【摘要】： 黃河，是我國第二大河流，以泥沙含量高而聞名世界。由于泥沙含量高，現(xiàn)行河道已行水140余年，山東段河床上寬下窄，坡度上陡下緩，排洪能力上大下小，在泥沙淤積作用下，河床逐年抬高，，成為世界上著名的地上“懸河”。而山東沿黃地帶是山東省主要糧棉產(chǎn)區(qū)之一，黃河縱貫全區(qū)，構成區(qū)內(nèi)地上、地下天然分水嶺，水資源豐富。區(qū)內(nèi)淺層地下水由于黃河水的常年補給，水量充沛，且具有埋藏淺，補給快，水質(zhì)好，水溫適宜等特點，但因其含水層顆粒細，成井取水困難，井易淤、易堵：局部地區(qū)有咸、堿水存在，嚴重阻礙了淺層地下水的開發(fā)利用，導致區(qū)內(nèi)農(nóng)灌用水主要是引黃，致使地下水位升高，次生鹽堿化加重，泥沙淤積、湖泊萎縮，濕地沼澤擴大，旱澇鹽堿等自然災害頻繁發(fā)生。 本文對山東沿黃地帶地質(zhì)、水文地質(zhì)條件進行了全面系統(tǒng)的分析，并重點分析了區(qū)內(nèi)含水層的水文地質(zhì)特征及地下水運動特征，進一步查明了淺層地下水資源的形成條件和分布規(guī)律，根據(jù)水文地質(zhì)條件及地下水運動特征，劃分出三個水文地質(zhì)區(qū)，劃分并論證了粘土裂隙含水層的形成及供水意義；確定了科學的水文、水文地質(zhì)參數(shù)，為準確地計算淺層地下水資源奠定了可靠的基礎；根據(jù)淺層地下水資源形成特點，建立了地下水均衡方程式，據(jù)此，計算了區(qū)內(nèi)淺層地下水資源及淺層地下水可采資源。 通過對水文、水文地質(zhì)條件及布設在垂直黃河河道的九條斷面的試驗、觀測資料的比較詳細的系統(tǒng)分析和研究，建立了“二元結構”一維流數(shù)學模型。黃河水側(cè)滲補給淺層地下水系統(tǒng)，是水文循環(huán)中一個局部性的淺層地下水系統(tǒng)，是屬華北黃河沖積平原地下水系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，包括黃河水系統(tǒng)和由它演化形成的地下水系統(tǒng)兩個部分。滲透演化的地質(zhì)環(huán)境稱黃河水側(cè)滲補給淺層地下水的滲流場，滲流場中，從源到匯的水的循環(huán)稱為黃河水側(cè)滲補給淺層地下水系統(tǒng)。 黃河水文系統(tǒng)是黃河水側(cè)滲補給的源流，多孔介質(zhì)地層結構提供了滲透演化的地質(zhì)環(huán)境，滲流的理論基礎是流體動力學。在重力作用下，只要有水頭差，水體就要由高水頭向低水頭產(chǎn)生滲流運動，使地表河水滲入多孔介質(zhì)地層中而轉(zhuǎn)化為地下水，形成水動力系統(tǒng)。受水文地質(zhì)條件控制，地下水以黃河水為補給源，在多孔介質(zhì)含水層中賦存、運移、匯源為地下水系統(tǒng)，隨時空而變化，然后蒸發(fā)、逕流消亡于輸出系統(tǒng)。 黃河水側(cè)滲補給淺層地下水系統(tǒng)，從源到匯的發(fā)生、發(fā)展和消亡，反應了地表水轉(zhuǎn)化為地下水的全過程，研究和掌握這一過程的水位、水量和水質(zhì)信息，將為沿黃地區(qū)地下水資源評價提供依據(jù)，對黃河水資源合理利用、黃河下游治理 開發(fā)、黃河下游生態(tài)環(huán)境保護產(chǎn)生著積極而現(xiàn)實的意義。 經(jīng)多種方法分析與計算，得出黃河水對地下水的側(cè)滲補給寬度、補給強度 具有從上游到下游逐漸變小、北岸大南岸小的變化規(guī)律，并運用多種方法求得黃 河側(cè)滲補給寬度上游為7一gkm，下游為3一skm;補給強度上游為3.75m3/(d·m)， 下游為0.63m3/(d·m)。 早澇鹽堿災害實質(zhì)是水的問題，治理旱澇鹽堿的關鍵是治水，特別是地下水 的合理開發(fā)和調(diào)蓄，因此，開展山東沿黃地帶淺層地下水資源開發(fā)利用研究與探 討，查明水資源條件，研究其最佳開發(fā)利用模式，對區(qū)內(nèi)自然環(huán)境的綜合利用， 促進區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的更大發(fā)展，提高防災抗災能力等都具有很大的理論價值和 現(xiàn)實意義。 山東黃泛平原區(qū)，第四系上部松散巖類孔隙含水層，以粉砂、粉細砂為主。 它具有分布廣、埋藏淺、厚度大、水質(zhì)好、水量豐富等特點。是淺井開采的主要 目的層。但因含水介質(zhì)顆粒細;又間夾粉土、亞砂土簿層。使得井出水量小，泥 沙含量高，井易淤易堵，使用壽命短，成井困難。嚴重影響著此層水的開發(fā)利用。 因此，研究粉細砂層的取水方法，已成為解決黃泛平原區(qū)工農(nóng)業(yè)供水的關鍵問題。 通過對井徑與井出水量關系、井型結構與井出水量關系、填礫厚度與單井出水量 及井水泥沙含量關系、填含比與單井出水量及井水泥沙含量關系試驗研究資料的 分析與研究，建立了相關的方程式，并得出適宜細顆粒地層地下水開發(fā)利用的成 井參數(shù):選擇井管直徑200一400Inln，填含比15一20，填礫厚度150一20OInln，梅花 井型主副孔距1.2一1.5m，副孔個數(shù)6一7個;這樣既能增大單井出水量，又能使 井水清，井的使用壽命長。如若采用梅花井型結構，單井出水量可增大2一3倍， 尤其當含水層簿，井出水量很小，達不到農(nóng)灌或供水取水設備起碼要求時，特別 在土地比較緊張的情況下，采用梅花井型成井，經(jīng)濟效益更為顯著。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：P641.8

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 雷萬達;羅玉峰;繳錫云;;黃河下游側(cè)滲研究進展[J];人民黃河;2009年01期

相關碩士學位論文 前2條

1 胡艷卉;礦井地下水流場數(shù)值模擬及其應用研究[D];山東科技大學;2010年

2 祝子惠;山東省水文地質(zhì)條件演化規(guī)律研究[D];山東科技大學;2010年

本文編號：2598156