大沽河流域土壤水—地下水流耦合模拟及补给量估算
发布时间：2022-01-24 00:19
土壤水是地表水、地下水以及大气降水转化的纽带,是水文循环过程中不可或缺的环节之一。土壤水与地下水之间存在着密切联系,尤其是在地下水位埋藏较浅的区域或降雨丰沛季节。大沽河流域的含水层主要分布在大沽河中下游沿线的狭长地带内,构成地下水库,是青岛市主要的供水水源地之一。由于大沽河流域地下水超采严重,并由此导致了海水入侵,地表沉降等一系列环境问题。为加强该地区地下水资源的综合管理,亟需准确计算地下水补给量,而土壤水和地下水耦合模拟研究是准确计算地下水补给量的重要保障。本文以HYDRUS package for MODFLOW软件的原理为基础,结合GIS技术及三维可视化技术,构建了流域尺度（4 781平方千米）土壤水-地下水流耦合模型（即SWGCM模型）;在综合考虑研究区大气降水、蒸发、植物吸水、土壤质地、含水层分布、土壤水和地下水相关参数、地下水开采量、土壤水分含量及地下水埋深等资料情况下,利用SWGCM模型对大沽河流域土壤水和地下水流的运动过程进行模拟,并估算了不同水文年情景下地下水的补给量。根据本文的研究,现得到以下几点结论:（1）校正期和验证期土壤含水量、地下水位的拟合结果表明:SWGC...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 地下水补给研究进展
1.2.2 土壤水与地下水运动关系研究进展
1.3 主要研究内容与技术路线
第二章 材料与方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气象条件
2.1.3 水文条件
2.1.4 水文地质条件
2.2 土壤水-地下水耦合模型简介
2.2.1 土壤水-地下水运动耦合模型运行原理
2.2.2 耦合模型的空间离散
2.2.3 耦合模型的时间离散
2.2.4 耦合模型的输入文件和输出文件
2.3 数据收集
2.3.1 土壤剖面含水量
2.3.2 地下水位
2.3.3 土壤水力学参数
2.3.4 降雨和地下水开采量
2.3.5 含水层参数
第三章 大沽河流域土壤水-地下水的数值模拟
3.1 大沽河流域水文地质概念模型
3.2 耦合模型的建立
3.2.1 空间离散
3.2.2 时间离散
3.2.3 耦合模型相关参数及初始边值条件的确定
3.3 耦合模型的校正模拟
3.3.1 校正期土壤剖面含水量的拟合结果
3.3.2 校正期地下水位的拟合结果
3.4 耦合模型的验证模拟
3.4.1 验证期土壤剖面含水量的拟合结果
3.4.2 验证期地下水位拟合结果
3.5 本章小结
第四章 不同水文年情景下地下水补给量预测
4.1 丰水年情景下地下水补给量预测
4.1.1 丰水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.1.2 丰水年情景下地下水补给预算的结果
4.2 平水年情景下地下水补给量预测
4.2.1 平水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.2.2 平水年情景下地下水补给预算的结果
4.3 枯水年情景下地下水补给量预测
4.3.1 枯水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.3.2 枯水年情景下地下水补给量预测
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]半干旱地区包气带—饱和带水盐耦合模拟[J]. 于洋,韩鹏,林谧. 干旱区研究. 2017(04)
[2]黑河中游绿洲荒漠过渡带降水-土壤水-地下水相关性分析[J]. 牛赟,刘建海,张虎,边彪,赵国生. 中南林业科技大学学报. 2016(11)
[3]豫北冬小麦、夏玉米多年需灌水次数及典型生育期需灌水分析[J]. 陈震,李金山,黄修桥,贾艳辉,孙秀路,杨晓慧. 中国生态农业学报. 2016(03)
[4]银川平原地下水流模拟与地下水资源评价[J]. 徐映雪,邵景力,崔亚莉,于艳青,卢薇艳. 水文地质工程地质. 2015(03)
[5]煤矿开采区地表水-地下水耦合模拟[J]. 白乐,李怀恩,何宏谋,董国涛,蔡大应,党素珍. 煤炭学报. 2015(04)
[6]大沽河中游地区土壤水与浅层地下水转化关系研究[J]. 杨玉峥,林青,王松禄,徐绍辉. 土壤学报. 2015(03)
[7]人工示踪方法评价地下水入渗补给及其优先流程度——以河北栾城和衡水为例[J]. 吴庆华,张薇,蔺文静,张发旺,王贵玲. 地球学报. 2014(04)
[8]基于数值模拟的区域性地下水补给过程实例研究[J]. 黄金柏,魏帆,李德标,王斌,桧谷治. 水文. 2014(03)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地区农业研究. 2014(02)
[10]滹沱河大型入渗试验地下水补给量计算[J]. 张增勤,冯创业,韩永涛,陈文婧. 南水北调与水利科技. 2013(05)
博士论文
[1]包气带变化及其对地下水补给的影响[D]. 林丹.中国地质大学 2014
