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郇封地区浅层地下水超采条件下流场演变研究

王东晟

郇封地区浅层地下水超采条件下流场演变研究

王东晟1
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作者信息

  • 1. 河南理工大学
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摘要

本次研究的区域为修武县山前冲洪积平原地区,研究区内主要含水层为第四系松散岩类孔隙含水层,水资源较为充沛。但是在实际开发利用的过程中,不加科学规划的大规模开采,造成局部区域地下水开采量和补给量失衡,形成局部超采区,特别是郇封岭一带,形成区域性漏斗,面积达16.4万亩,最深处达28.9m。因此为了地下水资源的可持续发展,杜绝超采区地下水资源过度开采,从而实现地下水的补排平衡,恢复生态环境,因此对超采区进行治理迫在眉睫。 本文主要进行了以下研究:(1)分析研究区地下水水位与降雨量、人工开采量之间的关系,分析不同影响因子对地下水位的影响;(2)分析研究区水化学变化特征;(3)建立符合研究区地下水状况的地下水数学模型;(4)针对不同的开采条件,结合地下水数学模型,对五年范围内(2019-2023年)的地下水水动力流场进行模拟。主要结论如下所示: (1)研究区地下水位年内变化受到降雨量的影响较大;而年际变化受到人工开采量的影响较大,且随着开采量的增加,地下水位持续下降。 (2)在2011-2018年期间,研究区地下水化学类型以及地下水化学离子成分发生变化。由于形成超采漏斗区,加剧了地下水向超采区的流动,pH值降低,钙镁离子增多,地下水水质恶化,超采区地下水总硬度增大。 (3)以研究区水文地质条件与补给排泄特征为基础,结合地下水模拟软件建立研究区范围内的地下水数学模型,通过模拟,验证,调整参数,最终得出符合实际水文地质条件的地下水数学模型。 (4)选择2019-2023年作为模拟的预测时期。其一是不加限制的开采利用地下水,其结果是水位持续下降,地下水一直处于负均衡状况,与预报的初始水位相比下降了大约1-3.5m;其二是对郇封超采区进行压采甚至是限制开采,限制开采量为700万m3/a其结果是地下水位得到了一部分的回升,与预报的初始水位相比上升了大约1-5m,超采区的水位恢复明显,说明研究区的地下水补给量已经大于排泄量,处于正平衡状况。对超采区的限采研究结果可以为当地治理地下水超采问题和地下水资源的合理利用提供科学的指导意见。

关键词

浅层地下水/局部超采区/数值模拟/水化学分析/流场演变

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授予学位

硕士

学科专业

水文学及水资源

导师

郑继东

学位年度

2020

学位授予单位

河南理工大学

语种

中文

中图分类号

P5
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