济南市玉符河多水源地下水回灌水量研究

发布时间：2017-11-13 03:10

  本文关键词：济南市玉符河多水源地下水回灌水量研究

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【摘要】：随着济南市城区的不断南扩,岩溶地下水的补给受到严重影响,水分的下渗量大大减少,市区泉群出现停喷现象。在目前背景下,将地表水转化成地下水是解决保泉和供水安全这一矛盾的现实途径和重要措施,而济南市西部的玉符河流域发挥着关键作用。目前,玉符河已建成三个地下水回灌工程,一是卧虎山水库放水工程,水源为卧虎山水库水,二是地表水转化地下水工程,通过泵站将玉清湖水库的黄河水提水至玉符河上游进行回灌补源,三是南水北调东线济南市工程,通过管道经玉符河输送到卧虎山水库,然后放水补源,水源为黄河水或长江水。如何确定合理的玉符河回灌放水流量和放水时间是面临的经济和回灌效率的主要问题。本文研究区选择玉符河上游寨而头至南北大桥河段,结合区内强渗漏带的水文地质条件以及已建玉符河放水补源工程,通过实地调查、野外监测、野外试验和数值模拟等方法,分析计算研究区内河段的最大渗漏量,并提出地水位埋深最大、最小以及水位埋深处于两者之间三种情景下的玉符河回灌补源方案,有效地使地表水能够回灌到岩溶含水层中,目的是重点集中补给灰岩岩溶水,减少第四系孔隙水无效补给以及地表水出境排泄。结合实地调查资料、野外监测和试验数据以及已有资料分析,选择合理的水文地质参数,对研究区回灌水量进行研究,成果如下:(1)通过资料收集、野外调研等实地调查结果可知,研究区回灌补给水源主要包括卧虎山水库地表水和黄河水。在东渴马、催马和南北大桥河道处实施野外双环渗水试验,测得渗透系数分别为4.75m/d、20.3m/d、1.45m/d,为下一步数值模拟工作奠定基础;(2)通过分析研究区地下水位监测数据和地层岩性资料,总结地下水位的变化规律,结果表明研究区地表水、第四系孔隙水和岩溶水之间有密切的水力联系,且玉符河渗漏补给受地层岩性、地质构造等因素影响明显,东渴马至催马河段的地下水位涨幅最大,可达13m,说明该段地表水和地下水的水力联系非常密切;(3)结合研究区的水文地质条件和已有地层、岩性等资料,将研究区划分为4个子河段,分别为寨而头-东渴马、东渴马-催马、催马-津浦铁路桥和津浦铁路桥-南北大桥。根据卧虎山水库放水情况,分别在2015年3月、7月和12月份对研究区玉符河河段进行测流,得到不同子河段不同时期的实际入渗量,其中东渴马至催马河段渗漏量最大。利用Hydrus-2D软件对各个子河段的渗漏情况进行模拟,通过输入实测参数和部分经验参数进行模拟验证,结果显示地下水位的模拟值和实测值拟合效果良好,该模型能够较为准确的对研究区渗漏补给进行模拟;(4)在对Hydrus-2D软件模拟结果验证良好的基础上,分别对研究区地下水位埋深最大、地下水位埋深最小和地下水位埋深处于两者之间三种情景进行模拟,充分了解研究区不同河段的最大渗漏能力。通过分析模拟过程中区域地下水位的变化情况,当地下水位上升至河道底部时停止模拟,即在地表不出现径流的前提下求得各子河段的最大渗漏量以及达到最大渗漏量所需要的时间,以此为基础建立放水时间和放水量的回归方程,为不同时期玉符河的回灌补源提供了放水依据。为了使最大量的回灌水能够进入岩溶含水层中,结合所得的研究结果和已有资料,针对研究区河段间的渗透能力和地层间的水力联系,以东渴马至催马河段的渗漏补给为主,制定了针对不同时期的合理的玉符河回灌补源方案。上述成果对于研究区岩溶地下水水量的补给将具有重大的理论价值和现实意义,对玉符河放水补源也具有参考价值。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.25

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本文编号：1178822