松嫩平原（黑龙江）地下水动态特征及超采区评价研究

发布时间：2019-10-18 06:32

【摘要】：水资源是人类生存必不可少的资源。作为水资源的重要组成部分,地下水是理想的生活、工业及农业用水水源,随着国家经济发展,工农业用水和人民生活用水量日渐增长,对地下水的需求量也越来越大,不合理的过量开采地下水,导致地下水位持续下降,部分地区出现了区域降落漏斗,地面沉降和塌陷等一系列生态环境问题。地下水动态变化规律能够反映自然和人类开采利用的影响,成为揭示地表水变化的重要途径。因此,全面掌握地下水动态变化特征,查明其变化影响因素,对于地下水资源合理、安全、有效地利用提供科学依据。本文以松嫩平原(黑龙江)为研究区域,以多年地下水位动态监测数据为基础,对地下水动态变化进行研究,确定了潜水及不同承压水系统的地下水位、水质、水温及水量的动态特征,分析了地下水位动态的影响因素;应用开采系数法、地面沉降速率法、污染指数法对地下水超采区域进行评价划分,结合地下水水位下降漏斗的变化趋势,对研究区主要城市地下水超采区评价定级;应用时间序列分析方法对地下水水位动态进行分析并预测,对地下水超采区提出合理监测优化方案。通过研究得出以下结论:1、松嫩平原(黑龙江)地下水潜水水位动态类型分为四种:低平原潜水为降水渗入-蒸发-径流型;高平原潜水为降水渗入—径流型—蒸发型;山前倾斜平原第四系潜水为降水渗入-径流型;河谷平原具有水文型动态特征。承压水多数具有径流型动态特征,只有集中式开采地下水区域具有径流-开采或开采-越流型动态特征。多年水位动态特征的变化趋势,水位每年只有一次峰值和谷值,8-9月份达到峰值过后水位持续下降,次年4-5月份到达谷值后开始缓慢上升直至峰值。潜水水位受降水因素影响大,水位变化时间与集中降水时间较一致,年变幅一般为0.8-2.0m。地下水水温动态特征基本一致,多年动态特征不明显。第四系潜水水温受地温控制,地表浅层(≤4.0m)的地温受气温影响大,表现为季节性冻土冻融变化,随着降水或地表水补给,水位上升,水温也上升。第四系承压水略有减小趋势。深层承压水多年水温略有上升趋势。2、研究区地下水水位动态受自然和人为因素影响,其中人为因素影响较大,人类活动和工农业发展,用水量的增大,不合理的开采利用等因素,导致地下水的天然状态发生了不同程度的改变,在不同地区地下水位开始出现升高或降低。有的地区过量开采地下水,导致出现降落漏斗并且有不断扩大的趋势,出现了区域性水位下降,使得地下水的动态出现人为性的改变。3、在地下水超采区评价指标体系建立的基础上,结合浅层地下水、裂隙水及深层承压水的地质地貌条件进行超采区评级,划定地下水超采区2处,超采区总面积186.49 km2,其中严重超采区面积29.64km2。绥化市和大庆长垣东部地下水处于超采状态,绥化市超采区为小型地下水超采区,面积5.98 km2;大庆长垣东部超采区属深层承压水超采,且为中型地下水超采区,面积180.51 km2,严重超采区29.64km2。4、应用时间序列模型分析了潜水和承压水水位动态变化规律,利用2008-2016年数据建立了预测模型,趋势项分析显示研究区大部分地区地下水以下降为主,尤其在超采严重地区下降幅度较大,少部分地区出现缓慢上升的状态。周期项分析显示地下水位动态具有周期性,年内地下水位分为枯、丰水期变化。通过对松嫩平原(黑龙江)区域地下水动态变化的分析,基本查明了该地区的地下水动态变化特征及其影响因素,在区域地下水超采评价的基础上,进行了主要城市地下水超采评价,并建立时间序列变化模型,对主要含水层地下水动态进行趋势预测,研究结果为研究区地下水合理开发利用提供了科学依据。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P641.8

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