地下水是北京重要的供水水源,由于長期過量開采地下水,已造成了一系列地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境問題。南水北調(diào)工程的實施將使北京市地下水資源得以恢復,但是,伴隨地下水位的恢復,位于南水北調(diào)受水區(qū)內(nèi)的非正規(guī)垃圾填埋場可能受到地下水的浸泡,造成地下水的嚴重污染。因此,對南水北調(diào)引水后地下水污染情況進行預(yù)測并提出相應(yīng)的防控措施,具有十分重要的意義。本次研究以北京西郊作為研究區(qū),綜合分析了研究區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,利用GMS軟件進行了地下水流數(shù)值模擬。預(yù)測了開采和調(diào)蓄方案條件下地下水流場的動態(tài)變化趨勢,判斷在南水北調(diào)引水后是否有垃圾填埋場被浸沒以及浸沒的時間。在此基礎(chǔ)上進行質(zhì)點追蹤模擬,判斷水源地受污染的可能性。建立了典型區(qū)溶質(zhì)運移模型和水質(zhì)預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對南水北調(diào)引水后地下水濃度場的時空分布進行了預(yù)測,為垃圾填埋場的地下水危險性評價和確定地下水控高水位提供定量數(shù)據(jù)。最后,提出垃圾填埋場對地下水污染的防控方案。通過以上研究,得出如下結(jié)論:①在南水北調(diào)供水前,地下水位持續(xù)小幅下降;南水北調(diào)供水后,地下水位平均上升幅度為6.24m,造成了研究區(qū)內(nèi)有8個垃圾填埋場被浸泡;②水源三廠的水力捕獲帶范圍為... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地下水污染研究
        1.2.2 地下水數(shù)值模型
        1.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線和方法
    1.5 主要成果及創(chuàng)新點
2 研究區(qū)概況
    2.1 自然地理概況
        2.1.1 交通位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 氣象水文
    2.2 區(qū)域地質(zhì)概況
        2.2.1 地層
        2.2.2 構(gòu)造及新構(gòu)造運動
        2.2.3 第四系表層地質(zhì)條件
    2.3 區(qū)域水文地質(zhì)概況
        2.3.1 地下水系統(tǒng)及含水層特征
        2.3.2 地下水循環(huán)特征
        2.3.3 地下水動態(tài)特征
        2.3.4 地下水化學特征
    2.4 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀及環(huán)境問題
        2.4.1 地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀
        2.4.2 地下水開發(fā)利用過程中存在的環(huán)境問題
    2.5 小結(jié)
3 水文地質(zhì)概念模型
    3.1 模型的范圍和邊界條件
        3.1.1 模型的范圍和典型區(qū)的選取
        3.1.2 計算區(qū)邊界的概化
    3.2 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)
    3.3 污染因子的確定
    3.4 水文地質(zhì)參數(shù)
        3.4.1 含水介質(zhì)參數(shù)
        3.4.2 其它水文地質(zhì)參數(shù)
    3.5 地下水流場和濃度場的確定
        3.5.1 地下水流動特征
        3.5.2 地下水初始流場
        3.5.3 典型區(qū)地下水初始濃度場
    3.6 源匯項的處理
        3.6.1 水流模型源匯項的確定
        3.6.2 溶質(zhì)運移模型源匯項的確定
    3.7 小結(jié)
4 地下水流數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)學模型
    4.2 地下水流數(shù)值模擬軟件
        4.2.1 GMS 簡介
        4.2.2 子程序包選擇
    4.3 模型結(jié)構(gòu)
        4.3.1 計算區(qū)剖分
        4.3.2 時間離散
        4.3.3 邊界條件
        4.3.4 源匯項
        4.3.5 水文地質(zhì)參數(shù)
    4.4 模型的識別和驗證
        4.4.1 流場擬合分析
        4.4.2 水位過程線分析
        4.4.3 參數(shù)識別
    4.5 地下水均衡分析
    4.6 地下水流場預(yù)測
        4.6.1 預(yù)測階段的劃分
        4.6.2 規(guī)劃期地下水開采和調(diào)蓄方案的確定
        4.6.3 預(yù)測條件的確定
        4.6.4 地下水流場變化趨勢預(yù)測
    4.7 小結(jié)
5 質(zhì)點追蹤模擬
    5.1 MODPATH 軟件簡介
    5.2 質(zhì)點正向追蹤
    5.3 質(zhì)點反向追蹤
    5.4 小結(jié)
6 地下水溶質(zhì)運移模擬
    6.1 溶質(zhì)運移模擬軟件簡介
        6.1.1 三維溶質(zhì)運移模型的發(fā)展
        6.1.2 溶質(zhì)運移求解技術(shù)
        6.1.3 MT3DMS 適用范圍
    6.2 數(shù)學模型
    6.3 模型結(jié)構(gòu)
        6.3.1 計算區(qū)剖分
        6.3.2 時間離散
        6.3.3 邊界條件
        6.3.4 源匯項
        6.3.5 水文地質(zhì)參數(shù)
    6.4 模型的識別和驗證
        6.4.1 濃度場擬合分析
        6.4.2 參數(shù)識別
    6.5 地下水污染物濃度場預(yù)測
        6.5.1 預(yù)測階段的劃分
        6.5.2 預(yù)測條件的確定
        6.5.3 地下水污染物濃度場變化趨勢預(yù)測
    6.6 小結(jié)
7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    7.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基本理論
    7.2 基于MATLAB 的地下水質(zhì)量預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        7.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
        7.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)用
    7.3 小結(jié)
8 典型區(qū)垃圾填埋場對地下水污染的防控
    8.1 地下水控高方案及流場變化趨勢預(yù)測
        8.1.1 地下水控高方案的選取
        8.1.2 地下水流場變化趨勢預(yù)測
    8.2 地下水控高方案下典型區(qū)濃度場預(yù)測
    8.3 典型非正規(guī)垃圾填埋場污染防控措施
        8.3.1 工程措施
        8.3.2 非工程措施
    8.4 小結(jié)
9 結(jié)論及建議
    9.1 結(jié)論
    9.2 建議
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[10]垃圾填埋場滲濾液及產(chǎn)生量的控制措施[J]. 趙平.  環(huán)境科學與管理. 2007(01)



本文編號：2895825