双辽市地表水与地下水转化研究

论文摘要

双辽市位于吉林省西南部,地处东、西辽河汇流区,地下水作为双辽市主要的供水水源,开采量常年处于较高水平,人类活动对于区内地下水循环过程的影响逐渐加剧,地表水与地下水的交互更加频繁,改变了原有的转化模式。因此,系统地研究该地区地表水与地下水转化关系、转化规律,认清地下水的补给来源,确定地下水资源量,不仅有利于该区合理开发利用水资源,对该地区未来工农业发展计划的制定也具有重要意义。本文收集了双辽市地区2003~2016年降水、蒸发、地表水和地下水资料。于2017年7月在西辽河流域布设了2条水位监测断面,在东辽河流域布设了4条水位监测断面,共对监测断面上观测井的水位埋深及地表水水位进行了11次观测,并对所有观测点进行了高程的测量。在河谷区进行了7处抽水试验,在每条监测断面河边进行了6处渗漏试验。另外,采取了28个地下水水化学样品、4个地表水水化学样品、9个地下水同位素样品、3个地表水同位素样品和1个大气降水同位素样品。在此基础上,运用水力学法、水化学和同位素法分析了地表水与地下水转化关系,采用达西定律法、稳定流法、非稳定流法和地下水均衡法计算了地表水与地下水的转化量,得出了以下结论:(1)设计断面的监测结果表明:西辽河流域卧虎断面地下水补给地表水,郑家屯断面左岸地下水补给地表水,郑家屯断面右岸地表水补给地下水;东辽河流域新立断面和柳条断面为地下水补给地表水,东明断面和王奔断面为地表水补给地下水。水文站和长观井资料分析结果表明:西辽河流域卧虎断面地下水补给地表水,郑家屯断面为地表水补给地下水;东辽河流域新立断面2003~2008年为地表水补给地下水,2009~2010年为地表水与地下水互补,2011~2016年为地下水补给地表水,柳条和东明断面表现为地表水补给地下水,王奔断面2003~2009年为地表水补给地下水,2010~2016年为地表水与地下水互补。(2)地表水与地下水转化量的变化规律受大气降水和人为活动共同作用的影响。枯水年地下水向地表水补给量增大,丰水年地表水向地下水补给量增大,另外,2009~2012年间东辽河先后进行了两次河床采砂,使得河床下切,河水位下降,2009年以后在东辽河干流上游桑树台镇引出一条灌溉水渠,供研究区内新立乡和柳条乡水田灌溉,地下水开采量减小,地下水位有一定回升,而东辽河干流流量减小,河水位下降,以上两点因素导致2003~2016年东辽河河水与地下水的转化关系发生了改变。(3)2017年8月~2018年7月地表水与地下水的转化量以达西定律法计算结果为准,地表水向地下水补给量为4760.59万m~3,地下水向地表水补给量为1154.88万m~3,其中西辽河地表水向地下水补给量为570.44万m~3,地下水向地表水补给量为303.12万m~3,东辽河地表水向地下水补给量为4190.15万m~3,地下水向地表水补给量为851.76万m~3。(4)在分析了研究区水文地质条件的基础上,针对东、西辽河河谷区含水层建立了地下水水流模型,在对模型校验的基础上设立了五个预测方案,对地表水与地下水的转化量和地下水流场进行预测,得到了五个预测方案下,地表水与地下水的转化量和流场的变化。建议双辽市按照方案五(降水量在自然状态下,2020~2025年减少10%地下水开采量)对地下水进行开采,到2025年地表水向地下水转化量为5250.96万m~3,地下水向地表水转化量为1247.65万m~3,全区地下水位有1~2m的回升,但西辽河河谷区地表水与地下水的转化关系并未改变,东辽河河谷区地表水与地下水转化关系发生改变的位置像下游偏移。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
•   0.1 选题背景及研究意义
•     0.1.1 选题背景
•     0.1.2 研究意义
•   0.2 国内外研究现状
•     0.2.1 地表水与地下水转化理论研究
•     0.2.2 地表水与地下水转化关系研究方法
•   0.3 研究内容、方法及技术路线
•     0.3.1 研究内容
•     0.3.2 研究方法
•     0.3.3 技术路线
•   0.4 完成工作量
•     0.4.1 资料收集
•     0.4.2 野外工作
• 第一章 研究区概况
