu)建了灌區(qū)地下水均衡模型,以各水文地質(zhì)分區(qū)為計算單元,進(jìn)行了地下水開發(fā)利用程度評價,結(jié)果表明近10年來灌區(qū)地下水處于一般超采狀態(tài),多年平均超采量為1759.91萬m3/a,開采系數(shù)為1.10;各分區(qū)中,IB區(qū)為有潛力區(qū),IIB區(qū)為采補(bǔ)平衡區(qū),IA、IIA、IIC及IIIB區(qū)均為一般超采區(qū),IV區(qū)為嚴(yán)重超采區(qū)。(4)根據(jù)控制性關(guān)鍵地下水埋深的內(nèi)涵,運用定性分析結(jié)合定量研究方法確定了灌區(qū)各分區(qū)的合理地下水埋深范圍,全灌區(qū)平均合理地下水埋深上限閾值為2.51m,預(yù)警值為6.54m,下限閾值為17.83m,合理地下水埋深區(qū)間與潛水埋深變化規(guī)律類似,即由西北向東南呈逐漸減小趨勢,且在灌區(qū)中部呈高水位區(qū)。(5)擬定未來十年灌區(qū)地下水埋深回升至合理埋深區(qū)間范圍,以控制性地下水埋深為管理依據(jù)計算各分區(qū)年均地下水埋深管理變幅指標(biāo),以多變量時間序列模型為技術(shù)手段,綜合考慮現(xiàn)狀基準(zhǔn)年(2010年)灌區(qū)供水能力及節(jié)水灌溉水平,通過試算法確定了翌年豐、平、枯三種降水情景下的地下水協(xié)同管理方案;有針對性地提出灌區(qū)地下水管理策略及相關(guān)保障性措施。
【關(guān)鍵詞】：開采總量 合理埋深 控制管理 CAR模型 涇惠渠灌區(qū)
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展13-19
• 1.2.1 灌區(qū)地下水循環(huán)特征研究13-15
• 1.2.2 地下水開采總量控制研究15-17
• 1.2.3 地下水水位控制研究17-18
• 1.2.4 地下水開采總量與水位雙控研究18-19
• 1.3 研究中存在的主要問題19
• 1.4 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.5 研究方法及技術(shù)路線20-22
• 1.5.1 研究方法20-21
• 1.5.2 技術(shù)路線21-22
• 第二章 研究區(qū)概況22-27
• 2.1 自然地理概況22-24
• 2.1.1 地理位置22-23
• 2.1.2 水文氣象23
• 2.1.3 地質(zhì)條件23-24
• 2.2 社會經(jīng)濟(jì)概況24
• 2.3 渠井結(jié)合灌溉發(fā)展歷程24-25
• 2.4 灌區(qū)高效安全用水面臨的問題25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 灌區(qū)地下水系統(tǒng)及循環(huán)特征分析27-37
• 3.1 灌區(qū)地下水系統(tǒng)27-30
• 3.1.1 地下水系統(tǒng)的概化27-28
• 3.1.2 地下水系統(tǒng)的組成28-29
• 3.1.3 地下水系統(tǒng)的功能29-30
• 3.2 地下水循環(huán)要素變化特征30-31
• 3.2.1 人類活動對灌區(qū)水循環(huán)的影響30
• 3.2.2 地下水補(bǔ)給量的變化30-31
• 3.2.3 地下水排泄量的變化31
• 3.3 地下水埋深動態(tài)及其主控因素分析31-36
• 3.3.1 地下水埋深年內(nèi)動態(tài)特征31-33
• 3.3.2 地下水埋深年際動態(tài)特征33-34
• 3.3.3 地下水埋深動態(tài)主控因素分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 灌區(qū)開采總量與地下水位協(xié)同管理技術(shù)37-49
• 4.1 地下水協(xié)同管理基本概念37-40
• 4.1.1 均衡狀態(tài)與水位變化37-38
• 4.1.2 開采總量與地下水位38
• 4.1.3 控制性地下水埋深狀態(tài)38-39
• 4.1.4 地下水協(xié)同管理目標(biāo)39-40
• 4.2 灌區(qū)地下水協(xié)同管理指標(biāo)40-44
• 4.2.1 開發(fā)利用程度評價指標(biāo)41
• 4.2.2 監(jiān)督性考核指標(biāo)41-42
• 4.2.3 指標(biāo)取用原則42-44
• 4.3 開采總量與地下水位協(xié)同機(jī)制44-47
• 4.3.1 水均衡法44-45
• 4.3.2 解析法45-46
• 4.3.3 數(shù)值法46
• 4.3.4 隨機(jī)模型法46-47
• 4.4 灌區(qū)地下水協(xié)同管理流程47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 灌區(qū)地下水協(xié)同管理方案研究49-73
• 5.1 灌區(qū)地下水開發(fā)利用程度評價49-56
• 5.1.1 均衡區(qū)劃分及均衡方程49-50
• 5.1.2 地下水均衡補(bǔ)排量計算50-53
• 5.1.3 均衡分析及開發(fā)利用程度評價53-56
• 5.2 灌區(qū)控制性關(guān)鍵地下水埋深確定56-62
• 5.2.1 合理地下水埋深上限閾值56-57
• 5.2.2 合理地下水埋深預(yù)警值57-61
• 5.2.3 合理地下水埋深下限閾值61-62
• 5.3 基于時序理論的水量水位協(xié)同技術(shù)62-67
• 5.3.1 CAR模型基本原理62-65
• 5.3.2 水量水位協(xié)同關(guān)系65-66
• 5.3.3 模型適用性評定66-67
• 5.4 開采總量與地下水位協(xié)同管理方案67-71
• 5.4.1 降水典型年的確定67-68
• 5.4.2 地下水協(xié)同管理方案的確定68-71
• 5.5 本章小結(jié)71-73
• 第六章 灌區(qū)地下水管理策略及保障性措施73-76
• 6.1 地下水可持續(xù)利用管理策略73-74
• 6.2 地下水協(xié)同管理保障性措施74-75
• 6.3 本章小結(jié)75-76
• 第七章 結(jié)論與討論76-78
• 7.1 結(jié)論76-77
• 7.2 討論77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-84
• 作者簡介84

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：748915