马海盆地地下水数值模拟与资源评价

发布时间：2017-11-01 04:28

  本文关键词：马海盆地地下水数值模拟与资源评价

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【摘要】：柴达木盆地是我国重要的战略要地,并具有得天独厚的资源优势,矿产资源的潜在经济价值约16.27万亿元,随着国家经济建设重点西移和西部大开发宏伟战略的实施,国务院将柴达木盆地列入国家级循环经济试验区。虽然柴达木盆地面临良好的发展机遇,但是地下水勘查工作和工程性供水项目建设滞后成为制约海西经济社会发展的瓶颈。为向各级政府和区内重大工程提供水资源与环境地质信息,解决长期以来影响人们生产和生活的水资源供需矛盾,合理开发利用地下水资源已成为目前的首要任务。马海盆地地处柴达木盆地北缘,盆地内新建马海工业区,区内盐湖众多,矿产资源蕴藏丰富,现已探明储量的有铅、锌、金、银、锂、硼、镁、煤、钾肥、芒硝、石油等11种矿藏,并伴生多种稀有元素,这些矿藏不仅储量大、品位高,且地处公路、铁路沿线,开发前景极为广阔。马海盆地内金属矿区、煤矿区和盐湖工业区的工业用水量达到2775×10~4m~3/a,马海农场的农业用水量也高达2200×10~4m~3/a,而马海盆地气候干旱,蒸发强烈,降雨稀少导致水资源短缺,并且大规模开发利用水资源必将破坏生态环境,经济发展、水资源开发利用和生态环境保护之间相互依存、相互制约,因此,若要保证马海盆地经济的可持续发展和生态环境的健康发展,势必需要提出科学的水资源开发利用方案。本论文以马海盆地水文地质勘察成果为基础,采用便携钻机在野外实地进行的补充钻探,对研究区边界条件进行定性和定量的研究,建立了马海盆地水文地质概念模型,应用Visual MODFLOW软件建立马海盆地地下水流数值模拟模型,以计算地下水水位和观测水位拟合程度为标准,对模型进行校正并反演了马海盆地的水文地质参数,校正后的模型能够反映实际水文地质条件和地下水运动特征。利用地下水数值模型对马海盆地地下水资源开展了如下研究:(1)通过地下水均衡计算,对马海盆地地下水补给量和排泄量进行了分析;(2)综合考虑大规模开采地下水对马海盆地冲洪积扇的绿洲面积、蒸发量、泉流量和地下水向下游地表水和地下水的排泄量的影响以及地下水位变动对提水设备的提水能力的影响,并采用数值法评价了地下水可开采量;(3)设计水源地拟建方案,并通过数值模拟论证了其合理性和可行性;(4)模拟并分析了拟建水库对区域地下水资源和环境的影响。通过地下水流数值模型的计算和分析得到如下成果:马海盆地冲洪积扇现状年地下水补给量为12420×10~4 m~3/a,地下水排泄量为11111×10~4 m~3/a,地下水可开采量为5475×10~4 m~3/a;采用双水源地开采模式,水源地A和水源地B的设计地下水可开采量各为2737.5×10~4 m~3/a;多年平均条件下地下水补给量为11097×10~4 m~3/a,地下水排泄量为10760×10~4 m~3/a,地下水可开采量为4380×10~4m~3/a,水源地A和水源地B的设计地下水可开采量各为2190×10~4 m~3/a;若在马海盆地出山口修建水库(引水流量2.057m~3/s),绿洲面积较多年平均状态下将减少39.67%,远大于在多年平均状态下按地下水可开采量开采地下水情况下的缩减比例(20.00%),说明,在马海盆地出山口拟建水库,对马海盆地溢出带生态环境的影响较大。
【关键词】：地下水数值模拟 地下水资源评价 地下水可开采量 生态环境
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.8
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 地下水数值模拟的国内外研究进展12-14
• 1.2.2 数值模拟方法在地下水资源评价中的应用14-16
• 1.3 主要研究内容、创新点及技术路线16-19
• 1.3.1 主要研究内容16-17
• 1.3.2 创新点17
• 1.3.3 技术路线17-19
• 第二章 研究区概况19-37
• 2.1 自然地理19
• 2.2 水文气象19-21
• 2.3 区域地质条件21-27
• 2.3.1 前第四纪地层及侵入岩21-23
• 2.3.2 第四纪地层23-25
• 2.3.3 构造与新构造运动特征25-27
• 2.4 区域水文地质条件27-37
• 2.4.1 地下水赋水特征27-28
• 2.4.2 含水层概述28-31
• 2.4.3 含水层富水性31-37
• 第三章 地下水流数值模拟37-53
• 3.1 水文地质概念模型37-41
• 3.1.1 计算区范围37
• 3.1.2 边界条件概化37-41
• 3.1.3 含水层介质特征概化41
• 3.1.4 地下水运动特征概化41
• 3.2 数学模型的建立及求解41-53
• 3.2.1 数学模型的建立41
• 3.2.2 数学模型的求解41-53
• 第四章 基于生态约束的地下水可开采量53-68
• 4.1 地下水与植被的关系53-56
• 4.1.1 植被对地下水的影响53
• 4.1.2 地下水对植被的影响53-55
• 4.1.3 地下水位埋深和植被关系55-56
• 4.2 研究区植被类型分布特征56-60
• 4.3 地下水可开采量计算60-68
• 4.3.1 地下水开采的约束条件60-61
• 4.3.2 地下水可开采量的计算61-64
• 4.3.3 拟建水源地64-68
• 第五章 水资源开发利用建议68-71
• 5.1 水资源开发利用方案设计68
• 5.2 水资源开发利用方案效果模拟68-71
• 5.2.1 方案一模拟结果68-69
• 5.2.2 方案二模拟结果69-71
• 第六章 结论与建议71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 建议72-73
• 参考文献73-83
• 作者简介83-84
• 致谢84

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本文编号：1125225