•   1.1 位置及交通
•   1.2 地形地貌
•     1.2.1 地形
•     1.2.2 地貌
•   1.3 气象水文
•     1.3.1 气象
•     1.3.2 水文
•   1.4 地质条件
•     1.4.1 地层
•     1.4.2 岩浆岩
•     1.4.3 地质构造
•   1.5 水文地质条件
•     1.5.1 地下水赋存规律
•     1.5.2 地下水循环规律
•     1.5.3 地下水动态特征
• 第二章 地表水与地下水转化关系
•   2.1 大气降水量时空变化特征分析
•     2.1.1 时间变化特征分析
•     2.1.2 空间变化特征分析
•   2.2 地表水时空变化特征分析
•     2.2.1 东辽河河水位及流量变化特征
•     2.2.2 西辽河河水位及流量变化特征
•   2.3 地表水与地下水转化关系
•     2.3.1 地表水与地下水转化监测断面布设
•     2.3.2 地表水与地下水转化时间变化特征
•     2.3.3 地表水与地下水转化空间变化特征
•     2.3.4 多年地表水与地下水转化关系的变化
•   2.4 地表水与地下水转化的水化学和同位素证据
•     2.4.1 水化学证据
•     2.4.2 同位素证据
• 第三章 地表水与地下水转化量计算
•   3.1 达西定律法计算地表水与地下水转化量
•     3.1.1 计算原理
•     3.1.2 河床渗透系数的测定
•     3.1.3 水力梯度
•     3.1.4 河长的确定
•     3.1.5 含水层厚度
•     3.1.6 计算结果
•   3.2 稳定流方法计算地表水与地下水转化量
•     3.2.1 计算原理
•     3.2.2 计算参数的获取
•     3.2.3 计算结果
•   3.3 非稳定流法计算地表水与地下水的转化量
•     3.3.1 计算原理
•     3.3.2 计算结果
•   3.4 地下水均衡法计算地表水与地下水的转化量
•     3.4.1 计算原理
•     3.4.2 计算分区
•     3.4.3 补给量计算
•     3.4.4 排泄量计算
•     3.4.5 储存量变化量计算
•     3.4.6 计算结果
•   3.5 不同计算方法的结果分析
•   3.6 地表水与地下水转化量特征分析
•     3.6.1 转化量年内变化特征
•     3.6.2 转化量年际变化特征
• 第四章 地表水与地下水转化模拟预测
•   4.1 水文地质概念模型
•     4.1.1 模拟范围及计算区划分
•     4.1.2 目的含水层
•     4.1.3 含水层水力特征的概化
•     4.1.4 边界条件的概化
•   4.2 地下水水流数学模型
•   4.3 模型的识别
•     4.3.1 模拟时段
•     4.3.2 模型剖分
•     4.3.3 水文地质参数的选取
•     4.3.4 源汇项的处理
•     4.3.5 初始流场
•     4.3.6 识别结果
•   4.4 模型的验证
•   4.5 地表水与地下水转化预测
•     4.5.1 预测方案
•     4.5.2 预测的条件及源汇项的确定
•     4.5.3 不同方案预测结果分析
• 第五章 结论与建议
•   5.1 结论
•   5.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 指导教师及作者简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王明君

导师: 梁秀娟

关键词: 双辽市,地表水,地下水,转化关系,转化量

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 吉林大学

基金: “双辽市地下水资源调查评价”项目

分类号: P641;P333

总页数: 114

文件大小: 10433K

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