[2]基于多种方法的地下水补给研究[D]. 尹立河.中国地质大学（北京） 2011
[3]鄂尔多斯盆地风沙滩地区包气带水—地下水转化机理研究[D]. 赵贵章.长安大学 2011
[4]地下水补给评价方法研究[D]. 汪丙国.中国地质大学 2008
硕士论文
[1]包气带岩性结构对地下水补给的影响研究[D]. 段鹏.长安大学 2013
[2]大沽河平原区地下水资源评价[D]. 杨丽娟.中国海洋大学 2012
[3]降雨条件下非饱和带水—气二相流模拟研究[D]. 李云良.长安大学 2010
本文编号：3605449
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 地下水补给研究进展
1.2.2 土壤水与地下水运动关系研究进展
1.3 主要研究内容与技术路线
第二章 材料与方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气象条件
2.1.3 水文条件
2.1.4 水文地质条件
2.2 土壤水-地下水耦合模型简介
2.2.1 土壤水-地下水运动耦合模型运行原理
2.2.2 耦合模型的空间离散
2.2.3 耦合模型的时间离散
2.2.4 耦合模型的输入文件和输出文件
2.3 数据收集
2.3.1 土壤剖面含水量
2.3.2 地下水位
2.3.3 土壤水力学参数
2.3.4 降雨和地下水开采量
2.3.5 含水层参数
第三章 大沽河流域土壤水-地下水的数值模拟
3.1 大沽河流域水文地质概念模型
3.2 耦合模型的建立
3.2.1 空间离散
3.2.2 时间离散
3.2.3 耦合模型相关参数及初始边值条件的确定
3.3 耦合模型的校正模拟
3.3.1 校正期土壤剖面含水量的拟合结果
3.3.2 校正期地下水位的拟合结果
3.4 耦合模型的验证模拟
3.4.1 验证期土壤剖面含水量的拟合结果
3.4.2 验证期地下水位拟合结果
3.5 本章小结
第四章 不同水文年情景下地下水补给量预测
4.1 丰水年情景下地下水补给量预测
4.1.1 丰水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.1.2 丰水年情景下地下水补给预算的结果
4.2 平水年情景下地下水补给量预测
4.2.1 平水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.2.2 平水年情景下地下水补给预算的结果
4.3 枯水年情景下地下水补给量预测
4.3.1 枯水年情景下模型的相关参数及初始条件
4.3.2 枯水年情景下地下水补给量预测
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]半干旱地区包气带—饱和带水盐耦合模拟[J]. 于洋,韩鹏,林谧. 干旱区研究. 2017(04)
[2]黑河中游绿洲荒漠过渡带降水-土壤水-地下水相关性分析[J]. 牛赟,刘建海,张虎,边彪,赵国生. 中南林业科技大学学报. 2016(11)
[3]豫北冬小麦、夏玉米多年需灌水次数及典型生育期需灌水分析[J]. 陈震,李金山,黄修桥,贾艳辉,孙秀路,杨晓慧. 中国生态农业学报. 2016(03)
[4]银川平原地下水流模拟与地下水资源评价[J]. 徐映雪,邵景力,崔亚莉,于艳青,卢薇艳. 水文地质工程地质. 2015(03)
[5]煤矿开采区地表水-地下水耦合模拟[J]. 白乐,李怀恩,何宏谋,董国涛,蔡大应,党素珍. 煤炭学报. 2015(04)
[6]大沽河中游地区土壤水与浅层地下水转化关系研究[J]. 杨玉峥,林青,王松禄,徐绍辉. 土壤学报. 2015(03)
[7]人工示踪方法评价地下水入渗补给及其优先流程度——以河北栾城和衡水为例[J]. 吴庆华,张薇,蔺文静,张发旺,王贵玲. 地球学报. 2014(04)
[8]基于数值模拟的区域性地下水补给过程实例研究[J]. 黄金柏,魏帆,李德标,王斌,桧谷治. 水文. 2014(03)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地区农业研究. 2014(02)
[10]滹沱河大型入渗试验地下水补给量计算[J]. 张增勤,冯创业,韩永涛,陈文婧. 南水北调与水利科技. 2013(05)
博士论文
[1]包气带变化及其对地下水补给的影响[D]. 林丹.中国地质大学 2014
[2]基于多种方法的地下水补给研究[D]. 尹立河.中国地质大学（北京） 2011
[3]鄂尔多斯盆地风沙滩地区包气带水—地下水转化机理研究[D]. 赵贵章.长安大学 2011
[4]地下水补给评价方法研究[D]. 汪丙国.中国地质大学 2008
硕士论文
[1]包气带岩性结构对地下水补给的影响研究[D]. 段鹏.长安大学 2013
[2]大沽河平原区地下水资源评价[D]. 杨丽娟.中国海洋大学 2012
[3]降雨条件下非饱和带水—气二相流模拟研究[D]. 李云良.长安大学 2010
本文编号：3605449
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