德州地区地下水流场参数反演及地层蠕变效应分析研究
本文关键词:德州地区地下水流场参数反演及地层蠕变效应分析研究 出处:《山东大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:长期过量抽取地下水导致补给量不足,造成地下水水位长时间低于正常水平形成降落漏斗引发地面沉降,给区域内人民的生产生活及社会、经济、生态环境的健康发展带来严重影响。我国从上世纪二十年代在上海首次发现有沉降问题以来,到现在已有50多座城市出现了不同程度的地面沉降发生。山东省自上世纪80年代发现地面沉降以来,鲁西北平原区地面沉降面积已超13200km2平方公里。其中尤其以德州地区最为严重,沉降中心位置的最大沉降量达1.2米左右,并且与冀南沧州地区的地面沉降连成一片,成为华北地面沉降中最严重的部分。当前山东地区的地面沉降又兼有分布空间比较大、发展趋势比较强、地下水超采严重以及成因复杂等特点。因此本文以德州地面沉降为工程背景,运用理论分析、室内外试验以及数值模拟等多种研究手段相结合,针对抽取地下水过程中影响流场的地质参数及不同地层在地面沉降过程中的蠕变效应进行分析研究,为将来采取防治措施提供依据和指导意见。本文研究内容有以下几个方面:(1)收集并整理研究区工程资料,结合地面沉降发生机理,对研究区域内开采井的分布情况进行调查统计分析以及对地下水水位监测资料进行整理和收集,对研究区现场钻取的800m钻孔所获得的土样进行室内试验以获取影响沉降的相关地质参数。(2)通过编制过滤地下水水头的卡尔曼滤波程序对获取的观测水头值进行同化计算。在得到研究区相关参数值的基础上结合地下水模拟软件对当前第三到第五三个主要含水层的渗透系数进行反演,得到各层渗透系数均值分别为1.44m/d、0.976 m/d、0.77 m/d。获得流场参数之后对研究区地下水流场的变化进行分析,得到并绘制出当前研究区地下水降落漏斗的示意图。(3)在获得地下水流场的基础上运用土体流变理论对研究区地层的蠕变效应进行分析,结合地面沉降与地下水渗流模型,对研究区抽取地下水导致地面沉降过程中各土层的蠕变变形量进行了计算。经研究分析发现沉降过程中蠕变效应主要发生在各个隔水层中,根据计算结果比较各层沉降量发现蠕变量最大的地层为第三隔水层。
[Abstract]:The long-term excessive extraction of groundwater to recharge, groundwater level caused by long time lower than normal landing funnel caused by surface subsidence to the production area of the people's life and social, economic, has seriously affected the healthy development of ecological environment. From the last century in China since 20s in Shanghai for the first time to find a settlement, it has been more than 50 city appeared different degree of ground subsidence occurred in Shandong province. Since 80s found that since the last century, land subsidence, northwest plains land subsidence area exceeded 13200km2 square kilometers. Especially in the middle area of Dezhou is the most serious, the largest settlement settlement center is about 1.2 meters, and the area of Cangzhou the ground settlement links, become the most serious settlement in north part of the ground. It has larger than the spatial distribution of land subsidence in Shandong area, The development trend is relatively strong, serious and complicated causes characteristics of groundwater overexploitation. Therefore, land subsidence in Dezhou as the engineering background, through theoretical analysis, several research methods of indoor and outdoor tests and numerical simulation combined in the analysis of the influence of geological parameters of flow field in the process of extraction of groundwater and different strata in ground subsidence process the creep effect, for the future to take preventive measures to provide basis and guidance. The contents of this paper are as follows: (1) to collect and organize the study area of engineering data, combined with the land subsidence occurrence mechanism, investigation and statistical analysis of the distribution of wells in the study area and the groundwater level monitoring data collecting and sorting 800m drilling drilling site in the study area from the soil samples of laboratory tests to obtain relevant geological parameters affecting the settlement. (2) by Calman filtering program filter head of ground water assimilation calculation to obtain the observation value. Head combined with the software for the inversion of the current third to the permeability coefficient of 53 main aquifers in the study area groundwater simulation based on relevant parameters, the permeability coefficient was 1.44m/d, 0.976 m/d, 0.77 m/d. to obtain the variation of the flow parameters of groundwater flow in the study area were analyzed, and draw the current study area groundwater funnel diagram. (3) based on the groundwater flow field using the creep effect of soil rheology theory of strata in the study area were analyzed, combined with the ground subsidence and groundwater seepage model, resulting in the soil creep in the process of land subsidence deformation was calculated in the study area of extraction of groundwater. The study found that the creep effect of the settlement process of main To occur in each aquifer, the largest stratum of the vermicular variable is found to be third aquifers according to the calculated results.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P641;P642.26
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本文编号:1385853
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